【技术实现步骤摘要】
一种四扑翼飞行器及其控制方法
本专利技术涉及微型飞行器
,特别涉及一种四扑翼飞行器及其控制方法。
技术介绍
微型飞行器在军事和民用方面具有极其广阔的前景和应用价值。微型飞行器主要分为旋翼、固定翼、扑翼四种类型,其中微型扑翼飞行器是一种模仿自然界飞行生物的新型微型飞行器。微型扑翼飞行器通过扑翼同时产生升力与推力,可以快速地实现姿态改变与位置控制,具有高机动型与高灵活性。在微小尺度下,雷诺数低,空气粘滞力大,扑翼方式产生的非定常升力相比旋翼与固定翼要大很多。相比于旋翼和固定翼飞行器,具有体积小、重量轻、噪声低、效率高、飞行时间长等优点。但是微型扑翼飞行器的制作难度大,飞行性能受机械结构影响大,飞行器的结构设计是一大难点。另一难点为微型扑翼飞行器的控制问题。飞行器的结构多变,扑动频率高,如何稳定及时地控制微型扑翼飞行器的姿态位置是另一难点。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术的目的在于提供一种四扑翼飞行器及其控制方法,以实现飞行器的稳定飞行及姿态控制。为了实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种四扑翼飞行器,所述四扑翼飞行器包括固定支架、机身、扑动机构、扑翼、飞控系统及尾翼,其中固定支架和尾翼分别设置于机身的前、后端;所述扑动机构为四组,并且沿周向设置于所述固定支架上;所述扑翼为四组,并且分别与四组所述扑动机构连接,所述扑动机构用于驱动与其连接的所述扑翼进行扑动动作;所述飞控系统设置于所述机身上,用于控制四组所述扑动机构,从而实现所述四扑翼飞行器的 ...
【技术保护点】
1.一种四扑翼飞行器,其特征在于,所述四扑翼飞行器包括固定支架(5)、机身(6)、扑动机构、扑翼、飞控系统(8)及尾翼(9),其中固定支架(5)和尾翼(9)分别设置于机身(6)的前、后端;/n所述扑动机构为四组,并且沿周向设置于所述固定支架(5)上;/n所述扑翼为四组,并且分别与四组所述扑动机构连接,所述扑动机构用于驱动与其连接的所述扑翼进行扑动动作;/n所述飞控系统(8)设置于所述机身(6)上,用于控制四组所述扑动机构,从而实现所述四扑翼飞行器的姿态控制。/n
【技术特征摘要】
1.一种四扑翼飞行器,其特征在于,所述四扑翼飞行器包括固定支架(5)、机身(6)、扑动机构、扑翼、飞控系统(8)及尾翼(9),其中固定支架(5)和尾翼(9)分别设置于机身(6)的前、后端;
所述扑动机构为四组,并且沿周向设置于所述固定支架(5)上;
所述扑翼为四组,并且分别与四组所述扑动机构连接,所述扑动机构用于驱动与其连接的所述扑翼进行扑动动作;
所述飞控系统(8)设置于所述机身(6)上,用于控制四组所述扑动机构,从而实现所述四扑翼飞行器的姿态控制。
2.根据权利要求1所述的四扑翼飞行器,其特征在于,所述扑动机构包括旋转驱动机构、曲杆连杆机构Ⅰ和曲杆连杆机构Ⅱ,其中曲杆连杆机构Ⅰ和曲杆连杆机构Ⅱ对称设置于所述固定支架(5)上,并且与所述扑翼连接;
所述旋转驱动机构设置于所述固定支架(5)上,并且与所述曲杆连杆机构Ⅰ和所述曲杆连杆机构Ⅱ连接;所述旋转驱动机构用于驱动所述曲杆连杆机构Ⅰ和所述曲杆连杆机构Ⅱ进行反向摆动。
3.根据权利要求2所述的四扑翼飞行器,其特征在于,所述曲杆连杆机构Ⅰ包括扑翼摇杆Ⅰ(10)和曲柄摇杆Ⅰ(12),其中扑翼摇杆Ⅰ(10)的一端与所述固定支架(5)铰接,另一端与所述曲柄摇杆Ⅰ(12)的一端铰接,所述曲柄摇杆Ⅰ(12)的另一端与所述旋转驱动机构连接;
所述曲杆连杆机构Ⅱ包括扑翼摇杆Ⅱ(11)和曲柄摇杆Ⅱ(13),其中扑翼摇杆Ⅱ(11)的一端与所述固定支架(5)铰接,另一端与所述曲柄摇杆Ⅱ(13)的一端铰接,所述曲柄摇杆Ⅱ(13)的另一端与所述旋转驱动机构连接。
4.根据权利要求3所述的四扑翼飞行器,其特征在于,所述扑翼摇杆Ⅰ(10)和所述扑翼摇杆Ⅱ(11)的一端通过同一转轴与所述定支架(5)连接;
所述扑翼摇杆Ⅰ(10)的另一端与所述曲柄摇杆Ⅰ(12)之间通过曲柄连杆轴Ⅰ(15)连接,所述曲柄连杆轴Ⅰ(15)与所述扑翼摇杆Ⅰ(10)和所述曲柄摇杆Ⅰ(12)垂直,并且所述曲柄连杆轴Ⅰ(15)与所述曲柄摇杆Ⅰ(12)之间可相对转动;
所述扑翼摇杆Ⅱ(11)的另一端与所述曲柄摇杆Ⅱ(13)之间通过曲柄连杆轴Ⅱ(20)连接,所述曲柄连杆轴Ⅱ(20)与所述扑翼摇杆Ⅱ(11)和所述曲柄摇杆Ⅱ(13)垂直,并且所述曲柄连杆轴Ⅱ(20)与所述曲柄摇杆Ⅱ(13)之间可相对转动。
5.根据权利要求3所述的四扑翼飞行器,其特征在于,所述旋转驱动机构包括电机(7)、主动齿轮(16)、一级双层齿轮(17)、二级齿轮Ⅰ(19)及二级齿轮Ⅱ(18),其中电机(7)设置于所述固定支架(5...
【专利技术属性】
技术研发人员:李洛,崔龙,王宏伟,白宁,刘钊铭,张峰,田申,许伟,
申请(专利权)人:中国科学院沈阳自动化研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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