本发明专利技术公开了一种新型扑翼推进与能量采集装置，包括叶片组件，所述叶片组件套设于转轴，并包括第一叶片和设置于第一叶片下方的第二叶片，所述叶片组件中部一侧设有垂直于叶片组件的直线导轨，所述直线导轨对侧设有直线丝杆；所述第一叶片和第二叶片中间设有位于转轴上的第一齿轮，所述第一齿轮下方设有轴承，所述轴承下方设有扭转弹簧，所述扭转弹簧下方设有扭簧保持器，所述扭簧保持器下方为第二叶片，所述第一齿轮一侧设有第二齿轮，所述第二齿轮下方设有步进电机，所述步进电机与电机支座连接。本发明专利技术采用上述的一种新型扑翼推进与能量采集装置，结构简单，能够控制扑翼俯仰运动自由度和沉浮运动自由度运动，并提升其推进和能量采集性能。和能量采集性能。和能量采集性能。
【技术实现步骤摘要】
一种新型扑翼推进与能量采集装置
[0001]本专利技术涉及工程和技术研究及试验发展
，尤其是涉及一种新型扑翼推进与能量采集装置。
技术介绍
[0002]风能、海洋能、水能等流体能储量巨大，但是在流体能量利用方面，传统旋转透平机械运行需要较高品质能量，其占地面积大，在分散式能量采集中具有一定的局限性。
[0003]基于仿生学的扑翼能量采集装置具有结构紧凑的优点，可以利用低品质、分散度大的流体能量，通过装置的俯仰与沉浮运动实现能量的采集。但是目前扑翼装置多为单自由度运动机制，难以同时对俯仰及沉浮两个自由度进行控制，而现有的双自由度扑翼装置常通过复杂曲柄摇杆机构实现不同自由度的控制，由于结构复杂限制了扑翼的控制及能量采集技术。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种新型扑翼推进与能量采集装置，结构简单，能够控制扑翼俯仰运动自由度和沉浮运动自由度运动，并提升其推进和能量采集性能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种新型扑翼推进与能量采集装置，包括叶片组件，所述叶片组件套设于转轴，并包括第一叶片和设置于第一叶片下方的第二叶片，所述叶片组件中部一侧设有垂直于叶片组件的直线导轨，所述直线导轨对侧设有直线丝杆；
[0006]所述第一叶片和第二叶片中间设有位于转轴上的第一齿轮，所述第一齿轮下方设有轴承，所述轴承下方设有扭转弹簧，所述扭转弹簧下方设有扭簧保持器，所述扭簧保持器下方为第二叶片，所述第一齿轮一侧设有第二齿轮，所述第二齿轮下方设有步进电机，所述步进电机与电机支座连接。
[0007]优选的，所述直线导轨两端设有导轨支撑座，所述直线丝杆一端设有丝杆支撑座，另一端设有丝杆固定座，所述直线导轨与直线丝杆平行设置。
[0008]优选的，所述轴承通过螺栓固定连接轴承座，所述直线丝杆贯穿于丝杆螺母，所述丝杆螺母外侧套设有轴壳并与轴承座固定连接。
[0009]优选的，所述轴承座与电机支座通过螺栓与滑块一侧固定连接，所述滑块另一侧位于直线导轨上。
[0010]优选的，所述第一叶片和第二叶片均与叶片筋板焊接。
[0011]优选的，所述第一齿轮与第二齿轮啮合连接。
[0012]优选的，所述直线丝杆轴端连接有运动传感器，所述第二齿轮和直线丝杆的转轴连接有能量采集器。
[0013]因此，本专利技术采用上述一种新型扑翼推进与能量采集装置，其技术效果如下：
[0014](1)通过直线导轨和直线丝杆的设置实现扑翼的沉浮自由度运动，通过轴承及齿轮实现扑翼的俯仰自由度运动。
[0015](2)通过部件的调整，实现了全主动运动、全被动运动和两种半主动运动共四种运动方式。
[0016](3)直线丝杆的设置，提高了传动效率及平稳性，且实现了正反驱动。
[0017](4)能量采集装置的设置实现了运动过程中流体能量的采集和利用。
[0018]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0019]图1是本专利技术一种新型扑翼推进与能量采集装置的结构示意图；
[0020]图2是本专利技术一种新型扑翼推进与能量采集装置的扑翼俯仰自由度运动结构示意图；
[0021]图3是本专利技术一种新型扑翼推进与能量采集装置的扑翼沉浮自由度运动结构示意图。
[0022]附图标记
[0023]1、叶片组件；1A、第一叶片；1B、第二叶片；2、直线丝杆；3、直线导轨；4、导轨支撑座；5、丝杆支撑座；6、丝杆固定座；7、滑块；8、叶片筋板；9、转轴；10、第一齿轮；11、第二齿轮；12；步进电机；13、电机支座；14、轴承；15、轴承座；16、扭转弹簧；17、扭簧保持器；18、丝杆螺母；19、轴壳。
具体实施方式
[0024]以下通过附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0025]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0026]实施例一
[0027]如图所示，为本专利技术新型扑翼推进与能量采集装置的结构示意图。包括叶片组件1，叶片组件1包括第一叶片1A和设置于第一叶片1A下方的第二叶片1B，第一叶片1A和第二叶片1B均与叶片板筋8焊接。叶片组件1套设与转轴9上，并且在叶片组件1的中部一侧设有垂直于叶片组件1的直线导轨3，直线导轨3的两端设有导轨支撑座4，保证直线导轨3的稳固。
[0028]直线导轨3的对侧设有直线丝杆2，直线导轨3与直线丝杆2为平行设置，为叶片组件1提供运行轨道，同时对叶片组件1的结构起到支撑作用。直线丝杆2一端设有丝杆支撑座5，另一端设有丝杆固定座6，保证了直线丝杆2的稳固。直线丝杆2贯穿于丝杆螺母18，丝杆螺母18穿过外侧的轴壳19并通过螺栓固定至轴承座15。直线丝杆2的轴端还设有运动传感器(图中未画出)，用于捕捉沉浮运动自由度运动的速度、方向、形式等，以此对沉浮自由度
运动作出调整。
[0029]第一叶片1A和第二叶片1B中间设有位于转轴9上的第一齿轮10，第一齿轮10下方设有轴承14，轴承14通过螺栓与轴承座15固定连接，轴承14下方设有扭转弹簧16，扭转弹簧16下方设有扭簧保持器17，扭簧保持器17下方为第二叶片1B。
[0030]第一齿轮10的一侧还设有第二齿轮11，并且第一齿轮10和第二齿轮11啮合连接。第二齿轮11下方设有步进电机12，步进电机12通过螺栓与电机支座连接13，步进电机12为扑翼提供主动控制的动力。第二齿轮11和直线丝杆2的转轴连接有能量采集器(图中未画出)，实现对流体能量的采集。
[0031]轴承座15与电机支座13通过螺栓与滑块7的一侧固定连接，滑块7的另一侧位于直线导轨3上，通过滑块7的设置，保证了叶片组件1能够在直线导轨3上滑动。
[0032]通过直线导轨3和直线丝杆2的设置实现扑翼的沉浮自由度运动，通过轴承14及齿轮实现扑翼的俯仰自由度运动，共有如下四种运动形式：
[0033](一)
[0034]当扑翼推进及能量采集装置做全主动运动过程时，即扑翼推进装置的俯仰自由度运动及沉浮自由度运动均采用步进电机12主动控制形式。
[0035]在扑翼结构的俯仰运动中，步进电机12带动第二齿轮11旋转，通过啮合传动至第一齿轮10带动转轴9及叶片组件1共同旋转，利用低齿数向高齿数齿轮啮合传动可提高运动控制精度。此外，通过对步进电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种新型扑翼推进与能量采集装置，其特征在于：包括叶片组件，所述叶片组件套设于转轴，并包括第一叶片和设置于第一叶片下方的第二叶片，所述叶片组件中部一侧设有垂直于叶片组件的直线导轨，所述直线导轨对侧设有直线丝杆；所述第一叶片和第二叶片中间设有位于转轴上的第一齿轮，所述第一齿轮下方设有轴承，所述轴承下方设有扭转弹簧，所述扭转弹簧下方设有扭簧保持器，所述扭簧保持器下方为第二叶片，所述第一齿轮一侧设有第二齿轮，所述第二齿轮下方设有步进电机，所述步进电机与电机支座连接。2.根据权利要求1所述的一种新型扑翼推进与能量采集装置，其特征在于：所述直线导轨两端设有导轨支撑座，所述直线丝杆一端设有丝杆支撑座，另一端设有丝杆固定座，所述直线导轨与直线丝杆平行设置。3.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：张荻，王培宇，朱发挥，谢永慧，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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