System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器制造技术_技高网

一种扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器制造技术

技术编号:43848348 阅读:5 留言:0更新日期:2024-12-31 18:41
一种扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器,包括机头、机身、左机翼、右机翼及尾翼;机头位于机身前端,机头采用箱式结构,在机头内部由前至后分为减速室和传动室,减速室和传动室之间由隔板隔开,在减速室内设置有减速机构,在传动室内设有传动机构;在机头前端固定安装有扑翼驱动电机,扑翼驱动电机通过减速机构与传动机构相连;左机翼和右机翼镜像对称分布在机头两侧,左机翼和右机翼均与传动机构相连,在左机翼与传动机构之间设置有第一电磁式扭转驱动关节;在右机翼与传动机构之间设置有第二电磁式扭转驱动关节;在传动机构与机头箱体之间设置有机翼扑动幅度调节机构;尾翼位于机身后端,在尾翼与机身之间设置有尾翼调姿执行机构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于扑翼飞行器,特别是涉及一种扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器


技术介绍

1、扑翼飞行器是一种能够模仿鸟类或者昆虫飞行方式的飞行器,与固定翼飞行器和旋翼飞行器相比,扑翼飞行器的举升、悬停和推进功能可集成于扑翼动作中,更加适合于微小型飞行器的制造,同时可以具有良好的机动性及灵活性。但是,现有的扑翼飞行器普遍存在运动自由度少、运动形式单一、仿生性能较差的问题。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题,本专利技术提供一种扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器,其机翼能够执行扑动动作和扭转动作,其尾翼能够执行俯仰动作和滚转动作,且机翼的扑动幅度可动态调节,运动形式更加多元,进一步提升了扑翼飞行器的仿生性能。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器,包括机头、机身、左机翼、右机翼及尾翼;所述机头位于机身前端,机头采用箱式结构,在机头内部由前至后分为减速室和传动室,减速室和传动室之间由隔板隔开,在减速室内设置有减速机构,在传动室内设有传动机构;在所述机头前端固定安装有扑翼驱动电机,扑翼驱动电机通过减速机构与传动机构相连;所述左机翼和右机翼镜像对称分布在机头两侧,左机翼和右机翼均与传动机构相连,在所述左机翼与传动机构之间设置有第一电磁式扭转驱动关节;在所述右机翼与传动机构之间设置有第二电磁式扭转驱动关节;在所述传动机构与机头箱体之间设置有机翼扑动幅度调节机构;所述尾翼位于机身后端,在尾翼与机身之间设置有尾翼调姿执行机构。

3、所述减速机构包括第一小齿轮、第一大齿轮、第二小齿轮、第二大齿轮、第一齿轮轴、第二齿轮轴及第三齿轮轴;所述第一齿轮轴一端与扑翼驱动电机的电机轴同轴固连在一起,第一齿轮轴另一端转动连接在机头箱体上;所述第一小齿轮同轴固定套装在第一齿轮轴上;所述第二齿轮轴与第一齿轮轴平行分布,第二齿轮轴两端均转动连接在机头箱体上;所述第一大齿轮和第二小齿轮均同轴固定套装在第二齿轮轴上,第一大齿轮与第一小齿轮相啮合;所述第三齿轮轴与第一齿轮轴平行分布,第三齿轮轴两端均转动连接在机头箱体上;所述第二大齿轮同轴固定套装在第三齿轮轴上,第二大齿轮与第二小齿轮相啮合。

4、所述传动机构包括曲柄中心转轴、曲柄摆臂、曲柄偏心轴杆、第一连杆、滑杆轴、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第七连杆、第一传动转轴、第二传动转轴、第一转接块、第二转接块、第一翼根转接臂杆及第二翼根转接臂杆;所述曲柄中心转轴一端与第三齿轮轴同轴固连在一起,曲柄中心转轴另一端转动连接在机头箱体上;所述曲柄摆臂一端与曲柄中心转轴固定连接,曲柄摆臂另一端与曲柄偏心轴杆固定连接,曲柄摆臂与曲柄中心转轴垂直分布;所述第一连杆一端转动连接在曲柄偏心轴杆上,第一连杆转动连接在滑杆轴上,滑杆轴通过竖直向长圆孔与机头箱体滑动连接,滑杆轴与曲柄中心转轴平行分布;所述第二连杆一端转动连接在滑杆轴上,第二连杆另一端与第四连杆一端相铰接,第四连杆另一端与第六连杆一端相铰接,第六连杆另一端与第一传动转轴固定连接,第一传动转轴两端均转动连接在机头箱体上,第一传动转轴与曲柄中心转轴平行分布;所述第一转接块固定连接在第四连杆杆体中部,所述第一翼根转接臂杆一端与第一转接块固定连接;所述第三连杆一端转动连接在滑杆轴上,第三连杆另一端与第五连杆一端相铰接,第五连杆另一端与第七连杆一端相铰接,第七连杆另一端与第二传动转轴固定连接,第二传动转轴两端均转动连接在机头箱体上,第二传动转轴与曲柄中心转轴平行分布;所述第二转接块固定连接在第五连杆杆体中部,所述第二翼根转接臂杆一端与第二转接块固定连接。

5、由所述第二连杆、第四连杆、第六连杆、第一传动转轴、第一转接块及第一翼根转接臂杆构成左机翼扑动传动组件;由所述第三连杆、第五连杆、第七连杆、第二传动转轴、第二转接块及第二翼根转接臂杆构成右机翼扑动传动组件;所述左机翼扑动传动组件与右机翼扑动传动组件相对于曲柄中心转轴左右镜像对称分布;所述第一电磁式扭转驱动关节与左机翼扑动传动组件的第一翼根转接臂杆另一端固定连接,所述左机翼的翼根臂杆与第一电磁式扭转驱动关节相连;所述第二电磁式扭转驱动关节与右机翼扑动传动组件的第二翼根转接臂杆另一端固定连接,所述右机翼的翼根臂杆与第二电磁式扭转驱动关节相连。

6、所述机翼扑动幅度调节机构包括第一调节舵机、第一调节驱动转轴、第一调节驱动盘、第一调节传动连杆、第一调节传动摆杆、第二调节舵机、第二调节驱动转轴、第二调节驱动盘、第二调节传动连杆及第二调节传动摆杆;所述第一调节舵机水平固装在机头箱体上,第一调节舵机的动力输出轴与第一调节驱动转轴一端同轴固连,第一调节驱动转轴另一端与第一调节驱动盘中心固定连接;所述第一调节传动连杆一端偏心铰接在第一调节驱动盘上,第一调节传动连杆另一端与第一调节传动摆杆端部相铰接,第一调节传动摆杆与第一传动转轴固定连接;所述第二调节舵机水平固装在机头箱体上,第二调节舵机的动力输出轴与第二调节驱动转轴一端同轴固连,第二调节驱动转轴另一端与第二调节驱动盘中心固定连接;所述第二调节传动连杆一端偏心铰接在第二调节驱动盘上,第二调节传动连杆另一端与第二调节传动摆杆端部相铰接,第二调节传动摆杆与第二传动转轴固定连接。

7、由所述第一调节舵机、第一调节驱动转轴、第一调节驱动盘、第一调节传动连杆及第一调节传动摆杆构成左机翼扑动幅度调节组件;由所述第二调节舵机、第二调节驱动转轴、第二调节驱动盘、第二调节传动连杆及第二调节传动摆杆构成右机翼扑动幅度调节组件;所述左机翼扑动幅度调节组件与右机翼扑动幅度调节组件相对于曲柄中心转轴左右镜像对称分布。

8、所述尾翼调姿执行机构包括尾翼俯仰调节舵机、尾翼俯仰调节摆杆、尾翼俯仰调节连杆、尾翼转接平台及尾翼滚转调节舵机;所述尾翼俯仰调节舵机水平固装在机身框架上,所述尾翼俯仰调节摆杆一端与尾翼俯仰调节舵机的动力输出轴固定连接,尾翼俯仰调节摆杆另一端与尾翼俯仰调节连杆一端相铰接,尾翼俯仰调节连杆另一端与尾翼转接平台相铰接;所述尾翼转接平台与机身框架后端相铰接,尾翼转接平台与机身框架后端铰接点位于尾翼俯仰调节连杆与尾翼转接平台铰接点的正下方;所述尾翼滚转调节舵机水平固装在尾翼转接平台上表面,所述尾翼的翼根臂杆与尾翼滚转调节舵机的动力输出轴同轴固连。

9、本专利技术的有益效果:

10、本专利技术的扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器,其机翼能够执行扑动动作和扭转动作,其尾翼能够执行俯仰动作和滚转动作,且机翼的扑动幅度可动态调节,运动形式更加多元,进一步提升了扑翼飞行器的仿生性能。

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【技术保护点】

1.一种扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器,其特征在于:包括机头、机身、左机翼、右机翼及尾翼;所述机头位于机身前端,机头采用箱式结构,在机头内部由前至后分为减速室和传动室,减速室和传动室之间由隔板隔开,在减速室内设置有减速机构,在传动室内设有传动机构;在所述机头前端固定安装有扑翼驱动电机,扑翼驱动电机通过减速机构与传动机构相连;所述左机翼和右机翼镜像对称分布在机头两侧,左机翼和右机翼均与传动机构相连,在所述左机翼与传动机构之间设置有第一电磁式扭转驱动关节;在所述右机翼与传动机构之间设置有第二电磁式扭转驱动关节;在所述传动机构与机头箱体之间设置有机翼扑动幅度调节机构;所述尾翼位于机身后端,在尾翼与机身之间设置有尾翼调姿执行机构。

2.根据权利要求1所述的一种扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器,其特征在于:所述减速机构包括第一小齿轮、第一大齿轮、第二小齿轮、第二大齿轮、第一齿轮轴、第二齿轮轴及第三齿轮轴;所述第一齿轮轴一端与扑翼驱动电机的电机轴同轴固连在一起,第一齿轮轴另一端转动连接在机头箱体上;所述第一小齿轮同轴固定套装在第一齿轮轴上;所述第二齿轮轴与第一齿轮轴平行分布,第二齿轮轴两端均转动连接在机头箱体上;所述第一大齿轮和第二小齿轮均同轴固定套装在第二齿轮轴上,第一大齿轮与第一小齿轮相啮合;所述第三齿轮轴与第一齿轮轴平行分布,第三齿轮轴两端均转动连接在机头箱体上;所述第二大齿轮同轴固定套装在第三齿轮轴上,第二大齿轮与第二小齿轮相啮合。

3.根据权利要求2所述的一种扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器,其特征在于:所述传动机构包括曲柄中心转轴、曲柄摆臂、曲柄偏心轴杆、第一连杆、滑杆轴、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第七连杆、第一传动转轴、第二传动转轴、第一转接块、第二转接块、第一翼根转接臂杆及第二翼根转接臂杆;所述曲柄中心转轴一端与第三齿轮轴同轴固连在一起,曲柄中心转轴另一端转动连接在机头箱体上;所述曲柄摆臂一端与曲柄中心转轴固定连接,曲柄摆臂另一端与曲柄偏心轴杆固定连接,曲柄摆臂与曲柄中心转轴垂直分布;所述第一连杆一端转动连接在曲柄偏心轴杆上,第一连杆转动连接在滑杆轴上,滑杆轴通过竖直向长圆孔与机头箱体滑动连接,滑杆轴与曲柄中心转轴平行分布;所述第二连杆一端转动连接在滑杆轴上,第二连杆另一端与第四连杆一端相铰接,第四连杆另一端与第六连杆一端相铰接,第六连杆另一端与第一传动转轴固定连接,第一传动转轴两端均转动连接在机头箱体上,第一传动转轴与曲柄中心转轴平行分布;所述第一转接块固定连接在第四连杆杆体中部,所述第一翼根转接臂杆一端与第一转接块固定连接;所述第三连杆一端转动连接在滑杆轴上,第三连杆另一端与第五连杆一端相铰接,第五连杆另一端与第七连杆一端相铰接,第七连杆另一端与第二传动转轴固定连接,第二传动转轴两端均转动连接在机头箱体上,第二传动转轴与曲柄中心转轴平行分布;所述第二转接块固定连接在第五连杆杆体中部,所述第二翼根转接臂杆一端与第二转接块固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器,其特征在于:由所述第二连杆、第四连杆、第六连杆、第一传动转轴、第一转接块及第一翼根转接臂杆构成左机翼扑动传动组件;由所述第三连杆、第五连杆、第七连杆、第二传动转轴、第二转接块及第二翼根转接臂杆构成右机翼扑动传动组件;所述左机翼扑动传动组件与右机翼扑动传动组件相对于曲柄中心转轴左右镜像对称分布;所述第一电磁式扭转驱动关节与左机翼扑动传动组件的第一翼根转接臂杆另一端固定连接,所述左机翼的翼根臂杆与第一电磁式扭转驱动关节相连;所述第二电磁式扭转驱动关节与右机翼扑动传动组件的第二翼根转接臂杆另一端固定连接,所述右机翼的翼根臂杆与第二电磁式扭转驱动关节相连。

5.根据权利要求3所述的一种扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器,其特征在于:所述机翼扑动幅度调节机构包括第一调节舵机、第一调节驱动转轴、第一调节驱动盘、第一调节传动连杆、第一调节传动摆杆、第二调节舵机、第二调节驱动转轴、第二调节驱动盘、第二调节传动连杆及第二调节传动摆杆;所述第一调节舵机水平固装在机头箱体上,第一调节舵机的动力输出轴与第一调节驱动转轴一端同轴固连,第一调节驱动转轴另一端与第一调节驱动盘中心固定连接;所述第一调节传动连杆一端偏心铰接在第一调节驱动盘上,第一调节传动连杆另一端与第一调节传动摆杆端部相铰接,第一调节传动摆杆与第一传动转轴固定连接;所述第二调节舵机水平固装在机头箱体上,第二调节舵机的动力输出轴与第二调节驱动转轴一端同轴固连,第二调节驱动转轴另一端与第二调节驱动盘中心固定连接;所述第二调节传动连杆一端偏心铰接在第二调节驱动盘上,第二调节传动连杆另一端与第二调节传动摆杆端部相铰接,第二调节传...

【技术特征摘要】

1.一种扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器,其特征在于:包括机头、机身、左机翼、右机翼及尾翼;所述机头位于机身前端,机头采用箱式结构,在机头内部由前至后分为减速室和传动室,减速室和传动室之间由隔板隔开,在减速室内设置有减速机构,在传动室内设有传动机构;在所述机头前端固定安装有扑翼驱动电机,扑翼驱动电机通过减速机构与传动机构相连;所述左机翼和右机翼镜像对称分布在机头两侧,左机翼和右机翼均与传动机构相连,在所述左机翼与传动机构之间设置有第一电磁式扭转驱动关节;在所述右机翼与传动机构之间设置有第二电磁式扭转驱动关节;在所述传动机构与机头箱体之间设置有机翼扑动幅度调节机构;所述尾翼位于机身后端,在尾翼与机身之间设置有尾翼调姿执行机构。

2.根据权利要求1所述的一种扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器,其特征在于:所述减速机构包括第一小齿轮、第一大齿轮、第二小齿轮、第二大齿轮、第一齿轮轴、第二齿轮轴及第三齿轮轴;所述第一齿轮轴一端与扑翼驱动电机的电机轴同轴固连在一起,第一齿轮轴另一端转动连接在机头箱体上;所述第一小齿轮同轴固定套装在第一齿轮轴上;所述第二齿轮轴与第一齿轮轴平行分布,第二齿轮轴两端均转动连接在机头箱体上;所述第一大齿轮和第二小齿轮均同轴固定套装在第二齿轮轴上,第一大齿轮与第一小齿轮相啮合;所述第三齿轮轴与第一齿轮轴平行分布,第三齿轮轴两端均转动连接在机头箱体上;所述第二大齿轮同轴固定套装在第三齿轮轴上,第二大齿轮与第二小齿轮相啮合。

3.根据权利要求2所述的一种扑动幅度可调式多自由度扑翼飞行器,其特征在于:所述传动机构包括曲柄中心转轴、曲柄摆臂、曲柄偏心轴杆、第一连杆、滑杆轴、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第六连杆、第七连杆、第一传动转轴、第二传动转轴、第一转接块、第二转接块、第一翼根转接臂杆及第二翼根转接臂杆;所述曲柄中心转轴一端与第三齿轮轴同轴固连在一起,曲柄中心转轴另一端转动连接在机头箱体上;所述曲柄摆臂一端与曲柄中心转轴固定连接,曲柄摆臂另一端与曲柄偏心轴杆固定连接,曲柄摆臂与曲柄中心转轴垂直分布;所述第一连杆一端转动连接在曲柄偏心轴杆上,第一连杆转动连接在滑杆轴上,滑杆轴通过竖直向长圆孔与机头箱体滑动连接,滑杆轴与曲柄中心转轴平行分布;所述第二连杆一端转动连接在滑杆轴上,第二连杆另一端与第四连杆一端相铰接,第四连杆另一端与第六连杆一端相铰接,第六连杆另一端与第一传动转轴固定连接,第一传动转轴两端均转动连接在机头箱体上,第一传动转轴与曲柄中心转轴平行分布;所述第一转接块固定连接在第四连杆杆体中部,所述第一翼根转接臂杆一端与第一转接块固定连接;所述第三连杆一端转动连接在滑杆轴上,第三连杆另一端与第五连杆一端相铰接,第五连杆另一端与第七连杆一端相铰接,第七连杆另一端与第二传动转轴固定连接,第二传动转轴两端均转动连接在机头箱体上,第二传动转轴与曲柄中心转轴平行分布;所述第二转接块固定连接在第五连杆杆体中部,所述第二翼根转接臂杆一端与第二转接块固定连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员:李战东徐建新马爽张非凡韩琦王巍
申请(专利权)人:沈阳航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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