一种机翼和尾翼能主动变形式扑翼飞行器制造技术

技术编号:44782825 阅读:5 留言:0更新日期:2025-03-28 19:39
本技术公开了一种机翼和尾翼能主动变形式扑翼飞行器,包括:机身、驱动机构、尾翼和机翼折叠机构;所述驱动机构安装在机身上;所述机翼折叠机构呈对称状安装在机身两侧,利用驱动机构中的舵机和曲柄摇杆机构实现机翼上下扑动和机翼的折叠运动;所述尾翼安装在机身尾部,利用两个小型舵机实现尾翼水平和竖直方向的偏转,实现飞行中的尾翼姿态调节;本技术所提供的机翼和尾翼能主动变形式扑翼飞行器,能够在飞行过程中通过主动展开和折叠机翼,改变翅翼的空气动力学特性,实现高效飞行,还能通过尾翼的调节,使扑翼飞行器在起飞、降落、转弯以及滑翔和悬停等工况下飞行姿态更加平稳,弥补了现有扑翼飞行器可折叠机翼少、折叠不可控、飞行不稳定等缺陷。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于扑翼飞行器,具体涉及一种机翼和尾翼能主动变形式扑翼飞行器


技术介绍

1、随着微型飞行器技术的不断发展,扑翼飞行器因其质量轻、飞行效率高、灵活性好、隐蔽性强等特点,在军事领域和民用领域有着重要的研究价值,为了实现各种仿生扑翼机在复杂的环境中飞行,达到更好的仿生效果,实现起飞、降落、悬停、转弯等动作,就需要对仿生扑翼机的运动机理进行改进。

2、现有扑翼飞行器已经能够模仿鸟类上下拍打翅膀实现飞行,实际生活中,鸟类可以通过折叠和展开翅膀,改变翼翅的面积,调整尾翼的姿态以改善空气动力学特性,从而实现更加稳定的飞行,因此,为了实现更好的仿生效果,让扑翼飞行器实现更加平稳高效的飞行,有必要设计一种飞行稳定、折叠性能好、折叠可控、尾翼可调节的扑翼飞行器。


技术实现思路

1、本技术的目的是解决上述问题,提出了一种折叠性能好、飞行稳定、质量轻、折叠可控、尾翼姿态可调以实现机翼折叠平稳飞行的扑翼飞行器。

2、为解决上述问题,本技术的技术方案是:一种机翼和尾翼能主动变形式扑翼飞行器,包括机身、驱动机构、尾翼和机翼折叠机构,其特征在于;所述驱动机构固定在机身上,机翼折叠机构连接在机身两侧,且两侧对称,驱动机构的中的扑翼舵机带动机翼折叠机构实现机翼上下拍打,折翼舵机带动机翼折叠机构实现机翼的主动折叠和展开,尾翼连接在机身尾部的机身后支撑板上,所述机身包括扑翼舵机固定架、机身前支撑板、机身第一支撑杆、机身后支撑板、机身第二支撑杆、机身第三支撑杆和折翼舵机固定架,其中,机身第一支撑杆一端固定在扑翼舵机固定架上,另一端穿过机身前支撑板和折翼舵机固定架固定在机身后支撑板上,机身第二支撑杆和机身第三支撑杆一端固定在机身后支撑板上,另一端穿过折翼舵机固定架固定于机身前支撑板,机身前支撑板与扑翼舵机固定架贴合。

3、优选的,所述驱动机构包括扑翼舵机摇臂、摇臂前固定板、摇臂后固定板、扑翼舵机、折翼连杆、第一连接件、折翼滑块、第二连接件、圆盘和折翼舵机,其中扑翼舵机摇臂固定在扑翼舵机上,扑翼舵机固定在扑翼舵机固定架上,摇臂前固定板和摇臂后固定板固定在扑翼舵机摇臂上,用于固定机翼第一主杆,第二连接件连接在折翼滑块上,第一连接件与第二连接件连接,用于固定机翼侧杆,折翼连杆一端连接在折翼滑块上,一端连接与圆盘连接,圆盘固定在折翼舵机上,折翼舵机固定于机身的折翼舵机固定架,折翼舵机转动,圆盘旋转带动折翼连杆使折翼滑块沿着机身第二支撑杆和机身第三支撑杆水平移动,机翼侧杆移动使第四连接件绕第三连接件转动,实现机翼主动折叠和展开,扑翼舵机旋转带动扑翼舵机摇臂、摇臂前固定板和摇臂后固定板一起转动,带动机翼折叠机构实现机翼上下拍打。

4、优选的,所述尾翼包括尾翼舵机一、尾翼舵机摇臂、尾翼舵机二、尾翼舵机固定件、尾翼固定件、尾翼立杆、尾翼侧杆和尾翼中杆,尾翼舵机一固定于机身的机身后支撑板,尾翼舵机摇臂固定在尾翼舵机一上,用于连接尾翼舵机固定件,尾翼舵机二固定在尾翼舵机固定件上,尾翼立杆、尾翼侧杆和尾翼中杆固定于尾翼固定件,尾翼固定件连接在尾翼舵机二上,尾翼舵机一旋转,固定在尾翼舵机一上的尾翼舵机摇臂带着尾翼舵机固定件上下运动,尾翼舵机二旋转带动尾翼固定件转动,实现尾翼的姿态控制。

5、优选的,所述机翼折叠机构包括机翼第一主杆、机翼侧杆、机翼第二主杆、机翼第三主杆、第三连接件、第四连接件、机翼第一副杆和机翼第二副杆,其中,机翼第一主杆一端固定在摇臂前固定板和摇臂后固定板中间,另一端连接第三连接件,机翼侧杆两端连接两个第一连接件,一端和第二连接件连接在机身第二支撑杆上,另一端固定于第四连接件,机翼第二主杆和机翼第三主杆一端分别固定一个第一连接件,机翼第二主杆与第二连接件夹角为60°,机翼第三主杆与第二连接件夹角为40°,机翼第一副杆和机翼第二副杆夹角为20°,两个第二连接件与水平面夹角为5°,第三连接件和第四连接件连接,且能相对转动,机翼第一副杆固定在第一连接件上,机翼第二副杆固定在第二连接件上,第一连接件与第二连接件连接,且能够转动,折翼滑块沿着机身第二支撑杆和机身第三支撑杆水平移动,折翼滑块带动机身第二支撑杆上的第一连接件和第二连接件移动,从而带动机翼侧杆移动,使第四连接件绕第三连接件转动,实现机翼的折叠和展开,另一侧机翼折叠机构呈对称分布。

6、本技术的有益效果是:本技术提供的机翼和尾翼能主动变形式扑翼飞行器,具有折叠性能好,机翼变形可控、飞行稳定、质量轻便和尾翼姿态可调等特点。在飞行过程中,扑翼舵机通过扑翼舵机摇臂将动力传送给机翼折叠机构,实现机翼上下扑动,折翼舵机通过圆盘带动折翼滑块水平移动,使机翼侧杆运动,实现机翼的主动折叠和展开,尾翼通过尾翼舵机一和尾翼舵机二实现尾翼的姿态调节。

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【技术保护点】

1.一种机翼和尾翼能主动变形式扑翼飞行器,包括机身(1)、驱动机构(2)、尾翼(3)和机翼折叠机构(4),其特征在于:所述驱动机构(2)固定在机身(1)上,机翼折叠机构(4)连接在机身(1)两侧,且两侧对称,驱动机构(2)的中的扑翼舵机(24)带动机翼折叠机构(4)上下扑动,折翼舵机(30)带动机翼折叠机构实现机翼的主动折叠和展开,尾翼(3)连接在机身(1)尾部的机身后支撑板(14)上,所述机身(1)包括扑翼舵机固定架(11)、机身前支撑板(12)、机身第一支撑杆(13)、机身后支撑板(14)、机身第二支撑杆(15)、机身第三支撑杆(16)和折翼舵机固定架(17),其中,机身第一支撑杆(13)一端固定在扑翼舵机固定架(11)上,另一端穿过机身前支撑板(12)和折翼舵机固定架(17)固定在机身后支撑板(14)上,机身第二支撑杆(15)和机身第三支撑杆(16)一端固定在机身后支撑板(14)上,另一端穿过折翼舵机固定架(17)固定在机身前支撑板(12)下端,机身前支撑板(12)与扑翼舵机固定架(11)贴合。

2.根据权利要求1所述的一种机翼和尾翼能主动变形式扑翼飞行器,其特征在于:驱动机构(2)包括扑翼舵机摇臂(21)、摇臂前固定板(22)、摇臂后固定板(23)、扑翼舵机(24)、折翼连杆(25)、第一连接件(26)、折翼滑块(27)、第二连接件(28)、圆盘(29)和折翼舵机(30),其中,扑翼舵机摇臂(21)固定在扑翼舵机(24)上,扑翼舵机(24)固定在扑翼舵机固定架(11)上,摇臂前固定板(22)和摇臂后固定板(23)固定在扑翼舵机摇臂(21)上,用于固定机翼第一主杆(41),第二连接件(28)连接在折翼滑块(27)上,第一连接件(26)与第二连接件(28)连接,用于固定机翼侧杆(42),折翼连杆(25)一端连接在折翼滑块(27)上,另一端与圆盘(29)连接,圆盘(29)固定在折翼舵机(30)上,折翼舵机(30)固定于机身(1)的折翼舵机固定架(17)上,折翼舵机(30)转动,圆盘(29)旋转带动折翼连杆(25)使折翼滑块(27)沿着机身第二支撑杆(15)和机身第三支撑杆(16)水平移动,机翼侧杆(42)移动使第四连接件(46)绕第三连接件(45)转动,实现机翼主动折叠和展开,扑翼舵机(24)旋转带动扑翼舵机摇臂(21)、摇臂前固定板(22)和摇臂后固定板(23)一起转动,使机翼折叠机构(4)实现机翼上下拍打。

3.根据权利要求1所述的一种机翼和尾翼能主动变形式扑翼飞行器,其特征在于:所述尾翼(3)包括尾翼舵机一(31)、尾翼舵机摇臂(32)、尾翼舵机二(33)、尾翼舵机固定件(34)、尾翼固定件(35)、尾翼立杆(36)、尾翼侧杆(37)和尾翼中杆(38),尾翼舵机一(31)固定于机身(1)的机身后支撑板(14)上,尾翼舵机摇臂(32)固定在尾翼舵机一(31)上,用于连接尾翼舵机固定件(34),尾翼舵机二(33)固定在尾翼舵机固定件(34)上,尾翼立杆(36)、尾翼侧杆(37)和尾翼中杆(38)固定于尾翼固定件(35),尾翼固定件(35)连接于尾翼舵机二(33),尾翼舵机一(31)旋转,固定在尾翼舵机一(31)上的尾翼舵机摇臂(32)带着尾翼舵机固定件(34)上下运动,尾翼舵机二(33)旋转带动尾翼固定件(35)转动,实现尾翼的姿态控制。

4.根据权利要求1所述的一种机翼和尾翼能主动变形式扑翼飞行器,其特征在于:所述机翼折叠机构(4)包括机翼第一主杆(41)、机翼侧杆(42)、机翼第二主杆(43)、机翼第三主杆(44)、第三连接件(45)、第四连接件(46)、机翼第一副杆(47)和机翼第二副杆(48),其中,机翼第一主杆(41)一端固定在摇臂前固定板(22)和摇臂后固定板(23)中间,另一端连接第三连接件(45),机翼侧杆(42)两端连接两个第一连接件(26),一端和第二连接件(28)连接在机身(1)的机身第二支撑杆(15)上,另一端连接第四连接件(46),机翼第二主杆(43)和机翼第三主杆(44)一端分别固定一个第一连接件(26),机翼第二主杆(43)与第二连接件(28)夹角为60°,机翼第三主杆(44)与第二连接件(28)夹角为40°,机翼第一副杆(47)和机翼第二副杆(48)夹角为20°,两个第二连接件与水平面夹角为5°,第三连接件(45)和第四连接件(46)连接,且能相对转动,机翼第一副杆(47)固定在第一连接件(26)上,机翼第二副杆(48)固定在第二连接件(28)上,第一连接件(26)与第二连接件(28)连接,且能够转动,折翼滑块(27)沿着机身第二支撑杆(15)和机身第三支撑杆(16)水平移动,折翼滑块(27)带动机身第二支撑杆(15)上的第一连接件(26)和第二连接...

【技术特征摘要】

1.一种机翼和尾翼能主动变形式扑翼飞行器,包括机身(1)、驱动机构(2)、尾翼(3)和机翼折叠机构(4),其特征在于:所述驱动机构(2)固定在机身(1)上,机翼折叠机构(4)连接在机身(1)两侧,且两侧对称,驱动机构(2)的中的扑翼舵机(24)带动机翼折叠机构(4)上下扑动,折翼舵机(30)带动机翼折叠机构实现机翼的主动折叠和展开,尾翼(3)连接在机身(1)尾部的机身后支撑板(14)上,所述机身(1)包括扑翼舵机固定架(11)、机身前支撑板(12)、机身第一支撑杆(13)、机身后支撑板(14)、机身第二支撑杆(15)、机身第三支撑杆(16)和折翼舵机固定架(17),其中,机身第一支撑杆(13)一端固定在扑翼舵机固定架(11)上,另一端穿过机身前支撑板(12)和折翼舵机固定架(17)固定在机身后支撑板(14)上,机身第二支撑杆(15)和机身第三支撑杆(16)一端固定在机身后支撑板(14)上,另一端穿过折翼舵机固定架(17)固定在机身前支撑板(12)下端,机身前支撑板(12)与扑翼舵机固定架(11)贴合。

2.根据权利要求1所述的一种机翼和尾翼能主动变形式扑翼飞行器,其特征在于:驱动机构(2)包括扑翼舵机摇臂(21)、摇臂前固定板(22)、摇臂后固定板(23)、扑翼舵机(24)、折翼连杆(25)、第一连接件(26)、折翼滑块(27)、第二连接件(28)、圆盘(29)和折翼舵机(30),其中,扑翼舵机摇臂(21)固定在扑翼舵机(24)上,扑翼舵机(24)固定在扑翼舵机固定架(11)上,摇臂前固定板(22)和摇臂后固定板(23)固定在扑翼舵机摇臂(21)上,用于固定机翼第一主杆(41),第二连接件(28)连接在折翼滑块(27)上,第一连接件(26)与第二连接件(28)连接,用于固定机翼侧杆(42),折翼连杆(25)一端连接在折翼滑块(27)上,另一端与圆盘(29)连接,圆盘(29)固定在折翼舵机(30)上,折翼舵机(30)固定于机身(1)的折翼舵机固定架(17)上,折翼舵机(30)转动,圆盘(29)旋转带动折翼连杆(25)使折翼滑块(27)沿着机身第二支撑杆(15)和机身第三支撑杆(16)水平移动,机翼侧杆(42)移动使第四连接件(46)绕第三连接件(45)转动,实现机翼主动折叠和展开,扑翼舵机(24)旋转带动扑翼舵机摇臂(21)、摇臂前固定板(22)和摇臂后固定板(23)一起转动,使机翼折叠机构(4)实现机翼上下拍打。

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【专利技术属性】
技术研发人员:张龙朱永强于世源段帅张平霞
申请(专利权)人:青岛理工大学
类型:新型
国别省市:

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