一种小型旋转扑翼无人飞行器制造技术

一种小型旋转扑翼无人飞行器，属飞行器技术领域。它由机身、起落架、能源系统、控制系统、左旋转扑翼和右旋转扑翼组成。能源系统包括一个电机、方便充电的锂电池、减速齿轮组及调速装置；控制系统包括无线电遥控发射器、接收器或采用自动导航控制装置和舵机。左旋转扑翼和右旋转扑翼结构相同，它们分别对称布置于机身的左右两侧在动力的驱动下提供推力，该飞行器可垂直升降和悬停。左旋转扑翼由左主轴、左转臂、左翼片、左翼轴、左导向杆和左导向器组成；右旋转扑翼由右主轴、右转臂、右翼片、右翼轴、右导向杆和右导向器组成；结构简单，效率较高。带上拍摄设备可用于航拍、地理测量、交通执勤、军事侦查和抢险救灾等多种任务。

【技术实现步骤摘要】
一种小型旋转扑翼无人飞行器
一种小型旋转扑翼无人飞行器，属飞行器
，特别是涉及一种扑翼无人飞行器。
技术介绍
传统扑翼飞行器采用的升力装置是传统的扑翼机构，由曲轴连杆驱动，扑翼作上下扑动产生升力，效率较低，对扑翼的疲劳强度要求较高，较难产生很大的推力，且很难垂直升降和空中悬停。
技术实现思路
为了克服上述传统飞行器的不足，本专利技术提供了一种小型旋转扑翼无人飞行器，扑翼作旋转运动，能垂直升降和悬停。本专利技术采用如下技术方案:一种小型旋转扑翼无人飞行器包括机身、起落架、能源系统、控制系统、左旋转扑翼和右旋转扑翼。能源系统包括一个电机、方便充电的锂电池、减速齿轮组及调速装置；控制系统包括无线电遥控发射器、接收器或自动导航控制装置和舵机；左旋转扑翼和右旋转扑翼结构相同，它们以机身的对称纵截面为对称面分别对称布置于机身的左右两侧在动力的驱动下提供推力，该飞行器可垂直升降和悬停。左旋转扑翼由左主轴、左转臂、左翼片、左翼轴、左导向杆和左导向器组成；右旋转扑翼由右主轴、右转臂、右翼片、右翼轴、右导向杆和右导向器组成；左主轴和右主轴同轴地固连在一起，采用单个电机作动力，通过减速齿轮组传递给左主轴和右主轴，同时驱动左旋转扑翼和右旋转扑翼同向同速运动。左旋转扑翼的具体结构是:左主轴的一端通过滚动轴承与机身相连，左转臂的一端与左主轴的另一端垂直固连，左转臂的另一端与左翼轴的一端垂直固连，左翼轴、左转臂和左主轴处于同一平面内形成曲柄结构；左翼轴的另一端通过轴承与左翼片相连于靠近左翼片的前缘处，左翼轴与左翼片的前缘平行，左翼片能绕左翼轴灵活转动，但左翼轴不能作轴向直线运动；左翼片的靠近左转臂的端面即左翼片的根部端面与左翼片的前缘垂直，左导向杆的一端与左翼片固连于该端面弦线的最后端，左导向杆在该端面弦线向后的延长线上且与左翼轴垂直，左导向杆的另一端穿过左导向器；左导向器由左直线轴承和左关节轴承组合而成，左直线轴承固定镶入左关节轴承内；左导向器通过左关节轴承的外壳与机身相连；左导向杆插入左导向器的左直线轴承内，左导向杆能在左直线轴承内灵活作往复直线运动，并随着左直线轴承一起能绕左导向器的左关节轴承中心转摆；在控制系统的控制下，左导向器能在与左转臂旋转平面平行的过左导向杆的平面内绕控制系统的舵机转摆移动；左导向杆的长度足够确保在整个运动过程中左导向杆的一端始终在左导向器内而不脱落；左导向器接近左翼轴的旋转圆周安装，但左导向器到左主轴之间的距离大于左转臂长度与左翼片的最大弦长之和，以便左翼片顺利旋转。为减小空气的阻力，提高升阻比，提高扑动效率，左翼片的翼型采用上凸下平型或上凸下凹型。左旋转扑翼的工作原理是:电机的动力经减速后传递给左主轴，左主轴转动带动左转臂旋转，左转臂带动左翼轴旋转，在左翼轴的牵引下左翼片旋转扑动，由于左导向杆和左导向器的控制，左翼片旋转时其攻角在一个工作周期即旋转一圈内会发生有规律的变化，符合高升力机制，有利于产生升力。为了较高的扑动效率和左翼片能灵活扑动，左导向器接近左翼轴的旋转圆周安装，但左导向器到左主轴之间的距离大于左转臂长度与左翼片的最大弦长之和。由于左导向器接近左翼轴的旋转圆周，在一个周期内，左翼片下扑产生的效果远大于上扑，产生升力的效率较高。改变左翼片的转速会改变推力的大小；空气动力的方向是通过改变左导向器相对左主轴的方位来实现的。右旋转扑翼的具体结构和工作原理与左旋转扑翼的相同。右主轴和左主轴同轴地固连在一起，并与减速齿轮组的从动轮相连，减速齿轮组的主动轮与电机相连。本专利技术的优点是:由于只使用一个电机同时驱动左旋转扑翼和右旋转扑翼，结构简单，结构重量轻，左旋转扑翼和右旋转扑翼同向同速，容易调整平衡，电池利用率高使用时间长。由于左翼片和右翼片都作圆周转动，对材料的疲劳强度要求不高。【附图说明】图1是本专利技术一种小型旋转扑翼无人飞行器的主视示意图；图2是图1的左视图。图中:1_机身；2_起落架；3_能源系统；4_控制系统；5_左旋转扑翼；6_右旋转扑翼；51_左主轴；52_左转臂；53_左翼片；54_左翼轴；55_左导向杆；56_左导向器；561_左直线轴承；562_左关节轴承；图2中大的带箭头的虚线圆表示左翼轴54的旋转轨迹和转动方向。【具体实施方式】现结合附图1和附图2举例对本专利技术加以说明:一种小型旋转扑翼无人飞行器包括机身1、起落架2、能源系统3、控制系统4、左旋转扑翼5和右旋转扑翼6。能源系统3包括一个电机、方便充电的锂电池、减速齿轮组及调速装置；控制系统4由无线电遥控发射器、接收器或自动导航控制装置和舵机组成；左旋转扑翼5和右旋转扑翼6结构相同，它们以机身I的对称纵截面为对称面分别对称布置于机身I的左右两侧在动力的驱动下提供推力，该飞行器可垂直升降和悬停。左旋转扑翼5由左主轴51、左转臂52、左翼片53、左翼轴54、左导向杆55和左导向器56组成；右旋转扑翼6由右主轴、右转臂、右翼片、右翼轴、右导向杆和右导向器组成；左主轴51和右主轴同轴地固连在一起，采用单个电机作主动力，通过减速齿轮组传递给左主轴51和右主轴，同时驱动左旋转扑翼5和右旋转扑翼6，该结构简单，重量轻。左旋转扑翼5的具体结构是:左主轴51的一端通过滚动轴承与机身I相连，左转臂52的一端与左主轴51的另一端垂直固连，左转臂52的另一端与左翼轴54的一端垂直固连，左翼轴54、左转臂52和左主轴51处于同一平面内组成曲柄结构；左翼轴54的另一端通过轴承与左翼片53相连于靠近左翼片53的前缘处，左翼轴54与左翼片53的前缘平行，左翼片53能绕左翼轴54灵活转动，但左翼轴54不能作轴向直线运动；左翼片53的靠近左转臂52的端面即左翼片53的根部端面与左翼片53的前缘垂直，左导向杆55的一端与左翼片53固连于该端面弦线的最后端，左导向杆55在该端面弦线向后的延长线上且与左翼轴54垂直,左导向杆55的另一端穿过左导向器56 ;左导向器56由左直线轴承561固定镶入左关节轴承562组合而成；左导向器56通过左关节轴承562的外壳与机身相连；左导向杆插入左导向器的左直线轴承内，左导向杆能在左直线轴承内灵活作直线运动，并随着左直线轴承一起能绕左导向器的左关节轴承中心转摆；在控制系统4的控制下，左导向器56能在与左转臂52旋转平面平行的过左导向杆55的平面内绕控制系统4的舵机转摆移动?’左导向杆55的长度应足够确保在整个运动过程中左导向杆55的一端始终在左导向器56内而不脱落。左导向器56接近左翼轴54的旋转圆周安装，但左导向器56到左主轴51之间的距离大于左转臂52长度与左翼片53的最大弦长之和，以便左翼片53顺利旋转。为减小空气的阻力，提高升阻比，提高扑动效率，左翼片53的翼型采用上凸下平型或上凸下凹型。机身1、左翼 片53和右翼片的骨架都采用碳纤维复合材料，强度高重量轻。左翼片53和右翼片均呈直角二角形。起落架2由三根支架组成，每根支架由细钢丝和小橡胶球组成，小橡胶球着陆时起缓冲作用，起落架还起反扭力平衡作用。左旋转扑翼5的工作原理是:电机的动力经减速后传递给左主轴51，左主轴51转动带动左转臂52旋转，左转臂52带动左翼轴54旋转，在左翼轴54的牵引下左翼片53旋转扑动，由于左导向杆55和左导向器56的控制，左翼片53本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型旋转扑翼无人飞行器，包括机身（1）、起落架（2）、能源系统（3）、控制系统（4）、左旋转扑翼（5）和右旋转扑翼（6），其特征在于：能源系统（3）包括一个电机、方便充电的锂电池、减速齿轮组及调速装置；左旋转扑翼（5）由左主轴（51）、左转臂（52）、左翼片（53）、左翼轴（54）、左导向杆（55）和左导向器（56）组成；右旋转扑翼（6）由右主轴、右转臂、右翼片、右翼轴、右导向杆和右导向器组成；左旋转扑翼（5）和右旋转扑翼（6）结构相同，它们以机身（1）的对称纵截面为对称面分别对称布置于机身（1）的左右两侧；左主轴（51）和右主轴同轴地固连在一起，采用单个电机作主动力，通过减速齿轮组传递给主轴，同时驱动左旋转扑翼（5）和右旋转扑翼（6）；左主轴（51）的一端通过滚动轴承与机身（1）相连，左转臂（52）的一端与左主轴（51）的另一端垂直固连，左转臂（52）的另一端与左翼轴（54）的一端垂直固连，左翼轴（54）、左转臂（52）和左主轴（51）处于同一平面内；左翼轴（54）的另一端通过轴承与左翼片（53）相连于靠近左翼片（53）的前缘处，左翼轴（54）与左翼片（53）的前缘平行，左翼片（53）能绕左翼轴灵活转动；左翼片（53）的靠近左转臂（52）的端面即左翼片（53）的根部端面与左翼片（53）的前缘垂直，左导向杆（55）的一端与左翼片（53）固连于该端面弦线的最后端，左导向杆（55）在该端面弦线向后的延长线上且与左翼轴（54）垂直，左导向杆（55）的另一端穿过左导向器（56）；左导向器（56）由左直线轴承（561）和左关节轴承（562）组合而成，左直线轴承（561）固定镶入左关节轴承（562）内；左导向器（56）通过左关节轴承（562）的外壳与机身（1）相连；左导向杆（55）插入左导向器（56）的左直线轴承（561）内，左导向杆（55）能在左直线轴承（561）内灵活作往复直线运动，并随着左直线轴承（561）一起能绕左导向器（56）的左关节轴承（562）中心转摆；在控制系统（4）的控制下，左导向器（56）能在与左转臂（52）旋转平面平行的过左导向杆（55）的平面内绕控制系统（4）的舵机转摆移动；左导向杆（55）的长度足够确保在整个运动过程中左导向杆（55）的一端始终在左导向器（56）内而不脱落。...

【技术特征摘要】
1.一种小型旋转扑翼无人飞行器，包括机身(I)、起落架(2)、能源系统(3)、控制系统(4)、左旋转扑翼(5)和右旋转扑翼(6),其特征在于:能源系统(3)包括一个电机、方便充电的锂电池、减速齿轮组及调速装置；左旋转扑翼(5)由左主轴(51)、左转臂(52)、左翼片(53)、左翼轴(54)、左导向杆(55)和左导向器(56)组成；右旋转扑翼(6)由右主轴、右转臂、右翼片、右翼轴、右导向杆和右导向器组成；左旋转扑翼(5)和右旋转扑翼(6)结构相同，它们以机身(I)的对称纵截面为对称面分别对称布置于机身(I)的左右两侧；左主轴(51)和右主轴同轴地固连在一起，采用单个电机作主动力，通过减速齿轮组传递给主轴，同时驱动左旋转扑翼(5)和右旋转扑翼(6);左主轴(51)的一端通过滚动轴承与机身(I)相连，左转臂(52)的一端与左主轴(51)的另一端垂直固连,左转臂(52)的另一端与左翼轴(54)的一端垂直固连，左翼轴(54)、左转臂(52)和左主轴(51)处于同一平面内；左翼轴(54)的另一端通过轴承与左翼片(53 )相连于靠近左翼片(53 )的前缘处，左翼轴(54)与左翼片(53 )的前缘平行，左翼片(53 )能绕左翼轴灵活转动；左翼片(53 )的靠近左转臂(52 )的端面即左翼片(53)的根部端面与左翼片(53)的前缘垂直,左导向杆(55)的一端与左翼片(53)固连于该端面弦线的最后端，左导向杆(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志成，
申请(专利权)人：佛山市神风航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44