一种仿生微型扑翼飞行器制造技术

本发明专利技术涉及一种飞行器，一种仿生微型扑翼飞行器，包括第一、二、三支撑机架、驱动器、柔性传动机构及第一、二仿蝉翼扑翼，所述第三支撑机架通过胶水分别与第一、二支撑机架粘贴连接，柔性传动机构通过胶水分别与第一、二支撑机架粘贴连接；柔性传动机构包括柔性部分、碳纤维加强部分及连接销，第一、二仿蝉翼扑翼通过胶水与柔性传动机构粘贴连接，驱动器一端通过胶水与第三支撑机架粘贴连接，另一端中的碳纤维传动部分通过胶水与连接销粘贴连接。本发明专利技术采用的驱动器PZT直接与柔性传动机构相连，省略了中间的传动机构环节，具有体积小、重量轻等特点。另外，仿生柔性传动机构效仿了扑翼昆虫的结构，有利于传动效率和控制特性的提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种飞行器，更具体地说，涉及一种仿生微型扑翼飞行器。
技术介绍
美国兰德公司于1992年在一次军用微系统发展研讨会中提出了微型飞行器(MAV)的概念。由于其尺寸小、重量轻、操作灵活简单、制造成本低、运动灵活等特点，在军用和民用上有广阔的应用前景。在军事上，微型飞行器可以在不被敌方发现的情况下，实施侦察、跟踪、拍摄敌方的重要军事设施和基地等，快速准确地获得敌方重要信息，进而辅助赢得信息化的现代战争。在民用方面，可以在一些人类无法到达的地方，利用微型飞行器实施勘探、救援、搜寻、检测等。各发达国家纷纷开始研制微型飞行器。在现代飞行器的研制中，按照飞行器的飞行原理分为三种类型:固定翼飞行器、旋转翼飞行器和扑翼飞行器。固定翼飞行器是依靠固定翼的升力来实现飞行，但无法实现悬停，对起飞和降落也有严格的限制。旋转翼飞行器是依靠旋翼的旋转产生的升力实现飞行。扑翼飞行器是结合了固定翼和旋转翼飞行器的特点，运用仿生学和机械动力学，实现扑翼昆虫的复杂运动方式。扑翼飞行器可以实现快速起飞、加速、悬停等多种灵活的运动方式，具有较好的机动性。目前，根据扑翼微型飞行器的驱动方式，可以分为直流电机驱动和PZT驱动两大类。由于直流电机作为驱动器的驱动方式需要曲柄连杆带动柔性机构驱动，所以尺寸和能量消耗相对于PZT驱动要大。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术目的是提供一种结构紧凑、尺寸小、运动灵活、驱动功率利用率高的仿生微型扑翼飞行器。为了实现上述专利技术目的，解决现有技术中所存在的问题，本专利技术采取的技术方案是:一种仿生微型扑翼飞行器，包括第一、二、三支撑机架、驱动器、柔性传动机构及第一、二仿蝉翼扑翼，所述第三支撑机架通过胶水分别与第一、二支撑机架粘贴连接，所述柔性传动机构通过胶水分别与第一、二支撑机架粘贴连接；所述柔性传动机构包括第一、二、三、四柔性部分、第一、二、三、四碳纤维加强部分及连接销，其中:所述第二柔性部分通过胶水分别与第一支撑机架和第二碳纤维加强部分粘贴连接，所述第一柔性部分通过胶水分别与第一、二碳纤维加强部分粘贴连接，所述第四柔性部分通过胶水分别与第二支撑机架和第四碳纤维加强部分粘贴连接，所述第三柔性部分通过胶水分别与第三、四碳纤维加强部分粘贴连接，所述连接销通过胶水分别与第一、三碳纤维加强部分粘贴连接；所述第一、二仿蝉翼扑翼通过胶水分别与第一、三碳纤维加强部分粘贴连接。所述第一仿蝉翼扑翼，包括第一仿蝉翼扑翼主骨架、第一仿蝉翼扑翼副骨架及第一仿蝉翼扑翼薄膜，所述第二仿蝉翼扑翼，包括第二仿蝉翼扑翼主骨架、第二仿蝉翼扑翼副骨架及第二仿蝉翼扑翼薄膜，所述第一仿蝉翼扑翼主骨架和第一仿蝉翼扑翼副骨架通过胶水与第一仿蝉翼扑翼薄膜粘贴连接，所述第二仿蝉翼扑翼主骨架和第二仿蝉翼扑翼副骨架通过胶水与第二仿蝉翼扑翼薄膜粘贴连接。所述驱动器采用双晶体压电材料PZT，包括第一压电晶体、第二压电晶体及碳纤维传动部分，所述第一压电晶体通过胶水与碳纤维传动部分正面的一部分粘贴连接，所述第二压电晶体通过胶水与碳纤维传动部分背面的一部分粘贴连接。所述带有第一、二压电晶体驱动器的一端通过胶水与第三支撑机架粘贴连接，另一端的碳纤维传动部分通过胶水与连接销粘贴连接。所述第一、二、三、四柔性部分采用聚酰亚胺胶带制成。 所述第一、二、三支撑机架采用碳纤维制成。所述第一仿蝉翼扑翼主、副骨架，第二仿蝉翼扑翼主、副骨架采用碳纤维制成。所述第一、二仿蝉翼扑翼薄膜采用PET聚酯膜制成。本专利技术有益的效果是:一种仿生微型扑翼飞行器，包括第一、二、三支撑机架、驱动器、柔性传动机构及第一、二仿蝉翼扑翼，所述第三支撑机架通过胶水分别与第一、二支撑机架粘贴连接，所述柔性传动机构通过胶水分别与第一、二支撑机架粘贴连接；所述柔性传动机构包括第一、二、三、四柔性部分、第一、二、三、四碳纤维加强部分及连接销，其中:所述第二柔性部分通过胶水分别与第一支撑机架和第二碳纤维加强部分粘贴连接，所述第一柔性部分通过胶水分别与第一、二碳纤维加强部分粘贴连接，所述第四柔性部分通过胶水分别与第二支撑机架和第四碳纤维加强部分粘贴连接，所述第三柔性部分通过胶水分别与第三、四碳纤维加强部分粘贴连接，所述连接销通过胶水分别与第一、三碳纤维加强部分粘贴连接；所述第一、二仿蝉翼扑翼通过胶水分别与第一、三碳纤维加强部分粘贴连接。与已有技术相比，本专利技术采用的驱动器PZT直接与柔性传动机构相连，省略了中间的传动机构环节，具有体积小、重量轻等特点。另外，驱动器PZT的机械动力特性符合驱动力学特性。通过柔性传动机构，较好地效仿了扑翼昆虫的结构，有利于传动效率和控制特性的提高。【附图说明】图1是本专利技术结构示意图。图2是本专利技术中的柔性传动机构及支撑机架结构示意图。图3是本专利技术中的驱动器结构示意图。图4是本专利技术中的第一，二仿蝉翼扑翼结构示意图。图中:1、第一支撑机架，la、第二支撑机架，lb、第三支撑机架，2、驱动器，2a、第一压电晶体，2b、第二压电晶体，2c、碳纤维传动部分，3、柔性传动机构，3a、第一柔性部分，3b、第二柔性部分，3c、第三柔性部分，3d、第四柔性部分，3e、第一碳纤维加强部分，3f、第二碳纤维加强部分，3g、第三碳纤维加强部分，3h、第四碳纤维加强部分，31、连接销，4、第一仿蝉翼扑翼，4a、第一仿蝉翼扑翼主骨架，4b、第一仿蝉翼扑翼副骨架，4c、第一仿蝉翼扑翼薄膜，5、第二仿蝉翼扑翼，5a、第二仿蝉翼扑翼主骨架，5b、第二仿蝉翼扑翼副骨架，5c、第二仿蝉翼扑翼薄膜。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1、2、3、4所示，一种仿生微型扑翼飞行器，包括第一、二、三支撑机架l、la、lb、驱动器2、柔性传动机构3及第一、二仿蝉翼扑翼4、5，所述第三支撑机架I当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生微型扑翼飞行器，包括第一、二、三支撑机架、驱动器、柔性传动机构及第一、二仿蝉翼扑翼，其特征在于：所述第三支撑机架通过胶水分别与第一、二支撑机架粘贴连接，所述柔性传动机构通过胶水分别与第一、二支撑机架粘贴连接；所述柔性传动机构包括第一、二、三、四柔性部分、第一、二、三、四碳纤维加强部分及连接销，其中：所述第二柔性部分通过胶水分别与第一支撑机架和第二碳纤维加强部分粘贴连接，所述第一柔性部分通过胶水分别与第一、二碳纤维加强部分粘贴连接，所述第四柔性部分通过胶水分别与第二支撑机架和第四碳纤维加强部分粘贴连接，所述第三柔性部分通过胶水分别与第三、四碳纤维加强部分粘贴连接，所述连接销通过胶水分别与第一、三碳纤维加强部分粘贴连接；所述第一、二仿蝉翼扑翼通过胶水分别与第一、三碳纤维加强部分粘贴连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐斌，张福梁，孟夏，冯立岩，王正，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21