一种翅膀可扭转且能够实现多飞行运动的微型扑翼飞行器制造技术

本发明专利技术涉及一种翅膀可扭转且能够实现多飞行运动的微型扑翼飞行器，属于微型扑翼飞行器领域。扑动扭转机构、尾翼、机身直流电机、尾翼支撑杆与电子控制模块安装在机架体上，翅翼连接在扭转面板上，调节转向旋翼连接在风扇电机上，尾翼传动机构连接在尾翼支撑杆上，固定尾翼支撑杆结构通过螺钉把尾翼支撑杆与尾翼固定连接在一起。优点是结构新颖，简化了设计结构，易于实现微型化。使扑翼飞行器与只产生上下扑动的飞行器相比在扑动频率相同的情况下产生更大的推升力，极大的改善了微型扑翼飞行器飞行性能，飞行器飞行灵活，提高了气动特性，飞行效率高，体积小，重量轻，实用性更强，能够实现更多飞行功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微型扑翼飞行器领域，尤其是涉及一种翅膀可扭转且能够实现多飞行功能的微型扑翼飞行器。
技术介绍
微型扑翼飞行器作为一种仿鸟类的新型飞行机器人，它具有重量轻、体积小、飞行灵活、效率高等优点，而且还能实现较复杂的动力飞行。扑翼飞行器在飞行过程中靠双翼扇动进行飞行，与固定翼和旋转翼飞行器相比，扑翼飞行器具有起飞占用的场地小、良好的机动性能、能够实现悬停和能量利用率高等特点。目前军事领域中可运用微型飞行器开展目标侦查工作，准确传递信息，利用其隐蔽性强的特点达到突袭目的，还可以利用其通信功能实现干扰信号的目的。在民用领域，可以用来灾难后搜寻幸存者；还可以实现无死角的动态城市交通监视；也能够实现航空摄影。在现有的扑翼飞行器中，其翅翼的扑动方式主要以上下扑动为主，虽然有些扑翼飞行器飞行效果能达到预期的目的，但灵活度相对较低，能量利用率低。而真实的鸟类在飞行时，它们的翅翼不仅仅是单纯的上下扑动，而是又增加了扭转运动。也有文献证明，飞行器在飞行时，翅翼上下扑动并加以扭转运动，飞行效果更好，效率更高，但都存在结构复杂、不易实现微型化的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种翅膀可扭转且能够实现多飞行运动的微型扑翼飞行器，以解决目前微型扑翼飞行器存在的实现扭转扑动时设计结构复杂、不易实现微型化问题。本专利技术采取的技术方案是：扑动扭转机构、尾翼、机身直流电机、尾翼支撑杆与电子控制模块安装在机架体上，翅翼连接在扭转面板上，调节转向旋翼连接在风扇电机上，尾翼传动机构连接在尾翼支撑杆上，固定尾翼支撑杆结构通过螺钉把尾翼支撑杆与尾翼固定连接在一起。本专利技术所述扑动扭转机构是由右侧运动结构和左侧运动结构组成的，且两者结构相同，右侧运动结构的右齿轮和左侧运动结构的左齿轮啮合连接，小齿轮一与左齿轮啮合连接，其中右侧运动结构是：右齿轮弯曲轴的一端固定在右齿轮的中心处，右下导向矩形块固定到右齿轮弯曲轴的另一端；右扭转面板夹在右下导向矩形块、右上导向矩形块的中间，螺钉穿过右上导向矩形块、右扭转面板上的孔而固定在右下导向矩形块上，右限位连杆一的一端与右扭转面板铰接，右限位连杆一通过螺钉与右限位连杆二一端的中心处铰接，右限位连杆二的另一端与右限位连杆三的一端铰接，右限位连杆三的另一端的凸杆能够在右限位连杆四的长凹槽旋转和移动，右限位连杆四固接在机架体上。本专利技术所述尾翼传动机构的结构是：小齿轮二连接在尾翼直流电机上，连接调节转向旋翼的风扇电机安装在缺齿齿轮中心处，且风扇电机的轴线方向平行的指向飞行器正后方，杆一的一端装有限位块一，杆二的一端装有限位块二，限位块一与缺齿齿轮上的突出杆一相贴合；限位块二与缺齿齿轮上的突出杆二相贴合，杆一与杆二上分别套有弹簧一与弹簧二，弹簧一的一端与杆一上的限位块接触、另一端与尾翼支撑杆接触，且弹簧一有预压缩量；弹簧二的一端与杆二上的限位块接触、另一端与尾翼支撑杆接触，且弹簧二有预压缩量；杆一穿过尾翼支撑杆上的孔与挡块一相连接，杆二穿过尾翼支撑杆上的孔与挡块二相连接；对于缺齿齿轮，缺齿部分占整个圆周部分的1/3，有齿部分与小齿轮二的啮合处处于有齿部分的中间处。本专利技术的优点是结构新颖，简化了设计结构，易于实现微型化。扑翼机构可以改变扭转面板的安装倾斜角度，能够改变扑动角度和扭转角度，该机构呈左右对称结构，因此扑动有很好的对称性，在扑翼飞行器飞行中有很好的稳定性，扭转角的大小随着翅翼在上下扑动中所处的位置而有所变化，很好的模仿了鸟类的飞行。扭转运动主要是由导向模块和限位连杆两部分复合而实现，尾翼机构部分通过齿轮旋转，使小风扇运动到朝左、朝后、朝上的方向，然后调节小风扇正反转，易于实现加速飞行、悬停或竖直上升、下倾飞行、上仰飞行、右转弯、左转弯飞行运动，扑翼飞行器实现的飞行动作较全面，且结构稳定，并且在扑翼飞行器起飞阶段，可以实现无助力起飞，翅翼的上下扑动加扭转运动可以使扑翼飞行器与只产生上下扑动的飞行器相比在扑动频率相同的情况下产生更大的推升力，极大的改善了微型扑翼飞行器飞行性能，飞行器飞行灵活，提高了气动特性，飞行效率高，体积小，重量轻，实用性更强，能够实现更多飞行功能。附图说明图1a是本专利技术的结构示意图；图1b是本专利技术的仰视图；图2是本专利技术扭转传动机构的仰视图；图3是本专利技术扭转传动机构的俯视图；图4是图3中A处的放大图；图5是本专利技术右限位连杆一308的结构图；图6是本专利技术右限位连杆二309的结构图；图7是本专利技术右限位连杆三310的结构图；图8是本专利技术尾翼支撑杆7的结构图；图9a是本专利技术尾翼传动机构的主视图；图9b是本专利技术尾翼传动机构的后视图；图中：机架体1、翅翼2、扑动扭转机构3，小齿轮一301、右齿轮302、左齿轮303、右齿轮弯曲轴304、右下导向矩形块305、右扭转面板306、右上导向矩形块307、右限位连杆一308、右限位连杆二309、右限位连杆三310、右限位连杆四311、尾翼4、调节转向旋翼5、尾翼传动机构6，小齿轮二601、缺齿齿轮602、杆一603、杆二604、弹簧一605、弹簧二606、尾翼直流电机607，风扇电机608、尾翼支撑杆7、固定尾翼支撑杆结构8、机身直流电机9、电子控制模块10。具体实施方式扑动扭转机构3、尾翼4、机身直流电机9、尾翼支撑杆7与电子控制模块10安装在机架体1上，翅翼2连接在扭转面板306上，调节转向旋翼5连接在风扇电机608上，尾翼传动机构6连接在尾翼支撑杆7上，固定尾翼支撑杆结构8通过螺钉把尾翼支撑杆7与尾翼4固定连接在一起，以起到支撑作用。所述扑动扭转机构3是由右侧运动结构和左侧运动结构组成的，且两者结构相同，右侧运动结构的右齿轮302和左侧运动结构的左齿轮303啮合连接，小齿轮一301与左齿轮303啮合连接，其中右侧运动结构是：右齿轮弯曲轴304的一端固定在右齿轮302的中心处，右下导向矩形块305固定到右齿轮弯曲轴304的另一端；右扭转面板306夹在右下导向矩形块305、右上导向矩形块307的中间，螺钉穿过右上导向矩形块307、右扭转面板306上的孔而固定在右下导向矩形块305上，右限位连杆一308的一端与右扭转面板306铰接，右限位连杆一308通过螺钉与右限位连杆二309一端的中心处铰接，右限位连杆二309的另一端与右限位连杆三310的一端铰接，右限位连杆三310的另一端的凸杆能够在右限位连杆四311的长凹槽旋转和移动，右限位连杆四311固接在机架体1上。所述尾翼传动机构6的结构是：小齿轮二601连接在尾翼直流电机607上，连接调节转向旋翼5的风扇电机608安装在缺齿齿轮602中心处，且风扇电机608的轴线方向平行的指向飞行器正后方，杆一603的一端装有限位块一60301，杆二604的一端装有限位块二60401，限位块一60301与缺齿齿轮602上的突出杆一60201相贴合；限位块二60401与缺齿齿轮602上的突出杆二60202相贴合，杆一603与杆二604上分别套有弹簧一605与弹簧二606，弹簧一605的一端与杆一603上的限位块60301接触、另一端与尾翼支撑杆7接触，且弹簧一有预压缩量；弹簧二606的一端与杆二604上的限位块60401接触、另一端与尾翼支撑杆7接触，且弹簧二有预压缩量；杆一603穿过尾翼支撑杆7上的孔与挡块一60302相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种翅膀可扭转且能够实现多飞行运动的微型扑翼飞行器，其特征在于：扑动扭转机构、尾翼、机身直流电机、尾翼支撑杆与电子控制模块安装在机架体上，翅翼连接在扭转面板上，调节转向旋翼连接在风扇电机上，尾翼传动机构连接在尾翼支撑杆上，固定尾翼支撑杆结构通过螺钉把尾翼支撑杆与尾翼固定连接在一起。

【技术特征摘要】
1.一种翅膀可扭转且能够实现多飞行运动的微型扑翼飞行器，其特征在于：扑动扭转机构、尾翼、机身直流电机、尾翼支撑杆与电子控制模块安装在机架体上，翅翼连接在扭转面板上，调节转向旋翼连接在风扇电机上，尾翼传动机构连接在尾翼支撑杆上，固定尾翼支撑杆结构通过螺钉把尾翼支撑杆与尾翼固定连接在一起。2.根据权利要求1所述的一种翅膀可扭转且能够实现多飞行运动的微型扑翼飞行器，其特征在于：所述扑动扭转机构是由右侧运动结构和左侧运动结构组成的，且两者结构相同，右侧运动结构的右齿轮和左侧运动结构的左齿轮啮合连接，小齿轮一与左齿轮啮合连接，其中右侧运动结构是：右齿轮弯曲轴的一端固定在右齿轮的中心处，右下导向矩形块固定到右齿轮弯曲轴的另一端；右扭转面板夹在右下导向矩形块、右上导向矩形块的中间，螺钉穿过右上导向矩形块、右扭转面板上的孔而固定在右下导向矩形块上，右限位连杆一的一端与右扭转面板铰接，右限位连杆一通过螺钉与右限位连杆二一端的中心处铰接，右限位连杆二的另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，李玉强，王翠，潘胜利，孙宇，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22