一种仿生飞行器制造技术

本发明专利技术提供了一种仿生飞行器，属于机械技术领域。它解决了如何使飞行器的飞行更加稳定的问题。本仿生飞行器包括机身支架和中心轴，机身支架上固定有电池和机翼马达，机身支架的两侧设有一对机翼骨架，机翼骨架的后端转动连接有主翼板，主翼板能够在方向控制马达的驱动下绕机翼骨架转动，机翼骨架的中部固连有多片沿机翼骨架走向间隔排列的翼面板，翼面板呈翅形，相邻两个翼面板之间形成有稳流间隙，机翼马达能够驱动机翼骨架的前端使主翼板上下扇动。本飞行器中主翼板、翼面板和尾翼的设计，使得本飞行器能够在不同风向和风速的飞行环境中稳定的飞行，并且本飞行器还能够根据飞行环境调整到最佳的飞行姿态，从而进一步提高飞行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生飞行器
本专利技术属于机械
，涉及一种仿生飞行器。
技术介绍
扑翼飞行是自然界中飞行生物最优的飞行方式之一。与固定翼和旋翼飞行方式相比，扑翼飞行仅依靠翼面的扑动即可同时产生升力和推力。其中，仿生扑翼飞行器就是一种模拟飞行生物的扑翼飞行模式，集成微机电系统、微动力系统、微控制系统等多种前沿技术于二体的先进飞行机器人，具有飞行效率高，机动性好，结构紧凑的优点，在民用与军用领域具有广泛应用前景。仿生扑翼飞行器可以对森林、草原和农田上的火灾、虫灾以及空气污染等生态环境进行实时监测；可以进入人员不易进入地区，如地势险要战地，失火或出事故建筑物中等；特别是在军事领域，仿生扑翼飞行器可用于前沿战场侦察、巡逻、突袭、信号干扰及进行城市作战等。但是，现有技术中，实现飞行性能接近或完全达到飞行生物的仿生扑翼飞行器还存在以下问题：运动模式不佳、扑翼结构复杂、重量较重、飞行不稳定、易受外界环境等因素干扰，适应能力差等。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种仿生飞行器，本专利技术解决的技术问题是如何使飞行器的飞行更加稳定。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种仿生飞行器，包括机身支架和穿设在机身支架上的中心轴，所述中心轴的前端设置有相机组件，所述中心轴的后端设置有尾翼，所述机身支架上固定有电池和机翼马达，所述机身支架的两侧设置有一对机翼骨架，其特征在于，所述机翼骨架的后端转动连接有主翼板，所述主翼板能够在方向控制马达的驱动下绕机翼骨架转动，所述机翼骨架的中部固连有多片沿机翼骨架走向间隔排列且相互平行的翼面板，所述翼面板呈翅形且翅尖朝后，相邻两个翼面板之间形成有稳流间隙，所述机翼马达能够驱动机翼骨架的前端使主翼板上下扇动。区别于现有技术，本仿生飞行器通过在机翼骨架上设置主翼板和一排翼面板，利用两者的共同配合来模拟鸟类的翅膀羽翼，其中，主翼板为飞行器提供上升力和推力，并且主翼板转动连接在机翼骨架上，可以通过方向控制马达来绕机翼骨架转动，使得主翼板能够可以根据飞行环境的风向、风速来调整飞行倾角，从而使得飞行器能够适应不同飞行环境，提高飞行稳定性；同时，通过相互平行且沿机翼骨架走向间隔排列设置的一排翼面板，使得相邻两个翼面板之间形成稳流间隙，使得翼面板能够很好地对飞行气流进行梳理，然后配合上述主翼板的设计，使得飞行器在飞行过程中能够很好地应对气流变化，以此进一步提高飞行器飞行的稳定性；并且翼面板在随着机翼骨架上下扇动的过程中也能够为飞行器提供稳定的上升力；因此，本仿生飞行器通过以上设计，能够适应不同风向和风速的飞行环境要求，并且能够根据飞行环境调整到最佳的飞行姿态，从而使得飞行器的飞行更加稳定。在上述的仿生飞行器中，所述翼面板的前侧具有弧形边一，所述翼面板的上侧具有弧形边二，所述翼面板的下侧具有直边和相对直边向下倾斜的斜边。通过以上翼面板的形状设计，弧形边一和弧形边二能够为飞行器提供稳定的上升力，使得飞行器上升飞行的过程更加稳定，从而使得飞行器的飞行更加稳定。在上述的仿生飞行器中，所述翼面板上具有若干个沿翼面板长度方向布置的导流孔。上述导流孔的设计能够很好地对飞行器受到的侧向气流进行疏理，从而使得飞行器的飞行更加稳定。在上述的仿生飞行器中，所述机翼骨架包括连杆一、连杆二、连杆三、连杆四、连杆五、连杆六和主翼末杆，所述主翼末杆上具有三角边一和三角边二，所述连杆一和连杆二相互平行，所述连杆三、连杆四、三角边一相互平行，所述连杆三的两端分别与连杆一内端和连杆二内端铰接，所述连杆四的两端分别与连杆一外端和连杆二外端铰接，所述连杆五和连杆六相互平行，所述连杆五的内端铰接在连杆一的外端上，所述连杆五的外端铰接在三角边一的上部，所述连杆六的内端铰接在连接杆二的外端上，所述连杆六的外端铰接在三角边一的下部，所述翼面板的前端具有连接槽，所述翼面板通过连接槽套设在连杆一和连杆二上，所述主翼板转动连接在主翼末杆的末端并能够在方向控制马达的驱动下绕主翼末杆转动，所述连杆一与机身支架转动连接，所述机翼马达能够驱动连杆二使主翼末杆上下摆动。机翼骨架采用上述设计，其中连杆一、连杆二、连杆三和连杆四形成第一个四连杆结构，连杆三、连杆五、连杆六和主翼末杆形成第二个四连杆结构，当机翼马达驱动连杆二时，通过上述四连杆机构的一系列传动，使得机翼骨架能够很好的模拟鸟类翅膀进行上下扇动，由于主翼板连接在主翼末杆上，翼面板连接在连杆一和连杆二上，从而使得主翼板和翼面板能够在机翼骨架的带动下为飞行器提供更加稳定有效的升力和推力，从而有利于提高飞行器的稳定性；并且，本主翼板没有全部覆盖在机翼骨架上，而是用一排翼面板替代，在提高飞行器稳定性的同时也能够减轻飞行器的重量；另外，上述翼面板通过连接槽的设计，拆装维修方便。在上述的仿生飞行器中，所述机翼马达的转轴上固连有马达齿轮，所述中心轴上固连有主动齿轮，所述机身支架上固连有从动齿轮一和从动齿轮二，所述从动齿轮一上具有齿盘一和齿盘二，所述从动齿轮二上具有齿盘三和齿盘四，所述主动齿轮与齿盘一啮合连接，所述齿盘二与齿盘四啮合连接，所述齿盘一和齿盘三上均具有曲柄，所述曲柄上铰接有驱动杆，所述驱动杆的自由端铰接在对应的连杆二上。通过以上齿轮传动结构实现机翼马达对机翼骨架的驱动，使得左右两侧的机翼骨架能够同时进行上下扇动，保证飞行器的飞行平衡，从而保证飞行器飞行的稳定性。在上述的仿生飞行器中，所述方向控制马达的转轴穿设且固连在主翼末杆的末端端部，所述主翼板上具有卡孔，所述方向控制马达的机体卡在卡孔内。通过上述设计，使得方向控制马达能够快速调整主翼板的飞行倾角，使得飞行器能够更加快速地应对飞行环境，达到飞行器稳定飞行的目的。在上述的仿生飞行器中，所述尾翼转动连接在中心轴的后端，所述中心轴的后端端部设置有尾翼转动电机，所述尾翼转动电机的转轴穿设且固连在中心轴的后端端部，所述尾翼转动电机的机体上具有抵靠面，所述抵靠面抵靠在尾翼的下表面上。通过以上尾翼转动电机的设计，使得尾翼能够根据飞行环境的要求对飞行器的姿态进行相应调整，从而使得飞行器的飞行更加稳定。在上述的仿生飞行器中，所述尾翼包括尾板和舵板，所述尾板的尾部具有凹口，所述舵板转动连接在凹口内，所述尾板和舵板之间设置尾翼舵电机，所述尾翼舵电机的转动轴穿设且固连在凹口的侧壁上，所述尾翼舵电机的机体上具有开口，所述舵板卡在所述开口内。通过以上舵板和尾翼舵板电机的设计，使得尾翼对飞行器姿态的调整能力更强，从而使得飞行器能够更好地适应飞行环境，进而使得飞行器的飞行更加稳定。在上述的仿生飞行器中，所述机身支架包括前支架、后支架和固定在后支架上的电池安装架，所述电池固定在电池安装架内，所述前支架和后支架之间固连有两根对称布置的翅膀杆，所述翅膀杆穿设在对应的连杆一上并与连杆一转动连接，所述电池安装架内还具有两根对称布置的卡条，所述电池卡在两根卡条之间。通过以上机身支架结构的设计来保证飞行器结构和飞行过程的平衡性，其中电池除了为飞行器各电器供电外，还能够起到平衡块的作用，而上述卡条的设计使得电池在飞行过程不容易出现晃动，因此，通过以上设计，有利于保证飞行器在飞行过程中的稳定性。在上述的仿生飞行器中，所述相机组件包括头舵电机、铰接在中心轴前端的相机云台、转动连接在相机云台下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿生飞行器，包括机身支架(1)和穿设在机身支架(1)上的中心轴(2)，所述中心轴(2)的前端设置有相机组件(3)，所述中心轴(2)的后端设置有尾翼(4)，所述机身支架(1)上固定有电池(5)和机翼马达(6)，所述机身支架(1)的两侧设置有一对机翼骨架(7)，其特征在于，所述机翼骨架(7)的后端转动连接有主翼板(8)，所述主翼板(8)能够在方向控制马达(11)的驱动下绕机翼骨架(7)转动，所述机翼骨架(7)的中部固连有多片沿机翼骨架(7)走向间隔排列且相互平行的翼面板(9)，所述翼面板(9)呈翅形且翅尖朝后，相邻两个翼面板(9)之间形成有稳流间隙(10)，所述机翼马达(6)能够驱动机翼骨架(7)的前端使主翼板(8)上下扇动。

【技术特征摘要】
1.一种仿生飞行器，包括机身支架(1)和穿设在机身支架(1)上的中心轴(2)，所述中心轴(2)的前端设置有相机组件(3)，所述中心轴(2)的后端设置有尾翼(4)，所述机身支架(1)上固定有电池(5)和机翼马达(6)，所述机身支架(1)的两侧设置有一对机翼骨架(7)，其特征在于，所述机翼骨架(7)的后端转动连接有主翼板(8)，所述主翼板(8)能够在方向控制马达(11)的驱动下绕机翼骨架(7)转动，所述机翼骨架(7)的中部固连有多片沿机翼骨架(7)走向间隔排列且相互平行的翼面板(9)，所述翼面板(9)呈翅形且翅尖朝后，相邻两个翼面板(9)之间形成有稳流间隙(10)，所述机翼马达(6)能够驱动机翼骨架(7)的前端使主翼板(8)上下扇动。2.根据权利要求1所述的仿生飞行器，其特征在于，所述翼面板(9)的前侧具有弧形边一(91)，所述翼面板(9)的上侧具有弧形边二(92)，所述翼面板(9)的下侧具有直边(93)和相对直边(93)向下倾斜的斜边(94)。3.根据权利要求1所述的仿生飞行器，其特征在于，所述翼面板(9)上具有若干个沿翼面板(9)长度方向布置的导流孔(9a)。4.根据权利要求1或2或3所述的仿生飞行器，其特征在于，所述机翼骨架(7)包括连杆一(71)、连杆二(72)、连杆三(73)、连杆四(74)、连杆五(75)、连杆六(76)和主翼末杆(77)，所述主翼末杆(77)上具有三角边一(771)和三角边二(772)，所述连杆一(71)和连杆二(72)相互平行，所述连杆三(73)、连杆四(74)、三角边一(771)相互平行，所述连杆三(73)的两端分别与连杆一(71)内端和连杆二(72)内端铰接，所述连杆四(74)的两端分别与连杆一(71)外端和连杆二(72)外端铰接，所述连杆五(75)和连杆六(76)相互平行，所述连杆五(75)的内端铰接在连杆一(71)的外端上，所述连杆五(75)的外端铰接在三角边一(771)的上部，所述连杆六(76)的内端铰接在连接杆二的外端上，所述连杆六(76)的外端铰接在三角边一(771)的下部，所述翼面板(9)的前端具有连接槽(9b)，所述翼面板(9)通过连接槽(9b)套设在连杆一(71)和连杆二(72)上，所述主翼板(8)转动连接在主翼末杆(77)的末端并能够在方向控制马达(11)的驱动下绕主翼末杆(77)转动，所述连杆一(71)与机身支架(1)转动连接，所述机翼马达(6)能够驱动连杆二(72)使主翼末杆(77)上下摆动。5.根据权利要求4所述的仿生飞行器，其特征在于，所述机翼马达(6)的转轴上固连有马达齿轮(12)，所述中心轴(2)上固连有主动齿轮(13)...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓小雷，周锦瑜，张木成，汪建坤，庞景权，魏金峰，王琪，郑晓晓，
申请(专利权)人：衢州学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33