一种羽翼变形仿生无人飞行器及变形控制方法技术

一种羽翼变形仿生无人飞行器及变形控制方法，该飞行器由螺旋桨、翼身融合翼段、伸缩翼段、折叠羽翼控制段、仿生羽翼和稳定尾翼段6大功能部件构成；通过伸缩翼段的伸缩和仿生羽翼的折叠两种基本变形仿生组合来模拟鸟儿翱翔时的气动构型，从而实现羽翼变形仿生无人机在城市、丛林、山地等复杂地形和狭小空间随机乱流低空超低空环境中机动灵活稳定飞行；为了克服传统固定翼或多旋翼无人机难以在复杂近地乱流环境中快速灵活稳定机动穿梭的困难。

Wing deformation bionic unmanned aerial vehicle and deformation control method thereof

A kind of bionic wing deformation and deformation control method of unmanned aircraft, the aircraft by the propeller and wing body fusion wing, telescopic wing, folding wings control section, bionic wings and stable tail 6 big functional components; through the telescopic wing section of the telescopic and folding wings bionic bionic combination of two kinds of basic deformation simulation the birds fly the aerodynamic configuration, so as to realize the wing deformation bionic UAV in the city, the jungle, mountain terrain and narrow space stochastic turbulence low altitude environment and flexible flight stability; in order to overcome the traditional wing or multi rotor UAV in complex vertical turbulent environment is difficult to fast and flexible stable shuttle difficult maneuver.

【技术实现步骤摘要】
一种羽翼变形仿生无人飞行器及变形控制方法
本专利技术属于无人飞行器领域，特别涉及一种羽翼变形仿生无人飞行器及变形控制方法。
技术介绍
城市、山地或丛林等近地地貌十分复杂，往往会出现各种突发风切变随机乱流现象。不同风速不同风向乱流使得传统固定性或多旋翼无人机操纵性稳定性面临严峻考验。因此迫切需要能适应城市、山地或丛林复杂近地飞行环境的新型无人飞行器。能模拟鸟类和昆虫飞行的智能仿生可变形飞行器技术成为进一步提升无人机气动效率、机动性和飞行环境适应能力的主要发展方向。机器仿生昆虫存在微机械加工制造装配难度大、机载能源容量低、载荷携带能力小、抗阵风性能较差等问题，在恶劣的城市、丛林、山地等复杂近地飞行性能仍面临较大挑战。而仿鸟类飞行器在大小、载重性能和可实现性上相对仿昆虫类飞行器具有优势。目前具有代表性的智能变形飞行器技术对鸟类的仿生着重模仿鸟类飞行的基本姿态或飞行形态，大部分集中在对整体连续变形机翼的研究，主要依靠智能材料驱动来实现机翼变形或折叠保持光滑连续翼型及蒙皮结构，对智能材料结构性能提出了极大挑战，且成本高、结构复杂、变形量小以及控制效果不理想。
技术实现思路
为了克服传统固定翼或多旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种羽翼变形仿生无人飞行器，其特征在于：采用仿生羽翼翼身融合飞翼气动布局结构，主要由螺旋桨1、固定翼身融合翼段2、伸缩翼段3、折叠羽翼控制机构4、仿生羽翼5和稳定尾翼段6构成；所述螺旋桨1与固定翼身融合翼段2通过旋转轴机械连接；伸缩翼段3通过机械滑轨7嵌套进固定翼身融合翼段2；折叠羽翼控制机构4由前缘铰接头11、羽翼前缘12、一端固定于机械滑轨7上另一端连接羽翼前缘12的预拉弹簧13、与伸缩翼段3外端铰接用于实现折叠角度的铰接关节14组成；折叠羽翼控制机构4与仿生羽翼5通过前缘铰接头11连接；稳定尾翼段6布置于固定翼身融合翼段2尾部，提供额外航向稳定与操纵能力。

【技术特征摘要】
1.一种羽翼变形仿生无人飞行器，其特征在于：采用仿生羽翼翼身融合飞翼气动布局结构，主要由螺旋桨1、固定翼身融合翼段2、伸缩翼段3、折叠羽翼控制机构4、仿生羽翼5和稳定尾翼段6构成；所述螺旋桨1与固定翼身融合翼段2通过旋转轴机械连接；伸缩翼段3通过机械滑轨7嵌套进固定翼身融合翼段2；折叠羽翼控制机构4由前缘铰接头11、羽翼前缘12、一端固定于机械滑轨7上另一端连接羽翼前缘12的预拉弹簧13、与伸缩翼段3外端铰接用于实现折叠角度的铰接关节14组成；折叠羽翼控制机构4与仿生羽翼5通过前缘铰接头11连接；稳定尾翼段6布置于固定翼身融合翼段2尾部，提供额外航向稳定与操纵能力。2.根据权利要求1所述的一种羽翼变形仿生无人飞行器，其特征在于：所述仿生羽翼5由多片尼龙薄膜材料制成的羽翼片9组成，每片羽翼片9中埋入碳纤维复合材料杆10增加羽翼片9的结构承载强度；每片羽翼片9之间相互重叠，在根部由凯夫拉绳8串联起来；仿生羽翼5最外侧羽翼片9与折叠羽翼控制机构4的羽翼前缘12固接，其余各羽翼片9均与折叠羽翼控制机构4在羽翼前缘12通过前缘铰接头11铰接，使羽翼片9能绕各自对应的前缘铰接头11转动；每片羽...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，武彤晖，张扬，徐明龙，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61