一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置，涉及仿鸟机器人领域，包括连接翼杆、上边肋、下边肋和若干中间肋，上边肋、中间肋与下边肋叠加为一排，其一端穿设有一销轴进行固定且该端与固定套筒固定相连，另一端展开为束状，各肋之间覆设有可折叠的翼膜形成翼面。上边肋、下边肋的外侧边沿各设有一电磁铁，正对该电磁铁间隙配设有另一电磁铁，另一电磁铁通过支架与固定套筒固定连接。本实用新型专利技术将电磁铁设置成对，推动上边肋或下边肋转动，通过调节翼面大小调节扑翼扑动的阻力或推力，其结构简单、可靠，能够实时、快速地根据环境变化或飞行需求调节扑翼受力，增强了其在大风、强风天气的飞行能力。

An electromagnetic driving closed bird like flapping wing device

The utility model discloses an electromagnetically driven tensioned closed bird-like flapping-wing device, which relates to the field of bird-like robot, including connecting a wing rod, an upper side rib, a lower side rib and a number of intermediate ribs. The upper side rib, the middle rib and the lower side rib are superimposed in a row. One end of the flapping-wing device is fixed through a pin shaft and the end is fixed and connected with a fixed sleeve. One end is spread into a fascicular shape, and a folded wing membrane is formed between the ribs to form a wing surface. An electromagnet is arranged at the outer edge of the upper rib and the lower rib respectively, and another electromagnet is arranged at the gap between the electromagnet and the other electromagnet is fixed and connected with the fixing sleeve through a bracket. The utility model sets electromagnets in pairs to drive the upper or lower ribs to rotate, and adjusts the drag or thrust of flapping wing flutter by adjusting the size of the wing surface. The structure is simple and reliable, and the force of flapping wing can be adjusted in real time and quickly according to the environmental changes or flight requirements, thus enhancing its flight ability in gale and gale weather.

【技术实现步骤摘要】
一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置
本技术涉及仿鸟扑翼领域，具体地讲是一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置。
技术介绍
仿鸟扑翼机器人能够模仿自然界的鸟类和昆虫的运动实现扑翼飞行，仿生学和空气动力学研究表明，在某些方面小型、微型扑翼机器人的飞行效果要优于固定翼或旋翼机器人的飞行效果。鸟类的飞行过程大体上可分为鸟翼的上摆和下摆，鸟翼下摆时可以产生升力和推力，然而在鸟翼上摆时会产生向下的阻力，此阻力对鸟飞行的升力产生较大不利影响，因此该阻力越小越好。现有技术中常用曲柄摇杆机构或凸轮机构实现扑翼运动中的拍动，然而上述机构并没有充分考虑阻力的影响，在扑翼机器人运动过程中所受阻力较大，尤其在大风、强风等天气时，扑翼拍动的阻力会更大，因此需要提出一种能够减小阻力的仿鸟扑翼装置。基于此，提出本案申请。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置，利用电磁力控制扑翼的大小，从而调节扑翼上下摆动时的受力，进而提高扑翼的扑动效率，提升扑翼在大风、强风等环境下的飞行能力。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置，包括固定套筒、连接翼杆、上边肋、下边肋和若干中间肋。上边肋、中间肋与下边肋叠放为一排，其一端穿设有一销轴进行固定，销轴内置并固定于固定套筒顶端的内壁上，另一端可活动展开为束状，上边肋、中间肋与下边肋之间覆设有可折叠的翼膜形成翼面。所述上边肋的外侧边沿远离固定套筒侧设有上电磁铁一，正对上电磁铁一间隙配设有上电磁铁二，所述上电磁铁二通过上支架与固定套筒固定连接。下边肋的外侧边沿远离固定套筒端设有下电磁铁一，正对下电磁铁一间隙配设有下电磁铁二，所述下电磁铁二通过下支架与固定套筒固定连接。正中间的中间肋的前、后表面上分别固定有或间隙配合有上限位块、下限位块，上限位块、下限位块分别通过上限位块支架、下限位块支架与固定套筒固定连接。所述固定套筒下方与连接翼杆的一端同轴固定，连接翼杆的另一端同轴固定外螺纹杆的一端，外螺纹杆的另一端旋设有螺纹套筒。本技术进一步设置为：所述上边肋、下边肋采用硬性轻质材料制成，中间肋采用韧性轻质材料制成。本技术进一步设置为：所述上边肋、下边肋、中间肋的底端均设有通孔。本技术进一步设置为：所述上边肋、下边肋、中间肋的远离固定套筒的一端均向下弯曲呈弯弧状。本技术进一步设置为：所述中间肋的个数为奇数。本技术进一步设置为：所述上支架、下支架均为L形中空结构。本技术进一步设置为：所述固定套筒为筒状结构。本技术进一步设置为：所述外螺纹杆为中空结构，外螺纹杆的大部分外表面设有外螺纹，上端小部分为光轴。本技术进一步设置为：所述螺纹套筒为中空结构，螺纹套筒的内表面设有内螺纹。本技术进一步设置为：所述连接翼杆或外螺纹杆上设有速度传感器。本技术的工作原理及有益效果：本技术设置了成对的电磁铁，利用电磁铁同性相斥、异性相吸的特性推动上边肋或下边肋转动，从而将扑翼展开或收拢以调节翼面大小、改变扑翼的受力面积，进而调节扑翼扑动时所受的阻力。具体来说，当扑翼机器人需要上升时，在扑翼上摆阶段，收拢翼面减小受力面积降低上摆的阻力，在扑翼下摆阶段展开翼面增加受力面积来提高下摆所产生的升力；当扑翼机器人需要下降时，在扑翼上摆阶段展开翼面增加上摆阻力，在扑翼下摆阶段收拢翼面降低升力。本技术扑翼的大小可调，且便于控制，能够实时、快速地根据环境变化或飞行需求调节扑翼的受力，从而提升扑翼机器人的飞行性能，增强其在大风、强风环境下飞行的平稳性。附图说明图1为本技术所述的一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置的整体示意图。图2为本技术所述的一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置的局部放大图。图3为本技术所述的一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置的正视图图4为本技术所述的一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置的背面示意图。图5为本技术所述的一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置的侧视图。其中：1—下边肋，1a—下电磁铁一，2—翼膜，3—中间肋，4—上边肋，4a—上电磁铁一，5—上支架，5a—上电磁铁二，6—下支架，6a—下电磁铁二，7—销轴，8—固定套筒，9—速度传感器，10—外螺纹杆，11—螺纹套筒，12—连接翼杆，13—上限位块，13a—上限位块支架，14—下限位块，14a—下限位块支架。具体实施方式为使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本技术。如图1和图2所示，一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置，包括连接翼杆12、上边肋4、下边肋1和若干中间肋3。上边肋4、中间肋3与下边肋1对齐并成叠设置，其底端均设有通孔，通孔中穿设有一销轴7进行固定，销轴7两端内置并固定于一固定套筒8中，该固定套筒8与连接翼杆12同轴固定连接。销轴7长度应适当大于叠加后的上边肋4、中间肋3、下边肋1后的高度，以使上边肋4、中间肋3、下边肋1便于打开、闭合，且其张紧力度适中。对齐叠放的肋的另一端可活动展开为束状，上边肋4、中间肋3与下边肋1之间覆设有可折叠的翼膜2形成翼面。上边肋4的外侧边沿远离固定套筒8侧设有上电磁铁一4a，正对上电磁铁一4a间隙配设有上电磁铁二5a，上电磁铁二5a通过上支架5与固定套筒8固定连接。下边肋1的外侧边沿远离固定套筒8端设有下电磁铁一1a，正对下电磁铁一1a间隙配设有下电磁铁二6a，下电磁铁二6a通过下支架6与固定套筒8固定连接、与连接翼杆12间接固定连接。上支架5、下支架6均为L形中空结构。连接翼杆12的底部连接有外螺纹杆10，外螺纹杆10连接有螺纹套筒。外螺纹杆10为中空结构，外螺纹杆10的大部分外表面设有外螺纹，上端小部分为光轴，光轴部分设有速度传感器9检测扑翼的运动速度，外螺纹旋设有螺纹套筒。螺纹套筒同样为中空筒状结构。上述上边肋4、下边肋1远离固定套筒8可活动一端均向下弯为弯弧状，以增加扑翼兜风能力。中间肋3采用具有韧性的轻质材料制成，上边肋4、下边肋1采用硬性轻质材料制成，以减轻扑翼重量，提高扑翼灵活性。结合图2所示，正中间的中间肋3的前、后表面上分别固定有或间隙配合有上限位块13、下限位块14，上限位块13、下限位块14分别通过上限位块支架13a、下限位块支架14a通过销轴7与固定套筒8转动固定连接。如图3、图4、图5所示，当需要减小扑翼受力面积以调节阻力时，上电磁铁一4a与上电磁铁二5a、下电磁铁一1a与下电磁铁二6a两组成对的电磁铁分别通入方向相同的电流，上电磁铁一4a与上电磁铁二5a之间、下电磁铁一1a与下电磁铁二6a之间产生斥力，由于上支架5、下支架6是固定的，因此上边肋4与下边肋1在斥力作用下向中间转动并带动翼膜2折叠，翼面被缩小，从而调节扑翼的受力。若要减小扑翼受力面积，只需将上电磁铁一4a与上电磁铁二5a、下电磁铁一1a与下电磁铁二6a两组成对的电磁铁分别通入方向相反的电流，从而使得上电磁铁一4a与上电磁铁二5a之间、下电磁铁一1a与下电磁铁二6a之间产生吸力，从而实现吸合。基于上述，本技术通过设置成对电磁铁，利用电磁铁同性相斥、异性相吸的特性推动上边肋4或下边肋1转动，从而调节扑翼的受力面大小，进而调节扑翼所受的阻力或推力。本技术结构简单、可靠，能够实时、快速地根据环境变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置，其特征在于：包括固定套筒、连接翼杆、上边肋、下边肋和若干中间肋；上边肋、中间肋与下边肋叠放为一排，其一端穿设有一销轴进行固定，销轴内置并固定于固定套筒顶端的内壁上，另一端可活动展开为束状，上边肋、中间肋与下边肋之间覆设有可折叠的翼膜形成翼面；所述上边肋的外侧边沿远离固定套筒侧设有上电磁铁一，正对上电磁铁一间隙配设有上电磁铁二，所述上电磁铁二通过上支架与固定套筒固定连接；下边肋的外侧边沿远离固定套筒端设有下电磁铁一，正对下电磁铁一间隙配设有下电磁铁二，所述下电磁铁二通过下支架与固定套筒固定连接；正中间的中间肋的前、后表面上分别固定有或间隙配合有上限位块、下限位块，上限位块、下限位块分别通过上限位块支架、下限位块支架与固定套筒固定连接；所述固定套筒下方与连接翼杆的一端同轴固定，连接翼杆的另一端同轴固定连接有外螺纹杆，外螺纹杆的另一端旋设有螺纹套筒。

【技术特征摘要】
1.一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置，其特征在于：包括固定套筒、连接翼杆、上边肋、下边肋和若干中间肋；上边肋、中间肋与下边肋叠放为一排，其一端穿设有一销轴进行固定，销轴内置并固定于固定套筒顶端的内壁上，另一端可活动展开为束状，上边肋、中间肋与下边肋之间覆设有可折叠的翼膜形成翼面；所述上边肋的外侧边沿远离固定套筒侧设有上电磁铁一，正对上电磁铁一间隙配设有上电磁铁二，所述上电磁铁二通过上支架与固定套筒固定连接；下边肋的外侧边沿远离固定套筒端设有下电磁铁一，正对下电磁铁一间隙配设有下电磁铁二，所述下电磁铁二通过下支架与固定套筒固定连接；正中间的中间肋的前、后表面上分别固定有或间隙配合有上限位块、下限位块，上限位块、下限位块分别通过上限位块支架、下限位块支架与固定套筒固定连接；所述固定套筒下方与连接翼杆的一端同轴固定，连接翼杆的另一端同轴固定连接有外螺纹杆，外螺纹杆的另一端旋设有螺纹套筒。2.根据权利要求1所述的一种电磁驱动张闭式仿鸟扑翼装置，其特征在于：所述上边肋、下边肋采用硬性轻质材料制成，中间肋采用韧性轻质...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁长涛，高龙士，
申请(专利权)人：浙江工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33