一种扑翼飞行器科教演示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种扑翼飞行器科教演示装置，包括姿态展示台和设置在姿态展示台上的扑翼飞行器，扑翼飞行器包括鸟型机身和设置在鸟型机身内的扑翼驱动机构；姿态展示台包括浮动箱体和浮动控制装置，浮动箱体包括底壁、顶壁、侧壁和浮动执行元件，侧壁通过将底壁与顶壁的周边封闭形成浮动箱体，至少一部分侧壁采用伸缩布材质，浮动执行元件设置在浮动箱体的内腔，浮动执行元件包括中央支撑杆、俯仰姿态控制直线推杆电机和滚转姿态控制直线推杆电机，浮动箱体的顶壁的上表面设有扑翼飞行器固定座，扑翼飞行器固定在扑翼飞行器固定座上，鸟型机身的头部位于中央支撑杆的正前方。它具有结构紧凑，操作简单，便于拆卸，携带方便等特点。

A Demonstration Device for Flapping Wing Aircraft Science and Education

The invention discloses a flapping-wing aircraft science and education demonstration device, including an attitude display platform and a flapping-wing aircraft mounted on the attitude display platform, which comprises a bird fuselage and a flapping-wing driving mechanism mounted in the bird fuselage; an attitude display platform includes a floating box body and a floating control device, and a floating box body includes a bottom wall, a top wall, a side wall and a floating actuator, and a side wall is connected. A floating box is formed by closing the periphery of the bottom wall and the top wall. At least part of the side wall is made of retractable cloth. The floating actuator is located in the inner cavity of the floating box. The floating actuator includes a central support rod, a linear push rod motor for pitch attitude control and a linear push rod motor for roll attitude control. The upper surface of the top wall of the floating box is provided with a fixed seat for flapping-wing aircraft and flapping-wing flight. The vehicle is fixed on the fixed seat of the flapping wing aircraft, and the head of the bird fuselage is positioned in front of the central support rod. It has the characteristics of compact structure, simple operation, easy disassembly and carrying.

【技术实现步骤摘要】
一种扑翼飞行器科教演示装置
本专利技术涉及科教演示

技术介绍
扑翼飞行器作为一种仿生飞行的新概念飞行器，有着诸多的优点和广泛的应用前景，目前也研制成功了大量的扑翼样机，但扑翼飞行器作为一种前沿科技却不为大众所接触，其扑动原理仍不为大多数人所知，而应用于科教演示的扑翼飞行器也少之又少且在使用过程中无法详细的展示出扑翼飞行器的控制姿态，自然界中，鸟类在实际飞行的过程中，可随意的改变翅膀的扑动幅度来改变升力的大小(如鸟类在起飞时需要翅膀大幅扑动来产生足够的升力)从而自由飞行。然而现有技术中可连续变幅的扑翼驱动机构屈指可数，且都较为复杂，不利于观者深入学习。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种扑翼飞行器科教演示装置，它具有结构紧凑，操作简单，便于拆卸，携带方便等特点。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种扑翼飞行器科教演示装置，包括姿态展示台和设置在姿态展示台上的扑翼飞行器，扑翼飞行器包括鸟型机身和设置在鸟型机身内的扑翼驱动机构；姿态展示台包括浮动箱体和浮动控制装置，浮动箱体包括底壁、顶壁、侧壁和浮动执行元件，侧壁通过将底壁与顶壁的周边封闭形成浮动箱体，至少一部分侧壁采用伸缩布材质，至少一部分侧壁指的是环侧壁一周具有一定宽度的部分侧壁，以使顶壁处于相对浮动状态，浮动执行元件设置在浮动箱体的内腔，浮动执行元件包括中央支撑杆、俯仰姿态控制直线推杆电机和滚转姿态控制直线推杆电机，中央支撑杆底部与底壁中部固定，其上部通过球铰支座固定在浮动箱体的顶壁，俯仰姿态控制直线推杆电机设置在中央支撑杆的前侧或后侧，其底端与底壁固定，其顶端通过球铰支座固定在浮动箱体的顶壁，滚转姿态控制直线推杆电机设置在中央支撑杆的左侧或右侧，其底端与底壁固定，其顶端通过球铰支座固定在浮动箱体的顶壁，浮动控制装置用于控制俯仰姿态控制直线推杆电机和滚转姿态控制直线推杆电机的伸缩，浮动箱体的顶壁的上表面设有扑翼飞行器固定座，扑翼飞行器固定在扑翼飞行器固定座上，鸟型机身的头部位于中央支撑杆的正前方。本专利技术进一步改进在于：扑翼驱动机构包括机架和安装在机架上的运动组件，运动组件包括减速电机、联轴器和可调节式曲柄摇杆机构，减速电机通过联轴器驱动可调节式曲柄摇杆机构运动，可调节式曲柄摇杆机构包括可调节式曲柄和一对摇杆组件，可调节式曲柄包括传动轴、曲柄、滑块和调节螺杆，传动轴的一端与联轴器连接，其另一端与曲柄的一端垂直连接，在曲柄上沿曲柄轴线方向设有条形滑槽，曲柄的另一端设有与条形滑槽相贯通的曲柄螺纹孔，滑块设有滑块螺纹孔，调节螺杆旋合贯穿曲柄螺纹孔和滑块螺纹孔，以将滑块限定在条形滑槽内，条形滑槽与滑块之间设有可使滑块周向定位的滑动结构，在滑块的外端设有与曲柄轴线相垂直且与传动轴轴线相平行的短轴，摇杆组件包括连杆和摇臂，摇臂的中部通过转轴与机架铰接，连杆的下端与可调节式曲柄的短轴铰接，连杆的上端与摇臂的内端铰接，一对摇杆组件对称设置，两个摇臂呈″V″字形设置，当曲柄旋转时，两个连杆带动两个摇臂以转轴为支点进行上下往复的扑动运动。姿态展示台的浮动箱体的侧壁截面为矩形，侧壁上部的1/3部位采用伸缩布材质制作。条形滑槽与滑块之间设有的可使滑块周向定位的滑动结构为：条形滑槽为方形滑槽，滑块具有与方形滑槽相适配的方形体结构。在条形滑槽内设有预紧弹簧，预紧弹簧贯穿在调节螺杆上并安装在靠近传动轴的端部与滑块之间。在调节螺杆的旋母上设有滚花。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术可以模仿扑翼飞行器在飞行过程中，舵机带动右尾舵舵杆和/或左尾舵舵杆牵引右尾舵和/或左尾舵上翘或下翻动作时，产生的抬头/低头及左转/右转的相应姿态。通过浮动控制装置配合舵机动作，控制俯仰姿态控制直线推杆电机和滚转姿态控制直线推杆电机伸缩杆的伸缩，使浮动箱体的顶壁产生前倾后仰和/或左右摇摆动作，从而使安装在浮动箱体的顶壁上的扑翼飞行器产生抬头/低头和/或左转/右转的相应姿态，从而起到扑翼飞行器飞行控制过程中的科教演示作用，填补了在教学时，没有扑翼飞行器科教演示装置的空白。本专利技术扑翼驱动机构采用可调节式曲柄，通过改变可调节式曲柄的有效长度便可实现驱动机构的不同幅度的扑动，最大程度的展现了鸟类飞行时的动作。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1中姿态展示台浮动箱体的结构示意图；图3是图1中扑翼飞行器的扑翼驱动机构的结构示意图；图4是图3中扑翼驱动机构的可调节式曲柄的结构示意图；图5是图4中扑翼驱动机构的滑块的结构示意图。在附图中：1.机架；2.减速电机；3.联轴器；4.可调节式曲柄；4-1.传动轴；4-2.曲柄；4-3.滑块；4-3-1.设置在滑块上的短轴；4-3-2.设置在滑块上的方形体结构；4-3-3.滑块螺纹孔；4-4.调节螺杆；4-4-1.设置在调节螺杆的旋母上的滚花；4-5.预紧弹簧；5.连杆；6.摇臂；7.转轴；8.姿态展示台；8-1.底壁；8-2.顶壁；8-2-1.扑翼飞行器固定座；8-3.侧壁；8-3-1.采用伸缩布材质制作的部分侧壁；8-4.中央支撑杆；8-5.俯仰姿态控制直线推杆电机；8-6.滚转姿态控制直线推杆电机；9.扑翼飞行器；9-1.右尾舵；9-2.左尾舵；9-3.右尾舵舵杆；9-4.左尾舵舵杆；9-5.舵机。具体实施方式下面将结合附图和具体实施例对本专利技术进行进一步详细说明。实施例一由图1-3所示的实施例可知，本实施例包括姿态展示台8和设置在姿态展示台8上的扑翼飞行器9，扑翼飞行器9包括鸟型机身和设置在鸟型机身内的扑翼驱动机构；姿态展示台8包括浮动箱体和浮动控制装置，浮动箱体包括底壁8-1、顶壁8-2、侧壁8-3和浮动执行元件，侧壁8-3通过将底壁8-1与顶壁8-2的周边封闭形成浮动箱体，至少一部分侧壁8-3采用伸缩布材质，至少一部分侧壁指的是环侧壁一周具有一定宽度的部分侧壁8-3-1，以使顶壁8-2处于相对浮动状态，浮动执行元件设置在浮动箱体的内腔，浮动执行元件包括中央支撑杆8-4、俯仰姿态控制直线推杆电机8-5(型号：ANT-26，笔式微型推杆电机，供电电压DC12)和滚转姿态控制直线推杆电机8-6(型号：ANT-26，笔式微型推杆电机，供电电压DC12)，中央支撑杆8-4底部与底壁8-1中部固定，其上部通过球铰支座固定在浮动箱体的顶壁8-2，俯仰姿态控制直线推杆电机8-5设置在中央支撑杆8-4的前侧，其底端与底壁8-1固定，其顶端通过球铰支座固定在浮动箱体的顶壁8-2，滚转姿态控制直线推杆电机8-6设置在中央支撑杆8-4的左侧，其底端与底壁8-1固定，其顶端通过球铰支座固定在浮动箱体的顶壁8-2，浮动控制装置用于控制俯仰姿态控制直线推杆电机8-5和滚转姿态控制直线推杆电机8-6推杆的伸缩，浮动控制装置即俯仰姿态控制直线推杆电机8-5供电回路和滚转姿态控制直线推杆电机8-6的供电回路，通过控制两个供电回路的电源开关控制控制俯仰姿态控制直线推杆电机8-5和滚转姿态控制直线推杆电机8-6推杆的伸缩，浮动箱体的顶壁8-2的上表面设有扑翼飞行器固定座8-2-1，扑翼飞行器9固定在扑翼飞行器固定座8-2-1上，鸟型机身的头部位于中央支撑杆8-4的正前方。扑翼驱动机构包括机架1和安装在机架1上的运动组件，运动组件包括减速电机2(型号：GA12本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扑翼飞行器科教演示装置，其特征在于：包括姿态展示台(8)和设置在姿态展示台(8)上的扑翼飞行器(9)，所述扑翼飞行器(9)包括鸟型机身和设置在鸟型机身内的扑翼驱动机构；所述姿态展示台(8)包括浮动箱体和浮动控制装置，所述浮动箱体包括底壁(8‑1)、顶壁(8‑2)、侧壁(8‑3)和浮动执行元件，所述侧壁(8‑3)通过将底壁(8‑1)与顶壁(8‑2)的周边封闭形成浮动箱体，至少一部分所述侧壁(8‑3)采用伸缩布材质，所述至少一部分侧壁指的是环所述侧壁一周具有一定宽度的部分侧壁(8‑3‑1)，以使所述顶壁(8‑2)处于相对浮动状态，所述浮动执行元件设置在浮动箱体的内腔，所述浮动执行元件包括中央支撑杆(8‑4)、俯仰姿态控制直线推杆电机(8‑5)和滚转姿态控制直线推杆电机(8‑6)，所述中央支撑杆(8‑4)底部与所述底壁(8‑1)中部固定，其上部通过球铰支座固定在所述浮动箱体的顶壁(8‑2)，所述俯仰姿态控制直线推杆电机(8‑5)设置在所述中央支撑杆(8‑4)的前侧或后侧，其底端与所述底壁(8‑1)固定，其顶端通过球铰支座固定在所述浮动箱体的顶壁(8‑2)，所述滚转姿态控制直线推杆电机(8‑6)设置在所述中央支撑杆(8‑4)的左侧或右侧，其底端与所述底壁(8‑1)固定，其顶端通过球铰支座固定在所述浮动箱体的顶壁(8‑2)，所述浮动控制装置用于控制俯仰姿态控制直线推杆电机(8‑5)和滚转姿态控制直线推杆电机(8‑6)的伸缩，所述浮动箱体的顶壁(8‑2)的上表面设有扑翼飞行器固定座(8‑2‑1)，所述扑翼飞行器(9)固定在所述扑翼飞行器固定座(8‑2‑1)上，所述鸟型机身的头部位于所述中央支撑杆(8‑4)的正前方。...

【技术特征摘要】
2018.11.24 CN 20181141061601.一种扑翼飞行器科教演示装置，其特征在于：包括姿态展示台(8)和设置在姿态展示台(8)上的扑翼飞行器(9)，所述扑翼飞行器(9)包括鸟型机身和设置在鸟型机身内的扑翼驱动机构；所述姿态展示台(8)包括浮动箱体和浮动控制装置，所述浮动箱体包括底壁(8-1)、顶壁(8-2)、侧壁(8-3)和浮动执行元件，所述侧壁(8-3)通过将底壁(8-1)与顶壁(8-2)的周边封闭形成浮动箱体，至少一部分所述侧壁(8-3)采用伸缩布材质，所述至少一部分侧壁指的是环所述侧壁一周具有一定宽度的部分侧壁(8-3-1)，以使所述顶壁(8-2)处于相对浮动状态，所述浮动执行元件设置在浮动箱体的内腔，所述浮动执行元件包括中央支撑杆(8-4)、俯仰姿态控制直线推杆电机(8-5)和滚转姿态控制直线推杆电机(8-6)，所述中央支撑杆(8-4)底部与所述底壁(8-1)中部固定，其上部通过球铰支座固定在所述浮动箱体的顶壁(8-2)，所述俯仰姿态控制直线推杆电机(8-5)设置在所述中央支撑杆(8-4)的前侧或后侧，其底端与所述底壁(8-1)固定，其顶端通过球铰支座固定在所述浮动箱体的顶壁(8-2)，所述滚转姿态控制直线推杆电机(8-6)设置在所述中央支撑杆(8-4)的左侧或右侧，其底端与所述底壁(8-1)固定，其顶端通过球铰支座固定在所述浮动箱体的顶壁(8-2)，所述浮动控制装置用于控制俯仰姿态控制直线推杆电机(8-5)和滚转姿态控制直线推杆电机(8-6)的伸缩，所述浮动箱体的顶壁(8-2)的上表面设有扑翼飞行器固定座(8-2-1)，所述扑翼飞行器(9)固定在所述扑翼飞行器固定座(8-2-1)上，所述鸟型机身的头部位于所述中央支撑杆(8-4)的正前方。2.根据权利要求1所述的一种扑翼飞行器科教演示装置，其特征在于：所述扑翼驱动机构包括机架(1)和安装在机架(1)上的运动组件，所述运动组件包括减速电机(2)、联轴器(3)和可调节式曲柄摇杆机构，所述减速电机(2)通过联轴器(3)驱动可调节式曲柄摇杆机构运动，所述可调节式...

【专利技术属性】
技术研发人员：马东福，宋笔锋，包晗，宣建林，年鹏，段缤，
申请(专利权)人：西北工业大学太仓长三角研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32