一种融入光纤光栅并实现形状测量的软体翅膀制造技术

本实用新型专利技术公开了一种融入光纤光栅并实现形状测量的软体翅膀，该软体翅膀采用多个光纤光栅串联阵列设置，光纤光栅分别设置在软体翅膀的上下面内，上表面内采用多个光纤光栅横向串联阵列设置，下表面内采用多个光纤光栅纵向串联阵列设置。当飞行器产生复杂的飞行状态时，横向阵列光纤光栅和纵向阵列光纤光栅分别把测得的横向和纵向应变信息反馈给系统，系统对数据进行相关处理，将光纤光栅的应变信息转换成变形信息，再结合坐标信息得到软体翅膀的形状。本实用新型专利技术解决了仿生扑翼飞行机器人软体翅膀形状信息难以获得的技术难题，能够实现对软体翅膀的形状测量，且软体翅膀质量轻、体积小、测量精度高。

A soft wing with FBG and shape measurement

The utility model discloses a soft wing which integrates the fiber grating and realizes the shape measurement. The soft wing adopts a plurality of fiber grating series array settings, the fiber grating is respectively arranged in the upper and lower part of the soft wing, the upper surface adopts a plurality of fiber grating transverse series array settings, and the lower surface adopts a plurality of fiber grating longitudinal series array settings. When the aircraft has a complex flight state, the transverse and longitudinal strain information measured by the transverse array fiber grating and the longitudinal array fiber grating are fed back to the system respectively. The system processes the data, transforms the strain information of the fiber grating into the deformation information, and then combines the coordinate information to get the shape of the software wing. The utility model solves the technical problem that the shape information of the soft wing of the bionic flapping wing flying robot is difficult to obtain, and can realize the shape measurement of the soft wing, and the soft wing has the advantages of light weight, small volume and high measurement accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种融入光纤光栅并实现形状测量的软体翅膀
本技术属于光纤光栅传感和软体机器人
，具体涉及一种融入光纤光栅并实现形状测量的软体翅膀。
技术介绍
仿生扑翼飞行机器人具有与真实生物体相似的外观，在伪装侦察等军事领域应用前景广阔。仿生扑翼飞行机器人柔性的软体躯体，尤其是软体翅膀，其形状易受接触物、负载、甚至自身重力的影响，而掌握软体翅膀的实时形状信息对机器人的飞行效率、安全性等非常重要，但现有的软体材料的形状检测技术严重缺乏，导致软体翅膀形状信息的准确感知与检测十分困难，成为影响仿生扑翼飞行机器人精准闭环控制的一大技术难题。常规的形状测量技术是基于电阻应变计、MEMS等敏感元件来设计，但这些敏感元件均存在体积大、引线数量多、易受电磁场干扰、稳定性差等缺点。而光纤光栅具备质地柔软、易植入软体材料并组网分布式测量的优势，基于光纤光栅的机器人传感技术日益受到人们重视。公开号为“CN107364573A”的中国技术专利公开了一种柔性翼仿生扑翼飞行器，但是该飞行器翅膀未安装相关传感器，不能实现形状测量。公开号为“CN108163229A”的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种融入光纤光栅并实现形状测量的软体翅膀，其特征在于：包括躯干(1)和软体翅膀(2)，所述软体翅膀(2)为软体材料制成的翅膀状结构，所述躯干(1)为长条形结构，用于装配软体翅膀(2)；所述软体翅膀(2)内设有第一阵列光纤光栅(2-1)、第二阵列光纤光栅(2-2)和阻挡块(2-3)；所述第一阵列光纤光栅(2-1)和第二阵列光纤光栅(2-2)分别单独布置，位于不同的层，均包括若干个光纤光栅，第一阵列光纤光栅(2-1)用于对软体翅膀(2)横向形状应变的测量，第二阵列光纤光栅(2-2)用于对软体翅膀(2)纵向形状应变的测量；所述阻挡块(2-3)设置在每个光纤光栅的两端，用于使光纤光栅与软体材料的结...

【技术特征摘要】
1.一种融入光纤光栅并实现形状测量的软体翅膀，其特征在于：包括躯干(1)和软体翅膀(2)，所述软体翅膀(2)为软体材料制成的翅膀状结构，所述躯干(1)为长条形结构，用于装配软体翅膀(2)；所述软体翅膀(2)内设有第一阵列光纤光栅(2-1)、第二阵列光纤光栅(2-2)和阻挡块(2-3)；所述第一阵列光纤光栅(2-1)和第二阵列光纤光栅(2-2)分别单独布置，位于不同的层，均包括若干个光纤光栅，第一阵列光纤光栅(2-1)用于对软体翅膀(2)横向形状应变的测量，第二阵列光纤光栅(2-2)用于对软体翅膀(2)纵向形状应变的测量；所述阻挡块(2-3)设置在每个光纤光栅的两端，用于使光纤光栅与软体材料的结合牢固并将应变准确的传递到光纤光栅上。


2.根据权利要求1所述的一种融入光纤光栅并实现形状测量的软体翅膀，其特征在于：所述第一阵列光纤光栅(2-1)中的光纤光栅由上至下沿软体翅膀(2)的主体边缘设置，每相邻两行保持相互平行且间隔相等，平行线与躯干(1)的方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永兴，杨跃辉，熊丽，李聪，陈敏，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42