一种阵列式翼翅飞行装置及其应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种阵列式翼翅飞行装置，所述阵列式翼翅飞行装置包括：载体；在所述载体上阵列式排布的两组以上翼翅组件。本发明专利技术提供一种阵列式翼翅飞行装置，将众多小型振动的翼翅组件，组合到一个二维或三维的网格状载体中，形成一个可调控的新型飞行动力单元。这样的动力装置可应用到无人或载人飞行器上，实现高效以及高度灵活性的飞行。

An array wing flying device and its application

【技术实现步骤摘要】
一种阵列式翼翅飞行装置及其应用
本专利技术涉及微型仿生飞行装置
，具体涉及一种阵列式翼翅飞行装置及其应用。
技术介绍
昆虫经过数亿年的进化，已经进化出地球上最高效而成功的飞行模式。以苍蝇为例，可以用极为轻薄的翅膀产生超过自身推重比十倍以上的动力。人类的飞行器目前还望尘莫及。甚至鸟类也无法比拟。而且不少昆虫如蜂类可以长时间空中盘旋，其自身仅携带的极少生物质能量，可知其飞行能耗比之低。另外昆虫如蝇类的飞行极为灵活，可以实现迅速的空中转向，目前也没有任何人造飞行器甚至鸟类可以比拟。目前利用空气动力的人造飞行器主要有固定翼和旋翼两大类。研究表明，苍蝇的飞行原理不同于以上人造飞行器的飞行原理，也不同于鸟类的飞行原理。苍蝇之所以能飞行，是其巧妙地利用了膜翅高频振动产生的微型空气涡流。这是一种非常高效的飞行模式，而这些微型涡流的产生和翼翅的形态尺寸也有紧密关联。目前有模拟单个昆虫飞行的尝试，但其目的不在于，也无法简单扩展尺寸而成为通用性飞行动力引擎。因此设计一种能有效利用昆虫的高效飞行模式，而且能无限制复制扩展规模的飞行装置是飞行装置设计领域亟待解决的问题之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种阵列式翼翅飞行装置，将众多小型振动的翼翅组件，组合到一个二维或三维的网格状载体中，形成一个可调控的新型飞行动力单元。这样的动力装置可应用到无人或载人飞行器上，实现高效以及高度灵活性的飞行。为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种阵列式翼翅飞行装置。本专利技术所述的一种阵列式翼翅飞行装置，所述阵列式翼翅飞行装置包括：载体；在所述载体上阵列式排布的两组以上翼翅组件。在一个实施方式中，所述载体为框架结构，在所述框架结构至少两个节点上设置有翼翅组件。在一个实施方式中，所述载体为平面框架结构。在一个实施方式中，所述载体为立体框架结构。在一个实施方式中，所述框架结构具有收折状态和展开状态。在一个实施方式中，所述框架结构的收折状态和展开状态可互相转化。在一个实施方式中，每组所述翼翅组件包含一对或多对翼翅和至少一个动力装置，所述动力装置为所述翼翅提供动力。在一个实施方式中，每对所述翼翅互相平行设置。在一个实施方式中，每个所述翼翅包括翼翅根部和翼翅体，所述翼翅根部与动力装置相连，所述翼翅根部带动所述翼翅体运动。在一个实施方式中，所述翼翅为层状结构。在一个实施方式中，所述翼翅为柔性层状结构。在一个实施方式中，所述翼翅为硬质层状结构。在一个实施方式中，所述翼翅由硬质翅脉和柔质翅叶构成。在一个实施方式中，所述翼翅组件还包括至少一对平衡部件。在一个实施方式中，所述平衡部件设置于所述翼翅旁，所述平衡部件对该翼翅产生的微型涡流进行调节。在一个实施方式中，所述阵列式翼翅飞行装置还包括中控部件，所述中控部件控制所述翼翅组件。在一个实施方式中，所述阵列式翼翅飞行装置还包括感知器，所述感知器测量所述阵列式翼翅飞行装置的飞行参数，并将所测得的结果发送至所述中控部件，所述中控部件按照预设规则对所述翼翅组件发送执行命令。在一个实施方式中，所述动力装置为电磁电机。在一个实施方式中，所述动力装置包括：翼翅拍打动力部件，所述翼翅拍打动力部件受到外界刺激后发生形变，从而通过其变形带动所述翼翅做上下拍打运动；翼翅变向动力部件，所述翼翅变向动力部件受到外界刺激后发生形变，所述翼翅变向动力部件的形变在垂直于翼翅上下拍打所形成平面的方向上对所述翼翅拍打动力部件的一部分施加力，从而使所述翼翅拍打动力部件发生扭曲，进而使翼翅的拍打方向变化。在一个实施方式中，所述动力装置为层状复合结构，所述动力装置包括第一横向延伸层和第二横向延伸层，所述第一横向延伸层和第二横向延伸层层合在一起，所述翼翅根部位于所述第一横向延伸层和所述第二横向延伸层之间，每对翼翅中的两个所述翼翅体分别位于层状复合结构相对两侧，所述第一横向延伸层和第二横向延伸层至少之一在受到外界刺激下，会沿着翼翅所在的两侧方向即横向上收缩/伸长，且在受到相同外界刺激下收缩率/伸长率不同。在一个实施方式中，所述动力装置还包括第一纵向延伸层和第二纵向延伸层，所述第一纵向延伸层位于所述第一横向延伸层外侧与所述第一横向延伸层层合固定，所述第二纵向延伸层位于所述第二横向延伸层外侧与所述第二横向延伸层层合固定，所述第一纵向延伸层由第一固定部和第一延伸部构成，第一固定部和第一延伸部在第一横向延伸层表面相邻排列，所述第二纵向延伸层由第二固定部和第二延伸部构成，第二固定部和第二延伸部在第二横向延伸层表面相邻排列，在受到外界刺激下，所述第一延伸部和所述第二延伸部会在垂直于所述横向的方向即纵向上收缩/伸长，在相同外界刺激下，所述第一固定部收缩率/伸长率小于所述第一延伸部或者收缩率/伸长率为零，所述第二固定部收缩率/伸长率小于所述第二延伸部或者收缩率/伸长率为零，在纵向上，所述第一纵向延伸层中第一延伸部和第一固定部的排列顺序与所述第二纵向延伸层中第二延伸部和第二固定部的排列顺序相反。在一个实施方式中，所述动力装置包括：第一外壳，所述第一外壳为曲面结构，所述第一外壳曲面结构相对的两个侧端分别与翼翅根部的端部相连形成连接轴或无轴铰链，翼翅可以相对第一外壳围绕连接轴或无轴铰链转动；第二外壳，所述第二外壳为曲面结构，所述第二外壳曲面结构相对的两个侧端分别与翼翅根部端点以外的至少一部分接触，所述第二外壳曲面内侧与第一外壳曲面内侧相对设置形成动力装置腔体；翼翅拍打动力部件，所述翼翅拍打动力部件连接所述第一外壳内侧和第二外壳内侧，所述翼翅拍打动力部件受到外界刺激后发生形变，从而通过其形变带动所述第一外壳和第二外壳相对距离发生变化，在第一外壳和第二外壳相互配合对翼翅施加力的作用下，翼翅做上下拍打运动；翼翅变向动力部件，所述翼翅变向动力部件在动力装置腔体内在平行于第一外壳曲面结构和第二外壳曲面结构的方向上延伸，所述翼翅变向动力部件贯穿于所述翼翅拍打动力部件之中或者附着于所述翼翅拍打动力部件表面，并与所述翼翅拍打动力部件紧密贴合，所述翼翅变向动力部件受到外界刺激后发生形变，所述形变带动翼翅拍打动力部件上与其贴合的部分，从而使所述翼翅拍打动力部件发生扭曲，进而使翼翅的拍打方向变化。在一个实施方式中，所述动力装置通过杠杆驱动所述翼翅，其中所述杠杆一端连接所述动力装置，所述杠杆的另一端连接所述翼翅，所述杠杆的支点设置于所述载体上，且所述杠杆与所述支点轴性或非轴性连接。在一个实施方式中，所述外界刺激为通电。在一个实施方式中，所述第一延伸部、第一横向延伸层、第二横向延伸层以及第二延伸部均通过电线与电源连接，所述中控部件通过所述控制电源来分别控制所述第一延伸部、第一横向延伸层、第二横向延伸层以及第二延伸部的伸缩。在一个实施方式中，每组所述翼翅组件包含一对或多对轴对称翼翅，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阵列式翼翅飞行装置，其特征在于，所述阵列式翼翅飞行装置包括：/n载体；/n在所述载体上阵列式排布的两组以上翼翅组件。/n

【技术特征摘要】
1.一种阵列式翼翅飞行装置，其特征在于，所述阵列式翼翅飞行装置包括：
载体；
在所述载体上阵列式排布的两组以上翼翅组件。


2.根据权利要求1所述的阵列式翼翅飞行装置，其特征在于，所述载体为框架结构，在所述框架结构至少两个节点上设置有翼翅组件。


3.根据权利要求2所述的阵列式翼翅飞行装置，其特征在于，所述载体为平面框架结构。


4.根据权利要求2所述的阵列式翼翅飞行装置，其特征在于，所述载体为立体框架结构。


5.根据权利要求2至4任一项所述的阵列式翼翅飞行装置，其特征在于，所述框架结构具有收折状态和展开状态。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小清，
申请(专利权)人：赵小清，
类型：发明
国别省市：江苏;32