仿鸟主动折叠翼结构制造技术

本发明专利技术涉及扑翼式飞行器技术领域，提出了一种仿鸟主动折叠翼结构，包括脊架和对称设置于其相对两侧的折叠翼组件，该折叠翼组件包括连接于脊架的翼脉组，设置于翼脉组上的翼膜组，设置于翼脉组上的用于驱动翼脉组以带动翼膜组进行折叠和复位的驱动组件，以及传动连接驱动组件和翼脉组的传动组件。该仿鸟主动折叠翼结构通过在其脊架相对两侧设置可转动形成折叠的翼脉组，在翼脉组上设置翼膜组，并通过设置在翼脉组上的驱动组件和传动组件驱动翼脉组来带动翼膜组折叠和复位，实现了折叠翼主动折叠控制的扑翼飞行，另外，该结构还可在其翼脉组和翼膜组展开时滑翔，如此，使得该主动折叠翼结构可切换滑翔与扑翼飞行两种飞行模式，兼顾了能耗与机动性。

Bird like active folding wing structure

【技术实现步骤摘要】
仿鸟主动折叠翼结构
本专利技术涉及扑翼式飞行器的
，更具体地说，是涉及一种仿鸟主动折叠翼结构。
技术介绍
变形翼(morphingwing)的概念，最早可追溯至二十世纪初，设计的目的是为了调整机翼外形(如后掠角度、翼展、机翼面积等)，使得固定翼飞机适应巡航和高速两种飞行模式的需求。然而，传统的变形翼飞机，均将翼面视为一个刚性结构进行调整，对于微小型化的装备有柔性翼的扑翼式飞行器并不适用。扑翼式仿生飞行器的模仿对象大致是鸟类、蝙蝠和昆虫三类。昆虫需要高速拍打翅膀，实现滞空；蝙蝠尽管扑动频率低，但是其翼面重量占身体很大一部分，尽管生物能量利用率高，但是这两种动物飞行耗能很高。相较而言，鸟类既可以通过扑翼产生升力与主动控制姿态，又可以通过滑翔以很低的能耗飞行，而这种切换，要求翼面具有折叠性能。随着对可折叠结构的研究，折叠翼面设计逐渐走入研究者的视野中。这之中，以韩国建国大学的H.C.Park教授团队的设计和瑞士洛桑联邦理工大学的D.Floreano教授团队的设计为代表，前者设计了借鉴了独角仙翼面的折叠结构，后者设计融合了三浦折叠与甲虫折叠两种模式。H.C.Park教授团队所设计的结构，可以很好的完成翼面展向内折叠，但驱动其折叠的是温度控制的记忆合金，驱动条件不易控制，且折叠过程缓慢。而D.Floreano教授团队设计的结构，虽然具有很高的折叠率，但是其折叠需要经手动翻开乳胶带来触发，无法实现空中主动控制折叠。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种仿鸟主动折叠翼结构，旨在解决现有技术中，现有折叠翼面结构无法实现空中主动控制折叠的技术问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种仿鸟主动折叠翼结构，包括脊架，以及对称设置于所述脊架的相对两侧的折叠翼组件，所述折叠翼组件包括连接于所述脊架的翼脉组，展开设置于所述翼脉组上的翼膜组，设置于所述翼脉组上的用于驱动所述翼脉组以带动所述翼膜组进行折叠和复位的驱动组件，以及传动连接所述驱动组件和所述翼脉组的传动组件。在一实施例中，所述翼膜组包括展开设置于所述翼脉组上的前翼膜和后翼膜，所述前翼膜与所述后翼膜一体连接并可相对转动形成折叠，且所述前翼膜位于所述后翼膜和所述脊架之间。进一步地，所述翼脉组包括固定于所述脊架的侧边上的前端翼脉，平行设置于所述前端翼脉外侧的中轴翼脉，两端分别连接于所述前端翼脉的顶端和所述中轴翼脉的顶端的第一横脉，以及一端可转动连接于所述中轴翼脉的顶端的第二横脉。进一步地，所述前翼膜设置于所述前端翼脉、所述第一横脉及所述中轴翼脉围合的区域内，且所述前翼膜的相邻的三边缘分别连接所述前端翼脉、所述第一横脉及所述中轴翼脉；所述后翼膜设置于所述中轴翼脉与所述第二横脉相夹的区域内，且所述后翼膜的相邻的两边缘分别连接中轴翼脉与所述第二横脉。进一步地，所述仿鸟主动折叠翼结构还包括连接组件，所述连接组件包括连接所述前端翼脉的顶端和所述第一横脉的一端的第一连接件，连接所述第一横脉的另一端和所述中轴翼脉的顶端的第二连接件，以及转动连接所述中轴翼脉的顶端和所述第二横脉的一端的第三连接件。进一步地，所述翼脉组还包括一端连接于所述第三连接件且另一端伸入所述中轴翼脉与所述第二横脉相夹的区域内的中部翼脉，所述中部翼脉与所述后翼膜的表面连接。优选地，所述第一连接件、所述第二连接件及所述第三连接件均为铰链。进一步地，所述驱动组件包括设置于所述前端翼脉与所述第一横脉连接处的用于驱动所述第二横脉转动的第一驱动件，以及设置于所述中轴翼脉与所述第二横脉连接处的用于驱动所述第二横脉复位的第二驱动件。进一步地，所述传动组件包括两端分别连接所述第一驱动件和所述第二横脉的外端的第一传动丝，以及两端分别连接所述第二驱动件和所述第二横脉的外端的第二传动丝，且所述第二传动丝和所述第一传动丝分别位于所述后翼膜的背面侧和正面侧。进一步地，所述传动组件还包括设置于所述中轴翼脉顶端一侧的过渡定位件，所述第一传动丝活动穿设于所述过渡定位件中。基于上述技术方案，本专利技术提供的仿鸟主动折叠翼结构的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术的仿鸟主动折叠翼结构通过在其脊架的相对两侧设置可转动形成折叠的翼脉组，在翼脉组上设置翼膜组，并在翼脉组上设置驱动组件和传动组件，通过该驱动组件和传动组件驱动翼脉组，带动翼膜组进行正向的折叠动作和反向的复位动作，实现了折叠翼主动折叠控制的扑翼飞行，另外，该仿鸟主动折叠翼结构在其翼脉组和翼膜组展开且驱动组件停止工作的情况下可进行滑翔，如此，通过主动折叠和复位控制，使得该仿鸟主动折叠翼结构可切换滑翔与扑翼飞行两种飞行模式，兼顾了能耗与机动性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提出的仿鸟主动折叠翼结构的示意图；图2为本专利技术实施例提出的仿鸟主动折叠翼结构未装配翼膜组的示意图；图3为本专利技术实施例提出的仿鸟主动折叠翼结构的局部示意图。其中，各附图标记如下：1、脊架；2、折叠翼组件；21、翼脉组；211、前端翼脉；212、中轴翼脉；213、第一横脉；214、第二横脉；215、中部翼脉；22、翼膜组；221、前翼膜；222、后翼膜；23、驱动组件；231、第一驱动件；232、第二驱动件；24、传动组件；241、第一传动丝；242、第二传动丝；243、过渡定位件；3、连接组件；31、第一连接件；32、第二连接件；33、第三连接件。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。如图1至图3所示，本专利技术实施例提出了一种仿鸟主动折叠翼结构，该结构包括脊架1和折叠翼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿鸟主动折叠翼结构，其特征在于，包括脊架，以及对称设置于所述脊架的相对两侧的折叠翼组件，所述折叠翼组件包括连接于所述脊架的翼脉组，展开设置于所述翼脉组上的翼膜组，设置于所述翼脉组上的用于驱动所述翼脉组以带动所述翼膜组进行折叠和复位的驱动组件，以及传动连接所述驱动组件和所述翼脉组的传动组件。/n

【技术特征摘要】
1.一种仿鸟主动折叠翼结构，其特征在于，包括脊架，以及对称设置于所述脊架的相对两侧的折叠翼组件，所述折叠翼组件包括连接于所述脊架的翼脉组，展开设置于所述翼脉组上的翼膜组，设置于所述翼脉组上的用于驱动所述翼脉组以带动所述翼膜组进行折叠和复位的驱动组件，以及传动连接所述驱动组件和所述翼脉组的传动组件。


2.如权利要求1所述的仿鸟主动折叠翼结构，其特征在于，所述翼膜组包括展开设置于所述翼脉组上的前翼膜和后翼膜，所述前翼膜与所述后翼膜一体连接并可相对转动形成折叠，且所述前翼膜位于所述后翼膜和所述脊架之间。


3.如权利要求2所述的仿鸟主动折叠翼结构，其特征在于，所述翼脉组包括固定于所述脊架的侧边上的前端翼脉，平行设置于所述前端翼脉外侧的中轴翼脉，两端分别连接于所述前端翼脉的顶端和所述中轴翼脉的顶端的第一横脉，以及一端可转动连接于所述中轴翼脉的顶端的第二横脉。


4.如权利要求3所述的仿鸟主动折叠翼结构，其特征在于，所述前翼膜设置于所述前端翼脉、所述第一横脉及所述中轴翼脉围合的区域内，且所述前翼膜的相邻的三边缘分别连接所述前端翼脉、所述第一横脉及所述中轴翼脉；
所述后翼膜设置于所述中轴翼脉与所述第二横脉相夹的区域内，且所述后翼膜的相邻的两边缘分别连接中轴翼脉与所述第二横脉。


5.如权利要求3所述的仿鸟主动折叠翼结构，其特征在于，所述仿鸟主动折叠翼结构还包括连接组件，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯伟，张艳辉，陈清朋，刘笑，张树潇，冯亚春，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44