本实用新型专利技术公开了一种双段翼扑翼机的外翼可控弯折装置，包括舵机、舵臂、铰接臂、内翼撑杆、内翼骨架固定板、外翼舵角、外翼骨架固定板、外翼撑杆、扑翼机机身、翼身连接件；舵机与扑翼机机身固定，舵臂安装于舵机上，铰接臂包括铰接臂弹性段和铰接臂刚性段，外翼舵角与外翼骨架固定板固结在一起；内翼骨架固定板与外翼骨架固定板铰接，二者相对转动转角范围为0°至45°；内翼由内翼骨架固定板以及内翼撑杆组成，利用翼身连接件与机身铰接在一起，外翼由外翼撑杆与外翼骨架固定板组成。当舵机转动时，通过带动铰接臂的运动，便可以带动整个外翼实现一定角度的转动，从而实现机翼外翼的可控弯折功能。
A controllable bending device for the outer wing of a double section wing flapping machine
【技术实现步骤摘要】
一种双段翼扑翼机的外翼可控弯折装置
本技术的目的是提供一种双段翼扑翼机的外翼可控弯折装置，可应用于仿生机器人领域，尤其是仿生扑翼机的机动性领域。
技术介绍
随着科学探索的进一步深入，在低速低雷诺数的环境中，鸟类的扑翼飞行相较于传统的固定翼或者旋翼的飞行方式是具有很大优势的，因此通过模仿鸟类的飞行方式，从而使得扑翼机应运而生。扑翼机的应用前景相当广阔，但是现阶段扑翼机的发展仍然存在着许多困难。主流的小型扑翼机转向控制方式是通过尾翼来实现的，此种实现方式类似于固定翼飞机的方向舵的效用，无法实现高的机动性和敏捷性。
技术实现思路
为了在尽可能小的重量前提下，实现更高的机动性，同时不影响扑动的效率，本技术提供一种双段翼扑翼机的外翼可控弯折装置，该装置可实现通过改变机翼外翼下扑时的有效面积从而改变左右机翼升力，增加扑翼机机动性。一种双段翼扑翼机的外翼可控弯折装置，包括舵机、舵臂、铰接臂、内翼撑杆、内翼骨架固定板、外翼舵角、外翼骨架固定板、外翼撑杆、扑翼机机身、翼身连接件；其中，舵机与扑翼机机身固定，舵臂一端固定安装于舵机上，铰接臂包括铰接臂刚性段和铰接臂弹性段，二者一端相连，铰接臂弹性段与舵臂另一端铰接，铰接臂刚性段与外翼舵角铰接，内翼骨架固定板边沿与外翼骨架固定板边沿铰接且二者相对转动的转角范围为0°至45°；外翼舵角与外翼骨架固定板固结在一起，且外翼舵角一端压在内翼骨架固定板上；内翼由内翼骨架固定板以及内翼撑杆组成，内翼撑杆一端与内翼骨架固定板固定，另一端利用翼身连接件与扑翼机机身铰接在一起，外翼由外翼撑杆与外翼骨架固定板组成，外翼撑杆固定于外翼骨架固定板上。上述装置中所述的铰接臂弹性段所用的材料通常为金属，通过舵机的转动可推(拉)动铰接臂，从而可使得外翼舵角发生转动，可以实现外翼发生0°至45°的弯折。本技术的有益效果在于：第一，结构简单，质量小，从而可以使得扑翼机自身的重量不会受到很大的影响，可应用于小型扑翼机上；第二，扑翼机机翼上扑时由于外翼的弯折导致阻力减小，扑动效率可以得到一定的提升；第三，在左右翼采用本装置后，通过舵机改变上扑时左右机翼外翼的弯折角，改变左右机翼的阻力，从而产生滚转力矩，有效地增加了扑翼机的机动性，提高扑翼机的可控性。附图说明下面图1是本技术的一种具体结构示意图；图2是外翼舵角的一种具体结构示意图；图3是本技术装置的工作原理示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明。如图1所示，为双段翼扑翼机的外翼可控弯折装置的一种具体结构示意图，包括舵机1、舵臂2、铰接臂3(分为铰接臂刚性段3a和铰接臂弹性段3b)、内翼撑杆4、内翼骨架固定板5、外翼舵角6、外翼骨架固定板7、外翼撑杆8、扑翼机机身9、翼身连接件10；舵机1与扑翼机机身9固定，舵臂2一端固定安装于舵机1上，铰接臂3包括铰接臂刚性段3a和铰接臂弹性段3b，二者一端相连，铰接臂弹性段3b与舵臂2另一端铰接，铰接臂刚性段3a与外翼舵角6铰接，内翼骨架固定板5边沿与外翼骨架固定板7边沿铰接且二者相对转动的转角范围为0°至45°；外翼舵角6与外翼骨架固定板7固结在一起，且外翼舵角6一端压在内翼骨架固定板5上；内翼由内翼骨架固定板5以及内翼撑杆4组成，内翼撑杆4一端与内翼骨架固定板5固定，另一端利用翼身连接件10与扑翼机机身9铰接在一起，外翼由外翼撑杆8与外翼骨架固定板7组成，外翼撑杆8固定于外翼骨架固定板7上。如图2实例所示，外翼舵角6上可以设置一处挡块6a，当扑翼机的机翼处于下扑阶段时，外翼会受到空气阻力，通过压缩铰接臂弹性段3b产生变形，使得外翼向上弯折，但是由于挡块6a对于内翼骨架固定板5的阻挡作用，因此可以保证外翼相对于内翼的弯折角在减小至0°后可以始终保持而不会继续变化。上述装置中所述的铰接臂弹性段所用的材料通常为金属，通过舵机的转动可推(拉)动铰接臂，从而可使得外翼舵角发生转动，可以实现外翼发生0°至45°的弯折，从而改变机翼的有效面积。下面结合图3说明本装置的具体工作过程：舵机1处于初始位置时，舵臂2处于初始位置m，铰接臂3处于铰接臂位置p，舵角6处于舵角位置p，外翼处于外翼初始位置p，在本实例中相对于内翼夹角为22.5°，当机翼上扑欲从下转动至内翼处于水平位置时，由于机翼外翼的弯折，减小了机翼的面积，因此相对于伸展的机翼而言可以减小上扑时的阻力。若舵机1转动(如图3，逆时针)，带动舵臂2转动至最大转动位置n，那么当机翼上扑转动至内翼处于水平位置时，铰接臂3在舵臂2的带动下运动至铰接臂位置q，舵角6处于舵角位置q，此时外翼相对于内翼的夹角为45°，处于外翼最大弯折位置q，由于机翼外翼的弯折角增大，因此相对于外翼处于外翼初始位置p时可以进一步减小空气阻力，当左右机翼的舵机1转动的角度不同时，左右机翼上扑时的阻力也不相同，从而产生了滚转力矩，可以改变扑翼机的横向稳定性。若舵机1转动，带动舵臂2转动至最大转动位置n，那么当机翼下扑转动至内翼处于水平位置时，由于机翼从上扑到下扑转变这一过程，外翼所受到的空气阻力方向反转，使得外翼弯折角开始迅速减小，当舵角由位置q转动至位置p，并继续进行转动，则会压缩铰接臂弹性段3b发生弹性变形，但是由于内翼骨架固定板5对于挡块6a的阻挡作用，因此最终使得舵角6处于舵角位置r，铰接臂3运动至铰接臂位置r，此时外翼相对于内翼的夹角为0°，处于外翼弯折角度为0°的位置r，即此时内翼与外翼在同一平面内，且在整个下扑的阶段由于空气阻力一直存在，因此内翼与外翼除了上扑向下扑转变的过程外始终保持在同一平面内运动，此时无论左右舵机的转动角度是否一致，左右机翼由于始终都处于伸展的状态，因此左右机翼产生的升力相同，不会影响扑翼机的横向稳定性。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双段翼扑翼机的外翼可控弯折装置，其特征在于：包括舵机(1)、舵臂(2)、铰接臂(3)、内翼撑杆(4)、内翼骨架固定板(5)、外翼舵角(6)、外翼骨架固定板(7)、外翼撑杆(8)、扑翼机机身(9)、翼身连接件(10)；其中，舵机(1)与扑翼机机身(9)固定，舵臂(2)一端固定安装于舵机(1)上，铰接臂(3)包括铰接臂刚性段(3a)和铰接臂弹性段(3b)，二者一端相连，铰接臂弹性段(3b)与舵臂(2)另一端铰接，铰接臂刚性段(3a)与外翼舵角(6)铰接，内翼骨架固定板(5)边沿与外翼骨架固定板(7)边沿铰接且二者相对转动的转角范围为0°至45°；外翼舵角(6)与外翼骨架固定板(7)固结在一起，且外翼舵角(6)一端压在内翼骨架固定板(5)上；内翼由内翼骨架固定板(5)以及内翼撑杆(4)组成，内翼撑杆(4)一端与内翼骨架固定板(5)固定，另一端利用翼身连接件(10)与扑翼机机身(9)铰接在一起，外翼由外翼撑杆(8)与外翼骨架固定板(7)组成，外翼撑杆(8)固定于外翼骨架固定板(7)上。/n
【技术特征摘要】
1.一种双段翼扑翼机的外翼可控弯折装置，其特征在于：包括舵机(1)、舵臂(2)、铰接臂(3)、内翼撑杆(4)、内翼骨架固定板(5)、外翼舵角(6)、外翼骨架固定板(7)、外翼撑杆(8)、扑翼机机身(9)、翼身连接件(10)；其中，舵机(1)与扑翼机机身(9)固定，舵臂(2)一端固定安装于舵机(1)上，铰接臂(3)包括铰接臂刚性段(3a)和铰接臂弹性段(3b)，二者一端相连，铰接臂弹性段(3b)与舵臂(2)另一端铰接，铰接臂刚性段(3a)与外翼舵...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵乾，吴昌聚，陈伟芳，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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