一种多模式微型飞行器制造技术

本发明专利技术公开了一种多模式微型飞行器，包括：外壳、柔性翼、柔性翼驱动组件及中心主轴；中心主轴两端分别通过弹簧B和轴承A支撑在外壳内部，柔性翼驱动组件设置在外壳内部，并安装在中心主轴上，柔性翼驱动组件能够绕中心主轴转动；两个柔性翼安装在柔性翼驱动组件两相对侧，每个柔性翼能够在柔性翼驱动组件的驱动下绕自身翼根所在轴转动；当两个柔性翼中心对称位于柔性翼驱动组件两相对侧时，两个柔性翼作为旋翼，柔性翼驱动组件能够驱动两个柔性翼绕中心主轴旋转；当两个柔性翼轴对称位于柔性翼驱动组件两相对侧时，两个柔性翼作为扑翼，柔性翼驱动组件能够驱动两个柔性翼上下扑动。

A multi-mode micro air vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种多模式微型飞行器
本专利技术涉及飞行器
，具体涉及一种多模式微型飞行器。
技术介绍
人类社会不断向高度城镇化发展，因此城市战将是未来关注的热点。城市战显著的特点是战场态势复杂，大规模毁坏及杀伤性武器不会轻易使用，从而，武器装备的隐形化和小型化非常必要。随着群体智能的快速发展，未来城市战可能形势多变，针对上述战场特征，蜂群作战思想结合微型飞行器(飞行平台)成为一个重要的研究方向。蜂群作战以其简洁廉价的飞行平台，通过飞行期间简单的协作来完成比较复杂的系统性任务，从而实现了非常大的效费比。蜂群作战方式以其良好的集群特性可以实现城市内的侦察探测，并对敌人实施精准打击。微型飞行器尺寸较小，可以通过无人机抛洒或是于隐蔽处自主起飞覆盖于目的区域，然后潜伏于目的区域回传侦察信息，必要时微型飞行器以群体的优势实施精准打击，避免大范围毁坏杀伤，免伤无辜平民。在微型飞行器设计时，需要满足多种要求，能够垂直地起飞和悬停，具有良好的隐蔽性，高效的气动飞行方式。现有国内外的微型飞行器，多数不能具有多种飞行模式，或者不能满足垂直悬停功能，例如固定翼及扑翼微型飞行器，大大影响微型飞行器的机动灵活性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种多模式微型飞行器，结构微型化，具有多种飞行模式，能够显著提高微型飞行器的机动性和隐蔽性。本专利技术的技术方案为：一种多模式微型飞行器，包括：外壳、柔性翼、柔性翼驱动组件及中心主轴；中心主轴两端分别通过弹簧B和轴承A支撑在外壳内部，柔性翼驱动组件设置在外壳内部，并安装在中心主轴上，柔性翼驱动组件能够绕中心主轴转动；两个柔性翼安装在柔性翼驱动组件两相对侧，每个柔性翼能够在柔性翼驱动组件的驱动下绕自身翼根所在轴转动；当两个柔性翼中心对称位于柔性翼驱动组件两相对侧时，两个柔性翼作为旋翼，柔性翼驱动组件能够驱动两个柔性翼绕中心主轴旋转；当两个柔性翼轴对称位于柔性翼驱动组件两相对侧时，两个柔性翼作为扑翼，柔性翼驱动组件能够驱动两个柔性翼上下扑动。优选地，还包括：尾翼和尾翼驱动组件，尾翼驱动组件设置在外壳内部，并从外壳底部设置的四个过孔伸出四个分叉与尾翼相连，尾翼驱动组件能够驱动与其对应的尾翼绕分叉的轴向转动，从而实现所述微型飞行器降落后的行走。优选地，所述尾翼驱动组件包括：连接件和四个微型电机B；所述连接件为十字交叉结构，其设置在外壳内部，连接件的四个分叉从外壳底部开设的四个过孔伸出外壳，并分别通过一个微型电机B连接一个尾翼，微型电机B能够驱动与其对应的尾翼绕分叉的轴向转动。优选地，所述柔性翼驱动组件包括：旋翼电机、齿轮系、主轴转盘、微型电机A、电磁驱动器和万向节；所述主轴转盘中心通过轴承B支撑在中心主轴上，旋翼电机通过齿轮系分别与主轴转盘内啮合、与中心主轴外啮合；两个微型电机A沿周向均匀分布并安装在主轴转盘的盘面上，每个微型电机A分别通过一个万向节与一个柔性翼相连；两个电磁驱动器沿周向均匀分布并安装在主轴转盘上，每个电磁驱动器与其对应侧的柔性翼的翼根弹性连接，电磁驱动器用于驱动其对应侧的柔性翼沿轴向上下扑动。优选地，每个所述电磁驱动器上设置有滑动槽，每个滑动槽中安装有弹簧A，弹簧A的伸缩方向平行于中心主轴的轴向，弹簧A一端支撑在滑动槽的上端内壁上，另一端固定于设置在滑动槽中的环形件外周；柔性翼的翼根通过环形件安装在滑动槽中，其翼根端部穿过滑动槽与对应侧的万向节连接，环形件在滑动槽中能够沿弹簧A的轴向上下滑动，从而带动柔性翼上下扑动。优选地，所述齿轮系包括：第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，第一齿轮固连于旋翼电机的电机轴上，第二齿轮为内齿轮，固连于主轴转盘上，第三齿轮为外齿轮，固连于中心主轴上；第一齿轮与第二齿轮内啮合，第一齿轮与第三齿轮外啮合。优选地，所述柔性翼能够弯曲折叠。优选地，所述外壳上沿周向设置两个与两个柔性翼一一对应的柔性翼收放口，用于在柔性翼驱动组件的驱动下收放弯曲折叠后的柔性翼。优选地，所述外壳包括：上壳体和下壳体，上壳体的内底面通过弹簧B与中心主轴的一端相连，下壳体内底面通过轴承A支撑在中心主轴的另一端；上壳体和下壳体能够螺纹连接，用于提供工作状态和回收状态，工作状态时，上壳体和下壳体之间具有设定距离，回收状态时，上壳体和下壳体之间螺纹对接。有益效果：(1)本专利技术的多模式微型飞行器的外壳为微小的椭球形，便于携带，能够增强灵活性和隐蔽性；同时，本专利技术提供的旋翼模式和扑翼模式，能够显著提高微型飞行器的机动性。(2)本专利技术的多模式微型飞行器降落之后具备移动行走功能。(3)本专利技术的多模式微型飞行器能够垂直起飞和悬停。附图说明图1为本专利技术多模式微型飞行器的整体结构示意图。图2为本专利技术多模式微型飞行器的柔性翼驱动组件的结构示意图。图3为本专利技术多模式微型飞行器的尾翼驱动组件的结构示意图。图4为本专利技术多模式微型飞行器的中心主轴及其连接示意图。图5为本专利技术多模式微型飞行器的电磁驱动器与柔性翼的连接示意图。图6为本专利技术多模式微型飞行器的柔性翼收卷过程示意图。图7为本专利技术多模式微型飞行器的旋翼模式示意图。图8为本专利技术多模式微型飞行器的扑翼模式示意图。图9为本专利技术多模式微型飞行器的行走模式示意图。其中，1-上壳体，2-柔性翼，3-下壳体，4-尾翼，5-尾翼驱动组件，6-柔性翼驱动组件，7-中心主轴，8-旋翼电机，9-齿轮系，10-主轴转盘，11-微型电机A，12-电磁驱动器，13-万向节，14-微型电机B，15-连接件，16-柔性翼收放口，17-弹簧A，18-环形件，19-轴承A，20-弹簧B，21-轴承B。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本实施例提供了一种多模式微型飞行器，结构微型化，具有多种飞行模式，能够显著提高微型飞行器的机动性和隐蔽性。如图1所示，该多模式微型飞行器包括：上壳体1、柔性翼2、下壳体3、尾翼4、尾翼驱动组件5、柔性翼驱动组件6及中心主轴7；如图2所示，柔性翼驱动组件6包括：旋翼电机8、齿轮系9、主轴转盘10、微型电机A11、电磁驱动器12和万向节13；如图3所示，尾翼驱动组件包括：连接件15和四个微型电机B14。该多模式微型飞行器的连接关系为：上壳体1和下壳体3能够螺纹连接为外壳；上壳体1、柔性翼驱动组件6及下壳体3依次安装在中心主轴7上；其中，如图4所示，上壳体1、柔性翼驱动组件6及下壳体3均为以中心主轴7为对称中心的中心对称结构，上壳体1的内底面通过弹簧B20与中心主轴7一端固定连接(即弹簧B20一端支撑在上壳体1的内底面，另一端支撑在中心主轴7的端部)，柔性翼驱动组件6通过轴承B20支撑在中心主轴7上，下壳体3通过轴承A19支撑在中心主轴7的另一端；两个柔性翼2安装在柔性翼驱动组件6两相对侧，两个柔性翼2均可绕其翼根所在轴向转动，即两个柔性翼2既能够轴对称，又能够中心对称；其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模式微型飞行器，其特征在于，包括：外壳、柔性翼(2)、柔性翼驱动组件(6)及中心主轴(7)；/n中心主轴(7)两端分别通过弹簧B(20)和轴承A(19)支撑在外壳内部，柔性翼驱动组件(6)设置在外壳内部，并安装在中心主轴(7)上，柔性翼驱动组件(6)能够绕中心主轴(7)转动；两个柔性翼(2)安装在柔性翼驱动组件(6)两相对侧，每个柔性翼(2)能够在柔性翼驱动组件(6)的驱动下绕自身翼根所在轴转动；/n当两个柔性翼(2)中心对称位于柔性翼驱动组件(6)两相对侧时，两个柔性翼(2)作为旋翼，柔性翼驱动组件(6)能够驱动两个柔性翼(2)绕中心主轴(7)旋转；/n当两个柔性翼(2)轴对称位于柔性翼驱动组件(6)两相对侧时，两个柔性翼(2)作为扑翼，柔性翼驱动组件(6)能够驱动两个柔性翼(2)上下扑动。/n

【技术特征摘要】
1.一种多模式微型飞行器，其特征在于，包括：外壳、柔性翼(2)、柔性翼驱动组件(6)及中心主轴(7)；
中心主轴(7)两端分别通过弹簧B(20)和轴承A(19)支撑在外壳内部，柔性翼驱动组件(6)设置在外壳内部，并安装在中心主轴(7)上，柔性翼驱动组件(6)能够绕中心主轴(7)转动；两个柔性翼(2)安装在柔性翼驱动组件(6)两相对侧，每个柔性翼(2)能够在柔性翼驱动组件(6)的驱动下绕自身翼根所在轴转动；
当两个柔性翼(2)中心对称位于柔性翼驱动组件(6)两相对侧时，两个柔性翼(2)作为旋翼，柔性翼驱动组件(6)能够驱动两个柔性翼(2)绕中心主轴(7)旋转；
当两个柔性翼(2)轴对称位于柔性翼驱动组件(6)两相对侧时，两个柔性翼(2)作为扑翼，柔性翼驱动组件(6)能够驱动两个柔性翼(2)上下扑动。


2.如权利要求1所述的多模式微型飞行器，其特征在于，还包括：尾翼(4)和尾翼驱动组件(5)，尾翼驱动组件(5)设置在外壳内部，并从外壳底部设置的四个过孔伸出四个分叉与尾翼(4)相连，尾翼驱动组件(5)能够驱动与其对应的尾翼(4)绕分叉的轴向转动，从而实现所述微型飞行器降落后的行走。


3.如权利要求2所述的多模式微型飞行器，其特征在于，所述尾翼驱动组件(5)包括：连接件(15)和四个微型电机B(14)；所述连接件(15)为十字交叉结构，其设置在外壳内部，连接件(15)的四个分叉从外壳底部开设的四个过孔伸出外壳，并分别通过一个微型电机B(14)连接一个尾翼(4)，微型电机B(14)能够驱动与其对应的尾翼(4)绕分叉的轴向转动。


4.如权利要求1所述的多模式微型飞行器，其特征在于，所述柔性翼驱动组件(6)包括：旋翼电机(8)、齿轮系(9)、主轴转盘(10)、微型电机A(11)、电磁驱动器(12)和万向节(13)；
所述主轴转盘(10)中心通过轴承B(21)支撑在中心主轴(7)上，旋翼电机(8)通过齿轮系(9)分别与主轴转盘(10)内啮合、与中心主轴(7)外啮合；两个微型电机A(11)沿周向均匀分布并安装在主轴转盘(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宏宝，吴炎烜，王正杰，郭士钧，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11