一种能实现扑动扭转的两自由度扑翼飞行器，包括骨架、扑翼、尾翼、驱动电机、扑动扭转机构；扑动扭转机构设置在骨架两侧，包括驱动齿轮，一端与驱动齿轮相连的曲柄摆杆，平行设置的扑动件第一级轴、扑动件第二级轴、扑动件第三级轴；曲柄摆杆另一端滑动套装在扑动件第一级轴上，骨架两侧的两个扑动扭转机构的扑动件第三级轴的两端通过机构固定架连接，扑动件第二级轴上套装有齿条件，齿条件啮合有四分之一扭转齿轮，齿条件与曲柄摆杆相连；扑翼设置在骨架两侧包括扑动杆，扑动杆一端穿过扑动件第三级轴连接四分之一扭转齿轮；骨架两侧的两个扑动扭转机构的两个驱动齿轮同轴相连，驱动电机输出端连接有传动主齿轮，传动主齿轮其中一个驱动齿轮啮合。个驱动齿轮啮合。个驱动齿轮啮合。
【技术实现步骤摘要】
一种能实现扑动扭转的两自由度扑翼飞行器
[0001]本专利技术属于扑翼飞行器
，具体涉及一种能实现扑动扭转的两自由度扑翼飞行器。
技术介绍
[0002]扑翼飞行器是基于仿生学原理设计的小型飞行器，具有尺寸小、重量轻、能耗低、机动性好、隐蔽性好以及携带方便等特点。与固定翼和旋翼飞行器相比，扑翼飞行器兼具其优点，空气动力学效率更高，可微型化程度远远高于固定翼和旋翼飞行器而具有更为宽广的应用领域，从理论上来讲，扑翼飞行器被广泛认为是最有发展前景的一类飞行器。但是现有的扑翼飞行器一般都是采用单自由度扑动的方式，不仅产生的升力和推力较小，而且灵活性不高；其次两自由度的扑翼飞行器大多都额外附加了一个舵机或者其他驱动源件，增加了机构的重量和能耗。
技术实现思路
[0003]根据现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种能实现扑动扭转的两自由度扑翼飞行器，仅在一个驱动电机的驱动下，扑翼便能够同时实现扑动和扭转运动，提升扑翼飞行器的气动性能，并且整个机构运行平稳，能提高扑翼飞行器的机动性和稳定性。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种能实现扑动扭转的两自由度扑翼飞行器，包括骨架、扑翼、尾翼以及驱动电机，其特征在于：还包括与所述扑翼以及驱动电机相连的扑动扭转机构；
[0006]所述扑动扭转机构有两个，设置在所述骨架两侧，包括驱动齿轮，一端与所述驱动齿轮相连的曲柄摆杆，平行设置且两端相连的扑动件第一级轴、扑动件第二级轴、扑动件第三级轴；所述曲柄摆杆另一端滑动套装在所述扑动件第一级轴上，所述骨架两侧的两个所述扑动扭转机构的所述扑动件第三级轴的两端通过机构固定架连接，所述扑动件第二级轴上滑动套装有齿条件，所述齿条件啮合有四分之一扭转齿轮，且所述齿条件与所述曲柄摆杆相连；
[0007]所述扑翼有两个，设置在骨架两侧，包括扑动杆，所述扑动杆一端穿过所述扑动件第三级轴连接所述四分之一扭转齿轮；
[0008]所述骨架两侧的两个所述扑动扭转机构的两个驱动齿轮同轴相连，所述驱动电机输出端连接有传动主齿轮，所述传动主齿轮其中一个所述驱动齿轮啮合。
[0009]进一步地，所述曲柄摆杆套装在所述扑动件第一级轴的一端内部设置有直线轴承，所述曲柄摆杆该端通过直线轴承套装在所述扑动件第一级轴上。
[0010]进一步地，所述骨架两侧安装有两个二级减速齿轮，两个二级减速齿轮同轴连接，其中一个二级减速齿轮还连接有一个一级减速齿轮，二者同轴连接在骨架一侧，该一级减速齿轮与所述传动主齿轮啮合，两个所述二级减速齿轮分别与两个所述驱动齿轮啮合。
[0011]进一步地，所述传动主齿轮齿数小于所述一级减速齿轮齿数，所述一级减速齿轮
齿数大于所述二级减速齿轮齿数，所述二级减速齿轮齿数小于所述驱动齿轮齿数。
[0012]进一步地，所述扑翼还包括若干翼型板，若干所述翼型板平行安装在所述扑动杆上形成扑翼架。
[0013]优选地，所述扑翼架为碳纤维材料制作。
[0014]进一步地，所述尾翼连接有第一舵机、第二舵机，通过所述第一舵机、第二舵机实现尾翼的转向和俯仰运动。
[0015]优选地，所述骨架为碳纤维材料制作。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
[0017]1.本专利技术所述的一种能实现扑动扭转的两自由度扑翼飞行器，能够对目前扑翼飞行器飞行效率低、飞行灵活度低、仿生程度不高的问题进行改善。
[0018]2.本专利技术所述的一种能实现扑动扭转的两自由度扑翼飞行器，能够仅在一个驱动电机的驱动下，实现整个扑翼同时进行扑动和扭转运动，提升扑翼飞行器的气动性能，并且整个机构运行平稳，能提高扑翼飞行器的机动性和稳定性。
[0019]3..本专利技术所述的一种能实现扑动扭转的两自由度扑翼飞行器，运行时扑翼一边扑动一边扭转的飞行姿态更符合中大型鸟类的飞行运动规律，仿生效果更好。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0021]图2为本专利技术中尾翼以及第一舵机和第二舵机的结构示意图。
[0022]图3为本专利技术中扑动扭转机构的结构示意图。
[0023]图4为本专利技术中扑翼的结构示意图。
[0024]图5为本专利技术中扑动件的结构示意图
[0025]图6为本专利技术中齿条件的结构示意图
[0026]图7为本专利技术中扑翼上扑极限位置示意图。
[0027]图8为本专利技术中扑翼下扑极限位置示意图。
[0028]图9为本专利技术扑翼扭转动作到达极限位置示意图。
[0029]其中：1、骨架；2、驱动电机；3、传动主齿轮；4、一级减速齿轮；5、二级减速齿轮；6、驱动齿轮；7、齿轮固定圆盘；8、曲柄摆杆；9、扑动件；91、扑动件第一级轴；92、扑动件第二级轴；93、扑动件第三级轴；10、直线轴承；11、扑动件轴承；12、机构固定架；13、机构固定板；14、四分之一扭转齿轮；15、齿条件；151、第一齿条件轴孔；152、第二齿条件轴孔；16、扑动杆；17、扑翼架；18、翼型板；19、第一舵机；20、第一连接杆；21、第二连接杆；22、尾翼夹板组；23、第二舵机；24、尾翼铰链；25、尾翼。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0031]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0032]如图1和图9所示，一种能实现扑动扭转的两自由度扑翼飞行器，该两自由度扑翼飞行器主要包括骨架1、设置在骨架1两侧的扑翼架17和设置在骨架1尾部的尾翼25，扑翼架17通过扑动扭转机构同时实现上下扑动运动和弦向扭转运动，尾翼25由第一舵机19和第二舵机23实现转向运动和俯仰运动。
[0033]如图2所示，本专利技术还包括尾翼25，尾翼25和骨架1之间还包括第一舵机19、第一连接杆20、第二连接杆21、尾翼夹板组22、第二舵机23、尾翼铰链24。第一舵机19安装在骨架1尾部且第一舵机19的输出轴垂直骨架1平面方向设置，第一连接杆20和第一舵机19的输出轴相连，第二连接杆21一端和第一连接杆20相连，另一端和尾翼夹板组22相连，尾翼夹板组22通过轴承和骨架1尾部连接。第二舵机23安装在尾翼夹板组22上且第二舵机23的输出轴纵本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种能实现扑动扭转的两自由度扑翼飞行器，包括骨架、扑翼、尾翼以及驱动电机，其特征在于：还包括与所述扑翼以及驱动电机相连的扑动扭转机构；所述扑动扭转机构有两个，设置在所述骨架两侧，包括驱动齿轮，一端与所述驱动齿轮相连的曲柄摆杆，平行设置且两端相连的扑动件第一级轴、扑动件第二级轴、扑动件第三级轴；所述曲柄摆杆另一端滑动套装在所述扑动件第一级轴上，所述骨架两侧的两个所述扑动扭转机构的所述扑动件第三级轴的两端通过机构固定架连接，所述扑动件第二级轴上滑动套装有齿条件，所述齿条件啮合有四分之一扭转齿轮，且所述齿条件与所述曲柄摆杆相连；所述扑翼有两个，设置在骨架两侧，包括扑动杆，所述扑动杆一端穿过所述扑动件第三级轴连接所述四分之一扭转齿轮；所述骨架两侧的两个所述扑动扭转机构的两个驱动齿轮同轴相连，所述驱动电机输出端连接有传动主齿轮，所述传动主齿轮其中一个所述驱动齿轮啮合。2.根据权利要求1所述的一种能实现扑动扭转的两自由度扑翼飞行器，其特征在于：所述曲柄摆杆套装在所述扑动件第一级轴的一端内部设置有直线轴承，所述曲柄摆杆该端通过直线轴承套装在所述扑动件第一级轴上。3.根据权利要求1所述的一种能实现扑动...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱建阳，徐启炎，张锦涛，董璐，吴旭，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：
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