一种仿蝴蝶翼的仿生扑翼飞行器制造技术

一种仿蝴蝶翼的仿生扑翼飞行器属于飞行器技术领域，本实用新型专利技术的仿生扑翼飞行器中电机与二级齿轮减速器连接，基于曲轴板滑槽机构的急回特性来实现扑翼运动，驱动机构前端通过不完全齿面啮合，实现的左右扑翼运动的对称，飞行稳定；采用单舵机控制尾翼方向，在保证控制的同时能极大简化结构、减轻整机重量，通过额外设计小翼来使飞行控制具有可操作性；在翅翼结构上选择了大面积柔性翼的仿生蝴蝶翼来产生足够的升力；本实用新型专利技术还可通过定高模块等传感器的信息改变扑翼频率，从而达到定高飞行等任务，具有结构轻便，传动简单可靠，飞行稳定的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种仿蝴蝶翼的仿生扑翼飞行器
本技术属于飞行器
，具体涉及一种仿蝴蝶翼的仿生扑翼飞行器。
技术介绍
自然界中鸟类，昆虫凭借不断的进化过程，演化出了能在空中自由飞行的身体结构。在扑翼飞行器领域，人类通过不断借鉴自然界中的动物的身体结构，研制出了不同形状的扑翼飞行器。微型飞行器未来在民用与军用方面都可以有广泛的应用，在民用领域，可以代替人类进入危险区域如核污染地区去执行任务等，在军用领域，可以进行低空侦察、城市作战等未来作战构想。常见的扑翼飞行器驱动结构由单曲柄双摇杆、双曲柄双摇杆以及曲柄滑块结构，这些结构在效率、复杂度、稳定性上都存在某些不足之处。此外，目前扑翼飞行器一般采用单自由度来进行控制，虽然能够简化结构，但在控制上的稳定性相对较差。在翅翼的选择上，传统的翅翼选择一般为刚性翼，现在越来越多的扑翼飞行器选择了与动物相仿的柔性蝴蝶翼，这使得飞行器的空气动力学性能有所提升。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现在存在的扑翼飞行器结构复杂、自由度不足，提供一种结构新颖、简单、较为稳定的仿蝴蝶翼的仿生扑翼飞行器。本技术由右翼板A、传动机构组件B、左翼板C和仿生尾翼D组成，其中：右翼板A和左翼板C关于机身中轴线a-a对称；右翼板A中右摇杆6的a孔a与传动机构组件B中前机架组件E的右螺栓28中部活动连接；左翼板C中左摇杆5的b孔b与传动机构组件B中前机架组件E的左螺栓26中部活动连接；传动机构组件B中齿轮传动组件F的传动轴Ⅲ30与上横板21上长c孔c滑动连接；右翼板A中右摇杆6的不完全齿组Ⅰ15与左翼板C中左摇杆5的不完全齿组Ⅱ20啮合；仿生尾翼D中小翼58固接于传动机构组件B中小翼板组件G的支撑板Ⅰ40后端；仿生尾翼D中舵机62固接于传动机构组件B中下机架Ⅰ24后部；仿生尾翼D中支撑板Ⅱ60上端固接于传动机构组件B中下机架Ⅰ24后端。所述的右翼板A和左翼板C关于机身中轴线a-a对称，其中：右翼板A由右薄膜1、右骨架2和右摇杆6组成，其中右骨架2由前杆Ⅰ7、纵杆Ⅰ8、后杆Ⅰ9和横杆Ⅰ10组成，前杆Ⅰ7经纵杆Ⅰ8与后杆Ⅰ9固接呈A形骨架Ⅰ，横杆Ⅰ10右端固接于A形骨架Ⅰ左端；右摇杆6由不完全齿组Ⅰ15、扇形板Ⅰ16和横板Ⅰ17组成，不完全齿组Ⅰ15、扇形板Ⅰ16和横板Ⅰ17自左至右顺序排列并固接；横板Ⅰ17上设有a孔a；右骨架2中横杆Ⅰ10左端与右摇杆6中横板Ⅰ17右端固接；右薄膜1粘接于右骨架2上面；左翼板C由左骨架3、左薄膜4和左摇杆5组成，其中：左骨架3由横杆Ⅱ11、后杆Ⅱ12、纵杆Ⅱ13和前杆Ⅱ14组成，前杆Ⅱ14经纵杆Ⅱ13与后杆Ⅱ12固接呈A形骨架Ⅱ，横杆Ⅱ11左端固接于A形骨架Ⅱ右端；左摇杆5由横板Ⅱ18、扇形板Ⅱ19、不完全齿组Ⅱ20和上横板21组成，其中横板Ⅱ18、扇形板Ⅱ19、不完全齿组Ⅱ20自左至右顺序排列并固接，上横板21固接于横板Ⅱ18右端、扇形板Ⅱ19上面；横板Ⅱ18上设有b孔b，上横板21上设有长c孔c；左骨架3中横杆Ⅱ11右端与左摇杆5中横板Ⅱ18左端固接；左薄膜4粘接于左骨架3上面；右薄膜1和左薄膜4的外形为蝴蝶翅膀形。所述的传动机构组件B由右机架22、左机架23、下机架Ⅰ24、下机架Ⅱ25、前机架组件E、齿轮传动组件F、小翼板组件G和后翼架H组成，其中：右机架22由前竖板Ⅰ47、弯板Ⅰ48和后横板Ⅰ49组成，其中弯板Ⅰ48上设有条形j孔j,前竖板Ⅰ47底面朝前固接于弯板Ⅰ48前端，后横板Ⅰ49底面朝下固接于弯板Ⅰ48后端；左机架23由后横板Ⅱ50、弯板Ⅱ51和前竖板Ⅱ52组成，其中弯板Ⅱ51上设有条形k孔k,前竖板Ⅱ52底面朝前固接于弯板Ⅱ51前端，后横板Ⅱ50底面朝下固接于弯板Ⅱ51后端；左支架64上端固接于左机架23中弯板Ⅱ51近前端左面；右支架63上端固接于右机架22中弯板Ⅰ48近前端右面；下机架Ⅱ25由上立板Ⅰ53、上立板Ⅱ54、上板55、前板Ⅱ56和下板57组成，其中前板Ⅱ56上设有l孔l，上立板Ⅱ54上设有m孔m，上立板Ⅰ53上设有n孔n，上板55、前板Ⅱ56和下板57顺序按900固接呈U形，上立板Ⅰ53固接于上板55上面右端，上立板Ⅱ54固接于上板55上面左端。前机架组件E由左螺栓26、前板Ⅰ27、右螺栓28和后板29组成，其中后板29中心线中部设有d孔d,后板29中心线下部设有e孔e，前板Ⅰ27经左螺栓26和右螺栓28固接于后板29上部前面。齿轮传动组件F由传动轴Ⅲ30、曲轴板31、传动轴Ⅱ32、齿轮Ⅳ33、齿轮Ⅰ34、电机35、传动轴Ⅰ36、齿轮Ⅱ37和齿轮Ⅲ38组成，其中齿轮Ⅰ34固接于电机35的输出轴，传动轴Ⅱ32和传动轴Ⅰ36上下平行排列，齿轮Ⅲ38和齿轮Ⅱ37前后排列并固接于传动轴Ⅰ36中部，齿轮Ⅳ33固接于传动轴Ⅱ32后部，曲轴板31内端与传动轴Ⅱ32前端固接，传动轴Ⅲ30后端与曲轴板31外端固接。小翼板组件G由扇形限位板39、支撑板Ⅰ40、顶板41、右竖板Ⅰ42和左竖板Ⅰ43组成，其中右竖板Ⅰ42上设有f孔f，左竖板Ⅰ43上设有g孔g，右竖板Ⅰ42、顶板41和左竖板Ⅰ43顺序按900固接呈U形，扇形限位板39固接于顶板41上面，支撑板Ⅰ40经销轴与扇形限位板39前端活动连接。后翼架H由横板44、右竖板Ⅱ45和左竖板Ⅱ46组成，其中右竖板Ⅱ45上设有h孔h，左竖板Ⅱ46上设有i孔i，右竖板Ⅱ45固接于横板44下面右部，左竖板Ⅱ46固接于横板44下面左部。右机架22的前竖板Ⅰ47固接于前机架组件E中后板29中部右侧后面。左机架23的前竖板Ⅱ52固接于前机架组件E中后板29中部左侧后面。齿轮传动组件F、小翼板组件G和后翼架H自前至后排列，其中：齿轮传动组件F的电机35固接于右机架22中弯板Ⅰ48和左机架23中弯板Ⅱ51的前部；齿轮传动组件F的传动轴Ⅰ36后端与下机架Ⅱ25的l孔l活动连接，传动轴Ⅰ36前端与前机架组件E的e孔e活动连接，齿轮传动组件F的传动轴Ⅱ32中部与前机架组件E的d孔d活动连接。下机架Ⅱ25的上立板Ⅰ53和上立板Ⅱ54经螺栓固接于右机架22中弯板Ⅰ48的条形j孔j和左机架23中弯板Ⅱ51的条形k孔k前端。小翼板组件G的右竖板Ⅰ42和左竖板Ⅰ43经螺栓固接于右机架22中弯板Ⅰ48的条形j孔j和左机架23中弯板Ⅱ51的条形k孔k中部。后翼架H的右竖板Ⅱ45和左竖板Ⅱ46经螺栓固接于右机架22中弯板Ⅰ48的条形j孔j和左机架23中弯板Ⅱ51的条形k孔k后部。下机架Ⅰ24前端固接于下机架Ⅱ25中下板57后端，下机架Ⅰ24后端固接于右机架22的后横板Ⅰ49和左机架23的后横板Ⅱ50上面。所述的仿生尾翼D由小翼58、方向尾翼59、支撑板Ⅱ60、舵盘61和舵机62组成，其中舵机62、舵盘61和方向尾翼59自下而上排列并固接，小翼58位于方向尾翼59前面，支撑板Ⅱ60位于舵机62后面。本技术确定了扑翼飞行器的整体设计方案，设计出了翅翼结构、驱动-传动结构、尾翼结构，在设计上遵循简单结构的原则，在飞行器执行任务时，可以与高度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种仿蝴蝶翼的仿生扑翼飞行器，其特征在于：由右翼板(A)、传动机构组件(B)、左翼板(C)和仿生尾翼(D)组成，右翼板(A)和左翼板(C)关于机身中轴线a-a对称；其中：右翼板(A)中右摇杆(6)的a孔(a)与传动机构组件(B)中前机架组件(E)的右螺栓(28)中部活动连接；左翼板(C)中左摇杆(5)的b孔(b)与传动机构组件(B)中前机架组件(E)的左螺栓(26)中部活动连接；传动机构组件(B)中齿轮传动组件(F)的传动轴Ⅲ(30)与上横板(21)上长c孔(c)滑动连接；右翼板(A)中右摇杆(6)的不完全齿组Ⅰ(15)与左翼板(C)中左摇杆(5)的不完全齿组Ⅱ(20)啮合；仿生尾翼(D)中小翼(58)固接于传动机构组件(B)中小翼板组件(G)的支撑板Ⅰ(40)后端；仿生尾翼(D)中舵机(62)固接于传动机构组件(B)中下机架Ⅰ(24)后部；仿生尾翼(D)中支撑板Ⅱ(60)上端固接于传动机构组件(B)中下机架Ⅰ(24)后端。/n

【技术特征摘要】
1.一种仿蝴蝶翼的仿生扑翼飞行器，其特征在于：由右翼板(A)、传动机构组件(B)、左翼板(C)和仿生尾翼(D)组成，右翼板(A)和左翼板(C)关于机身中轴线a-a对称；其中：右翼板(A)中右摇杆(6)的a孔(a)与传动机构组件(B)中前机架组件(E)的右螺栓(28)中部活动连接；左翼板(C)中左摇杆(5)的b孔(b)与传动机构组件(B)中前机架组件(E)的左螺栓(26)中部活动连接；传动机构组件(B)中齿轮传动组件(F)的传动轴Ⅲ(30)与上横板(21)上长c孔(c)滑动连接；右翼板(A)中右摇杆(6)的不完全齿组Ⅰ(15)与左翼板(C)中左摇杆(5)的不完全齿组Ⅱ(20)啮合；仿生尾翼(D)中小翼(58)固接于传动机构组件(B)中小翼板组件(G)的支撑板Ⅰ(40)后端；仿生尾翼(D)中舵机(62)固接于传动机构组件(B)中下机架Ⅰ(24)后部；仿生尾翼(D)中支撑板Ⅱ(60)上端固接于传动机构组件(B)中下机架Ⅰ(24)后端。


2.按权利要求1所述的仿蝴蝶翼的仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述的右翼板(A)和左翼板(C)关于机身中轴线a-a对称，其中：右翼板(A)由右薄膜(1)、右骨架(2)和右摇杆(6)组成，其中右骨架(2)由前杆Ⅰ(7)、纵杆Ⅰ(8)、后杆Ⅰ(9)和横杆Ⅰ(10)组成，前杆Ⅰ(7)经纵杆Ⅰ(8)与后杆Ⅰ(9)固接呈A形骨架Ⅰ，横杆Ⅰ(10)右端固接于A形骨架Ⅰ左端；右摇杆(6)由不完全齿组Ⅰ(15)、扇形板Ⅰ(16)和横板Ⅰ(17)组成，不完全齿组Ⅰ(15)、扇形板Ⅰ(16)和横板Ⅰ(17)自左至右顺序排列并固接；横板Ⅰ(17)上设有a孔(a)；右骨架(2)中横杆Ⅰ(10)左端与右摇杆(6)中横板Ⅰ(17)右端固接；右薄膜(1)粘接于右骨架(2)上面；
左翼板(C)由左骨架(3)、左薄膜(4)和左摇杆(5)组成，其中：左骨架(3)由横杆Ⅱ(11)、后杆Ⅱ(12)、纵杆Ⅱ(13)和前杆Ⅱ(14)组成，前杆Ⅱ(14)经纵杆Ⅱ(13)与后杆Ⅱ(12)固接呈A形骨架Ⅱ，横杆Ⅱ(11)左端固接于A形骨架Ⅱ右端；左摇杆(5)由横板Ⅱ(18)、扇形板Ⅱ(19)、不完全齿组Ⅱ(20)和上横板(21)组成，其中横板Ⅱ(18)、扇形板Ⅱ(19)、不完全齿组Ⅱ(20)自左至右顺序排列并固接，上横板(21)固接于横板Ⅱ(18)右端、扇形板Ⅱ(19)上面；横板Ⅱ(18)上设有b孔(b)，上横板(21)上设有长c孔(c)；左骨架(3)中横杆Ⅱ(11)右端与左摇杆(5)中横板Ⅱ(18)左端固接；左薄膜(4)粘接于左骨架(3)上面；右薄膜(1)和左薄膜(4)的外形为蝴蝶翅膀形。


3.按权利要求1所述的仿蝴蝶翼的仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述的传动机构组件(B)由右机架(22)、左机架(23)、下机架Ⅰ(24)、下机架Ⅱ(25)、前机架组件(E)、齿轮传动组件(F)、小翼板组件(G)和后翼架(H)组成，其中：右机架(22)由前竖板Ⅰ(47)、弯板Ⅰ(48)和后横板Ⅰ(49)组成，其中弯板Ⅰ(48)上设有条形j孔(j),前竖板Ⅰ(47)底面朝前固接于弯板Ⅰ(48)前端，后横板Ⅰ(49)底面朝下固接于弯板Ⅰ(48)后端；左机架(23)由后横板Ⅱ(50)、弯板Ⅱ(51)和前竖板Ⅱ(52)组成，其中弯板Ⅱ(51)上设有条形k孔(k),前竖板Ⅱ(52)底面朝前固接于弯板Ⅱ(51)前端，后横板Ⅱ(50)底面朝下固接于弯板Ⅱ(51)后端；左支架(64)上端固接于左机架(23)中弯板Ⅱ(51)近前端左面；右支架(63)上端固接于右机架(22)中弯板Ⅰ(48)近前端右面；下机架Ⅱ(25)由上立板Ⅰ(53)、上立板Ⅱ(54)、上板(55)、前...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯一飞，朱航，董景石，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林;22