仿生飞行器的姿态控制机构制造技术

技术编号:30074287 阅读:21 留言:0更新日期:2021-09-18 08:28
本实用新型专利技术涉及一种仿生飞行器的姿态控制机构。它解决了现有仿生飞行器转向调整不便等问题。包括翅膀安装座、翅膀转动座、翅膀旋转安装轴、翅膀固定座、转动轴和滑座体,翅膀旋转安装轴和转动轴之间设有轴体间距调整机构,翅膀安装座具有相邻转动设置的翅膀内安装板和翅膀外安装板,翅膀内安装板与翅膀转动座相连,翅膀体设置在翅膀外安装板上,翅膀内安装板和翅膀外安装板之间设有翅膀转动驱动机构。优点在于:通过升降驱动电机带动连杆传动,驱动翅膀上下扇动,稳定性高,可以模拟鸟类飞行姿态,可以改变翅膀旋转安装轴和转动轴之间的距离,通过距离的改变从而实现控制翅膀扇动的幅度,从而更好地控制飞行器转向,仿生效果好。仿生效果好。仿生效果好。

【技术实现步骤摘要】
仿生飞行器的姿态控制机构


[0001]本技术属于飞行器
,尤其是涉及一种仿生飞行器的姿态控制机构。

技术介绍

[0002]随着飞行器技术的发展,对于仿生飞行器的研究已经成为飞行器研究领域的前沿课题。例如,仿生扑翼飞行器可以模拟自然界中的鸟类、蜻蜓等一样飞行,有一定的飞行效率,悬停性、抗风性、机动性也优于多旋翼和固定翼,是目前飞行器发展的一种颠覆性技术和热点方向,具有广泛的应用前景。
[0003]现有的仿生扑翼飞行器的转向等姿态控制主要通过两个翅膀扇动频率的不同来实现,即通过一侧翅膀扇动频率高于另一侧扇动频率来实现机身的转向,该种驱动方式存在着诸多不足,例如,稳定性差,飞行时不够灵活,无法更好地控制飞行器转向,仿生效果不好,因此,这些问题极大地限制了现有仿生扑翼飞行器的发展。
[0004]为了解决现有技术存在的问题,人们进行了长期的探索,提出了各式各样的解决方案。例如,中国专利文献公开了一种仿生扑翼飞行器[申请号:201910807028.9],包括动力传递机构、两组翅根扇动机构、两组翅根转动机构和一对翅膀;动力传递机构置于整个机构前部,其作用是将动力传递至翅根扇动机构,在翅根扇动机构的外围有翅根转动机构,一对翅膀对称设置在扑翼飞行器的两侧,并与翅根扇动机构相连,可以在翅根扇动机构的作用下实现扇动,也在翅根转动机构的作用下实现转动,为飞行器提供动力。
[0005]上述方案在一定程度上解决了现有仿生飞行器的转向控制不便的问题,但是由于该方案中依然存在着:翅膀扇动幅度调整不便,不够灵活,飞行器转向控制精度差,仿生效果不好等问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是针对上述问题,提供一种结构简单合理,机身转向控制精度高的仿生飞行器的姿态控制机构。
[0007]为达到上述目的,本技术采用了下列技术方案:本仿生飞行器的姿态控制机构,包括用于安装翅膀体的翅膀安装座,所述的翅膀安装座与翅膀转动座一端相连,其特征在于,且所述的翅膀转动座通过翅膀旋转安装轴和设置在飞行器机身上的翅膀固定座转动相连,所述的翅膀转动座另一端通过转动轴和能上下移动的滑座体上端转动相连,所述的翅膀旋转安装轴和转动轴之间设有能调整两者之间间距大小的轴体间距调整机构,所述的翅膀安装座具有相邻转动设置的翅膀内安装板和翅膀外安装板,所述的翅膀内安装板与翅膀转动座相连,且所述的翅膀体设置在翅膀外安装板上,所述的翅膀内安装板和翅膀外安装板之间设有能使翅膀外安装板相对于翅膀内安装板周向转动的翅膀转动驱动机构。
[0008]在上述的仿生飞行器的姿态控制机构中,所述的翅膀内安装板靠近翅膀外安装板一侧具有凹陷槽,且所述的翅膀外安装板通过板体转动安装机构转动安装在凹陷槽内。
[0009]在上述的仿生飞行器的姿态控制机构中,所述的板体转动安装机构包括设置在翅
膀内安装板一侧且位于凹陷槽中部的板体安装轴,所述的翅膀外安装板中部具有套设于板体安装轴上的板体安装孔且所述的板体安装孔和板体安装轴转动相连,所述的翅膀外安装板两端分别具有弧形导向部,且所述的弧形导向部以板体安装孔的中心为圆心周向分布设置,在凹陷槽两端分别具有与弧形导向部相配合的弧形配合部。
[0010]在上述的仿生飞行器的姿态控制机构中,所述的翅膀转动驱动机构为齿轮齿条式转动调整机构。
[0011]在上述的仿生飞行器的姿态控制机构中,所述的翅膀转动驱动机构包括通过齿条安装座固定在翅膀内安装板一端的弧形齿条,所述的齿条安装座内侧朝向翅膀外安装板延伸设置的弧形限位部,所述的翅膀内安装板一端具有与弧形限位部相抵靠的弧形台阶,且所述的弧形配合部形成于弧形限位部内侧,且所述的弧形导向部形成于弧形台阶上,在翅膀内安装板一端具有齿轮安装孔,所述的齿轮安装孔内设有与弧形齿条相啮合的转动齿轮,且所述的转动齿轮与设置在齿条安装座上的转动驱动电机相连。
[0012]在上述的仿生飞行器的姿态控制机构中,所述的翅膀固定座具有若干个且依次固定设置在飞行器机身侧部,且所述的翅膀转动座分别依次设置在相邻的两个翅膀固定座之间,且所述的翅膀旋转安装轴依次穿设于翅膀固定座和翅膀转动座内,且所述的翅膀转动座靠近翅膀旋转安装轴一端固定设置在翅膀安装座一侧,且所述的翅膀体安装设置在翅膀安装座另一侧。
[0013]在上述的仿生飞行器的姿态控制机构中,所述的翅膀转动座包括转动套体,所述的翅膀内安装板与转动套体周向一侧相连且翅膀旋转安装轴穿设于转动套体内,所述的转动套体周向另一侧具有与转动套体连为一体的转动座连接板,各个翅膀转动座均与一个连接架体相连,所述的连接架体具有若干和各个翅膀转动座的转动座连接板一一对应且相连的连接部。
[0014]在上述的仿生飞行器的姿态控制机构中,所述的轴体间距调整机构包括分别形成于连接架体的连接部和翅膀转动座的转动座连接板之间的连接通道,且位于连接架体两侧的连接通道与形成于连接架体两侧的导向筒体相对接,在转动轴两端分别设有导向杆,且所述的导向杆分别滑动穿设在导向筒体和连接通道内,且所述的转动轴与翅膀转动座和/或连接架体之间设有能使转动轴靠近或远离翅膀转动座与连接架体的轴体间距调整组件。
[0015]在上述的仿生飞行器的姿态控制机构中,所述的轴体间距调整组件包括套设于转动轴中部的轴体转动套体,所述的转动轴依次穿设于滑座体上端和轴体转动套体内且轴体转动套体位于相邻两个滑座体之间,在轴体转动套体和位于连接架体中部的连接通道之间设有丝杆,且所述的丝杆一端与轴体转动套体可拆相连,另一端活动插接于连接架体中部的连接通道内,在连接架体中部具有供丝杆穿过的缺口,所述的缺口内设有与缺口两侧固定的螺套安装座,且所述的螺套安装座内转动设有套设于丝杆上且与丝杆螺纹相连的螺套体,且所述的螺套体和螺套安装座之间周向转动且轴向定位,且所述的连接架体上设有间距调整电机,且所述的间距调整电机通过间隙调整皮带和位于螺套安装座外侧且与螺套体联动的间隙调整带轮相连。
[0016]在上述的仿生飞行器的姿态控制机构中,所述的飞行器机身尾部活动设有机尾体,所述的机尾体包括通过机尾转轴转动设置在飞行器机身的机身骨架尾部上端的机尾骨架,所述的机身骨架上设有竖直设置的机尾转向电机,且所述的机尾转向电机的输出轴上
连接有与机尾骨架相连的机尾摆动杆。
[0017]与现有的技术相比,本仿生飞行器的姿态控制机构的优点在于:通过改变翅膀旋转安装轴和转动轴之间的距离从而实现控制翅膀扇动的幅度,通过翅膀转动驱动机构可以调整翅膀体相对于飞行器机身转动角度,通过机尾转向电机可以使机尾体相对于飞行器机身转动,机尾转动以及调整两边翅膀与机身之间的夹角以及改变两边翅膀的扇动幅度从而实现机身的升降、转向等姿态控制,转向控制精度高,仿生效果好。
附图说明
[0018]图1为本技术提供的仿生飞行器的整体结构示意图。
[0019]图2为本技术中姿态控制机构的结构示意图。
[0020]图3为本技术中机身骨架的结构示意图。
[0021]图4为本技术本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生飞行器的姿态控制机构,包括用于安装翅膀体(1)的翅膀安装座(22),所述的翅膀安装座(22)与翅膀转动座(3)一端相连,其特征在于,且所述的翅膀转动座(3)通过翅膀旋转安装轴(21)和设置在飞行器机身(7)上的翅膀固定座(2)转动相连,所述的翅膀转动座(3)另一端通过转动轴(31)和能上下移动的滑座体(41)上端转动相连,所述的翅膀旋转安装轴(21)和转动轴(31)之间设有能调整两者之间间距大小的轴体间距调整机构(6),所述的翅膀安装座(22)具有相邻转动设置的翅膀内安装板(221)和翅膀外安装板(222),所述的翅膀内安装板(221)与翅膀转动座(3)相连,且所述的翅膀体(1)设置在翅膀外安装板(222)上,所述的翅膀内安装板(221)和翅膀外安装板(222)之间设有能使翅膀外安装板(222)相对于翅膀内安装板(221)周向转动的翅膀转动驱动机构(5)。2.根据权利要求1所述的仿生飞行器的姿态控制机构,其特征在于,所述的翅膀内安装板(221)靠近翅膀外安装板(222)一侧具有凹陷槽(4),且所述的翅膀外安装板(222)通过板体转动安装机构转动安装在凹陷槽(4)内。3.根据权利要求2所述的仿生飞行器的姿态控制机构,其特征在于,所述的板体转动安装机构包括设置在翅膀内安装板(221)一侧且位于凹陷槽(4)中部的板体安装轴(42),所述的翅膀外安装板(222)中部具有套设于板体安装轴(42)上的板体安装孔(43)且所述的板体安装孔(43)和板体安装轴(42)转动相连,所述的翅膀外安装板(222)两端分别具有弧形导向部(44),且所述的弧形导向部(44)以板体安装孔(43)的中心为圆心周向分布设置,在凹陷槽(4)两端分别具有与弧形导向部(44)相配合的弧形配合部(45)。4.根据权利要求3所述的仿生飞行器的姿态控制机构,其特征在于,所述的翅膀转动驱动机构(5)为齿轮齿条式转动调整机构。5.根据权利要求3或4所述的仿生飞行器的姿态控制机构,其特征在于,所述的翅膀转动驱动机构(5)包括通过齿条安装座(51)固定在翅膀内安装板(221)一端的弧形齿条(52),所述的齿条安装座(51)内侧朝向翅膀外安装板(222)延伸设置的弧形限位部(53),所述的翅膀内安装板(221)一端具有与弧形限位部(53)相抵靠的弧形台阶(54),且所述的弧形配合部(45)形成于弧形限位部(53)内侧,且所述的弧形导向部(44)形成于弧形台阶(54)上,在翅膀内安装板(221)一端具有齿轮安装孔(55),所述的齿轮安装孔(55)内设有与弧形齿条(52)相啮合的转动齿轮(56),且所述的转动齿轮(56)与设置在齿条安装座(51)上的转动驱动电机(57)相连。6.根据权利要求1所述的仿生飞行器的姿态控制机构,其特征在于,所述的翅膀固定座(2)具有若干个且依次固定设置在飞行器机身(7)侧部,且所述的翅膀转动座(3)分别依次设置在相邻的两个翅膀固定座(2)之间,且所述的翅膀旋转安装轴(21)依次穿设于翅膀固定座(2)和翅膀...

【专利技术属性】
技术研发人员:甘坤家
申请(专利权)人:上海白林工业设计有限公司
类型:新型
国别省市:

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