本发明专利技术涉及变迎风面积驱动能量可调双连续带翼同步摆动式无人机。包括带翼、摆动轴、连接件、第一减速器、步进电机、传动机构、第二减速器、电动机、机身框架、第三减速器以及驱动电机，机身框架两侧对称的安装固定有两个水平方向的摆动轴，两个连接件分别连接在两个摆动轴上且相对转动，两个带翼分别连接在两个连接件上且可相对转动，带翼包括带翼框架，以及安装在带翼框架上的软质带，带翼框架内还设置有带轮、张紧轮以及驱动电机，用于带翼工作状态与复位状态的切换，传动机构连接在两个连接件上，电动机通过第二减速器减速后带动传动机构运动使两个连接件同步上下摆动，两个步进电机通过两个第一减速器减速后分别带动两个带翼转动。转动。转动。
【技术实现步骤摘要】
变迎风面积驱动能量可调双连续带翼同步摆动式无人机
[0001]本专利技术涉及可动翼飞行器和飞行机器人领域，特别是一种用于无人机的变迎风面积驱动能量可调双连续带翼同步摆动式无人机。
技术介绍
[0002]飞行器飞行方式有固定翼、旋翼和扑翼三种飞行类型，其中扑翼飞行是自然界飞行生物采用的飞行方式，主要利用双翅的上下扑动同时产生升力和推力，其主要特点是将举升、悬停和推进功能基于一体，同时具有很强的机动性和灵活性，更适合于执行绕过障碍物等的飞行。对于小尺寸和低速飞行状态的飞行器，属于低雷诺数下飞行，扑翼产生的非定常升力比固定翼的定常升力大得多；从推力方面来看，扑翼推进效率比螺旋桨推进效率高。
[0003]目前扑翼飞行器研究主要集中在模拟大自然中飞行生物的飞行姿态设计各种带翼机构。扑翼驱动机构划可以分为多自由度扑翼驱动机构与单自由度扑翼驱动机构，前者能实现复杂的运动形式，但机构相对庞大复杂，后者驱动机构只需要实现拍打运动，通过固定机翼的后缘形成一个随机翼拍打而变化的迎角来实现扭转运动。
[0004]但这些扑翼机构的共同问题是总体气动效率偏低，甚至低于同尺度的固定翼微型飞行器。扑翼飞行器总体效率低下的主要原因是目前研究中大多是简单的仿造鸟类或昆虫翅膀的外形和扑动运动，却很难实现飞行生物扑翼上下扑动过程中利用翼翅自身姿态和结构的改变减小空气阻力并产生非定常气动力，由此产生的气动效率较低问题严重制约了扑翼式飞行器的普及应用。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种非常显著的减小扑翼型飞行器扑翼复位过程阻力、提升气动效率、气动力连续振动小、方便实现垂直起降、能快速切换飞行方向、飞行灵活性和机动性非常好的变迎风面积驱动能量可调双连续带翼同步摆动式无人机，以解决现有技术中存在的上述问题。
[0006]实现本专利技术目的的技术解决方案是：
[0007]提供一种变迎风面积驱动能量可调双连续带翼同步摆动式无人机，包括带翼、摆动轴、连接件、第一减速器、步进电机、传动机构、第二减速器、电动机、机身框架、第三减速器以及驱动电机，所述机身框架两侧对称的安装固定有两个水平方向的所述摆动轴，两个所述连接件分别连接在两个所述摆动轴上且相对转动，两个所述带翼分别连接在两个所述连接件上且可相对转动，所述带翼包括带翼框架，以及套装在带翼框架上的连续的软质带，所述带翼框架内设置有带翼大带轮、带翼小带轮、第三减速器以及驱动电机，所述驱动电机通过所述第三减速器减速后带动所述软质带围绕所述带翼框架运动，分别设置在两个所述连接件上的两个所述步进电机分别通过设置在两个所述连接件上的两个第一减速器减速后分别带动两个所述带翼转动，所述传动机构连接在两个所述连接件上，设置在所述机身框架上的所述电动机通过设置在所述机身框架上的所述第二减速器减速后通过所述传动
机构使两个连接件同步上下摆动。
[0008]进一步的是，所述带翼框架上设置有框架连接杆、框架上横梁、框架下横梁、框架纵梁、电机安装孔和带翼转轴，所述软质带包括相对设置的软质带迎风面、软质带背风面以及软质带通孔，所述连接件设置有摆动轴孔和带翼转轴孔，所述摆动轴孔的轴线与所述带翼转轴孔的轴线垂直，所述摆动轴插装在所述摆动轴孔内且可转动，所述带翼转轴插装在所述带翼转轴孔内且可转动，所述带翼大带轮插装在所述框架上横梁的端点位置，所述带翼小带轮插装在所述框架下横梁的端点位置，所述驱动电机设置在所述电机安装孔处，所述张紧轮插装在所述框架连接杆的中间位置。
[0009]进一步的是，所述传动机构包括连杆、推杆、凸轮、传动轴，所述连接件上设置有方形轴，所述方形轴的方向与所述摆动轴孔的轴线垂直，所述连杆上设置有连杆方形孔和连杆圆孔，所述推杆上有第一推杆孔和第二推杆孔，所述凸轮上有凸轮转孔和凸轮曲面槽，两个所述连杆通过所述连杆方形孔分别套装在两个所述连接件的所述方形轴上，所述连杆可在所述方形轴上滑动但不能转动，所述连杆和所述推杆通过第一销轴连接所述连杆圆孔和所述第二推杆孔，所述推杆和所述凸轮通过第二销轴连接所述第一推杆孔和所述凸轮曲面槽，所述第二销轴的圆柱面与所述凸轮曲面槽的两个侧面都相切，所述传动轴连接所述凸轮转孔和所述第二减速器。
[0010]进一步的是，所述凸轮曲面槽关于凸轮转孔的轴线中心对称。
[0011]进一步的是，所述第一推杆孔的轴线和所述第二推杆孔的轴线垂直异面，所述凸轮曲面槽的两个侧面都为直纹面且直纹面素线与所述凸轮转孔的轴线平行，所述凸轮曲面槽的轮廓曲线为椭圆或其它对称且光滑的平面曲线。
[0012]进一步的是，所述带翼转轴安装在所述第一减速器的输出轴上，所述步进电机的输出轴安装在所述第一减速器的输入孔内。
[0013]进一步的是，所述电动机的输出轴安装在所述第二减速器输入孔内。
[0014]进一步的是，所述驱动电机的输出轴安装在所述第三减速器输入孔内。
[0015]进一步的是，所述的框架连接杆、所述框架上横梁、所述框架下横梁和所述框架纵梁均为空心结构；所述的框架连接杆、所述框架上横梁、所述框架下横梁和所述框架纵梁为工程塑料材质或碳素纤维材质。
[0016]进一步的是，每个所述带翼框架内安装4个相同的带翼大带轮、4个相同的带翼小带轮以及4个相同的张紧轮。
[0017]一种变迎风面积驱动能量可调双连续带翼同步摆动式无人机，其特征在于包括带翼、摆动轴、连接件、第一减速器、步进电机、传动机构、第二减速器、电动机、机身框架、第三减速器以及驱动电机，机身框架两侧对称的安装固定有两个水平方向的摆动轴，两个连接件分别连接在两个摆动轴上且相对转动，两个带翼分别连接在两个连接件上且可相对转动，带翼包括带翼框架，以及套装在带翼框架上的连续的软质带，所述带翼框架内设置有带翼大带轮、带翼小带轮、第三减速器以及驱动电机，所述驱动电机通过所述第三减速器减速后带动所述软质带围绕所述带翼框架运动，分别设置在两个连接件上的两个步进电机分别通过设置在两个连接件上的两个第一减速器减速后分别带动两个带翼转动，传动机构连接在两个连接件上，设置在机身框架上的电动机通过设置在机身框架上的第二减速器减速后带动传动机构运动使两个连接件同步上下摆动，带翼框架上的驱动电机通过第三减速器减
速后带动软质带运动，实现连续带翼工作模式与复位状态的切换，凸轮曲面槽关于凸轮转孔的轴线中心对称，第一推杆孔的轴线和第二推杆孔的轴线垂直异面，凸轮曲面槽的两个侧面都为直纹面且直纹面素线与凸轮转孔的轴线平行，凸轮曲面槽的轮廓曲线为椭圆或其它对称且光滑的平面曲线，带翼转轴安装在第一减速器的输出轴上，步进电机的输出轴安装在第一减速器的输入孔内，电动机的输出轴安装在第二减速器输入孔内，驱动电机的输出轴安装在第三减速器输入孔内，框架连接杆、框架上横梁、框架下横梁和框架纵梁均为空心结构；框架连接杆、框架上横梁、框架下横梁和框架纵梁为工程塑料材质或碳素纤维材质。
[0018]本专利技术的工作原理是：当电动机启动后，经过第二减速器减速后带动传动轴和凸轮连续转动，对称的凸轮曲面槽带动插装在其中的两个第二销本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.变迎风面积驱动能量可调双连续带翼同步摆动式无人机，其特征在于：包括带翼、摆动轴(3)、连接件(4)、第一减速器(5)、步进电机(6)、传动机构、第二减速器(11)、电动机(12)、机身框架(15)、第三减速器(16)以及驱动电机(17)，所述机身框架(15)两侧对称的安装固定有两个水平方向的所述摆动轴(3)，两个所述连接件(4)分别连接在两个所述摆动轴(3)上且相对转动，两个所述带翼分别连接在两个所述连接件(4)上且可相对转动，所述带翼包括带翼框架(1)，以及套装在带翼框架(1)上的连续的软质带(2)，所述带翼框架(1)内设置有带翼大带轮(18)、带翼小带轮(19)、第三减速器(16)以及驱动电机(17)，所述驱动电机(17)通过所述第三减速器(16)减速后带动所述软质带(2)围绕所述带翼框架(1)运动，分别设置在两个所述连接件(4)上的两个所述步进电机(6)分别通过设置在两个所述连接件(4)上的两个第一减速器(5)减速后分别带动两个所述带翼转动，所述传动机构连接在两个所述连接件(4)上，设置在所述机身框架(15)上的所述电动机(12)通过设置在所述机身框架(15)上的所述第二减速器(11)减速后通过所述传动机构使两个连接件(4)同步上下摆动；所述带翼框架(1)上设置有框架连接杆(103)、框架上横梁(104)、框架下横梁(105)、框架纵梁(106)、电机安装孔(107)和带翼转轴(108)，所述软质带(2)包括相对设置的软质带迎风面(201)、软质带背风面(203)以及软质带通孔(202)，所述连接件(4)设置有摆动轴孔(402)和带翼转轴孔(403)，所述摆动轴孔(402)的轴线与所述带翼转轴孔(403)的轴线垂直，所述摆动轴(3)插装在所述摆动轴孔(402)内且可转动，所述带翼转轴(108)插装在所述带翼转轴孔(403)内且可转动，所述带翼大带轮(18)插装在所述框架上横梁(104)的端点位置，所述带翼小带轮(19)插装在所述框架下横梁(105)的端点位置，所述驱动电机(17)设置在所述电机安装孔(107)处，所述张紧轮(20)插装在所述框架连接杆(103)的中间位置。2.根据权利要求1所述的变迎风面积驱动能量可调双连续带翼同步摆动式无人机，其特征在于：所述传动机构包括连杆(7)、推杆(8)、凸轮(9)、传动轴(10)，所述连接件(4)上设置有方形轴(401)，所述方形轴(401)的方向与所述摆动轴孔(402)的轴线垂直，所述连杆(7)上设置有连杆方形孔(701)和连杆圆孔(702)，所述推杆(8)上有第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱明，韩丽东，施云，蔡伟义，范丽，胡幼谦，廖振强，
申请(专利权)人：苏州高博软件技术职业学院，
类型：发明
国别省市：
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