本发明专利技术公开了一种变迎风面积变倾角驱动能量可调连续带翼装置，包括带翼、滑道和连接件，带翼连接在连接件上且可相对转动，连接件滑动连接在滑道上，滑道设置在飞行器上，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大小带轮、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。本发明专利技术与现有技术相比，具有复位行程阻力小、工作行程推力大且稳定、气动效率高、能同时调节升力和推力、装置结构较简单、制造方便的特点，可广泛应用于低雷诺数飞行的各类小型飞行器和无人机。行器和无人机。行器和无人机。
【技术实现步骤摘要】
变迎风面积变倾角驱动能量可调连续带翼装置
[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变倾角驱动能量可调连续带翼装置。
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。同时，目前的扑翼飞行器大多无法实现垂直起降和空中悬停，灵活性和机动性还不够好。
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、升力和推力可调的变迎风面积变倾角驱动能量可调连续带翼装置，以解决现有技术中存在的上述问题。
[0006]本专利技术公开了一种变迎风面积变倾角驱动能量可调连续带翼装置，其特征在于包括带翼、连接件、传动机构和滑道，所述带翼连接在所述连接件上且可相对转动，所述连接件滑动连接在所述滑道上，所述滑道设置在飞行器上，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，所述带翼框架内还设置有带翼大带轮、带翼小带轮、张紧轮以及驱动电机，用于控制所述软质带围绕所述带翼框架运动，所述传动机构连接在所述连接件上。
[0007]进一步的是，所述带翼框架上有大带轮安装梁、小带轮安装梁、框架支撑杆、框架上连接杆、框架上横梁、框架纵梁、带翼转轴、框架下横梁、电机安装框架和框架下连接杆，所述软质带上有软质带迎风面、软质带通孔、软质带背风面，所述连接件上有滑道孔和带翼转轴孔，所述滑道孔的轴线和所述带翼转轴孔的轴线垂直，所述带翼转轴插装在所述带翼转轴孔内且可转动，所述滑道插装在所述滑道孔内且可滑动，所述框架支撑杆、所述框架上
连接杆和所述框架下连接杆分别连接所述前后框架上横梁和所述框架下横梁，所述框架纵梁连接所述框架上横梁和所述框架下横梁，所述带翼大带轮安装在所述大带轮安装梁处，所述带翼小带轮安装在所述小带轮安装梁处，所述驱动电机安装在所述电机安装框架处，所述张紧轮安装在所述框架上连接杆和所述框架下连接杆处。
[0008]进一步的是，所述传动机构包括连杆、曲柄和传动轴，所述连接件上设置有第二销轴孔，所述第二销轴孔的轴线分别与所述滑道孔的轴线、所述扑翼转轴孔的轴线垂直；所述连杆上设置有第一连杆孔和第二连杆孔，所述曲柄上有第一曲柄孔和第二曲柄孔；还包括第一销轴和第二销轴，所述连接件和所述连杆通过第二销轴连接所述第二销轴孔和所述第二连杆孔，所述连杆和所述曲柄通过第一销轴连接所述第一连杆孔和所述第二曲柄孔；所述传动轴连接所述第二曲柄孔和设置在飞行器上的第二减速器。
[0009]进一步的是，所述第一连杆孔的轴线和所述第二连杆孔的轴线平行，所述第一曲柄孔的轴线和所述第二曲柄孔的轴线平行；所述第一连杆孔的轴线和所述第二连杆孔的轴线之间的距离大于所述第一曲柄孔的轴线和所述第二曲柄孔的轴线之间的距离。
[0010]进一步的是，所述的连接件还设置有第一减速器和步进电机，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。
[0011]进一步的是，所述传动轴安装在所述第二减速器的输出轴上，所述电动机的输出轴安装在所述第二减速器的输入孔内。
[0012]进一步的是，所述带翼还设置有带轮传动轴和第三减速器，所述带轮传动轴安装在所述第三减速器的输出轴上，所述驱动电机的输出轴安装在所述第三减速器的输入孔内。
[0013]进一步的是，所述带翼框架上设置有所述框架支撑杆、所述框架上连接杆、所述框架上横梁、所述框架纵梁、所述框架下横梁和所述框架下连接杆，其都采用空心结构且采用工程塑料、碳素纤维等轻质材料。
[0014]进一步的是，所述带翼大带轮与所述带翼小带轮数量各为4个，所述张紧轮数量共4个。
[0015]实现本专利技术目的的技术解决方案是提供一种变迎风面积变倾角驱动能量可调连续带翼装置，其包括带翼、连接件、传动机构和滑道。带翼连接在连接件上且可相对转动，连接件滑动连接在滑道上，滑道设置在飞行器上，带翼包括带翼框架，带翼框架内还设置有带翼大带轮、带翼小带轮、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，带翼框架上有大带轮安装梁、小带轮安装梁、框架上横梁、框架纵梁、带翼转轴和框架下横梁，软质带上有软质带迎风面、软质带通孔、软质带背风面，连接件上有滑道孔和带翼转轴孔，滑道孔的轴线和带翼转轴孔的轴线垂直，带翼转轴插装在带翼转轴孔内且可转动，滑道插装在滑道孔内且可滑动；框架支撑杆、框架上连接和框架下连接杆分别连接前后框架上横梁和框架下横梁，框架纵梁连接框架上横梁和框架下横梁，带翼大带轮安装在大带轮安装梁处，带翼小带轮安装在小带轮安装梁处，驱动电机安装在电机安装框架处，张紧轮安装在框架上连接杆和框架下连接杆处，传动机构包括连杆、曲柄、传动轴，连接件上设置有第二销轴孔，第二销轴孔的轴线分别与滑道孔的轴线、扑翼转轴孔的轴线垂直；连杆上设置有第一连杆孔和第二连杆孔，曲柄上有第一曲柄孔和第二曲柄孔；还包括第一销轴和第二销轴，连
接件和连杆通过第二销轴连接第二销轴孔和第二连杆孔，连杆和曲柄通过第一销轴连接第一连杆孔和第二曲柄孔；传动轴连接第二曲柄孔和设置在飞行器上的第二减速器，第一连杆孔的轴线和第二连杆孔的轴线平行，第一曲柄孔的轴线和第二曲柄孔的轴线平行；第一连杆孔的轴线和第二连杆孔的轴线之间的距离大于第一曲柄孔的轴线和第二曲柄孔的轴线之间的距离，的连接件还设置有第一减速器和步进电机，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，传动轴安装在第二减速器的输出轴上，电动机的输出轴安装在第二减速器的输入孔内，带轮传动轴安装在第三减速器的输出轴上，驱动电机的输出轴安装在第三减速器的输入孔内，带翼框架上设置有框架支撑杆、框架上连接杆、框架上横梁、框架纵梁、框架下横梁和框架下连接杆，其都采用空心结构且采用工程塑料、碳素纤维等轻质材料。
[0016]使用时，将本申请本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种变迎风面积变倾角驱动能量可调连续带翼装置，其特征在于包括带翼、连接件(8)、传动机构和滑道(9)，所述带翼连接在所述连接件(8)上且可相对转动，所述连接件(8)滑动连接在所述滑道(9)上，所述滑道(9)设置在飞行器上，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)内还设置有带翼大带轮(4)、带翼小带轮(5)、张紧轮(3)以及驱动电机(17)，用于控制所述软质带(2)围绕所述带翼框架(1)运动，所述传动机构连接在所述连接件(8)上；所述带翼框架(1)上有大带轮安装梁(101)、小带轮安装梁(102)、框架支撑杆(103)、框架上连接杆(104)、框架上横梁(105)、框架纵梁(106)、带翼转轴(107)、框架下横梁(108)、电机安装框架(109)和框架下连接杆(110)，所述软质带(2)上有软质带迎风面(201)、软质带通孔(202)、软质带背风面(203)，所述连接件(8)上有滑道孔(801)和带翼转轴孔(803)，所述滑道孔(801)的轴线和所述带翼转轴孔(803)的轴线垂直，所述带翼转轴(107)插装在所述带翼转轴孔(803)内且可转动，所述滑道(9)插装在所述滑道孔(801)内且可滑动，所述框架支撑杆(103)、所述框架上连接杆(104)和所述框架下连接杆(110)分别连接所述前后框架上横梁(105)和所述框架下横梁(108)，所述框架纵梁(106)连接所述框架上横梁(105)和所述框架下横梁(108)，所述带翼大带轮(4)安装在所述大带轮安装梁(101)处，所述带翼小带轮(5)安装在所述小带轮安装梁(102)处，所述驱动电机(17)安装在所述电机安装框架(109)处，所述张紧轮(3)安装在所述框架上连接杆(104)和所述框架下连接杆(110)处。2.根据权利要求1所述的变迎风面积变倾角驱动能量可调连续带翼装置，其特征在于：所述传动机构包括连杆(10)、曲柄(12)和传动轴(13)，所述连接件(8)上设置有第二销轴孔(802)，所述第二销轴孔(802)的轴线分别与所述滑道孔(801)的轴线、所述扑翼转轴孔(803)的轴线垂直；所述连杆(10)上设置有第一连杆孔(1001)和第二连杆孔(1002)，所述曲柄(12)上设置有第一曲柄孔(1201)和第二曲柄孔(1202)；还包...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛岩，
申请(专利权)人：江苏第二师范学院江苏省教育科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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