本发明专利技术涉及双同步摆动平行四边形传动卷帘式扑翼无人机。包括扑翼、摆动轴、连接件、第一减速器、驱动电机、传动机构、第二减速器、步进电机、机身框架、第三减速器以及电动机，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，两个扑翼分别连接在两个连接件上且可相对转动，扑翼包括扑翼框架，以及安装在扑翼框架上的卷帘，扑翼框架内还设置有平行四边形机构以及驱动电机，用于扑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，电动机通过第三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二减速器减速后分别带动两个扑翼转动。个第二减速器减速后分别带动两个扑翼转动。个第二减速器减速后分别带动两个扑翼转动。
【技术实现步骤摘要】
双同步摆动平行四边形传动卷帘式扑翼无人机
[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双同步摆动平行四边形传动卷帘式扑翼无人机。
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扑翼机构。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双同步摆动平行四边形传动卷帘式扑翼无人机，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]提供一种双同步摆动平行四边形传动卷帘式扑翼无人机，包括扑翼、连接件、第一减速器、驱动电机、传动机构、摆动轴、第二减速器、步进电机、第三减速器、驱动电机以及机身框架，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，两个所述扑翼分别连接在两个所述连接件上且可相对转动，所述扑翼包括扑翼框架，以及安装在所述扑翼框架上的卷帘，所述扑翼框架内设置有平行四边形机构以及驱动电机，所述驱动电机经过所述第三减速器减速后通过所述平行四边形机构控制所述卷帘的展开与收缩，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二减速器减速后分别带动两个所述扑翼转动，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三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，所述扑翼框架上包括实心卷帘安装梁、空心卷帘安装梁、导轨、所述平行四边形机构、电机安装框架和扑翼转轴，所述平行四边形机构设置有第一控制曲柄，控制连杆和第二控制曲柄，所述卷帘上有卷帘迎风面、卷帘背风面、卷帘通孔，所述第一控制曲柄插装在所述实心卷帘安装梁上，所述第二控制曲柄插装在所述空心卷帘安装梁上，所述导轨插装在所述实心卷帘安装梁和所述空心卷帘安装梁上，所述驱动电机安装在所述电机安装框架处；还包括销轴，所述第一控制曲柄和所述第二控制曲柄通过所述销轴连接所述控制连杆。
[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，所述扑翼转轴安装在所述第二减速器的输出轴上，所述步进电机的输出轴安装在所述第二减速器的输入孔内。
[0013]进一步的是，所述电动机的输出轴安装在所述第三减速器输入孔内。
[0014]进一步的是，所述驱动电机的输出轴安装在所述第一减速器输入孔内。
[0015]进一步的是，所述实心卷帘安装梁、所述空心卷帘安装梁以及所述导轨均为空心结构；所述实心卷帘安装梁、所述空心卷帘安装梁以及所述导轨为工程塑料材质或碳素纤维材质。
[0016]进一步的是，每个所述扑翼框架内安装所述销轴数量为2个。
[0017]一种双同步摆动平行四边形传动卷帘式扑翼无人机，其特征在于包括扑翼、连接件、第一减速器、驱动电机、传动机构、摆动轴、第二减速器、步进电机、第三减速器、驱动电机以及机身框架，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，两个扑翼分别连接在两个连接件上且可相对转动，扑翼包括扑翼框架，以及安装在扑翼框架上的卷帘，扑翼框架内设置有平行四边形机构以及驱动电机，驱动电机经过第三减速器减速后通过平行四边形机构控制卷帘的展开与收缩，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二减速器减速后分别带动两个扑翼转动，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三减速器减速后通过传动机构使两个连接件同步上下摆动，扑翼框架上包括实心卷帘安装梁、空心卷帘安装梁、导轨、平行四边形机构、电机安装框架和扑翼转轴，平行四边形机构设置有第一控制曲柄，控制连杆和第二控制曲柄，卷帘上有
卷帘迎风面、卷帘背风面、卷帘通孔，第一控制曲柄插装在实心卷帘安装梁上，第二控制曲柄插装在空心卷帘安装梁上，导轨插装在实心卷帘安装梁和空心卷帘安装梁上，驱动电机安装在电机安装框架处；还包括销轴，第一控制曲柄和第二控制曲柄通过销轴连接控制连杆，传动机构包括连杆、推杆、凸轮、传动轴，连接件上设置有方形轴，方形轴的方向与摆动轴孔的轴线垂直，连杆上设置有连杆方形孔和连杆圆孔，推杆上有第一推杆孔和第二推杆孔，凸轮上有凸轮转孔和凸轮曲面槽，两个连杆通过连杆方形孔分别套装在两个连接件的方形轴上，连杆可在方形轴上滑动但不能转动，连杆和推杆通过第一销轴连接连杆圆孔和第二推杆孔，推杆和凸轮通过第二销轴连接第一推杆孔和凸轮曲面槽，第二销轴的圆柱面与凸轮曲面槽的两个侧面都相切，传动轴连接凸轮转孔和第二减速器，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本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.双同步摆动平行四边形传动卷帘式扑翼无人机，其特征在于：包括扑翼、连接件(4)、第一减速器(5)、驱动电机(6)、传动机构、摆动轴(10)、第二减速器(12)、步进电机(13)、第三减速器(14)、驱动电机(15)以及机身框架(18)，所述机身框架(18)两侧对称的安装固定有两个水平方向的所述摆动轴(10)，两个所述连接件(4)分别连接在两个所述摆动轴(10)上且相对转动，两个所述扑翼分别连接在两个所述连接件(4)上且可相对转动，所述扑翼包括扑翼框架(1)，以及安装在所述扑翼框架(1)上的卷帘(2)，所述扑翼框架(1)内设置有平行四边形机构以及驱动电机(17)，所述驱动电机(5)经过所述第三减速器(4)减速后通过所述平行四边形机构控制所述卷帘(2)的展开与收缩，分别设置在两个所述连接件(4)上的两个所述步进电机(13)分别通过设置在两个所述连接件(4)上的两个第二减速器(12)减速后分别带动两个所述扑翼转动，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(18)上的所述电动机(15)通过设置在所述机身框架(18)上的所述第三减速器(14)减速后通过所述传动机构使两个连接件(4)同步上下摆动；所述扑翼框架(1)上包括实心卷帘安装梁(101)、空心卷帘安装梁(102)、导轨(103)、所述平行四边形机构、电机安装框架(106)和扑翼转轴(107)，所述平行四边形机构设置有第一控制曲柄(104)，控制连杆(105)和第二控制曲柄(108)，所述卷帘(2)上有卷帘迎风面(201)、卷帘背风面(202)、卷帘通孔(203)，所述第一控制曲柄(104)插装在所述实心卷帘安装梁(101)上，所述第二控制曲柄(108)插装在所述空心卷帘安装梁(102)上，所述导轨(103)插装在所述实心卷帘安装梁(101)和所述空心卷帘安装梁(102)上，所述驱动电机(4)安装在所述电机安装框架(106)处；还包括销轴(3)，所述第一控制曲柄(104)和所述第二控制曲柄(108)通过所述销轴(3)连接所述控制连杆(105)。2.根据权利要求1所述的双同步摆动平行四边形传动卷帘式扑翼无人机，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(11)，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...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱明，陈永平，赵雪，王杰，夏青元，王涛，胡诚，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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