异形叶片传感器平衡自转控制的旋转动翼装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于无人机的异形叶片传感器平衡自转控制的旋转动翼装置。旋转动翼包括旋转框架，以及安装在旋转框架内的可转动的异形叶片，飞行器和旋转框架之间设置有角度传感器，角度传感器、伺服电机、控制器和传动机构用于控制成对的两组异形叶片的转动和复位，其中一组异形叶片正向转动，另一组异形叶片反向转动，实现异形叶片的力矩平衡。本发明专利技术吸收了扑翼飞行和旋翼飞行的优点，又克服了两者的缺点，能解决目前小型和微型飞行器中存在的气动效率较低的瓶颈问题，具有待机行程阻力小、工作行程推力大且稳定、气动效率高、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中。飞行的各类小型飞行器和无人机中。飞行的各类小型飞行器和无人机中。

【技术实现步骤摘要】
异形叶片传感器平衡自转控制的旋转动翼装置


[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异形叶片传感器平衡自转控制的旋转动翼装置。

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，旋翼和扑翼都属于可动翼。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；
[0003]从推力方面来看，扑翼推进效率比螺旋桨推进效率高。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。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或结构的改变减小空气阻力并产生非定常气动力，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.异形叶片传感器平衡自转控制的旋转动翼装置，其特征在于：包括旋转动翼、传动机构、伺服电机(5)、角度传感器(6)、旋转轴(7)、电动机(8)和控制器(9)，所述旋转动翼固定连接在所述旋转轴(7)上，设置在飞行器上的所述电动机(8)连接所述旋转轴(7)，并使所述旋转轴(7)连续旋转；所述旋转动翼包括旋转框架(1)，以及安装在所述旋转框架(1)内的可转动的异形叶片(2)，所述伺服电机(5)设置在所述旋转框架(1)内，所述飞行器和所述旋转框架(1)之间设置有所述角度传感器(6)，所述角度传感器(6)、所述伺服电机(5)、所述控制器(9)和所述传动机构用于控制所述成对的两组异形叶片(2)的转动和复位，其中一组异形叶片(2)正向转动，另一组异形叶片(2)反向转动；所述异形叶片(2)远离所述旋转轴(7)的一端面积大，靠近旋转轴(7)的一端面积小，所述异形叶片(2)形状函数由下面分段函数确定：述异形叶片(2)形状函数由下面分段函数确定：式中：a——分段函数中叶片的长度系数；L——异形叶片的长度；x1——异形叶片起始点的x坐标值，原点在动翼飞轮的圆心处，x坐标正方向从飞轮的圆心指向飞轮的圆周；π——圆周率，π＝3.1415926；y1——异形叶片第一段的宽度值的一半；y3——异形叶片第三段的宽度值的一半；单一异形叶片产生的驱动力F
H
为：式中：p——无人机所在高度的大气压；γ——绝热指数；
ω——动翼飞轮的旋转角速度；c——无人机所在高度的大气音速值；单一矩形叶片的驱动力F
H0
为：式中：F
H0
——矩形叶片单一叶片的驱动力；所述异形叶片(2)的驱动力效率η为：根据所述角度传感器(6)获得所述旋转框架(1)相对所述飞行器的旋转角度，所述控制器(9)控制所述伺服电机(5)正转或反转；所述传动机构包括双向齿条(3)和齿轮(4)，所述双向齿条(3)包括正向齿条(302)和反向齿条(303)，所述正向齿条(302)和所述反向齿条(303)分别与数目相同的齿轮(4)啮合，一个所述齿轮(4)连接一个所述异形叶片(2)，所述伺服电机(5)连接其中任意一个所述齿轮(4)，所述双向齿条(3)设置在所述旋转框架(1)内且可相对移动。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱明，曹婷婷，庄旭，胡幼谦，杨静，陈粟裕，杜相锋，惠越超，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：