一种用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构制造技术

本实用新型专利技术涉及仿生机器人领域，特别是涉及一种用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构，包括包括机架，机架上设置有第一传动机构、驱动电机和主翼梁传动轴，第一传动机构传递驱动电机的动力，使主翼梁传动轴在实现往复转动，主翼梁传动轴上设置有姿态调节装置、限位套筒和副翼梁传动轴，副翼梁传动轴设置在限位套筒内，限位套筒内设置有柔性铰链，姿态调节装置用于驱动副翼梁传动轴，在扭转载荷下，副翼梁传动轴绕柔性铰链的回转中心在有限角度范围内产生回转运动，副翼梁传动轴上设置有翅片，主翼梁传动轴和副翼梁传动轴动作时带动翅片使其实现上下扑打以及扑打时的扭转运动。本新型的用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构，提高了飞行器的灵活性和可操作性。灵活性和可操作性。灵活性和可操作性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构


[0001]本技术涉及仿生机器人领域，特别是涉及一种用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构。

技术介绍

[0002]自然界中鸟类，昆虫凭借不断的进化过程，演化出了能在空中自由飞行的身体结构。在扑翼飞行器领域，人类通过不断借鉴自然界中的动物的身体结构，研制出了不同形状的扑翼飞行器。微型飞行器未来在民用与军用方面都可以有广泛的应用，在民用领域，可以代替人类进入危险区域如核污染地区去执行任务等，在军用领域，可以进行低空侦察、城市作战等未来作战构想。
[0003]在仿昆虫扑翼飞行器胸腔结构的设计上，研究人员尝试了不同的传动机构。如专利号CN201921322482.7的仿生蝴蝶飞行器中，通过将蝴蝶的翅膀分为右前翅膀和左前翅膀、右后翅膀和左后翅膀，并分别对右前翅膀和左前翅膀进行上升力的驱动、对右后翅膀和左后翅膀进行偏向驱动，相对于传统的直接进行升降飞行的仿昆虫扑翼飞行器，具有灵活性强、成本低、精准度高的优点。但依然存在不足，具体如下所述：
[0004]对于仿昆虫扑翼飞行器而言，仅实现飞行升降和转向还远远不够，蝴蝶在飞行过程中翅膀的扭转动作是确保昆虫扑翼飞行器灵活性和可操作性的关键，而现有技术中并未对仿昆虫扑翼飞行器进行扭转动作设计，导致仿昆虫扑翼飞行器难以在复杂环境中应用。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于：针对现有技术存在的，未对仿昆虫扑翼飞行器进行扭转动作设计，导致仿昆虫扑翼飞行器难以在复杂环境中应用的问题，提供一种于仿生蝴蝶飞行器的传动机构。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0007]一种用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构，包括机架，所述机架上设置有第一传动机构、驱动电机和主翼梁传动轴，所述第一传动机构设置在所述驱动电机和所述主翼梁传动轴之间，传递所述驱动电机的动力，使所述主翼梁传动轴在水平方向实现往复转动，在所述主翼梁传动轴上还设置有姿态调节装置、限位套筒和副翼梁传动轴，所述限位套筒垂直于所述主翼梁传动轴设置，所述副翼梁传动轴设置在所述限位套筒内，在所述限位套筒内还设置有柔性铰链，所述所述姿态调节装置用于驱动所述副翼梁传动轴，在扭转载荷下，所述副翼梁传动轴绕所述柔性铰链的回转中心在有限角度范围内产生回转运动，在所述副翼梁传动轴上还设置有翅片，所述主翼梁传动轴和所述副翼梁传动轴动作时，带动所述翅片使其实现上下扑打以及扑打时的扭转运动。
[0008]优选地，所述柔性铰链设置为圆弧柔性铰链。
[0009]优选地，所述姿态调节装置包括驱动装置、传力杆和轨迹控制器，所述传力杆一端与所述副翼梁传动轴连接，另一端与所述轨迹控制器连接，所述驱动装置用于带动所述轨
迹控制器沿所述主翼梁传动轴滑动，在所述轨迹控制器的表面设置有滑槽，所述传力杆的一端部卡接在所述滑槽中，所述轨迹控制器沿所述主翼梁传动轴滑动滑动的过程中，所述传力杆的端部沿所述滑槽滑动，从而所述传力杆带动所述副翼梁传动轴绕其中心轴在有限角度范围内产生回转运动，并且所述轨迹控制器沿所述主翼梁传动轴滑动滑动的过程中，所述轨迹控制器推顶随时传力杆，使所述副翼梁传动轴的水平位置产生偏移。
[0010]优选地，所述传力杆卡接在所述滑槽中的端部设置为球体。
[0011]优选地，所述传力杆卡接在所述滑槽中端部球体结构的直径大于所述传力杆的直径。
[0012]优选地，所述滑槽的结构设置为圆弧状。
[0013]优选地，所述驱动装置设置为电磁铁，在所述轨迹控制器上设置有弹簧复位装置，所述电磁铁通电时，吸引所述轨迹控制器推顶所述传力杆，所述电磁铁断电时所述弹簧复位装置带动所述轨迹控制器推复位。
[0014]优选地，所述弹簧复位装置形成的弹性恢复力大于所述柔性铰链形成的弹性恢复力。
[0015]优选地，在所述弹簧复位装置包括限位环箍和弹簧，所述弹簧设置在所述限位环箍的空腔中，所述限位环箍用于对所述弹簧形变时在水平方向上产生的震荡进行限制。
[0016]优选地，所述第一传动机构设置为曲柄摇杆机构。
[0017]综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：
[0018]1、本技术所述的一种用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构，设置了所述姿态调节装置用于驱动所述副翼梁传动轴，在扭转载荷下，所述副翼梁传动轴绕所述柔性铰链的回转中心在有限角度范围内产生回转运动，进而实现了所述翅片在飞行过程中的扭转动作，从而提高了应用本新型所述传动机构飞行器的灵活性和可操作性；
[0019]2、本技术所述的一种用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构，所述主翼梁传动轴带动所述翅片进行下扑动作时，所述轨迹控制器在所述驱动装置的带动下，向所述副翼梁传动轴方向滑动，所述传力杆沿着所述滑槽向下滑动，所述传力杆带动所述副翼梁传动轴顺时针转动，使所述翅片的前沿向下扭转。而所述主翼梁传动轴带动所述翅片进行上扑动作时，所述轨迹控制器在所述驱动装置的带动下，背离所述副翼梁传动轴方向滑动，所述传力杆沿着所述滑槽向上滑动，所述传力杆带动所述副翼梁传动轴逆时针转动，使所述翅片的前沿向上扭转。利用上述结构，所述翅片在进行扭转动作时，所述翅片的平面与拍动方向成一定夹角，所述翅片产生了竖直向上的升力和水平的推力，从而形成了更好的正向驱动力。同时，所述所述轨迹控制器向所述副翼梁传动轴方向滑动的过程中，所述传力杆顶推所述副翼梁传动轴，使所述副翼梁传动轴的水平位置产生偏移。这样，使得所述翅片产生的竖直向上的升力和水平的推力能随所述副翼梁传动轴的偏移，在水平方向上改变，使应用本新型所述传动机构飞行器的能够完成更多的飞行动作，再进一步提高了应用本新型所述传动机构飞行器的灵活性和可操作性；
[0020]3、本技术所述的一种用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构，设置所述柔性铰链形成的弹性恢复力大于所述弹簧复位装置形成的弹性恢复力。有效避免了所述所述翅片在上扑的过程中，出现所述弹簧复位装置拉扯所述传力杆的情况，确保了飞行器在飞行过程中姿态的稳定性。
附图说明
[0021]图1是一种用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构的结构示意图；
[0022]图2是一种用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构的局部结构放大示意图；
[0023]图3是一种用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构的驱动装置结构示意图；
[0024]图中标记：1
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机架，2
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第一传动机构，3
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驱动电机，4
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主翼梁传动轴，5
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姿态调节装置，6
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限位套筒，7
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副翼梁传动轴，9
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驱动装置，10
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传力杆，11
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轨迹控制器，12
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滑槽，13
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电磁铁，14
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弹簧复位装置，15
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限位环箍，16
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弹簧，17
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翅片。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构，其特征在于，包括机架，所述机架上设置有第一传动机构、驱动电机和主翼梁传动轴，所述第一传动机构设置在所述驱动电机和所述主翼梁传动轴之间，传递所述驱动电机的动力，使所述主翼梁传动轴在水平方向实现往复转动，在所述主翼梁传动轴上还设置有姿态调节装置、限位套筒和副翼梁传动轴，所述限位套筒垂直于所述主翼梁传动轴设置，所述副翼梁传动轴设置在所述限位套筒内，在所述限位套筒内还设置有柔性铰链，所述姿态调节装置用于驱动所述副翼梁传动轴，在扭转载荷下，所述副翼梁传动轴绕所述柔性铰链的回转中心在有限角度范围内产生回转运动，在所述副翼梁传动轴上还设置有翅片，所述主翼梁传动轴和所述副翼梁传动轴动作时，带动所述翅片使其实现上下扑打以及扑打时的扭转运动。2.根据权利要求1所述的用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构，其特征在于，所述柔性铰链设置为圆弧柔性铰链。3.根据权利要求2所述的用于仿生蝴蝶飞行器的传动机构，其特征在于，所述姿态调节装置包括驱动装置、传力杆和轨迹控制器，所述传力杆一端与所述副翼梁传动轴连接，另一端与所述轨迹控制器连接，所述驱动装置用于带动所述轨迹控制器沿所述主翼梁传动轴滑动，在所述轨迹控制器的表面设置有滑槽，所述传力杆的一端部卡接在所述滑槽中，所述轨迹控制器沿所述主翼梁传动轴滑动滑动的过程中，所述传力杆的端部沿所述滑槽滑动，从而所述传力杆带动所述副翼梁传动...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐兴，高新红，李华，余智明，刘益成，陈健强，许忠华，
申请(专利权)人：成都航空职业技术学院，
类型：新型
国别省市：