双向同步自动翻转扑翼机制造技术

双向同步自动翻转扑翼机，属于航天仿生飞行器设备领域。包括机身（８）、扑翼机构（１）、双向同步输出减速机构（２）、连杆（３）、机翼（４）、尾翼控制机构（５）和尾翼（６），其特征在于：扑翼机构（１）包括十字形架（１０）和两翼根（１１），十字形架（１０）通过轴承安装在机身（８）前端，两翼根（１１）分别安装在十字形架（１０）两侧，机翼（４）通过翼骨与翼根（１１）相连接，双向同步输出减速机构（２）通过连杆（３）与翼根（１１）连接，尾翼控制机构（５）安装在机身（８）后端，尾翼（６）与尾翼控制机构（５）连接。机翼与机身为“点”连接，机翼可实现双向同步自动翻转，飞行效率高。

【技术实现步骤摘要】

双向同步自动翻转扑翼机，属于航天仿生飞行器设备领域，具体涉及一种可双向同 步自动翻转的扑翼机。
技术介绍
在自然界，无论鸟类还是昆虫的飞行，都是靠扑翼进行的。这种通过扑翼上下扑动 的飞行方式除了能够提供较大的推力，提高飞行效率外，还可使小型飞行器实现更加灵 活的飞行动作。目前人们所研制扑翼机，主要有以下几方面的缺陷1、机翼大多只能够完成简单 的上下扑翼动作，不能进行自动翻转，这和扑翼动物的实际飞行状态相去甚远，扑翼动 物飞行时，翅膀不仅是简单的上下扑动，还伴随着复杂的翻转运动；2、机翼内侧整体 连接在机身上，与机身是"线"连接，这与鸟类和昆虫的翅膀也有很大的差别，无论是鸟 类还是昆虫，它们的翅膀都是通过翼根与身体连接，是"点"连接，而不是"线"连接，因 此翅膀具有很好的自由度(蝙蝠的翅膀与身体是"线"接触，因翅膀是薄膜富有弹性，故 有自由度，与鸟类和昆虫不同)；3、机翼大多为一体式设计，机翼上下扑动时，不能根 据需要调整机翼的受力面积，减小阻力，鸟类的翅膀在扑动时可以展开和收缩，主、副 翼间有一定缝隙，下扑时展开，缝隙关闭，阻力大，上扑时收縮，缝隙打开，阻力小， 利于产生升力。中国专利(申请号200820028169.8)公开了一种用于微型飞机的扑翼， 该扑翼由展向梁、支撑筋和蒙皮组成，展向梁分为左右两段，两段之间下表面通过连接 片连接，上表面通过弹性材料连接，展向梁和支持筋构成扑翼骨架，外面包有蒙皮。这 种设计由于两段展向梁间为弹性连接，因此在一定程度上可以减小机翼向上扑动时的受 力面积，从而减小了上扑的阻力，但由于两段机翼之间无缝隙仍然是一个整体，因此在 机翼上扑时不能利用机翼间打开缝隙的方式进一步降低阻力，致使该扑翼机飞行效率不 够理想。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种机翼与机身为"点"连4接，机翼可实现双向同步自动翻转，飞行效率高的双向同步自动翻转扑翼机。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是该双向同步自动翻转扑翼^L，包括机身、扑翼机构、双向同步输出减速机构、连杆、机翼、尾翼控制机构、尾翼，其特征在于扑翼机构包括十字形架和两翼根，十字形架通过轴承安装在机身前端，两翼根分别安装在十字形架两侧，机翼通过翼骨与翼根相连接，与机身形成"点"连接，双向同步输出减速机构通过连杆与翼根连接，尾翼控制机构安装在机身后端，尾翼与尾翼控制机构连接。双向同步输出减速机构包括电机、曲柄、双向输出轴和减速箱，连杆两端分别与翼根和双向同步输出减速机构的曲柄相连，连杆机翼端轴承孔与连杆曲柄端轴承孔中心线异面垂直。连杆的连杆机翼端装有滚动轴承，连杆曲柄端装有关节轴承。连杆的连杆机翼端装有关节轴承，关节轴承两侧各装有一个活动关节轴承，通过弹簧与连杆连接。双向同步输出减速机构的减速箱上设有U形座，十字形架通过轴承安装在U形座上。机翼包括翼骨、短碳纤片、长碳纤片和尼龙蒙皮，长、短碳纤片的内端对称分别固定在翼骨的上、下表面上，外端固定在一起，形成上凸下凹形翼面，翼骨与长、短碳纤片外蒙有尼龙蒙皮。机翼分为主翼和副翼两部分，主翼和副翼之间通过翼骨上的弹性金属片连接。当飞行器体积较小时，也可只保留主翼去掉副翼。主翼和副翼通过主翼翼骨和副翼翼骨之间的弹簧钢片连接。主翼翼骨向下有一定弧度，呈椭圆形，副翼翼骨为长条形。尾翼控制机构包括1号舵机和2号舵机，l号舵机通过l号舵机架与机身相连，通过1号舵机摇臂与2号舵机架相连，2号舵机通过2号舵机摇臂与尾翼连接。与现有技术相比，本专利技术的双向同步自动翻转扑翼机所具有的有益效果是机翼仅通过翼骨一端与十字形架连接，十字形架通过关节轴承与机身"点"连接，这种连接结构使扑翼机的扑翼动作和机翼很好的模拟了扑翼类动物，机翼在实现上下扑动的同时还可同时实现同步翻转的动作，增加了空气对机翼的推动力和升力。连杆机翼端釆用关节轴承连接，进一步增大机翼的自由度，使机翼的转动角度增大，提高了飞行效率。尾翼控制系统结实灵活，具有很好的可操控性；可广泛应用于航空仿生飞行器的制造。附图说明图l是本专利技术整体结构示意图。图2是本专利技术十字形架结构主视图示意图。图3是本专利技术十字形架结构俯视图示意图。图4是本专利技术翼根结构主视图示意图。图5是本专利技术翼根结构俯视图示意图。图6是本专利技术双向同步输出减速机构结构示意图。图7是本专利技术实施例1连杆结构示意图。图8是本专利技术机翼结构示意图。图9是本专利技术主翼翼骨侧面结构示意图。图IO是本专利技术1号舵机及机架结构主视图示意图。图11是本专利技术1号舵机及机架结构左视图示意图。图12是本专利技术2号舵机及机架结构主视图示意图。图13是本专利技术2号舵机及机架结构左视图示意图。图14是本专利技术尾翼结构示意图。图15是本专利技术尾翼翼骨结构示意图。图16是本专利技术实施例1滚动轴承连接机翼运动原理示意图。图17是本专利技术实施例2关节轴承连接机翼运动原理示意图。图18是本专利技术实施例2连杆结构示意图。其中1、扑翼机构2、双向同步输出减速机构3、连杆4、机翼5、尾翼控制机构6、尾翼7、设备总箱8、机身9、电机10、十字形架11、翼根12、机翼固定孔13、U形座14、曲柄15、双向输出轴16、减速箱17、连杆机翼端18、连杆曲柄端19、副翼20、副翼孔21、副翼翼骨22、弹簧钢片23、短碳纤片24、长碳纤片25、主翼26、主翼翼骨27、 1号舵机28、 1号舵机架29、 1号舵机架连接孔30、l号舵机摇臂31、2号舵机架32、2号舵机架连接孔33、 2号舵机摇臂34、摇臂连接孔35、2号舵机36、尾翼连接孔37、连接杆38、尾翼翼骨。下面结合附图1 18对本专利技术做进一步说明具体实施方式实施例1本专利技术双向同步自动翻转扑翼机，包括扑翼机构1、双向同步输出减速机构2、连杆3、机翼4、尾翼控制机构5、尾翼6、设备总箱7、机身8和电机9。电机9经过双向同步输出减速机构2减速后，通过连杆3驱动扑翼机构1带动机翼4做上下扑动和自动翻转运动。当电机9在控制电路的作用下正转或反转时，机翼4也相应做前向或后向的扑动和翻转。尾翼控制机构5控制尾翼6进行上下扑动或左右转动。设备总箱7内装有电池、电子调速器和信号接收器等设备。机身8用于连接各个部件，机身8与双向同步输出减速机构2之间有3°~5°的夹角，使机翼4安装时具有一定的上攻角。参照附图2 5:扑翼机构1包括十字形架IO和两翼根ll，两翼根11内端孔通过轴和轴承与十字形架10左右两端孔相连，外端孔与连杆3的连杆机翼端17连接，翼根11上设有机翼固定孔12与副翼孔20相连用于固定机翼4。十字形架10的中心孔通过轴承与减速箱16上的U形座13相连，使十字形架10能绕U形座13在一定范围内转动。参照附图6:双向同步输出减速机构2包括减速箱16、双向输出轴15和曲柄14。减速箱16上设有U形座13，通过轴承与十字形架10的中心孔相连。减速箱16左右设有双向输出轴15，双向输出轴15为左右对称同步双向输出轴，与曲柄14相连，带动曲柄14做双向同步旋转运动。曲柄14与连杆3的连杆曲柄端18相连。参照附图7:连杆机翼端17装有滚动轴承，与翼根ll外端孔连接；连杆曲柄端18装有关节轴承，与曲柄14连接。连杆机翼端17轴承孔与连杆曲柄端18轴承孔中心线异面垂直。参照附图8~9:机翼4分为本文档来自技高网...

【技术保护点】
双向同步自动翻转扑翼机，包括机身（８）、扑翼机构（１）、双向同步输出减速机构（２）、连杆（３）、机翼（４）、尾翼控制机构（５）和尾翼（６），其特征在于：扑翼机构（１）包括十字形架（１０）和两翼根（１１），十字形架（１０）通过轴承安装在机身（８）前端，两翼根（１１）分别安装在十字形架（１０）两侧，机翼（４）通过翼骨与翼根（１１）相连接，双向同步输出减速机构（２）通过连杆（３）与翼根（１１）连接，尾翼控制机构（５）安装在机身（８）后端，尾翼（６）与尾翼控制机构（５）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨绍河，
申请(专利权)人：杨绍河，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]