一种基于冗余驱动技术的欠驱动仿生蜂鸟扑翼飞行器制造技术

本发明专利技术涉及仿生机器人技术领域，公开一种基于冗余驱动技术的欠驱动仿生蜂鸟扑翼飞行器，包括一对直流无刷电机；一对直线舵机；笼式支撑机架，一对直流无刷电机安装在笼式支撑机架上；多级减速机构，多级减速机构与直流无刷电机相连、且安装在笼式支撑机架上；线传动机构，线传动机构与多级减速机构相连接、且安装在笼式支撑机架上，线传动机构连接有翅膀组件。本发明专利技术整体样机是基于冗余驱动的欠驱动动力学系统，包括一对直流无刷电机，通过驱动同一个齿轮共同转动，并将它们的动力合并为一个动力电机使用，使用两个直线舵机和动力电机实现扑翼飞行器欠驱动控制，即对俯仰、滚转、偏航和升降4个自由度的姿态控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及仿生机器人，更具体地说，特别是涉及一种基于冗余驱动技术的欠驱动仿生蜂鸟扑翼飞行器。

技术介绍

1、仿蜂鸟扑翼微飞行器(简称fmav)是一款厘米级别的小型飞行器，通过翅膀的高频拍动来实现空中的灵活机动飞行，该飞行器无需尾翼控制面，通过改变翅膀的姿态来产生控制力矩，从而实现无尾飞行控制。该设计赋予fmav独特悬停和快速转弯能力，常规扑翼飞行器难以实现，凭借其尺寸小、重量轻、低噪声隐蔽性和飞行灵活机动性，fmav在军事和民用领域都具有重要的应用价值，fmav能够执行信息中继传输、航空拍照与摄像、隔空侦查等特殊任务。

2、在仿蜂鸟扑翼飞行器的设计中，线传动方式较容易实现扑动幅值的控制,整体所需传动部件少，有利于飞行器小型化且可利用clap and fling效应提高扑动过程中产生的升力。在控制机构的设计方面，基于改变行程平面的控制方式是通过机构的传动直接改变扑翼的行程平面，控制方式较为直接，但是每个自由度都需要单独的运动机构进行传递，整体的设计相对笨重。基于翅翼变形的控制方式是通过控制翅翼内侧的控制杆来对3种姿态进行控制，被控对象只有一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于冗余驱动技术的欠驱动仿生蜂鸟扑翼飞行器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于冗余驱动技术的欠驱动仿生蜂鸟扑翼飞行器，其特征在于：所述多级减速机构包括双层齿轮(14)、曲柄齿轮(15)和黄铜齿轮(19)，所述黄铜齿轮(19)与所述双层齿轮(14)下层的齿轮啮合，所述黄铜齿轮(19)固定安装在所述直流无刷电机(4)输出轴上，所述曲柄齿轮(15)与所述双层齿轮(14)的上层齿轮啮合，所述曲柄齿轮(15)与所述线传动机构传动连接。

3.根据权利要求2所述的基于冗余驱动技术的欠驱动仿生蜂鸟扑翼飞行器，其特征在于：所述线传动机构包括绕线曲柄(17)、镍...

【技术特征摘要】

1.一种基于冗余驱动技术的欠驱动仿生蜂鸟扑翼飞行器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于冗余驱动技术的欠驱动仿生蜂鸟扑翼飞行器，其特征在于：所述多级减速机构包括双层齿轮(14)、曲柄齿轮(15)和黄铜齿轮(19)，所述黄铜齿轮(19)与所述双层齿轮(14)下层的齿轮啮合，所述黄铜齿轮(19)固定安装在所述直流无刷电机(4)输出轴上，所述曲柄齿轮(15)与所述双层齿轮(14)的上层齿轮啮合，所述曲柄齿轮(15)与所述线传动机构传动连接。

3.根据权利要求2所述的基于冗余驱动技术的欠驱动仿生蜂鸟扑翼飞行器，其特征在于：所述线传动机构包括绕线曲柄(17)、镍钛合金丝(16)和一对镂空绕线转子(2)，所述绕线曲柄(17)安装在所述曲柄齿轮(15)上，所述绕线曲柄(17)上设置有所述镍钛合金丝(16)，所述镍钛合金丝(16)绕设在一对所述镂空绕线转子(2)之间，所述镂空绕线转子(2)与翅膀组件(1)相连，所述绕线曲柄(17)和镂空绕线转子(2)均安装在所述笼式支撑机架(11)上。

4.根据权利要求3所述的基于冗余驱动技术的欠驱动仿生蜂鸟扑翼飞行器，其特征在于：所述曲柄齿轮(15)中间设置有槽孔，所述绕线曲柄(17)通过所述槽孔与所述曲柄齿轮(15)相互配合，所述绕线曲柄(17)上设置有轴承(21)，所述轴承(21)上饶设有镍钛合金丝(16)，底层的所述镍钛合金丝(16)另一端绕设在一个镂空绕线转子(2)上，上层的所述镍钛合金丝(16)另一端绕设在另一镂空绕线转子(2)上，所述镂空绕线转子(2)中心设置有空心杆，所述空心杆与所述翅膀组件(1)相连。

5.根据权利要求1所述的基于冗余驱动技术的欠驱动仿生蜂鸟扑翼飞行器，其特征在于：所述直线舵机(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：何广平，张硕，赵全亮，袁俊杰，张萌颖，赵磊，张婧，李劲卓，伊智诚，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：