压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台制造技术

本发明专利技术提供了一种压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台，包括底座、X向凸形滑块、Z向回形滑块和Y向凹形滑块，其中：底座通过螺纹孔与微飞行器固定；X向凸形滑块与底座上的X向导轨配合，X向凸形滑块上的螺纹孔通过螺钉调整和固定X向凸形滑块在X向导轨上的相对位置；Y向凹形滑块与X向凸形滑块上的Y向导轨配合，Y向凹形滑块上的螺纹孔通过螺钉调整和固定Y向凹形滑块在Y向导轨上的相对位置；Z向回形滑块和底座上的Z向导轨配合，Z向回形滑块上的螺纹孔通过螺钉调整和固定Z向回形滑块在Z向导轨上的相对位置。本发明专利技术克服了扑翼微飞行器整机装配问题，同时还可以代替机身进行实验测试，定位精确，方便调节。

【技术实现步骤摘要】
压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台
本专利技术涉及微型飞行器
，具体地，涉及一种压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台。
技术介绍
近年来，随着微机电系统技术的不断发展，微飞行器已成为研究热点，特别是扑翼微飞行器。扑翼微飞行器是一种模仿鸟类或昆虫飞行的微飞行器。和一般航空飞行器相比，扑翼微飞行器具有很好的机动性能和气动性能，其在小空间下具有体积小、质量轻、隐蔽性强等优势，在军、民用方面拥有十分广阔的应用前景。因此扑翼微飞行器已经成为科技界研究的热点。国外在扑翼式微飞行器的研究方面产生一定的成果。经过对现有技术的检索发现，哈佛大学的Benjamin M.Finio等人在2009IEEEInternational Conference on Robotics and Automation 发表 了题名 “Body torquemodulation for a microrobotic fly”的文章,其中采用丙烯酸材料利用快速成型技术制造的平台进行测试，该平台不能够移动。又检索发现，哈佛大学的P.S.Sreetharan等人于 2010 年在 Journal of Mechanical Design 发表的题名为 “Passive Aerodynamic DragBalancing in a Flapping-Wing Robotic Insect”的文章,其中采用的是单自由度的测试平台。两种平台都有代替机身的作用，但是测试时不能保证驱动器的安装位置精确，也不能进行装配。在微扑翼飞行器装配方面的装置，目前还没有检索到。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台，可根据扑翼微飞行器各机构的设计尺寸调整以进行整机的装配，实现精确定位，克服该类型扑翼微飞行器在进行实验测试时整机装配的问题，同时还可以代替机身进行实验测试，定位准确，方便调节。为实现以上目的，本专利技术提供一种压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台，包括一个底座、一个X向凸形滑块、一个Z向回形滑块和两个Y向凹形滑块，其中:所述底座上设置有X向导轨和Z向导轨，X向导轨与Z向导轨相互垂直；所述X向凸形滑块上设置有X向滑槽和Y向导轨，X向滑槽与所述底座上的X向导轨配合；所述Y向凹形滑块上设置有Y向滑槽，Y向滑槽与所述X向凸形滑块上的Y向导轨配合；所述Z向回形滑块上设置有Z向滑槽，Z向滑槽与所述底座上的Z向导轨配合。优选地，所述X向凸形滑块上的X向滑槽通过公差与底座上的X向导轨间隙配合，使X向凸形滑块在X向导轨上滑动。优选地，所述Y向凹形滑块上的Y向滑槽通过公差与X向凸形滑块上的Y向导轨间隙配合，使Y向凹形滑块在Y向导轨上滑动。优选地，所述Z向回形滑块上的Z向滑槽通过公差与底座上的Z向导轨间隙配合，使Z向回形滑块在Z向导轨上滑动。优选地，所述底座上还设置有螺纹孔用于与扑翼微飞行器机身连接固定。优选地，所述X向凸形滑块的X向滑槽的左右两个侧面对应位置均设置有一螺纹孔，所述螺纹孔通过螺钉调整和固定X向凸形滑块在底座的X向导轨上的相对位置。优选地，所述Y向凹形滑块的Y向滑槽的左右两个侧面对应位置均设置一螺纹孔，所述螺纹孔通过螺钉调整和固定Y向凹形滑块在X向凸形滑块的Y向导轨上的相对位置。优选地，所述Z向回形滑块的四个侧面对应位置均设置有一螺纹孔，所述螺纹孔通过螺钉调整和固定Z向回形滑块在底座的Z向导轨上的相对位置。优选地，所述的底座的长度不超过IOcm,宽不超过3cm,高不超过5cm。优选地，所述的底座、X向凸形滑块、Z向回形滑块和两个Y向凹形滑块采用一般机械加工工艺，选用金属材料如铝合金材料。所述X向凸形滑块、Z向回形滑块和Y向凹形滑块均为可拆卸连接，根据实际需要选择不同方向的滑块。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果:本专利技术加工容易；可实现X、Y和Z三个方向上的移动，Z向回形滑块是回形结构，可在四个方向上进行测试悬臂式压电驱动器，定位更加准确，操作方便；本专利技术采用螺钉调节相对位置和固定，拆卸方便，可根据实际需要选择不同方向的滑块，如测试悬臂梁式压电驱动器时只需Z向滑块调节即可；不仅可以进行测试，还可以对微扑翼飞行器进行装配，可根据扑翼微飞行器各机构的设计尺寸调整以进行整机的装配，满足装配精度要求。【附图说明】通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本专利技术整体机构的正等轴测图；图2为本专利技术底座的正等轴测图；图3为本专利技术X向凸形滑块的正等轴测图；图4为本专利技术Y向凹形滑块的正等轴测图；图5为本专利技术Z向回形滑块的正等轴测图；图中:I为螺纹孔，2为X向导轨，3为Z向导轨，4为螺纹孔，5为Y向导轨，6为X向滑槽，7为螺纹孔，8为Y向滑槽，9为螺纹孔，10为Z向滑槽，11为底座，12为X向凸形滑块，13为Y向凹形滑块，14为Z向回形滑块。【具体实施方式】下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1、2、3、4、5所示，本实施例提供一种压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台，包括:一个底座11、一个X向凸形滑块12、两个Y向凹形滑块13和一个Z向回形滑块14，上述各部件均通过一般机械加工工艺，以铝合金为材料制造获得；其中:X向凸形滑块12、Z向回形滑块14与底座配合11，Y向凹形滑块13与X向凸形滑块12配合。如图2所示，所述底座11上设置有螺纹孔1、X向导轨2及Z向导轨3，其中:底座11上设置一螺纹孔I，用于固定底座11 ;X向导轨2与Z向导轨3为7字型结构，X向导轨2与Z向导轨3垂直连接固定，X向导轨2与X向凸形滑块12配合，Z向导轨3与Z向回形滑块14配合。如图3所示，所述X向凸形滑块12上设置有两个螺纹孔4、Y向导轨5和X向滑槽6，其中:X向滑槽6的左右两侧面对应位置分别设置一个螺纹孔4，螺纹孔4通过螺钉调整和固定X向凸形滑块12在X向导轨2上的相对位置；Y向导轨5与Y向凹形滑块13配合；X向滑槽6通过公差与底座11上的X向导轨2间隙配合，可使X向凸形滑块12在X向导轨2上滑动。如图4所示，所述的Y向凹形滑块13上设置有两个螺纹孔7和Y向滑槽8，其中:Y向滑槽8的左右两个侧面对应位置分别贯穿设置一个螺纹孔7，螺纹孔7通过螺钉调整和固定Y向凹形滑块13在Y向导轨5上的相对位置；Y向滑槽8通过公差与X向凸形滑块上的Y向导轨5间隙配合，可使Y向凹形滑块13在Y向导轨5上滑动。如图5所示，所述的Z向回形滑块14设置有四个螺纹孔9和Z向滑槽10，其中:四个螺纹孔9分别贯穿于Z向回形滑块14的四个侧面，通过螺钉调整和固定Z向回形滑块14在Z向导轨3上的相对位置；Z向回形滑块14中空的Z向滑槽10通过公差与底座11上的Z向导轨3间隙配合，可使Z向回形滑块14在Z向导轨3上滑动。本实施例工作过程如下:扑翼微飞行器上的悬臂式压电驱动器近端通过氰基丙酸酯粘接固定在Z向回形滑块14上，通过Z向回形滑块14调节其Z向位置；扑翼微飞行器胸腔左右两侧分别固定在两个Y向凹形滑块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台，其特征在于，包括一个底座、一个X向凸形滑块、一个Z向回形滑块和两个Y向凹形滑块，其中：所述底座上设置有X向导轨和Z向导轨，X向导轨与Z向导轨相互垂直；所述X向凸形滑块上设置有X向滑槽和Y向导轨，X向滑槽与所述底座上的X向导轨配合；所述Y向凹形滑块上设置有Y向滑槽，Y向滑槽与所述X向凸形滑块上的Y向导轨配合；所述Z向回形滑块上设置有Z向滑槽，Z向滑槽与所述底座上的Z向导轨配合。

【技术特征摘要】
1.一种压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台，其特征在于，包括一个底座、一个X向凸形滑块、一个Z向回形滑块和两个Y向凹形滑块，其中:所述底座上设置有X向导轨和Z向导轨，X向导轨与Z向导轨相互垂直；所述X向凸形滑块上设置有X向滑槽和Y向导轨，X向滑槽与所述底座上的X向导轨配合；所述Y向凹形滑块上设置有Y向滑槽，Y向滑槽与所述X向凸形滑块上的Y向导轨配合；所述Z向回形滑块上设置有Z向滑槽，Z向滑槽与所述底座上的Z向导轨配合。2.根据权利要求1所述的一种压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台，其特征在于，所述X向凸形滑块上的X向滑槽通过公差与底座上的X向导轨间隙配合，使X向凸形滑块在X向导轨上滑动。3.根据权利要求1所述的一种压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台，其特征在于，所述Y向凹形滑块上的Y向滑槽通过公差与X向凸形滑块上的Y向导轨间隙配合，使Y向凹形滑块在Y向导轨上滑动。4.根据权利要求1所述的一种压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台，其特征在于，所述Z向回形滑块上的Z向滑槽通过公差与底座上的Z向导轨间隙配合，使Z向回形滑块在Z向导轨上滑动。5.根据权利要求1所述的一种压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台，其特征在于，所述底座上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卫平，柴双双，柯希俊，张伟，邹才均，邹阳，叶以楠，胡楠，陈文元，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：