[发明专利]微型仿生空间扑翼机构

说明书

技术领域

本发明属于微型仿生飞行器领域，特别是一种微型仿生空间扑翼机构。

背景技术

由于鸟类和昆虫翅膀扑动的复杂性，仿生扑翼的驱动研究已成为非常重要的研究课题，虽然仿生扑翼MAV研制比较困难，但因具有很高的飞行机动性能和较高的推升效率而受到关注，已成为当前研究的热点。

文献《一种新型三维仿生扑翼机构设计与分析》（朱保利，昂海松，郭力.南京航空航天大学学报，2007年7月第39卷第4期）介绍了一种实现翼尖8字形运动，且扑翼能绕展向轴扭转的七杆八铰链机构，该机构是在五杆六铰链的基础上，增加一个RRR二级杆组组成。其不足在于：1）该机构的自由度为2；2）杆件、运动副较多，运动时能量损耗增加；3）机构复杂，不利于小型化。

发明内容

本发明的目的是提供一种能实现扑翼翼尖做8字形空间运动，翼面做拍打运动、摆动运动和扭转运动的微型仿生空间扑翼机构，该微型仿生空间扑翼机构可以实现完全对称的扑翼运动，结构紧凑，可以实现小型化。

本发明通过以下技术方案实现：一种微型仿生空间扑翼机构，包括微型直流电机、减速齿轮组、左偏转主轴、右偏转主轴、摆杆、柔性接头、左扑翼、左扑翼安装支架、右扑翼、右扑翼安装支架和箱体，所述减速齿轮组包括驱动小齿轮、左减速大齿轮和同步齿轮，所述摆杆的数量为两个，分别为左摆杆和右摆杆, 柔性接头的数量为两个，分别为左柔性接头和右柔性接头；

箱体的正面开有电机安装孔，该安装孔上装有微型直流电机，箱体的正面上还对称设置左偏转主轴滑动轴承安装孔和右偏转主轴滑动轴承安装孔，用于安装左偏转主轴滑动轴承和右偏转主轴滑动轴承，左偏转主轴的端部装有左减速大齿轮，右偏转主轴的端部装有同步齿轮，微型直流电机的输出轴上固连驱动小齿轮，驱动小齿轮与左减速大齿轮相啮合，左减速大齿轮同时与同步齿轮相啮合;

所述左偏转主轴上还设置左摆杆，右偏转主轴上还设置右摆杆，所述左扑翼安装支架通过销轴连接在左摆杆上，右扑翼安装支架通过销轴连接到右摆杆上，左扑翼安装支架同时通过左柔性接头与箱体的顶部相连，右扑翼安装支架通过右柔性接头与箱体的顶部相连，左扑翼固接在左扑翼安装支架上，右扑翼固接在右扑翼安装支架上。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1）本发明的微型仿生空间扑翼机构的扑翼翼尖做8字形空间运动，翼面做拍打运动、摆动运动和扭转运动的复合运动；2）结构紧凑，易于实现小型化；3）左右扑翼运动方式完全对称；4）扑翼动作过程符合Weis-Fogh针对大黄蜂提出的clap-fling机制。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明总体结构正视图。

图2为本发明总体结构右视图。

图3为本发明偏转主轴结构示意图。

图4为本发明Y型摆杆结构示意图。

图5为本发明C型扑翼安装支架示意图。

图6为本发明箱体结构示意图。

图7为本发明扑翼动作分解示意图，其中图（A）为下拍示意图、图（B）为改变迎角上挥示意图、图（C）为上挥示意图、图（D）为改变迎角下拍示意图。

具体实施方式

本发明的一种微型仿生空间扑翼机构，包括微型直流电机1、减速齿轮组、左偏转主轴14、右偏转主轴13、摆杆5、柔性接头6、左扑翼8、左扑翼安装支架9、右扑翼12、右扑翼安装支架10和箱体7，所述减速齿轮组包括驱动小齿轮2、左减速大齿轮3和同步齿轮11，所述摆杆5的数量为两个，分别为左摆杆和右摆杆, 柔性接头6的数量为两个，分别为左柔性接头和右柔性接头；

箱体7的正面开有电机安装孔，该安装孔上装有微型直流电机1，箱体7的正面上还对称设置左偏转主轴14 滑动轴承安装孔和右偏转主轴13滑动轴承安装孔，用于安装左偏转主轴14 滑动轴承和右偏转主轴13滑动轴承，左偏转主轴14的端部装有左减速大齿轮3，右偏转主轴13的端部装有同步齿轮11，微型直流电机1的输出轴上固连驱动小齿轮2，驱动小齿轮2与左减速大齿轮3相啮合，左减速大齿轮3同时与同步齿轮11相啮合;

所述左偏转主轴14上还设置左摆杆，右偏转主轴13上还设置右摆杆，所述左扑翼安装支架9通过销轴连接在左摆杆上，右扑翼安装支架10通过销轴连接到右摆杆上，左扑翼安装支架9同时通过左柔性接头与箱体的顶部相连，右扑翼安装支架10通过右柔性接头与箱体的顶部相连，左扑翼8固接在左扑翼安装支架9上，右扑翼12固接在右扑翼安装支架10上。