[发明专利]应用在扑翼飞行器的仿生起落架系统及起落控制方法

权利要求书

1.一种应用在扑翼飞行器的仿生起落架系统，其特征在于，包括：视觉导航单元、运动协调处理器、机械爪单元和全动V尾作动机构；

其中，所述视觉导航单元包括左摄像头、右摄像头和图像处理器；所述左摄像头和所述右摄像头对称安装于扑翼飞行器的腹部前方；所述左摄像头和所述右摄像头均连接到所述图像处理器；

所述机械爪单元包括：左机械爪、右机械爪、左机械爪舵机和右机械爪舵机；所述左机械爪和所述右机械爪横向对称安装于扑翼飞行器重心位置；所述左机械爪舵机和所述右机械爪舵机安装于扑翼飞行器的机体内部；所述左机械爪舵机和所述左机械爪联动，用于控制所述左机械爪的开合动作；所述右机械爪舵机和所述右机械爪联动，用于控制所述右机械爪的开合动作；

所述全动V尾作动机构包括：全动V尾和作动器机构；所述全动V尾安装于机体尾部，所述作动器机构安装于机体内部，所述作动器机构用于控制所述全动V尾进行水平方向转动或俯仰方向转动，进而平衡扑翼飞行器降落或起飞时带来的转动力矩；

所述运动协调处理器安装于扑翼飞行器的机体内部，分别与所述图像处理器、所述左机械爪舵机、所述右机械爪舵机和所述作动器机构连接。

2.根据权利要求1所述的应用在扑翼飞行器的仿生起落架系统，其特征在于，所述左机械爪和所述右机械爪为对称结构；

对于所述左机械爪，为铰链四杆机构，包括：安装基板(2A)、推杆(2B)、左摇杆(2C)、右摇杆(2D)、左钩爪(2E)和右钩爪(2F)；

所述安装基板(2A)垂直设置，包括一体成形的竖向基板(2A-1)、左吊耳(2A-2)和右吊耳(2A-3)；所述竖向基板(2A-1)的顶端固定在机体底部重心位置；所述竖向基板(2A-1)的底部对称设置所述左吊耳(2A-2)和所述右吊耳(2A-3)；

所述左钩爪(2E)和所述右钩爪(2F)的中部分别铰接在所述左吊耳(2A-2)和所述右吊耳(2A-3)上，将左钩爪(2E)和左吊耳(2A-2)的铰接点记为F1，将右钩爪(2F)和右吊耳(2A-3)的铰接点记为F2；所述左钩爪(2E)和所述右钩爪(2F)的顶端分别与所述左摇杆(2C)和所述右摇杆(2D)的底端铰接，将左钩爪(2E)和左摇杆(2C)的铰接点记为F3，将右钩爪(2F)和右摇杆(2D)的铰接点记为F4；所述左摇杆(2C)和所述右摇杆(2D)的顶端均铰接到所述推杆(2B)的底端，将所述左摇杆(2C)、所述右摇杆(2D)和所述推杆(2B)的共同铰接点记为F5；所述推杆(2B)的顶端与所述左机械爪舵机联动；通过所述左机械爪舵机驱动所述推杆(2B)进行升降动作，进而控制所述左钩爪(2E)和所述右钩爪(2F)进行开合动作。

3.根据权利要求2所述的应用在扑翼飞行器的仿生起落架系统，其特征在于，铰接点F1到铰接点F2的距离为48mm；铰接点F2到右钩爪(2F)末端点的距离为工作臂长度，值为35mm；铰接点F3到铰接点F1的距离为传动臂长度，值为17mm；铰接点F5到铰接点F4的距离为30mm。

4.根据权利要求1所述的应用在扑翼飞行器的仿生起落架系统，其特征在于，所述作动器机构包括固定设置于机体内部的机身隔框(3A)，在所述机身隔框(3A)的腔体设置有水平转动机架(3D)，所述水平转动机架(3D)通过水平转动机架转轴(3E)与所述机身隔框(3A)可转动连接；在所述机身隔框(3A)的腔体内部还设置有水平转动舵机(3F)，所述水平转动舵机(3F)的摇臂与水平连杆的一端铰接，所述水平连杆的另一端与所述水平转动机架(3D)铰接，所述水平转动舵机(3F)驱动所述水平连杆动作，进而驱动所述水平转动机架(3D)绕所述水平转动机架转轴(3E)进行水平方向转动；

在所述水平转动机架(3D)的架体内部设置有俯仰转轴(3H)，所述俯仰转轴(3H)的两端与所述水平转动机架(3D)的左右侧板铰接；全动V尾摇杆(3G)的尾端安装全动V尾，所述全动V尾摇杆(3G)的顶端固定到所述俯仰转轴(3H)；另外，所述俯仰转轴(3H)还固定连接有与所述俯仰转轴(3H)垂直的俯仰转轴连杆(3C)；

在所述水平转动机架(3D)上固定安装有俯仰转动舵机(3B)，所述俯仰转动舵机(3B)的摇臂与俯仰连杆的一端铰接，所述俯仰连杆的另一端与所述俯仰转轴连杆(3C)铰接，所述俯仰转动舵机(3B)驱动所述俯仰连杆进行俯仰动作，进而使所述俯仰转轴(3H)转动，当所述俯仰转轴(3H)转动时，带动所述全动V尾摇杆(3G)进行俯仰方向的运动。