[实用新型]差动变幅扑翼驱动机构

说明书

技术领域

本实用新型属于扑翼飞行器驱动机构技术领域，具体涉及一种差动变幅扑翼驱动机构。

背景技术

微型扑翼飞行器是一种模仿鸟类或昆虫，能够通过翅膀的扑动同时产生推力和升力的新概念飞行器。由于其在低雷诺数下优良的气动特性和仿生飞行器的特殊应用前景，目前国内外很多研究机构都在对其进行研究。作为扑翼飞行器的关键部件，驱动机构对扑翼飞行器的整体效率有着至关重要的影响。

通过分析鸟类的飞行特点发现，鸟类总是能根据飞行环境的变化，变换适合的飞行方式，选择合适的扑动频率和扑动幅度，既保证了飞行所需的气动力，又高效地利用了环境以及自身的能量。从整个飞行过程来看，除了最基本的翅膀上下扑动运动外，一个很重要的运动是翅膀的幅度变化能力。

目前已经研制成功的扑翼驱动机构有美国AeroVironment公司设计的“蜂鸟”驱动机构，日本电子通信大学研制的可以驱动两段机翼的扑翼驱动机构，以及美国特拉华大学研制的可实现扭转运动的两自由度扑动机构等。这些新颖的扑动驱动机构，有些已经实现了装机飞行，但是受制于扑动驱动机构的低效率，距离实际应用仍有一定的差距。

中国专利公开号CN102285453A、公开日2011年12月21日、实用新型名称为一种无级调幅扑翼驱动机构，该申请公开了一种利用两级行星齿轮实现扑翼幅度变化的机构。其不足之处是机构组成复杂、重量大以及变幅可靠性低。

由此可见，现有扑翼驱动机构的不足主要在于：仿生程度低、机械效率不高以及变幅驱动能力差等；因此，提供一种新颖的扑翼驱动机构，解决现有技术中扑翼驱动机构的相关问题，具有重要意义。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种差动变幅扑翼驱动机构，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种差动变幅扑翼驱动机构，包括：机架(1)、电机(2)、减速齿轮组(3)、扑动杆组(4)、调幅杆组(5)和舵机组；

其中，所述机架(1)为左右对称结构，以面向机头方向为正面；

所述减速齿轮组(3)为两级平行减速器，包括：一级主动齿轮(3A)、一级从动齿轮(3B)、二级主动齿轮(3C)、二级左从动齿轮(3D)、二级右从动齿轮(3D’)以及传动轴(3E)；

所述电机(2)固定安装于所述机架(1)背面的纵向中心线位置，在所述电机(2)的输出轴上安装所述一级主动齿轮(3A)，在所述一级主动齿轮(3A)的正下方设置所述一级从动齿轮(3B)；所述电机(2)的输出端与所述一级主动齿轮(3A)联动，所述一级主动齿轮(3A)与所述一级从动齿轮(3B)啮合；另外，所述一级从动齿轮(3B)与所述传动轴(3E)的一端套设连接，所述传动轴(3E)的另一端穿过所述机架(1)而延伸到所述机架(1)正面，与位于所述机架(1)正面的所述二级主动齿轮(3C)套设连接，并且，所述传动轴(3E)与所述机架(1)所在平面垂直；在所述机架(1)正面底部的左右两端，对称安装所述二级左从动齿轮(3D)和所述二级右从动齿轮(3D’)，并且，所述二级主动齿轮(3C)与所述二级左从动齿轮(3D)啮合，而所述二级左从动齿轮(3D)与所述二级右从动齿轮(3D’)啮合；

所述扑动杆组(4)包括左扑动子系统、右扑动子系统和摇臂轴(4C)；其中，所述左扑动子系统包括左连杆(4A)、左摇臂(4B)和左连杆轴(4E)；所述右扑动子系统包括右连杆(4A’)、右摇臂(4B’)和右连杆轴(4E’)；

所述摇臂轴(4C)设置于所述机架(1)正面的纵向中心线顶部，所述左摇臂(4B)和所述右摇臂(4B’)对称设置于所述摇臂轴(4C)的左右两侧，并且，所述左摇臂(4B)的右端和所述右摇臂(4B’)的左端均与所述摇臂轴(4C)铰接；此外，所述左摇臂(4B)开设有左滑槽(4B-1)；所述右摇臂(4B’)开设有右滑槽(4B’-1)；

另外，所述左连杆轴(4E)固定安装于所述二级左从动齿轮(3D)的偏心位置点；所述右连杆轴(4E’)固定安装于所述二级右从动齿轮(3D’)的偏心位置点；并且，所述左连杆轴(4E)在所述二级左从动齿轮(3D)的安装位置与所述右连杆轴(4E’)在所述二级右从动齿轮(3D’)的安装位置镜像对称；

则：所述左连杆(4A)的顶端固定安装左滑块，该左滑块位于所述左滑槽(4B-1)中，并可沿所述左滑槽(4B-1)滑动；所述左连杆(4A)的底端与所述左连杆轴(4E)铰接；