[发明专利]一种微小型多翼仿生扑翼飞行器

说明书

本发明公开了一种微小型多翼仿生扑翼飞行器，涉及微型飞行器领域；具体包括机架；四个摇臂；电机；2个齿轮a，2个齿轮b，1个齿轮c；四个连杆和四个拍动翼；电机固定在机架中心，齿轮c安装在电机输出轴上，同时啮合2个齿轮b，每个齿轮b各啮合一个齿轮a，每个齿轮a同时将两个连杆的一端铰接在一起，每个连杆的另一端固定连接一个摇臂；同时，每个摇臂的另一端与拍动翼固定连接；摇臂带动拍动翼实现低频往复拍动，并产生竖直方向的气动升力。本发明使用齿轮和连杆机构传动，制造简单，容易获得较高的设计精度；相较于单对扑翼飞行器，多扑翼之间的影响能够增加升力，充分利用昆虫的高升力机制，具有较高的效率。

技术领域

本发明涉及微型飞行器领域，具体来说，是一种微小型多翼仿生扑翼飞行器。

背景技术

自二十世纪九十年代以来，随着传统飞行器设计技术的不断成熟和微电子技术的大幅进步，微型飞行器被提出并快速发展。

微型飞行器由于具有体积小、重量轻和机动性强等特征，在国家安全和国民经济建设方面具有广泛的应用前景，适用于复杂环境下的侦查、勘探和协助救援等工作。

同时，随着人们对自然生物飞行的不断探索，仿生学设计被越来越多的应用于微型飞行器领域，开始出现模仿昆虫飞行的扑翼微型飞行器。

现有扑翼微型飞行器布局的机构设计，大多数采用单对扑翼提供升力和控制力矩，且控制方式比较简单。

发明内容

本发明为了解决微小型飞行器在有限空间内不能提供足够的升力问题，受蜻蜓等多翅昆虫启发提出了一种微小型多翼仿生扑翼飞行器，以简单的机构实现高效的拍动方式，能提供足够的升力和控制力矩，可用于复杂环境的侦查救援等工作。

所述的微小型多翼仿生扑翼飞行器，包括机架、摇臂、拍动驱动机构和拍动翼。

机架整体成型，为左右对称结构；中心是柱型空腔，两侧分别各预留两个安装孔，四个顶角位置分别预留四个安装孔。

摇臂共四个，摇臂的中间位置铰接在机架的四个顶角位置，一端留有柱形空腔，与拍动翼主梁固定连接；实现由摇臂带动拍动翼运动；另一端通过预留孔固定连接拍动驱动机构的输出端。

拍动驱动机构有电机、齿轮减速机构和连杆组成。

电机固定在机架上的中心柱型空腔内；

齿轮减速机构为二级齿轮减速机构，包括2个齿轮a，2个齿轮b和1个齿轮c，齿轮c安装在电机输出轴上，齿轮a和齿轮b分别固定在机架上柱型空腔一侧的安装孔上，两侧的齿轮a和齿轮b分别关于机架对称分布；齿轮c同时啮合2个齿轮b，每个齿轮b各啮合一个齿轮a，五个齿轮把电机输出的高速转动减速。

连杆共有四个，对称分布在机架左右；每个连杆的一端通过安装孔与齿轮a铰接，另一端作为拍动驱动机构的输出端固定连接摇臂。

拍动翼包括主梁、辅梁和翼膜，共有四个，分别连接四个摇臂，对称分布在机架两侧。

本发明的优点在于：

1、本发明一种微小型多翼仿生扑翼飞行器，采用多扑翼方式实现飞行，是一种新的多扑翼布局方式。

2、本发明一种微小型多翼仿生扑翼飞行器，使用齿轮和连杆机构传动，制造简单，容易获得较高的设计精度。

3、本发明一种微小型多翼仿生扑翼飞行器，相较于单对扑翼飞行器，多扑翼之间的影响能够增加升力，充分利用昆虫的高升力机制，具有较高的效率。

附图说明

图1为本发明一种微小型多翼仿生扑翼飞行器的整体结构示意图；

图2为本发明微小型多翼仿生扑翼飞行器的机架结构局部放大图；