[发明专利]一种仿鸟微型扑翼飞行器

说明书

一种仿鸟微型扑翼飞行器，包括机架、驱动机构、控制机构、锂电池、转向机构、左扑动机构、左扑翼、右扑动机构、右扑翼、尾翼以及俯仰机构；所述驱动机构安装在所述机架上，所述左扑动机构与右扑动机构分别安装在机架两侧，由驱动机构驱动，并分别与所述左扑翼与右扑翼相连，控制所述左扑翼与右扑翼扑动且使所述左扑翼与右扑翼末端运动轨迹均为球面“8”字形；所述转向机构安装在所述机架上，控制本飞行器左右转向；所述俯仰机构安装在所述机架上，控制所述尾翼上下摆动；所述锂电池为本飞行器提供动力，所述控制机构接受外部信号并控制飞行器整体飞行状态。本发明以解决目前扑翼飞行器结构复杂、飞行不稳定、飞行效率低、仿生程度不高等问题。

技术领域

本发明属于飞行器技术领域，尤其涉及一种仿鸟微型扑翼飞行器。

背景技术

自然界中的鸟类拥有着令人赞叹的飞行能力，其飞行方式一直吸引着人们的研究。鸟类飞行时翅膀的运动姿态一般可以简化为上下扑动、弦向扭转和前后掠动。研究表明鸟类飞行时翅膀末端的轨迹成“8”字形时有着最高的飞行效率。针对鸟类的飞行特点，人们发明了各种各样的模仿鸟类使用翅膀拍动来提供升力和转动的扑翼飞行器。扑翼飞行器在民用和军用等方面均有极大的应用前景和发展空间。但是，目前常见的仿鸟扑翼飞行器一般都是只能上下扑动的单自由度扑翼结构，飞行效率低，且飞行状态不稳定，转向结构控制复杂，或者扑翼有多自由度但是扑翼结构复杂，难以微型化，以及存在仿生程度不高等问题。

发明内容

本发明提供一种仿鸟微型扑翼飞行器，以解决目前扑翼飞行器结构复杂、转向困难、飞行不稳定、飞行效率低问题。

为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：一种仿鸟微型扑翼飞行器，包括机架、驱动机构、控制机构、锂电池、转向机构、左扑动机构、左扑翼、右扑动机构、右扑翼、尾翼以及俯仰机构；其中所述驱动机构安装在所述机架上，所述左扑动机构与右扑动机构分别安装在所述机架两侧，由所述驱动机构驱动，并分别与所述左扑翼与右扑翼相连，控制所述左扑翼与右扑翼扑动且使所述左扑翼与右扑翼末端运动轨迹均为球面“8”字形；所述转向机构安装在所述机架上，控制本飞行器左右转向；所述俯仰机构安装在所述机架上，控制所述尾翼上下摆动；所述锂电池为本飞行器提供动力，所述控制机构接受外部信号并控制飞行器整体飞行状态。

进一步地，所述驱动机构包括驱动齿轮、减速齿轮一、减速齿轮二、大齿轮、电机、圆盘，其中所述大齿轮与所述圆盘通过连接轴一起安装在所述机架两侧，所述大齿轮与所述减速齿轮二啮合，所述减速齿轮一与减速齿轮二同轴连接，所述减速齿轮一与驱动齿轮啮合，所述驱动齿轮201连接在电机的转动轴上，所述电机固定在所述机架上。

优选地，所述驱动机构中的圆盘与所述大齿轮外径相同，且所述圆盘可替换为所述大齿轮。

进一步地，所述左扑动机构包括连杆一、连杆二、连杆三、连杆四、万向节、挡板，其中所述连杆一一端与所述大齿轮或圆盘相连，另一端与所述连杆二相连，所述连杆二与连杆三相连，所述连杆三与连杆三相连，所述连杆四与所述万向节相连，所述左扑翼固定在所述连杆四上，所述万向节固定在所述机架上；所述右扑动机构与所述左扑动机构整体结构相同，所述左扑动机构与所述右扑动机构中至少有一个扑动机构与一个所述大齿轮相连。

进一步地，所述转向机构包括舵机一、支架、控制机构、锂电池，其中所述舵机一固定在所述机架上，所述支架与舵机一的转动轴连接，所述支架里装有锂电池和控制机构，所述机架上开有支架孔，所述支架安放在所述支架孔内，并由所述舵机一驱动在所述支架孔内左右摆动，通过所述锂电池、控制机构的自身重心偏离使本飞行器转向。

进一步地，所述俯仰机构包括舵机二、皮带轮一、皮带轮二、皮带、尾轴、尾翼，其中所述舵机二固定在所述机架上，所述皮带轮一固定在所述舵机二的转动轴上，所述皮带轮二与尾翼通过尾轴固定在所述机架上，所述皮带连接皮带轮一和皮带轮二，通过所述舵机二控制所述尾翼上下摆动，从而使本飞行器实现上仰和下俯运动。

优选地，所述机架采用仿鸟类轮廓的碳纤维薄板材料进行制作。