[发明专利]一种太阳能扑翼仿生飞行器

说明书

一种太阳能扑翼仿生飞行器属飞行器技术领域，本发明中扑翼飞行器采用微型直流电机与二级齿轮减速器的连接来驱动扑翼结构；仿生扑翼太阳能薄膜翼板提供了铺放柔性薄膜太阳能电池板的空间；扑翼飞行器尾翼由两个舵机分别驱动曲柄转动，带动连杆摆动以实现尾翼的上下、左右四个方向的转动。本发明能实现扑翼飞行器的节能、高效、可持续，同时鸟类翅膀、尾翼的结构及运动方式，在本发明的仿生扑翼飞行运动得以体现，具有结构新颖、传动机构简单可靠、能源可再生的优点。

技术领域

本发明属于飞行器技术领域，具体涉及一种太阳能扑翼仿生飞行器。

背景技术

扑翼飞行器是模仿鸟或昆虫拍翅的运动形式而设计的，它具有垂直起降、悬停、各向运动等功能。它不仅质量轻、成本低，更重要的是结构精简并且效率高。因此，扑翼飞行器在国防和民用领域的应用远景都将非常辽阔，同时其在执行狭小空间或复杂地形条件下的任务时具有其它飞行器无法比拟的优势。

太阳能是自然界中普遍存在而简便易得的一种能源，同时具有清洁环保、可再生等优势。太阳能的一个重要利用形式是太阳能光伏发电站，主要倚靠太阳能电池组串并联形成组件，将吸收的太阳能转化为电能加以利用。

目前占据主流的太阳能电池种类主要有三种，即单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池，以及非晶硅太阳能电池。近年来，作为第二代太阳能电池，薄膜太阳能电池的生产研制和应用技术均发展迅速。薄膜太阳能电池中的非晶硅薄膜太阳能电池更是具有原材料用料少、制造过程能耗低、能量偿还周期短等优势，并且非晶硅薄膜太阳能电池板目前已经能够达到很轻的体量，新兴的有机薄膜太阳能电池以及染料敏化技术等使生产成本进一步降低，产品具有了更好的柔韧性，可以很好地贴合扑翼飞行器的机翼形状，若能够在微型扑翼飞行器上加以应用，将极大地提升其飞行性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构新颖、传动机构简单可靠、能源可再生的太阳能扑翼仿生飞行器。

本发明受鸟类飞行的启发，提出一种仿生的太阳能扑翼飞行器。这种扑翼飞行器具有新型的驱动-传动装置机构，结构新颖、传动机构简单可靠；且在飞行时通过翼板和尾翼的仿生结构，获得飞行的足够升力，满足微型飞行器的飞行需求。同时该微型飞行器还具有柔性太阳能薄膜电池板贴合的扑翼，可以在微型飞行器飞行时，利用太阳能转化成电能，实现能量补偿，使飞行高效、可持续，对于提高扑翼微型飞行器的机动性和续航能力具有重要意义。

本发明由太阳能薄膜右翼板A、驱动-传动装置B、太阳能薄膜左翼板C和仿生尾翼D组成，其中：所述的太阳能薄膜右翼板A和太阳能薄膜左翼板C为关于机身a-a中轴线的对称结构；太阳能薄膜右翼板A中右连杆2的a孔a与驱动-传动装置B中限位杆对a15上的i孔i和摇臂a12上的n孔n活动连接；右连杆2的b孔b经螺栓与摇臂对a12上的m孔m固接。

太阳能薄膜左翼板C中左连杆3的a1孔a1与驱动-传动装置B中限位杆对b36上的i1孔i1和摇臂对b35上的n1孔n1活动连接；左连杆3的b1孔b1经螺栓与摇臂对b35上的m1孔m1固接；仿生尾翼D铰接于机身1的后端。

仿生尾翼D中机身1的q槽q、r槽r、s槽s经o孔o与驱动-传动装置B的固定架20固接。

驱动-传动装置B的太阳能充电控制器32和蓄电池33与侧机架18固接；太阳能充电控制器32与太阳能薄膜右翼板A和太阳能薄膜左翼板C的太阳能电池板4电路连接，蓄电池33一端连接太阳能充电控制器32，蓄电池33另一端连接驱动-传动装置B的无刷电机7。