[发明专利]一种基于差频错幅的仿生扑翼飞行器

说明书

本发明属于仿生扑翼设备制造技术领域，具体涉及一种基于差频错幅的仿生扑翼飞行器。其主体结构包括翅组架、腹尾模组、前翅组、后翅组、头首模组五大部件；其中腹尾模组、前翅组、后翅组、头首模组与翅组架安装接合构成一体；翅组架通过外斜角杆、内斜角杆、与前翅组连接；前翅组通过第一外转杆与腹尾模组的内前支杆销连接实现前翅组与腹尾模组连接；前翅组通过下提杆与后翅组连接；腹尾模组的多级串接连杆，可实现机位纵向弯曲机动，提升应对多变空气流载荷的性能；并且弯曲过程平顺，调节灵活性好；演化杆组关节拟合性比齿轮及摩擦限位摆幅机构更高效、降低部件物理损耗；其主体结构简单，设计构思巧妙，应用环境友好，市场前景广阔。

技术领域：

本发明属于仿生扑翼设备制造技术领域，具体涉及一种基于差频错幅的仿生扑翼飞行器。

背景技术：

蜻蜓是自然界飞行性能最优越的生物之一，能够实现倒飞，侧飞，滑翔甚至悬停在空中等飞行模式。蜻蜓独特的飞行本领来自于其发达的翅肌和气囊，翅肌能快速煽动机翼和调整飞行角度，气囊储藏空气，可以调节温度和增加浮力。蜻蜓依靠自己独特的神经系统实现飞行角度的调节以及拍打频率的控制，既可以产生向上的升力，又可以有向前或向后的推力，实现自由飞行。

自古以来，自然界就是人类社会各种技术思想，工程原理及重大发明的源泉。当今社会，随着仿生学的发展，现代科技在经过长久深入研究其飞行机理后进行了仿生蜻蜓的研发，来作为一种高性能飞行器，能够模拟直升机，有翼飞行器以及滑翔机的飞行状态，飞行中能实现主体姿势的固定，可以实现滑翔、盘旋、空中悬停、水平前进和后退等动作。仿生蜻蜓具有优异的飞行性能以及灵活的飞行形式，且具有重量轻、体积小、飞行隐蔽性好等优点。未来在狭小的空间以及危险场所的救灾防灾和安全侦察领域具备良好的使用前景。仿生蜻蜓是仿生扑翼飞行器的一种类型，仿生扑翼飞行器是一个多学科、多领域的研究，其涉及空气动力学、仿生学、力学和结构，以及控制原理和传感器等领域的分析研究，在设计扑翼飞行器中，飞行器频态展幅推进构件是巡航质量的关键，现有技术中，中国专利201710200396.8和201710200390.0提出用单个电机加齿轮组的方式来控制蜻蜓四个翅膀的拍动以及转动，中国专利201710580936.X提出了一种可变幅值的仿生蜻蜓结构，该发明采用单个舵机同时控制左右两个翅膀的拍动幅值，飞行的多样性难以实现，中国专利201810193389.4提出了一种多自由度控制方法，该方法详细的介绍了多自由度概念以及整个蜻蜓的外观，但由于结构复杂，加工制造不便以及内腔的多齿轮驱动结构配合难以实现，因此本实施例设计制备一种基于差频错幅的仿生扑翼飞行器，能够实现差频错幅推进，并且富有拟频多合性，能够在进行推进及巡航作业时，增加自身空姿频态表现，通过并联多级回环机构，双向差频区位设计降低作业惯动性，有效利用演化核心杆组的线性传动，提高行进速度、同时完成行为的原生质复现。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有机构大多采用初级连杆等方式，存在挥幅单一、行进惯动性大和频态拟合度低等缺点，寻求设计一种新型的基于差频错幅的仿生扑翼飞行器，该飞行机构通过并联多级回环机构，双向差频区位设计降低作业惯动性，有效利用演化核心杆组的线性传动，提高行进速度、同时完成行为的原生质复现。

为实现上述目的，本发明涉及的基于差频错幅的仿生扑翼飞行器通过如下技术方案实现：

其主体结构包括翅组架、腹尾模组、前翅组、后翅组、头首模组五大部件；其中腹尾模组、前翅组、后翅组、头首模组与翅组架安装接合构成一体；