[发明专利]一种翅翼挥拍角可调节的微型扑翼飞行器

说明书

本发明涉及一种翅翼挥拍角可调节的微型扑翼飞行器，属于微型仿生飞行器领域，包括机架部分、传动装置、扑动装置以及调节装置。机架部分包括机身、头部、尾翼和配重平衡块，头部、尾翼与机身固定连接；传动装置包括电机、减速齿轮组和传动齿轮，两个大齿轮相互啮合实现两侧翅翼同步对称运动；扑动装置包括曲柄、齿条、翅翼，曲柄一端与大齿轮固连，和齿条一起构成偏心曲柄摇杆机构；调节装置包括限位滑块、扇形滚轮；通过更改扇形滚轮的半径大小或者其与支撑板连接的位置，即可调节翅翼上下挥拍角度。通过本发明的结构设计，能够根据使用环境对扑翼飞行器翅翼上下挥拍角进行调节，从而获得更大的飞行升力，提高飞行效率。

技术领域

本发明属于微型仿生飞行器，具体涉及一种翅翼挥拍角可调节的微型扑翼飞行器。

背景技术

随着对空气动力学理论及仿生飞行方式深入地研究，人们发现扑翼飞行较其他飞行方式有着诸多的优势。模仿鸟类或者飞行类昆虫运动方式，人们对扑翼式飞行器展开了大量的研究，对微型扑翼飞行器的研究是其中的重点之一。由于其飞行原理的独特性，并且具有体积小、效率高、隐蔽性强、机动性好等特点，所以在侦察、通讯、勘探等作业中有很大的优势，从而决定了微型扑翼飞行器无论在军事领域，还是民用领域都具有广阔的应用前景和较高的应用价值。

微型扑翼飞行器由于尺寸限制，升阻比较小，升力面积也比较小，所以难以提供足够的升力，导致飞行效率低下，机动性能差。翅翼上下挥拍角对飞行过程中产生的升力大小具有重要作用，起飞时需要较大的挥拍角度以提供起飞所需的升力，而飞行器如果只有固定的挥拍角在有的环境下则达不到起飞所需的升力，因此，有必要提供一种结构简单且可适应多种飞行条件，同时具有较高飞行效率的微型扑翼飞行器。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种翅翼挥拍角可调节的微型扑翼飞行器，旨在使飞行器能够根据不同飞行环境调整翅翼扑动幅度以增加升力，进而提高飞行效率。

为实现上述目的，本发明提出一种翅翼挥拍角可调节的微型扑翼飞行器，包括：机架部分、传动装置、扑动装置和调节装置。

所述机架部分包括。

机身，最前端为所述传动装置、扑动装置、调节装置的支撑结构，有头部安装槽，支撑板安装滑槽，中后部为四根中空的圆柱形杆架。

支撑板，镶嵌在机身前端滑槽中，厚度薄，重量轻，上面开有电机安装孔、大齿轮定位安装孔和扇形滚轮定位孔。

头部，由四根弧形杆架和一块中空结构的面板组成，面板壁厚0.1mm，极大的减轻了其重量，面板截面和机身最前端镂空结构具有相同的形状，头部可嵌入其中。

配重平衡块，为矩形环状结构，数量为3，通过四个角上的小孔安装于机身杆架上，可以手动调节其在杆架上的位置，根据不同的飞行条件使整个系统保持重心平衡。

尾翼，前端是一块薄面板，后端尾翼通过一矩形块和面板固定连接，通过薄面板四个角上的小孔安装于机身末端。

传动装置，所述传动装置包括。

电机，选用小功率无刷电机，安装于所述机架部分支撑板的电机定位孔中。

减速小齿轮，与电机输出轴固定连接，选用小模数、小齿数的齿轮。

减速大齿轮，通过销轴安装在所述机架部分支撑板的大齿轮定位孔中，销轴两端安装轴套对齿轮位置进行固定，保证在运动过程中齿轮不会脱落，与减速小齿轮相互啮合，选用同模数、大齿数的齿轮，以达到较大的传动比。

大齿轮，选用与减速大齿轮同种规格参数的大齿轮，两者相互啮合，通过销轴安装在所述机架部分支撑板的另一大齿轮定位孔中，以使两端扑动机构能够达到同步对称运动。

所述减速大齿轮与大齿轮齿面偏心位置开有带键轴孔，用来与曲柄进行连接。

所述扑动装置，包括。