[发明专利]应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构

说明书

本发明涉及应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构，包括：机架，其上具有多个安装孔；曲柄摇杆机构通过外力带动可转动于第一安装孔处；角度放大机构包括摆动副和转动副，摆动副固定于曲柄摇杆机构上，且跟随曲柄摇杆机构摆动于第一安装孔处；转动副至少包括相同构造的两组，任一组转动副与摆动副齿啮合、且转动副摆动角度为摆动副摆动角度的i倍，其中i为摆动副与转动副的传动比；翅根连接件连接转动副上。本发明通过角度放大机构，将曲柄摇杆机构的摆动角度，通过相互配合的摆动副和转动副，转动副摆动角度为摆动副摆动角度的i倍，实现角度放大，由此可输出类似于蜂鸟的高频高幅值扑动，有效利用了Clap‑Fling高升力机理，产生的升力大。

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，更具体的说是涉及应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构。

背景技术

可悬停式扑翼飞行器是基于可悬停飞行的鸟类或昆虫的仿生飞行器，其具有体积小、隐蔽佳、噪音低、起降快、能悬停、机动好、能效高等优点。相较于微型固定翼和旋翼飞行器，微型扑翼飞行器在许多方面展现出了更优越的性能，因此其应用前景广阔。

目前，微型仿生扑翼飞行器的扑动机构形式较为单一，仿生效果差，难以输出类似鸟类或昆虫的高频高幅值扑动，因而使得飞行器的飞行效率低下，甚至难以产生足够的升力来实现起飞。

因此，如何提供应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构，在其他条件一定的情况下，将升力提升是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为此，本发明的目的在于提出应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构，针对现有微型扑翼飞行器扑动机构在仿生原理和升力效果上的不足，提出了一种新型仿生扑动机构。能够输出类似蜂鸟的高频高幅值扑动，有效模仿了蜂鸟悬停飞行时的高升力机制，同时该机构还具有结构紧凑、可靠性高等特点。

本发明提供了应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构，包括：

机架，所述机架上具有多个安装孔；

曲柄摇杆机构，所述曲柄摇杆机构通过外力带动可转动于第一安装孔处；

角度放大机构，所述角度放大机构包括摆动副和转动副，所述摆动副固定于所述曲柄摇杆机构上，且跟随所述曲柄摇杆机构摆动于所述第一安装孔处；所述转动副至少包括相同构造的两组，任一组所述转动副与所述摆动副齿啮合、且所述转动副摆动角度为所述摆动副摆动角度的i倍，其中i为所述摆动副与所述转动副的传动比；

以及翅根连接件，所述翅根连接件连接所述转动副上。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构，本发明通过角度放大机构，将曲柄摇杆机构的摆动角度，通过相互配合的摆动副和转动副，转动副摆动角度为摆动副摆动角度的i倍，实现角度放大，由此，本发明提供的仿生扑动机构可以输出类似于蜂鸟的高频高幅值扑动，有效利用了Clap-Fling高升力机理，产生的升力大；本发明提供的曲柄摇杆机构和角度放大机构结构简单，运行效率高；整体结构紧凑，体积小巧，可靠性高。

进一步地，所述曲柄摇杆机构包括：曲柄、连杆及摇杆；所述曲柄一端位于第二安装孔处连接外部动力，其另一端连接所述连杆的第一端，所述连杆的第二端连接所述摇杆，所述摇杆上固定有所述摆动副，所述摆动副以所述第一安装孔为中心摆动。

进一步地，所述摆动副为弧形齿轮。