[实用新型]一种翼距可调的扑翼飞行器

说明书

本实用新型涉及一种翼距可调的扑翼飞行器，属于微型扑翼飞行器领域。所述扑翼飞行器包括机身，翅膀，拍动机构，空心杯电机和舵机，拍动机构和空心杯电机直接安装在机身上，拍动机构由齿轮、连杆和摇臂组成；齿轮，双联齿轮和齿轮相互啮合，从而将电机输出的高转速减速，齿轮带动连杆下端做单方向转动，连杆的上端与机身的沟槽相约束，并带动连杆一端做往复直线运动，从而带动连杆和摇臂做往复运动，臂与翅膀固连实现翅膀的拍动，机身由第一机身和第二机身组成，第二机身安装在第一机身的滑杆上并固定安装有舵机，舵机自带齿轮与第一机身上的齿条啮合，控制舵机实现第二机身在第一机身上的滑动从而改变两对翅膀之间的距离。

技术领域

本实用新型涉及微型扑翼飞行器领域，具体来说，是一种翼距可调的扑翼飞行器。

背景技术

人造飞行器的小型及微型化一直以来都是人们研究的热点，由于制造工艺和微机电系统的发展，微型扑翼飞行器在制造方面已经取得了巨大的进步，但微型扑翼飞行器在气动性能方面还面临许多问题，尤其是在低雷诺数环境下飞行所面临的非定常空气动力学问题。以往在低雷诺数下对串列翼的空气动力学研究表明，前后翼在拍动时产生的气流相互影响，后翼产生的前缘涡可以提高前翼的推进效率，前翼的脱落涡与后翼作用也可以使后翼得到更好的气动性能，这种影响与前后翼之间的距离和拍动的相位差有关，合理的控制前后翼之间的距离和拍动相位差可以使微型扑翼飞行器获得更好的气动性能。

实用新型内容

本实用新型针对现有的微型扑翼飞行器在采用串列翼布局时不能调节前后翼的距离和拍动相位差的问题，提出了一种翼距可调的扑翼飞行器，翅膀的拍动通过齿轮连杆结构实现，并通过控制电机来调节前后翅膀的距离和拍动相位差，可以合理利用前后翼之间气流的相互作用，以此来增加气动升力。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种翼距可调的扑翼飞行器，包括第一机身9、第二机身10、翅膀8、拍动机构100、空心杯电机11、舵机12、传动齿轮13和齿条14；

拍动机构100包括动力齿轮1、双联齿轮2、齿轮3、第一连杆4、第二连杆5、第三连杆6和摇臂7；并且，第二连杆5、第三连杆6、摇臂7以及翅膀8两两对称分布；拍动机构100上的动力齿轮1、双联齿轮2、齿轮3、第二连杆5和摇臂7均通过机身上对应的安装孔安装，动力齿轮1固定安装在空心杯电机11的输出轴上，动力齿轮1与双联齿轮2啮合，双联齿轮2与齿轮3啮合将空心杯电机11输出的高转速进行减速，齿轮3与第一连杆4的下端铰接，第一连杆4的上端与机身上的第一沟槽101相约束，第一连杆4的上端又与两个第二连杆5的第二沟槽51相约束，第二连杆5的另一端分别与第三连杆6铰接，第三连杆6与摇臂7铰接，摇臂7作为拍动机构100的输出端固定连接翅膀8从而实现由摇臂7带动翅膀8拍动；

拍动机构100分别安装在第一机身9和第二机身10上，并且空心杯电机11分别安装在第一机身9和第二机身10上为拍动机构100提供动力输出；第二机身10上安装有舵机12、齿条14，舵机12的输出轴上固定有传动齿轮13，传动齿轮13与齿条14啮合传动，而且第一机身9和第二机身10通过滑杆间隙配合安装并，进而使得第二机身10与第一机身9能够沿滑杆方向前后相对移动。

优选，翅膀8包括主梁802、辅梁801和翼膜803；其中主梁802与摇臂7过盈配合固定连接；主梁802和辅梁801均采用相同直径碳杆，辅梁801通过胶水垂直固定在主梁802上；翼膜为薄膜材料并通过胶水固定在主梁802和辅梁801上。

有益效果：

1、一种翼距可调的扑翼飞行器采用两对翅膀的设计方式，相比一对翅膀具有更大的气动升力。

2、一种翼距可调的扑翼飞行器采用齿轮连杆结构实现翅膀的拍动，结构简单，可靠性高。