[发明专利]压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台

说明书

技术领域

本发明涉及微型飞行器技术领域，具体地，涉及一种压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台。

背景技术

近年来，随着微机电系统技术的不断发展，微飞行器已成为研究热点，特别是扑翼微飞行器。扑翼微飞行器是一种模仿鸟类或昆虫飞行的微飞行器。和一般航空飞行器相比，扑翼微飞行器具有很好的机动性能和气动性能，其在小空间下具有体积小、质量轻、隐蔽性强等优势，在军、民用方面拥有十分广阔的应用前景。因此扑翼微飞行器已经成为科技界研究的热点。国外在扑翼式微飞行器的研究方面产生一定的成果。

经过对现有技术的检索发现，哈佛大学的Benjamin M.Finio等人在2009IEEE International Conference on Robotics and Automation发表了题名“Body torque modulation for a microrobotic fly”的文章，其中采用丙烯酸材料利用快速成型技术制造的平台进行测试，该平台不能够移动。又检索发现，哈佛大学的P.S.Sreetharan等人于2010年在Journal of Mechanical Design发表的题名为“Passive Aerodynamic Drag Balancing in a Flapping-Wing Robotic Insect”的文章，其中采用的是单自由度的测试平台。两种平台都有代替机身的作用，但是测试时不能保证驱动器的安装位置精确，也不能进行装配。在微扑翼飞行器装配方面的装置，目前还没有检索到。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台，可根据扑翼微飞行器各机构的设计尺寸调整以进行整机的装配，实现精确定位，克服该类型扑翼微飞行器在进行实验测试时整机装配的问题，同时还可以代替机身进行实验测试，定位准确，方便调节。

为实现以上目的，本发明提供一种压电驱动扑翼微飞行器三自由度平台，包括一个底座、一个X向凸形滑块、一个Z向回形滑块和两个Y向凹形滑块，其中：所述底座上设置有X向导轨和Z向导轨，X向导轨与Z向导轨相互垂直；所述X向凸形滑块上设置有X向滑槽和Y向导轨，X向滑槽与所述底座上的X向导轨配合；所述Y向凹形滑块上设置有Y向滑槽，Y向滑槽与所述X向凸形滑块上的Y向导轨配合；所述Z向回形滑块上设置有Z向滑槽，Z向滑槽与所述底座上的Z向导轨配合。

优选地，所述X向凸形滑块上的X向滑槽通过公差与底座上的X向导轨间隙配合，使X向凸形滑块在X向导轨上滑动。

优选地，所述Y向凹形滑块上的Y向滑槽通过公差与X向凸形滑块上的Y向导轨间隙配合，使Y向凹形滑块在Y向导轨上滑动。

优选地，所述Z向回形滑块上的Z向滑槽通过公差与底座上的Z向导轨间隙配合，使Z向回形滑块在Z向导轨上滑动。

优选地，所述底座上还设置有螺纹孔用于与扑翼微飞行器机身连接固定。

优选地，所述X向凸形滑块的X向滑槽的左右两个侧面对应位置均设置有一螺纹孔，所述螺纹孔通过螺钉调整和固定X向凸形滑块在底座的X向导轨上的相对位置。

优选地，所述Y向凹形滑块的Y向滑槽的左右两个侧面对应位置均设置一螺纹孔，所述螺纹孔通过螺钉调整和固定Y向凹形滑块在X向凸形滑块的Y向导轨上的相对位置。

优选地，所述Z向回形滑块的四个侧面对应位置均设置有一螺纹孔，所述螺纹孔通过螺钉调整和固定Z向回形滑块在底座的Z向导轨上的相对位置。

优选地，所述的底座的长度不超过10cm，宽不超过3cm，高不超过5cm。

优选地，所述的底座、X向凸形滑块、Z向回形滑块和两个Y向凹形滑块采用一般机械加工工艺，选用金属材料如铝合金材料。所述X向凸形滑块、Z向回形滑块和Y向凹形滑块均为可拆卸连接，根据实际需要选择不同方向的滑块。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明加工容易；可实现X、Y和Z三个方向上的移动，Z向回形滑块是回形结构，可在四个方向上进行测试悬臂式压电驱动器，定位更加准确，操作方便；本发明采用螺钉调节相对位置和固定，拆卸方便，可根据实际需要选择不同方向的滑块，如测试悬臂梁式压电驱动器时只需Z向滑块调节即可；不仅可以进行测试，还可以对微扑翼飞行器进行装配，可根据扑翼微飞行器各机构的设计尺寸调整以进行整机的装配，满足装配精度要求。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明整体机构的正等轴测图；