[发明专利]仿生自适应扑翼飞行器

摘要

本发明涉及一种仿生自适应扑翼飞行器，包括仿生自适应多驱动柔性翅膀、微处理器、机身、尾翼、微电机、铰链传动装置、可充电电源、传感器、全球定位系统、信号接收发射器；所述仿生自适应多驱动柔性翅膀安装在机身两侧；所述微处理器、微电机、铰链传动装置、可充电电源、传感器、全球定位系统、信号接收发射器与微处理器相连接；所述可充电电源与微处理器、微电机相连接。本发明的仿生自适应多驱动柔性翅膀采用前缘主翅脉驱动、中枢主翅脉驱动、支翅脉系列驱动的多驱动协同工作，有利于仿生扑翼飞行器能够在各种复杂自然环境中自适应扑翼安全飞行，仿生自适应多驱动柔性翅膀的多层结构具有自发电自供电的功能，可以广泛使用在军用、民用等领域。

主权项

1.一种仿生自适应扑翼飞行器，其特征在于，包括仿生自适应多驱动柔性翅膀、微处理器、机身、尾翼、微电机、铰链传动装置、可充电电源、传感器、全球定位系统、信号接收发射器；所述仿生自适应多驱动柔性翅膀安装在机身两侧；所述尾翼安装在机身后面；所述微处理器、微电机、铰链传动装置、可充电电源、传感器、全球定位系统、信号接收发射器与微处理器相连接；所述可充电电源与微处理器、微电机相连接，并提供工作电源；所述仿生自适应多驱动柔性翅膀包括：前缘主翅脉、中枢主翅脉、支翅脉系列以及柔性翅膀；前缘主翅脉在柔性翅膀前端；中枢主翅脉在柔性翅膀侧面；支翅脉系列位于柔性翅膀的中间层；前缘主翅脉和中枢主翅脉支撑柔性翅膀，前缘主翅脉和中枢主翅脉与机身相连接；所述仿生自适应多驱动柔性翅膀具有多层结构，包括：光伏发电层、支撑材料层、支翅脉系列及电极电路层、压电发电层；层与层间相互粘结；所述支翅脉系列及电极电路层包括：支翅脉系列、支翅脉系列驱动电路、光伏发电层连接电路线、压电发电层连接电路线、微电机电路线；所述前缘主翅脉、中枢主翅脉与铰链传动装置相连接；所述铰链传动装置与微电机相连接；所述前缘主翅脉和中枢主翅脉采用碳纤维材料、碳纤维复合材料、纳米碳管复合材料、有机无机杂化复合材料或有机高分子材料制作；所述支翅脉系列根据飞行器具体翅膀大小、形态、飞行设计需要来确定支翅脉具体数量、分布方式及分布形式，包括：支翅脉交叉形成三边形、四边形、五边形、六边形系列网格及其组合运用；所述支翅脉系列能够形成不同的复杂驱动，使仿生自适应多驱动柔性翅膀形成不同弯曲状态，以实现仿生自适应复杂飞行的需要；所述支翅脉系列的驱动采用支翅脉双晶片悬臂梁式压电驱动器，其两层为压电瓷条，中间为碳纤维；上下两片压电陶瓷条在外加电压作用下，则发生不相同的伸长，引起支翅脉悬臂梁式结构弯曲，在支翅脉末端实现位移的输出；或所述支翅脉系列的驱动采用支翅脉人造肌肉驱动，包括采用电致伸缩的聚合物人造肌肉EPAM或/和离子聚合物金属复合物IPMC，当通入电流时就会发生伸缩、弯曲；或所述支翅脉系列的驱动采用形状记忆合金驱动支翅脉、电磁驱动支翅脉；所述形状记忆合金驱动支翅脉采用热敏絲材料；所述电磁驱动支翅脉为给电磁驱动支翅脉的定磁极输入不同占空比的电流，动磁极就能够产生一定频率和幅值的振动，带动支翅脉做各种拍打运动。