[发明专利]一种扑翼变扑动角度机构

摘要

本发明公开了一种扑翼变扑动角度机构，涉及飞行器设计领域。扑翼变扑动角度机构由扑翼系统和角度改变系统组成。扑翼系统用于产生扑翼的上下扑动运动，角度改变系统用于改变左右扑翼扑动角度。本发明通过同时改变左右扑翼扑动平衡位置与水平面的夹角的方式，改变左右翼面的升力大小和方向，产生升力差，进而使得机体产生滚转运动。既可以适用于柔性扑翼也可适用于刚性扑翼，同时可靠性高，且不存在滑动摩擦连接，效率高，寿命长。合理设计减轻孔，使得结构紧凑简洁，结构重量轻，易于加工。

主权项

1.一种扑翼变扑动角度机构，其特征在于：所述的扑翼变扑动角度机构包括扑翼系统和角度改变系统,所述扑翼系统用于产生扑翼扑动运动，通过将电机的转动转化为机翼的上下扑动，产生升力和推力；角度改变系统用于控制左右机翼的扑动角度，使左右机翼扑动角度产生变化，产生升力差，进而起到滚转控制的作用；所述扑翼系统由前基板、后基板、机身连接杆、电机、电机齿轮、中间齿轮、驱动齿轮、扑翼拉杆、扑翼摆臂、扑翼翼梁和旋转基座组成；前基板和后基板为板状结构，通过机身连接杆平行固定连接在一起，前基板和后基板上均有零件安装孔；电机安装在后基板上；电机齿轮安装于电机输出轴上并且同轴旋转；中间齿轮是一个双层齿轮安装在后基板上，由两个齿轮半径大小不同的齿轮平行组合在一起并且同轴旋转，中间齿轮中齿轮半径大的大齿轮与电机齿轮相啮合；驱动齿轮共有两个安装在后基板上，驱动齿轮设置有驱动杆，两个驱动齿轮之间相啮合，并且左侧驱动齿轮与中间齿轮中齿轮半径小的小齿轮相啮合；扑翼拉杆为杆状结构一侧连接于驱动齿轮的驱动杆上，另一侧连接于扑翼摆臂的外侧连接位，共有两个扑翼拉杆；扑翼摆臂一侧安装于角度改变系统中的旋转基座上部，中部与扑翼拉杆相连，另一侧安装有扑翼翼梁，共有两个扑翼摆臂；扑翼翼梁为杆状结构，共有两个扑翼翼梁；旋转基座下部与前基板相铰接，中部定位杆穿过前基板上的预留弧形开口，上部与扑翼摆臂相连接，共有两个旋转基座；所述角度改变系统由舵机、舵机摇臂、舵机拉杆、辅助固定垫圈和固定销组成；舵机安装于前基板上；舵机摇臂一侧安装于舵机输出轴上，另一侧与舵机拉杆相连；舵机拉杆为杆状结构，一侧与旋转基座的中部定位杆相连，另一侧与舵机摇臂相连，共有两个舵机拉杆；辅助固定垫圈为环状结构，安装在旋转基座中部定位杆上，辅助定位垫圈与旋转基座将前基板夹在中间，两侧旋转基座均需安装，共有两个辅助定位垫圈；在辅助固定垫圈的外侧，安装一枚固定销，固定销为开口销，旋转基座的中部定位杆上开有用于安装固定销的孔，左右安装方法一致，对称安装；扑翼变扑动角度机构的工作过程如下：正常状态时，舵机处于中间位置，此时扑翼飞行器是左右对称的，电机转动，带动电机齿轮转动，电机齿轮带动中间齿轮转动，中间齿轮带动左侧驱动齿轮转动，左侧驱动齿轮带动右侧驱动齿轮转动，左侧驱动齿轮与右侧驱动齿轮上的驱动杆分别带动左扑翼拉杆与右扑翼拉杆运动，左扑翼拉杆与右扑翼拉杆分别带动左扑翼摆臂与右扑翼摆臂运动，左扑翼摆臂与右扑翼摆臂分别带动左扑翼翼梁与右扑翼翼梁运动；至此，通过扑翼系统将电机的转动转化为扑翼的上下扑动，并且左右是对称扑动的，不产生滚转力矩；当需要滚转运动时，舵机收到信号，转动一个相应的角度，将会带动舵机摇臂转动一个角度，舵机摇臂同时带动左舵机拉杆与右舵机拉杆运动，左舵机拉杆与右舵机拉杆分别带动左旋转基座与右旋转基座运动，使得左右两侧的扑动运动产生差动变化，产生升力差，进而产生滚转运动。