CN210063360U - 一种仿生机械扑翼机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种仿生机械扑翼机，包括机身（1）、尾翼（2）、左翼扑动机构、右翼扑动机构、驱动机构和尾翼调整机构；所述驱动机构包括左翼驱动机构、右翼驱动机构和驱动电机（3），所述驱动电机（3）的输出轴上套装有一级主动齿轮（4），所述左翼驱动机构和右翼驱动机构均包括一级从动齿轮（5）、二级主动齿轮（6）和二级从动齿轮（7）。本实用新型结构简单，通过尾翼调整机构实现对尾翼上的舵片调整，从而实现起升降舵和方向舵的功能，舵片同时上翻时，扑翼机抬头机身上升，舵片同时下翻时，扑翼机机身下降，两个舵片转动角度不同时，实现扑翼机的转向，尾翼和舵片之间通过热塑蒙皮连接，不另外做活页结构，重量轻。

Description

一种仿生机械扑翼机

技术领域

本实用新型涉及航空技术领域，特别是一种仿生机械扑翼机。

背景技术

扑翼机是一种模仿鸟类和昆虫飞行，基于仿生学原理设计制造的新型飞行器类型的重要结构。与固定翼和旋翼相比，扑翼的主要特点是将举升、悬停和推进功能集于一个扑翼***，可以用很小的能量进行长距离飞行，同时，具有较强的机动性。扑翼机调整飞行转向一般是通过控制左翼和右翼来实现的，现有的扑翼机的尾翼一般是固定不动的，扑翼机改变飞行状态一般是通过调整左翼和右翼，并且尾翼采用水平尾翼居多。并且现有扑翼机的尾翼并不能起到起升降舵和方向舵的作用，即使存在一些可调整尾翼的扑翼机，但也存在调整机构复杂的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种仿生机械扑翼机，以解决现有的扑翼机无法通过调整尾翼实现起升降舵和方向舵的功能和尾翼调整机构复杂的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种仿生机械扑翼机，包括机身、尾翼、左翼扑动机构、右翼扑动机构、驱动机构和尾翼调整机构。

所述驱动机构包括左翼驱动机构、右翼驱动机构和驱动电机，所述驱动电机的输出轴上套装有一级主动齿轮，所述左翼驱动机构和右翼驱动机构均包括一级从动齿轮、二级主动齿轮和二级从动齿轮，所述左翼驱动机构和右翼驱动机构中的一级从动齿轮均与一级主动齿轮啮合，所述一级从动齿轮的中心孔内安装有齿轮轴，所述齿轮轴的一端与一级从动齿轮的中心孔紧配合，所述二级主动齿轮套装在齿轮轴的另一端，所述二级从动齿轮与二级主动齿轮啮合；所述左翼驱动机构和右翼驱动机构中的二级从动齿轮的前表面上均安装有套柱，所述套柱上安装有调幅连杆。

所述驱动电机的端面上设置有固定端盖，所述固定端盖的顶部设置有铰支座。

所述左翼扑动机构和右翼扑动机构均包括前输出摇臂和后输出摇臂，所述前输出摇臂的一端与铰支座铰接，所述后输出摇臂的一端与设置于机身内部且靠近机身后侧的固定架活动链接，后输出摇臂的另一端与前输出摇臂的另一端固定连接；所述调幅连杆的一端铰接在套柱上，调幅连杆的另一端铰接在前输出摇臂上。

所述尾翼包括左尾翼和右尾翼，所述机身的末端设置有尾翼支架，所述左尾翼和右尾翼通过螺栓固定的方式与尾翼支架固定；所述左尾翼和右尾翼之间的夹角为110°且左尾翼和右尾翼之间成V字形，左尾翼和右尾翼的后侧壁上均活动连接有舵片。

所述尾翼调整机构包括舵机、拉杆和固定铰支座，所述舵机设置于机身内且靠近机身末端的位置，所述固定铰支座固定在舵片的上表面，所述拉杆的一端与舵机的舵盘铰接，拉杆的另一端与固定铰支座铰接。

所述尾翼调整机构的个数为2个，其中一个尾翼调整机构用于调整左尾翼的舵片角度，另一个尾翼调整机构用于调整右尾翼的舵片角度。

所述左尾翼和左尾翼的舵片之间通过热塑蒙皮连接，所述右尾翼和右尾翼的舵片之间通过热塑蒙皮连接。

所述二级从动齿轮的中心孔内还安装固定轴，所述固定端盖的下方还设置有轴支架，所述轴支架的左右两侧分别设置有两个用于固定齿轮轴和固定轴的轴套。

所述固定架的形状为圆环形且固定架紧贴机身内部设置，固定架的顶部设置有两个摇臂球头，所述左翼扑动机构和右翼扑动机构中的后输出摇臂均与摇臂球头活动连接

本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构简单，通过尾翼调整机构实现对尾翼上的舵片调整，从而实现起升降舵和方向舵的功能，舵片同时上翻时，扑翼机抬头机身上升，舵片同时下翻时，扑翼机机身下降，两个舵片转动角度不同时，实现扑翼机的转向，尾翼和舵片之间通过热塑蒙皮连接，不另外做活页结构，重量轻。

附图说明

图1为本实用新型的机身和尾翼示意图；

图2为驱动机构的结构示意图一；

图3为驱动机构的结构示意图二；

图4为固定端盖和轴支架的结构示意图；

图5为尾翼调整机构的结构示意图；

图6为固定架的结构示意图；

图中，1-机身，2-尾翼，3-驱动电机，4-一级主动齿轮，5-一级从动齿轮，6-二级主动齿轮，7-二级从动齿轮，8-套柱，9-调幅连杆，10-固定端盖，11-铰支座，12-前输出摇臂，13-后输出摇臂，14-固定架，15-左尾翼，16-右尾翼，17-尾翼支架，18-舵片，19-舵机，20-拉杆，21-固定铰支座，22-固定轴，23-轴支架，24-轴套，25-摇臂球头，26-齿轮轴。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1～6所示，一种仿生机械扑翼机由机身1、尾翼2、驱动电机3、一级主动齿轮4、一级从动齿轮5、二级主动齿轮6、二级从动齿轮7、套柱8、调幅连杆9、固定端盖10、铰支座11、前输出摇臂12、后输出摇臂13、固定架14、左尾翼15、右尾翼16、尾翼支架17、舵片18、舵机19、拉杆20、固定铰支座21、固定轴22、轴支架23、轴套24、摇臂球头25和齿轮轴26组成。

一种仿生机械扑翼机的连接方式如下：

一种仿生机械扑翼机包括机身1、尾翼2、左翼扑动机构、右翼扑动机构、驱动机构和尾翼调整机构。

所述驱动机构包括左翼驱动机构、右翼驱动机构和驱动电机3，所述驱动电机3的输出轴上套装有一级主动齿轮4，所述左翼驱动机构和右翼驱动机构均包括一级从动齿轮5、二级主动齿轮6和二级从动齿轮7，所述左翼驱动机构和右翼驱动机构中的一级从动齿轮5均与一级主动齿轮4啮合，所述一级从动齿轮5的中心孔内安装有齿轮轴26，所述齿轮轴26的一端与一级从动齿轮5的中心孔紧配合，所述二级主动齿轮6套装在齿轮轴26的另一端，所述二级从动齿轮7与二级主动齿轮6啮合；所述左翼驱动机构和右翼驱动机构中的二级从动齿轮7的前表面上均安装有套柱8，所述套柱8上安装有调幅连杆9。

所述驱动电机3的端面上设置有固定端盖10，所述固定端盖10的顶部设置有铰支座11；

所述左翼扑动机构和右翼扑动机构均包括前输出摇臂12和后输出摇臂13，所述前输出摇臂12的一端与铰支座11铰接，所述后输出摇臂13的一端与设置于机身1内部且靠近机身1后侧的固定架14活动链接，后输出摇臂13的另一端与前输出摇臂12的另一端固定连接；所述调幅连杆9的一端铰接在套柱8上，调幅连杆9的另一端铰接在前输出摇臂12上。

所述尾翼包括左尾翼15和右尾翼16，所述机身1的末端设置有尾翼支架17，所述左尾翼15和右尾翼16通过螺栓固定的方式与尾翼支架17固定；所述左尾翼15和右尾翼16之间的夹角为110°且左尾翼15和右尾翼16之间成V字形，左尾翼15和右尾翼16的后侧壁上均活动连接有舵片18。

所述尾翼调整机构包括舵机19、拉杆20和固定铰支座21，所述舵机19设置于机身1内且靠近机身1末端的位置，所述固定铰支座21固定在舵片18的上表面，所述拉杆20的一端与舵机19的舵盘铰接，拉杆20的另一端与固定铰支座21铰接。

所述尾翼调整机构的个数为2个，其中一个尾翼调整机构用于调整左尾翼15的舵片18角度，另一个尾翼调整机构用于调整右尾翼16的舵片18角度。

所述左尾翼15和左尾翼15的舵片18之间通过热塑蒙皮连接，所述右尾翼16和右尾翼16的舵片18之间通过热塑蒙皮连接。

所述二级从动齿轮7的中心孔内还安装固定轴22，所述固定端盖10的下方还设置有轴支架23，所述轴支架23的左右两侧分别设置有两个用于固定齿轮轴26和固定轴22的轴套24。

所述固定架14的形状为圆环形且固定架14紧贴机身1内部设置，固定架14的顶部设置有两个摇臂球头25，所述左翼扑动机构和右翼扑动机构中的后输出摇臂13均与摇臂球头25活动连接。

所述前输出摇臂和后输出摇臂上还安装有翅翼，所述翅翼的形状为翅膀形，翅翼的材料由热塑材料制成。

一种仿生机械扑翼机的工作原理如下：

首先驱动电机3的输出轴套装有一级主动齿轮4，左翼驱动机构和右翼驱动机构中的一级从动齿轮5均与一级主动齿轮4啮合，在驱动电机3的带动下，一级主动齿轮4开始转动，从而带动左翼驱动机构和右翼驱动机构中的一级从动齿轮5转动，左翼驱动机构和右翼驱动机构的一级从动齿轮5的中心孔内均安装有齿轮轴26，齿轮轴26的一端与一级从动齿轮5的中心孔紧配合，齿轮轴26的两一端上套装有二级主动齿轮6，二级主动齿轮6的下方还设置有二级从动齿轮7，二级主动齿轮6和二级从动齿轮7啮合，一级从动齿轮5带动齿轮轴26转动，从而带动二级主动齿轮6转动，进而带动二级从动齿轮7转动，二级从动齿轮7上的上表面上设置以后套柱8，所述套柱8上铰接有调幅连杆9，调幅连杆9的一端与套柱8铰接，调幅连杆9的另一端与前输出摇臂12连接，在二级从动齿轮7的带动下，调幅连杆9带动前输出摇臂12上下运动，从而完成左翼和右翼的上下扑动。

机身1内部还设置有靠近机身末端的固定架14，固定架14的形状为圆环形且固定架14紧贴机身1内部设置，固定架14的顶部还设置有两个摇臂球头25，左翼扑动机构和右翼扑动机构中的后输出摇臂13均与摇臂球头25活动连接，后输出摇臂13的一端与固定架14活动连接，后输出摇臂13的另一端与前输出摇臂12的末端连接。

尾翼调整机构能够通过舵机19和拉杆20来调整舵片18的转动角度，拉杆20的一端与舵机19的舵盘活动连接，拉杆20的另一端与舵片18上的固定铰支座21铰接，左尾翼15和左尾翼15的舵片18之间通过热塑蒙皮连接，右尾翼16和右尾翼16的舵片之间通过热塑蒙皮连接。当左尾翼和右尾翼上的舵片在舵机19的带动下同时上翻时，扑翼机抬头，机身1上升，当左尾翼和右尾翼上的舵片18在舵机19的带动下同时下翻时，扑翼机俯冲，机身1下降，当左尾翼和右尾翼上的舵片18在舵机19的带动下翻转不同的角度，即可实现扑翼机向不同方向的转向。

本实用新型结构简单，通过尾翼调整机构实现对尾翼上的舵片调整，从而实现起升降舵和方向舵的功能，舵片同时上翻时，扑翼机抬头机身上升，舵片同时下翻时，扑翼机机身下降，两个舵片转动角度不同时，实现扑翼机的转向，尾翼和舵片之间通过热塑蒙皮连接，不另外做活页结构，重量轻。

诚然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种仿生机械扑翼机，其特征在于：包括机身（1）、尾翼（2）、左翼扑动机构、右翼扑动机构、驱动机构和尾翼调整机构；

所述驱动机构包括左翼驱动机构、右翼驱动机构和驱动电机（3），所述驱动电机（3）的输出轴上套装有一级主动齿轮（4），所述左翼驱动机构和右翼驱动机构均包括一级从动齿轮（5）、二级主动齿轮（6）和二级从动齿轮（7），所述左翼驱动机构和右翼驱动机构中的一级从动齿轮（5）均与一级主动齿轮（4）啮合，所述一级从动齿轮（5）的中心孔内安装有齿轮轴（26），所述齿轮轴（26）的一端与一级从动齿轮（5）的中心孔紧配合，所述二级主动齿轮（6）套装在齿轮轴（26）的另一端，所述二级从动齿轮（7）与二级主动齿轮（6）啮合；所述左翼驱动机构和右翼驱动机构中的二级从动齿轮（7）的前表面上均安装有套柱（8），所述套柱（8）上安装有调幅连杆（9）；

所述驱动电机（3）的端面上设置有固定端盖（10），所述固定端盖（10）的顶部设置有铰支座（11）；

所述左翼扑动机构和右翼扑动机构均包括前输出摇臂（12）和后输出摇臂（13），所述前输出摇臂（12）的一端与铰支座（11）铰接，所述后输出摇臂（13）的一端与设置于机身（1）内部且靠近机身（1）后侧的固定架（14）活动连接，后输出摇臂（13）的另一端与前输出摇臂（12）的另一端固定连接；所述调幅连杆（9）的一端铰接在套柱（8）上，调幅连杆（9）的另一端铰接在前输出摇臂（12）上；

所述尾翼包括左尾翼（15）和右尾翼（16），所述机身（1）的末端设置有尾翼支架（17），所述左尾翼（15）和右尾翼（16）通过螺栓固定的方式与尾翼支架（17）固定；所述左尾翼（15）和右尾翼（16）之间的夹角为110°且左尾翼（15）和右尾翼（16）之间成V字形，左尾翼（15）和右尾翼（16）的后侧壁上均活动连接有舵片（18）；

所述尾翼调整机构包括舵机（19）、拉杆（20）和固定铰支座（21），所述舵机（19）设置于机身（1）内且靠近机身（1）末端的位置，所述固定铰支座（21）固定在舵片（18）的上表面，所述拉杆（20）的一端与舵机（19）的舵盘铰接，拉杆（20）的另一端与固定铰支座（21）铰接。

2.根据权利要求1所述的一种仿生机械扑翼机，其特征在于：所述尾翼调整机构的个数为2个，其中一个尾翼调整机构用于调整左尾翼（15）的舵片（18）角度，另一个尾翼调整机构用于调整右尾翼（16）的舵片（18）角度。

3.根据权利要求1所述的一种仿生机械扑翼机，其特征在于：所述左尾翼（15）和左尾翼（15）的舵片（18）之间通过热塑蒙皮连接，所述右尾翼（16）和右尾翼（16）的舵片（18）之间通过热塑蒙皮连接。

4.根据权利要求1所述的一种仿生机械扑翼机，其特征在于：所述二级从动齿轮（7）的中心孔内还安装固定轴（22），所述固定端盖（10）的下方还设置有轴支架（23），所述轴支架（23）的左右两侧分别设置有两个用于固定齿轮轴（26）和固定轴（22）的轴套（24）。

5.根据权利要求1所述的一种仿生机械扑翼机，其特征在于：所述固定架（14）的形状为圆环形且固定架（14）紧贴机身（1）内部设置，固定架（14）的顶部设置有两个摇臂球头（25），所述左翼扑动机构和右翼扑动机构中的后输出摇臂（13）均与摇臂球头（25）活动连接。

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