CN221138625U - 一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器，属于飞行器技术领域，包括飞行器龙骨梁和设置在飞行器龙骨梁上的传动机构，飞行器龙骨梁的左右两侧均连接有扑翼机构，扑翼机构包括连接在飞行器龙骨梁上的辅扑翼摇杆和与辅扑翼摇杆连接的主扑翼摇杆，主扑翼摇杆的下端通过扑翼曲柄与传动机构连接，主扑翼摇杆和辅扑翼摇杆的连接处连接有机翼。本实用新型采用上述结构的一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器，通过传动机构传递动力，设置两个翼型的双翼型扑翼式折叠飞行器，扑翼时，翼片的弓弦和展向都会产生主动的姿态变化，从而实现了蝙蝠在不同的空气动力作用下的柔性变形，对其运动规律进行了仿真，提高飞行器的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其是涉及一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器。
背景技术
仿生飞行器是人们通过观察记录并联想到已有的实际生产生活中，利用现有的仿生技术对优秀的飞行结构与气动外形进行模仿，制造出兼有生物外观和其独有功能的微型飞行器。随着人工智能的持续研发，部分飞行器都拥有了自我控制的功能，这使得仿生飞行器在其特定的领域中外形更加灵活多变，且对于复杂环境适应能力强，如天气预测、地形勘测、地震搜救等。
目前的飞行器，由于其飞行机理的差异，大致可以分为固定翼、旋翼和扑翼三种。与固定翼型飞行器和旋翼型飞行器相比，扑翼型飞行器的机动性能和飞行效率都较高，且固定翼型飞行器和旋翼型飞行器的机动性均不强，并且对起飞和降落条件更为苛刻，故而在对蝙蝠仿生时选用扑翼飞行器。
但是微型扑翼飞行器在复杂轨迹运动不稳定，现有的扑翼飞行器多为刚性机翼，其只模仿了扑的比分，而鲜有研究翼的部分。传统扑翼飞行器是通过提高机翼的拍打频率实现飞控，基于此，提出一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器，通过传动机构传递动力，设置两个翼型的双翼型扑翼式折叠飞行器，扑翼时，翼片的弓弦和展向都会产生主动的姿态变化，从而实现了蝙蝠在不同的空气动力作用下的柔性变形，并对其运动规律进行了仿真，可以提高飞行器的稳定性。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器，包括飞行器龙骨梁和设置在所述飞行器龙骨梁上的传动机构，所述飞行器龙骨梁的左右两侧均连接有扑翼机构，所述扑翼机构包括连接在所述飞行器龙骨梁上的辅扑翼摇杆和与所述辅扑翼摇杆连接的主扑翼摇杆，所述主扑翼摇杆的下端通过扑翼曲柄与所述传动机构连接，所述主扑翼摇杆和所述辅扑翼摇杆的连接处连接有机翼。
优选的，所述传动机构包括第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮、与所述第二齿轮通过传动轴连接的第三齿轮和与所述第三齿轮啮合的第四齿轮，所述第一齿轮与主电动机的输出轴连接。
优选的，所述辅扑翼摇杆的一端通过扑翼梁架固定在所述飞行器龙骨梁上，所述辅扑翼摇杆的另一端与所述主扑翼摇杆的上端连接处设置有分动传动轴，所述分动传动轴的内缘与姿态电机的输出轴连接。
优选的，所述机翼设置在所述分动传动轴上，所述机翼包括两个主机翼、与所述主机翼连接的伸缩机构和设置在所述伸缩机构上的辅助机翼，两个所述主机翼对动连接在所述分动传动轴的内缘上，所述辅助机翼设置为多个，所述伸缩机构上设置有展翼电机，所述伸缩机构设置为剪刀铰链形机构。
优选的，所述飞行器龙骨梁的左右两端均设置有挡板，所述挡板通过螺栓组固定在所述飞行器龙骨梁上，所述飞行器龙骨梁的前部设置有传感器载荷。
优选的，所述扑翼曲柄设置在所述挡板的外侧并与所述第四齿轮的中心轴孔通过转轴转动连接。
因此，本实用新型采用上述结构的一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器，通过设计一种具有两个翼型的双翼型扑翼式折叠飞行器，它在扑翼时，翼片的弓弦和展向都会产生主动的姿态变化，从而实现了蝙蝠在不同的空气动力作用下的柔性变形；在飞行器飞行过程中，蝙蝠的真实姿态可以提高飞行器的稳定性，为研制具有良好飞行性能的扑翼飞行器提供了有益的借鉴。本装置结构简单、结构紧凑、能很好地模拟蝙蝠的翅膀动作。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器实施例的结构示意图；
图2为本实用新型一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器实施例的俯视图；
图3为本实用新型一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器实施例的挡板处结构示意图；
其中，1、飞行器龙骨梁；2、传动机构；201、第一齿轮；202、第二齿轮；203、第三齿轮；204、第四齿轮；205、主电动机；3、辅扑翼摇杆；4、主扑翼摇杆；5、扑翼曲柄；6、伸缩机构；7、分动传动轴；8、姿态电机；9、主机翼；10、挡板；11、传感器载荷；12、展翼电机；13、辅助机翼；14、扑翼梁架。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明。
除非另外定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例
如图1-3所示，本实用新型提供了一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器，包括飞行器龙骨梁1和设置在飞行器龙骨梁1上的传动机构2。
飞行器龙骨梁1的左右两端均设置有挡板10，左右两侧挡板10的结构不同，挡板10通过螺栓组固定在飞行器龙骨梁1上，挡板10给传动机构2提供了定位与支持。飞行器龙骨梁1的前部设置有传感器载荷11。
传动机构包括第一齿轮201、与第一齿轮201啮合的第二齿轮202、与第二齿轮202通过传动轴连接的第三齿轮203和与第三齿轮203啮合的第四齿轮204，第一齿轮201与主电动机205的输出轴连接。主电动机205转动可以被传递至第四齿轮204从而带动与第四齿轮204相配合的齿轮中心轴。第二齿轮202的功能是将第三齿轮203和第四齿轮204的旋转转变成相反的方向，从而当连接到扑翼机构时，可以使两侧的扑翼机构同步地进行上下运动。只要将主电动机205安装在第一齿轮201上，主电动机205就能使齿轮传动装置有一个固定的移动。通过主电动机205，就能使两边的齿轮作反向的运动。
飞行器龙骨梁1的左右两侧均连接有扑翼机构，扑翼机构包括连接在飞行器龙骨梁1上的辅扑翼摇杆3和与辅扑翼摇杆3连接的主扑翼摇杆4，主扑翼摇杆4负责撑起机翼结构，传递拍打运动。主扑翼摇杆4的下端通过扑翼曲柄5与传动机构2连接，扑翼曲柄5设置在挡板10的外侧并与第四齿轮204的中心轴孔通过转轴转动连接，辅扑翼摇杆3的一端通过扑翼梁架14固定在飞行器龙骨梁1上，辅扑翼摇杆3的另一端与主扑翼摇杆4的上端连接处设置有分动传动轴7，分动传动轴7的内缘与姿态电机8的输出轴连接用于完成曲线轨迹飞行是对机翼的动作，配合主电动机带动的扑翼到相应的位置。
辅扑翼摇杆3和主扑翼摇杆4的连接处连接有机翼，机翼设置在分动传动轴7上，机翼包括两个主机翼9、与主机翼9连接的伸缩机构6和设置在伸缩机构6上的辅助机翼13，两个主机翼9对称连接在分动传动轴7的内缘上，辅助机翼13设置为多个，伸缩机构6上各节点均设置有展翼电机12，伸缩机构设置为剪刀铰链形机构，通过展翼电机12控制辅助机翼展开，产生升力亦可与控制飞行方向。
因此，本实用新型采用上述结构的一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器，通过传动机构传递动力，设置两个翼型的双翼型扑翼式折叠飞行器，扑翼时，翼片的弓弦和展向都会产生主动的姿态变化，从而实现了蝙蝠在不同的空气动力作用下的柔性变形，并对其运动规律进行了仿真，可以提高飞行器的稳定性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器，其特征在于：
包括飞行器龙骨梁和设置在所述飞行器龙骨梁上的传动机构，所述飞行器龙骨梁的左右两侧均连接有扑翼机构，所述扑翼机构包括连接在所述飞行器龙骨梁上的辅扑翼摇杆和与所述辅扑翼摇杆连接的主扑翼摇杆，所述主扑翼摇杆的下端通过扑翼曲柄与所述传动机构连接，所述主扑翼摇杆和所述辅扑翼摇杆的连接处连接有机翼。
2.根据权利要求1所述的一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述传动机构包括第一齿轮、与所述第一齿轮啮合的第二齿轮、与所述第二齿轮通过传动轴连接的第三齿轮和与所述第三齿轮啮合的第四齿轮，所述第一齿轮与主电动机的输出轴连接。
3.根据权利要求2所述的一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述辅扑翼摇杆的一端通过扑翼梁架固定在所述飞行器龙骨梁上，所述辅扑翼摇杆的另一端与所述主扑翼摇杆的上端连接处设置有分动传动轴，所述分动传动轴的内缘与姿态电机的输出轴连接。
4.根据权利要求3所述的一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述机翼设置在所述分动传动轴上，所述机翼包括两个主机翼、与所述主机翼连接的伸缩机构和设置在所述伸缩机构上的辅助机翼，两个所述主机翼对称连接在所述分动传动轴的内缘上，所述辅助机翼设置为多个，所述伸缩机构上设置有展翼电机，所述伸缩机构设置为剪刀铰链形机构。
5.根据权利要求4所述的一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述飞行器龙骨梁的左右两端均设置有挡板，所述挡板通过螺栓组固定在所述飞行器龙骨梁上，所述飞行器龙骨梁的前部设置有传感器载荷。
6.根据权利要求5所述的一种简化蝙蝠翅膀的仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述扑翼曲柄设置在所述挡板的外侧并与所述第四齿轮的中心轴孔通过转轴转动连接。
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