CN102887224A

CN102887224A - 昆虫仿真扑翼飞行器

Info

Publication number: CN102887224A
Application number: CN2012104376999A
Authority: CN
Inventors: 房延来
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2032-11-06
Also published as: CN102887224B

Abstract

本发明涉及一种昆虫仿真扑翼飞行器，包括外置的遥控器和上机架上的遥控接收器，在上机架与底机架之间对称设置两个扑翼控制装置，扑翼控制装置上连接扑翼骨架轴，扑翼骨架轴的一端连接扑翼控制装置，扑翼骨架轴的骨架上覆有柔性翼面；在底机架的底部对称设有两个控制电机，控制电机分别控制对应的扑翼控制装置；尾部活动连接一配重平衡体。该昆虫仿真扑翼飞行器可形象的模仿昆虫的飞行状态，从而控制飞行器的起飞、空中飞行、悬停、转弯、倒飞和降落，不仅适用于制作仿昆虫飞行玩具，而且适用于各工业领域，如应用在不适合工作人员进入勘察的困难环境。

Description

昆虫仿真扑翼飞行器

技术领域

本发明涉及一种昆虫仿真扑翼飞行器，属于一种外置遥控仿真飞行器。

背景技术

现如今，随着人们生活质量的提高，人们购买玩具的质量要求也越来越高，电动汽车、电动轮船、电动飞机等越来越多的电动玩具进入人们的家庭。对于电动飞行器来说，大多数都是模仿直升机的结构仿真制作的，适合于场地较宽阔的地方进行娱乐，这样使得玩具本身受到了场地的限制。另外，其结构、样式单一，观赏性、娱乐性较低。现在，有一款能仿真昆虫活灵活现飞行的飞行器，势必给人们带来更大的娱乐。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种昆虫仿真扑翼飞行器该昆虫仿真扑翼飞行器可形象的模仿昆虫的飞行状态，从而控制飞行器的起飞、空中飞行、悬停、转弯、倒飞和降落，不仅适用于制作仿昆虫飞行玩具，而且适用于各工业领域，如应用在不适合工作人员进入勘察的困难环境。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种昆虫仿真扑翼飞行器，包括外置的遥控器和上机架上的遥控接收器，在上机架与底机架之间对称设置两个扑翼控制装置，扑翼控制装置上连接扑翼骨架轴，扑翼骨架轴的一端连接扑翼控制装置，扑翼骨架轴的骨架上覆有柔性翼面；在底机架的底部对称设有两个控制电机，控制电机分别控制对应的扑翼控制装置；尾部活动连接一配重平衡体。

所述的配重平衡体是由配重装置驱动的，其配重装置的结构为，在底机架后方底部设有平衡体电机，平衡体电机的传动轴穿过底机架后与蜗杆连接，蜗杆与蜗轮异形件的蜗轮部分啮合，蜗轮异形件还包括连接杆，连接杆的一端与蜗轮的外圆周固定连接，蜗轮的轴心与上机架活动连接，连接杆的另一端固定连接配重平衡体。

所述的配重平衡体内装有电池，该电池通过电源线与遥控接收器、控制电机和平衡体电机连接。

所述的扑翼控制装置的的结构为，在上机架的两端横向贯穿导轨，齿条与导轨滑动连接；在上机架和底机架之间活动连接有异形轴，其中异形轴的中上方设有一体结构的矩形块，矩形块上设有轴线水平的通孔；异形轴的下方同轴配置异形齿轮，其中异形齿轮的下方为圆柱直齿轮结构，该圆柱直齿轮与齿条啮合，在异形齿轮的上方设有不完全锥齿轮Ⅰ结构，不完全锥齿轮Ⅰ上啮合有不完全锥齿轮Ⅱ，在不完全锥齿轮Ⅰ与不完全锥齿轮Ⅱ所形成的直角空间为矩形块，扑翼骨架轴一端穿过矩形块的水平通孔与不完全锥齿轮Ⅱ同轴配置；在齿条的端部设有长条孔形滑道，滑道的长度方向与齿条的长度方向垂直，控制电机的输出轴通过曲柄滑块与滑道活动连接。

所述的异形齿轮的孔与异型轴的下方圆柱轴为间隙配合；不完全锥齿轮Ⅱ的孔与扑翼架轴的一端为过盈配合。

所述的两个对称设置的异形轴的下端分别连接M型板簧的两端，M型板簧的中心与底机架外部伸出的定位轴连接。

该昆虫仿真扑翼飞行器通过两个电机分别通过扑翼控制装置来控制柔性翼面的翻转和转动，从而实现飞行器的飞行，并通过控制电机不同的转速，来控制柔性翼面的翻转和转动的速度，使飞行器达到转弯的目的。

在飞行器的底部设置配重装置，可以保证飞行器在飞行过程中的平衡，同时还可以控制飞行器的爬升、前飞、悬停、倒飞和降落。

附图说明

图1为昆虫仿真扑翼飞行器结构示意图。

图2为去除上机架的昆虫仿真扑翼飞行器的主视图。

图3为去除上机架的昆虫仿真扑翼飞行器的俯视图。

图4为图3的A-A剖视图。

图5为去掉控制电机和平衡体电机的轴测图。

具体实施方式

如图1所示，一种昆虫仿真扑翼飞行器，包括外置的遥控器17和上机架2上的遥控接收器1，在上机架2与底机架8之间对称设置两个扑翼控制装置20，扑翼控制装置20上连接扑翼骨架轴11，扑翼骨架轴11的一端连接扑翼控制装置20，扑翼骨架轴11的骨架上覆有柔性翼面12，这样柔性翼面12即可通过扑翼控制装置进行如昆虫飞行状态时的扇动动作；在底机架8的底部对称设有两个控制电机10，控制电机10分别控制对应的扑翼控制装置20，这样，每个柔性翼面的动作都会通过不同的控制电机分别控制，以实现转弯动作；尾部活动连接一配重平衡体，以保证飞行器飞行过程中的平衡。

如图2所示，所述的配重平衡体14是由配重装置30驱动的，其配重装置30的结构为，，在底机架8后方底部设有平衡体电机21，平衡体电机21的传动轴穿过底机架8后与蜗杆16连接，蜗杆16与蜗轮异形件15的蜗轮15-1部分啮合，蜗轮异形件15还包括连接杆15-2，连接杆15-2的一端与蜗轮15-1的外圆周固定连接，蜗轮15-1的轴心与上机架2活动连接，连接杆15-2的另一端固定连接平衡体14，这样，平衡体电机21带动蜗杆16旋转后，即可带动涡轮15-1转动，并通过连接杆15-2带动配重平衡体14摆动调整重心的位置，并与扑翼控制装置配合,从而实现飞行器的起飞、前飞、悬停、倒飞和降落。

所述的平衡体14内装有电池，该电池通过电源线13与遥控接收器1连接，电池的重量充当平衡配重的作用，一举两得。

如图2至图4所示，所述的扑翼控制装置20的的结构为，在上机架2的两端横向贯穿导轨5，齿条6与导轨5滑动连接；在上机架2和底机架8之间活动连接有异形轴3，其中异形轴3的中上方设有一体结构的矩形块18，矩形块18上设有轴线水平的通孔；异形轴3的下方同轴配置异形齿轮9，其中异形齿轮9的下方为圆柱直齿轮9-1结构，该圆柱直齿轮9-1与齿条6啮合，在异形齿轮9的上方设有不完全锥齿轮Ⅰ9-2结构，不完全锥齿轮Ⅰ9-2上啮合有不完全锥齿轮Ⅱ4，在不完全锥齿轮Ⅰ9-2与不完全锥齿轮Ⅱ4所形成的直角空间为矩形块18，扑翼骨架轴11一端穿过矩形块18的水平通孔与不完全锥齿轮Ⅱ4同轴配置；在齿条6的端部设有长条孔形滑道19，滑道19的长度方向与齿条6的长度方向垂直，控制电机10的输出轴通过曲柄滑块7与滑道19活动连接。上述结构的组合使控制电机10的转动带动齿条6做直线运动，从而通过异形齿轮9、不完全锥齿轮Ⅱ4带动柔性翼面12沿矩形块18上的通孔的轴线翻转设定角度，当不完全锥齿轮Ⅱ4不能转动卡紧后，不完全锥齿轮Ⅱ4与异形齿轮9形成一体，齿条6继续做直线运动，通过异形齿轮9带动异型轴3沿竖直轴线转动，从而带动柔性翼面12转动设定角度；当控制电机10的转动带动齿条进行回程直线运动时，通过异形齿轮9、不完全锥齿轮Ⅱ4带动柔性翼面12沿矩形块18上的通孔的轴线反向翻转设定角度，当不完全锥齿轮Ⅱ4不能转动卡紧后，不完全锥齿轮Ⅱ4与异形齿轮9形成一体，齿条6继续做回程直线运动，再通过异形齿轮9带动异型轴3沿竖直轴线转动，从而带动柔性翼面12反向转动设定角度，如此往复，并与配重平衡体装置配合，即带动飞行器模仿昆虫的飞行,能够在空中前飞、悬停和倒飞。

所述的异形齿轮9的孔与异型轴3的下方圆柱轴为间隙配合；不完全锥齿轮Ⅱ4的孔与扑翼架轴11的一端为过盈配合。这样即可实现齿条6先带动不完全锥齿轮Ⅱ4的转动，使柔性翼面12沿扑翼架轴11的轴线翻转；当不完全锥齿轮Ⅱ4转动到根部后，无法转动后，不完全锥齿轮Ⅱ4即可连同异型轴3、异形齿轮9一起沿异型齿轮9的轴线转动，则异型齿轮9继续往复转动，带动柔性翼面12实现先翻转再转动的动态过程。

如图5所示，所述的两个对称设置的异形轴3的下端分别连接M型板簧22的两端，M型板簧22的中心与底机架8外部伸出的定位轴23连接。以保证齿条6带动异形齿轮9转动时，异型轴3在板簧22的推力下不转动。

本昆虫仿真扑翼飞行器工作时：控制电机10提供动力通过曲柄滑块7驱动滑道19、齿条6一体件带动异型齿轮9转动，由于异形轴3的下端设有摩擦力装置，故在异型齿轮9旋转的时候，异型轴3不会转动；然后异型齿轮9上的不完全锥齿轮Ⅰ9-2带动不完全锥齿轮Ⅱ4转动，扑翼骨架轴11沿不完全锥齿轮Ⅱ4的轴线翻转一定角度，当不完全锥齿轮Ⅱ4转动到不能动的时候，不完全锥齿轮Ⅱ4与异型齿轮9之间的相对位置关系固定，当异型齿轮9继续被齿条6带动时，扑翼骨架轴11将不完全锥齿轮Ⅱ4与异型轴3连接起来，实现扑翼骨架轴11沿异型轴3的轴线转动，即实现扑翼骨架轴11和柔性翼面12做两个自由度的运动，一个是沿矩形块18的水平孔的轴线翻转一定角度，另一个是以异型轴3的轴线转动一定角度。由于异形轴3的下端设有板簧22装置，异型轴3产生了转动阻力，故前一个自由度先翻转一定角度,后一个自由度再转动一定角度。左右翅膀高速的做两个自由度往复运动，形成上升空气涡流，带动机体上升。遥控器17通过无线信号控制平衡体电机21驱动蜗杆16带动涡轮异形件15与之固定连接电池平衡体14绕涡轮轴回转，来做机体前后重心的平衡，以使机体在空间上前后适当的倾斜，从而使飞行器做前后适当的倾斜，而使翅膀提供上升力的同时，形成向前或向后的推力，最终使机体在空中前飞、悬停、倒飞。

机体空中转弯是由17遥控器通过无线信号控制两侧独立电机的转速各自控制两侧独立翅膀形成运动差，机体向翅膀运动较慢的一侧转弯，运动差为0时，机体不转弯，直线飞行。

Claims

1.一种昆虫仿真扑翼飞行器，包括外置的遥控器（17）和上机架（2）上的遥控接收器（1），其特征在于：在上机架（2）与底机架（8）之间对称设置两个扑翼控制装置（20），扑翼控制装置（20）上连接扑翼骨架轴（11），扑翼骨架轴（11）的一端连接扑翼控制装置（20），扑翼骨架轴（11）的骨架上覆有柔性翼面（12）；在底机架（8）的底部对称设有两个控制电机（10），控制电机（10）分别控制对应的扑翼控制装置（20）；尾部活动连接一配重平衡体（14）。

2.如权利要求2所述的昆虫仿真扑翼飞行器，其特征在于：所述的配重平衡体（14）是由配重装置（30）驱动的，其配重装置（30）的结构为，在底机架（8）后方底部设有平衡体电机（21），平衡体电机（21）的传动轴穿过底机架（8）后与蜗杆（16）连接，蜗杆（16）与蜗轮异形件（15）的蜗轮（15-1）部分啮合，蜗轮异形件（15）还包括连接杆（15-2），连接杆（15-2）的一端与蜗轮（15-1）的外圆周固定连接，蜗轮（15-1）的轴心与上机架（2）活动连接，连接杆（15-2）的另一端固定连接配重平衡体（14）。

3.如权利要求2所述的昆虫仿真扑翼飞行器，其特征在于：所述的配重平衡体（14）内装有电池，该电池通过电源线（13）与遥控接收器（1）、控制电机（10）和平衡体电机（21）连接。

4.如权利要求1至3所述的任一昆虫仿真扑翼飞行器，其特征在于：所述的扑翼控制装置（20）的的结构为，在上机架（2）的两端横向贯穿导轨（5），齿条（6）与导轨（5）滑动连接；在上机架（2）和底机架（8）之间活动连接有异形轴（3），其中异形轴（3）的中上方设有一体结构的矩形块（18），矩形块（18）上设有轴线水平的通孔；异形轴（3）的下方同轴配置异形齿轮（9），其中异形齿轮（9）的下方为圆柱直齿轮（9-1）结构，该圆柱直齿轮（9-1）与齿条（6）啮合，在异形齿轮（9）的上方设有不完全锥齿轮Ⅰ（9-2）结构，不完全锥齿轮Ⅰ（9-2）上啮合有不完全锥齿轮Ⅱ（4），在不完全锥齿轮Ⅰ（9-2）与不完全锥齿轮Ⅱ（4）所形成的直角空间为矩形块（18），扑翼骨架轴（11）一端穿过矩形块（18）的水平通孔与不完全锥齿轮Ⅱ（4）同轴配置；在齿条（6）的端部设有长条孔形滑道（19），滑道（19）的长度方向与齿条（6）的长度方向垂直，控制电机（10）的输出轴通过曲柄滑块（7）与滑道（19）活动连接。

5.如权利要求4所述的昆虫仿真扑翼飞行器，其特征在于：所述的异形齿轮（9）的孔与异型轴（3）的下方圆柱轴为间隙配合；不完全锥齿轮Ⅱ（4）的孔与扑翼架轴（11）的一端为过盈配合。

6. 如权利要求5所述的昆虫仿真扑翼飞行器，其特征在于：所述的两个对称设置的异形轴（3）的下端分别连接M型板簧（22）的两端，M型板簧（22）的中心与底机架（8）外部伸出的定位轴（23）连接。