CN105620747B - 一种可实现∞字型运动轨迹的扑翼机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可实现∞字型运动轨迹的扑翼机构，包括机身以及设置于机身上的电动机、主动齿轮、从动齿轮、螺旋齿轮、从动螺旋齿轮、一对连杆机构以及一对翅翼骨架；主动齿轮连接在电动机的输出轴上，从动齿轮与主动齿轮啮合连接，与主动齿轮构成二级减速，螺旋齿轮的中心与从动齿轮的中心同轴连接，从动螺旋齿轮与螺旋齿轮啮合连接，连杆机构分别连接在从动螺旋齿轮的中心轴两端；连杆机构包括曲柄、连杆以及摇杆，曲柄与摇杆的长度不同，曲柄的一端连接在从动螺旋齿轮的中心轴的端部，摇杆的一端销接在机身上，连杆呈三角形，其中的两个端点分别连接在曲柄的另一端以及摇杆的另一端，第三个端点与翅翼骨架相连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种扑翼飞行器，具体说，是涉及一种可实现∞字型运动轨迹的扑翼机构，属于飞行器领域。
背景技术
飞机的发明归功于人类对飞行动物的认识，鸟类和昆虫的翅翼有着很强的机动灵活性，可以随时起飞和进行垂直方向的飞行，还可以进行快速的飞行转弯，并且能够持续悬停，这些飞行生物超强的飞行能力逐渐引起人类的极大地关注。微型扑翼机是仿生飞行器的一种，通过模拟飞行生物拍打翅膀的动作，从而产生升力和推力维持飞行。目前研究内容主要集中在扑翼的驱动机构和扑翼的驱动装置上。
目前大多数国内外的研究人员研制的扑翼飞行器驱动机构多集中于单自由度，对两个及以上的自由度的驱动机构仍未有很大突破，仅仅能实现单一的上下扑动，和飞行生物实际的复杂扑翼运动有很大差距，很难实现良好的飞行性能。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种更接近于大多数昆虫的扑翼运动的∞字型飞行轨迹的扑翼机构，以实现更良好的飞行性能。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可实现∞字型运动轨迹的扑翼机构，包括机身以及设置于所述机身上的电动机、主动齿轮、从动齿轮、螺旋齿轮、从动螺旋齿轮、一对连杆机构以及一对翅翼骨架；
所述主动齿轮连接在所述电动机的输出轴上，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合连接，与所述主动齿轮构成二级减速，所述螺旋齿轮的中心与所述从动齿轮的中心同轴连接，所述从动螺旋齿轮与所述螺旋齿轮啮合连接，所述连杆机构分别连接在所述从动螺旋齿轮的中心轴两端；
所述连杆机构包括曲柄、连杆以及摇杆，所述曲柄与所述摇杆的长度不同，所述曲柄的一端连接在所述从动螺旋齿轮的中心轴的端部，所述摇杆的一端销接在所述机身上，所述连杆呈三角形，其中的两个端点分别连接在所述曲柄的另一端以及所述摇杆的另一端，第三个端点与所述翅翼骨架相连接。
作为一种实施方式，所述主动齿轮的直径小于所述从动齿轮的直径。
作为一种实施方式，所述连杆机构以及所述翅翼骨架均对称设置于所述机身的两侧。
相较于现有技术，本发明的有益技术效果在于：
本发明提供的可实现∞字型运动轨迹的扑翼机构能够让扑翼实现∞字型飞行轨迹，相较于现有的扑翼机构更接近于大多数昆虫的扑翼运动，使飞行器得到更好的飞行性能。
附图说明
图1为本发明提供的一种可实现∞字型运动轨迹的扑翼机构的结构示意图；
图2为本发明提供的一种可实现∞字型运动轨迹的扑翼机构的局部放大图；
图中标号示意如下：1-机身；2-电动机；3-主动齿轮；4-从动齿轮；5-螺旋齿轮；6-从动螺旋齿轮；7-连杆机构；701-曲柄；702-连杆；703-摇杆；8-翅翼骨架。
具体实施方式
以下结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
如图1所示，本实施例提供的一种可实现∞字型运动轨迹的扑翼机构，包括机身1以及设置于机身1上的电动机2、主动齿轮3、从动齿轮4、螺旋齿轮5、从动螺旋齿轮6、一对连杆机构7以及一对翅翼骨架8。
主动齿轮3连接在电动机2的输出轴上，通过电动机2驱动主动齿轮3转动，从动齿轮4与主动齿轮3啮合连接，从动齿轮4的直径要比主动齿轮3大，从而构成二级减速结构。螺旋齿轮5与从动齿轮4同轴连接，而从动螺旋齿轮6与螺旋齿轮5啮合，电动机2输出的动力依次经过主动齿轮3、从动齿轮4、螺旋齿轮5传导至从动螺旋齿轮6。一对连杆机构7分别连接在从动螺旋齿轮6的中心轴两端，而一对翅翼骨架8分别对应连接在连杆机构7上，从动螺旋齿轮6的旋转带动连杆机构7运动，从而驱动翅翼骨架8实现扑翼运动。为了能够稳定飞行，连杆机构7与翅翼骨架8在机身1的两侧为左右对称结构。
如图2所示，本发明的翅翼骨架8之所以能够实现∞字型运动轨迹，其原理在于：连杆机构7包括曲柄701、连杆702以及摇杆703，曲柄701的一端连接在从动螺旋齿轮6的中心轴的端部，摇杆703的一端销接在机身1上，且曲柄701与摇杆703的长度不同。连杆702呈三角形形状，其中的两个端点分别连接在曲柄701的另一端以及摇杆703的另一端上，第三个端点与翅翼骨架8相连接。从动螺旋齿轮6的旋转带动曲柄701绕着其与从动螺旋齿轮6的连接点做圆周运动，在曲柄701的带动下，摇杆703也绕着其与机身1的连接点做圆周运动，由于曲柄701与摇杆703的长度不同，因此在曲柄701与摇杆703的圆周运动过程中，连杆702会走出∞字型运动轨迹，从而带动翅翼骨架8进行∞字型运动，实现仿生扑翼运动。在本实施例中，每侧的翅翼骨架8具有三根骨架，但本实用新型对此并不做限定，技术人员可根据实际情况进行设计。
正是由于这种更接近于大多数昆虫的扑翼运动，使得搭载本发明提供的扑翼机构的飞行器具有更好的飞行性能。
最后有必要在此指出的是：以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种可实现∞字型运动轨迹的扑翼机构，其特征在于：包括机身以及设置于所述机身上的电动机、主动齿轮、从动齿轮、螺旋齿轮、从动螺旋齿轮、一对连杆机构以及一对翅翼骨架；
所述主动齿轮连接在所述电动机的输出轴上，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合连接，与所述主动齿轮构成二级减速，所述螺旋齿轮的中心与所述从动齿轮的中心同轴连接，所述从动螺旋齿轮与所述螺旋齿轮啮合连接，所述连杆机构分别连接在所述从动螺旋齿轮的中心轴两端；
所述连杆机构包括曲柄、连杆以及摇杆，所述曲柄与所述摇杆的长度不同，所述曲柄的一端连接在所述从动螺旋齿轮的中心轴的端部，所述摇杆的一端销接在所述机身上，所述连杆呈三角形，其中的两个端点分别连接在所述曲柄的另一端以及所述摇杆的另一端，第三个端点与所述翅翼骨架相连接。
2.根据权利要求1所述的可实现∞字型运动轨迹的扑翼机构，其特征在于：所述主动齿轮的直径小于所述从动齿轮的直径。
3.根据权利要求1所述的可实现∞字型运动轨迹的扑翼机构，其特征在于：所述连杆机构以及所述翅翼骨架均对称设置于所述机身的两侧。
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