CN106347661B - 一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器及制作方法，涉及微型扑旋翼飞行器及制作方法，属于微小型飞行器领域。本发明包括机翼、旋转机构、驱动机构、电源装置、方向控制装置、弹性起落架。驱动机构用于将音圈电机输出的直线往复运动传递至主轴和柔性连接件上，从而带动机翼上下扑动。旋转机构用于支撑机翼绕主轴自由旋转。方向控制装置利用机翼旋转产生的下洗气流，通过一对舵面实现转向控制。本发明还公开上述微型扑旋翼飞行器的制作方法。本发明在实现垂直起降，悬停控制、转向控制、前飞控制功能的基础上，能够消除由驱动机构带来的机身水平方向上的大幅度震颤。此外，本发明结构简洁，有利于扑旋翼飞行器微型化。

Description

一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器及制作方法

技术领域

本发明涉及一种微型扑旋翼飞行器及其制作方法，尤其涉及一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器及其制作方法，属于微小型飞行器领域。

背景技术

由于微型飞行器体积小、重量轻，具有良好的隐蔽性和机动性，适于在较小空间范围内和某些恶劣环境或特殊条件下完成检测、通讯、勘探、侦查和协助援救等任务。因此，发展微型飞行器对于未来国家安全和国民经济建设等方面都将起到积极的作用。

公开号为CN 101492093的专利申请：“扑旋翼设计方法及利用此方法设计的微小型扑旋翼飞行器”中公开了微小型扑旋翼飞行器。该专利发明的微小型扑旋翼飞行器通过特定的驱动装置使一对反对称安装的机翼扑动，扑动运动产生推力使机翼旋转，该飞行器所需的升力由机翼的扑动和旋转运动共同提供。在此种飞行方式下机翼所产生的旋转是由于其扑动所产生而非飞行器提供，因此扑旋翼飞行器不需要尾桨来抵消旋翼的扭矩。此外扑旋翼同时拥有垂直起降，悬停、转向与前飞等飞行能力，且由于不需要尾桨或者其他平衡方案，扑旋翼飞行器在微型化方面也有着很大的优势。

现在公开的扑旋翼飞行器的动力驱动装置都普遍采用旋转电机+减速机构+曲柄摇杆机构。尽管这种传统的动力驱动装置技术成熟，亦能产生可观的驱动力，但是此种驱动装置结构复杂，重量大，机械效率低。而且由于采用曲柄摇杆机构会造成扑旋翼机体在水平方向上的大幅度振动，对机身的姿态控制产生的不良影响。

发明内容

针对现有技术中扑旋翼飞行器驱动装置结构复杂，重量较大，机械效率低以及机体水平方向震颤的问题。本发明公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器要解决的技术问题是，在实现垂直起降，悬停控制、转向控制、前飞控制功能的基础上，消除由驱动机构带来的机身水平方向上的大幅度震颤。此外，本发明还具有结构简洁，有利于扑旋翼飞行器微型化的优点。本发明还公开一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器的制作方法。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

本发明公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，包括机翼、旋转机构、驱动机构、电源装置、方向控制装置、弹性起落架。

所述机翼为两个相同的薄膜翼，所述的薄膜翼包括机翼主梁、斜次梁、垂直次梁和翼膜，所述的翼膜强度需保证薄膜翼能够承受使用工况下的气动载荷。薄膜粘在主梁、斜次梁和垂直次梁支撑所构成平面上。主梁、斜次梁和垂直次梁均采用密度低刚度大的材料；机翼的主梁穿过旋转支架的圆孔与柔性连接件固连，并保证在静止状态下机翼与水平面间形成正攻角。

驱动机构用于将音圈电机输出的直线往复运动传递至主轴和柔性连接件上，从而带动机翼上下扑动。驱动机构包含机身、主轴、固定在机身上的弹簧座和弹簧、音圈电机、固定片、柔性连接件。通过调整弹簧刚度实现驱动机构与音圈电机的共振，使音圈电机输出的振幅更大。柔性连接件通过固定片连接在主轴上端，柔性连接件采用弹性适度且有足够韧性的材料。通过柔性连接件的形变，实现机翼下拍时攻角-10度～0度之间，上拍时实现机翼攻角值介于40度～60度之间，使机翼在维持正升力的基础上，有效的减小负升力，使机翼的平均升力得到进一步提升，飞行器能量利用率更高。

驱动机构采用音圈电机直线驱动的方式，能够从根本上解决现有的曲柄连杆机构带来的机身水平方向的大幅度震颤问题，使飞行更加平稳。

所述的旋转机构下端固连于机身之上，用于支撑机翼绕主轴自由旋转。旋转机构包括旋转支架、固定于机身上的固定套筒、弹簧卡圈、润滑垫片和润滑套。固定套筒与旋转支架的上、下接触面间分别安装润滑垫片，固定套筒外壁与旋转支架内壁接触面安装润滑套。固定套筒与上润滑垫片间安装用于防止旋转支架和润滑垫片向上脱出的弹簧卡圈。

润滑垫片、润滑套分别在径向开有便于安装的口，润滑垫片、润滑套由固体润滑材料制作。

旋转机构由于采用有自润滑效果的润滑垫片、润滑套，能够取代已有技术中的轴承组件，具有重量轻，结构简单的优点。

电源装置安装在机身下方，包括微型电源和电源输出控制器。微型电源与电源输出控制器粘结在一起，电源输出控制器能够控制输出电流的大小与频率，以控制音圈电机的运动。

方向控制装置安装于机身两侧，包括微型舵机、舵面主梁和舵面。转向控制的工作原理是利用机翼旋转产生的下洗气流，通过一对舵面实现转向的控制：当机翼产生的下洗气流流过舵面时，舵面产生的气动力在水平面内形成了一个绕机身中心轴的力偶，驱动机身旋转，实现飞行器的转向控制。前飞控制的工作原理是当机翼旋转产生的下洗气流流过舵面时，两个舵面向同一侧偏移，产生沿预定方向的合力，驱动飞行器前进，实现飞行器的前进控制。

弹性起落架安装在机身的正下方，包括矩形片和由四个均布的“S”形弹性支撑腿，能够减小扑旋翼飞行器在降落瞬间所受的冲击。

所述的固体润滑材料优选聚四氟乙烯。

所述的正攻角优选20度。

所述的密度低刚度大的材料优选碳纤维材料，所述的薄膜材料优选聚乙烯制作。

所述的弹性适度且有足够韧性的材料优选PVC材料。

本发明公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器的工作过程为：电源输出控制器工作，电源输出控制器输出电流至音圈电机，音圈电机在机身的轴向约束下产生沿轴向的高速往复运动，使机翼上下扑动。机翼上下拍动产生向上的升力和向前的推力，反对称安装的两机翼翼面产生推力带动机翼和旋转机构围绕主轴自由旋转，即实现机翼的被动旋转运动。机翼的被动旋转运动又产生了额外的气动升力，使机翼产生的升力满足设计的扑旋翼飞行器飞行的要求。舵面在微型舵机的驱动下偏转，机翼产生的下洗气流作用在舵面上产生力偶，使扑旋翼飞行器转向；偏转舵面使扑旋翼飞行器倾斜，使扑旋翼飞行器前飞。扑旋翼飞行器准备着陆时，电源输出控制器产生信号使机翼拍动频率降低，机翼提供的升力降低，飞行器下降，弹性起落架保障扑旋翼飞行器安全落地。

本发明公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器的制作方法包括如下步骤：

步骤一：制作机翼。

机翼为两个相同的薄膜翼，每个机翼包括机翼主梁、斜次梁、垂直次梁和翼膜。机翼主梁与垂直次梁直径相同，斜次梁细于机翼主梁；垂直次梁垂直连接于机翼主梁之上，斜次梁与机翼主梁粘结在机翼主梁之上且处在机翼主梁和垂直次梁所成的平面内。翼膜粘附于机翼主梁和垂直次梁所成平面上。

步骤二：制作旋转机构。

旋转机构包括旋转支架、固定于机身上的固定套筒、弹簧卡圈、润滑垫片和润滑套。分别在润滑垫片、润滑套的径向开口，以便于将润滑垫片、润滑套安装在固定套筒上。组装旋转机构，依次将润滑垫片、润滑套套在固定套筒上，把旋转支架套在润滑套上，将另一个润滑垫片安装在旋转支架上，用弹簧卡圈在上方固定，防止旋转支架和垫片等向上脱出。

步骤三：制作驱动机构。

驱动机构包括机身、主轴、固定在机身上的弹簧座和弹簧、音圈电机、固定片、柔性连接件；机身采用机加加工的方式加工成型。机身中上方的中心孔用以限制主轴只能在轴向往复运动。主轴和弹簧座均通过数控机床机加的方式加工而成。

将主轴分别穿过弹簧座与弹簧，令弹簧上端固连于弹簧座下方，弹簧下方用钢丝穿过主轴的孔，与主轴固连。将主轴穿过机身中心的中心孔，将弹簧座用粘合剂粘结在机身上固定住。将主轴下方的螺纹杆与音圈电机的动子螺接，将音圈电机的动子与定子装配在一起。微调音圈电机，使音圈电机的定子处于机身的正中间，在定子侧边与机身交汇处点胶，使音圈电机的定子固定在机身上。柔性连接件通过两个固定片连接在主轴上端。

步骤四：制作电源装置。

电源装置包括微型电源和电源输出控制器。电源控制器采用带有无线电收发装置的控制电路板。微型电源与电源输出控制器用导线连接。

步骤五：制作方向控制装置。

方向控制装置包括一个微型舵机、舵面主梁，舵面。微型舵机采用微型控制舵机；将舵面粘结在舵面主梁上；将舵面主梁安装在微型舵机)上。

步骤六：制作弹性起落架

弹性起落架包括矩形片和由四个均布的“S”形弹性支撑腿，将四个支撑腿粘结在薄片上。

步骤七：总装装配。

将机翼、旋转机构、驱动机构、电源装置、方向控制装置和弹性起落架装配在一起。将弹性起落架安装在机身下方，将电源装置安装在弹性起落架下方。将微型电源和电源输出控制器和音圈电机用导线组成控制回路；将旋转机构嵌套于主轴上并将旋转机构中的固定套筒粘结在机身上。将固定片粘接在主轴上，通过两个固定片将柔性连接件限定在主轴上端。机翼主梁根部反对称固定于柔性连接件上，使机翼弦线与水平面形成正攻角。最后将两个方向控制装置安装在机身两侧。

有益效果：

1、本发明公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，能够实现扑旋翼飞行器的垂直起降、悬停控制、转向控制、前飞控制的功能。

2、本发明公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，驱动机构采用音圈电机直线驱动的方式，能够从根本上解决现有的曲柄连杆机构带来的机身水平方向的大幅度震颤问题，使飞行更加平稳。

3、本发明公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，扑旋翼根部使用柔性连接件，在上下扑动过程中能够产生一定量的有益扭转变形，对增加气动升力产生了有益的作用。

4、本发明公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，旋转机构由于采用有自润滑效果的润滑垫片、润滑套，能够取代已有技术中的轴承组件，具有重量轻，结构简单的优点。

5、已有技术中方向控制装置包含转向控制模块与前飞控制模块，一般包含三至四个舵面，结构复杂。本发明公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，方向控制装置采用对称安装的两个舵面，能够产生用于机身转向的力偶和前飞的合力，即实现转向控制和前飞控制，具有机构简单的优点。

6、本发明公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，弹性起落架安装在机身的正下方，包括矩形片和由四个均布的“S”形弹性支架，能够减小扑旋翼飞行器在降落瞬间所受的冲击。

7、本发明公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器的制作方法，工艺简单、易于加工，更利于实现。

附图说明

图1是本发明一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器的各系统组成图；

图2是本发明一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器的机翼结构图；

图3是本发明一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器的旋转机构组成图；

图4是本发明一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器的驱动机构组成图；

图5是本发明一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器弹性起落架的结构图；

其中：

1-机翼 2-旋转机构 3-驱动机构

4-电源装置 5-方向控制装置 6-弹性起落架

101-机翼主梁 102-斜次梁 103-垂直次梁

104-翼膜 201-旋转支架 202-固定套筒

203-弹簧卡圈 204-润滑垫片 205-润滑套

301-机身 302-主轴 303-弹簧座

304-弹簧 305-音圈电机 306-固定片

307-柔性连接件 401-微型电源 402-电源输出控制器

501-微型舵机 502-舵面主梁 503-舵面

具体实施方式

现在结合附图对本发明进行进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1：

本实施例公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，如图1所示，包括机翼1、旋转机构2、驱动机构3、电源装置4、方向控制装置5和弹性起落架6。

所述机翼1为两个相同的薄膜翼，所述的薄膜翼包括机翼主梁101、斜次梁102、垂直次梁103和翼膜104，所述的翼膜104强度需保证薄膜翼能够承受使用工况下的气动载荷，材料为聚乙烯。薄膜104粘在主梁101、斜次梁102和垂直次梁103支撑所构成平面上。主梁101、斜次梁102和垂直次梁103均采用碳纤维材料；机翼1的主梁101穿过旋转支架201的圆孔与柔性连接件307固连，并保证在静止状态下机翼1与水平面间形成20度正攻角。

驱动机构3用于将音圈电机305输出的直线往复运动传递至主轴302和柔性连接件307上，从而带动机翼1上下扑动。驱动机构3包含机身301、主轴302、固定在机身上的弹簧座303和弹簧304、音圈电机305、固定片306、柔性连接件307。通过调整弹簧304刚度实现驱动机构3与音圈电机305的共振，使音圈电机305输出的振幅更大。柔性连接件307通过固定片306连接在主轴302上端，柔性连接件307采用弹性适度有且足够韧性的材料，选用PVC材料。通过柔性连接件307的形变，实现机翼1下拍时攻角-10度～0度之间，上拍时实现机翼1攻角值介于40度～60度之间，使机翼1在维持正升力的基础上，有效的减小负升力，使机翼1的平均升力得到进一步提升，飞行器能量利用率更高。

驱动机构3采用音圈电机305直线驱动的方式，能够从根本上解决现有的曲柄连杆机构带来的机身301水平方向的大幅度震颤问题，使飞行更加平稳。

所述的旋转机构2下端固连于机身301之上，用于支撑机翼1绕主轴302自由旋转。旋转机构2包括旋转支架201、固定于机身3上的固定套筒202、弹簧卡圈203、润滑垫片204和润滑套205。固定套筒202与旋转支架201的上、下接触面间分别安装润滑垫片204，固定套筒202外壁与旋转支架201内壁接触面安装润滑套205。固定套筒202与上润滑垫片204间安装用于防止旋转支架201和润滑垫片204向上脱出的弹簧卡圈203。所述的固体润滑材料为聚四氟乙烯。

润滑垫片204、润滑套205分别在径向开有便于安装的口，润滑垫片204、润滑套205由固体润滑材料制作。

旋转机构2由于采用有自润滑效果的润滑垫片204、润滑套205，能够取代已有技术中的轴承组件，具有重量轻，结构简单的优点。

电源装置4安装在机身301下方，包括微型电源401和电源输出控制器402。微型电源401与电源输出控制器402粘结在一起，电源输出控制器402能够控制输出电流的大小与频率，以控制音圈电机305的运动。

方向控制装置5安装于机身301两侧，包括微型舵机501、舵面主梁502和舵面503。转向控制的工作原理是利用机翼1旋转产生的下洗气流，通过一对舵面503实现转向的控制：当机翼1产生的下洗气流流过舵面503时，舵面503产生的气动力在水平面内形成了一个绕机身301中心轴的力偶，驱动机身3旋转，实现飞行器的转向控制。前飞控制的工作原理是当机翼1旋转产生的下洗气流流过舵面503时，两个舵面503向同一侧偏移，产生沿预定方向的合力，驱动飞行器前进，实现飞行器的前进控制。

弹性起落架6安装在机身301的正下方，包括矩形片和由四个均布的“S”形弹性支撑腿，能够减小扑旋翼飞行器在降落瞬间所受的冲击。

本实施例公开的一种基于音圈电机305驱动的微型扑旋翼飞行器的工作过程为：电源输出控制器502工作，电源输出控制器502输出电流至音圈电机305，音圈电机305在机身301的轴向约束下产生沿轴向的高速往复运动，使机翼1上下扑动。机翼1上下拍动产生向上的升力和向前的推力，反对称安装的两机翼1翼面产生推力带动机翼1和旋转机构2围绕主轴302自由旋转，即实现机翼1的被动旋转运动。机翼1的被动旋转运动又产生了额外的气动升力，使机翼1产生的升力满足设计的扑旋翼飞行器飞行的要求。舵面503在微型舵机501的驱动下偏转，机翼1产生的下洗气流作用在舵面503上产生力偶，使扑旋翼飞行器转向；偏转舵面503使扑旋翼飞行器倾斜，使扑旋翼飞行器前飞。扑旋翼飞行器准备着陆时，电源输出控制器402产生信号使机翼1拍动频率降低，机翼1提供的升力降低，飞行器下降，弹性起落架6保障扑旋翼飞行器安全落地。

本实施例公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，制作方法包括如下步骤：

步骤一：制作机翼1。

机翼1为两个相同的薄膜翼，如图2所示每个机翼包括机翼主梁101、斜次梁102、垂直次梁103和翼膜104。机翼主梁101、斜次梁102、垂直次梁103均采用碳纤维杆制造，其中机翼主梁101与垂直次梁103直径相同，斜次梁102细于机翼主梁101；翼膜104采用的是聚乙烯薄膜；垂直次梁103垂直连接于机翼主梁101之上，斜次梁与机翼主梁101成30度角粘结在机翼主梁101之上且处在机翼主梁101和垂直次梁103所成的平面内。翼膜104裁剪成如图2所示之形状，粘附于机翼主梁101和垂直次梁103所成平面上；

步骤二：制作旋转机构2。

旋转机构2如图3所示，包括旋转支架201、固定于机身3上的固定套筒202、弹簧卡圈203、润滑垫片204和润滑套205。其中旋转支架201和固定套筒202均为铝合金2A12材料，采用机加加工的方式加工成型。弹簧卡圈203为弹簧钢材料，用机械加工的方式加工成型。润滑垫片204和润滑套205均为固体润滑材料聚四氟乙烯，采用3D打印的方式加工而成。分别在润滑垫片204、润滑套205的径向开口，以便于将润滑垫片204、润滑套205安装在固定套筒202上。组装旋转机构2，依次将润滑垫片204、润滑套205套在固定套筒202上，把旋转支架201套在润滑套205之上，将另一个润滑垫片204安装在旋转支架201上，用弹簧卡圈203在上方固定，防止旋转支架201和垫片204等向上脱出。

步骤三：制作驱动机构3。

驱动机构3如图4所示，包括机身301、主轴302、固定在机身上的弹簧座303和弹簧304、音圈电机305、固定片306、柔性连接件307；机身301为铝合金2A12材料，采用机加加工的方式加工成型。机身3中上方的中心孔用以限制主轴302只能在轴向往复运动。主轴302使用304不锈钢材料，通过数控机床机加的方式加工而成；弹簧座303使用铝合金2A12材料，通过数控机床机加的方式加工而成；弹簧304为弹簧钢材料，通过计算弹簧304所需的刚度，计算得出弹簧304的线径，直径和螺旋角等参数，在特制工装上绕制而成，成型后在保温箱中做定型处理。

将主轴穿过分别弹簧座303与弹簧304，令弹簧304上端固连于弹簧座303下方，弹簧304下方用钢丝穿过主轴302的孔，与主轴302固连。将主轴302穿过机身301中心的中心孔，将弹簧座用粘合剂粘结在机身301上固定住。主轴302下方为M2的螺纹杆，将螺纹杆与音圈电机305的动子螺接，将音圈电机305的动子与定子装配在一起。微调音圈电机305，使音圈电机305的定子处于机身的正中间，在定子侧边与机身3交汇处点胶，固定。柔性连接件307通过两个固定片306连接在主轴302上端。

步骤四：制作电源装置4。

电源装置4包括微型电源401和电源输出控制器402。微型电源401采用微型可充电式锂电池，电源控制器402采用带有无线电收发装置的控制电路板。微型电源401与电源输出控制器402用导线连接。

步骤五：制作方向控制装置5。

方向控制装置5包括一个微型舵机501、舵面主梁502，舵面503。微型舵机501采用微型控制舵机；舵面主梁502为碳纤维材料，舵面503采用具有一定刚度的聚乙烯塑料薄片；将舵面503粘结在舵面主梁502上；将舵面主梁502安装在微型舵机501上。

步骤六：制作弹性起落架6。

弹性起落架6如图5所示，薄片为铝合金2A12材料，四条支撑腿为不锈钢丝按图纸弯制而成，最后将四个支撑腿粘结在薄片上。

步骤七：飞行器装配。

飞行器装配即将机翼1、旋转机构2、驱动机构3、电源装置4、方向控制装置5和弹性起落架6装配在一起。将弹性起落架6安装在机身301下方，将电源装置4安装在弹性起落架6下方。将微型电源501和电源输出控制器502和音圈电机305用导线组成控制回路；将旋转机构2嵌套于主轴401上并将旋转机构2中的固定套筒202粘结在机身上。将固定片306粘接在主轴307上，令两个固定片306将柔性连接件307限定在主轴上端。机翼主梁101根部反对称固定于柔性连接件307上，使机翼弦线与水平面成正攻角，以20度为最适宜。最后将两个方向控制装置6安装在机身3两侧。

步骤八：试飞。调整重心，通电，电源输出控制器502工作，电源输出控制器502输出电流至音圈电机305，音圈电机305产生高速的往复运动使机翼1上下扑动。机翼1的扑动产生的推力带动扑翼旋转，机翼1产生的升力满足设计的扑旋翼飞行器飞行的要求。舵面503在微型舵机501的驱动下偏转产生力偶，使扑旋翼飞行器转向；偏转舵面503使扑旋翼飞行器机身倾斜一定角度，使扑旋翼飞行器前飞。扑旋翼飞行器准备着陆时，电源输出控制器402产生信号使机翼1拍动频率降低，机翼1提供的升力降低，飞行器下降，弹性起落架6保障扑旋翼飞行器安全落地。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，包括机翼(1)、旋转机构(2)、驱动机构(3)、电源装置(4)、方向控制装置(5)、弹性起落架(6)；所述机翼(1)为两个相同的薄膜翼，所述的薄膜翼包括机翼主梁(101)、斜次梁(102)、垂直次梁(103)和翼膜(104)，所述的翼膜(104)强度需保证薄膜翼能够承受使用工况下的气动载荷；翼膜(104)粘在主梁(101)、斜次梁(102)和垂直次梁(103)支撑所构成平面上；主梁(101)、斜次梁(102)和垂直次梁(103)均采用密度低刚度大的材料；机翼(1)的主梁(101)穿过旋转支架(201)的圆孔与柔性连接件(307)固连，并保证在静止状态下机翼(1)与水平面间形成正攻角；其特征在于：驱动机构(3)用于将音圈电机(305)输出的直线往复运动传递至主轴(302)和柔性连接件(307)上，从而带动机翼(1)上下扑动；驱动机构(3)包含机身(301)、主轴(302)、固定在机身上的弹簧座(303)和弹簧(304)、音圈电机(305)、固定片(306)、柔性连接件(307)；通过调整弹簧(304)刚度实现驱动机构(3)与音圈电机(305)的共振，使音圈电机(305)输出的振幅更大；柔性连接件(307)通过固定片(306)连接在主轴(302)上端，柔性连接件(307)采用弹性适度且有足够韧性的材料；通过柔性连接件(307)的形变，实现机翼(1)下拍时攻角-10度～0度之间，上拍时实现机翼(1)攻角值介于40度～60度之间，使机翼(1)在维持正升力的基础上，有效的减小负升力。

2.根据权利要求1所述的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，其特征在于：所述的旋转机构(2)下端固连于机身(301)之上，用于支撑机翼(1)绕主轴(302)自由旋转；旋转机构(2)包括旋转支架(201)、固定于机身(301)上的固定套筒(202)、弹簧卡圈(203)、润滑垫片(204)和润滑套(205)；固定套筒(202)与旋转支架(201)的上、下接触面间分别安装润滑垫片(204)，固定套筒(202)外壁与旋转支架(201)内壁接触面安装润滑套(205)；固定套筒(202)与上润滑垫片(204)间安装用于防止旋转支架(201)和润滑垫片(204)向上脱出的弹簧卡圈(203)。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，其特征在于：方向控制装置(5)安装于机身(301)两侧，包括微型舵机(501)、舵面主梁(502)和舵面(503)；转向控制的工作原理是利用机翼(1)旋转产生的下洗气流，通过一对舵面(503)实现转向的控制：当机翼(1)产生的下洗气流流过舵面(503)时，舵面(503)产生的气动力在水平面内形成了一个绕机身(301)中心轴的力偶，驱动机身(301)旋转，实现飞行器的转向控制；前飞控制的工作原理是当机翼(1)旋转产生的下洗气流流过舵面(503)时，两个舵面(503)向同一侧偏移，产生沿预定方向的合力，驱动飞行器前进，实现飞行器的前进控制。

4.根据权利要求3所述的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，其特征在于：电源装置(4)安装在机身(301)下方，包括微型电源(401)和电源输出控制器(402)；微型电源(401)与电源输出控制器(402)粘结在一起，电源输出控制器(402)能够控制输出电流的大小与频率，以控制音圈电机(305)的运动。

5.根据权利要求4所述的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，其特征在于：弹性起落架(6)安装在机身(301)的正下方，包括矩形片和由四个均布的“S”形弹性支撑腿，能够减小扑旋翼飞行器在降落瞬间所受的冲击。

6.根据权利要求5所述的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，其特征在于：所述的正攻角为20度；

所述的密度低刚度大的材料为碳纤维材料；

所述的翼膜材料为聚乙烯。

7.根据权利要求1或2所述的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，其特征在于：电源装置(4)安装在机身(301)下方，包括微型电源(401)和电源输出控制器(402)；微型电源(401)与电源输出控制器(402)粘结在一起，电源输出控制器(402)能够控制输出电流的大小与频率，以控制音圈电机(305)的运动。

8.根据权利要求1或2所述的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，其特征在于：弹性起落架(6)安装在机身(301)的正下方，包括矩形片和由四个均布的“S”形弹性支撑腿，能够减小扑旋翼飞行器在降落瞬间所受的冲击。

9.一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：制作机翼(1)；

机翼(1)为两个相同的薄膜翼，每个机翼包括机翼主梁(101)、斜次梁(102)、垂直次梁(103)和翼膜(104)；机翼主梁(101)与垂直次梁(103)直径相同，斜次梁(102)细于机翼主梁(101)；垂直次梁(103)垂直连接于机翼主梁(101)之上，斜次梁(102)与机翼主梁(101)成30°角粘结在机翼主梁(101)之上且处在机翼主梁(101)和垂直次梁(103)所成的平面内；翼膜(104)粘附于机翼主梁(101)和垂直次梁(103)所成平面上；

步骤二：制作旋转机构(2)；

旋转机构(2)包括旋转支架(201)、固定于机身(301)上的固定套筒(202)、弹簧卡圈(203)、润滑垫片(204)和润滑套(205)；分别在润滑垫片(204)、润滑套(205)的径向开口，以便于将润滑垫片(204)、润滑套(205)安装在固定套筒(202)上；组装旋转机构(2)，依次将润滑垫片(204)、润滑套(205)套在固定套筒(202)上，把旋转支架(201)套在润滑套(205)上，将另一个润滑垫片(204)安装在旋转支架(201)上，用弹簧卡圈(203)在上方固定，防止旋转支架(201)和垫片(204)向上脱出；

步骤三：制作驱动机构(3)；

驱动机构(3)包括机身(301)、主轴(302)、固定在机身上的弹簧座(303)和弹簧(304)、音圈电机(305)、固定片(306)、柔性连接件(307)；机身(301)采用机加加工的方式加工成型；机身(301)中上方的中心孔用以限制主轴(302)只能在轴向往复运动；主轴(302)和弹簧座(303)均通过数控机床机加的方式加工而成；

将主轴(302)分别穿过弹簧座(303)与弹簧(304)，令弹簧(304)上端固连于弹簧座(303)下方，弹簧(304)下方用钢丝穿过主轴(302)的孔，与主轴(302)固连；将主轴(302)穿过机身(301)中心的中心孔，将弹簧座(303)用粘合剂粘结在机身(301)上固定住；将主轴(302)下方的螺纹杆与音圈电机(305)的动子螺接，将音圈电机(305)的动子与定子装配在一起；微调音圈电机(305)，使音圈电机(305)的定子处于机身(301)的正中间，在定子侧边与机身(301)交汇处点胶，使音圈电机(305)的定子固定在机身(301)上；柔性连接件(307)通过两个固定片(306)连接在主轴(302)上端；

步骤四：制作电源装置(4)；

电源装置(4)包括微型电源(401)和电源输出控制器(402)；电源输出控制器(402)采用带有无线电收发装置的控制电路板；微型电源(401)与电源输出控制器(402)用导线连接；

步骤五：制作方向控制装置(5)；

方向控制装置(5)包括一个微型舵机(501)、舵面主梁(502)，舵面(503)；微型舵机(501)采用微型控制舵机；将舵面(503)粘结在舵面主梁(502)上；将舵面主梁(502)安装在微型舵机(501)上；

步骤六：制作弹性起落架(6)

弹性起落架(6)包括矩形片和由四个均布的“S”形弹性支撑腿，将四个支撑腿粘结在矩形片上；

步骤七：总装装配；

将机翼(1)、旋转机构(2)、驱动机构(3)、电源装置(4)、方向控制装置(5)和弹性起落架(6)装配在一起；将弹性起落架(6)安装在机身(301)下方，将电源装置(4)安装在弹性起落架(6)下方上；将微型电源(401)和电源输出控制器(402)和音圈电机(305)用导线组成控制回路；将旋转机构(2)嵌套于主轴(302)上并将旋转机构(2)中的固定套筒(202)粘结在机身(301)上；将固定片(306)粘接在主轴(302)上，通过两个固定片(306)将柔性连接件(307)限定在主轴(302)上端；机翼主梁(101)根部反对称固定于柔性连接件(307)上，使机翼(1)弦线与水平面形成正攻角；最后将两个方向控制装置(5)安装在机身(301)两侧。

10.根据权利要求9所述的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器的制作方法，其特征在于：还包括步骤八：试飞；

调整重心，通电，电源输出控制器(402)工作，电源输出控制器(402)输出电流至音圈电机(305)，音圈电机(305)产生高速的往复运动使机翼(1)上下扑动；机翼(1)的扑动产生的推力带动扑翼旋转，机翼(1)产生的升力满足设计的扑旋翼飞行器飞行的要求；舵面(503)在微型舵机(501)的驱动下偏转产生力偶，使扑旋翼飞行器转向；偏转舵面(503)使扑旋翼飞行器机身倾斜一定角度，使扑旋翼飞行器前飞；扑旋翼飞行器准备着陆时，电源输出控制器(402)产生信号使机翼(1)拍动频率降低，机翼(1)提供的升力降低，飞行器下降，弹性起落架(6)保障扑旋翼飞行器安全落地。