CN109204811A - 有尾翼扑翼飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种有尾翼扑翼飞行器,包括电机、机架、传动带、曲柄、连杆、摇杆、机翼、橡胶垫、舵机、舵机连杆、尾翼。该扑翼飞行器包括两个机翼,两个机翼由同一个摇杆来带动,扑翼机构简单。该扑翼飞行器重心低,滚转稳定性高,可以不对该扑翼飞行器的滚转进行控制。并且该扑翼飞行器可以使用高刚度机翼,扑翼飞行器立轴竖直时,电机高速转动时,机翼上扑过程机翼在水平面上的正投影平均面积小,机翼下扑过程机翼在水平面上的正投影平均面积大,机翼产生的升力大。
Description
技术领域
本发明涉及飞行器领域,具体是一种有尾翼扑翼飞行器。
背景技术
自然界中能够飞行的昆虫、鸟类、蝙蝠均采用扑翼飞行,具有高机动性和低能耗的特点。扑翼飞行器是有别于固定翼飞行器、旋翼飞行器的飞行器,它是采用昆虫、鸟类、蝙蝠飞行方式的飞行器,在军用、民用方面用途广泛。已有多种扑翼飞行器实现了飞行,例如德国费斯托公司的“SmartBird”扑翼飞行器。
在现有技术中扑翼飞行器中存在以下问题:
1、一侧机翼上扑时另一侧机翼也要上扑,一侧机翼下扑时另一侧机翼也要下扑,扑翼机构复杂。
2、机翼的刚度不够大,机翼产生的升力难以进一步提高。
发明内容
本发明为了解决现有技术的问题,提供了一种有尾翼扑翼飞行器。
本发明包括电机、机架、传动带、曲柄、连杆、摇杆、机翼、橡胶垫、舵机、舵机连杆、尾翼。
所述的电机的底座固定在机架上,电机输出轴轴线与扑翼飞行器纵轴平行,电机的输出轴上固定有小带轮。小带轮可以通过传动带带动曲柄,曲柄兼做大带轮,曲柄通过第一整转副与机架连接,第一整转副轴线与电机输出轴轴线平行。曲柄通过第二整转副与连杆的一端连接,第二整转副轴线与电机输出轴轴线平行。连杆的另一端通过第一摆转副与摇杆连接,第一摆转副轴线与电机输出轴轴线平行。摇杆通过第二摆转副与机架连接,第二摆转副轴线与电机输出轴轴线平行。曲柄、连杆、摇杆、机架组成曲柄摇杆机构。
所述的机翼通过第三摆转副与摇杆连接,第三摆转副轴线与电机输出轴轴线垂直。摇杆上固定有凸起,凸起限制机翼围绕第三摆转副轴线摆动的范围,使得当扑翼飞行器立轴竖直时,电机高速转动时,机翼上扑过程机翼在水平面上的正投影平均面积小,机翼下扑过程机翼在水平面上的正投影平均面积大,机翼产生的升力大。凸起上包有橡胶垫,当电机高速转动时,机翼根部的杆与橡胶垫碰撞。
该扑翼飞行器包括两个机翼,每个机翼分别通过一个第三摆转副与同一个摇杆连接,左侧机翼处于上扑过程时右侧机翼处于下扑过程,左侧机翼处于下扑过程时右侧机翼处于上扑过程。所述的舵机的底座固定在机架上,舵机通过舵机连杆操纵尾翼,尾翼通过第四摆转副与机架连接,第四摆转副轴线与电机输出轴轴线垂直。该扑翼飞行器包括两个尾翼,两个尾翼组成V形尾翼,每个尾翼分别由一个舵机操纵,可以实现对飞行器俯仰和偏航的控制。该扑翼飞行器重心低,滚转稳定性高,可以不对该扑翼飞行器的滚转进行控制。
本发明有益效果在于:
1、该扑翼飞行器包括两个机翼,两个机翼由同一个摇杆来带动,扑翼机构简单。
2、该扑翼飞行器可以使用高刚度机翼,而且扑翼飞行器立轴竖直时,电机高速转动时,机翼上扑过程机翼在水平面上的正投影平均面积小,机翼下扑过程机翼在水平面上的正投影平均面积大,机翼产生的升力大。
附图说明
图1为本发明的轴测图。
图2为本发明的俯视图,图中左侧机翼处于下扑过程,右侧机翼处于上扑过程。
图3为本发明电机的轴测图。
图4为本发明机架的轴测图。
图5为本发明曲柄的轴测图。
图6为本发明连杆的轴测图。
图7为本发明摇杆的轴测图。
图8为本发明机翼的轴测图。
图9为本发明摇杆和橡胶垫的轴测图。
图10为本发明舵机的轴测图。
图11为本发明舵机连杆的轴测图。
图12为本发明尾翼的轴测图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明提供了一种有尾翼扑翼飞行器,如图1、图2所示。该扑翼飞行器包括电机1、机架2、传动带3、曲柄4、连杆5、摇杆6、机翼7、橡胶垫8、舵机9、舵机连杆10、尾翼11。
所述的电机1的底座固定在机架2上,电机1输出轴轴线与扑翼飞行器纵轴平行,电机1的输出轴上固定有小带轮12。电机1如图3所示,机架2如图4所示。小带轮12可以通过传动带3带动曲柄4,曲柄4兼做大带轮,曲柄4通过第一整转副与机架2连接,第一整转副轴线与电机1输出轴轴线平行。曲柄4如图5所示。曲柄4通过第二整转副与连杆5的一端连接,第二整转副轴线与电机1输出轴轴线平行。连杆5如图6所示。连杆5的另一端通过第一摆转副与摇杆6连接,第一摆转副轴线与电机1输出轴轴线平行,摇杆6通过第二摆转副与机架2连接,第二摆转副轴线与电机1输出轴轴线平行。摇杆6如图7所示。曲柄4、连杆5、摇杆6、机架2组成曲柄摇杆机构。
所述的机翼7通过第三摆转副与摇杆6连接,第三摆转副轴线与电机1输出轴轴线垂直。机翼7如图8所示。摇杆6上固定有凸起13,凸起13限制机翼7围绕第三摆转副轴线摆动的范围,使得当扑翼飞行器立轴竖直时,电机1高速转动时,机翼7上扑过程机翼7在水平面上的正投影平均面积小,机翼7下扑过程机翼7在水平面上的正投影平均面积大。凸起13上包有橡胶垫8,当电机1高速转动时,机翼7根部的杆14与橡胶垫8碰撞。摇杆6、橡胶垫8如图9所示。
该扑翼飞行器包括两个机翼7,每个机翼7分别通过一个第三摆转副与同一个摇杆6连接,左侧机翼7处于上扑过程时右侧机翼7处于下扑过程,左侧机翼7处于下扑过程时右侧机翼7处于上扑过程。所述的舵机9的底座固定在机架2上,舵机9如图10所示。舵机9通过舵机连杆10操纵尾翼11,尾翼11通过第四摆转副与机架2连接,第四摆转副轴线与电机1输出轴轴线垂直。舵机连杆10如图11所示,尾翼11如图12所示。该扑翼飞行器包括两个尾翼11,两个尾翼11组成V形尾翼,每个尾翼11分别由一个舵机9操纵,可以实现对飞行器俯仰和偏航的控制。该扑翼飞行器重心低,滚转稳定性高,可以不对该扑翼飞行器的滚转进行控制。
本发明具体应用途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种有尾翼扑翼飞行器,其特征在于:包括电机(1)、机架(2)、传动带(3)、曲柄(4)、连杆(5)、摇杆(6)、机翼(7)、橡胶垫(8)、舵机(9)、舵机连杆(10)、尾翼(11);
所述的电机(1)的底座固定在机架(2)上,电机(1)输出轴轴线与扑翼飞行器纵轴平行,电机(1)的输出轴上固定有小带轮(12),小带轮(12)通过传动带(3)带动曲柄(4),曲柄(4)兼做大带轮;曲柄(4)通过第一整转副与机架(2)连接,第一整转副轴线与电机(1)输出轴轴线平行;曲柄(4)通过第二整转副与连杆(5)的一端连接,第二整转副轴线与电机(1)输出轴轴线平行;连杆(5)的另一端通过第一摆转副与摇杆(6)连接,第一摆转副轴线与电机(1)输出轴轴线平行;摇杆(6)通过第二摆转副与机架(2)连接,第二摆转副轴线与电机(1)输出轴轴线平行;曲柄(4)、连杆(5)、摇杆(6)和机架(2)组成曲柄摇杆机构;
所述的机翼(7)通过第三摆转副与摇杆(6)连接,第三摆转副轴线与电机(1)输出轴轴线垂直;该扑翼飞行器包括两个机翼(7),每个机翼(7)分别通过一个第三摆转副与同一个摇杆(6)连接,左侧机翼(7)处于上扑过程时右侧机翼(7)处于下扑过程,左侧机翼(7)处于下扑过程时右侧机翼(7)处于上扑过程;
所述的舵机(9)的底座固定在机架(2)上,舵机(9)通过舵机连杆(10)操纵尾翼(11),尾翼(11)通过第四摆转副与机架(2)连接,第四摆转副轴线与电机(1)输出轴轴线垂直。
2.根据权利要求1所述的有尾翼扑翼飞行器,其特征在于:所述的摇杆(6)上固定有凸起(13),凸起(13)限制机翼(7)围绕第三摆转副轴线摆动的范围,使得当扑翼飞行器立轴竖直时,电机(1)高速转动时,机翼(7)上扑过程机翼(7)在水平面上的正投影平均面积小,机翼(7)下扑过程机翼(7)在水平面上的正投影平均面积大。
3.根据权利要求2所述的有尾翼扑翼飞行器,其特征在于:所述的凸起(13)上包有橡胶垫(8),当电机(1)高速转动时,机翼(7)根部的杆(14)与橡胶垫(8)碰撞。
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