CN110254709A - 自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置及扑翼方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于无人机的自适应气流可转叶片往返直动式扑翼装置及扑翼方法。包括扑翼、滑道和连接件，扑翼连接在连接件上且可相对转动，连接件滑动连接在滑道上，滑道设置在飞行器上，扑翼包括扑翼框架，以及安装在扑翼框架内的可转动的叶片，扑翼框架内还设置有扭簧用于叶片的复位。本发明与现有技术相比，具有复位行程阻力小、工作行程推力大且稳定、气动效率高、能同时调节升力和推力、装置结构较简单、制造方便的特点，可广泛应用于低雷诺数飞行的各类小型飞行器和无人机中。

Description

自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置及扑翼方法

技术领域

本发明涉及扑翼型飞行器和飞行机器人领域，特别是一种用于无人机的自适应气流可转叶片往返直动式扑翼装置及扑翼方法。

背景技术

飞行器飞行方式有固定翼、旋翼和扑翼三种飞行类型，其中扑翼飞行是自然界飞行生物采用的飞行方式，主要利用双翅的上下扑动同时产生升力和推力，其主要特点是将举升、悬停和推进功能基于一体，同时具有很强的机动性和灵活性，更适合于执行绕过障碍物等的飞行。对于小尺寸和低速飞行状态的飞行器，属于低雷诺数下飞行，扑翼产生的非定常升力比固定翼的定常升力大得多；从推力方面来看，扑翼推进效率比螺旋桨推进效率高。

目前扑翼飞行器研究主要集中在模拟大自然中飞行生物的飞行姿态设计各种扑翼机构。扑翼驱动机构划可以分为多自由度扑翼驱动机构与单自由度扑翼驱动机构，前者能实现复杂的运动形式，但机构相对庞大复杂，后者驱动机构只需要实现拍打运动，通过固定机翼的后缘形成一个随机翼拍打而变化的迎角来实现扭转运动。

但这些扑翼机构的共同问题是总体气动效率偏低，甚至低于同尺度的固定翼微型飞行器。扑翼飞行器总体效率低下的主要原因是目前研究中大多是简单的仿造鸟类或昆虫翅膀的外形和扑动运动，却很难实现飞行生物扑翼上下扑动过程中利用翼翅自身姿态和结构的改变减小空气阻力并产生非定常气动力，由此产生的气动效率较低问题严重制约了扑翼式飞行器的普及应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种非常显著的减小扑翼型飞行器扑翼复位过程阻力、提升气动效率、升力和推力可调的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置及扑翼方法，以解决现有技术中存在的上述问题。

本发明公开了一种自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置，其包括扑翼、滑道和连接件，所述扑翼连接在所述连接件上且可相对转动，所述连接件滑动连接在所述滑道上，所述滑道设置在飞行器上，所述扑翼包括扑翼框架，以及安装在所述扑翼框架内的可转动的叶片，所述扑翼框架内还设置有用于所述叶片的复位的扭簧。

进一步的，所述扑翼框架上设置有叶片安装孔、叶片限位梁和扑翼转轴，所述叶片包括相对设置的叶片迎风面、叶片背风面以及设置在所述叶片上的叶片转轴，所述连接件设置有滑道孔和扑翼转轴孔，所述滑道孔的轴线与所述扑翼转轴孔的轴线垂直，所述滑道插装在所述滑道孔内且可转动，所述扑翼转轴插装在所述扑翼转轴孔内且可转动；所述叶片转轴插装在所述叶片安装孔内且可转动，所述扭簧套装在所述叶片转轴上，所述扭簧两端分别靠近所述扑翼框架和所述叶片迎风面设置；当所述扭簧处于压缩状态，所述叶片背风面靠近所述叶片限位梁。

进一步的是，还包括用于驱动所述连接件运动的传动装置，所述传动装置包括连杆、曲柄、传动轴，所述连接件上设置有第一销轴孔，所述第一销轴孔的轴线分别与所述滑道孔的轴线、所述扑翼转轴孔的轴线垂直；所述连杆上设置有第一连杆孔和第二连杆孔，所述曲柄上有第一曲柄孔和第二曲柄孔；所述连接件和所述连杆通过第一销轴连接所述第一销轴孔和所述第一连杆孔，所述连杆和所述曲柄通过第二销轴连接所述第二连杆孔和所述第一曲柄孔；所述传动轴连接所述第二曲柄孔和设置在飞行器上的第二减速器。

进一步的是，所述第一连杆孔的轴线和所述第二连杆孔的轴线平行，所述第一曲柄孔的轴线和所述第二曲柄孔的轴线平行；所述第一连杆孔的轴线和所述第二连杆孔的轴线之间的距离大于所述第一曲柄孔的轴线和所述第二曲柄孔的轴线之间的距离。

进一步的是，所述的连接件还设置有第一减速器和步进电机，所述扑翼转轴安装在所述第一减速器的输出轴上，所述步进电机的输出轴安装在所述第一减速器的输入孔内。

进一步的是，设置在所述飞行器上的电动机的输出轴安装在所述第二减速器输入孔内。

进一步的是，所述扑翼框架上还包括加强竖梁、加强横梁和加强斜梁中的至少一种，用于加强所述扑翼框架的强度。

进一步的是，所述叶片限位梁、所述加强竖梁、所述加强横梁和所述加强斜梁均为空心结构；所述叶片限位梁、所述加强竖梁、所述加强横梁和所述加强斜梁为工程塑料材质；所述叶片限位梁、所述加强竖梁、所述加强横梁和所述加强斜梁为碳素纤维材质。

进一步的是，所述叶片的数量大于1个。

本发明还公开了一种自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置的扑翼方法，包括以下步骤：

设置在飞行器中的电动机启动后，经过所述飞行器中的第二减速器减速后带动传动装置中的传动轴和曲柄转动，从而带动连接在所述传动装置中连杆上的连接件沿飞行器中的滑道作往复平动，插装在所述连接件的上的扑翼框架作往复平动；

当扑翼框架靠近所述传动轴时为工作状态，此时所述叶片在压缩的扭簧的作用下叶片背风面紧靠在叶片限位梁上，而叶片迎风面与气流运动方向垂直，气流直接作用在所述叶片迎风面上获得推动力；

通过设置在所述连接件上的步进电机经过第一减速器减速后带动所述扑翼框架转动，改变所述叶片的倾角，气流作用在所述叶片迎风面上的正压力可分解为升力和推力，所述叶片倾角的改变可以调节升力和推力的大小；

当所述扑翼框架远离所述传动轴运动时为复位状态，此时气流直接作用在所述叶片背风面上，使所述叶片进一步压缩所述扭簧后绕叶片转轴转动，直到所述叶片背风面基本与气流运动方向平行；

复位行程结束时，气流作用力降低，所述叶片在被压缩的所述扭簧的弹力作用下绕叶片转轴转动到工作状态。

实现本发明目的的技术解决方案是提供一种自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置，其包括扑翼框架、叶片、扭簧、滑道、连接件、连杆、曲柄、传动轴、第一销轴和第二销轴，扑翼框架上有叶片安装孔、叶片限位梁和扑翼转轴，叶片上有叶片迎风面、叶片转轴和叶片背风面，连接件上有滑道孔、第一销轴孔和扑翼转轴孔，滑道孔的轴线、第一销轴孔的轴线和扑翼转轴孔的轴线之间两两垂直，连杆上有第一连杆孔和第二连杆孔，曲柄上有第一曲柄孔和第二曲柄孔，叶片转轴插装在叶片安装孔内且可转动，扭簧套装在叶片转轴上，扭簧一端靠在扑翼框架上，另一端靠在叶片迎风面上，扭簧处于压缩状态，叶片背风面靠在叶片限位梁上，扑翼转轴插装在扑翼转轴孔内且可转动，滑道插装在滑道孔内且可滑动，第一销轴同时插装在第一销轴孔和第一连杆孔内且可转动，第二销轴同时插装在第二连杆孔和第一曲柄孔内且可转动，传动轴插装固定在第二曲柄孔内，第一连杆孔的轴线和第二连杆孔的轴线平行，第一曲柄孔的轴线和第二曲柄孔的轴线平行，第一连杆孔的轴线和第二连杆孔的轴线之间的距离大于第一曲柄孔的轴线和第二曲柄孔的轴线之间的距离，扑翼转轴安装在第一减速器的输出轴上，步进电机的输出轴安装在第一减速器的输入孔内，传动轴安装在第二减速器的输出轴上，电动机的输出轴安装在第二减速器输入孔内，滑道、第二减速器和电动机都安装固定在飞行器上，第一减速器和步进电机安装固定在连接件上，扑翼框架上有加强竖梁、加强横梁和加强斜梁，叶片限位梁、加强竖梁、加强横梁和加强斜梁都采用空心结构且采用工程塑料、碳素纤维等轻质材料。

一种无人机自适应气流可转叶片往返直动式扑翼方法，其利用自适应气流可转叶片来降低直线往复运动扑翼在复位过程的空气阻力，从而提高扑翼气动效率，并通过调节扑翼倾角达到控制升力和推力的目的，即电动机启动后，经过第二减速器减速后带动传动轴和曲柄转动，因此带动连接在连杆上的扑翼框架作往复平动，当扑翼框架靠近传动轴运动时时为工作状态，此时叶片在压缩的扭簧的作用下叶片背风面紧靠在叶片限位梁上，而叶片迎风面与气流运动方向垂直，气流直接作用在叶片迎风面上获得最大的推动力，同时，通过步进电机经过第一减速器减速后带动扑翼框架转动，改变叶片的倾角，气流作用在叶片迎风面上的正压力可分解为升力和推力，叶片倾角的改变可以调节升力和推力的大小；当扑翼框架远离传动轴运动时为复位状态，此时气流直接作用在叶片背风面上，使叶片进一步压缩扭簧后绕叶片转轴转动，直到叶片背风面基本与气流运动方向平行，因此叶片在复位过程中所受的空气阻力最小，因此叶片在往返平动过程中能量利用效率高；复位行程结束时，气流作用力降低，叶片在被压缩的扭簧的弹力作用下绕叶片转轴转动到工作状态。

使用时，将本申请中的滑道、减速器和电动机都安装固定在飞行器或无人机上。

本发明的工作原理是：当电动机启动后，经过第二减速器减速后带动传动轴和曲柄连续转动，曲柄带动连杆使连接在连杆上的扑翼框架作往复平动，当扑翼框架作靠近传动轴的平动时为扑翼工作状态，此时叶片在扭簧的作用下叶片背风面紧靠在叶片限位梁上，叶片迎风面与气流运动方向垂直，气流直接作用在叶片迎风面上获得最大的气动力，同时，通过步进电机经过第一减速器减速后带动扑翼框架转动，改变叶片的倾角，气流作用在叶片迎风面上的正压力可分解为升力和推力，倾角的改变可以调节升力和推力的大小；当扑翼框架作远离传动轴的平动时为扑翼复位状态，此时气流直接作用在叶片背风面上，使叶片克服扭簧的弹力后绕叶片转轴转动，直到叶片背风面基本与气流运动方向平行，因此扑翼在复位过程中所受的空气阻力最小，在复位过程中，扭簧进一步压缩；当扑翼复位行程结束时，叶片在扭簧的恢复弹力作用下绕叶片转轴转动初始状态即工作状态。本发明与现有技术相比，其显著优点是：

1.本发明所述的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置及扑翼方法，将直动式扑翼设置为直线平动，并设计由扭簧控制的可转动叶片，工作行程中叶片以最大面积迎风运动，表面获得较大且分布均匀压力，工作行程推力大且稳定；在复位行程中叶片在风力作用下自动转动到与气流方向平行，风力作用面积小，因此扑翼复位阻力最小，从而达到大幅度提高扑翼气动效率的目的。

2.本发明所述的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置及扑翼方法，可转叶片在工作状态与复位状态之间的切换是在扭簧和气流的作用下自动完成的，不需要复杂机械式机构和电子控制系统，结构简单且可靠性较好。

3.本发明所述的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置及扑翼方法，通过一个曲柄滑块机构将电机输出轴的连续转动转化为扑翼的上下往复直动，通过步进电机控制扑翼倾角，同时产生可调的升力和推力，在无人机上上进行简单改造就可使用，安装简单。

4.本发明所述的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置，结构简单，加工工艺性好，生产成本低，可广泛应用于低雷诺数飞行的各类小型飞行器和无人机中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置的整体结构示意图。

图2是本发明实施例1的的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置工作状态详细结构示意图。

图3是本发明实施例1的的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置复位状态详细结构示意图。

图4是本发明实施例1的的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置工作状态剖视图。

图5是本发明实施例1的的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置复位状态剖视图。

图6是本发明实施例1的的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置的扑翼框架的结构示意图。

图7是本发明实施例1的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置的叶片的结构示意图。

图8是本发明实施例1的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置的连接件的结构示意图。

图9是本发明实施例1的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置的连杆的结构示意图。

图10是本发明实施例1的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置的曲柄的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明作进一步描述，但不以任何方式限制本发明。

实施例1：

结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10，采用自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置及扑翼方法的高压电线巡检无人机。包括扑翼框架1、叶片2、扭簧3、滑道4、连接件5、连杆8、曲柄9、传动轴10、第一销轴13和第二销轴14，扑翼框架1上有叶片安装孔101、叶片限位梁102和扑翼转轴103，叶片2上有叶片迎风面201、叶片转轴202和叶片背风面203，连接件5上有滑道孔501、第一销轴孔502和扑翼转轴孔503，滑道孔501的轴线、第一销轴孔502的轴线和扑翼转轴孔503的轴线之间两两垂直，连杆8上有第一连杆孔801和第二连杆孔802，曲柄9上有第一曲柄孔901和第二曲柄孔902，叶片转轴202插装在叶片安装孔101内且可转动，叶片2的数量为4个，扭簧3套装在叶片转轴202上，扭簧3一端靠在扑翼框架1上，另一端靠在叶片迎风面201上，扭簧3处于压缩状态，叶片背风面203靠在叶片限位梁102上，扑翼转轴103插装在扑翼转轴孔503内且可转动，滑道4插装在滑道孔501内且可滑动，第一销轴13同时插装在第一销轴孔502和第一连杆孔801内且可转动，第二销轴14同时插装在第二连杆孔802和第一曲柄孔901内且可转动，传动轴10插装固定在第二曲柄孔902内，第一连杆孔801的轴线和第二连杆孔802的轴线平行，第一曲柄孔901的轴线和第二曲柄孔902的轴线平行，第一连杆孔801的轴线和第二连杆孔802的轴线之间的距离大于第一曲柄孔901的轴线和第二曲柄孔902的轴线之间的距离，扑翼转轴103安装在第一减速器6的输出轴上，步进电机7的输出轴安装在第一减速器6的输入孔内，传动轴10安装在第二减速器11的输出轴上，电动机12的输出轴安装在第二减速器11输入孔内，滑道4、第二减速器11和电动机12都安装固定在飞行器上，第一减速器6和步进电机7安装固定在连接件5上，扑翼框架1上有加强竖梁104、加强横梁105和加强斜梁106，叶片限位梁102、加强竖梁104、加强横梁105和加强斜梁106都采用空心结构且采用碳素纤维材料。高压电线巡检无人机采用本发明自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置后，由于扑翼阻力小、气动效率高，并且机动性好，能完成各项检测和拍照工作，相对于旋翼无人机，在搭载摄影设备等相同的工作载荷后，一次飞行时间增加20％，实现了较长航时工作。

实施例2：

本实施例2提供一种高层灭火专用无人机，其结构同实施例1，不同的是：叶片2的数量为6个，叶片限位梁102、加强竖梁104、加强横梁105和加强斜梁106都采用工程塑料。采用自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置及扑翼方法的高层灭火专用无人机，包括扑翼框架1、叶片2、扭簧3、滑道4、连接件5、连杆8、曲柄9、传动轴10、第一销轴13和第二销轴14，扑翼框架1上有叶片安装孔101、叶片限位梁102和扑翼转轴103，叶片2上有叶片迎风面201、叶片转轴202和叶片背风面203，连接件5上有滑道孔501、第一销轴孔502和扑翼转轴孔503，滑道孔501的轴线、第一销轴孔502的轴线和扑翼转轴孔503的轴线之间两两垂直，连杆8上有第一连杆孔801和第二连杆孔802，曲柄9上有第一曲柄孔901和第二曲柄孔902，叶片转轴202插装在叶片安装孔101内且可转动，叶片2的数量为6个，扭簧3套装在叶片转轴202上，扭簧3一端靠在扑翼框架1上，另一端靠在叶片迎风面201上，扭簧3处于压缩状态，叶片背风面203靠在叶片限位梁102上，扑翼转轴103插装在扑翼转轴孔503内且可转动，滑道4插装在滑道孔501内且可滑动，第一销轴13同时插装在第一销轴孔502和第一连杆孔801内且可转动，第二销轴14同时插装在第二连杆孔802和第一曲柄孔901内且可转动，传动轴10插装固定在第二曲柄孔902内，第一连杆孔801的轴线和第二连杆孔802的轴线平行，第一曲柄孔901的轴线和第二曲柄孔902的轴线平行，第一连杆孔801的轴线和第二连杆孔802的轴线之间的距离大于第一曲柄孔901的轴线和第二曲柄孔902的轴线之间的距离，扑翼转轴103安装在第一减速器6的输出轴上，步进电机7的输出轴安装在第一减速器6的输入孔内，传动轴10安装在第二减速器11的输出轴上，电动机12的输出轴安装在第二减速器11输入孔内，滑道4、第二减速器11和电动机12都安装固定在飞行器上，第一减速器6和步进电机7安装固定在连接件5上，扑翼框架1上有加强竖梁104、加强横梁105和加强斜梁106，叶片限位梁102、加强竖梁104、加强横梁105和加强斜梁106都采用空心结构且采用工程塑料。高层灭火专用无人机采用本发明自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置后，由于扑翼工作行程推力大、扑翼阻力小、气动效率高，因此有较强的机动性，能快速响应高层的紧急情况，快速飞行到高层失火点进行灭火。

实施例3：

本实施例3提供一种农业植保无人机，其结构同实施例1，不同的是：叶片2的数量为8个，叶片限位梁102、加强竖梁104、加强横梁105和加强斜梁106都采用工程塑料。采用自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置及扑翼方法的农业植保无人机，包括扑翼框架1、叶片2、扭簧3、滑道4、连接件5、连杆8、曲柄9、传动轴10、第一销轴13和第二销轴14，扑翼框架1上有叶片安装孔101、叶片限位梁102和扑翼转轴103，叶片2上有叶片迎风面201、叶片转轴202和叶片背风面203，连接件5上有滑道孔501、第一销轴孔502和扑翼转轴孔503，滑道孔501的轴线、第一销轴孔502的轴线和扑翼转轴孔503的轴线之间两两垂直，连杆8上有第一连杆孔801和第二连杆孔802，曲柄9上有第一曲柄孔901和第二曲柄孔902，叶片转轴202插装在叶片安装孔101内且可转动，叶片2的数量为8个，扭簧3套装在叶片转轴202上，扭簧3一端靠在扑翼框架1上，另一端靠在叶片迎风面201上，扭簧3处于压缩状态，叶片背风面203靠在叶片限位梁102上，扑翼转轴103插装在扑翼转轴孔503内且可转动，滑道4插装在滑道孔501内且可滑动，第一销轴13同时插装在第一销轴孔502和第一连杆孔801内且可转动，第二销轴14同时插装在第二连杆孔802和第一曲柄孔901内且可转动，传动轴10插装固定在第二曲柄孔902内，第一连杆孔801的轴线和第二连杆孔802的轴线平行，第一曲柄孔901的轴线和第二曲柄孔902的轴线平行，第一连杆孔801的轴线和第二连杆孔802的轴线之间的距离大于第一曲柄孔901的轴线和第二曲柄孔902的轴线之间的距离，扑翼转轴103安装在第一减速器6的输出轴上，步进电机7的输出轴安装在第一减速器6的输入孔内，传动轴10安装在第二减速器11的输出轴上，电动机12的输出轴安装在第二减速器11输入孔内，滑道4、第二减速器11和电动机12都安装固定在飞行器上，第一减速器6和步进电机7安装固定在连接件5上，扑翼框架1上有加强竖梁104、加强横梁105和加强斜梁106，叶片限位梁102、加强竖梁104、加强横梁105和加强斜梁106都采用空心结构且采用工程塑料。农业植保无人机采用本发明自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置后，由于扑翼工作行程推力大、扑翼阻力小、气动效率高，能高效快速地完成播撒肥料，喷撒粉剂，辅助授粉等多样功能应，续航时间长，相对于旋翼无人机，在相同的工作载荷时，一次飞行时间增加20％，实现了较长航时工作。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置，其特征在于：包括扑翼、滑道(4)和连接件(5)，所述扑翼连接在所述连接件(5)上且可相对转动，所述连接件(5)滑动连接在所述滑道(4)上，所述滑道(4)设置在飞行器上，所述扑翼包括扑翼框架(1)，以及安装在所述扑翼框架(1)内的可转动的叶片(2)，所述扑翼框架(1)内还设置有用于所述叶片(2)的复位的扭簧(3)。

2.根据权利要求1所述的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置，其特征在于：所述扑翼框架(1)上设置有叶片安装孔(101)、叶片限位梁(102)和扑翼转轴(103)，所述叶片(2)包括相对设置的叶片迎风面(201)、叶片背风面(203)以及设置在所述叶片(2)上的叶片转轴(202)，所述连接件(5)设置有滑道孔(501)和扑翼转轴孔(503)，所述滑道孔(501)的轴线与所述扑翼转轴孔(503)的轴线垂直，所述滑道(4)插装在所述滑道孔(501)内且可转动，所述扑翼转轴(103)插装在所述扑翼转轴孔(503)内且可转动；所述叶片转轴(202)插装在所述叶片安装孔(101)内且可转动，所述扭簧(3)套装在所述叶片转轴(202)上，所述扭簧(3)两端分别靠近所述扑翼框架(1)和所述叶片迎风面(201)设置；当所述扭簧(3)处于压缩状态，所述叶片背风面(203)靠近所述叶片限位梁(102)。

3.根据权利要求2所述的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置，其特征在于：还包括用于驱动所述连接件(5)运动的传动装置，所述传动装置包括连杆(8)、曲柄(9)、传动轴(10)，所述连接件(5)上设置有第一销轴孔(502)，所述第一销轴孔(502)的轴线分别与所述滑道孔(501)的轴线、所述扑翼转轴孔(503)的轴线垂直；所述连杆(8)上设置有第一连杆孔(801)和第二连杆孔(802)，所述曲柄(9)上有第一曲柄孔(901)和第二曲柄孔(902)；还包括第一销轴(13)和第二销轴(14)，所述连接件(5)和所述连杆(8)通过第一销轴(13)连接所述第一销轴孔(502)和所述第一连杆孔(801)，所述连杆(8)和所述曲柄(9)通过第二销轴(14)连接所述第二连杆孔(802)和所述第一曲柄孔(901)；所述传动轴(10)连接所述第二曲柄孔(902)和设置在飞行器上的第二减速器(11)。

4.根据权利要求3所述的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置，其特征在于：所述第一连杆孔(801)的轴线和所述第二连杆孔(802)的轴线平行，所述第一曲柄孔(901)的轴线和所述第二曲柄孔(902)的轴线平行；

所述第一连杆孔(801)的轴线和所述第二连杆孔(802)的轴线之间的距离大于所述第一曲柄孔(901)的轴线和所述第二曲柄孔(902)的轴线之间的距离。

5.根据权利要求2所述的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置，其特征在于：所述的连接件(5)还设置有第一减速器(6)和步进电机(7)，所述扑翼转轴(103)安装在所述第一减速器(6)的输出轴上，所述步进电机(7)的输出轴安装在所述第一减速器(6)的输入孔内。

6.根据权利要求3所述的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置，其特征在于：设置在所述飞行器上的电动机(12)的输出轴安装在所述第二减速器(11)输入孔内。

7.根据权利要求1所述的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置，其特征在于：所述扑翼框架(1)上还包括加强竖梁(104)、加强横梁(105)和加强斜梁(106)中的至少一种，用于加强所述扑翼框架(1)的强度。

8.根据权利要求7所述的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置，其特征在于：所述扑翼框架(1)上设置有叶片安装孔(101)、叶片限位梁(102)和扑翼转轴(103)，所述叶片限位梁(102)、所述加强竖梁(104)、所述加强横梁(105)和所述加强斜梁(106)均为空心结构；

所述叶片限位梁(102)、所述加强竖梁(104)、所述加强横梁(105)和所述加强斜梁(106)为工程塑料材质；

所述叶片限位梁(102)、所述加强竖梁(104)、所述加强横梁(105)和所述加强斜梁(106)为碳素纤维材质。

9.根据权利要求1所述的自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置，其特征在于：所述叶片(2)的数量大于1个。

10.自适应气流可转叶片变倾角直动扑翼装置的扑翼方法，包括扑翼、滑道(4)和连接件(5)，所述扑翼连接在所述连接件(5)上且可相对转动，所述连接件(5)滑动连接在所述滑道(4)上，所述滑道(4)设置在飞行器上，

所述扑翼包括扑翼框架(1)，以及安装在所述扑翼框架(1)内的可转动的叶片(2)，所述扑翼框架(1)内还设置有用于所述叶片(2)的复位的扭簧(3)，

其特征在于，包括以下步骤：

设置在飞行器中的电动机(12)启动后，经过所述飞行器中的第二减速器(11)减速后带动传动装置中的传动轴(10)和曲柄(9)转动，从而带动连接在所述传动装置中连杆(8)上的连接件(5)沿飞行器中的滑道(4)作往复平动，插装在所述连接件(5)的上的扑翼框架(1)作往复平动；

当扑翼框架(1)靠近所述传动轴(10)时为工作状态，此时所述叶片(2)在压缩的扭簧(3)的作用下叶片背风面(203)紧靠在叶片限位梁(102)上，而叶片迎风面(201)与气流运动方向垂直，气流直接作用在所述叶片迎风面(201)上获得推动力；

通过设置在所述连接件(5)上的步进电机(7)经过第一减速器(6)减速后带动所述扑翼框架(1)转动，改变所述叶片(2)的倾角，气流作用在所述叶片迎风面(201)上的正压力可分解为升力和推力，所述叶片(2)倾角的改变可以调节升力和推力的大小；

当所述扑翼框架(1)远离所述传动轴(10)运动时为复位状态，此时气流直接作用在所述叶片背风面(203)上，使所述叶片(2)进一步压缩所述扭簧(3)后绕叶片转轴(202)转动，直到所述叶片背风面(203)基本与气流运动方向平行；

复位行程结束时，气流作用力降低，所述叶片(2)在被压缩的所述扭簧(3)的弹力作用下绕叶片转轴(202)转动到工作状态。