CN111846220B - 扑翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种扑翼飞行器。根据本公开的扑翼飞行器，包括机身，沿扑翼飞行器的纵向轴线延伸；传动机构，设置在机身的左侧或右侧；动力源，设置在机身的与该传动机构相对的一侧，并为传动机构提供动力；飞翼，与传动机构连接，并由传动机构从机身的左侧或右侧带动而摆动；转向机构，与机身连接，以控制扑翼飞行器的转向。本公开的扑翼飞行器区别于现有技术，仅从单侧驱动扑翼飞行器的飞翼上下扑动，从而扑翼飞行器的传动机构的结构更为简单且整机重量更轻，在保证扑翼飞行器平稳、灵活飞行的同时，能够实现扑翼飞行器的轻量化目的。

Description

扑翼飞行器

技术领域

本公开涉及飞行器领域，更具体地，涉及一种扑翼飞行器。

背景技术

近年来，飞行器受到越来越多人的喜爱，特别是扑翼飞行器，因其通常具有尺寸小、噪音弱、隐蔽性好等特点，使得其在民用和军用等方面均有极大的应用前景和发展空间。

扑翼飞行器通常具有上下扑动的翅膀及其驱动机构。目前，很多扑翼飞行器为双侧驱动方式，即由两套驱动机构分别驱动两侧的两个翅膀。这种双侧驱动方式由于平衡、对称性等方面的优势，长久以来，似乎已经成为了扑翼飞行器的固有设计方式，因此，对于扑翼飞行器的轻量化，更多地关注了对机身结构或材料的改进。然而，目前尚未打破双侧驱动的固有设计方式而从双侧驱动结构本身入手来实现扑翼飞行器轻量化，以使扑翼飞行器更平稳、更灵活地在空中飞行。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种扑翼飞行器，其具有单侧传动机构（其可以是驱动机构的一部分），其能够使扑翼飞行器的传动机构的结构更简单、重量更轻。

根据本公开的扑翼飞行器包括：机身，沿扑翼飞行器的纵向轴线延伸；传动机构，设置在所述机身的左侧或右侧；动力源，设置在所述机身的与传动机构相对的一侧，并为所述传动机构提供动力；飞翼，与所述传动机构连接，并由所述传动机构从所述机身的左侧或右侧带动而摆动；转向机构，与所述机身连接，以控制所述扑翼飞行器的转向。

根据本公开的扑翼飞行器，可选地，所述飞翼在所述传动机构的带动下绕与所述纵向轴线垂直的横向轴线上下摆动。

根据本公开的扑翼飞行器，可选地，所述传动机构包括固定支架，将所述传动机构固定至所述机身；齿轮组，安装到所述固定支架并由所述动力源驱动；单连杆，与所述齿轮组传动连接；摆动支架，枢转连接到所述单连杆和所述固定支架，其中所述飞翼与所述摆动支架连接，由所述摆动支架带动。

根据本公开的扑翼飞行器，可选地，所述摆动支架在摆动过程中具有最高位置和最低位置，所述摆动支架在所述最高位置与所述扑翼飞行器的水平面之间运动的行程限定为所述扑翼飞行器的上行程，所述摆动支架在所述最低位置与所述水平面之间运动的行程限定为所述扑翼飞行器的下行程，所述上行程的角度范围为30° ~ 50°，所述下行程的角度范围为-20° ~ -40°。

根据本公开的扑翼飞行器，可选地，所述齿轮组包括与所述动力源连接的第一齿轮；与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；以及与所述第二齿轮啮合的第三齿轮，所述第三齿轮与所述单连杆的第一端连接以将来自所述动力源的动力传递至所述单连杆，其中，所述第二齿轮和所述第三齿轮连接在所述固定支架上。

根据本公开的扑翼飞行器，可选地，当所述摆动支架摆动到所述最高位置时，所述单连杆与所述摆动支架的第一连接点、所述单连杆与所述第三齿轮的第二连接点、以及所述第三齿轮的中心点成直线布置，所述第一连接点到所述中心点的距离等于所述第一连接点到所述第二连接点的距离与所述第二连接点到所述中心点的距离之和。

根据本公开的扑翼飞行器，可选地，当摆动支架摆动到所述最低位置时，所述单连杆与所述摆动支架的第一连接点、所述单连杆与所述第三齿轮的第二连接点、以及所述第三齿轮的中心点成直线布置，所述第一连接点到所述中心点的距离等于所述第一连接点到所述第二连接点的距离与所述第二连接点到所述中心点的距离之差。

根据本公开的扑翼飞行器，可选地，所述飞翼包括左飞翼和右飞翼，所述左飞翼和所述右飞翼之间具有距离，所述距离允许所述飞翼在摆动时穿过所述机身。

根据本公开的扑翼飞行器，可选地，所述左飞翼包括第一左连接杆、第二左连接杆以及设置在第一和第二左连接杆之间的左翼面，所述右飞翼包括第一右连接杆、第二右连接杆以及设置在第一和第二右连接杆之间的右翼面，所述左飞翼通过所述第一左连接杆和所述第二左连接杆连接到所述摆动支架的左侧，所述右飞翼通过所述第一右连接杆和所述第二右连接杆连接到所述摆动支架的右侧。

根据本公开的扑翼飞行器，可选地，所述第一左连接杆和所述第一右连接杆分别垂直于所述第二左连接杆和所述第二右连接杆。

根据本公开的扑翼飞行器，可选地，所述机身的前部形成有凹槽以用于容置所述固定支架，并且在所述凹槽沿所述纵向轴线的后部处设置有控制板和/或电池，所述控制板控制所述扑翼飞行器的飞行，所述电池为所述动力源、所述控制板和所述转向机构中的至少一者供电。

根据本公开的扑翼飞行器，可选地，所述转向机构安装到所述机身的后部，所述转向机构包括尾翼，所述尾翼由尾翼支架支撑且连接到所述机身；电磁舵，所述电磁舵安装在所述尾翼支架的后部；以及摆翼，所述摆翼的前端连接到所述电磁舵，以在所述电磁舵的带动下左右摆动。

根据本公开的扑翼飞行器，可选地，所述尾翼相对于所述扑翼飞行器的水平面向上成角度，并且所述角度的范围为5°~60°。

根据本公开的扑翼飞行器，可选地，所述摆翼的受力与所述动力源的驱动速度成正比。

根据本公开的扑翼飞行器，可选地，所述扑翼飞行器还包括主梁碳杆，所述主梁碳杆连接所述机身、所述传动机构和所述转向机构中的至少两者。

在根据本公开的实施例的扑翼飞行器中，通过仅从单侧驱动扑翼飞行器的翅膀（也称为飞翼）上下扑动，使得扑翼飞行器的传动机构的结构更简单、重量更轻，以达到简易化并减轻重量，从而使扑翼飞行器更平稳、更灵活地飞行。此外，根据本公开的实施例的扑翼飞行器的飞翼可以在前后方向上摆动，与传动的双侧翅膀对称扑动的扑翼飞行器相比，其在提供所需提升力的同时，还提供了向前的动力，从而提高了飞行效率。此外，根据本公开的实施例的扑翼飞行器仅具有单个连杆，与双侧各有一个连杆的双连杆结构相比，其可以仅通过单个连杆带动整个摆动支架，在保证了传动效率的情况下，简化了传动机构的结构。此外，在根据本公开的实施例的扑翼飞行器中，通过限定摆动支架的最高位置和最低位置，有助于扑翼飞行器的提升，从而实现更平稳地飞行。此外，在根据本公开的实施例的扑翼飞行器中，通过将飞翼与摆动支架连接，使得两侧飞翼（包括整个飞翼）能够同时在摆动支架的带动下摆动，实现飞翼的同步扑动，并且与摆动支架的连接也变得更简便。

附图说明

通过结合附图对本公开的实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优点将变得更加明显。附图用来提供对本公开的实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分。附图与本公开的实施例一起用于解释本公开，但是并不构成对本公开的限制。在附图中，除非另有明确指示，否则相同的参考标号表示相同的部件、步骤或元素。在附图中，

图1示出了根据本公开的实施例的扑翼飞行器的示例整体结构的图示；

图2示出了根据本公开的实施例的扑翼飞行器的飞翼在摆动时的示例位置的图示；

图3示出了根据本公开的实施例的扑翼飞行器的示例传动机构的图示；

图4示出了根据本公开的实施例的摆动支架的示例摆动最高位置和示例摆动最低位置的图示；

图5A和图5B分别示出了根据本公开的实施例的当摆动支架分别摆动到最高位置和最低位置时单连杆和齿轮的示例相对位置的图示；

图6A示出了根据本公开的实施例的扑翼飞行器的示例飞翼的图示；

图6B示出了根据本公开的实施例的扑翼飞行器的飞翼与传动机构的摆动支架的示例安装的图示；

图6C示出了根据本公开的实施例的扑翼飞行器的飞翼的示例摆动的图示；

图7示出了根据本公开的实施例的扑翼飞行器的示例转向机构的图示。

具体实施方式

下面将结合附图对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开的保护范围。

在本公开的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在该词前面的元素或者物件涵盖出现在该词后面列举的元素或者物件及其等同，而不排除其他元素或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本公开的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，否则术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

此外，下面所描述的本公开不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

目前，很多扑翼飞行器皆为双侧翅膀对称扑动的形式，必须相应采用双侧驱动机构等来配合传动。如此，为轻量化带来较大困难。

本公开的实施例的扑翼飞行器的单侧传动机构被定义为从机身的单侧（左侧或右侧）带动飞翼摆动的传动机构。以下将结合附图描述根据本公开的实施例的扑翼飞行器的结构。

图1示出了根据本公开的实施例的扑翼飞行器的示例整体结构的图示。

如图1所示，根据本公开的实施例的扑翼飞行器100可以包括机身1、传动机构2、飞翼3和转向机构4。机身1可以沿扑翼飞行器100的纵向轴线OO’（如图1中的虚线所示）延伸。传动机构2可以设置在机身1的左侧或右侧，例如，如图1所示，传动机构2可以设置在机身1的左侧，以上位置仅为示例，但不限于此。飞翼3可以与传动机构2连接，并且可以由传动机构2从机身1的左侧或右侧带动而摆动。转向机构4可以与机身1连接，用以控制扑翼飞行器100的转向，例如，转左或转右。

根据本公开的实施例的扑翼飞行器100还可以包括动力源（例如，电机）（未示出），动力源可以设置在机身1的与传动机构2相对的一侧，并为传动机构2提供动力，例如，当传动机构2位于机身1的左侧时，动力源可以位于机身1的右侧，反之亦然。如此以来，使得传动机构2和动力源保持左右平衡，使得扑翼飞行器可以平稳地飞行。在另一个实施例中，动力源也可以作为传动机构2的一部分。动力源可以是例如电机，电机的规格可以根据扑翼飞行器的重量来选择，例如，对于重量较轻（例如，大约10克）的扑翼飞行器，可以采用直径为6mm的空心杯电机，其转速为42000转/分钟，能够达到扑翼频率为27Hz。当然，本公开的实施例不限于空心杯电机及相应的参数，实际可根据需求选择不同类型的电机及对应的电机参数等。

结合图1描述的根据本公开的实施例的扑翼飞行器，与双侧驱动的扑翼飞行器相比，可以仅从单侧驱动扑翼飞行器的翅膀上下扑动，使得扑翼飞行器的传动机构的结构更简单、重量更轻，从而使扑翼飞行器更平稳、更灵活地飞行。

此外，根据本公开的实施例的扑翼飞行器100还可以包括主梁碳杆5，主梁碳杆5可以用于连接机身1、传动机构2和转向机构4中的至少两者。例如，如图1所示，主梁碳杆5可以贯穿机身1和传动机构2，并且主梁碳杆5的前端可以插入到机身1中，末端可以伸出机身1并用于与转向机构4连接。以上连接方式仅为示例，不限于此。根据上述实施例，扑翼飞行器的各个部分（例如，机身1和转向机构4）可以通过主梁碳杆5而连接在一起，并且主梁碳杆5还可以起到一定的支撑作用。

此外，根据本公开的实施例的扑翼飞行器100还可以包括控制板6和电池7，以控制扑翼飞行器的飞行。

图2示出了根据本公开的实施例的扑翼飞行器的飞翼（如图2所示的飞翼3）在摆动时的示例位置的图示。

如图2所示，根据本公开的实施例的扑翼飞行器的飞翼3可以在上述传动机构2的带动下绕与纵向轴线OO’在水平面上垂直的横向轴线（例如，横向轴线上的转轴）上下摆动。示例性地，如图2所示，当扑翼飞行器的飞翼3绕横向轴线向上摆动时，飞翼3可以位于位置A，当扑翼飞行器的飞翼3绕横向轴线向下摆动时，飞翼3可以位于位置B，位置A和B仅为示例，不限于此。具体地，当扑翼飞行器的飞翼3向下摆动时，使得空气向下后方流动，飞翼3受到向前和向上的反作用力，从而给扑翼飞行器提供升力和向前运动的力；当扑翼飞行器的飞翼3向上摆动时，使得空气向后上方流动，飞翼3受到向下和向前的反作用力，向前的力仍能给扑翼飞行器提供向前的动力，向下的力使扑翼飞行器前部产生抬升力矩，从而保证扑翼飞行器在空中飞行。

结合图2描述的根据本公开的实施例的扑翼飞行器，与传统的双侧翅膀对称扑动的扑翼飞行器相比，飞翼3可以在前后方向上摆动，在提供所需提升力的同时，还提供了向前的动力，从而提高了飞行效率。

如上所述的飞翼3可以通过以下描述的传动机构的带动而摆动。

图3示出了根据本公开的实施例的扑翼飞行器的示例传动机构2的图示。

如图3所示，根据本公开的实施例的扑翼飞行器的传动机构2可以包括固定支架21、齿轮组22、单连杆23和摆动支架24。固定支架21可以安装在机身1上，用于将传动机构2固定至机身1。齿轮组22可以安装到固定支架21并由动力源8（例如，电机）驱动。齿轮组22还可以与单连杆23传动连接。例如，齿轮组22中的一个齿轮可以与单连杆23的一端（例如，通过图3中的销钉03）连接，使得齿轮的转动可以带动单连杆23随之运动。并且，单连杆23的另一端可以与摆动支架24（例如，通过图3中的销钉04）（例如，摆动支架24的一侧）枢转连接，使得摆动支架24可以在单连杆23的带动下随之运动。此外，摆动支架24还可以与固定支架21（例如，通过图3中的销钉05）枢转连接，以便摆动支架24得以支撑。飞翼3可以与摆动支架24连接，从而由摆动支架24带动。

结合图3描述的根据本公开的实施例的扑翼飞行器，其仅具有单个连杆，与双侧各有一个连杆的双连杆结构相比，其可以仅通过单个连杆带动整个摆动支架，在保证了传动效率的情况下，简化了传动机构的结构。

根据本公开的实施例的齿轮组22可以包括第一齿轮221、第二齿轮222和第三齿轮223。如图3所示，齿轮组可以以如下方式连接：第一齿轮221可以与动力源8（例如，电机）连接，因此，也可以称为电机齿轮；第二齿轮222可以与第一齿轮221啮合、第三齿轮223啮合。例如，第二齿轮222可以是包括两个齿轮的双联齿轮，其中一个齿轮（例如，图3中的较大的齿轮）与第一齿轮221啮合，而另一个齿轮（例如，图3中的较小的齿轮）与第三齿轮223啮合；并且，第二齿轮222（经由图3中的销钉01）和第三齿轮223（经由图3中的销钉02）可以连接在固定支架21上。此外，第三齿轮223可以（经由图3中的销钉03）与单连杆23的第一端连接，以将来自动力源8的动力传递至单连杆23。

示例性地，根据本公开的实施例的齿轮组22可以采用两级减速，齿轮模数可以采用小模数0.3，该模数仅为示例，但不限于此。其中，一级减速通过电机齿轮和双联齿轮的较大齿轮啮合而实现，电机齿轮和双联齿轮的较大齿轮啮合的齿数可以例如分别是7和40，因此，减速比为5.71；二级减速通过双联齿轮上的小齿轮和第三齿轮啮合而实现，双联齿轮上的小齿轮和第三齿轮的齿数可以例如分别是9和40，因此，减速比为4.44；总传动比25.4，以上数据仅为示例，但不限于此。

此外，根据本公开的实施例的扑翼飞行器的机身1的前部可以形成有凹槽以用于容置固定支架21，如图1所示。固定支架21的底部可以例如经由主梁碳杆5连接到机身的凹槽，并且为了保证稳固性，也可以在固定支架21的底部使用例如粘合剂将其固定到机身1的凹槽表面，以上固定方式仅为示例，但不限于此。

此外，可以在凹槽沿机身1的纵向轴线的后部处设置有控制板6和/或电池7，如图1所示。控制板6可以通过不同的控制指令控制扑翼飞行器执行相应的飞行操作，电池7可以为动力源8、控制板6和转向机构4中的至少一者供电。

以上结合图2描述了根据本公开的实施例的扑翼飞行器的飞翼在摆动时的示例位置，以下将结合图4示出根据本公开的实施例的扑翼飞行器的摆动支架的示例摆动位置。

图4示出了根据本公开的实施例的摆动支架的示例摆动最高位置和示例摆动最低位置的图示。

根据本公开的实施例，摆动支架24在摆动过程中可以具有最高位置和最低位置，如图4所示的最高位置A和最低位置B，以上位置仅为示例，并不限于此。在最高位置A与扑翼飞行器的水平面之间运动的行程可以限定为扑翼飞行器的上行程，在最低位置B与扑翼飞行器的水平面之间运动的行程可以限定为扑翼飞行器的下行程，其中，上行程和下行程可以具有一定的角度范围，例如，上行程的角度范围为30° ~ 50°，下行程的角度范围为-20°~ -40°。示例性地，最高位置A和最低位置B之间的角度（即上行程加上下行程的角度）可以为58°，如图4所示。此外，在一个实施例中，下行程的角度可以小于上行程的角度，使得扑翼飞行器向上的提升力更大，从而改进扑翼飞行器的爬升性能。

结合图4描述的根据本公开的实施例的扑翼飞行器，通过限定摆动支架的最高位置和最低位置，有助于扑翼飞行器的提升，从而实现扑翼飞行器更平稳地飞行。

以下结合图5A和图5B描述当摆动支架分别摆动到最高位置和最低位置时单连杆和齿轮的相对位置。

图5A和图5B分别示出了根据本公开的实施例的当摆动支架分别摆动到最高位置和最低位置时单连杆和齿轮的示例相对位置的图示。

如图5A所示，当摆动支架24摆动到最高位置时，单连杆23与摆动支架24的第一连接点（例如，图5A中的A点）、单连杆23与第三齿轮223的第二连接点（例如，图5A中的B点）、以及第三齿轮223的中心点（例如，图5A中的O点）可以成直线布置，并且第一连接点（A点）到中心点（O点）的距离（AO）可以等于第一连接点（A点）到第二连接点（B点）的距离（AB）与第二连接点（B点）到中心点（O点）的距离（BO）之和（即AO=AB+BO）。

并且，如图5B所示，当摆动支架24摆动到最低位置时，单连杆23与摆动支架24的第一连接点（例如，图5B中的A点）、单连杆23与第三齿轮223的第二连接点（例如，图5B中的B点）、以及第三齿轮223的中心点（例如，图5B中的O点）可以成直线布置，并且第一连接点（A点）到中心点（O点）的距离可以等于第一连接点（A点）到第二连接点（B点）的距离与第二连接点（B点）到中心点（O点）的距离之差（即AO=AB-BO）。

图6A示出了根据本公开的实施例的扑翼飞行器的示例飞翼的图示。在一个实施例中，如图6A所示，扑翼飞行器的飞翼3可以包括左飞翼31和右飞翼32，其可以左右完全对称。并且左飞翼31和右飞翼32之间可以具有一定距离（例如，距离d），以允许飞翼3在摆动时穿过机身1，从而可以达到飞翼3的最低位置（即，摆动支架24的最低位置）。

如图6A所示，左飞翼31可以包括第一左连接杆M、第二左连接杆N以及设置在第一和第二左连接杆M和N之间的左翼面，右飞翼32可以包括第一右连接杆M’、第二右连接杆N’以及设置在第一和第二右连接杆M’和N’之间的右翼面。左飞翼31可以通过第一左连接杆M和第二左连接杆N连接到摆动支架24的左侧，例如，第一左连接杆M可以插入到摆动支架24的接口A，第二左连接杆N可以插入到摆动支架24的接口B。与左飞翼31一样，右飞翼32可以通过第一右连接杆M’和第二右连接杆N’连接到摆动支架24的右侧，例如，第一左连接杆M’可以插入到摆动支架24的接口A’，第二左连接杆N’可以插入到摆动支架24的接口B’。

此外，如图6A所示，第一左连接杆M和第一右连接杆N可以分别垂直于第二左连接杆M’和第二右连接杆N’。可替代地，第一左连接杆M和第一右连接杆N也可以分别与第二左连接杆M’和第二右连接杆N’成一定角度设置，该角度可以不为90°。

在另一个实施例中，除了以上图6A所示的左飞翼31和右飞翼32分开的情况以外，飞翼3的左飞翼31和右飞翼32也可以是一个整体，并且飞翼3可以作为整体连接到摆动支架24。此外，为了使飞翼3能够穿过机身1而到达机身1下方，可以在作为整体的飞翼3中间留有一定间隙。

根据本公开的实施例的扑翼飞行器的飞翼3的翼面（例如，左翼面和右翼面）可以是由例如聚酯薄膜材质制成的，以上材料仅为示例，但不限于此。此外，连接杆（例如，第一左连接杆M、第二左连接杆N、第一右连接杆M’和第二右连接杆N’）可以是碳杆，以上材料仅为示例，但不限于此。

图6B示出了根据本公开的实施例的扑翼飞行器的飞翼与传动机构（如图1所示的传动机构2）的摆动支架的示例安装的图示。如图6B所示，左飞翼31和右飞翼32可以以图6A所述的方式连接到传动机构的摆动支架24，并且图6B中的左飞翼31和右飞翼32正处于水平位置。

如图6C所示，飞翼3可以在传动机构的带动下绕与机身1的纵向轴线垂直的横向轴线上下摆动，图6C所示的飞翼3的摆动位置仅为示例，不限于是最高位置和最低位置。

结合图6A-图6C描述的根据本公开的实施例的扑翼飞行器，通过将飞翼与摆动支架连接，使得两侧飞翼（包括整个飞翼）能够同时在摆动支架的带动下摆动，实现飞翼的同步扑动，并且与摆动支架的连接也变得更简便。

以下将结合图7描述扑翼飞行器的转向机构。

图7示出了根据本公开的实施例的扑翼飞行器的示例转向机构4的图示。

如图7所示，根据本公开的实施例的扑翼飞行器的转向机构4可以安装到机身（如图1所示的机身1）的后部，并且转向机构4可以例如包括尾翼41、电磁舵42和摆翼43。尾翼41可以由尾翼支架44支撑且连接到机身1，例如，可以通过主梁碳杆（如图1所示的主梁碳杆5）连接到机身1。电磁舵42可以安装在尾翼支架44的后部，并且电磁舵42可以连接到摆翼43（例如，摆翼43的前端），摆翼43在电磁舵42的带动下左右摆动，以控制飞行器向左、右偏航，实现转向功能。

此外，摆翼43的受力可以与动力源（如图3所示的动力源8）的驱动速度成正比，也就是说，动力源提供的驱动速度越大，则摆翼43在向左或向右摆动时可以摆动得越快，从而使摆翼43受到的转向力越大、转向越快。

此外，尾翼41可以相对于扑翼飞行器的水平面向上成角度（即往上翘），并且角度的范围可以例如为5°~60°，优选地，角度的范围可以例如为10°~30°，以上角度的范围仅为示例，不限于此。如此设置，可以提高扑翼飞行器的向上提升力，从而使扑翼飞行器的起飞变得更容易。

更进一步地，尾翼41的前部（即与主梁碳杆连接的部分）可以具有平行于扑翼飞行器的纵向方向延伸的第一安装部E，以及平行于尾翼41的翼面的第二安装部F，其中第一安装部E可以与第二安装部F之间具有大于0°的倾角。示例性地，该倾角的范围可以在5°-60°之间，以上角度的范围仅为示例，不限于此。

此外，如图7所示，尾翼支架44可以具有从前端延伸到后端的拱起部，该拱起部可以用于抓握扑翼飞行器。并且，为了减轻扑翼飞行器的重量，该拱起部可以是空心的。

至此，本公开已经结合附图描述了根据本公开的实施例的扑翼飞行器，通过仅从单侧驱动扑翼飞行器的翅膀上下扑动，使得扑翼飞行器的传动机构的结构更简单、重量更轻，以达到简易化并减轻重量，从而使扑翼飞行器更平稳、更灵活地飞行。

需要说明的是，以上描述仅为本公开的一些实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (14)

1.一种扑翼飞行器，包括：

机身，沿所述扑翼飞行器的纵向轴线延伸；

传动机构，设置在所述机身的左侧或右侧；

动力源，设置在所述机身的与所述传动机构相对的一侧，并为所述传动机构提供动力；

飞翼，与所述传动机构连接，并由所述传动机构从所述机身的左侧或右侧带动而摆动；以及

转向机构，与所述机身连接，以控制所述扑翼飞行器的转向，

其中，所述传动机构包括：

固定支架，将所述传动机构固定至所述机身；

齿轮组，安装到所述固定支架并由所述动力源驱动；

单连杆，与所述齿轮组传动连接；

摆动支架，枢转连接到所述单连杆和所述固定支架，其中所述飞翼与所述摆动支架连接，由所述摆动支架带动。

2.根据权利要求1所述的扑翼飞行器，其中，所述飞翼在所述传动机构的带动下绕与所述纵向轴线垂直的横向轴线上下摆动。

3.根据权利要求1所述的扑翼飞行器，其中，所述摆动支架在摆动过程中具有最高位置和最低位置，所述摆动支架在所述最高位置与所述扑翼飞行器的水平面之间运动的行程限定为所述扑翼飞行器的上行程，所述摆动支架在所述最低位置与所述水平面之间运动的行程限定为所述扑翼飞行器的下行程，所述上行程的角度范围为30° ~ 50°，所述下行程的角度范围为-20° ~ -40°。

4.根据权利要求3所述的扑翼飞行器，其中，所述齿轮组包括：

与所述动力源连接的第一齿轮；

与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；以及

与所述第二齿轮啮合的第三齿轮，所述第三齿轮与所述单连杆的第一端连接以将来自所述动力源的动力传递至所述单连杆，

其中，所述第二齿轮和所述第三齿轮连接在所述固定支架上。

5.根据权利要求4所述的扑翼飞行器，其中，当所述摆动支架摆动到所述最高位置时，所述单连杆与所述摆动支架的第一连接点、所述单连杆与所述第三齿轮的第二连接点、以及所述第三齿轮的中心点成直线布置，所述第一连接点到所述中心点的距离等于所述第一连接点到所述第二连接点的距离与所述第二连接点到所述中心点的距离之和。

6.根据权利要求4所述的扑翼飞行器，其中，当摆动支架摆动到所述最低位置时，所述单连杆与所述摆动支架的第一连接点、所述单连杆与所述第三齿轮的第二连接点、以及所述第三齿轮的中心点成直线布置，所述第一连接点到所述中心点的距离等于所述第一连接点到所述第二连接点的距离与所述第二连接点到所述中心点的距离之差。

7.根据权利要求1所述的扑翼飞行器，其中，所述飞翼包括左飞翼和右飞翼，所述左飞翼和所述右飞翼之间具有距离，所述距离允许所述飞翼在摆动时穿过所述机身。

8.根据权利要求7所述的扑翼飞行器，其中，所述传动机构包括摆动支架，所述飞翼与所述摆动支架连接，由所述摆动支架带动；

所述左飞翼包括第一左连接杆、第二左连接杆以及设置在第一和第二左连接杆之间的左翼面，所述右飞翼包括第一右连接杆、第二右连接杆以及设置在第一和第二右连接杆之间的右翼面，所述左飞翼通过所述第一左连接杆和所述第二左连接杆连接到所述摆动支架的左侧，所述右飞翼通过所述第一右连接杆和所述第二右连接杆连接到所述摆动支架的右侧。

9.根据权利要求8所述的扑翼飞行器，其中，所述第一左连接杆和所述第一右连接杆分别垂直于所述第二左连接杆和所述第二右连接杆。

10.根据权利要求1所述的扑翼飞行器，其中，所述机身的前部形成有凹槽以用于容置所述固定支架，并且在所述凹槽沿所述纵向轴线的后部处设置有控制板和电池，所述控制板控制所述扑翼飞行器的飞行，所述电池至少为所述动力源、所述控制板和所述转向机构供电。

11.根据权利要求1-10中的任意一项所述的扑翼飞行器，其中，所述转向机构安装到所述机身的后部，所述转向机构包括：

尾翼，所述尾翼由尾翼支架支撑且连接到所述机身；

电磁舵，所述电磁舵安装在所述尾翼支架的后部；以及

摆翼，所述摆翼的前端连接到所述电磁舵，以在所述电磁舵的带动下左右摆动。

12.根据权利要求11所述的扑翼飞行器，其中，所述尾翼相对于所述扑翼飞行器的水平面向上成角度，并且所述角度的范围为5°~60°。

13.根据权利要求11所述的扑翼飞行器，其中，所述摆翼的受力与所述动力源的驱动速度成正比。

14.根据权利要求1-10中的任意一项所述的扑翼飞行器，其中，所述扑翼飞行器还包括主梁碳杆，所述主梁碳杆连接所述机身、所述传动机构和所述转向机构中的至少两者。

Images