CN112644707B - 带有弹簧的扑翼飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种带有弹簧的扑翼飞行器，属于飞行器技术领域；包括机身、弹性体连接件、2个动力装置；2个动力装置分别是第一动力装置、第二动力装置；每个动力装置均包括动力装置底座、电机、机翼支架、机翼支架复位弹簧、机翼、机翼复位弹簧；动力装置底座通过弹性体连接件与机身连接；机翼包括翼梁、摇臂、翼面、配重；在每个动力装置中，机翼支架复位弹簧一端与机翼支架连接，另一端与动力装置底座连接，机翼复位弹簧一端与摇臂连接，另一端与机翼支架连接；通过分别控制第一动力装置的电机、第二动力装置的电机的正转、反转，控制带有弹簧的扑翼飞行器的滚转、俯仰、偏航；本发明的结构简单，机翼可以产生的升力大，机翼拆除、安装方便。

Description

带有弹簧的扑翼飞行器
技术领域
本发明涉及飞行器技术领域，特别是涉及一种带有弹簧的扑翼飞行器。
背景技术
自然界中有多个物种能进行扑翼飞行，昆虫纲、鸟纲、哺乳纲中都有能进行扑翼飞行的物种，其中有的物种具有非凡的飞行能力。扑翼飞行器是有别于固定翼飞行器、旋翼飞行器的飞行器，扑翼飞行器的应用前景广阔。已经有多种扑翼飞行器被研制出来，例如荷兰代尔夫特理工大学的“DelFly Nimble”扑翼飞行器。
现有的扑翼飞行器存在以下问题：
1、现有的扑翼飞行器的结构复杂，装配难度大。
2、现有的扑翼飞行器的机翼拆除、安装不方便，不便于维修、运输。
3、现有的扑翼飞行器的机翼可以产生的升力小。
发明内容
为了克服现有技术的问题，本发明提供一种带有弹簧的扑翼飞行器，本发明的带有弹簧的扑翼飞行器的结构简单，机翼可以产生的升力大，机翼拆除、安装方便。
本发明的带有弹簧的扑翼飞行器包括机身、弹性体连接件、2个动力装置。2个动力装置分别是第一动力装置、第二动力装置。
每个动力装置均包括动力装置底座、电机、机翼支架、机翼支架复位弹簧、机翼、机翼复位弹簧。
在每个动力装置中，所述的电机的定子固定在动力装置底座上，电机的转子带有齿轮。所述的机翼支架通过第一摆转副与动力装置底座连接，机翼支架带有弧形齿条。齿轮、弧形齿条啮合。所述的机翼支架复位弹簧一端与机翼支架连接，另一端与动力装置底座连接。当机翼支架围绕第一摆转副轴线摆动离开平衡位置时，在机翼支架复位弹簧的作用下，机翼支架可以回到平衡位置。所述的机翼通过第二摆转副与机翼支架连接，机翼包括翼梁、摇臂、翼面、配重。翼面呈波纹状。
在每个机翼中，翼梁、摇臂、翼面、配重固定在一起，机翼的强度大、刚度大。
在每个动力装置中，所述的机翼复位弹簧一端与摇臂连接，另一端与机翼支架连接，机翼复位弹簧可以防止机翼从机翼支架上脱落。当机翼围绕第二摆转副轴线摆动离开平衡位置时，在机翼复位弹簧的作用下，机翼可以回到平衡位置。
所述的第一动力装置的动力装置底座通过第三摆转副与第二动力装置的动力装置底座连接。动力装置底座通过弹性体连接件与机身连接。第一动力装置的动力装置底座、第二动力装置的动力装置底座可以分别围绕第三摆转副轴线摆动。
通过分别控制第一动力装置的电机、第二动力装置的电机的正转、反转，影响机翼支架围绕第一摆转副轴线摆动的范围，影响动力装置底座围绕第三摆转副轴线摆动的范围，进而控制带有弹簧的扑翼飞行器的滚转、俯仰、偏航。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的带有弹簧的扑翼飞行器的结构简单，装配难度小。
2、拆除机翼复位弹簧之后，可以把机翼从机翼支架上拆除，本发明的带有弹簧的扑翼飞行器的机翼拆除、安装方便，便于维修、运输。
3、本发明的带有弹簧的扑翼飞行器的机翼支架复位弹簧、机翼复位弹簧、配重可以影响机翼的运动，机翼的强度大、刚度大，机翼可以产生的升力大。
4、本发明的带有弹簧的扑翼飞行器的第一动力装置的动力装置底座、第二动力装置的动力装置底座可以分别围绕第三摆转副轴线摆动，动力装置可以产生的偏航力矩大。
附图说明
图1为本发明的带有弹簧的扑翼飞行器的主视图。
图2为本发明的带有弹簧的扑翼飞行器的轴测图。
图3为机身的轴测图。
图4为弹性体连接件的轴测图。
图5为第一动力装置的轴测图。
图6为第二动力装置的轴测图。
图7为第一动力装置的动力装置底座的轴测图。
图8为第二动力装置的动力装置底座的轴测图。
图9为电机的轴测图。
图10为机翼支架的轴测图。
图11为机翼支架复位弹簧的轴测图。
图12为机翼的轴测图。
图13为机翼复位弹簧的轴测图。
图14为翼梁的轴测图。
图15为摇臂的轴测图。
图16为翼面的轴测图。
图17为配重的轴测图。
图18为第一动力装置的动力装置底座、第二动力装置的动力装置底座。
图中，1为机身，2为弹性体连接件，3为第一动力装置，4为第二动力装置，5为动力装置底座，6为电机，7为机翼支架，8为机翼支架复位弹簧，9为机翼，10为机翼复位弹簧，11为齿轮，12为弧形齿条，13为翼梁，14为摇臂，15为翼面，16为配重。
具体实施方式
以下结合附图给出本发明的实施例，对本发明做进一步详细说明。此处的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本实施例的带有弹簧的扑翼飞行器包括机身1、弹性体连接件2、2个动力装置。本发明的带有弹簧的扑翼飞行器如图1、图2所示。机身1如图3所示。弹性体连接件2如图4所示。2个动力装置分别是第一动力装置3、第二动力装置4。第一动力装置3如图5所示。第二动力装置4如图6所示。
每个动力装置均包括动力装置底座5、电机6、机翼支架7、机翼支架复位弹簧8、机翼9、机翼复位弹簧10。第一动力装置3的动力装置底座5如图7所示。第二动力装置4的动力装置底座5如图8所示。电机6如图9所示。机翼支架7如图10所示。机翼支架复位弹簧8如图11所示。机翼9如图12所示。机翼复位弹簧10如图13所示。
在每个动力装置中，所述的电机6的定子固定在动力装置底座5上，电机6的转子带有齿轮11。所述的机翼支架7通过第一摆转副与动力装置底座5连接，机翼支架7带有弧形齿条12。齿轮11、弧形齿条12啮合。所述的机翼支架复位弹簧8一端与机翼支架7连接，另一端与动力装置底座5连接。当机翼支架7围绕第一摆转副轴线摆动离开平衡位置时，在机翼支架复位弹簧8的作用下，机翼支架7可以回到平衡位置。所述的机翼9通过第二摆转副与机翼支架7连接，第二摆转副轴线垂直于第一摆转副轴线。机翼9包括翼梁13、摇臂14、翼面15、配重16。翼梁13如图14所示。摇臂14如图15所示。翼面15如图16所示。配重16如图17所示。翼面15呈波纹状，波纹的纹路方向垂直于第二摆转副轴线。
在每个机翼9中，翼梁13、摇臂14、翼面15、配重16固定在一起，机翼9的强度大、刚度大。
在每个动力装置中，所述的机翼复位弹簧10一端与摇臂14连接，另一端与机翼支架7连接，机翼复位弹簧10可以防止机翼9从机翼支架7上脱落。当机翼9围绕第二摆转副轴线摆动离开平衡位置时，在机翼复位弹簧10的作用下，机翼9可以回到平衡位置。
所述的第一动力装置3的动力装置底座5通过第三摆转副与第二动力装置4的动力装置底座5连接，第三摆转副轴线垂直于第一摆转副轴线。第一动力装置3的动力装置底座5、第二动力装置4的动力装置底座5如图18所示。动力装置底座5通过弹性体连接件2与机身1连接。第一动力装置3的动力装置底座5、第二动力装置4的动力装置底座5可以分别围绕第三摆转副轴线摆动。
通过分别控制第一动力装置3的电机6、第二动力装置4的电机6的正转、反转，影响机翼支架7围绕第一摆转副轴线摆动的范围，影响动力装置底座5围绕第三摆转副轴线摆动的范围，进而控制带有弹簧的扑翼飞行器的滚转、俯仰、偏航。
以上实施例是结合附图对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神的情况下，还可以做出若干修改、替换，这些修改、替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.带有弹簧的扑翼飞行器，其特征在于，包括机身（1）、弹性体连接件（2）、2个动力装置；2个动力装置分别是第一动力装置（3）、第二动力装置（4）；
每个动力装置均包括动力装置底座、电机、机翼支架（7）、机翼支架复位弹簧（8）、机翼（9）、机翼复位弹簧（10）；
在每个动力装置中，所述的电机的定子固定在动力装置底座上，电机的转子带有齿轮（11）；所述的机翼支架（7）通过第一摆转副与动力装置底座连接，机翼支架（7）带有弧形齿条（12）；所述的机翼支架复位弹簧（8）是拉伸弹簧，机翼支架复位弹簧（8）两端带有钩环，一端与机翼支架（7）连接，另一端与动力装置底座连接；所述的机翼（9）包括翼梁（13）、摇臂（14）、翼面（15）、配重（16），机翼（9）通过第二摆转副与机翼支架（7）连接，机翼支架（7）上有用于插机翼（9）的孔，机翼（9）的翼梁（13）直接插入机翼支架（7），翼面（15）呈波纹状，配重（16）伸出翼面（15）前缘，翼面（15）、配重（16）上有用于穿过翼梁（13）的孔，翼梁（13）穿过翼面（15）的每一个波纹；
在每个机翼（9）中，所述的翼梁（13）、摇臂（14）、翼面（15）、配重（16）固定在一起；
在每个动力装置中，所述的机翼复位弹簧（10）是拉伸弹簧，机翼复位弹簧（10）两端带有钩环，一端与摇臂（14）连接，另一端与机翼支架（7）连接；
所述的第一动力装置（3）的动力装置底座通过第三摆转副与第二动力装置（4）的动力装置底座连接；所述的第一动力装置（3）的动力装置底座、第二动力装置（4）的动力装置底座分别通过弹性体连接件（2）与机身（1）连接；
通过分别控制第一动力装置（3）的电机、第二动力装置（4）的电机的正转、反转，影响机翼支架（7）围绕第一摆转副轴线摆动的范围，影响第一动力装置（3）的动力装置底座与第二动力装置（4）的动力装置底座围绕第三摆转副轴线摆动的范围，进而控制带有弹簧的扑翼飞行器的滚转、俯仰、偏航。
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