CN112937855A - 仿鸟翅膀机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿鸟翅膀机构，仿鸟翅膀机构包括：翅膀组件、第一驱动组件和第二驱动组件，翅膀组件包括曲杆、空间四杆机构和延伸杆，空间四杆机构邻近曲杆的一端设有第一转轮，空间四杆机构邻近延伸杆的一端设有第二转轮，延伸杆上设有第三转轮，第一驱动组件包括第一传动带，第一传动带适于与第一转轮、第二转轮和第三转轮配合，第二驱动组件包括第二传动带，第二传动带适于与第一转轮、第二转轮和第三转轮配合。根据本发明实施例的仿鸟翅膀机构，可以使得翅膀组件可以在两个不平行的平面内模拟鸟翅分别进行折叠、伸展和扑击的动作，灵活性好，可以较好地模拟鸟翅的不同翼面形状、模拟不同飞行模式。

Description

仿鸟翅膀机构

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种仿鸟翅膀机构。

背景技术

扑翼飞行器具有较高的研究价值，相关技术中的一些扑翼飞行器由平面连杆机构在固定平面内实现扑击运动，由仿伞折叠机构实现翅膀折叠平面运动，折叠运动和扑击运动采用不同的平面连杆机构实现。还有一些扑翼机构采用不同平面连杆机构实现翅膀折叠和扑击运动，需要两个电机驱动大臂实现不同平面的运动。

另外，自然界中鸟的翅膀的运动是依靠肌肉的收缩实现翅膀折叠和扑击运动，在运动过程中扑翼构型是变化的，且不同飞行模式构型变化不同，而相关技术中的扑翼设计采用电机驱动连杆机构实现折叠或者扑击运动，不能采用同一连杆机构同时实现折叠和扑击运动。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种仿鸟翅膀机构，所述仿鸟翅膀机构可以较好地模拟鸟翅肌肉收缩模式，采用两个电机和一个空间四杆机构实现翅膀折叠和扑击运动，可实现不同翼面形状、模拟不同飞行模式，驱动简单、结构简单、灵活性好。

根据本发明实施例的仿鸟翅膀机构，所述仿鸟翅膀机构包括：翅膀组件、第一驱动组件和第二驱动组件，所述翅膀组件包括曲杆、空间四杆机构和延伸杆，其中所述曲杆模拟鸟翅肱骨，所述四杆机构模拟桡骨和尺骨，所述延伸杆模拟鸟指，所述空间四杆机构的内侧短杆与所述曲杆固连，所述曲杆与主体以球销副连接，所述空间四杆机构的四条连杆首尾通过球销副连接，所述空间四杆机构的外侧短杆朝向远离所述曲杆的方向延伸构成所述延伸杆，所述空间四杆机构邻近所述曲杆的一端设有第一转轮，所述空间四杆机构邻近所述延伸杆的一端设有第二转轮，所述延伸杆上设有第三转轮，所述第一驱动组件包括第一传动带，所述第一传动带适于与所述第一转轮、所述第二转轮和所述第三转轮配合，以驱动所述曲杆、所述空间四杆机构和所述延伸杆在第一平面内分别围绕所述第一转轮、所述第二转轮和所述第三转轮正转或者反转，以驱动所述翅膀组件进行折叠动作或者伸展运动，所述第二驱动组件包括第二传动带，所述第二传动带适于与所述第一转轮、所述第二转轮和所述第三转轮配合，以驱动所述曲杆、所述空间四杆机构和所述延伸杆在第二平面内分别围绕所述第一转轮、所述第二转轮和所述第三转轮正转或者反转，以驱动所述翅膀组件进行扑击运动，且，所述第一平面和所述第二平面之间不平行。

根据本发明实施例的仿鸟翅膀机构，通过第一驱动组件和第二驱动组件，可以使得翅膀组件可以在两个平面内模拟鸟翅分别进行折叠、伸展和扑击的动作，灵活性好，可以较好地模拟鸟翅的不同翼面形状、模拟不同飞行模式。

另外，根据本发明的仿鸟翅膀机构，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述空间四杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，其中，所述第一连杆构成所述空间四杆机构的所述内侧短杆，所述第二连杆构成所述空间四杆机构的所述外侧短杆，所述曲杆的一端同时与所述第一连杆两端的球销副相连，所述第一连杆与所述第四连杆之间的球销副上设有所述第一转轮，所述第三连杆和所述第二连杆之间的球销副上设有第二转轮。

可选地，所述球销副上的滑槽的延伸方向与所述第一平面互相平行，且所述滑槽长度夹角限定在0°～60°之间。

在本发明的一些实施例中，所述第一驱动组件还包括：第一驱动电机、第一主动转轮和第二主动转轮，所述第一驱动电机适于驱动所述第一主动转轮和所述第二主动转轮转动，以使得所述第一主动转轮、所述第二主动转轮在所述第一平面内正转或者反转，且在所述第一平面内，所述第一主动转轮和所述第二主动转轮均位于所述曲杆的远离空间四杆机构的一端，所述第一主动转轮和所述第二主动转轮分别位于所述曲杆的前后两侧，所述第一传动带的两端分别与两个所述第一主动转轮相连。

可选地，所述第一驱动组件还包括：第一传动组件，所述第一传动组件包括：第一齿轮组和第一带轮组，所述第一齿轮组与所述第一驱动电机传动相连，所述第一带轮组包括第一中间带轮、第一带轮和第二带轮，所述第一齿轮组与所述第一中间带轮传动相连，所述第一中间带轮和所述第一带轮通过第一皮带传动相连，所述第一中间带轮和所述第二带轮通过第二皮带传动相连，且，所述第一带轮和所述第二带轮分别与所述第一主动转轮和所述第二主动转轮传动连接。

可选地，所述第一主动转轮与所述第一带轮之间、所述第二主动转轮与所述第二带轮之间均通过单向离合器连接，当所述翅膀组件进行折叠动作时，所述第一驱动电机通过所述第一传动组件带动所述第二主动转轮逆时针转动，与所述第一主动转轮相连的所述单向离合器断开，所述第一主动转轮在所述第一传动带的带动下空转，以使得所述曲杆、所述空间四杆机构和所述延伸杆进行折叠动作；当所述翅膀组件进行伸展动作时，所述第一驱动电机通过所述第一传动组件带动所述第一主动转轮顺时针转动，与所述第二主动转轮的相连的所述单向离合器断开，所述第二主动转轮在所述第一传动带的带动下空转，以使得所述曲杆、所述空间四杆机构和所述延伸杆进行伸展动作。

在本发明的一些实施例中，所述第二驱动组件还包括第二驱动电机、第三主动转轮和第四主动转轮，所述第二驱动电机分别与所述第三主动转轮和所述第四主动转轮传动相连，以驱动所述第三主动转轮和所述第四主动转轮在所述第二平面内正转或者反转，且在所述第二平面内，所述第三主动转轮和所述第四主动转轮均位于所述曲杆的远离所述空间四杆机构的一端，所述第三主动转轮和所述第四主动转轮分别位于所述曲杆的上下两侧，所述第二传动带的两端分别与所述第三主动转轮和所述第四主动转轮相连。

可选地，所述第二驱动组件还包括：第二传动组件，所述第二传动组件包括第二齿轮组和第二带轮组，所述第二齿轮组与所述第二驱动电机传动相连，所述第二带轮组包括第二中间带轮、第三带轮和第四带轮，所述第二齿轮组与所述第二中间带轮传动相连，所述第二中间带轮和所述第三带轮通过第三皮带传动相连，所述第二中间带轮和所述第四带轮通过第四皮带传动相连，且，所述第三带轮和所述第四带轮分别与所述第三主动转轮和所述第四主动转轮连接。

可选地，所述第三主动转轮与所述第三带轮之间、所述第四主动转轮与所述第四带轮之间均通过单向离合器连接，当所述翅膀组件进行向上扑击动作时，所述第二驱动电机通过第二传动组件带动所述第三主动转轮顺时针转动，同时，与所述第四主动转轮连接的单向离合器断开，所述第四主动转轮在第二传动带的带动下空转，以使得所述空间四杆机构、所述曲杆和所述延伸杆顺时针转动，以进行向上扑击动作；当翅膀组件向下扑击动作时，所述第二驱动电机通过第二传动组件带动所述第四主动转轮逆时针转动，同时，与所述第三主动转轮连接的单向离合器断开，所述第三主动转轮在所述第二传动带的带动下空转，以使得所述空间四杆机构、所述曲杆和所述延伸杆顺时针转动，以进行向下扑击动作。

可选地，所述鸟翅膀机构还包括第三驱动组件，所述第三驱动组件包括设于所述曲杆和所述主体之间的球销副、曲杆折叠运动回转轴和扑击运动回转轴，所述曲杆折叠运动回转轴和所述扑击运动回转轴位于所述曲杆和球销副之间，所述第三驱动组件适于分别驱动所述曲杆围绕所述所述曲杆折叠运动回转轴和所述扑击运动回转轴，以在所述第一平面和第二平面转动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的鸟翅膀机构在第一平面内的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的鸟翅膀机构在第二平面内的结构示意图；

图3为图2中的C向视图；

图4是根据本发明实施例的鸟翅膀机构在第三平面内的第一驱动组件和第二驱动组件的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的鸟翅膀机构的球销副的结构示意图。

附图标记：

100：仿鸟翅膀机构；

1：翅膀组件；11：曲杆；12：空间四杆机构；121：第一连杆；122：第二连杆；123：第三连杆；124：第四连杆；13：延伸杆；

2：第一驱动组件；22：第一传动带；23a：第一主动转轮；23b：第二主动转轮；20：第一传动组件；24：第一齿轮组；25：第一带轮组；251：第一中间带轮；252：第一带轮；253：第二带轮；254：第一皮带；255：第二皮带；

3：第二驱动组件；31：第二驱动电机；32：第二传动带；33a：第三主动转轮；33b：第四主动转轮；30：第二传动组件；34：第二齿轮组；35：第二带轮组；351：第二中间带轮；352：第三带轮；353：第四带轮；354：第三皮带；355：第四皮带；

41：第一转轮；42：第二转轮；43：第三转轮；44：球销副；441：滑槽。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“底”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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发明中的具体含义。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的仿鸟翅膀机构100。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的仿鸟翅膀机构100包括翅膀组件1、第一驱动组件2和第二驱动组件3。

具体地，翅膀组件1包括曲杆11、空间四杆机构12和延伸杆13，如图1所示，曲杆11可以模拟鸟翅肱骨，空间四杆机构12可以模拟鸟翅桡骨和尺骨，延伸杆13可以模拟鸟指。

空间四杆机构12的内侧短杆与曲杆11固连，曲杆11与主体以球销副44连接，空间四杆机构12的四条连杆首尾通过球销副44连接，空间四杆机构12的外侧短杆朝向远离曲杆11的方向延伸构成延伸杆13，空间四杆机构12邻近曲杆11的一端设有第一转轮41，空间四杆机构12邻近延伸杆13的一端设有第二转轮42，延伸杆13上设有第三转轮43，第一驱动组件2包括第一传动带22，第一传动带22适于与第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43配合，以驱动曲杆11、空间四杆机构12和延伸杆13在第一平面内分别围绕第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43正转或者反转，以进行折叠动作或者伸展动作，第二驱动组件3包括第二传动带32，第二传动带32适于与第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43配合，以驱动曲杆11、空间四杆机构12和延伸杆13在第二平面内分别围绕第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43正转或者反转，以进行前后扑击动作。

例如图1所示，在第一平面内，第一传动带22分别套设在第一转轮41的上侧、第二转轮42的上侧、第三转轮43的左侧，当第一传动带22沿第一转轮41的顺时针方向活动时，可以使得空间四杆机构12和延伸杆13朝向互相靠近的方向转动，以进行折叠动作，当第一传动带22沿第一转轮41的逆时针方向活动时，可以使得空间四杆机构12 和延伸杆13朝向互相远离的方向转动，以进行伸展动作。当空间四杆机构12和延伸杆 13进行折叠动作或者收缩动作时，曲杆11可以跟随空间四杆机构12和延伸杆13进行折叠动作或者收缩动作。

例如图2所示，当第二传动带32分别穿过第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43向上活动时，曲杆11、空间四杆机构12和延伸杆13在第二平面内分别围绕第一转轮 41、第二转轮42和第三转轮43向上转动，以进行向上的扑击动作，当第二传动带32 分别穿过第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43向下活动时，曲杆11、空间四杆机构12和延伸杆13在第二平面内分别围绕第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43向下转动，以进行向下的扑击动作。

进一步地，第一平面和第二平面之间不平行，由此，翅膀组件1可以模拟鸟翅飞行分别进行翅膀折叠、伸展和扑击的动作，灵活性好，可以较好地模拟鸟翅的不同翼面形状、模拟不同飞行模式，还具有较好地研究鸟的飞行机理的价值。

由此，根据本发明实施例的仿鸟翅膀机构100，通过第一驱动组件2和第二驱动组件3，可以使得翅膀组件1可以模拟鸟翅分别进行折叠、伸展和扑击的动作，灵活性好，可以较好地模拟鸟翅的不同翼面形状、模拟不同飞行模式，还具有较好地研究鸟的飞行机理的价值。

可选地，第一传动带22和第二传动带32可以为皮带、齿形带等，当然，可以理解的是第一传动带22和第二传动带32还可以为其他的结构，这里不作限制。

可选地，第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43可以由互相垂直的两个传动轮配合而成，也可以是第一传动带22与第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43配合转动，第二传动带32分别与第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43固定，第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43分别通过球销副44与翅膀组件1配合，从而实现第一驱动组件2和第二驱动组件3可以驱动翅膀组件1分别进行折叠、伸展和扑击的动作。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，空间四杆机构12包括第一连杆121、第二连杆122、第三连杆123和第四连杆124，其中，第一连杆121可以构成空间四杆机构 12的内侧短杆，第二连杆122构成空间四杆机构12的外侧短杆，第一连杆121、第二连杆122、第三连杆123和第四连杆124首尾依次通过球销副44相连，曲杆11的一端与第一连杆121两端的球销副44相连，曲杆11的另一端与主体通过球销副44相连，延伸杆13与第三连杆123和第四连杆124之间的球销副44相连，且，第一连杆121与第四连杆124之间的球销副44上设有第一转轮41，第三连杆123和第二连杆122之间的球销副44上设有第二转轮42。由此，通过球销副44，可以使得翅膀组件1可以较为灵活地在第一平面和第二平面内活动。

其中，主体可以为仿鸟的身体，也可以为其他机器部件的主体或者机架，这里不作限制。

可选地，延伸杆13和空间四杆机构12之间在折叠的极限位置时，延伸杆13可以与第四连杆124完全贴合。可以理解的是，延伸杆13和空间四杆机构12、空间四杆机构 12和曲杆11之间的折叠的极限位置以及伸展的极限位置，可以根据曲杆11、空间四杆机构12和延伸杆13的尺寸参数限定，当然，也可以由其他的方式限定，这里不作限制。

可选地，球销副44上的滑槽441的延伸方向与第一平面互相平行，如图5所示，球销副44上具有滑槽441，滑槽441内具有限位柱，由此，翅膀组件1可以较好地沿着第一滑槽441在第一平面内进行折叠动作或者伸展动作。

进一步地，如图5所示，滑槽441长度夹角限定在0°～60°之间，其中，这里的滑槽441长度指的是滑槽441的延伸长度的两端分别到球销副44中心的直线之间的夹角，也就是说，将滑槽441长度夹角限制在0°至60°之间，可以使得翅膀组件1中的曲杆 11、第一连杆121、第二连杆122、第三连杆123、第四连杆124和延伸杆13之间的转动角度在0°至60°之间，在一些示例中，滑槽441长度夹角可以为30°、35°、41°、 52°等，这里不作限制，可以理解的是，滑槽441长度夹角可以根据实际的需求进行设置，也可以根据力学特性进行调整，这里不作限制。

在本发明的一些实施例中，如图4所示，第一驱动组件2还包括第一驱动电机、第一主动转轮23a和第二主动转轮23b，第一驱动电机适于驱动第一主动转轮23a和第二主动转轮转动23b，以使得第一主动转轮23a、第二主动转轮23b在第一平面内正转或者反转，且在第一平面内，第一主动转轮23a和第二主动转轮23b均位于曲杆11的远离空间四杆机构12的一端，第一主动转轮23a和第二主动转轮23b分别位于曲杆11的前后两侧，第一传动带22的两端分别与两个第一主动转轮相连。

也就是说，第一驱动电机可以带动第一主动转轮23a和第二主动转轮23b正转或者反转，第一主动转轮23a和第二主动转轮23b正转或者反转时，可以带动第一传动带22，从而使得第一传动带22可以带动第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43转动，进而使得翅膀组件1进行折叠动作或者伸展动作。

在一个具体示例中，第一传动带22可以为皮带，第一主动转轮23a和第二主动转轮23b可以同时转动，以使得第一主动转轮23a和第二主动转轮23b同时收卷第一传动带 22，如图1所示的翅膀组件1可以为翅膀组件1在进行伸展动作时的极限位置，由此，当第一主动转轮23a和第二主动转轮23b同时收卷第一传动带22时，第一传动带22不仅可以带动第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43朝向第一主动转轮23a和第二主动转轮23b活动，还可以带动第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43进行转动，从而使得翅膀组件1可以较好地进行折叠动作。

可选地，第一驱动组件2还包括：第一传动组件20，第一传动组件20包括：第一齿轮组24和第一带轮组25，第一齿轮组24与第一驱动电机传动相连，第一带轮组25 包括第一中间带轮251、第一带轮252和第二带轮253，第一齿轮组24与第一中间带轮 251传动相连，第一中间带轮251和第一带轮252通过第一皮带254传动相连，第一中间带轮251和第二带轮253通过第二皮带255传动相连，且，第一带轮252和第二带轮 253分别与第一主动转轮23a和第二主动转轮23b相连。

也就是说，第一驱动电机可以驱动第一齿轮组24转动，第一齿轮组24可以将转动力传递给第一中间带轮251，第一中间带轮251可以将转动力传递给第一带轮252和第二带轮253，以使得第一带轮252和第二带轮253可以分别驱动第一主动转轮23a和第二主动转轮23b正转或者反转。可以理解的是，通过在第一驱动电机和第一主动转轮 23a、第二主动转轮23b之间设置第一传动组件20，可以使得第一驱动电机输出的转动力可以较为稳定地传递给第一主动转轮23a和第二主动转轮23b，从而使得第一主动转轮23a和第二主动转轮23b可以较为稳定地驱动翅膀组件1进行折叠动作、伸展动作和扑击动作。

可选地，第一主动转轮23a与第一带轮252之间、第二主动转轮23b与第二带轮253之间均通过单向离合器(图中未示出)连接，当翅膀组件1进行折叠动作时，第一驱动电机通过第一传动组件20带动第二主动转轮23b逆时针转动，与第一主动转轮23a相连的单向离合器断开，第一主动转轮23a在第一传动带22的带动下空转，以使得曲杆 11、空间四杆机构12和延伸杆13进行折叠动作；当翅膀组件1进行伸展动作时，第一驱动电机通过第一传动组件20带动第一主动转轮23a顺时针转动，与第二主动转轮23b 的相连的单向离合器断开，第二主动转轮23b在第一传动带22的带动下空转，以使得曲杆11、空间四杆机构12和延伸杆13进行伸展动作。

进一步地，关于第一带轮252和第二带轮253的转动，可以理解的是，第一带轮252和第二带轮253可以分别由两个驱动电机的电机轴直接驱动，以避免第一带轮252和第二带轮253之间在转动的过程中发生干涉，更进一步地，第一带轮252和驱动电机之间、第二带轮253和驱动电机之间可以通过皮带传动连接，当然，可以理解的是，驱动电机和带轮之间还可以具有其它的传动形式，这里不作限制。其中，还需要说明的是，第一带轮252和第二带轮253可以具有不同的转速和转向，也可以具有相同的转速和转向，具体的可以根据设定的运动模式进行不同的控制，这里不作限制。

还有一些示例中，第一主动转轮23a和第一带轮252之间通过单向离合器连接，第二主动转轮23b和第一带轮252之间不通过单向离合器连接，或者，第二主动转轮23b 和第一带轮252之间通过单向离合器连接，第一主动转轮23a和第一带轮252之间不通过单向离合器连接。

在如图1所示的一个具体示例中，第一传动带22可以按照如图1所示的方式缠绕在第一转动轮、第二转动轮、第三转动轮和第二主动转轮23b上，第二主动转轮23b带动第一传动带22逆时针转动时，第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43转动，以使得翅膀组件1进行折叠动作。

在如图1所示的另一个具体示例中，第一传动带22可以按照如图1所示的方式缠绕在第一转动轮、第二转动轮、第三转动轮和第一主动转轮23a上，第一主动转轮23a带动第一传动带22逆时针转动时，第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43转动，以使得翅膀组件1进行伸展动作。

在本发明的一些实施例中，第二驱动组件3包括第二驱动电机31和第三主动转轮33a和第四主动转轮33b，第二驱动电机31分别与第三主动转轮33a和第四主动转轮33b 传动相连，以驱动第三主动转轮33a和第四主动转轮33b在第二平面内正转或者反转，且在第二平面内，第三主动转轮33a和第四主动转轮33b均位于曲杆11的远离空间四杆机构12的一端，第三主动转轮33a和第四主动转轮33b分别位于曲杆11的上下两侧，第二传动带32的两端分别与两个第二主动转轮33相连。

进一步地，第二传动带32可以设有三条，三条第二传动带32分别与第一转轮41、第二转轮42和第三转轮43配合，两个第二主动转轮33上分别形成有与三条第二传动带32配合的三个转轮槽，其中，可以理解的是，转轮槽的直径可以根据飞行模式进行设置，当然，也可以根据其他的需求进行设置，这里不作限制，更进一步地，第一转轮 41、第二转轮42和第三转轮43上的转轮槽的数量可以根据需求进行设置，这里不作限制。。

在一个具体示例中，当两个第二主动转轮33同时在如图2所示的视图平面内逆时针转动时，位于翅膀组件1前侧的部分第二传动带32放出，位于翅膀组件1后侧的部分第二传动带32卷在转轮上，可以使得翅膀组件1在第二平面内向下扑击动作，当两个第二主动转轮33同时在如图2所示的视图平面内顺时针转动时，位于翅膀组件1后侧的部分第二传动带32放出，位于翅膀组件1前侧的部分第二传动带32卷在转轮上，可以使得翅膀组件1在第二平面内向上扑击动作。

可选地，第二驱动组件3还包括第二传动组件30，第二传动组件30包括第二齿轮组34和第二带轮组35，第二齿轮组34与第二驱动电机31传动相连，第二带轮组35 包括第二中间带轮351、第三带轮352和第四带轮353，第二齿轮组34与第二中间带轮 351传动相连，第二中间带轮351和第三带轮352通过第三皮带354传动相连，第二中间带轮351和第四带轮353通过第四皮带355传动相连，且，第三带轮352和第四带轮 353分别与第三主动转轮33a和第四主动转轮33b。由此，第二驱动电机31可以分别第三主动转轮33a和第四主动转轮33b，以带动翅膀组件1进行上下扑击动作。

在一些示例中，第三主动转轮33a和第四主动转轮33b的直径可以相同，也可以不同，从而使得翅膀组件1在进行向上扑击或者向下扑击时，具有不同的扑击幅度，另外，第三主动转轮33a和第四主动转轮33b还可以具有不同的转动方向，具体地可以根据实际的需求，或者依据扑翼构想设置，这里不作限制。

在本发明的一些实施例中，第三主动转轮33a与第三带轮352之间、第四主动转轮33b与第四带轮353之间均通过单向离合器连接，当翅膀组件1进行向上扑击动作时，第二驱动电机31通过第二传动组件30带动第三主动转轮33a顺时针转动，同时，与第四主动转轮33b连接的单向离合器断开，第四主动转轮33b在第二传动带32的带动下空转，以使得空间四杆机构12、曲杆11和延伸杆13顺时针转动，以进行向上扑击动作；当翅膀组件1向下扑击动作时，第二驱动电机31通过第二传动组件30带动第四主动转轮33b逆时针转动，同时，与第三主动转轮33a连接的单向离合器断开，第三主动转轮 33a在第二传动带32的带动下空转，以使得空间四杆机构12、曲杆11和延伸杆13顺时针转动，以进行向下扑击动作。

在本发明的一些实施例中，仿鸟翅膀机构100还可以包括第三驱动组件，第三驱动组件包括设于曲杆11和主体之间的球销副44、曲杆折叠运动回转轴(图中未示出)和扑击运动回转轴(图中未示出)，曲杆折叠运动回转轴和扑击运动回转轴位于曲杆11 和球销副44之间，第三驱动组件适于分别驱动曲杆11围绕曲杆折叠运动回转轴和扑击运动回转轴，以在第一平面和第二平面转动。也就是说，当曲杆11和空间四杆机构12 在第一平面内进行折叠动作或者伸展动作时，第三驱动组件可以使曲杆11围绕曲杆折叠运动回转轴在第一平面内进行折叠动作或者伸展动作，当曲杆11和空间四杆机构12 在第二平面内进行扑击动作时，第三驱动组件可以使曲杆11围绕扑击运动回转轴在第二平面内进行扑击动作。

在本发明的一些实施例中，第一驱动组件2的输出轴和第二驱动组件3的输出轴在第三平面内的互相垂直，第三平面与第一平面和第二平面均垂直。如图4所示，在第三平面内，第一驱动电机、第一齿轮组24件、第一带轮组25件、第一主动转轮23的输出轴线平行，第二驱动电机31、第二齿轮组34件、第二带轮组35件、第二主动转轮 33的输出轴线平行，且第一驱动电机、第一齿轮组24件、第一带轮组25件、第一主动转轮23的输出轴线，和第二驱动电机31、第二齿轮组34件、第二带轮组35件、第二主动转轮33的输出轴线垂直，且处于同一个平面内。

根据本发明实施例的仿鸟翅膀机构100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“可选地”、“进一步地”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种仿鸟翅膀机构，其特征在于，包括：

翅膀组件，所述翅膀组件包括曲杆、空间四杆机构和延伸杆，其中所述曲杆模拟鸟翅肱骨，所述四杆机构模拟桡骨和尺骨，所述延伸杆模拟鸟指，所述空间四杆机构的内侧短杆与所述曲杆固连，所述曲杆与主体以球销副连接，所述空间四杆机构的四条连杆首尾通过球销副连接，所述空间四杆机构的外侧短杆朝向远离所述曲杆的方向延伸构成所述延伸杆，所述空间四杆机构邻近所述曲杆的一端设有第一转轮，所述空间四杆机构邻近所述延伸杆的一端设有第二转轮，所述延伸杆上设有第三转轮；

第一驱动组件，所述第一驱动组件包括第一传动带，所述第一传动带适于与所述第一转轮、所述第二转轮和所述第三转轮配合，以驱动所述曲杆、所述空间四杆机构和所述延伸杆在第一平面内分别围绕所述第一转轮、所述第二转轮和所述第三转轮正转或者反转，以驱动所述翅膀组件进行折叠动作或者伸展运动；

第二驱动组件，所述第二驱动组件包括第二传动带，所述第二传动带适于与所述第一转轮、所述第二转轮和所述第三转轮配合，以驱动所述曲杆、所述空间四杆机构和所述延伸杆在第二平面内分别围绕所述第一转轮、所述第二转轮和所述第三转轮正转或者反转，以驱动所述翅膀组件进行扑击运动，且，

所述第一平面和所述第二平面之间不平行。

2.根据权利要求1所述的仿鸟翅膀机构，其特征在于，所述空间四杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，其中，所述第一连杆构成所述空间四杆机构的所述内侧短杆，所述第二连杆构成所述空间四杆机构的所述外侧短杆，所述曲杆的一端同时与所述第一连杆两端的球销副相连，所述第一连杆与所述第四连杆之间的球销副上设有所述第一转轮，所述第三连杆和所述第二连杆之间的球销副上设有第二转轮。

3.根据权利要求2所述的仿鸟翅膀机构，其特征在于，所述球销副上的滑槽的延伸方向与所述第一平面互相平行，且所述滑槽长度夹角限定在0°～60°之间。

4.根据权利要求1所述的仿鸟翅膀机构，其特征在于，所述第一驱动组件还包括：

第一驱动电机；

第一主动转轮和第二主动转轮，所述第一驱动电机适于驱动所述第一主动转轮和所述第二主动转轮转动，以使得所述第一主动转轮、所述第二主动转轮在所述第一平面内正转或者反转，且在所述第一平面内，所述第一主动转轮和所述第二主动转轮均位于所述曲杆的远离空间四杆机构的一端，所述第一主动转轮和所述第二主动转轮分别位于所述曲杆的前后两侧，所述第一传动带的两端分别与两个所述第一主动转轮相连。

5.根据权利要求4所述的仿鸟翅膀机构，其特征在于，所述第一驱动组件还包括：第一传动组件，所述第一传动组件包括：

第一齿轮组，所述第一齿轮组与所述第一驱动电机传动相连；

第一带轮组，所述第一带轮组包括第一中间带轮、第一带轮和第二带轮，所述第一齿轮组与所述第一中间带轮传动相连，所述第一中间带轮和所述第一带轮通过第一皮带传动相连，所述第一中间带轮和所述第二带轮通过第二皮带传动相连，且，所述第一带轮和所述第二带轮分别与所述第一主动转轮和所述第二主动转轮传动连接。

6.根据权利要求5所述的仿鸟翅膀机构，其特征在于，所述第一主动转轮与所述第一带轮之间、所述第二主动转轮与所述第二带轮之间均通过单向离合器连接，当所述翅膀组件进行折叠动作时，所述第一驱动电机通过所述第一传动组件带动所述第二主动转轮逆时针转动，与所述第一主动转轮相连的所述单向离合器断开，所述第一主动转轮在所述第一传动带的带动下空转，以使得所述曲杆、所述空间四杆机构和所述延伸杆进行折叠动作；当所述翅膀组件进行伸展动作时，所述第一驱动电机通过所述第一传动组件带动所述第一主动转轮顺时针转动，与所述第二主动转轮的相连的所述单向离合器断开，所述第二主动转轮在所述第一传动带的带动下空转，以使得所述曲杆、所述空间四杆机构和所述延伸杆进行伸展动作。

7.根据权利要求1所述的仿鸟翅膀机构，其特征在于，所述第二驱动组件还包括：

第二驱动电机；

第三主动转轮和第四主动转轮，所述第二驱动电机分别与所述第三主动转轮和所述第四主动转轮传动相连，以驱动所述第三主动转轮和所述第四主动转轮在所述第二平面内正转或者反转，且在所述第二平面内，所述第三主动转轮和所述第四主动转轮均位于所述曲杆的远离所述空间四杆机构的一端，所述第三主动转轮和所述第四主动转轮分别位于所述曲杆的上下两侧，所述第二传动带的两端分别与所述第三主动转轮和所述第四主动转轮相连。

8.根据权利要求7所述的仿鸟翅膀机构，其特征在于，所述第二驱动组件还包括：第二传动组件，所述第二传动组件包括：

第二齿轮组，所述第二齿轮组与所述第二驱动电机传动相连；

第二带轮组，所述第二带轮组包括第二中间带轮、第三带轮和第四带轮，所述第二齿轮组与所述第二中间带轮传动相连，所述第二中间带轮和所述第三带轮通过第三皮带传动相连，所述第二中间带轮和所述第四带轮通过第四皮带传动相连，且，所述第三带轮和所述第四带轮分别与所述第三主动转轮和所述第四主动转轮连接。

9.根据权利要求8所述的仿鸟翅膀机构，其特征在于，所述第三主动转轮与所述第三带轮之间、所述第四主动转轮与所述第四带轮之间均通过单向离合器连接，当所述翅膀组件进行向上扑击动作时，所述第二驱动电机通过第二传动组件带动所述第三主动转轮顺时针转动，同时，与所述第四主动转轮连接的单向离合器断开，所述第四主动转轮在第二传动带的带动下空转，以使得所述空间四杆机构、所述曲杆和所述延伸杆顺时针转动，以进行向上扑击动作；当翅膀组件向下扑击动作时，所述第二驱动电机通过第二传动组件带动所述第四主动转轮逆时针转动，同时，与所述第三主动转轮连接的单向离合器断开，所述第三主动转轮在所述第二传动带的带动下空转，以使得所述空间四杆机构、所述曲杆和所述延伸杆顺时针转动，以进行向下扑击动作。

10.根据权利要求2所述的仿鸟翅膀机构，其特征在于，还包括第三驱动组件，所述第三驱动组件包括设于所述曲杆和所述主体之间的球销副、曲杆折叠运动回转轴和扑击运动回转轴，所述曲杆折叠运动回转轴和所述扑击运动回转轴位于所述曲杆和球销副之间，所述第三驱动组件适于分别驱动所述曲杆围绕所述所述曲杆折叠运动回转轴和所述扑击运动回转轴，以在所述第一平面和第二平面转动。

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