CN115610650A - 一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器 - Google Patents

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CN115610650A
CN115610650A CN202211355583.0A CN202211355583A CN115610650A CN 115610650 A CN115610650 A CN 115610650A CN 202211355583 A CN202211355583 A CN 202211355583A CN 115610650 A CN115610650 A CN 115610650A
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unfolding
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贺威
张入之
赵延杰
吴晓阳
付强
何修宇
孙永斌
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Abstract

本发明涉及扑翼飞行器技术领域,特别是指一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器,包括:扑滑转换与驱动机构、一对展合翼和尾翼;机身板上安装电机和带槽齿轮,带槽齿轮侧面设置凹槽,带槽齿轮的旋转轴固定曲柄,曲柄通过球头连杆连接摇杆,摇杆连接所述展合翼,机身板上还安装扑滑结构舵机,扑滑结构舵机的输出轴连接第一舵机臂,第一舵机臂通过第一球头拉杆连接转片,转片中心固定转块,转块上设置波珠柱塞;当扑滑结构舵机驱动第一舵机臂转动时,驱动转块转动,使波珠柱塞与带槽齿轮侧面的凹槽卡合或分离。本发明通过将展合翼驱动齿轮设计为具有凹槽的带槽齿轮,通过设置卡合装置与凹槽配合可实现扑翼与固定翼复合飞行状态转换。

Description

一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器
技术领域
本发明涉及扑翼飞行器技术领域,特别是指一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器。
背景技术
大型固定翼飞机因其机动性不足、体积大、起飞距离长等方面因素的限制,无法完成在特定复杂环境下的作业任务;旋翼机又因噪声大、续航能力差等特点限制了其适用场合。随着科学技术的发展,仿鸟类、昆虫、蝙蝠等飞行模式的扑翼飞行器因其尺寸小、机动性高、飞行效率高等优越飞行特点受到世界广泛关注,且取得长足进步。其目前在军用、民用领域都具有广阔应用前景,如:目标追踪、地形勘测等。
然而,现有的扑翼飞行器有着固定的扑动飞行模式。固有的扑动机械运动会产生持续性的功率输出,相较于鸟类等灵活的扑动、滑翔转换飞行模式来说,其飞行效率相对较低,会产生额外的续航压力。两侧机翼的固定形态也会因飞行时两侧机翼的固有系统误差而产生非对称升力等,从而导致两侧飞行状态有所偏差,且难以进行主动矫正。再者,受限于控制飞行俯仰、偏转的尾翼面积,其飞行机动性仍有提升的空间。
发明内容
为了解决现有技术中扑翼飞行器机动性差、飞行效率低的技术问题,本发明的一个实施例提供了一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器,所述扑翼飞行器包括:扑滑转换与驱动机构、一对展合翼和尾翼;
所述扑滑转换与驱动机构包括机身板,所述机身板上安装电机和带槽齿轮,所述电机的电机齿轮啮合三联齿轮,所述三联齿轮与所述带槽齿轮啮合,驱动所述带槽齿轮转动;
所述带槽齿轮的旋转轴固定曲柄,所述曲柄通过球头连杆连接摇杆,所述摇杆连接所述展合翼,当所述带槽齿轮转动时,驱动所述摇杆上下摆动,带动所述展合翼扑动;
所述机身板上还安装扑滑结构舵机,所述扑滑结构舵机的输出轴连接第一舵机臂,所述第一舵机臂通过第一球头拉杆连接转片,所述转片中心固定转块,所述转块上设置波珠柱塞;
其中,所述带槽齿轮侧面设置凹槽,当所述扑滑结构舵机驱动所述第一舵机臂转动时,驱动所述转块转动,使所述波珠柱塞与所述带槽齿轮侧面的所述凹槽卡合或分离;
所述机身板上还安装机身方管,所述机身方管连接所述尾翼。
在一些较佳的实施例中,所述机身板上还安装轴承座,所述转块通过轴承安装在所述轴承座上。
在一些较佳的实施例中,所述机身板包括上夹板、下夹板和方管夹,所述机身板安装所述机身方管的一侧设置内芯插条和外侧插条;
所述内芯插条插入所述机身方管内,所述机身方管位于所述上夹板与所述下夹板之间,所述方管夹夹持在所述机身方管外周,并夹持所述上夹板与所述下夹板。
在一些较佳的实施例中,所述机身板还包括内插件、外插件,所述内芯插条上开设内芯插槽,所述内插件和所述外插件依次插入所述内芯插槽,所述内插件和所述外插件,与所述内芯插条垂直。
在一些较佳的实施例中,所述展合翼包括内段翼和外段翼,
所述内段翼包括前缘杆和斜固定杆,所述前缘杆的一端与所述斜固定杆的一端通过联结块固定,所述前缘杆的另一端与所述摇杆固定,所述斜固定杆的另一端与机身方管的中段通过翼-身连接件以可旋转的方式连接;
所述前缘杆上和所述斜固定杆上覆盖机翼蒙皮。
在一些较佳的实施例中,所述外段翼包括翼根板和展合拉杆,以及固定在所述翼根板上的第一翼片,和铰接在所述翼根板上的多个翼片,所述第一翼片与多个翼片之间通过第一弹性绳联接;
所述翼-身连接件上设置机翼展合结构舵机,所述机翼展合结构舵机通过第二舵机臂连接所述展合拉杆的一端;所述联结块铰接所述翼根板,并且所述翼根板铰接展合拉杆的的另一端。
在一些较佳的实施例中,所述尾翼包括尾翼方管,所述尾翼方管与所述机身方管之间通过弹簧连接;
所述尾翼方管上固定尾翼根板,所述机身方管上固定左舵机和右舵机,所述左舵机和所述右舵机分别连接第二球头拉杆,所述第二球头拉杆通过螺柱与所述尾翼根板固定。
在一些较佳的实施例中,所述尾翼包括垂尾和多个尾翼片,所述垂尾固定在所述尾翼根板上;
多个所述尾翼片铰接在所述尾翼根板上,并且,多个尾翼片之间通过第二弹性绳联接。
在一些较佳的实施例中,多个所述尾翼片至少包括位于外侧的第一尾翼片和第二尾翼片;所述第一尾翼片和第二尾翼片分别通过铰接杆铰接在所述尾翼根板上,
机身方管上设置尾翼展合结构舵机,所述尾翼展合结构舵机通过第三舵机臂连接刚性绳,所述刚性绳连接至所述铰接杆的一端。
在一些较佳的实施例中,所述尾翼根板上设置螺栓,所述刚性绳经所述螺栓分为两路,其中一路连接至第一尾翼片的铰接杆上,另一路连接至第二尾翼片的铰接杆上。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本发明提出一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器,通过将展合翼驱动齿轮设计为具有凹槽的带槽齿轮,通过设置卡合装置与凹槽配合可实现扑翼与固定翼复合飞行状态转换。
本发明提出一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器,带槽齿轮旋转一圈,对应于展合翼上下扑动一个周期,通过改变带槽齿轮的凹槽的位置,调整卡住的位置,来改变展合翼所处的反角,实现在不同展合翼反角状态下的气动效果。
本发明提出一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器,每个翼片之间由第一弹性绳联接,在翼根板转动过程中的不同角度下,第一弹性绳变形不同,从而使翼片发生不同程度的开合。
本发明提出一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器,两侧展合翼的外段翼差动展合可以使展合翼产生非对称的气动力,从而实现姿态转换,提高机动性。当展合翼的外段翼发生不同程度的同步展开或者收合时,可以提高或者降低飞行阻力,进而降低或提高飞行速度。
本发明提出一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器,尾翼左右和上下两个方向的摆动,差动控制尾翼俯仰和偏转的角度,以及不同程度的展合可以产生不同的阻力和控制力矩,可根据不同飞行状态的需要进行控制,搭配展合翼的外段翼的展合可以实现相应条件下的复杂姿态变换。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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是本发明一个实施例中一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器的整体结构示意图。
图2是本发明一个实施例中扑滑转换与驱动机构的结构示意图。
图3是本发明一个实施例中机身板与机身方管固定示意图。
图4是本发明一个实施例中扑滑转换与驱动机构的第一个状态示意图。
图5是本发明一个实施例中扑滑转换与驱动机构的第二个状态示意图。
图6是本发明一个实施例中扑滑结构舵机驱动转块转动的俯视图。
图7是本发明一个实施例中一对展合翼中的一个展合翼的仰视图。
图8是本发明一个实施例中展合翼的翼根板的结构示意图。
图9是本发明一个实施例中展合翼的外段翼最大展开状态示意图。
图10是本发明一个实施例中展合翼的外段翼最大收合状态示意图。
图11是本发明一个实施例中尾翼的结构示意图。
图12是本发明一个实施例中尾翼的俯视图。
图13是本发明一个实施例中尾翼根板的结构示意图。
图14是本发明一个实施例中多个尾翼片的最大收合状态示意图。
图15是本发明一个实施例中多个尾翼片的最大展开状态示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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,本领域普通技术人员在没有做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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1所示本发明一个实施例中一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器的整体结构示意图,根据本发明的实施例,提供一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器,包括:扑滑转换与驱动机构1、一对展合翼2和尾翼3。
如图2所示本发明一个实施例中扑滑转换与驱动机构的结构示意图,图3所示本发明一个实施例中机身板与机身方管固定示意图,图4所示本发明一个实施例中扑滑转换与驱动机构的第一个状态示意图,图5所示本发明一个实施例中扑滑转换与驱动机构的第二个状态示意图,图6所示本发明一个实施例中扑滑结构舵机驱动转块转动的俯视图。
结合图2至图6,根据本发明的实施例,扑滑转换与驱动机构1包括,摇杆101、球头连杆102、曲柄103、机身侧板104、机身板105、机身方管106、电机107、三联齿轮108、带槽齿轮109、波珠柱塞110、转块111、转片112、轴承座113、第一球头拉杆114、第一舵机臂115、扑滑结构舵机116、下夹板117、外插件118、内插件119、上夹板120、方管夹121和销钉122。
根据本发明的实施例,机身板105上,位于机身板105两侧分别安装电机107和带槽齿轮109。实施例中仅以机身板105一侧安装的电机107和带槽齿轮109为例,电机107的电机齿轮啮合三联齿轮108,三联齿轮108与带槽齿轮109啮合,驱动带槽齿轮109转动。
在一些具体的实施例中,电机107的电机齿轮啮合三联齿轮108的转轴,三联齿轮109的小齿轮与带槽齿轮109啮合,驱动带槽齿轮109转动。
在一些优选的实施例中,机身板105两侧设置机身侧板104,三联齿轮108和带槽齿轮109安装在机身板105和机身侧板104之间。
带槽齿轮109的旋转轴固定曲柄103,曲柄103通过球头连杆102连接摇杆101。摇杆101连接展合翼2,当带槽齿轮109转动时,驱动摇杆101上下摆动,带动展合翼2扑动。
机身板105上还安装扑滑结构舵机116,扑滑结构舵机116的输出轴连接第一舵机臂115,第一舵机臂115通过第一球头拉杆114连接转片112,转片112中心固定转块111,转块111上设置波珠柱塞110。优选地,转块111为圆柱状结构,机身板105上安装轴承座113,转块111通过轴承安装在轴承座113上。
根据本发明的实施例,带槽齿轮109侧面设置凹槽,当扑滑结构舵机116驱动第一舵机臂115转动时,带动第一球头拉杆114拉动转片112转动,从而驱动转块111转动,使转块111上的波珠柱塞110与带槽齿轮109侧面的凹槽卡合或分离,完成滑翔状态/扑动状态的互相转换。
当本发明提供的一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器,处于扑动状态时,转块111的波珠柱塞110旋转至不与带槽齿轮109接触,电机107处于工作状态,通过三联齿轮108驱动带槽齿轮109旋转,经二级齿轮组减速,从而通过曲柄摇杆机构驱动摇杆101上下摆动,带动展合翼2扑动。
当需要转化为滑翔状态时,电机107停转,展合翼2在气动力作用下往上撑起,扑滑结构舵机116驱动第一舵机臂115转动,带动第一球头拉杆114拉动转片112转动,从而驱动转块111转动,使转块111上的波珠柱塞110与带槽齿轮109侧面的凹槽卡合,将带槽齿轮109锁死,进而展合翼2的位置也被卡住,实现扑动状态到滑翔状态的转换。
当需要滑翔状态到扑动状态的转换时,扑滑结构舵机116复位,立即启动电机107即可。
本发明展合翼2扑动状态时,扑滑结构舵机116处于复位状态,转块111及波珠柱塞110与带槽齿轮109不接触。需要切换到滑翔状态时,扑滑结构舵机116转换为工作状态,驱动波珠柱塞110与带槽齿轮109的凹槽卡合。
带槽齿轮109转一周,摇杆101上下扑动一个周期,展合翼2完整地上下扑动一个周期。应当理解,带槽齿轮109上凹槽的位置根据带槽齿轮109与展合翼2的相对位置进行确定,确保波珠柱塞110卡在带槽齿轮109的凹槽时,能使展合翼2处于适合滑翔的位置。
根据本发明的实施例,机身板105上安装机身方管106,机身方管106用于连接展合翼2和尾翼3。
如图3所示,机身板105包括上夹板120、下夹板117和方管夹121,机身板105安装机身方管106的一侧设置内芯插条1051和外侧插条1052。机身板105与内芯插条1051之间形成第一间隙1054。内芯插条1051与外侧插条1052之间形成第二间隙1055。
内芯插条1051插入机身方管106内,机身方管106位于上夹板120与下夹板117之间,上夹板120插入第二间隙1055内,下夹板117插入第一间隙1054内,方管夹121夹持在机身方管106外周,并夹持上夹板120与下夹板117。方管夹121外侧插入销钉122,并插入到机身方管106的圆孔内,将机身方管106固定。方管夹121的下端通过螺栓将方管夹121与机身板105固定。
根据本发明的实施例,机身板105还包括内插件119、外插件118,内芯插条1051上开设内芯插槽1053,内插件119和外插件118依次插入内芯插槽1053,使内插件119和外插件118,与内芯插条1051垂直。内插件119和外插件118连同内芯插条1051一起插入机身方管106内。
本发明内插件119和外插件118与内芯插条1051垂直方式插入机身方管106内,保证了机身板105与机身方管106的固定连接方式的可靠性,防止机身板105与机身方管10相互发生偏转和串动,同时解决了板类零件与管状零件的连接问题。
如图7所示本发明一个实施例中一对展合翼中的一个展合翼的仰视图,图8所示本发明一个实施例中展合翼的翼根板的结构示意图,图9所示本发明一个实施例中展合翼的外段翼最大展开状态示意图,图10所示本发明一个实施例中展合翼的外段翼最大收合状态示意图。
结合图1、图7至图10,根据本发明的实施例,展合翼2包括内段翼和外段翼。
内段翼包括前缘杆201、斜固定杆203、联结块204、翼-身连接件219。外段翼包括翼根板205、展合拉杆216、机翼展合结构舵机218、第二舵机臂217,以及多个翼片。
根据本发明的实施例,对于内段翼,前缘杆201的一端与斜固定杆203的一端通过联结块204固定。前缘杆201的另一端与摇杆101固定,斜固定杆203的另一端与机身方管106的中段通过翼-身连接件209以可旋转的方式连接。前缘杆201上和斜固定杆203上覆盖机翼蒙皮202。在一些优选的实施例中,前缘杆201和斜固定杆203上固定翼肋,通过翼肋覆盖机翼蒙皮202。
当摇杆101上下摆动时,带动前缘杆201和斜固定杆203上下摆动,同时带动展合翼2整体实现上下摆动。
根据发明的实施例,对于外段翼,翼-身连接件219上设置机翼展合结构舵机218,机翼展合结构舵机218通过第二舵机臂217连接展合拉杆216的一端,联结块204铰接翼根板205,并且翼根板205铰接展合拉杆216的的另一端。
本发明的的实施例中,翼-身连接件209的结构不做具体限定,只要能够实现带动斜固定杆203和机翼展合结构舵机218绕机身方管106旋转即可。
固定在翼根板205上的第一翼片207和铰接在翼根板205上的多个翼片之间通过第一弹性绳206联接。本实施例中设置9个翼片,即固定在翼根板205上的第一翼片207,以及铰接在翼根板205上的第二翼片208、第三翼片209、第四翼片210、第五翼片211、第六翼片212、第七翼片213、第八翼片214、第九翼片215。
根据本发明的实施例,内段翼形态固定,外段翼可以实现展开和收合。具体地,外段翼展合执行过程中,机翼展合结构舵机218通过第二舵机臂217,带动展合拉杆216拉动/推动翼根板205以及与固定在翼根板205上的第一翼片207相对联结块204发生旋转,在第一弹性绳206的带动下实现外段翼各翼片的开合,如图9和图10所示。
根据本发明的实施例,展合翼2的内段翼形态固定,外段翼可延展向进行主动展开和合起。在展合翼2扑动过程中,根据需求机翼展合结构舵机218带动展合拉杆216拉动翼根板205旋转,使外段翼的掠角由收合时的负角(图10所示)到展开时的正角(图9所示)变化,同时每个翼片发生不同程度的开合,机翼展合结构舵机218绕机身方管106转动。
根据本发明的实施例,每个翼片之间由第一弹性绳206联接,在翼根板205转动过程中的不同角度下,第一弹性绳206变形不同,从而使翼片发生不同程度的开合。在一些优选的实施例中,外段翼的外段前缘掠角,展开范围为-45°到30°。
根据本发明的实施例,两侧展合翼2的外段翼差动展合可以使展合翼2产生非对称的气动力,从而实现姿态转换,提高机动性。当展合翼2的外段翼发生不同程度的同步展开或者收合时,可以提高或者降低飞行阻力,进而降低或提高飞行速度。
如图11所示本发明一个实施例中尾翼的结构示意图,图12所示本发明一个实施例中尾翼的俯视图,图13所示本发明一个实施例中尾翼根板的结构示意图,图14所示本发明一个实施例中多个尾翼片的最大收合状态示意图,图15所示本发明一个实施例中多个尾翼片的最大展开状态示意图。
结合图11至图15,根据本发明的实施例,机身方管106末端连接尾翼3,尾翼3包括右舵机301、左舵机302、第二球头拉杆303、螺柱304、垂尾305、尾翼方管306、弹簧307、刚性绳308、第三舵机臂309、尾翼展合结构舵机310、螺栓311、尾翼根板312、第二弹性绳313,以及多个尾翼片。
尾翼方管306与机身方管106之间通过弹簧307连接。进一步地,弹簧307总长3厘米,两端各有1厘米分别与机身方管106以及尾翼方管306内孔壁固联,形成柔性万向节。
尾翼方管306上固定尾翼根板312,垂尾305固定在尾翼根板312上,多个尾翼片铰接在尾翼根板312上,并且,多个尾翼片之间通过第二弹性绳313联接。
机身方管106上固定左舵机302和右舵机301(实施例中,以图12所示的左右方向为准,左侧为左舵机,右侧为右舵机)。左舵机302和右舵机301分别连接第二球头拉杆303,第二球头拉杆303通过螺柱304与尾翼根板312固定。具体地,第二球头拉杆303与螺柱304铰接,螺柱304与尾翼根板312固定。
进一步的实施例中,左舵机302和右舵机301分别通过连杆连接第二球头拉杆303。
根据本发明的实施例,左舵机302和右舵机301差动控制,具有左右和上下摆动的两个自由度,具体地,当左舵机302通过第二球头拉杆303拉动/推动尾翼根板312,右舵机301通过第二球头拉杆303推动/拉动尾翼根板312时,尾翼根板312绕弹簧307实现左右摆动,从而带动垂尾305和多个多个尾翼片左右摆动。
当左舵机302和右舵机301通过第二球头拉杆303同时拉动/推动尾翼根板312时,尾翼根板312绕弹簧307实现上下摆动,从而带动垂尾305和多个尾翼片上下摆动。
根据本发明的实施例,尾翼方管306通过弹簧307与机身方管106联接,形成柔性万向节,通过左舵机302和右舵机301及第二球头拉杆303差动控制,实现尾翼3左右和上下两个方向的摆动进而控制尾翼姿态,差动控制尾翼俯仰和偏转的角度。
根据本发明的实施例,多个尾翼片铰接在尾翼根板312上,并且,多个尾翼片之间通过第二弹性绳313联接。本实施例中设置9个尾翼片,即第一尾翼片314、第二尾翼片322、第三尾翼片315、第四尾翼片316、第五尾翼片317、第六尾翼片318、第七尾翼片319、第八尾翼片320、第九尾翼片321。
根据本发明的实施例,多个尾翼片位于外侧的第一尾翼片314和第二尾翼片322分别通过铰接杆3081铰接在尾翼根板312上。
机身方管106上设置尾翼展合结构舵机310,尾翼展合结构舵机310通过第三舵机臂309连接刚性绳308,刚性绳308末端分为两路分别连接至第一尾翼片314和第二尾翼片322的铰接杆3081的一端。
在进一步优选的实施例中,尾翼根板312上设置螺栓311,刚性绳308经螺栓311分为两路,其中一路连接至第一尾翼片314的铰接杆3081上,另一路连接至第二尾翼片322的铰接杆3081上。
根据本发明的实施例,尾翼展合执行过程中,尾翼展合结构舵机310驱动第三舵机臂309前后摆动牵引刚性绳308,带动第一尾翼片314和第二尾翼片322绕铰接杆3081的转动中心转动,进而使第一尾翼片314和第二尾翼片322展开或收合,从而由第二弹性绳313带动其他尾翼片绕尾翼根板312转动,实现多个尾翼片的收合与展开。在一个优选的实施例中,多个尾翼片的外缘夹角,展合范围为40°-100°,如图14和图15所示。
本发明尾翼3左右和上下两个方向的摆动,差动控制尾翼俯仰和偏转的角度,以及不同程度的展合可以产生不同的阻力和控制力矩,可根据不同飞行状态的需要进行控制,搭配展合翼2的外段翼的展合可以实现相应条件下的复杂姿态变换。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种具有扑滑转换和差动展合功能的扑翼飞行器,其特征在于,所述扑翼飞行器包括:扑滑转换与驱动机构、一对展合翼和尾翼;
所述扑滑转换与驱动机构包括机身板,所述机身板上安装电机和带槽齿轮,所述电机的电机齿轮啮合三联齿轮,所述三联齿轮与所述带槽齿轮啮合,驱动所述带槽齿轮转动;
所述带槽齿轮的旋转轴固定曲柄,所述曲柄通过球头连杆连接摇杆,所述摇杆连接所述展合翼,当所述带槽齿轮转动时,驱动所述摇杆上下摆动,带动所述展合翼扑动;
所述机身板上还安装扑滑结构舵机,所述扑滑结构舵机的输出轴连接第一舵机臂,所述第一舵机臂通过第一球头拉杆连接转片,所述转片中心固定转块,所述转块上设置波珠柱塞;
其中,所述带槽齿轮侧面设置凹槽,当所述扑滑结构舵机驱动所述第一舵机臂转动时,驱动所述转块转动,使所述波珠柱塞与所述带槽齿轮侧面的所述凹槽卡合或分离;
所述机身板上还安装机身方管,所述机身方管连接所述尾翼。
2.根据权利要求1所述的扑翼飞行器,其特征在于,所述机身板上还安装轴承座,所述转块通过轴承安装在所述轴承座上。
3.根据权利要求1所述的扑翼飞行器,其特征在于,所述机身板包括上夹板、下夹板和方管夹,所述机身板安装所述机身方管的一侧设置内芯插条和外侧插条;
所述内芯插条插入所述机身方管内,所述机身方管位于所述上夹板与所述下夹板之间,所述方管夹夹持在所述机身方管外周,并夹持所述上夹板与所述下夹板。
4.根据权利要求3所述的扑翼飞行器,其特征在于,所述机身板还包括内插件、外插件,所述内芯插条上开设内芯插槽,所述内插件和所述外插件依次插入所述内芯插槽,所述内插件和所述外插件,与所述内芯插条垂直。
5.根据权利要求1所述的扑翼飞行器,其特征在于,所述展合翼包括内段翼和外段翼,
所述内段翼包括前缘杆和斜固定杆,所述前缘杆的一端与所述斜固定杆的一端通过联结块固定,所述前缘杆的另一端与所述摇杆固定,所述斜固定杆的另一端与机身方管的中段通过翼-身连接件以可旋转的方式连接;
所述前缘杆上和所述斜固定杆上覆盖机翼蒙皮。
6.根据权利要求5所述的扑翼飞行器,其特征在于,所述外段翼包括翼根板和展合拉杆,以及固定在所述翼根板上的第一翼片,和铰接在所述翼根板上的多个翼片,所述第一翼片与多个翼片之间通过第一弹性绳联接;
所述翼-身连接件上设置机翼展合结构舵机,所述机翼展合结构舵机通过第二舵机臂连接所述展合拉杆的一端;所述联结块铰接所述翼根板,并且所述翼根板铰接展合拉杆的的另一端。
7.根据权利要求1所述的扑翼飞行器,其特征在于,所述尾翼包括尾翼方管,所述尾翼方管与所述机身方管之间通过弹簧连接;
所述尾翼方管上固定尾翼根板,所述机身方管上固定左舵机和右舵机,所述左舵机和所述右舵机分别连接第二球头拉杆,所述第二球头拉杆通过螺柱与所述尾翼根板固定。
8.根据权利要求7所述的扑翼飞行器,其特征在于,所述尾翼包括垂尾和多个尾翼片,所述垂尾固定在所述尾翼根板上;
多个所述尾翼片铰接在所述尾翼根板上,并且,多个尾翼片之间通过第二弹性绳联接。
9.根据权利要求8所述的扑翼飞行器,其特征在于,多个所述尾翼片至少包括位于外侧的第一尾翼片和第二尾翼片;所述第一尾翼片和第二尾翼片分别通过铰接杆铰接在所述尾翼根板上,
机身方管上设置尾翼展合结构舵机,所述尾翼展合结构舵机通过第三舵机臂连接刚性绳,所述刚性绳连接至所述铰接杆的一端。
10.根据权利要求9所述的扑翼飞行器,其特征在于,所述尾翼根板上设置螺栓,所述刚性绳经所述螺栓分为两路,其中一路连接至第一尾翼片的铰接杆上,另一路连接至第二尾翼片的铰接杆上。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102023108341B3 (de) 2023-03-31 2024-07-11 Festo Se & Co. Kg Schlagflügelmechanik für einen Ornithopter
CN116495172A (zh) * 2023-06-26 2023-07-28 成都航天万欣科技有限公司 仿生扑翼飞行器
CN116495172B (zh) * 2023-06-26 2023-10-10 成都航天万欣科技有限公司 仿生扑翼飞行器

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