CN205602125U - 一种仿生扑翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种仿生扑翼飞行器，包括机架、传动机构、翅膀和尾翼，传动机构包括电机、摆动件、圆形偏心轮、传动齿轮、曲柄摇杆、滑块、滑杆、曲柄摇杆连杆和滑块连杆，摆动件铰接安装在机架上，摆动件上设置矩形槽和弧形内齿轮，圆形偏心轮置于矩形槽内且与之相切，电机驱动圆形偏心轮转动，传动齿轮与弧形内齿轮啮合且传动齿轮与曲柄摇杆同心配合，曲柄摇杆与机架间隙配合连接，滑杆设置在滑块内，滑杆位于摆动件的上方且通过圆柱杆固定在机架上，曲柄摇杆、曲柄摇杆连杆和滑块连杆依次连接，滑块连杆的另一端与滑块连接，翅膀通过支撑杆安装在滑块上，尾翼安装在连接杆上。本实用新型驱动效率高，解决了翅膀往复煽动角度小的问题。

Description

一种仿生扑翼飞行器

技术领域

本实用新型涉及一种飞行器，具体地涉及一种仿生扑翼飞行器。

背景技术

人类现有的飞行器主要还是依靠螺旋桨和固定翼产生空气升力及动力，其飞行原理及技术方案主要是以马格努斯理论为基础的气动模式。但事实上，往往还有一类空气动力模型被忽略，那就是向鸟类、昆虫、蝙蝠一样自由飞翔所依靠的扑翼气动模式。研究表明，鸟类、昆虫、蝙蝠的飞行效率圆圆高于现在人类现有飞行技术。它们可以消耗极小的能量飞得更高更远。因此证明扑翼气动模式在一定条件下大大优于以马格努斯理论为鸡翅的气动模式。扑翼飞行器，是指像鸟一样通过机翼主动运动产生升力和前行力的飞行器，扑翼飞行器在飞行过程中靠双翼扇动进行飞行。扑翼飞行与固定翼和旋翼飞行相比，具有如原地或小场地起飞，良好的飞行机动性和一定的空中悬停性能，长距离飞行能耗较少等特点。在军事上可用于敌情侦察、目标追踪、电子干扰、中继通信、主动进攻及防御等；在民用上可用于如环境及灾情监测、交通道路监控、农业勘测、航空摄影等。扑翼飞行器有诸多优点，如扑翼飞行器无需跑道垂直起落；动力系统和控制系统合为一体，机械效率高于固定翼飞机。但是扑翼飞行器的局限为：难于高速化、大型化；要求材料质量轻，强度大。目前扑翼空气动力学还未成熟，无法指导飞行器设计且对材料要求过高、结构难，这是限制扑翼飞行器的几大难点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述中不足的地方，提供一种仿生扑翼飞行器，其尺寸体积较小，易控制，灵活性高，功耗低，并且结构紧凑，易装配，驱动可调节改进，整个装置结构简单，易生产。

本实用新型通过以下的技术方案实现：

一种仿生扑翼飞行器，包括机架、传动机构、翅膀和尾翼，所述传动机构包括电机、摆动件、圆形偏心轮、传动齿轮、曲柄摇杆、滑块、滑杆、曲柄摇杆连杆和滑块连杆，所述摆动件铰接安装在机架上，所述摆动件上设置矩形槽和弧形内齿轮，所述矩形槽位于弧形内齿轮的上方，所述圆形偏心轮置于矩形槽内且与矩形槽相切，所述电机通过过盈配合驱动圆形偏心轮转动，所述传动齿轮与弧形内齿轮啮合且传动齿轮通过键与键槽与曲柄摇杆同心配合连接，所述曲柄摇杆与机架间隙配合连接，所述滑杆滑动设置在滑块内，所述滑杆位于摆动件的上方且通过圆柱杆固定在机架上，所述曲柄摇杆连杆的一端与曲柄摇杆连接，另一端与滑块连杆连接，所述滑块连杆的另一端与滑块连接，所述翅膀通过支撑杆活动安装在滑块上，所述尾翼安装在连接杆上，所述连接杆固定在机架上。

进一步地，所述滑块包括第一滑槽、位于第一滑槽左右两侧的第二滑槽和位于第一滑槽上的铰接件，所述滑杆滑动设置在第一滑槽内，所述滑块连杆的一端与第一滑槽上的铰接件连接，支撑杆一端与第二滑槽连接，另一端通过铰链与机架连接，翅膀固定在支撑杆上。

优选地，所述摆动件呈锥形。

采用上述技术方案的有益效果是：

本实用新型所提供的的传动机构，使得翅膀往复扇动的角度明显增大，同时独特的结构，使得翅膀转换方向时所需驱动力远低于其他位置扇动所需驱动力，翅膀换向时间更短；驱动翅膀力矩不会因为翅膀角度改变而有较大变化，驱动效率高，传递功率稳定，并可实现大功率传输。本实用新型能够很好的控制翅膀的运动路径，解决了翅膀往复煽动角度不大的问题。

附图说明

图1是本实用新型的示意图；

图2是本实用新型的局部示意图；

图3是本实用新型的机架示意图；

图4是本实用新型的滑块示意图；

其中，1-机架、2-传动机构、21-摆动件、211-矩形槽、212-弧形内齿轮、22-圆形偏心轮、23-传动齿轮、24-曲柄摇杆、25-滑块、251-第一滑槽、252-第二滑槽、253-铰接件、26-滑杆、27-曲柄摇杆连杆、28-滑块连杆、3-翅膀、4-尾翼、5-支撑杆、6-连接杆。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，以使本实用新型的优点和特征更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围作出更为清楚明确的界定。

如图1～2所示，本实用新型公开了一种仿生扑翼飞行器，包括机架1、传动机构2、翅膀3和尾翼4，机架结构如图3所示；传动机构2包括电机、摆动件21、圆形偏心轮22、传动齿轮23、曲柄摇杆24、滑块25、滑杆26、曲柄摇杆连杆27和滑块连杆28；摆动件21铰接安装在机架1上，在本实施例中，摆动件21为锥形，摆动件21上设置矩形槽211和弧形内齿轮212，矩形槽211位于弧形内齿轮212的上方，圆形偏心轮22置于矩形槽211内且与矩形槽211相切，电机通过过盈配合驱动圆形偏心轮22转动；传动齿轮23与弧形内齿轮212啮合且传动齿轮23通过键与键槽与曲柄摇杆24同心配合连接，曲柄摇杆24与机架1间隙配合连接；滑杆26滑动设置在滑块25内，滑杆26位于摆动件21的上方且通过圆柱杆固定在机架1上；曲柄摇杆连杆27的一端与曲柄摇杆24连接，另一端与滑块连杆28连接，滑块连杆28的另一端与滑块25连接，翅膀3通过支撑杆5活动安装在滑块25上，尾翼4安装在连接杆6上，连接杆6固定在机架1上；具体地，滑块25包括第一滑槽251、位于第一滑槽251左右两侧的第二滑槽252和位于第一滑槽251上的铰接件253，滑杆26滑动设置在第一滑槽251内，滑块连杆28的一端与第一滑槽251上的铰接件253连接，支撑杆5一端与第二滑槽252连接，另一端通过铰链与机架1连接，翅膀3固定在支撑杆5上。

工作原理：电机通过正反转驱动圆形偏心轮转动使摆动件左右摆动，从而通过啮合带动与曲柄摇杆相连接的传动齿轮往复运动，继而实现滑块上下运动，翅膀通过支撑杆与滑块相连，最终实现翅膀的煽动。

上述结合附图对实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现方式并不受上述方式的限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同改进和替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种仿生扑翼飞行器，其特征在于，包括机架、传动机构、翅膀和尾翼，所述传动机构包括电机、摆动件、圆形偏心轮、传动齿轮、曲柄摇杆、滑块、滑杆、曲柄摇杆连杆和滑块连杆，所述摆动件铰接安装在机架上，所述摆动件上设置矩形槽和弧形内齿轮，所述矩形槽位于弧形内齿轮的上方，所述圆形偏心轮置于矩形槽内且与矩形槽相切，所述电机通过过盈配合驱动圆形偏心轮转动，所述传动齿轮与弧形内齿轮啮合且传动齿轮通过键与键槽与曲柄摇杆同心配合连接，所述曲柄摇杆与机架间隙配合连接，所述滑杆滑动设置在滑块内，所述滑杆位于摆动件的上方且通过圆柱杆固定在机架上，所述曲柄摇杆连杆的一端与曲柄摇杆连接，另一端与滑块连杆连接，所述滑块连杆的另一端与滑块连接，所述翅膀通过支撑杆活动安装在滑块上，所述尾翼安装在连接杆上，所述连接杆固定在机架上。

2.根据权利要求1所述的一种仿生扑翼飞行器，其特征在于，所述滑块包括第一滑槽、位于第一滑槽左右两侧的第二滑槽和位于第一滑槽上的铰接件，所述滑杆滑动设置在第一滑槽内，所述滑块连杆的一端与第一滑槽上的铰接件连接，支撑杆的一端与第二滑槽连接且支撑杆的中部位置通过铰链与机架连接，翅膀固定在支撑杆上。

3.根据权利要求1所述的一种仿生扑翼飞行器，其特征在于，所述摆动件呈锥形。