CN219545068U - 一种翅翼可主动变形的扑翼机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种翅翼可主动变形的扑翼机构，包括：可变形翅翼、机身、翅翼变形驱动机构和双曲柄双摇杆扑翼机构；所述机身起固定双曲柄双摇杆扑翼机构和翅翼变形驱动机构的作用；所述双曲柄双摇杆扑翼机构固定在机身前端并连接着可变形翅翼，包括无刷电机、齿轮、曲柄和摇杆，起到实现可变形翅翼拍打运动的作用；所述翅翼变形驱动机构固定在机身尾部，连接着可变形翅翼，包括舵机、推杆和滑块，起到驱动可变形翅翼折叠和展开的作用。本实用新型所提供的翅翼可主动变形的扑翼机构实现了翅翼的主动变形控制，从而实现更加灵活、高效和精准的飞行控制，并且结构简单，相比传统的扑翼机构，本发明结构更加简单、紧凑，降低了整个机构的重量和成本。
Description
技术领域
本实用新型属于飞行器技术领域，具体涉及一种翅翼可主动变形的扑翼机构。
背景技术
在飞行器技术领域，传统扑翼飞行器由翅翼和驱动机构组成，用于提供飞行所需的动力。然而这些传统的机构只能产生固定的升力，无法根据飞行需要进行主动调整和控制，限制了飞行器的灵活性和适应性。在实际应用中，这些传统扑翼机构不能满足快速转向、高速飞行等要求。
因此，开发一种具有翅翼主动变形功能的扑翼机构，以实现对飞行动力的更加精细和主动的控制，提高飞行器的灵活性和适应性是迫切需要的。已有技术中，一些扑翼机构采用了可变形的材料或者调整翅翼表明形状的机构来实现主动变形，这种方法需要大量的复杂材料和结构设计，并且无法精确控制主动变形的幅度和速度。还有一些扑翼机构采用了驱动单元控制翅翼的活动范围，但这种设计存在机械复杂度高、重量大、成本高等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种翅翼可主动变形的扑翼机构，以解决现有技术的缺陷和不足，实现更加简单、稳定和高效的飞行器扑翼功能。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种翅翼可主动变形的扑翼机构，包括可变形翅翼、机身、翅翼变形驱动机构和双曲柄双摇杆扑翼机构，所述机身两侧均安装有可变形翅翼，所述机身前端安装有双曲柄双摇杆扑翼机构以实现扑翼运动，所述机身尾端两侧均设置有翅翼变形驱动机构。
优选地，所述机身左右两侧均安装有滑杆和舵机支座，前端安装有用于固定双曲柄双摇杆扑翼机构的机身连接件。
优选地，所述翅翼变形驱动机构包括固定在舵机支座上的舵机、与舵机的输入轴固定的摇臂、与摇臂固定连接的摇臂连接件、与摇臂连接件连接并可绕连接处中心轴转动的推杆，以及嵌套在滑杆上的驱动滑块和从动滑块，驱动滑块与推杆相连接，并且连接处可相对转动，从而实现驱动滑块在滑杆上的相对滑动，从动滑块设有凹槽，用于安装驱动滑块，驱动滑块将动力传递给从动滑块，从动滑块则可绕滑杆中心轴转动的同时，沿着中心轴方向滑动。
优选地，所述双曲柄双摇杆扑翼机构固定在机身前端，包括与机身连接件固定连接的后固定板，所述后固定板上固定有无刷电机、中间齿轮、曲柄左齿轮和曲柄右齿轮，所述无刷电机的输出轴固定有输入齿轮，所述输入齿轮与中间齿轮啮合，所述中间齿轮与曲柄右齿轮啮合，所述曲柄右齿轮与曲柄左齿轮啮合，且曲柄右齿轮和曲柄左齿轮上分别固定有右曲柄和左曲柄，所述左曲柄与左曲柄推杆之间为球型铰接，所述右曲柄与右曲柄推杆之间为球型铰接，所述双曲柄双摇杆扑翼机构还包括前固定板、左摇杆和右摇杆，所述左摇杆和右摇杆安装在前固定板和后固定版之间，并可绕固定处转动，左摇杆与左曲柄推杆之间为球型铰接，右摇杆与右曲柄推杆之间为球型铰接，所述无刷电机将动力通过齿轮和推杆分别传递到左摇杆和右摇杆，实现上下拍打运动。
优选地，所述可变形翅翼包括翅翼第一连杆、翅翼第二连杆、翅翼第三连杆、翅翼第四连杆、翅翼第五连杆和翅翼第六连杆；所述翅翼第一连杆设有杆一第一连接件、杆一第二连接件和杆一第三连接件，所述杆一第一连接件与从动滑块用插销相连并可相对转动；所述翅翼第二连杆设有杆二第一连接件、杆二第二连接件和杆二第三连接件，所述杆二第一连接件与杆一第二连接件用插销相连；所述翅翼第三连杆设有杆三第一连接件、杆三第二连接件和杆三第三连接件，所述杆三第一连接件与左摇杆用插销连接，所述杆三第二连接件与杆一第三连接件用插销连接；所述翅翼第四连杆设有杆四第一连接件、杆四第二连接件和杆四第三连接件，所述杆四第一连接件与杆二第二连接件用插销连接，所述杆四第二连接件与杆三第三连接件用插销连接；所述翅翼第五连杆设有杆五第一连接件和杆五第二连接件，所述杆五第一连接件与杆二第三连接件用插销连接；所述翅翼第六连杆设有杆六第一连接件和杆六第二连接件，所述杆六第一连接件与杆四第三连接件用插销连接，所述杆六第二连接件与杆五第二连接件用插销连接。
优选地，所述可变形翅翼的杆一第一连接件与从动滑块相连，从动滑块沿着滑杆运动的过程中带动翅翼第一连杆的运动，从而实现可变形翅翼的主动变形，杆三第一连接件与左摇杆相连，实现可变形翅翼的拍打运动。
本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的一种翅翼可主动变形的扑翼机构实现了翅翼的主动变形控制，从而实现更加灵活、高效和精准的飞行控制，并且结构简单，相比传统的扑翼机构，本发明结构更加简单、紧凑，降低了整个机构的重量和成本。
附图说明
图1为本实用新型中翅翼展开状态示意图。
图2为本实用新型中翅翼折叠状态示意图。
图3为图2中A处放大示意图。
图4为本实用新型中机身示意图。
图5为本实用新型中双曲柄双摇杆机构的摇杆最高位置示意图。
图6为本实用新型中双曲柄双摇杆机构的摇杆最低位置示意图。
图中：1、可变形翅翼；11、翅翼第一连杆；111、杆一第一连接件；112、杆一第二连接件；113、杆一第三连接件；12、翅翼第二连杆；121、杆二第一连接件；122、杆二第二连接件；123、杆二第三连接件；13、翅翼第三杆件；131、杆三第一连接件；132、杆三第二连接件；133、杆三第三连接件；14、翅翼第四连杆；141、杆四第一连接件；142、杆四第二连接件；143、杆四第三连接件；15、翅翼第五杆件；151、杆五第一连接件；152、杆五第二连接件；16、翅翼第六连杆；161、杆六第一连接件；162、杆六第二连接件；2、机身；21、滑杆；22、舵机支座；23、机身连接件；3、翅翼变形驱动机构；31、舵机；32、摇臂；33、摇臂连接件；34、推杆；35、驱动滑块；36、从动滑块；4、双曲柄双摇杆扑翼机构；41、后固定板；42、无刷电机；43、输入齿轮；44、中间齿轮；45、曲柄左齿轮；451、左曲柄；452、左曲柄推杆；46、曲柄右齿轮；461、右曲柄；462、右曲柄推杆；47、前固定板；48、左摇杆；49、右摇杆。
实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
如图1到图6所示，本实用新型提供的一种翅翼可主动变形的扑翼机构，包括可变形翅翼1、机身2、翅翼变形驱动机构3和双曲柄双摇杆扑翼机构4，其特征是：机身2两侧均安装有可变形翅翼1，机身2前端安装有双曲柄双摇杆扑翼机构4以实现扑翼运动，机身2尾端两侧均设置有翅翼变形驱动机构3。
如图4所示，机身2左右两侧均安装有滑杆21和舵机支座22，前端安装有用于固定双曲柄双摇杆扑翼机构4的机身连接件23。
如图3所示，翅翼变形驱动机构3包括固定在舵机支座22上的舵机31、与舵机31的输入轴固定的摇臂32、与摇臂32固定连接的摇臂连接件33、与摇臂连接件33连接并可绕连接处中心轴转动的推杆34，以及嵌套在滑杆21上的驱动滑块35和从动滑块36，驱动滑块35与推杆34相连接，并且连接处可相对转动，从而实现驱动滑块35在滑杆21上的相对滑动，从动滑块36设有凹槽，用于安装驱动滑块35，驱动滑块35将动力传递给从动滑块36，从动滑块36则可绕滑杆21中心轴转动的同时，沿着中心轴方向滑动。
如图1和图2所示，可变形翅翼1包括翅翼第一连杆11、翅翼第二连杆12、翅翼第三连杆13、翅翼第四连杆14、翅翼第五连杆15和翅翼第六连杆16，可变形翅翼1与从动滑块36相连接并可相对转动，当从动滑块36沿着滑杆21向机尾滑动时，带动翅翼第一连杆11向后运动，继而带动翅翼其它连杆的运动，实现可变形翅翼1的主动变形。
如图5和图6所示，双曲柄双摇杆扑翼机构4固定在机身2前端，包括与机身连接件23固定连接的后固定板41，后固定板41上固定有无刷电机42、中间齿轮44、曲柄左齿轮45和曲柄右齿轮46，无刷电机42的输出轴固定有输入齿轮43，输入齿轮43与中间齿轮44啮合，中间齿轮44与曲柄右齿轮46啮合，曲柄右齿轮46与曲柄左齿轮45啮合，且曲柄右齿轮46和曲柄左齿轮45上分别固定有右曲柄461和左曲柄451，左曲柄451与左曲柄推杆452之间为球型铰接，右曲柄461与右曲柄推杆462之间为球型铰接，双曲柄双摇杆扑翼机构4还包括前固定板47、左摇杆48和右摇杆49，左摇杆48和右摇杆49安装在前固定板47和后固定版41之间，并可绕固定处转动，左摇杆48与左曲柄推杆452之间为球型铰接，右摇杆49与右曲柄推杆462之间为球型铰接，无刷电机42将动力通过齿轮和摇杆分别传递到左摇杆48和右摇杆49，实现上下拍打运动，进而带动可变形翅翼1实现拍打运动。
本实施例中一种翅翼可主动变形的扑翼机构的使用原理为：翅翼变形驱动机构3用于控制可变形翅翼1的折叠与展开，当舵机31收到操作者的控制信号后，就能将摇臂32控制在某个精确的位置，通过推杆34的作用，将驱动滑块35和从动滑块36控制在相应特定的位置，进而控制翅翼第一连杆11的精确位置，从而实现对可变形翅翼1收缩展开程度的精确控制；双曲柄双摇杆扑翼机构4实现可变形翅翼1的拍打运动，无刷电机42的动力通过齿轮和曲柄的作用，将动力传递至左摇杆48和右摇杆49，同时摇杆与可变形翅翼1相连，操作者控制无刷电机的转速，即可控制可变形翅翼1的拍打频率。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术邻域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种翅翼可主动变形的扑翼机构，包括可变形翅翼(1)、机身(2)、翅翼变形驱动机构(3)和双曲柄双摇杆扑翼机构(4)，其特征是：所述机身(2)两侧均安装有可变形翅翼(1)，所述机身(2)前端安装有双曲柄双摇杆扑翼机构(4)以实现扑翼运动，所述机身(2)尾端两侧均设置有翅翼变形驱动机构(3)；
所述机身(2)左右两侧均安装有滑杆(21)和舵机支座(22)，前端安装有用于固定双曲柄双摇杆扑翼机构(4)的机身连接件(23)。
2.根据权利要求1所述的一种翅翼可主动变形的扑翼机构，其特征是：所述翅翼变形驱动机构(3)包括固定在舵机支座(22)上的舵机(31)、与舵机(31)的输入轴固定的摇臂(32)、与摇臂(32)固定连接的摇臂连接件(33)、与摇臂连接件(33)连接并可绕连接处中心轴转动的推杆(34)，以及嵌套在滑杆(21)上的驱动滑块(35)和从动滑块(36)，驱动滑块(35)与推杆(34)相连接，并且连接处可相对转动，从而实现驱动滑块(35)在滑杆(21)上的相对滑动，从动滑块(36)设有凹槽，用于安装驱动滑块(35)，驱动滑块(35)将动力传递给从动滑块(36)，从动滑块(36)则可绕滑杆(21)中心轴转动的同时，沿着中心轴方向滑动。
3.根据权利要求1所述的一种翅翼可主动变形的扑翼机构，其特征是：所述双曲柄双摇杆扑翼机构(4)固定在机身(2)前端，包括与机身连接件(23)固定连接的后固定板(41)，所述后固定板(41)上固定有无刷电机(42)、中间齿轮(44)、曲柄左齿轮(45)和曲柄右齿轮(46)，所述无刷电机(42)的输出轴固定有输入齿轮(43)，所述输入齿轮(43)与中间齿轮(44)啮合，所述中间齿轮(44)与曲柄右齿轮(46)啮合，所述曲柄右齿轮(46)与曲柄左齿轮(45)啮合，且曲柄右齿轮(46)和曲柄左齿轮(45)上分别固定有右曲柄(461)和左曲柄(451)，所述左曲柄(451)与左曲柄推杆(452)之间为球型铰接，所述右曲柄(461)与右曲柄推杆(462)之间为球型铰接，所述双曲柄双摇杆扑翼机构(4)还包括前固定板(47)、左摇杆(48)和右摇杆(49)，所述左摇杆(48)和右摇杆(49)安装在前固定板(47)和后固定板(41)之间，并可绕固定处转动，左摇杆(48)与左曲柄推杆(452)之间为球型铰接，右摇杆(49)与右曲柄推杆(462)之间为球型铰接，所述无刷电机(42)将动力通过齿轮和推杆分别传递到左摇杆(48)和右摇杆(49)，实现上下拍打运动。
4.根据权利要求1所述的一种翅翼可主动变形的扑翼机构，其特征是：所述可变形翅翼(1)包括翅翼第一连杆(11)、翅翼第二连杆(12)、翅翼第三连杆(13)、翅翼第四连杆(14)、翅翼第五连杆(15)和翅翼第六连杆(16)；
所述翅翼第一连杆(11)设有杆一第一连接件(111)、杆一第二连接件(112)和杆一第三连接件(113)，所述杆一第一连接件(111)与从动滑块(36)用插销相连并可相对转动；
所述翅翼第二连杆(12)设有杆二第一连接件(121)、杆二第二连接件(122)和杆二第三连接件(123)，所述杆二第一连接件(121)与杆一第二连接件(112)用插销相连；
所述翅翼第三连杆(13)设有杆三第一连接件(131)、杆三第二连接件(132)和杆三第三连接件(133)，所述杆三第一连接件(131)与左摇杆(48)用插销连接，所述杆三第二连接件(132)与杆一第三连接件(113)用插销连接；
所述翅翼第四连杆(14)设有杆四第一连接件(141)、杆四第二连接件(142)和杆四第三连接件(143)，所述杆四第一连接件(141)与杆二第二连接件(122)用插销连接，所述杆四第二连接件(142)与杆三第三连接件(133)用插销连接；
所述翅翼第五连杆(15)设有杆五第一连接件(151)和杆五第二连接件(152)，所述杆五第一连接件(151)与杆二第三连接件(123)用插销连接；
所述翅翼第六连杆(16)设有杆六第一连接件(161)和杆六第二连接件(162)，所述杆六第一连接件(161)与杆四第三连接件(143)用插销连接，所述杆六第二连接件(162)与杆五第二连接件(152)用插销连接。
5.根据权利要求1所述的一种翅翼可主动变形的扑翼机构，其特征在于所述可变形翅翼(1)的杆一第一连接件(111)与从动滑块(36)相连，从动滑块(36)沿着滑杆(21)运动的过程中带动翅翼第一连杆(11)的运动，从而实现可变形翅翼(1)的主动变形，杆三第一连接件(131)与左摇杆(48)相连，实现可变形翅翼(1)的拍打运动。
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