CN221024242U - 一种软着陆仿鸟扑翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于仿生飞行器领域，提供一种软着陆仿鸟扑翼飞行器，包括机架，在机架上设有夹持机构和电源装置；夹持机构包括夹持固定组件、夹持驱动装置和夹持组件，夹持固定组件与机架连接，夹持驱动装置设于夹持固定组件，夹持组件上设有大小可调节的夹持区域，夹持驱动装置的驱动端与夹持组件连接并用于调整夹持区域的大小；电源装置与夹持驱动装置电性连接。本申请的夹持机构可以通过夹持驱动装置的驱动端与夹持组件连接并用于调整夹持区域的大小，从而可以使夹持区域与树枝或者其他物件相配合，模拟实现仿生鸟爪夹持状态，进而达到模仿鸟爪抓住树枝并降落在树枝上的效果，避免硬着陆方式造成飞行器使用寿命降低的现象。

Description

一种软着陆仿鸟扑翼飞行器

技术领域

本实用新型属于仿生飞行器领域，具体涉及一种软着陆仿鸟扑翼飞行器。

背景技术

扑翼无人机是指机翼能像鸟类一样上下扑动的重于空气的无人飞行器。随着无人技术的发展,无人机越来越广泛的应用在民用、科研等领域,而扑翼无人机作为国际社会无人机研究的前沿领域,以其机动性强、体积小、隐身性能好、携带方便等优势,在情报搜集、实地勘察、野外救援与搜索等方面有着其他机器所不具备的独特优势和无法取代性,所以很多国家的研究机构都投入到了微型无人机的研发和设计中。

但无论是科研中还是市场上的扑翼无人机，机身都鲜有甚至不带有降落装置，采取机身与降落地直接接触的硬着陆方式，这可能对机身和机身其他设备造成不可逆地破坏，严重影响了扑翼无人机的使用寿命，限制了扑翼无人机转型向应用型无人机发展。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种软着陆仿鸟扑翼飞行器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种软着陆仿鸟扑翼飞行器，包括：

机架，在所述机架上设有夹持机构和电源装置；

所述夹持机构包括夹持固定组件、夹持驱动装置和夹持组件，所述夹持固定组件与所述机架连接，所述夹持驱动装置设于所述夹持固定组件，所述夹持组件上设有大小可调节的夹持区域，所述夹持驱动装置的驱动端与所述夹持组件连接并用于调整所述夹持区域的大小；

所述电源装置与所述夹持驱动装置电性连接。

优选的，所述夹持固定组件包括关节固定件和仿鸟趾固定构件，所述关节固定件与所述机架连接，所述仿鸟趾固定构件的数量为两个并与所述关节固定件的两端连接，所述夹持驱动装置设于所述仿鸟趾固定构件，所述夹持组件包括仿鸟后趾件和仿鸟前趾件，所述仿鸟后趾件、仿鸟前趾件分别与所述仿鸟趾固定构件铰接，所述仿鸟后趾件、仿鸟前趾件与所述夹持驱动装置的驱动端连接。

优选的，所述仿鸟趾固定构件与所述关节固定件的一端铰接，在上述的铰接处设有扭簧件。

优选的，所述夹持驱动装置包括微型充气泵、可膨胀气囊件和气管连接件，所述微型充气泵通过所述气管连接件与所述可膨胀气囊件相连通；

所述可膨胀气囊件设于所述仿鸟趾固定构件，所述仿鸟后趾件、仿鸟前趾件与相对应位置的所述可膨胀气囊件相抵靠。

优选的，所述仿鸟趾固定构件上设有用于放置所述微型充气泵的安装腔体，所述微型充气泵与所述安装腔体过盈配合，在安装腔体的侧面和底部分别设有导槽和圆孔，所述导槽和圆孔上分别设有气管连接件，处于所述导槽位置的所述气管连接件与所述可膨胀气囊件的侧边连接，处于所述圆孔位置的所述气管连接件与所述可膨胀气囊件的底边连接。

优选的，所述仿鸟后趾件、仿鸟前趾件的结构相同，所述仿鸟后趾件的顶部与所述仿鸟趾固定构件铰接，所述仿鸟后趾件的底部设有呈弯钩状的夹持部，所述仿鸟后趾件的夹持部与所述仿鸟前趾件的夹持部之间形成夹持区域；

所述仿鸟后趾件、仿鸟前趾件上设有压力传感器，所述压力传感器与所述微型充气泵电性连接。

优选的，所述可膨胀气囊件上设有魔术贴磨毛部，所述仿鸟趾固定构件上设有魔术贴刺面部。

优选的，所述可膨胀气囊件由TPU及尼龙复合布组成。

优选的，所述可膨胀气囊件的侧边及底边设有能够与所述气管连接件连接的直立螺纹气嘴，所述微型充气泵设有充气端和抽气端，所述微型充气泵的充气端通过所述气管连接件与所述可膨胀气囊件的底边相通，所述微型充气泵的抽气端通过所述气管连接件与所述可膨胀气囊件的侧边相通。

优选的，所述夹持机构的数量为两个且对称设置于所述机架的底部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括有：

本申请的夹持机构可以通过夹持驱动装置的驱动端与夹持组件连接并用于调整夹持区域的大小，从而可以使夹持区域与树枝或者其他物件相配合，模拟实现仿生鸟爪夹持状态，进而达到模仿鸟爪抓住树枝并降落在树枝上的效果，避免硬着陆方式造成飞行器使用寿命降低的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的夹持机构的结构示意图。

图3为本实用新型的仿鸟趾固定构件的结构示意图。

图4为本实用新型的仿鸟前趾件的结构示意图。

图5为本实用新型的微型充气泵与可膨胀气囊件的连接示意图。

图6为本实用新型未着陆树枝时夹持机构的状态示意图。

图7为本实用新型着陆树枝后夹持机构的状态示意图。

其中：

1-夹持机构，2-机架，3-气管连接件，4-夹持固定组件，5-可膨胀气囊件，6-魔术贴刺面部，7-夹持部，8-电源装置，9-微型充气泵，10-关节固定件，11-仿鸟趾固定构件，12-仿鸟后趾件，13-仿鸟前趾件，14-导槽，15-圆孔，16-安装腔体，17-直立螺纹气嘴，18-充气端，19-抽气端，20-压力传感器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

实施例：

如图1-7所示，本实施例中提供一种软着陆仿鸟扑翼飞行器，包括：

机架2，在机架2上设有夹持机构1和电源装置8；

夹持机构1包括夹持固定组件4、夹持驱动装置和夹持组件，夹持固定组件4与机架2连接，夹持驱动装置设于夹持固定组件4，夹持组件上设有大小可调节的夹持区域，夹持驱动装置的驱动端与夹持组件连接并用于调整夹持区域的大小；

电源装置8与夹持驱动装置电性连接。

本申请的夹持机构1可以通过夹持驱动装置的驱动端与夹持组件连接并用于调整夹持区域的大小，从而可以使夹持区域与树枝或者其他物件相配合，模拟实现仿生鸟爪夹持状态，进而达到模仿鸟爪抓住树枝并降落在树枝上的效果，避免硬着陆方式造成飞行器使用寿命降低的现象。

在本实施例中，如图2对于夹持机构1的结构，具体的，夹持固定组件4包括关节固定件10和仿鸟趾固定构件11，关节固定件10与机架2连接，仿鸟趾固定构件11的数量为两个并与关节固定件10的两端连接，夹持驱动装置设于仿鸟趾固定构件11，夹持组件包括仿鸟后趾件12和仿鸟前趾件13，仿鸟后趾件12、仿鸟前趾件13分别与仿鸟趾固定构件11铰接，仿鸟后趾件12、仿鸟前趾件13与夹持驱动装置的驱动端连接。

具体的，仿鸟趾固定构件11与关节固定件10的一端铰接，在上述的铰接处设有扭簧件。

具体的，夹持驱动装置包括微型充气泵9、可膨胀气囊件5和气管连接件3，微型充气泵9通过气管连接件3与可膨胀气囊件5相连通；

可膨胀气囊件5设于仿鸟趾固定构件11，仿鸟后趾件12、仿鸟前趾件13与相对应位置的可膨胀气囊件5相抵靠。

如图3具体的，仿鸟趾固定构件11上设有用于放置微型充气泵9的安装腔体16，微型充气泵9与安装腔体16过盈配合，在安装腔体16的侧面和底部分别设有导槽14和圆孔15，导槽14和圆孔15上分别设有气管连接件3，处于导槽14位置的气管连接件3与可膨胀气囊件5的侧边连接，处于圆孔15位置的气管连接件3与可膨胀气囊件5的底边连接。

如图5具体的，可膨胀气囊件5的侧边及底边设有能够与气管连接件3连接的直立螺纹气嘴17，微型充气泵9设有充气端18和抽气端19，微型充气泵9的充气端18通过气管连接件3与可膨胀气囊件5的底边相通，微型充气泵9的抽气端19通过气管连接件3与可膨胀气囊件5的侧边相通。微型充气泵9工作时，通过充气端18将气体快速充入可膨胀气囊件5中，可膨胀气囊件5受压强变大影响，膨胀变大，形成中间高四边低的形态。微型充气泵9抽气时则相反。

如图4具体的，仿鸟后趾件12、仿鸟前趾件13的结构相同，仿鸟后趾件12的顶部与仿鸟趾固定构件11铰接，仿鸟后趾件12的底部设有呈弯钩状的夹持部7，仿鸟后趾件12的夹持部7与仿鸟前趾件13的夹持部7之间形成夹持区域；夹持部7呈弯钩状，可以更好的与树枝或者其他物件相配合，保证夹持的稳定性。

以上的结构中，在可膨胀气囊件5膨胀前，仿鸟后趾件12、仿鸟前趾件13处于张开的状态。当可膨胀气囊件5膨胀时，仿鸟后趾件12、仿鸟前趾件13受可膨胀气囊件5的挤压，做相对运动靠近，使夹持区域变小，进而实现类鸟爪抓取的仿生模拟。其中夹持机构1的张开和收缩的动作，分别通过调节微型充气泵9的充气和抽气的工作状态来控制。

仿鸟后趾件12、仿鸟前趾件13上设有压力传感器20，压力传感器20与微型充气泵9电性连接。

采用上述结构的工作原理如下：

如图6至图7，夹持机构1在找准目标树枝降落前，微型充气泵9通过抽气端19将可膨胀气囊件5的气压降至最小值，此时可膨胀气囊件5处于最扁平状态，同时在扭簧件的作用下，两个仿鸟趾固定构件11相对处于张开的状态，其中仿鸟后趾件12和仿鸟前趾件13两者的夹角达到180度，保持大的张开角度便于夹持机构1夹住目标树枝。在着陆树枝中，当目标树枝触碰到压力传感器20时，微型充气泵9的充气端18开始通过气管连接件3向可膨胀气囊件5充气，使可膨胀气囊件5呈中间高、四周底的状态，从而带动仿鸟后趾件12和仿鸟前趾件13做相对运动并靠近，当压力传感器20受到的压力达到一定数值时，微型充气泵9则停止充气，以此来达到软着陆仿鸟扑翼飞行器软着陆树枝目标的效果。

在本实施例中，具体的，可膨胀气囊件5上设有魔术贴磨毛部，仿鸟趾固定构件11、仿鸟后趾件12和仿鸟前趾件13上设有魔术贴刺面部6。魔术贴的连接结构，方便可膨胀气囊件5与仿鸟趾固定构件11的拆装。

在本实施例中，具体的，可膨胀气囊件5由TPU及尼龙复合布组成，同时可膨胀气囊件5可以用其他形状的气囊代替，也可以叠加多个气囊，使仿鸟后趾件12和仿鸟前趾件13弯曲，达到多形态效果。

同时在本实施例中，夹持机构1的数量为两个且对称设置于机架2的底部。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种软着陆仿鸟扑翼飞行器，其特征在于，包括：

机架，在所述机架上设有夹持机构和电源装置；

所述夹持机构包括夹持固定组件、夹持驱动装置和夹持组件，所述夹持固定组件与所述机架连接，所述夹持驱动装置设于所述夹持固定组件，所述夹持组件上设有大小可调节的夹持区域，所述夹持驱动装置的驱动端与所述夹持组件连接并用于调整所述夹持区域的大小；

所述电源装置与所述夹持驱动装置电性连接。

2.根据权利要求1所述的软着陆仿鸟扑翼飞行器，其特征在于，所述夹持固定组件包括关节固定件和仿鸟趾固定构件，所述关节固定件与所述机架连接，所述仿鸟趾固定构件的数量为两个并与所述关节固定件的两端连接，所述夹持驱动装置设于所述仿鸟趾固定构件，所述夹持组件包括仿鸟后趾件和仿鸟前趾件，所述仿鸟后趾件、仿鸟前趾件分别与所述仿鸟趾固定构件铰接，所述仿鸟后趾件、仿鸟前趾件与所述夹持驱动装置的驱动端连接。

3.根据权利要求2所述的软着陆仿鸟扑翼飞行器，其特征在于，所述仿鸟趾固定构件与所述关节固定件的一端铰接，在上述的铰接处设有扭簧件。

4.根据权利要求2所述的软着陆仿鸟扑翼飞行器，其特征在于，所述夹持驱动装置包括微型充气泵、可膨胀气囊件和气管连接件，所述微型充气泵通过所述气管连接件与所述可膨胀气囊件相连通；

所述可膨胀气囊件设于所述仿鸟趾固定构件，所述仿鸟后趾件、仿鸟前趾件与相对应位置的所述可膨胀气囊件相抵靠。

5.根据权利要求4所述的软着陆仿鸟扑翼飞行器，其特征在于，所述仿鸟趾固定构件上设有用于放置所述微型充气泵的安装腔体，所述微型充气泵与所述安装腔体过盈配合，在安装腔体的侧面和底部分别设有导槽和圆孔，所述导槽和圆孔上分别设有气管连接件，处于所述导槽位置的所述气管连接件与所述可膨胀气囊件的侧边连接，处于所述圆孔位置的所述气管连接件与所述可膨胀气囊件的底边连接。

6.根据权利要求4所述的软着陆仿鸟扑翼飞行器，其特征在于，所述仿鸟后趾件、仿鸟前趾件的结构相同，所述仿鸟后趾件的顶部与所述仿鸟趾固定构件铰接，所述仿鸟后趾件的底部设有呈弯钩状的夹持部，所述仿鸟后趾件的夹持部与所述仿鸟前趾件的夹持部之间形成夹持区域；

所述仿鸟后趾件、仿鸟前趾件上设有压力传感器，所述压力传感器与所述微型充气泵电性连接。

7.根据权利要求4所述的软着陆仿鸟扑翼飞行器，其特征在于，所述可膨胀气囊件上设有魔术贴磨毛部，所述仿鸟趾固定构件上设有魔术贴刺面部。

8.根据权利要求4所述的软着陆仿鸟扑翼飞行器，其特征在于，所述可膨胀气囊件由TPU及尼龙复合布组成。

9.根据权利要求5所述的软着陆仿鸟扑翼飞行器，其特征在于，所述可膨胀气囊件的侧边及底边设有能够与所述气管连接件连接的直立螺纹气嘴，所述微型充气泵设有充气端和抽气端，所述微型充气泵的充气端通过所述气管连接件与所述可膨胀气囊件的底边相通，所述微型充气泵的抽气端通过所述气管连接件与所述可膨胀气囊件的侧边相通。

10.根据权利要求1所述的软着陆仿鸟扑翼飞行器，其特征在于，所述夹持机构的数量为两个且对称设置于所述机架的底部。