JP2012180050A - Flapping flight device - Google Patents

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JP2012180050A
JP2012180050A JP2011045235A JP2011045235A JP2012180050A JP 2012180050 A JP2012180050 A JP 2012180050A JP 2011045235 A JP2011045235 A JP 2011045235A JP 2011045235 A JP2011045235 A JP 2011045235A JP 2012180050 A JP2012180050 A JP 2012180050A
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flapping
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Ichiro Okuda
一郎 奥田
Takeki Matsui
雄毅 松居
Yasumasa Yamada
泰正 山田
Ichiro Yamada
一郎 山田
Takashi Kawamura
隆 河村
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Uha Mikakuto Co Ltd
Shinshu University NUC
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Uha Mikakuto Co Ltd
Shinshu University NUC
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flight device capable of stably flying by reducing run-out of a body shaft, while flapping plural pairs of right-left wing bodies like a dragonfly.SOLUTION: This flapping flight device includes the vertically rockably supported right-left wing bodies in a plurality of pairs arranged in a longitudinally long support body, and a driving means for driving the respective wing bodies, and can perform a stable flight characterized in that the ratio of the whole weight and the area of the wing bodies is 0.357 m/N or less, and the wing bodies are constituted of an elastic shaft member and a thin film wing part, and a step height is arranged between the front-rear wing bodies.

Description

本発明は、トンボのように羽ばたきながら大気中を飛翔する羽ばたき飛行装置に関するものである。   The present invention relates to a flapping flight device that flies in the atmosphere while flapping like a dragonfly.

近年、災害現場や屋内外の高所などの人が容易に近づけない場所等の極限環境下で作業や観察を行なうことができる飛行装置が注目されている。この飛行装置の飛行に、昆虫や鳥の羽ばたきを利用すると、固定翼機や回転翼機に比べ、非常に高い旋回性や加速性など、複雑な飛行性能が期待できる。
これまで、羽ばたき飛行装置が研究されており、従来から提案、製作されているものとしては、2枚羽で飛ぶ蝶(特許文献1)、鳥(特許文献2)、蜂(特許文献3)をモデルにしたものである。4枚羽の羽ばたき飛行装置も提案されているが、単に前後の羽を交互に羽ばたかすもの(特許文献4)、羽を交差してはばたかすものが知られている(特許文献5)。
In recent years, attention has been paid to flying devices that can perform work and observation in extreme environments such as disaster sites and indoor and outdoor high places where people cannot easily approach. When flying insects and bird wings are used for the flight of this flying device, complex flight performance such as extremely high turning performance and acceleration can be expected compared to fixed wing aircraft and rotary wing aircraft.
Until now, flapping flight devices have been studied. Conventionally proposed and manufactured are butterflies that fly with two wings (Patent Document 1), birds (Patent Document 2), and bees (Patent Document 3). It is a model. Although a four-wing flapping flight device has been proposed, one that simply flutters the front and rear wings alternately (Patent Document 4) and one that flutters the wings crossing each other are known (Patent Document 5).

しかしながら、飛翔生物の中でも飛翔性能が高いトンボをモデルとした羽ばたき飛行装置の研究はあまり行われていない。
トンボは主に、体軸を中心に翅を上下させるフラッピング運動と、翅の前縁を中心に翅を上下させるフェザリング運動を駆使して、ホバリング運動や旋回性が高い飛翔を行うことが知られている。
本件出願人も、以前にトンボのようにホバリングをして、急旋回、急上昇など繰り返して飛ぶことが可能な飛翔装置を提案している(特許文献6)。
However, little research has been conducted on flapping flight devices modeled on dragonflies that have high flight performance among flying creatures.
The dragonfly mainly uses a flapping motion that moves the kite up and down around the body axis and a feathering motion that moves the kite up and down around the front edge of the kite, so that it can fly with high hovering motion and high turning ability Are known.
The present applicant has also proposed a flying device that can hover like a dragonfly and fly repeatedly, such as a sharp turn and a sudden rise (Patent Document 6).

特開2009−90770号公報JP 2009-90770 A 特開2010−18059号公報JP 2010-18059 A 特開2006−312436号公報JP 2006-31436 A 特開2000−317148号公報JP 2000-317148 A 特開2008−273270号公報JP 2008-273270 A 特開2009−190651号公報JP 2009-190651 A

しかしながら、トンボのように複数対の左右の羽体を羽ばたかせながら体軸を略水平に維持しながら安定した飛行を行うには、前記の飛翔装置でも十分とはいえなかった。   However, the flying device described above is not sufficient for performing a stable flight while keeping the body axis substantially horizontal while flapping multiple pairs of left and right wings like a dragonfly.

そこで、本発明は、トンボのように複数対の左右の羽体を羽ばたかせながら、体軸のブレが少なく安定して飛行することができる飛行装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a flying device that can fly stably with little blurring of the body axis while flapping a pair of left and right wings like a dragonfly.

本発明の羽ばたき飛行装置は、前後に長い支持本体に、上下揺動可能に支持される左右の羽体を複数対設け、各羽体を駆動するための駆動手段を設けてなる羽ばたき飛行装置であって、
全重量と前記羽体の面積との比が0.357m2/N以下であり、
前記羽体が弾性軸部材と薄膜羽部からなり、
前後の羽体の間に段差が設けられていることを特徴とする。
The flapping flight apparatus of the present invention is a flapping flight apparatus in which a plurality of pairs of left and right wings supported so as to be able to swing up and down are provided on a support body that is long in the front-rear direction, and driving means for driving each wing is provided. There,
The ratio of the total weight to the area of the wing is 0.357 m 2 / N or less,
The wing includes an elastic shaft member and a thin film wing,
A step is provided between the front and rear wings.

本発明の羽ばたき飛行装置において、前方の羽体の位置が後方の羽体の上方にあるように調整することができる。   In the flapping flight apparatus of the present invention, the position of the front wing can be adjusted to be above the rear wing.

また、前記羽ばたき前方の羽体の位置は、前記支持本体よりも上方にあるように調整することができる。   Further, the position of the wing body in front of the flapping can be adjusted to be above the support body.

前記羽体の羽ばたき角は60°以下であり、前方の羽体の位相に対して、後方の羽体の位相が90°以下の遅れがあるように調節することができる。   The flapping angle of the wings is 60 ° or less, and the wings can be adjusted so that the phase of the rear wings has a delay of 90 ° or less with respect to the phase of the front wings.

また、前後に長い支持本体に、上下揺動可能に支持される左右の羽体を前後方向に単又は複数対設け、各羽体を駆動するための駆動手段を設けてなる飛行装置であって、前記駆動手段が、前記支持本体の前後方向に略沿った回転軸心を有し、位相の異なる複数のクランク部を備える回転体を設けるとともに、一端側が前記クランク部に軸支されるとともに他端側が前記羽体の所定部位に支持され、前記クランク部と前記羽体とを連結する連結アームを設け、前記左右対を成す羽体にそれぞれ支持される連結アームの一端側を、互いに位相の異なるクランク部に軸支し、前記回転体を回転駆動する駆動モータを設けてなる。したがって、単又は複数対の羽体を略左右対象に羽ばたかせることができる。   Also, a flying device comprising a support body that is long in the front-rear direction and provided with a single or plural pairs of left and right wings supported in a vertically swingable manner in the front-rear direction and driving means for driving each wing. The driving means includes a rotating body having a rotation axis substantially along the front-rear direction of the support body and including a plurality of crank portions having different phases, and one end side is pivotally supported by the crank portion and the other. An end side is supported by a predetermined part of the wing, a connection arm is provided for connecting the crank part and the wing, and one end side of each of the connection arms supported by the pair of left and right wings is in phase with each other. A drive motor is provided which is pivotally supported on different crank portions and rotationally drives the rotating body. Therefore, a single or a plurality of pairs of wings can be caused to flutter substantially on the left and right.

本発明の羽ばたき飛行装置では、尾翼を設けることができる。   In the flapping flight apparatus of the present invention, a tail can be provided.

本発明の羽ばたき飛行装置では、前記支持本体に飛行制御用の錘を設けることができる。   In the flapping flight apparatus of the present invention, the support body can be provided with a flight control weight.

本発明に係る羽ばたき飛行装置では、全重量と前記羽体の面積との比が0.357m2/N以下であることで飛行するための揚力を得ることが可能になり、前記羽体が弾性軸部材と薄膜羽部からなることで実際のトンボの翅のようにフラッピング運動とフェザリング運動を行うことが可能になり、前後の羽体の間に段差が設けられていることで飛行姿勢が安定して推力が大きくなり、これらの結果として安定な飛行が可能となる。 In the flapping flight device according to the present invention, it is possible to obtain lift for flying when the ratio of the total weight to the area of the wing is 0.357 m 2 / N or less, and the wing is elastic. It consists of a shaft member and thin film wings, allowing flapping and feathering movements like an actual dragonfly wing, and providing a step between the front and back wings to fly However, the thrust is increased stably, and as a result, stable flight is possible.

本発明の羽ばたき飛行装置において、前方の羽体の位置が後方の羽体の上方にあるように調整することでトンボと同様に飛行姿勢を安定させることができる。
できる。
In the flapping flight apparatus of the present invention, the flight posture can be stabilized like the dragonfly by adjusting so that the position of the front wing is above the rear wing.
it can.

また、前記羽ばたき前方の羽体の位置は、前記支持本体よりも上方にあるように調整することで安定に飛行することができる。   Further, the position of the wing body in front of the flapping can be adjusted so that it is above the support body, so that it can fly stably.

前記羽体の羽ばたき角は60°以下であり、前方の羽体の位相に対して、後方の羽体の位相が90°以下の遅れがあるように調節されていることで飛行に必要な揚力と推力を得ることができる。   The flapping angle of the wing is 60 ° or less, and the lift necessary for flight is adjusted so that the phase of the rear wing has a delay of 90 ° or less with respect to the phase of the front wing. And thrust can be obtained.

また、本発明の羽ばたき飛行装置は、前後に長い支持本体に沿って回転軸心を有し、位相の異なる複数のクランク部を備えた回転体を設け、当該クランク部に軸支された連結アームによって単又は複数対の羽体を揺動するので、昆虫のような羽ばたき動作をして飛行することができる。また、位相の異なるクランク部に連結アームを軸支し、クランク部の回転で羽体を揺動しているので、略左右対称に揺動させることができる。   Further, the flapping flight apparatus of the present invention is provided with a rotating body having a rotation axis along a long support body at the front and rear, and provided with a plurality of crank portions having different phases, and a connecting arm pivotally supported by the crank portion. Since the single or plural pairs of wings are swung by, it is possible to fly with a flapping action like an insect. Further, since the connecting arm is pivotally supported by the crank portions having different phases and the blades are swung by the rotation of the crank portion, they can be swung substantially symmetrically.

本発明の羽ばたき飛行装置では、尾翼を設けることで飛行姿勢を安定させることができる。   In the flapping flight apparatus of the present invention, the flight posture can be stabilized by providing the tail.

本発明の羽ばたき飛行装置では、前記支持本体に飛行制御用の錘を設けることで、重心を移動させて、直進、上昇、下降、左旋回、右旋回等の姿勢制御ができる。   In the flapping flight apparatus of the present invention, by providing a weight for flight control on the support body, it is possible to control posture such as straight movement, ascent, descent, left turn, and right turn by moving the center of gravity.

図1は、羽ばたき飛行装置1の全体構成の概略を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of the overall configuration of the flapping flight apparatus 1. 図2は、羽ばたき飛行装置1の斜上方向から見た場合の概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the flapping flight apparatus 1 as viewed from an obliquely upward direction. 図3は、羽ばたき飛行装置1を左方向から見た概略説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory view of the flapping flight apparatus 1 viewed from the left. 図4は、羽ばたき飛行装置1を前方向から見た正面図である。FIG. 4 is a front view of the flapping flight apparatus 1 as viewed from the front. 図5は、羽ばたき飛行装置1を後方向から見た背面図である。FIG. 5 is a rear view of the flapping flight apparatus 1 as viewed from the rear. 図6は、前の羽体(前羽)と後ろの羽体(後羽)とがともに羽ばたき角60°で羽ばたいており、その位相のずれが90°である場合を説明する概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a case where the front wing (front wing) and the back wing (back wing) are both flapping at a flapping angle of 60 ° and the phase shift is 90 °. . 図7(a)は、羽ばたき飛行装置1に設ける段差の高さ(ΔZ)を示し、図7(b)は、前記ΔZと揚力との関係を示すグラフである。FIG. 7 (a) shows the height (ΔZ) of the step provided in the flapping flight apparatus 1, and FIG. 7 (b) is a graph showing the relationship between ΔZ and lift. 図8(a)は羽ばたき飛行装置1の前後の羽体の位相の遅れと推進力との関係を示すグラフである。図8(b)は、段差を有する本発明の羽ばたき飛行装置1(実線)と、従来のように段差のない羽ばたき飛行装置(点線)との羽体の面積に対する揚力の関係を示すグラフである。FIG. 8A is a graph showing the relationship between the phase delay of the wings before and after the flapping flight apparatus 1 and the propulsive force. FIG. 8B is a graph showing the relationship of lift to the area of the wings of the flapping flight apparatus 1 (solid line) of the present invention having a step and the flapping flight apparatus (dotted line) having no level difference as in the prior art. .

次に、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の羽ばたき飛行装置1の上方向からの全体構成の概略を示す図である。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the overall configuration from above of the flapping flight apparatus 1 of the present invention.

図1は、前後に長い支持本体2に、上下揺動可能に支持される左右の4枚の羽体3a,3b,3c,3dを前後方向に2対設けてなる羽ばたき飛行装置1を示している。   FIG. 1 shows a flapping flight apparatus 1 in which two pairs of left and right wings 3a, 3b, 3c, 3d supported in a vertically swingable support body 2 are supported in the front-rear direction. Yes.

前記支持本体2は、1本の支持軸にて構成されている。   The support body 2 is composed of a single support shaft.

前記羽体の数については、支持本体2の長さに応じて、3対以上にしてもよい。なお、羽体3a,3bは前方向の羽体、羽体3c,3dは後方向の羽体を示す。   The number of wings may be three or more depending on the length of the support body 2. The wings 3a and 3b indicate forward wings, and the wings 3c and 3d indicate rearward wings.

前記羽体3a,3b,3c,3dは、図1に示すように、前記支持本体2に対して前後左右に配置されているが、羽ばたき飛行装置1の全重量と羽体3a,3b,3c,3dの面積との比が0.357m2/N以下である。この比に調整することで、羽ばたき飛行装置1が飛行に必要な揚力を得ることができる。前記の比は、羽ばたき飛行体1のサイズに関わらず、十分な揚力を得るという観点から、0.255m2/N以上であることが好ましい。

前記の比は、以下の式で計算することができる。

比(m2/N)=(羽ばたき飛行装置の羽体の総面積:cm2)/(羽ばたき飛行装置の全重量(gf))×1.019642857×10-2
As shown in FIG. 1, the wings 3a, 3b, 3c, 3d are arranged on the front, rear, left and right with respect to the support body 2, but the total weight of the flapping flight apparatus 1 and the wings 3a, 3b, 3c are arranged. , 3d area ratio is 0.357 m 2 / N or less. By adjusting to this ratio, the flapping flight apparatus 1 can obtain the lift necessary for flight. The ratio is preferably 0.255 m 2 / N or more from the viewpoint of obtaining sufficient lift regardless of the size of the flapping flying vehicle 1.

The ratio can be calculated by the following formula.

Ratio (m 2 / N) = (total area of flapping flight device wings: cm 2 ) / (total weight of flapping flight device (gf)) × 1.01962857 × 10 −2

前記羽体3a,3b,3c,3dは、いずれも弾性軸部材4と薄膜羽部5からなる。   Each of the wings 3 a, 3 b, 3 c, 3 d is composed of an elastic shaft member 4 and a thin film wing part 5.

前記弾性軸部材4は、羽体の略前縁に位置しており、弾性材料、例えば、カーボンロッド、弾性樹脂材、竹材などで構成される。中でも軽量で丈夫であるという観点から、カーボンロッドが好ましい。このような材料で構成されることで、上下に羽ばたかせた(フラッピング運動)際に、弾性軸部材の端部がしなりフェザリング運動を促すことで、昆虫であるトンボの羽のような羽ばたきを実現しやすくすることができる。また、弾性軸部材4の直径は、上下に羽ばたかせやすい観点から、直径が0.3〜1.0mm程度であればよい。   The elastic shaft member 4 is located at a substantially front edge of the wing body, and is made of an elastic material such as a carbon rod, an elastic resin material, or bamboo material. Among these, a carbon rod is preferable from the viewpoint of being lightweight and strong. By being composed of such materials, when the flap ends up (flapping movement), the end of the elastic shaft member promotes a feathering movement, which is like an insect dragonfly wing. Flapping can be realized easily. Moreover, the diameter of the elastic shaft member 4 should just be about 0.3-1.0 mm from a viewpoint which is easy to flutter up and down.

前記羽体3a,3b,3c,3dでは、前記弾性軸部材4の中央付近から支脈6を羽ばたき飛行装置1の後ろ方向に伸ばすことが好ましい。このように支脈6を設けることで、羽体3a,3b,3c,3dを上下に羽ばたかせた際に、羽体3a,3b,3c,3dの端部において薄膜羽部5が揺動することでフラッピング運動に連動してフェザリング運動を引き起こすことができる。   In the wings 3 a, 3 b, 3 c, 3 d, it is preferable to extend the branch 6 from the vicinity of the center of the elastic shaft member 4 in the backward direction of the flying device 1. By providing the branch 6 in this manner, the thin film wing 5 swings at the ends of the wings 3a, 3b, 3c, 3d when the wings 3a, 3b, 3c, 3d are swung up and down. Can cause a feathering movement in conjunction with a flapping movement.

前記薄膜羽部5は、揚力を得るための部分であり、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの薄くても上部で軽い材料で構成される。中でも、上下に羽ばたかせた際に、薄膜羽部5の後方端部が揺動しやすい観点から、ポリプロピレンが好ましい。
前記薄膜羽部5の厚みとしては、特に限定はないが、飛行しやすくする観点から、0.1mm以下であればよい。
また、前記薄膜羽部5の先端部分の形状としては、特に限定はなく、上から見た場合に、図1に示すように、前縁部が後縁部よりも長い形状でも、前縁部と後援部との長さが略等しい形状でも、後縁部が前縁部よりも長い形状でもよい。また、略半円状などの丸みのある端部としてもよい。
なお、前記羽ばたき飛行装置1の全重量と前記羽体3a,3b,3c,3dの面積との比には、前記薄膜羽部5の面積を用いて算出する。
The thin film wing part 5 is a part for obtaining lift, and is made of a light material in the upper part even if it is thin, such as polypropylene or polyethylene. Among these, polypropylene is preferable from the viewpoint that the rear end portion of the thin film wing portion 5 is likely to swing when flapping up and down.
The thickness of the thin film wing 5 is not particularly limited, but may be 0.1 mm or less from the viewpoint of facilitating flight.
Further, the shape of the tip portion of the thin film wing portion 5 is not particularly limited, and when viewed from above, as shown in FIG. 1, even if the leading edge portion is longer than the trailing edge portion, The back edge part may be longer than the front edge part. Moreover, it is good also as an edge part with roundness, such as a substantially semicircle shape.
The ratio between the total weight of the flapping flight apparatus 1 and the area of the wings 3a, 3b, 3c, 3d is calculated using the area of the thin film wing part 5.

前記弾性軸部材4と前記薄膜羽部5との固定方法としては、両部材を接着剤で固着すること、粘着テープで固着することなどが挙げられるが、特に限定はない。
本発明の羽ばたき飛行装置1では、前記薄膜羽部5は、支持本体2のある基端側で、後述の揺動支持軸7a,7b,7c,7dおよび支持本体2と固定されていることでより大きな揚力を得ることができる。
Examples of a method for fixing the elastic shaft member 4 and the thin film wing portion 5 include fixing the two members with an adhesive and fixing with an adhesive tape, but are not particularly limited.
In the flapping flight apparatus 1 according to the present invention, the thin film wing portion 5 is fixed to swing support shafts 7 a, 7 b, 7 c, 7 d, which will be described later, and the support body 2 on the base end side where the support body 2 is located. Greater lift can be obtained.

本発明では、前記羽体3a,3b,3c,3dのそれぞれの弾性軸部材4は、その基端側で揺動支持軸7a,7b,7c,7dの端部に固定されている。揺動支持軸7a,7bは前方の羽体3a,3b、揺動支持軸7c,7dは後方の羽体3c,3dをそれぞれ上下に揺動させることができる。なお、左右の羽体について、図1〜5では、揺動支持軸7aが揺動支持軸7bの後方に配置されているが、反対に前方に配置されていてもよい。同様に、揺動支持軸7cは揺動支持軸7dの前方に配置されているが、反対に後方に配置されていてもよい。   In the present invention, the elastic shaft members 4 of the wings 3a, 3b, 3c, 3d are fixed to the end portions of the swing support shafts 7a, 7b, 7c, 7d on the base end side. The swing support shafts 7a and 7b can swing the front blades 3a and 3b, and the swing support shafts 7c and 7d can swing the rear blades 3c and 3d up and down. As for the left and right wings, in FIGS. 1 to 5, the swing support shaft 7 a is disposed behind the swing support shaft 7 b, but may be disposed forward instead. Similarly, the swing support shaft 7c is disposed in front of the swing support shaft 7d, but may be disposed rearward.

本発明では、前後の羽体の間に段差が設けられていることを特徴の一つとしている。
具体的には、図2に示すように、前方の羽体3a,3bの弾性軸部材4が連結する揺動支持軸7a,7bと支持本体2との連結位置と、後方の羽体3c,3dの弾性軸部材4が連結する揺動支持軸7c,7dと支持本体2との連結位置とが、支持本体2の上下方向に段差があるように間隔が設けられている。なお、図2は羽ばたき飛行装置1を斜上方向から見た概略説明図であるが、駆動手段8の説明のために羽体3a,3b,3c,3dの薄膜羽部5を省略している。
One feature of the present invention is that a step is provided between the front and rear wings.
Specifically, as shown in FIG. 2, the connecting positions of the swing support shafts 7a and 7b to which the elastic shaft members 4 of the front wings 3a and 3b are connected and the support body 2, and the rear wings 3c, The swing support shafts 7c, 7d to which the 3d elastic shaft member 4 is connected and the connection position of the support main body 2 are spaced so that there is a step in the vertical direction of the support main body 2. FIG. 2 is a schematic explanatory view of the flapping flight apparatus 1 as viewed from the obliquely upward direction, but the thin film wings 5 of the wings 3a, 3b, 3c, and 3d are omitted for explaining the driving means 8. .

図2に示すように、前方の羽体3a,3bの位置が後方の羽体3c,3dの上方にあるように調整することで実物のトンボと同様に飛行姿勢を安定させることができる。
また、前方の羽体3a,3bの位置は、前記支持本体2よりも上方にあるように調整することで安定に飛行することができる。
この場合、揺動支持軸7a,7bの基端側は、支持本体2の先端部に接続した支持板9の上部で前方向に突き出すように接続されている支持軸10に軸支され、上下揺動可能に構成されている。前記支持板9は、支持本体2の先端部に、支持本体2の水平方向に対して垂直になるように接続されており、駆動手段8を構成する駆動モータ11が固定されている。
一方、揺動支持軸7c,7dの基端側は、支持本体2に軸支され、上下揺動可能に構成されている。
前記のように、支持板9によって前後の羽体の間に段差を設けることが可能になる。
As shown in FIG. 2, the flight posture can be stabilized in the same manner as the actual dragonfly by adjusting the positions of the front wings 3a and 3b to be above the rear wings 3c and 3d.
Further, by adjusting the positions of the front wings 3 a and 3 b so as to be above the support body 2, it is possible to fly stably.
In this case, the base end sides of the swinging support shafts 7 a and 7 b are pivotally supported by the support shaft 10 connected so as to protrude forward in the upper part of the support plate 9 connected to the distal end portion of the support body 2. It is configured to be swingable. The support plate 9 is connected to the tip of the support body 2 so as to be perpendicular to the horizontal direction of the support body 2, and a drive motor 11 constituting the drive means 8 is fixed.
On the other hand, the base end sides of the swing support shafts 7c and 7d are pivotally supported by the support body 2 and configured to be vertically swingable.
As described above, the support plate 9 can provide a step between the front and rear wings.

ここで、図7(a)に、羽ばたき飛行装置1に設ける段差の高さ(ΔZ)を示し、図7(b)に、前記ΔZと揚力との関係を示す。図7(b)に示すように、ΔZが変化することで得られる揚力も変化することがわかる。したがって、従来のようにΔZが略0である水平な位置としている場合に比べてΔZの範囲を調整することでより大きな推力を得ることが可能になる。   Here, FIG. 7A shows the height (ΔZ) of the step provided in the flapping flight apparatus 1, and FIG. 7B shows the relationship between ΔZ and lift. As shown in FIG. 7B, it can be seen that the lift obtained by changing ΔZ also changes. Therefore, it is possible to obtain a larger thrust by adjusting the range of ΔZ as compared with the conventional case where ΔZ is set to a horizontal position where substantially zero.

なお、前記左右の羽体を3対以上有する羽ばたき飛行装置における段差としては、前方の羽体が最も高く、後方にいくにしたがって下がるように設けていればよい。   In addition, as a level | step difference in the flapping flight apparatus which has three or more pairs of the left and right wings, the front wings may be the highest and may be provided so as to descend toward the rear.

前記揺動支持軸7a,7b,7c,7dは、それぞれ連結アーム12a,12b,12c,12dによって揺動支持軸7a,7b,7c,7dが上下方向に揺動するに伴い、羽体3a,3b,3c,3dも一体に揺動可能に構成されている。
前記揺動支持軸7a,7b,7c,7dとそれぞれの連結アーム12a,12b,12c,12dとは、ピン13によって軸支されている。なお、ピン13での軸支の方向としては、図2に示すように揺動支持軸7a,7b,7c,7dの前方でもよいし、反対に後方でもよい。
ただし、近接して上下動する揺動支持軸7a,7bの間は互いに接触しないように間隔が設けられるが、その間隔に収まるように前記ピン13が設けられる必要がある。
揺動支持軸7c,7dの間も同様である。
The swing support shafts 7a, 7b, 7c, and 7d have the blades 3a, 7b, 7c, and 7d as the swing support shafts 7a, 7b, 7c, and 7d swing upward and downward by the connecting arms 12a, 12b, 12c, and 12d, respectively. 3b, 3c, and 3d are also configured to be swingable integrally.
The swing support shafts 7a, 7b, 7c, 7d and the respective connecting arms 12a, 12b, 12c, 12d are pivotally supported by pins 13. As shown in FIG. 2, the direction of the shaft support at the pin 13 may be the front of the swing support shafts 7a, 7b, 7c, 7d, or may be the rear.
However, an interval is provided between the swing support shafts 7a and 7b that move up and down in close proximity so as not to contact each other, but the pin 13 needs to be provided so as to be within the interval.
The same applies between the swing support shafts 7c and 7d.

前記駆動手段8は、駆動モータ11、該駆動モータ11によって回転する回転体14、および、該回転体14と前記羽体3a,3b,3c,3dとを連結する連結アーム12a,12b,12c,12dから構成される。
前記駆動モータ11にはギア15が設けられ、当該ギア15を介して回転体14を回転させる。
The driving means 8 includes a driving motor 11, a rotating body 14 rotated by the driving motor 11, and connecting arms 12a, 12b, 12c, which connect the rotating body 14 and the blades 3a, 3b, 3c, 3d, 12d.
The drive motor 11 is provided with a gear 15, and the rotating body 14 is rotated through the gear 15.

前記回転体14には、前記ギア15を介して回転する2つの回転ギア16a、16bと、前記支持本体2の前後方向に略沿った回転軸心17を有し、この回転軸心17に対して位相が60〜90°の範囲でずれた5つのクランク部18a,18b,18c,18d,18eとが設けられている。前記ギア15は回転ギア16aを回転し、回転ギア16aは回転ギア16bを回転するように構成されている。   The rotating body 14 includes two rotating gears 16 a and 16 b that rotate via the gear 15, and a rotation axis 17 that is substantially along the front-rear direction of the support body 2. Thus, five crank portions 18a, 18b, 18c, 18d, and 18e whose phases are shifted in the range of 60 to 90 ° are provided. The gear 15 rotates the rotating gear 16a, and the rotating gear 16a rotates the rotating gear 16b.

前記クランク部18には、前記連結アーム12が軸支される。
図3に示すように、クランク部18は、回転ギア16bの前方に設けられたクランク部18a,18b、回転ギア16bの後方に設けられたクランク部18c,18d,18eから構成される。第3クランク部18cは回転ギア16bの軸心を構成している。図3は、羽ばたき飛行装置1を左方向から見た概略説明図である。なお、羽体3の薄膜羽部5は除いている。
最も前方側の第1クランク部18aの前方側端部は、前記回転ギア16bの軸心(第3クランク部18c)に対して偏心した位置に設け、この第1クランク部18aには、左側前羽3bを揺動させる連結アーム12bが軸支される。
第1クランク部18aの後方端に設けられた第2クランク部18bは、第1クランク部18aより60〜90°の範囲でずれて設けられている。また、第2クランク部18bには、右側前羽3aを揺動させる連結アーム12aが軸支されている。
そして、第2クランク部18bの後方端に設けられた第3クランク部18cは、第2クランク部18bより60〜90°の範囲でずれて設けられている。また、クランク部18は、第3クランク部18cの前部分が支持板9の下部で軸支され、第3クランク部18cの後部分が支持板19で軸支される。
さらに、第3クランク部18cの後方端に設けられた第4クランク部18dは、第3クランク部18cより60〜90°の範囲でずれて設けられている。第4クランク部18dには、右側後羽3cを揺動させる連結アーム12cが軸支されている。
そして、第4クランク部18dの後方端に設けられた第5クランク部18eは、第4クランク部18dより60〜90°の範囲でずれて設けられている。第5クランク部18eには、左後羽3dを揺動させる連結アーム12dが軸支されている。
このように、対を成す左側の羽部と右側の羽部とを上下方向に揺動させる連結アーム12を軸支するクランク部18の位相を回転ギア16bの軸心(第3クランク部18c)に対して60〜90°の範囲でずらすことによって図4に示すように前方の羽体3a,3b、図5に示すように後方の羽体3c,3dをそれぞれ略左右対称に揺動可能となる。
The connecting arm 12 is pivotally supported on the crank portion 18.
As shown in FIG. 3, the crank portion 18 includes crank portions 18a and 18b provided in front of the rotary gear 16b, and crank portions 18c, 18d, and 18e provided in the rear of the rotary gear 16b. The third crank portion 18c constitutes the axis of the rotary gear 16b. FIG. 3 is a schematic explanatory view of the flapping flight apparatus 1 viewed from the left. The thin film wing 5 of the wing 3 is omitted.
The front end of the foremost first crank portion 18a is provided at a position that is eccentric with respect to the shaft center (third crank portion 18c) of the rotating gear 16b. A connecting arm 12b that swings the wing 3b is pivotally supported.
The 2nd crank part 18b provided in the back end of the 1st crank part 18a is shifted and provided in the range of 60-90 degrees from the 1st crank part 18a. Further, a connecting arm 12a for swinging the right front wing 3a is pivotally supported on the second crank portion 18b.
And the 3rd crank part 18c provided in the back end of the 2nd crank part 18b is shifted and provided in the range of 60-90 degrees from the 2nd crank part 18b. The crank portion 18 is pivotally supported at the front portion of the third crank portion 18c by the lower portion of the support plate 9, and the rear portion of the third crank portion 18c is pivotally supported by the support plate 19.
Furthermore, the fourth crank portion 18d provided at the rear end of the third crank portion 18c is provided so as to be shifted from the third crank portion 18c by 60 to 90 °. A connecting arm 12c that swings the right rear wing 3c is pivotally supported by the fourth crank portion 18d.
And the 5th crank part 18e provided in the rear end of the 4th crank part 18d is shifted and provided in the range of 60-90 degrees from the 4th crank part 18d. A connecting arm 12d that swings the left rear wing 3d is pivotally supported by the fifth crank portion 18e.
In this way, the phase of the crank portion 18 that pivotally supports the connecting arm 12 that swings the paired left and right wings in the vertical direction is set to the axis of the rotation gear 16b (third crank portion 18c). By shifting within a range of 60 to 90 °, the front wings 3a and 3b as shown in FIG. 4 and the rear wings 3c and 3d as shown in FIG. Become.

さらに、前記のように羽体3が揺動する際に、前羽の位相と後羽の位相とが図6に示すようにずれることで昆虫のトンボと同様の羽ばたきを実現することができる。図6は、前羽と後羽とがともに羽ばたき角60°で羽ばたいており、その位相のずれが90°である場合を示す。本発明では、この位相のずれが60〜90°に調整されていることが好ましい。   Furthermore, when the wing 3 swings as described above, the flapping of the front wing and the phase of the rear wing are shifted as shown in FIG. 6, thereby realizing flapping similar to that of an insect dragonfly. FIG. 6 shows a case where the front and rear wings are both flapping at a flapping angle of 60 ° and the phase shift is 90 °. In the present invention, this phase shift is preferably adjusted to 60 to 90 °.

前記連結アーム12a,12bは、図4に示すように、羽体3a,3bの羽ばたき角θ1が60°以下となるように揺動支持軸7a,7bに接続されていることで、飛行に必要な揚力と推力を得ることができる。なお、図4は、羽ばたき飛行装置1を前方向から見た正面図である。
一方、連結アーム12c,12dも、図5に示すように、羽体3c,3dの羽ばたき角θ2が60°以下となるように揺動支持軸7c,7dに接続されていることで、飛行に必要な揚力と推力を得ることができる。なお、図5は、羽ばたき飛行装置1を後方向から見た背面図である。また、揺動支持軸7c,7dの動きを見易くするために尾翼21の中央部分は省略している。
As shown in FIG. 4, the connecting arms 12a and 12b are connected to the swinging support shafts 7a and 7b so that the flapping angle θ1 of the wings 3a and 3b is 60 ° or less, which is necessary for flight. High lift and thrust. FIG. 4 is a front view of the flapping flight apparatus 1 as viewed from the front.
On the other hand, the connecting arms 12c and 12d are also connected to the swing support shafts 7c and 7d so that the flapping angle θ2 of the wings 3c and 3d is 60 ° or less as shown in FIG. Necessary lift and thrust can be obtained. FIG. 5 is a rear view of the flapping flight apparatus 1 as viewed from the rear. Further, in order to make the movement of the swing support shafts 7c and 7d easier to see, the central portion of the tail blade 21 is omitted.

なお、前記θ1とθ2とは同じ角度になるように調整しておくことで、水平飛行を行う際に大きな推力を得ることができる。
θ1、θ2の角度の調整は、前記連結アームの長さを変えたり、連結アームと揺動支持軸との軸支位置を変えることで可能である。
Note that by adjusting the angles θ1 and θ2 to be the same angle, a large thrust can be obtained when performing horizontal flight.
The angles θ1 and θ2 can be adjusted by changing the length of the connecting arm or changing the axial support position between the connecting arm and the swing support shaft.

また、本発明では、前記θ1、θ2を60°以下とすることに加えて、前方の羽体3a、3bの位相に対して後方の羽体3c、3dの位相が90°以下の遅れがあるように調節されていることで、水平方向への飛行をより安定して行うことができる。図8(a)に示すように、羽ばたき飛行装置1では、前後の羽体の位相が90°以下とすることで、90°を超えた場合に比べて推進力を高く維持することができる。   In the present invention, in addition to setting the angles θ1 and θ2 to 60 ° or less, the phase of the rear wings 3c and 3d is delayed by 90 ° or less with respect to the phase of the front wings 3a and 3b. By adjusting so, the flight in the horizontal direction can be performed more stably. As shown in FIG. 8A, in the flapping flight apparatus 1, the propulsive force can be maintained higher than that in the case where the phase of the front and rear wings is 90 ° or less, as compared with the case where it exceeds 90 °.

羽体3の位相は、回転軸心17に対する前記クランク部18a〜クランク部18dの位相を調整することで、調節することでできる。
例えば、前方右側の羽体3aの動きを制御するクランク部18bと、後方右側の羽体3cの動きを制御するクランク部18dの角度が回転軸心17に対して90°以下となるようにすると、前方の羽体3a、3bの位相に対して後方の羽体3c、3dの位相が90°以下の遅れがあるようになる。
The phase of the wing 3 can be adjusted by adjusting the phases of the crank portion 18a to the crank portion 18d with respect to the rotation axis 17.
For example, when the angle of the crank portion 18b that controls the movement of the front right wing 3a and the crank portion 18d that controls the movement of the rear right wing 3c is 90 degrees or less with respect to the rotation axis 17. The phase of the rear wings 3c and 3d is delayed by 90 ° or less with respect to the phase of the front wings 3a and 3b.

本発明の羽ばたき飛行装置1では、前後の羽体との間に段差を設け、上記のように羽ばたき角θ1、θ2や位相を調整することで、図8(b)に示すように、従来のように前後の羽体が水平に設置された羽ばたき飛行装置に比べて、顕著な推力(水平方向の力)を得ることが可能になる。   In the flapping flight apparatus 1 of the present invention, a step is provided between the front and rear wings, and the flapping angles θ1, θ2 and the phase are adjusted as described above, as shown in FIG. As described above, it is possible to obtain a remarkable thrust (force in the horizontal direction) as compared with the flapping flight apparatus in which the front and rear wings are horizontally installed.

また、前記支持本体2の揺動支持軸7dの後方には、図1〜3に示すように、駆動モータ11に電力を供給する電池20が接続されている。前記電池20は錘として利用することができる。   A battery 20 for supplying electric power to the drive motor 11 is connected to the rear side of the swing support shaft 7d of the support body 2 as shown in FIGS. The battery 20 can be used as a weight.

本発明では、前記錘を移動することもできる。
例えば、電池20に電磁力により前後方向に移動するアクチュエータを取り付け、このアクチュエータを支持本体2に接続させてもよい。
アクチュエータが前後方向に移動するにともなって前記錘が前記羽ばたき型飛行装置1の前後方向に偏るように調整することが可能となり、結果として、羽ばたき飛行装置1の重心が前後に移動することで、上下方向の飛行の制御を可能にすることができる。具体的には、前方向に錘を移動すれば、羽ばたき飛行装置1は下降し、逆に後方向に錘を移動すれば羽ばたき飛行装置1は上昇することができる。
In the present invention, the weight can also be moved.
For example, an actuator that moves in the front-rear direction by electromagnetic force may be attached to the battery 20, and this actuator may be connected to the support body 2.
As the actuator moves in the front-rear direction, the weight can be adjusted so as to be biased in the front-rear direction of the flapping flight apparatus 1. As a result, the center of gravity of the flapping flight apparatus 1 moves back and forth. It is possible to control the flight in the vertical direction. Specifically, if the weight is moved in the forward direction, the flapping flight apparatus 1 is lowered, and conversely, if the weight is moved in the backward direction, the flapping flight apparatus 1 can be raised.

また、電池20に電磁力により左右方向に移動するアクチュエータが取り付けられ、このアクチュエータを支持本体2に接続させてもよい。
アクチュエータが左右方向に移動するにともなって前記錘が羽ばたき飛行装置1の左右方向に偏るように調整することが可能となり、結果として、羽ばたき飛行装置1の重心が左右に移動することで、左右方向の飛行の制御を可能にすることができる。具体的には、右方向に錘を移動すれば、羽ばたき飛行装置1は右に旋回し、逆に左方向に錘を移動すれば羽ばたき飛行装置1は左に旋回することができる。
Further, an actuator that moves in the left-right direction by electromagnetic force may be attached to the battery 20, and this actuator may be connected to the support body 2.
As the actuator moves in the left-right direction, the weight can be adjusted so as to be biased in the left-right direction of the flapping flight apparatus 1, and as a result, the center of gravity of the flapping flight apparatus 1 moves to the left and right. Can enable control of flight. Specifically, if the weight is moved in the right direction, the flapping flight apparatus 1 can turn right, and conversely, if the weight is moved in the left direction, the flapping flight apparatus 1 can turn left.

なお、前記錘は電池20とは別に前記支持本体2の中央部付近の前後の羽体の間に設けてもよい。   The weight may be provided between the front and rear wings near the center of the support body 2 separately from the battery 20.

また、支持本体2には、前記駆動モータ11、必要であれば前記アクチュエータの制御をするための電子回路基板(図示せず)が接続されていてもよい。   The support body 2 may be connected to an electronic circuit board (not shown) for controlling the drive motor 11 and, if necessary, the actuator.

支持本体2の後方端部には飛行を安定させるために尾翼21が設けられている。尾翼21としては、水平尾翼とともに垂直尾翼が設けられることで、飛行時の羽ばたき飛行装置1の揺れを小さくすることができるという利点がある。また、水平尾翼も水平であることには限定されず、支持部材2を中心として上下方向に角度をつけてもよい。また、尾翼21の形状や大きさについても、特に限定はない。   A tail 21 is provided at the rear end of the support body 2 to stabilize the flight. As the tail 21, the vertical tail is provided together with the horizontal tail, and thus there is an advantage that the swing of the flapping flight apparatus 1 at the time of flight can be reduced. Further, the horizontal tail is not limited to be horizontal, and an angle may be given in the vertical direction around the support member 2. Further, the shape and size of the tail 21 are not particularly limited.

以上のような構成を備えことで、本発明の羽ばたき飛行装置1は、実物のトンボのように羽ばたきながら体軸のブレが少なく安定した飛行が可能となる。   By providing the above-described configuration, the flapping flight apparatus 1 of the present invention enables stable flight with little blurring of the body axis while flapping like a real dragonfly.

(実施例1)
次に、図1に示すような外観と図2、3に示すような構造を有する羽ばたき飛行装置1(全長22cm、総重量7.5g、羽体の総面積205cm2)を作製した。
前後の羽体の段差を5cm、前方の羽体の後端部と後方の羽体の前縁部との間隔を7.5cmとなるように調整した。
また、主な部材の構成は以下のとおりである。
駆動モータ11:直径6mmコアレスモータ「Mk06−10」
ギア15:M0.3 9枚ピニオン「G309−097」
回転ギア16a、16b:M0.3 60枚スパー「G360L」
なお、ギアの減速比は33.3になるように調整した。
尾翼21:発泡ポリスチレン(厚さ1mm)、同面積の水平尾翼と垂直尾翼を供える。
支持部材2:カーボンロッド(直径1mm)
羽体3の弾性軸部材4:カーボンロッド(直径0.7mm)
羽体3の支脈6:カーボンロッド(直径0.3mm)
羽体3の薄膜羽部5:ポリプロピレン膜(厚さ0.45mm、幅4.5cm)
揺動支持軸7:スチロール樹脂(2mm角材)
クランク部分18:ピアノ線(直径0.7mm)、各クランク部の位相差を90°となるように調整
連結アーム12:アルミ棒(直径1mm)
支持板9、19:バルサ材
電池20:Li−Po電池(左右方向に変動可能なソノイドアクチュエータ付)
なお、作製した羽ばたき飛行装置1は、前後の羽体3の位相が90°ずれたものであり、14Hzの周波数で羽ばたくことが可能であった。
Example 1
Next, a flapping flight apparatus 1 (total length 22 cm, total weight 7.5 g, total wing area 205 cm 2 ) having the appearance shown in FIG. 1 and the structure shown in FIGS.
The level difference between the front and rear wings was adjusted to 5 cm, and the distance between the rear end of the front wing and the front edge of the rear wing was adjusted to 7.5 cm.
Moreover, the structure of the main members is as follows.
Drive motor 11: 6 mm diameter coreless motor “Mk06-10”
Gear 15: M0.3 9-pinion “G309-097”
Rotating gears 16a, 16b: M0.3 60-sheet spars "G360L"
The gear reduction ratio was adjusted to 33.3.
Tail 21: Expanded polystyrene (thickness 1 mm), provided with horizontal and vertical tails of the same area.
Support member 2: Carbon rod (diameter 1 mm)
Elastic shaft member 4 of wing body 3: carbon rod (diameter 0.7 mm)
Branch 6 of wing 3: carbon rod (diameter 0.3 mm)
Thin film wing part 5 of wing 3: polypropylene film (thickness 0.45 mm, width 4.5 cm)
Swing support shaft 7: styrene resin (2mm square material)
Crank part 18: Piano wire (diameter 0.7 mm), phase difference of each crank part adjusted to 90 ° Connection arm 12: Aluminum rod (diameter 1 mm)
Support plates 9, 19: Balsa material Battery 20: Li-Po battery (with a sonoid actuator that can change in the left-right direction)
In addition, the produced flapping flight apparatus 1 was one in which the phases of the front and rear wings 3 were shifted by 90 °, and could flutter at a frequency of 14 Hz.

(比較例1)
前記支持板9の上部をなくし、尾翼を水平尾翼を下方に略30°下げた以外は、実施例1と同様の部材を用いて、前後の羽体の間の段差をなくした同軸型の羽ばたき飛行装置も作製した(重量7.1g)。
(Comparative Example 1)
Using the same members as in Example 1 except that the upper part of the support plate 9 is eliminated and the tail is lowered by about 30 ° downward from the horizontal tail, a coaxial flapping that eliminates the step between the front and rear wings is used. A flying device was also produced (weight 7.1 g).

(試験例:推力の測定)
電子天秤((株)島津製作所製 「BL−220H」)上に設けた固定具に実施例1および比較例1で作製した羽ばたき飛行装置をそれぞれ吊るし、羽ばたかさせたときの電気天秤の出力電圧をローパスフィルタ(カット周波数:約60Hz)を介して電気的に接続したデジタルオシロスコープ(岩通計測(株)製 「wave Surfer 424」)で記録した。
いずれの羽ばたき飛行装置も羽ばたき周波数が14Hzであったが、実施例1の平均推力7.6gf、最大推力14.7gf、最小推力2.2gfであったのに対して、比較例1では平均推力6.3gf、最大推力13.7gf、最小推力−0.11gfとなり、実施例1の羽ばたき飛行装置の推力がいずれも有意に大きいことがわかる。
(Test example: Thrust measurement)
The flapping flight device produced in Example 1 and Comparative Example 1 was hung on a fixture provided on an electronic balance (“BL-220H” manufactured by Shimadzu Corporation), and the output voltage of the electric balance when flapping was used. Recording was performed with a digital oscilloscope (“wave Surf 424” manufactured by Iwadori Measurement Co., Ltd.) electrically connected via a low-pass filter (cut frequency: about 60 Hz).
All of the flapping flight devices had a flapping frequency of 14 Hz, whereas the average thrust in Example 1 was 7.6 gf, the maximum thrust was 14.7 gf, and the minimum thrust was 2.2 gf, whereas in Comparative Example 1, the average thrust was 6.3 gf, maximum thrust 13.7 gf, and minimum thrust −0.11 gf, it can be seen that the thrust of the flapping flight apparatus of Example 1 is significantly large.

(試験例:旋回飛行)
実施例1の羽ばたき飛行装置を水平飛行させたところ、実物のトンボのように羽ばたきながら体軸のブレが少なく安定した飛行が可能であった。また、水平飛行させている際に、手元の発信機からアクチュエータを左方向に偏らせる指令を出したところ、羽ばたき飛行装置は左に旋回する飛行を行った。次いで、アクチュエータを右方向に偏らせる指令を出したところ、羽ばたき飛行装置は右に旋回する飛行を行った。このことから、遠隔操作で羽ばたき飛行装置に旋回飛行をさせることができた。
(Test example: turning flight)
When the flapping flight apparatus of Example 1 was made to fly horizontally, the fluttering of the body axis was small while flapping like a real dragonfly, and stable flight was possible. Also, when flying horizontally, the transmitter at hand issued a command to bias the actuator to the left, and the flapping flight device flew leftward. Next, when a command to bias the actuator to the right was issued, the flapping flight device flew to the right. From this, it was possible to make the flapping flight device fly around by remote control.

1 羽ばたき飛行装置 2 支持本体
3 羽体 4 弾性軸部材
5 薄膜羽部 6 支脈
7 揺動支持軸 8 駆動手段
9 支持板 10 支持軸
11 駆動モータ 12 連結アーム
13 ピン 14 回転体
15 ギア 16 回転ギア
17 回転軸心 18 クランク部
19 支持板 20 電池
21 尾翼
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flapping flight apparatus 2 Support main body 3 Wing body 4 Elastic shaft member 5 Thin film feather | wing part 6 Branch 7 Swing support shaft 8 Drive means 9 Support plate 10 Support shaft 11 Drive motor 12 Connection arm 13 Pin 14 Rotating body 15 Gear 16 Rotating gear 17 Rotating shaft 18 Crank part 19 Support plate 20 Battery 21 Tail

Claims (7)

前後に長い支持本体に、上下揺動可能に支持される左右の羽体を複数対設け、各羽体を駆動するための駆動手段を設けてなる羽ばたき飛行装置であって、
全重量と前記羽体の面積との比が0.357m2/N以下であり、
前記羽体が弾性軸部材と薄膜羽部からなり、
前後の羽体の間に段差が設けられていることを特徴とする羽ばたき飛行装置。
A flapping flight apparatus provided with a plurality of pairs of left and right wings supported so as to be swingable up and down on a long support body in the front and rear, and provided with a driving means for driving each wing,
The ratio of the total weight to the area of the wing is 0.357 m 2 / N or less,
The wing includes an elastic shaft member and a thin film wing,
A flapping flight device characterized in that a step is provided between front and rear wings.
前方の羽体の位置が後方の羽体の上方にある請求項1記載の羽ばたき飛行装置。   2. The flapping flight apparatus according to claim 1, wherein the position of the front wing is above the rear wing. 前方の羽体の位置が前記支持本体よりも上方にある請求項2記載の羽ばたき飛行装置。   The flapping flight apparatus according to claim 2, wherein the position of the front wing is above the support body. 前記羽体の羽ばたき角が60°以下であり、前方の羽体の位相に対して、後方の羽体の位相が90°以下の遅れがあるように調節されている請求項1〜3いずれか記載の羽ばたき飛行装置。   The flapping angle of the wing is 60 ° or less, and the phase of the rear wing is adjusted so that there is a delay of 90 ° or less with respect to the phase of the front wing. The flapping flight device described. 前記駆動手段が、
前記支持本体の前後方向に略沿った回転軸心を有し、位相の異なる複数のクランク部を備える回転体を設けるとともに、
一端側が前記クランク部に軸支されるとともに他端側が前記羽体の所定部位に支持され、前記クランク部と前記羽体とを連結する連結アームを設け、
前記左右対を成す羽体にそれぞれ支持される連結アームの一端側を、互いに位相の異なるクランク部に軸支し、
前記回転体を回転駆動する駆動モータを設けてなる請求項1〜4いずれか記載の羽ばたき飛行装置。
The drive means
A rotating body having a rotation axis substantially along the front-rear direction of the support body and having a plurality of crank portions having different phases is provided.
One end side is pivotally supported by the crank portion and the other end side is supported by a predetermined part of the wing body, and a connecting arm is provided for connecting the crank portion and the wing body,
One end side of each of the connecting arms supported by the wings forming the left and right pair is pivotally supported by crank portions having different phases,
The flapping flight apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a drive motor that rotationally drives the rotating body.
尾翼を設けた請求項1〜5いずれか記載の羽ばたき飛行装置。   The flapping flight apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a tail wing is provided. 前記支持本体に飛行制御用の錘を設けた請求項1〜6いずれか記載の羽ばたき飛行装置。   The flapping flight apparatus according to claim 1, wherein a weight for flight control is provided on the support body.
JP2011045235A 2011-03-02 2011-03-02 Flapping flight device Withdrawn JP2012180050A (en)

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