專利名稱：微小型撲翼機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特制一種微小型撲翼機(jī)，可廣泛應(yīng)用于軍事、玩具、體 育娛樂活動(dòng)、農(nóng)林業(yè)等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有一些類似產(chǎn)品，各有優(yōu)缺點(diǎn)。如公開號(hào)為CN101249887、名稱為"一 種副翼旋轉(zhuǎn)收放式撲翼裝置"的專利申請(qǐng)公開了副翼旋轉(zhuǎn)收放式撲翼機(jī)翼及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝 置，其中，按機(jī)翼沿翼展方向分為主翼、副翼兩部分，主翼前緣骨架、副翼前緣骨架通過 鉸鏈相連，兩者能以鉸鏈為軸、在機(jī)翼平面內(nèi)相對(duì)旋轉(zhuǎn)，使副翼面可以收到主翼面之下； 驅(qū)動(dòng)裝置包括主翼驅(qū)動(dòng)裝置和副翼驅(qū)動(dòng)裝置，兩驅(qū)動(dòng)裝置之間通過主動(dòng)軸帶動(dòng)連接；主翼 驅(qū)動(dòng)裝置位于機(jī)頭部分，由兩套對(duì)稱的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)組成，分別驅(qū)動(dòng)左、右兩翼；副翼驅(qū) 動(dòng)裝置，位于機(jī)翼弦向的中后部。該專利申請(qǐng)優(yōu)點(diǎn)在于采用錐齒輪副實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)軸承的變換， 從而使單一動(dòng)力就能帶動(dòng)多自由度運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于省掉了一個(gè)主動(dòng)軸及對(duì)應(yīng)電機(jī)，很大程度 上減輕了重量。但該專利申請(qǐng)的缺陷是雖然省掉了一個(gè)主動(dòng)軸及對(duì)應(yīng)電機(jī)，但整體機(jī)構(gòu) 過于復(fù)雜，不利于將撲翼機(jī)微小型化，且成本較高。
公開號(hào)為CN2433175、名稱為"一種仿生撲翼機(jī)"的專利由機(jī)身和機(jī)翼骨架、蒙布和 傳動(dòng)裝置組成。安裝在機(jī)身骨架上的傳動(dòng)裝置的搖把通過連桿與大圓錐齒輪軸的兩個(gè)曲柄 鉸接，大圓錐齒輪與傳動(dòng)軸一端的小圓錐齒輪嚙合，傳動(dòng)軸另一端的偏心凸輪與帶動(dòng)傳動(dòng) 桿上下擺動(dòng)的上下鋼繩構(gòu)成運(yùn)動(dòng)副，帶動(dòng)機(jī)翼上下拍動(dòng)的傳動(dòng)桿的一端與機(jī)身骨架鉸接。 該專利的缺陷是在載人時(shí)安全系數(shù)不高，容易引發(fā)事故。
公開號(hào)為CN200942872、名稱為"一種仿蜻蜓撲翼飛行器"的專利由機(jī)身、尾翼和撲 翼以及與撲翼相連接的動(dòng)力系統(tǒng)、變速器和前、后曲柄與前、后搖桿機(jī)構(gòu)組成。撲翼為其 中部鉸接于機(jī)身上側(cè)的前部的前后兩片薄片柔性機(jī)翼，該撲翼包括前撲翼與后撲翼，在前 撲翼與后撲翼的對(duì)稱位置鉸接前搖桿與后搖桿，在前撲翼與后撲翼上均設(shè)置有加強(qiáng)筋。該 專利的缺陷是不能實(shí)現(xiàn)高頻撲動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種制作成本低、安全系數(shù)高且 可實(shí)現(xiàn)高頻撲動(dòng)運(yùn)動(dòng)的微小型撲翼機(jī)。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是包括機(jī)身、機(jī)翼、凸輪和發(fā)動(dòng)機(jī)，機(jī)身中間有一方孔，等寬凸輪機(jī)構(gòu)位于方孔中，等寬凸輪機(jī)構(gòu)與機(jī)身的內(nèi)壁有距離。等寬凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件為矩 形框架形狀。等寬凸輪機(jī)構(gòu)內(nèi)部為一凸輪，凸輪輪廓線上任意兩條平行切線間的距離都等 于矩形框架內(nèi)側(cè)的寬度。等寬凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪中有一個(gè)鍵槽，鍵槽與鍵配合。發(fā)動(dòng)機(jī)固定 在機(jī)身內(nèi)部，轉(zhuǎn)軸的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，另一端與鍵連接。等寬凸輪機(jī)構(gòu)的上部與連桿用 螺栓連接。連桿的兩側(cè)與機(jī)身的外壁有距離。連桿的末端與軸承座通過螺栓連接。機(jī)翼末 端有一圓孔，滑動(dòng)軸承穿過該圓孔與機(jī)翼緊密結(jié)合。滑動(dòng)軸承通過軸承座、軸承蓋固定， 軸承座、軸承蓋用螺栓連接。機(jī)翼末端的上表面連接著彈簧，彈簧另一端連接著軸承座的 內(nèi)壁。機(jī)翼末端的下表面也連接著彈簧，彈簧另一端連接著軸承蓋的內(nèi)壁。
本發(fā)明由于發(fā)動(dòng)機(jī)與鍵通過轉(zhuǎn)軸連接，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)了鍵的轉(zhuǎn)動(dòng)。鍵與鍵槽 配合，鍵槽在凸輪內(nèi)部，使得鍵的轉(zhuǎn)動(dòng)又帶動(dòng)了凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。凸輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中使得等寬 凸輪機(jī)構(gòu)上下平移。等寬凸輪機(jī)構(gòu)又帶動(dòng)了連桿的上下平移?；瑒?dòng)軸承也隨著連桿一起上 下平移，進(jìn)而使得機(jī)翼以滑動(dòng)軸承為軸上下?lián)鋭?dòng)。彈簧則起到減振和緩沖的作用。只要機(jī) 翼及機(jī)身形狀符合空氣動(dòng)力學(xué)的要求，該微小型撲翼機(jī)便能飛上天。通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn) 數(shù)來調(diào)節(jié)撲翼機(jī)飛行的快慢。本發(fā)明將升力、懸停、推進(jìn)、控制功能全面集成于撲翼系統(tǒng) 中，可以用很少的能量進(jìn)行遠(yuǎn)距離飛行，同時(shí)具有高效率、高機(jī)動(dòng)性、低噪音等優(yōu)點(diǎn)，并 且具有優(yōu)異的垂直起落能力。


圖l是本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視圖2是圖1中A—A剖視放大圖3是圖2中虛線框部分的左視放大圖。
圖中l(wèi).連桿；2.矩形框架；3.機(jī)翼；4.滑動(dòng)軸承；5.鍵；6.凸輪；7.發(fā)動(dòng)機(jī)；8.鍵 槽；9.彈簧；IO.軸承座；ll.螺栓；12.軸承蓋；13.機(jī)身；14.方孔；15.轉(zhuǎn)軸。
具體實(shí)施例方式
如圖1 3所示，撲翼機(jī)機(jī)身13中間有一方孔14，把等寬凸輪機(jī)構(gòu)安放在方孔14中，
等寬凸輪機(jī)構(gòu)與機(jī)身13的內(nèi)壁有適當(dāng)距離。等寬凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件為矩形框架2形狀；
等寬凸輪機(jī)構(gòu)內(nèi)部為一凸輪6，凸輪6輪廓線上任意兩條平行切線間的距離等于矩形框架 2內(nèi)側(cè)的寬度。在等寬凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪6中加工一個(gè)鍵槽8。將發(fā)動(dòng)機(jī)7固定在機(jī)身13內(nèi) 部，發(fā)動(dòng)機(jī)7通過轉(zhuǎn)軸15與等寬凸輪機(jī)構(gòu)中的鍵5連接在一起。即轉(zhuǎn)軸15的一端與發(fā)動(dòng) 機(jī)7連接，另一端與鍵5連接。鍵槽8與鍵5配合，鍵5的上表面與鍵槽8的底面留有適 當(dāng)間隙。等寬凸輪機(jī)構(gòu)的上部與連桿1用螺栓11連接。連桿1的上部和矩形框架2通過螺栓11連接。連桿1的左右兩側(cè)離機(jī)身13的外壁有適當(dāng)距離。連桿1的末端和軸承座10 通過螺栓ll連接。在機(jī)翼3的末端，加工出一個(gè)圓孔，使滑動(dòng)軸承4恰好穿過該圓孔與 機(jī)翼3緊密結(jié)合?；瑒?dòng)軸承4通過軸承座10、軸承蓋12固定，軸承座10、軸承蓋12通 過螺栓11連接。在機(jī)翼3盡端的前緣部位設(shè)置一個(gè)加重裝置，最簡(jiǎn)單的就是焊上一個(gè)鉛 重錘，這樣可消除有害的振動(dòng)。把機(jī)翼3和撲翼機(jī)的機(jī)身13設(shè)計(jì)成相關(guān)形狀，使得機(jī)翼3 在撲動(dòng)過程中，同時(shí)產(chǎn)生向上的升力和向前的推動(dòng)力。彈簧9一端連接著機(jī)翼3末端的上 表面，另一端連接著軸承座10的內(nèi)表面。另一側(cè)的彈簧9 一端連接著機(jī)翼3末端的下表 面，另一端連接著軸承蓋12的內(nèi)表面。彈簧9 一方面可以減小沖擊應(yīng)力與疲勞應(yīng)力，提 高材料的使用壽命；另一方面可以提高撲翼機(jī)飛行時(shí)的穩(wěn)定性。
本發(fā)明能以較小的速度起飛和降落，甚至垂直起降、懸停，具有體積小、重量輕、效 率高、低噪音、飛行姿態(tài)與鳥類相似等特點(diǎn)，適用于低空的中低速飛行。民用方面可用于 環(huán)境監(jiān)測(cè)、航拍、航模等；軍用則可作為撲翼飛行機(jī)器人，甚至可作為行星探測(cè)中的首選 飛行器。
權(quán)利要求
1、一種微小型撲翼機(jī)，包括機(jī)身(13)、機(jī)翼(3)、凸輪(6)和發(fā)動(dòng)機(jī)(7)，其特征是在機(jī)身(13)中間開一方孔(14)，等寬凸輪機(jī)構(gòu)位于方孔(14)中并與機(jī)身(13)的內(nèi)壁有距離；等寬凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件為矩形框架(2)形狀；等寬凸輪機(jī)構(gòu)內(nèi)部為一凸輪(6)，凸輪(6)輪廓線上任意兩條平行切線間的距離等于矩形框架(2)內(nèi)側(cè)的寬度；等寬凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪(6)中有一個(gè)鍵槽(8)，鍵槽(8)與鍵(5)配合；發(fā)動(dòng)機(jī)(7)固定在機(jī)身(13)內(nèi)部，轉(zhuǎn)軸(15)的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)(7)連接，另一端與鍵(5)連接；等寬凸輪機(jī)構(gòu)的上部與連桿(1)用螺栓(11)連接；連桿(1)的兩側(cè)與機(jī)身(13)的外壁有距離；連桿(1)的末端與軸承座(10)通過螺栓(11)連接；機(jī)翼(3)末端有一圓孔，滑動(dòng)軸承(4)穿過該圓孔與機(jī)翼(3)緊密結(jié)合；滑動(dòng)軸承(4)通過軸承座(10)、軸承蓋(12)固定，軸承座(10)、軸承蓋(12)用螺栓(11)連接；機(jī)翼(3)末端的上表面連接著彈簧(9)，彈簧(9)另一端連接著軸承座(10)的內(nèi)壁；機(jī)翼(3)末端的下表面也連接著彈簧(9)，彈簧(9)另一端連接著軸承蓋(12)的內(nèi)壁。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微小型撲翼機(jī)，機(jī)身中間有一方孔，等寬凸輪機(jī)構(gòu)位于方孔中，等寬凸輪機(jī)構(gòu)內(nèi)部為一凸輪，凸輪輪廓線上任意兩條平行切線間的距離都等于矩形框架內(nèi)側(cè)的寬度。發(fā)動(dòng)機(jī)固定在機(jī)身內(nèi)部，轉(zhuǎn)軸的一端與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，另一端與鍵連接。等寬凸輪機(jī)構(gòu)的上部與連桿用螺栓連接。連桿的兩側(cè)與機(jī)身的外壁有距離。連桿的末端與軸承座通過螺栓連接?；瑒?dòng)軸承穿過圓孔與機(jī)翼緊密結(jié)合。機(jī)翼末端的上表面連接著彈簧，彈簧另一端連接著軸承座的內(nèi)壁。機(jī)翼末端的下表面也連接著彈簧，彈簧另一端連接著軸承蓋的內(nèi)壁。本發(fā)明將升力、懸停、推進(jìn)和控制功能集成，可用很少的能量進(jìn)行遠(yuǎn)距離飛行，具有高效率、高機(jī)動(dòng)性、低噪音和垂直起落能力。
文檔編號(hào)B64C33/00GK101412441SQ20081023554
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者元 袁 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)