本發(fā)明專利涉及的是一種可用于飛行器飛行的仿鳥撲翼機(jī)構(gòu)，屬于微型仿生飛行器領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

仿鳥撲翼飛行器是根據(jù)鳥類飛行的動(dòng)作而進(jìn)行模仿從而產(chǎn)生升力和推力維持飛行的一種飛行器。經(jīng)過最近幾年的發(fā)展，仿鳥撲翼飛行器越來越成為一種熱門課題，要成功模仿鳥類飛行動(dòng)作，設(shè)計(jì)一種優(yōu)異的撲翼機(jī)構(gòu)成為關(guān)鍵。

由于鳥類翅膀的撲動(dòng)是復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，不是純粹的上下?lián)鋭?dòng)，而現(xiàn)在大部分的撲翼飛行器只能實(shí)現(xiàn)上下?lián)鋭?dòng)的居多，如單曲柄雙搖桿機(jī)構(gòu)的撲翼機(jī)構(gòu)，因此實(shí)現(xiàn)的撲翼動(dòng)作與實(shí)際鳥類飛行動(dòng)作有很大差異，難以實(shí)現(xiàn)好的飛行性能?，F(xiàn)已有研究表明，飛行器在運(yùn)動(dòng)過程中，翅翼在上下?lián)鋭?dòng)的同時(shí)再輔以扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其效率比單純的上下?lián)鋭?dòng)要大很多，因此設(shè)計(jì)一種能實(shí)現(xiàn)多自由度撲動(dòng)的撲翼機(jī)構(gòu)至關(guān)重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種更接近于大多數(shù)鳥類撲翼運(yùn)動(dòng)的能實(shí)現(xiàn)撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)飛行軌跡的撲翼機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)更良好的飛行性能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種可用于飛行器飛行的仿鳥撲翼機(jī)構(gòu)包括：機(jī)架體、翅翼、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，且驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架體上，翅翼安裝在撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的端部，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、齒輪一、齒輪二、齒輪三和齒輪四，齒輪一、齒輪二和齒輪三的齒輪直徑和齒數(shù)都相等，且齒輪一與齒輪三嚙合，齒輪三與齒輪二嚙合。撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由右側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)和左側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)組成的，且兩側(cè)結(jié)構(gòu)相同，其中右側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)是：中心軸三一端與齒輪三中心固接；齒輪五中心與中心軸三的另一端固接；驅(qū)動(dòng)桿固接在齒輪五上，且與齒輪五中心處有一定的偏心距；軛的長孔套在驅(qū)動(dòng)桿上，軛的長孔寬度與驅(qū)動(dòng)桿直徑相等；軛的兩端同時(shí)與搖臂一和搖臂二鉸接；搖臂一中心處與限位桿一鉸接；搖臂二中心處與限位桿二鉸接；限位桿一的一端與限位塊一鉸接；限位桿二的一端與限位塊二鉸接；齒輪一中心處與中心軸一固接；中心軸一一端固接搖桿一；搖桿一的端部鉸接連接桿一一端；連接桿一另一端鉸接限位桿一下端連接處；齒輪二中心處與中心軸二固接；中心軸二一端固接搖桿二；搖桿二的端部鉸接連接桿二一端；連接桿二另一端鉸接限位桿二下端連接處。

本發(fā)明專利與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：1）本發(fā)明專利的撲翼機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)翅翼做上下拍打運(yùn)動(dòng)和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)；2）結(jié)構(gòu)緊湊，易于實(shí)現(xiàn)小型化；3）左右撲翼運(yùn)動(dòng)方式完全對(duì)稱；4）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡單、可靠性高，制造成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明專利的整體裝配圖；

圖2為本發(fā)明專利的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明專利的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主視圖。

具體實(shí)施方案

下面結(jié)合附圖說明及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明專利進(jìn)一步說明。

圖1至圖3中的附圖標(biāo)號(hào)為：機(jī)架體1、翅翼2、電機(jī)3、齒輪四4、搖桿一5、齒輪一6、中心軸一7、限位桿一8、限位塊一9、搖臂一10、齒輪三11、軛12、齒輪五13、驅(qū)動(dòng)桿14、限位塊二15、限位桿二16、搖臂二17、連接桿二18、搖桿二19、中心軸二20、齒輪二21、連接桿一22、中心軸三23。

圖1至圖3所示：驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)3、齒輪一6、齒輪二21、齒輪三11和齒輪四4，電機(jī)3上的齒輪四4與齒輪一6嚙合，齒輪一6與齒輪三11嚙合，齒輪三11與齒輪二21嚙合，齒輪一6、齒輪二21和齒輪三11的齒輪直徑和齒數(shù)都相等。

在撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由右側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)和左側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)組成的，且兩側(cè)結(jié)構(gòu)相同。中心軸三23一端與齒輪三11中心固接；齒輪五13中心與中心軸三的另一端固接；驅(qū)動(dòng)桿14固接在齒輪五13上，且與齒輪五13中心處有一定的偏心距；軛12的長孔套在驅(qū)動(dòng)桿14上，且軛12的長孔寬度與驅(qū)動(dòng)桿14直徑相等；軛12的兩端同時(shí)與搖臂一10和搖臂二17鉸接；搖臂一中心處與限位桿一8鉸接；搖臂二中心處與限位桿二16鉸接；限位桿一8的一端與限位塊一9鉸接；限位桿二16的一端與限位塊二15鉸接；齒輪一6中心處與中心軸一7固接；中心軸一7一端固接搖桿一5；搖桿一5的端部鉸接連接桿一22一端；連接桿一22另一端鉸接限位桿一8下端連接處；齒輪二21中心處與中心軸二20固接；中心軸二20一端固接搖桿二19；搖桿二19的端部鉸接連接桿二18一端；連接桿二18另一端鉸接限位桿二16下端連接處。

具體工作原理：

電機(jī)3帶動(dòng)齒輪四4轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)齒輪一6、齒輪三11、齒輪二21以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，齒輪三11的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒輪五13上的驅(qū)動(dòng)桿14圍繞齒輪五13中心旋轉(zhuǎn)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)桿14在軛12的長孔內(nèi)滑動(dòng)，從而帶動(dòng)軛12實(shí)現(xiàn)上下運(yùn)動(dòng)，因此實(shí)現(xiàn)搖臂一10、搖臂二17各自圍繞搖臂一10與限位桿一8鉸接處、搖臂二17與限位桿二16鉸接處上下擺動(dòng)。齒輪一6的旋轉(zhuǎn)經(jīng)過中心軸一7、搖桿一5、連接桿一22的作用，使限位桿一8圍繞機(jī)架體1上對(duì)應(yīng)的圓弧形孔進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，同樣的齒輪二21的旋轉(zhuǎn)經(jīng)過中心軸二20、搖桿二19、連接桿二18的作用，使限位桿二16圍繞機(jī)架體1上對(duì)應(yīng)的圓弧形孔進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，特別指出的是：限位桿一8、限位桿二16的運(yùn)動(dòng)方向是相反的，因此驅(qū)動(dòng)搖臂一10、軛12、搖臂二17圍繞齒輪五13的中心扭轉(zhuǎn)，因此搖臂一10、搖臂二17的扭轉(zhuǎn)撲動(dòng)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)翅翼2能夠?qū)崿F(xiàn)上下?lián)鋭?dòng)加扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及的是一種可用于飛行器飛行的仿鳥撲翼機(jī)構(gòu)，屬于微型仿生飛行器領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括：機(jī)架體、翅翼、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，且驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架體上，翅翼安裝在撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的端部。本發(fā)明的撲翼機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)翅翼做上下拍打運(yùn)動(dòng)和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)；結(jié)構(gòu)緊湊，易于實(shí)現(xiàn)小型化；左右撲翼運(yùn)動(dòng)方式完全對(duì)稱；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡單、可靠性高，制造成本低。

技術(shù)研發(fā)人員：潘勝利;李玉強(qiáng);王洪德;李強(qiáng);王倫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：潘勝利
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.13
技術(shù)公布日：2017.09.26