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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115973415A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211699680.1(22)申请日2022.12.28(71)申请人北京航空航天大学地址100190北京市海淀区学院路37号(72)发明人邓慧超胡凯张雨瑶(74)专利代理机构北京快易权知识产权代理有限公司11660专利代理师陈伟斯(51)Int.Cl.B64C33/02(2006.01)B64C13/50(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种基于齿轮副放大机构的微型仿生扑翼飞行器(57)摘要本发明涉及一种基于齿轮副放大机构的微型仿生扑翼飞行器,包括有机架、翅膀以及尾翼,所述机架与尾翼之间通过碳棒骨架相连接,且翅膀的数量设置有两个,并通过翼根连接于碳棒骨架的两侧。本发明涉及仿生飞行器的技术领域。该飞行器采用曲柄摇杆机构来将空心杯电机旋转运动转化为双层齿轮的往复转动,进一步传递为左翼小齿轮和右翼小齿轮更大幅角的往复转动,飞行器具有结构紧凑、体积小巧、质量轻、便于装配、可靠性高等特点。飞行器采用翼根和尾翼控制相结合的方式,兼顾了升力的高效利用和飞行器的小型化设计。CN115973415ACN115973415A权利要求书1/2页1.一种基于齿轮副放大机构的微型仿生扑翼飞行器,其特征在于:包括有机架(1)、翅膀(2)、尾翼(3)和电控部(7),所述机架(1)与尾翼(3)之间通过碳棒骨架(4)相连接,且翅膀(2)的数量设置有两个,并通过翼根(13)连接于碳棒骨架(4)的两侧;还包括有扑动机构(5)和调控机构(6);所述扑动机构(5)由曲柄摇杆机构(8)、齿轮副放大机构(9)和驱动机构(10)组成;所述驱动机构(10)安装于机架(1)的前端并与曲柄摇杆机构(8)相连;所述曲柄摇杆机构(8)安装于机架(1)的中部并用于带动驱动齿轮副放大机构(9)往复转动;所述驱动齿轮副放大机构(9)安装于机架(1)的尾端并与翅膀(2)相连;所述调控机构(6)由尾翼调控机构(12)和翼根调控机构(11)组成;所述尾翼调控机构(12)安装于尾翼(3)后端并用于调节飞行器俯仰姿态;所述翼根调控机构(11)安装于尾翼(3)前端并用于调节飞行器滚转姿态。2.根据权利要求1所述的一种基于齿轮副放大机构的微型仿生扑翼飞行器,其特征在于:所述驱动机构(10)包括有空心杯电机(101)和减速齿轮组(102),所述空心杯电机(101)内嵌于机架(1)的电机座内;所述减速齿轮组(102)由电机齿轮(103)、双联齿轮(104)和低速级齿轮(105)组成,所述电机齿轮(103)与空心杯电机(101)的输出端固定连接,所述双联齿轮(104)与电机齿轮(103)啮合,所述低速级齿轮(105)位于双联齿轮(104)的斜下方并与双联齿轮(104)啮合。3.根据权利要求2所述的一种基于齿轮副放大机构的微型仿生扑翼飞行器,其特征在于:所述曲柄摇杆机构(8)包括有曲柄(801),所述曲柄(801)的一端与低速级齿轮(105)同轴相连,且曲柄(801)的另一端连接有连杆(802);所述曲柄(801)穿过机架(1)且与机架(1)之间连接有两个轴承(803),用于降低曲柄(801)与机架(1)之间的摩擦力。4.根据权利要求3所述的一种基于齿轮副放大机构的微型仿生扑翼飞行器,其特征在于:所述齿轮副放大机构(9)包括有双层齿轮(901)、左翼小齿轮(902)和右翼小齿轮(903),所述双层齿轮(901)与连杆(802)之间偏心相连,所述左翼小齿轮(902)与所述右翼小齿轮(903)均通过销钉与机架(1)相连,所述左翼小齿轮(902)与双层齿轮(901)外啮,所述右翼小齿轮(903)与双层齿轮(901)内啮;所述翅膀(2)与翼根(13)之间转动连接,所述左翼小齿轮(902)与右翼小齿轮(903)靠近翅膀(2)的一端面均同轴设置有前缘连接件(904),所述前缘连接件(904)的末端与翅膀(2)相连接。5.根据权利要求4所述的一种基于齿轮副放大机构的微型仿生扑翼飞行器,其特征在于:所述电控部(7)包括有电池固定架(14),电池固定架(14)连接于尾翼(3)的前方并与碳棒骨架(4)固定连接,所述电池固定架(14)上设置有两个配合槽(15),两个所述配合槽(15)内分别装设有飞控板(16)和锂电池(17),所述锂电池(17)与飞控板(16)电性连接,且飞控板(16)与所述空心杯电机(101)相连。6.根据权利要求5所述的一种基于齿轮副放大机构的微型仿生扑翼飞行器,其特征在于:所述翼根调控机构(11)主要由舵机连接件一(111)、翼根舵机(112)、翼根舵机臂(113)及翼根固定件(114)组成;2CN115973415A权利要求书2/2页所