应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113148146A(43)申请公布日2021.07.23(21)申请号202110502037.4(22)申请日2021.05.08(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人邓慧超史永淇郑宇航王泽民倪喆张疏桐(74)专利代理机构北京首捷专利代理有限公司11873代理人梁婧宇张倩楠(51)Int.Cl.B64C33/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构(57)摘要本发明涉及应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构，包括：机架，其上具有多个安装孔；曲柄摇杆机构通过外力带动可转动于第一安装孔处；角度放大机构包括摆动副和转动副，摆动副固定于曲柄摇杆机构上，且跟随曲柄摇杆机构摆动于第一安装孔处；转动副至少包括相同构造的两组，任一组转动副与摆动副齿啮合、且转动副摆动角度为摆动副摆动角度的i倍，其中i为摆动副与转动副的传动比；翅根连接件连接转动副上。本发明通过角度放大机构，将曲柄摇杆机构的摆动角度，通过相互配合的摆动副和转动副，转动副摆动角度为摆动副摆动角度的i倍，实现角度放大，由此可输出类似于蜂鸟的高频高幅值扑动，有效利用了Clap‑Fling高升力机理，产生的升力大。CN113148146ACN113148146A权利要求书1/1页1.应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构，其特征在于，包括：机架(100)，所述机架(100)上具有多个安装孔；曲柄摇杆机构(200)，所述曲柄摇杆机构(200)通过外力带动可转动于第一安装孔(101)处；角度放大机构(300)，所述角度放大机构(300)包括摆动副和转动副，所述摆动副固定于所述曲柄摇杆机构(200)上，且跟随所述曲柄摇杆机构(200)摆动于所述第一安装孔(101)处；所述转动副至少包括相同构造的两组，任一组所述转动副与所述摆动副齿啮合、且所述转动副摆动角度为所述摆动副摆动角度的i倍，其中i为所述摆动副与所述转动副的传动比；以及翅根连接件(400)，所述翅根连接件(400)连接所述转动副上。2.根据权利要求1所述的应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构，其特征在于，所述曲柄摇杆机构(200)包括：曲柄(201)、连杆(202)及摇杆(203)；所述曲柄(201)一端位于第二安装孔(102)处连接外部动力，其另一端连接所述连杆(202)的第一端，所述连杆(202)的第二端连接所述摇杆(203)，所述摇杆(203)上固定有所述摆动副，所述摆动副以所述第一安装孔(101)为中心摆动。3.根据权利要求2所述的应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构，其特征在于，所述摆动副为弧形齿轮(301)。4.根据权利要求3所述的应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构，其特征在于，每一组所述转动副均包括同轴布置的小齿轮(302)和大齿轮(303)；所述小齿轮(302)与所述弧形齿轮(301)啮合，且所述小齿轮(302)齿数少于所述弧形齿轮(301)齿数，所述小齿轮(301)转动于第三安装孔(103)处，所述第三安装孔(103)与所述第一安装孔(101)相邻布置；所述大齿轮(303)与另一组所述转动副内的大齿轮(303)啮合传动，另一组所述转动副内的大齿轮(303)转动于第四安装孔(104)处；所述翅根连接件(400)固定于所述大齿轮(303)上。5.根据权利要求4所述的应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构，其特征在于，所述翅根连接件(400)包括固定件和连接件；所述固定件竖直固定于所述大齿轮(303)上，所述连接件垂直所述固定件固定，用于连接扑翼。6.根据权利要求1‑5任一项所述的应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构，其特征在于，所述机架(100)和所述翅根连接件(400)均为高性能尼龙3D打印而成。7.根据权利要求1‑5任一项所述的应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构，其特征在于，所述曲柄摇杆机构(200)采用碳纤维板制成。8.根据权利要求1‑5任一项所述的应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构，其特征在于，所述角度放大机构(300)采用POM塑料制成。2CN113148146A说明书1/4页应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构技术领域[0001]本发明涉及飞行器技术领域，更具体的说是涉及应用于可悬停式微型扑翼飞行器的仿生扑动机构。背景技术[0002]可悬停式扑翼飞行器是基于可悬停飞行的鸟类或昆虫的仿生飞行器，其具有体积小、隐蔽佳、噪音低、起降快、能悬停、机动好、能效高等优点。相较于微型固定翼和旋翼飞行器，微型扑翼飞行器在许多方面展现出了更优越的性能，因此其应用前景广阔。[