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(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CN110143280A(43)申请公布日2019.08.20(21)申请号201910456350.1(22)申请日2019.05.29(71)申请人南开大学地址300071天津市南开区卫津路94号(72)发明人方勇纯李友朋钱辰(74)专利代理机构天津耀达律师事务所12223代理人侯力(51)Int.Cl.B64C33/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种基于连杆机构的仿蜂鸟扑翼无人飞行器的驱动机构(57)摘要一种基于连杆机构的仿蜂鸟扑翼无人飞行器的驱动机构,包括上底座和下底座,上底座上安装有8520空心杯电机、驱动齿轮、双联齿轮和带曲柄齿轮;下底座上安装有第一连杆、Z形左/右连杆、第三连杆和第四连杆,第四连杆的另一端上固定有翅翼前缘主轴。除电机、支撑柱、齿轮、轴承、铜轴套、T形针、齿轮碳杆轴和齿轮钢轴外,其余零件均使用树脂或尼龙材料通过3D打印方式获得,质量非常轻便,为设计质量30g以下且运动灵活的扑翼无人飞行器提供技术基础,具有很高的研究价值和广阔的应用前景。通过二级齿轮减速将电机的高转速转换为驱动扑翼扑动的合适速度,并通过双摇杆机构,来增大扑动幅值,最终可以达到接近145°的扑动幅值。CN110143280ACN110143280A权利要求书1/1页1.基于连杆机构的仿蜂鸟扑翼无人飞行器的驱动机构,其特征在于:该驱动机构包括上底座和下底座,上下底座之间通过支撑柱用螺栓连接固定在一起;上底座上方通过圆柱孔固定安装有8520空心杯电机,电机的输出轴向下穿过上底座并固定安装有驱动齿轮,驱动齿轮与固定安装在上底座下方的双联齿轮中的大齿轮啮合,双联齿轮中的小齿轮与固定安装在上底座下方的带曲柄齿轮啮合;所述下底座上同时安装有第一连杆、Z形左连杆、Z形右连杆、第三连杆和第四连杆,第一连杆以及Z型右连杆和Z型左连杆的一端通过铰轴铰接在一起,铰轴的另一端与下底座上设置的滑槽配合并进行约束,第一连杆的另一端与上底座上的带曲柄齿轮上的曲柄铰接,使带曲柄齿轮上的曲柄、第一连杆、铰轴以及下底座上的滑槽构成曲柄滑块机构;Z型左连杆和Z型右连杆的中部折角处通过铰轴铰接在下底座上,Z型右连杆或Z型左连杆的末端与第三连杆的一端通过铰轴铰接,第三连杆的另一端与第四连杆的中部通过铰轴铰接,第四连杆的一端通过铰轴铰接在下底座上,第四连杆的另一端上固定有翅翼前缘主轴,Z型右连杆或Z型左连杆、第三连杆和第四连杆共同构成双摇杆机构。2.根据权利要求1所述的基于连杆机构的仿蜂鸟扑翼无人飞行器的驱动机构,其特征在于所述电机与上底座上方的圆柱孔,以及电机的输出轴与驱动齿轮采用过盈配合固定。3.根据权利要求1所述的基于连杆机构的仿蜂鸟扑翼无人飞行器的驱动机构,其特征在于将所述双联齿轮通过齿轮碳杆轴安装在上底座下方,为保证同轴度,在上底座上下两侧的齿轮碳杆轴上均使用铜轴套进行约束,并在靠近上底座上方的铜轴套外侧用半球形紧固件进行限位。4.根据权利要求3所述的基于连杆机构的仿蜂鸟扑翼无人飞行器的驱动机构,其特征在于所述半球形紧固件与齿轮碳杆轴也采用过盈配合固定。5.根据权利要求1所述的基于连杆机构的仿蜂鸟扑翼无人飞行器的驱动机构,其特征在于所述带曲柄齿轮通过齿轮钢轴安装在上底座下方,为保证同轴度,在上底座上下两侧的齿轮钢轴上均使用轴承进行约束,并在靠近上底座上方的轴承外侧用半球形紧固件进行限位。6.根据权利要求5所述的基于连杆机构的仿蜂鸟扑翼无人飞行器的驱动机构,其特征在于所述半球形紧固件与齿轮钢轴也采用过盈配合固定。7.根据权利要求1所述的基于连杆机构的仿蜂鸟扑翼无人飞行器的驱动机构,其特征在于所述Z型左连杆和Z型右连杆的中部折角处与下底座分别通过T形针即一种铰轴铰接在一起。8.根据权利要求1所述的基于连杆机构的仿蜂鸟扑翼无人飞行器的驱动机构,其特征在于所述Z型右连杆或Z型左连杆的末端与第三连杆的一端之间、第三连杆的另一端与第四连杆的中部之间以及第四连杆的一端与下底座之间通过T形针即一种铰轴铰接在一起。9.根据权利要求7或8所述的基于连杆机构的仿蜂鸟扑翼无人飞行器的驱动机构,其特征在于所述T形针为一端有帽的圆柱钢轴,带帽的一端进行轴向限位,在另一端加装半球形紧固件进行限位,T形针与半球形紧固件两者之间采用过盈配合固定。2CN110143280A说明书1/6页一种基于连杆机构的仿蜂鸟扑翼无人飞行器的驱动机构技术领域[0001]本发明涉及一种仿生飞行器的驱动机构,属于无人飞行器技术领域或机器人领域。背景技术[0002]近年来,随着电子元器件的小型化以及对无人机应用不断增大的需求,扑翼无人飞行器的研究逐渐引起了越来越多的关注。扑翼无人飞行器可以应用在很多领域,尤其是对于