仿蜂鸟扑翼微飞行器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102815399102815399B(45)授权公告日2014.12.10(21)申请号201210282453.9CN102616375A,2012.08.01,权利要求6-8.(22)申请日2012.08.09CN202226059U,2012.05.23,全文.(73)专利权人上海交通大学CN101249887A,2008.08.27,全文.地址200240上海市闵行区东川路800号彭松林等.曲柄摇杆扑翼机构的联合仿真及(72)发明人张卫平杨宋渊柯希俊谭小波优化设计.《系统仿真学报》.2007,第19卷(第陈文元刘武崔峰吴校生8期),1758-1761.(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限周凯等.单曲柄双摇杆扑翼驱动机构的优公司31236化设计.《航空动力学报》.2003,第23卷(第1代理人郭国中期),184-188.(51)Int.Cl.审查员时缄B64C33/00(2006.01)(56)对比文件US2010/0308158A1,2010.12.09,摘要，权利要求1-3，说明书第[0030]-[0040]段，附图1-3.US2010/0308158A1,2010.12.09,摘要，权利要求1-3，说明书第[0030]-[0040]段，附图1-3.权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称仿蜂鸟扑翼微飞行器(57)摘要本发明公开一种仿生微飞行器领域的仿蜂鸟扑翼微飞行器，包括：机架、减速齿轮组、电机、传动机构、平行轴结构以及一对翅膀。其中机架上面直接装配减速齿轮组、电机和平行轴结构；传动机构装配在减速齿轮组和平行轴结构之间，用来将减速齿轮组输出的连续转动转化成平行轴的往复转动；一对翅膀装配在平行轴结构上面，从而实现自身的拍打运动，并与其他部分形成一个完整的扑翼微飞行器。本发明中两翅膀的拍打运动完全对称，很大程度上减小了振动对飞行器性能的影响，降低了飞行器的控制难度；同时，本发明结构简洁合理，便于加工，更便于进行改进以完成各种复杂的任务。CN102815399BCN1028539BCN102815399B权利要求书1/1页1.一种仿蜂鸟扑翼微飞行器，包括机架、减速齿轮组、电机、传动机构、平行轴结构以及一对翅膀，其特征在于：所述减速齿轮组直接安装在机架上面，电机通过过盈配合与机架形成一个统一的整体，平行轴结构通过几何关系的限制以及轴承的作用与机架装配在一起，传动机构的两端分别与减速齿轮组的大齿轮和平行轴结构相连接，一对翅膀通过一个翅膀连接件与平行轴结构连接；所述的平行轴结构由一对阶梯轴组成，且该平行轴结构一端通过轴承连接在机架底部，另一端通过间隙配合连接在机架顶部，从而能够绕着自身的轴线进行自由的旋转。2.根据权利要求1所述的一种仿蜂鸟扑翼微飞行器，其特征在于：所述的机架由多个零件粘结而成，或者通过三维打印的方法制作而成。3.根据权利要求2所述的一种仿蜂鸟扑翼微飞行器，其特征在于：所述的机架由天花板、连接件、底座与一对底座挡板所组成；连接件的两端分别与天花板和底座相粘合在一起，构成机架的基本框架；天花板上面的孔用来定位平行轴结构；连接件上的矩形槽用来约束传动机构的自由度；底座上的孔按由大到小的顺序而言分别安装着电机、平行轴结构和减速齿轮组；底座挡板则被粘合在底座下面，起到了支撑平行轴结构附属轴承的作用。4.根据权利要求1所述的一种仿蜂鸟扑翼微飞行器，其特征在于：所述的减速齿轮组由塑料齿轮构成，并且输出端的大齿轮与作为传动机构的连杆结构相连。5.根据权利要求1所述的一种仿蜂鸟扑翼微飞行器，其特征在于：所述的电机采用空心杯电机，通过过盈配合安装在底座上面有着最大直径的孔处；大齿轮为普通的塑料齿轮，安装在底座上面有着最小直径的孔处，可以自由旋转；同时，作为与传动机构的接口，大齿轮上面钻有小孔，这使得大齿轮起到了曲柄的作用；小齿轮也是塑料齿轮，安装在电机的输出轴上面，作为主轴齿轮。6.根据权利要求1-5任一项所述的一种仿蜂鸟扑翼微飞行器，其特征在于：所述的传动机构由连杆结构构成，该连杆结构属于“曲柄-滑块”加“滑块-摇杆”的结构。7.根据权利要求6所述的一种仿蜂鸟扑翼微飞行器，其特征在于：所述的连杆结构包括四个连杆组成，其中第一连杆的一端与大齿轮相连，另一端与第二连杆相连，在“曲柄-滑块”结构中起着连杆的作用；第二连杆的一端与第一连杆相连，一端与机架连接件相连，另一端与第三连杆相连，在“曲柄-滑块”与“滑块-摇杆”结构中都起着滑块的作用；第三连杆一端与第二连杆相连，另一端与第四连杆相连，在“滑块-摇杆”结构中起着连杆的作用；第四连杆一端与第三连杆相连，另一端通过过盈配合与平行轴结构中的平