一种无尾翼四轴扑翼飞行器.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CN111942583A(43)申请公布日2020.11.17(21)申请号202010973394.4(22)申请日2020.09.16(71)申请人中国科学院合肥物质科学研究院地址230031安徽省合肥市蜀山湖路350号(72)发明人朱琳吴晶华孔令成王容川(74)专利代理机构安徽省合肥新安专利代理有限责任公司34101代理人孙静楠何梅生(51)Int.Cl.B64C33/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种无尾翼四轴扑翼飞行器(57)摘要本发明公开了一种无尾翼四轴扑翼飞行器，涉及飞行器技术领域，包括主体机身和沿主体机身周向均布设置的四个结构相同的扑翼单元，扑翼单元由电机、电机轴齿轮、减速齿轮组、连杆驱动齿轮、摇臂转轴、曲柄、连杆、固定板、摇杆和柔性扑动翼构成；四个扑翼单元中，两个位于同一直线的扑翼单元沿顺时针方向倾斜，另两个扑翼单元以相同的角度沿逆时针方向倾斜。本发明四个独立驱动的扑翼单元可以产生类似于四旋翼的差动推力，并且可以产生俯仰、翻滚动力及偏航力矩，飞行器的动力类型灵活、全面，机动性好；具有垂直起降功能，能够实现自主起降；结构简单且对称性高，可实现悬停飞行，具有良好的抗风能力，且控制相对容易，利于控制程序的编写设计。CN111942583ACN111942583A权利要求书1/1页1.一种无尾翼四轴扑翼飞行器，其特征在于：包括主体机身(1)和沿所述主体机身(1)周向均布设置的四个结构相同的扑翼单元(2)；电机(201)和减速齿轮组(203)安装于固定板(208)上，连杆驱动齿轮(204)转动安装于所述固定板(208)上，两个摇臂(209)通过分别通过摇臂转轴(212)转动安装于所述固定板(208)顶部；所述电机(201)的输出端连接电机轴齿轮(202)，所述电机轴齿轮(202)与所述减速齿轮组(203)的输入端齿轮啮合，所述减速齿轮组(203)的输出端齿轮与所述连杆驱动齿轮(204)啮合；曲柄转轴(205)与所述连杆驱动齿轮(204)同轴设置，并固定连接于所述连杆驱动齿轮(204)上，其两端各连接一个曲柄(206)，两个所述曲柄(206)分别连接有连杆(207)，两个所述连杆(207)分别通过连杆转轴(213)与两个所述摇臂(209)转动连接；所述摇臂(209)上设柔性扑动翼(210)，构成所述扑翼单元(2)；两个所述曲柄(206)、两个所述连杆(207)、两个所述摇臂(209)、两个所述连杆转轴(213)及两个所述柔性扑动翼(210)的结构相同，且均对称设于所述固定板(208)两侧。2.根据权利要求1所述的一种无尾翼四轴扑翼飞行器，其特征在于：四个所述扑翼单元(2)中，两个位于同一直线的所述扑翼单元(2)沿顺时针方向倾斜，另两个所述扑翼单元(2)以相同的角度沿逆时针方向倾斜。3.根据权利要求2所述的一种无尾翼四轴扑翼飞行器，其特征在于：所述扑翼单元(2)沿顺时针方向或逆时针方向倾斜的角度为20°～45°。4.根据权利要求3所述的一种无尾翼四轴扑翼飞行器，其特征在于：所述扑翼单元(2)沿顺时针方向或逆时针方向倾斜的角度为30°。5.根据权利要求1所述的一种无尾翼四轴扑翼飞行器，其特征在于：所述主体机身(1)包括机架(14)、周向均布设于所述机架(14)外围并与所述机架(14)连接固定的四个连接杆(15)及设于所述机架(14)上的控制模块(11)、陀螺仪(12)和电池(13)，四个扑翼单元(2)分别通过四个所述连接杆(15)与所述机架(14)连接固定。6.根据权利要求1所述的一种无尾翼四轴扑翼飞行器，其特征在于：还包括设于所述扑翼单元(2)底部的支撑杆(211)，所述支撑杆(211)连接于所述固定板(208)底部。2CN111942583A说明书1/5页一种无尾翼四轴扑翼飞行器技术领域[0001]本发明涉及飞行器技术领域，具体涉及一种无尾翼四轴扑翼飞行器。背景技术[0002]飞行器是在大气层内或大气层外空间飞行的器械，它们靠空气的静浮力或空气相对运动产生的空气动力升空飞行。飞行器的结构设计由模仿鸟类飞行动作开始，但鸟类的飞行动作比较复杂，初期的飞行器结构上仅简单的模仿鸟类翅膀的上下扑动，即最原始的扑翼飞行器，该类飞行器存在机动能力相当有限的问题。同时，扑翼飞行器多采用人工抛掷的方式起飞，因此需要栖停机器人技术的配合，或者需要相应设计起落架结构，又或需要相应设置磁吸附、真空吸附的结构。[0003]通过现有技术检索，存在以下已知的技术方案：[0004]现有技术1：[0005]申请号：CN201810077170.8，申请日：2018.01.26，公开(公告)日：2018.08.03，本发明提供了一种扑翼飞行器自