一种微型仿蜻蜓双扑翼飞行器.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CN110203388A(43)申请公布日2019.09.06(21)申请号201910462356.X(22)申请日2019.05.30(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人郭翔鹰罗坤王帅博王松松(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人沈波(51)Int.Cl.B64C33/00(2006.01)B64C33/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种微型仿蜻蜓双扑翼飞行器(57)摘要本发明公开了一种微型仿蜻蜓双扑翼飞行器，该飞行器由机头、机身、四个拍动翼、机尾、头部舵机所组成；机身包含机身骨架、拍动翼的传动模块和飞控模块；传动模块包含微型电机、一级减速齿轮、二级减速齿轮、两个输出齿轮、两个连杆、摇臂a，摇臂b，一级减速齿轮、二级减速齿轮与输出齿轮组成二级齿轮减速机构；输出齿轮、连杆、摇臂组成两套对称四连杆机构。工作时，通过微型电机驱动传动模块中的减速机构和四连杆机构，最终带动拍动翼实现往复拍动，并产生竖直方向的气动升力。本发明制造简单，容易获得较高的设计精度，以简单紧凑的结构实现单电机驱动双扑翼，前后扑翼的扑动均完全对称，多扑翼之间的影响能够增加升力，提高飞行性能。CN110203388ACN110203388A权利要求书1/1页1.一种微型仿蜻蜓双扑翼飞行器，其特征在于，主要由机头(1)、机身、四个拍动翼、机尾(3)、头部舵机(15)和尾部舵机(17)组成；所述机身包含机身骨架(2)、拍动翼的传动模块和飞控模块(13)，所述拍动翼的传动模块和飞控模块(13)均固定在所述机身骨架(2)上；所述传动模块包含微型电机(12)、一级减速齿轮(6)、二级减速齿轮(7)、两个输出齿轮(8)、两个连杆(9)、摇臂a(10)和摇臂b(11)；所述微型电机(12)固定在所述机身骨架(2)上，一级减速齿轮(6)安装在微型电机(12)输出轴上，一级减速齿轮与二级减速齿轮(7)通过啮合传动，二级减速齿轮(7)与输出齿轮(8)均通过销轴固连在机身骨架(2)上；两个输出齿轮(8)对称固定在机身骨架(2)上并相互啮合；二级减速齿轮(7)与其中一个输出齿轮(8)啮合；每个连杆(9)的一端分别铰接在每个输出齿轮(8)的齿面上，另一端固定连接一个摇臂a(10)或摇臂b(11)，通过两个输出齿轮(8)的回转运动带动两个连杆(9)实现周期性转动，进而带动摇臂a(10)和摇臂b(11)上下扑动，每个摇臂的另一端与拍动翼固定连接，实现由摇臂带动拍动翼运动；所述头部舵机(15)、尾部舵机(17)均固定在所述机身骨架(2)上，头部舵机(15)的输出轴分别通过头部连接件(14)和所述机头(1)固定连接，尾部舵机(17)的输出轴通过尾部连接件(16)和所述机尾(3)固定连接，用于调整机尾(3)的偏转方向；所述飞控模块(13)分别和微型电机(12)、头部舵机(15)、尾部舵机(17)通过电气相连，飞控模块(13)用于控制微型电机(12)、头部舵机(15)、尾部舵机(17)工作，进而控制飞行器的飞行。2.根据权利要求1所述的一种微型仿蜻蜓双扑翼飞行器，其特征在于，所述机身骨架(2)采用树脂材料或者尼龙材料，通过3D打印整体成型，为左右对称结构；中间四个顶角位置分别预留四个安装孔，方便与其他结构相连接。3.根据权利要求1所述的一种微型仿蜻蜓双扑翼飞行器，其特征在于，所述拍动翼包含翅膀骨架(4)和翅膀薄膜(5)，对称分布在机身骨架(2)的两侧；翅膀骨架(4)材料为碳纤维，翅膀薄膜(5)材料选用0.1mm厚的聚酯薄膜，所述翅膀薄膜(5)粘贴在翅膀骨架(4)上；每一个翅膀骨架(4)分别和摇臂的一端固连接，四个拍动翼对称分布，实现同幅度的对称往复拍动。4.根据权利要求1所述的一种微型仿蜻蜓双扑翼飞行器，其特征在于，所述的摇臂a(10)和摇臂b(11)结构左右两侧各安装一个，具体安装过程如下：每个摇臂底端的安装孔和机身骨架的顶角位置通过销轴铰接，摇臂一端留有柱形空腔，通过粘接剂与拍动翼翅根粘接固定；摇臂中部通过预留孔固定连接连杆；粘接剂采用环氧树脂胶。5.根据权利要求1所述的一种微型仿蜻蜓双扑翼飞行器，其特征在于，所述的一级减速齿轮(6)、二级减速齿轮(7)与输出齿轮(8)组成二级齿轮减速机构；输出齿轮(8)、连杆(9)、摇臂a(10)、摇臂b(11)组成两套对称四连杆机构。2CN110203388A说明书1/4页一种微型仿蜻蜓双扑翼飞行器技术领域[0001]本发明涉及扑翼飞行器设计领域，尤其涉及一种微型仿蜻蜓双扑翼飞行器。背景技术[0002]微型扑翼飞行器是一种模仿鸟类或昆虫飞行的新概念飞行器，相比较于固定翼和