一种带有球副的顶杆凹槽仿生蜻蜓翅膀驱动机构.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CN109263964A(43)申请公布日2019.01.25(21)申请号201811403961.1(22)申请日2018.11.22(71)申请人汕头大学地址515000广东省汕头市大学路243号(72)发明人张兴伟黄盼盼陈景鹏廖智豪谢凌望(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人周增元曹江(51)Int.Cl.B64C33/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图6页(54)发明名称一种带有球副的顶杆凹槽仿生蜻蜓翅膀驱动机构(57)摘要本发明实施例公开了一种带有球副的顶杆凹槽仿生蜻蜓翅膀驱动机构，包括翅翼、连接所述翅翼的凹槽结构、滑槽结构、凸台结构、齿轮驱动结构、支撑平板、连杆滑块结构。与现有技术相比，本发明具有结构设计简单，传动高效的优点，关键在于通过齿轮的啮合传动来实现精确的角度控制，通过连杆滑块结构及齿轮配合来实现飞行过程中翅膀的上下拍动以及前后拍动转换控制，通过电机驱动摇杆来控制翅翼的拍动频率，同时在翅膀拍动关键部位滑槽结构做了进一步设计，使拍动更加灵活高效。该结构利用摇杆、齿轮啮合传动、连杆和凹槽滑块等结构组成。整体上可以实现对仿生蜻蜓4个翅膀独立控制，在飞行过程中可以完成更复杂的动作，使控制更精准。CN109263964ACN109263964A权利要求书1/1页1.一种带有球副的顶杆凹槽仿生蜻蜓翅膀驱动机构，其特征在于，包括翅翼、连接所述翅翼的凹槽结构、滑槽结构、凸台结构、齿轮驱动结构、支撑平板、连杆滑块结构；所述滑槽结构包括凹形支架、长方形滑块、圆柱旋动结构，所述长方形滑块结构具有内凹槽以及两端设置的转动设置于所述凹形支架内的转动副，所述圆柱旋动结构具有有孔圆柱、设置于有孔圆柱两侧的圆柱以及设置于所述圆柱端部的滑块，所述滑块具有转动安装所述圆柱的圆孔，所述滑块滑动设置于所述内凹槽中；所述凸台结构联动设置于所述齿轮驱动结构上且其具有中心通孔，所述凹形支架转动设置于所述凸台结构上；所述连杆滑块结构包括主动杆、从动块、联杆、导向块、摇杆，所述主动杆、联杆、从动杆依次铰接，所述导向块转动设置于所述支撑平板上，所述从动杆末端与所述导向块转动连接，所述导向块侧面具有路径导向凹槽，所述摇杆固定设置有滑动设置于所述路径导向凹槽中的顶杆，所述摇杆穿过所述中心通孔且末端设置于所述有孔圆柱中。2.根据权利要求1所述的带有球副的顶杆凹槽仿生蜻蜓翅膀驱动机构，其特征在于，所述凸台结构设置有至少两个安装孔，所述齿轮驱动结构包括啮合的主动轮、从动轮，所述从动轮盘面上设置有插装于所述安装孔中的立杆。3.根据权利要求2所述的带有球副的顶杆凹槽仿生蜻蜓翅膀驱动机构，其特征在于，所述路径导向凹槽呈上升结构。4.根据权利要求3所述的带有球副的顶杆凹槽仿生蜻蜓翅膀驱动机构，其特征在于，所述导向块呈扇形结构，所述路径导向凹槽设置于弧形侧壁上。5.根据权利要求1所述的带有球副的顶杆凹槽仿生蜻蜓翅膀驱动机构，其特征在于，所述顶杆末端具有作用于所述路径导向凹槽的上半球以及下圆锥体。6.根据权利要求1－5任一项所述的带有球副的顶杆凹槽仿生蜻蜓翅膀驱动机构，其特征在于，所述支撑平板上设置有分别驱动所述齿轮驱动结构、所述主动杆的电机。2CN109263964A说明书1/3页一种带有球副的顶杆凹槽仿生蜻蜓翅膀驱动机构技术领域[0001]本发明涉及仿生扑翼飞行器领域，尤其涉及一种带有球副的顶杆凹槽仿生蜻蜓翅膀驱动机构。背景技术[0002]自古以来，自然界就是人类社会各种技术思想，工程原理及重大发明的源泉。当今社会，随着仿生学的发展，仿生机械蜻蜓在未来的科技领域有种重要的应用。[0003]蜻蜓是自然界飞行性能最优越的生物之一，可以实现的飞行模式有倒飞，侧飞，滑翔甚至悬停在空中。蜻蜓独特的飞行本领来自于其发达的翅肌和气囊，翅肌能快速煽动机翼和调整飞行角度，气囊储藏空气，可以调节温度和增加浮力。蜻蜓依靠自己独特的神经系统实现飞行角度的调节以及拍打频率的控制，既可以产生向上的升力，又可以有向前或向后的推力，实现自由飞行。[0004]仿生蜻蜓是仿生扑翼飞行器的一种类型，仿生扑翼飞行器是一个多学科、多领域的研究，其涉及空气动力学、仿生学、力学和结构，以及控制原理和传感器等领域的分析研究。扑翼飞行器是一种全新概念的飞行器，研究领域超过传统飞行器的研究领域，需要研究空气动力学对结构的影响，又要涉及仿生学领域的结构设计研究。此研究具有一定的先行性和前瞻性，同时又有研究的必要性和急迫性。[0005]仿生蜻蜓的机动性强，能够模拟直升机，有翼飞行器以及滑翔机的飞行状态，飞行中能实现主体姿势的固定，可以实现滑翔、盘旋、空中悬停、水平前进和后退等动作。仿生蜻蜓具有优异的飞行性能以及灵活