微型仿生空间扑翼机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103287577A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103287577103287577A(43)申请公布日2013.09.11(21)申请号201310242610.8(22)申请日2013.06.18(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人王力侯远龙蔡崇国高强陈机林童仲志(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人马鲁晋(51)Int.Cl.B64C33/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称微型仿生空间扑翼机构(57)摘要本发明公开了一种实现扑翼翼尖做8字型空间运动，翼面做拍打运动、摆动运动和扭转运动的复合运动方法。所述微型仿生空间扑翼机构主要由微型直流电机、减速齿轮、偏转主轴、摆杆、柔性接头、扑翼、扑翼安装支架和箱体构成。微型直流电机通过减速齿轮驱动偏转主轴做回转运动，偏转主轴带动摆杆做空间运动，扑翼安装在扑翼安装支架上，扑翼安装支架通过柔性接头安装在箱体上，另一端通过销轴与摆杆相连，当摆杆做空间运动时带动扑翼翼尖做空间8字型运动。本发明具有结构简单，扑翼运动形式接近鸟类扑翼运动形式的特点。CN103287577ACN1032875ACN103287577A权利要求书1/1页1.一种微型仿生空间扑翼机构，其特征在于，包括微型直流电机[1]、减速齿轮组、左偏转主轴[14]、右偏转主轴[13]、摆杆[5]、柔性接头[6]、左扑翼[8]、左扑翼安装支架[9]、右扑翼[12]、右扑翼安装支架[10]和箱体[7]，所述减速齿轮组包括驱动小齿轮[2]、左减速大齿轮[3]和同步齿轮[11]，所述摆杆[5]的数量为两个，分别为左摆杆和右摆杆,柔性接头[6]的数量为两个，分别为左柔性接头和右柔性接头；箱体[7]的正面开有电机安装孔，该安装孔上装有微型直流电机[1]，箱体[7]的正面上还对称设置左偏转主轴[14]滑动轴承安装孔和右偏转主轴[13]滑动轴承安装孔，用于安装左偏转主轴[14]滑动轴承和右偏转主轴[13]滑动轴承，左偏转主轴[14]的端部装有左减速大齿轮[3]，右偏转主轴[13]的端部装有同步齿轮[11]，微型直流电机[1]的输出轴上固连驱动小齿轮[2]，驱动小齿轮[2]与左减速大齿轮[3]相啮合，左减速大齿轮[3]同时与同步齿轮[11]相啮合;所述左偏转主轴[14]上还设置左摆杆，右偏转主轴[13]上还设置右摆杆，所述左扑翼安装支架[9]通过销轴连接在左摆杆上，右扑翼安装支架[10]通过销轴连接到右摆杆上，左扑翼安装支架[9]同时通过左柔性接头与箱体的顶部相连，右扑翼安装支架[10]通过右柔性接头与箱体的顶部相连，左扑翼[8]固接在左扑翼安装支架[9]上，右扑翼[12]固接在右扑翼安装支架[10]上。2.根据权利要求1所述的微型仿生空间扑翼机构，其特征在于，所述左偏转主轴[14]和右偏转主轴[13]结构相同，偏转主轴轴线与偏心杆轴线夹角为25º。3.根据权利要求1所述的微型仿生空间扑翼机构，其特征在于，所述左摆杆和右摆杆结构相同，均为Y型摆杆。4.根据权利要求1所述的微型仿生空间扑翼机构，其特征在于，扑翼安装支架为C型扑翼安装支架，C型扑翼支架开口角度为56º。5.根据权利要求1所述的微型仿生空间扑翼机构，其特征在于，箱体[7]正面的电机安装孔轴线、左偏转主轴[14]滑动轴承安装孔轴线、右偏转主轴[13]滑动轴承安装孔轴线相互平行。2CN103287577A说明书1/3页微型仿生空间扑翼机构技术领域[0001]本发明属于微型仿生飞行器领域，特别是一种微型仿生空间扑翼机构。背景技术[0002]由于鸟类和昆虫翅膀扑动的复杂性，仿生扑翼的驱动研究已成为非常重要的研究课题，虽然仿生扑翼MAV研制比较困难，但因具有很高的飞行机动性能和较高的推升效率而受到关注，已成为当前研究的热点。[0003]文献《一种新型三维仿生扑翼机构设计与分析》（朱保利，昂海松，郭力.南京航空航天大学学报，2007年7月第39卷第4期）介绍了一种实现翼尖8字形运动，且扑翼能绕展向轴扭转的七杆八铰链机构，该机构是在五杆六铰链的基础上，增加一个RRR二级杆组组成。其不足在于：1）该机构的自由度为2；2）杆件、运动副较多，运动时能量损耗增加；3）机构复杂，不利于小型化。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种能实现扑翼翼尖做8字形空间运动，翼面做拍打运动、摆动运动和扭转运动的微型仿生空间扑翼机构，该微型仿生空间扑翼机构可以实现完全对称的扑翼运动，结构紧凑，可以实现小型化。[0005]本发明通过以下技术方案实现：一种微型仿生空间扑翼机构，包括微型直流电机、减速齿轮组、左偏转主轴、