一种弹跳起飞的微型扑翼飞行器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102167160A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102167160A(43)申请公布日2011.08.31(21)申请号201110096245.5(22)申请日2011.04.14(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人郭江龙陈述平李龙袁忠秋唐溧克张青春刘天琦窦志龙刘淳(74)专利代理机构沈阳东大专利代理有限公司21109代理人李运萍(51)Int.Cl.B64C33/00(2006.01)B64C33/02(2006.01)B64D41/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种弹跳起飞的微型扑翼飞行器(57)摘要一种弹跳起飞的微型扑翼飞行器,包括机身、仿生扑翼、驱动机构、弹跳机构、控制系统和尾翼，所述机身用于固定及安装其余各部件；所述仿生扑翼为凸起式设计且左右对称，其前端连接驱动机构，后端固定于机身末端；所述驱动机构安装于机身前部，通过齿轮传动将微型直流电机的转动转化为仿生扑翼的扑动；所述弹跳装置安装于机身下部，通过其蓄能–触发动作带动实现飞行器自主起飞及平稳降落；所述控制系统安装于机身上腹部，通过导线与驱动机构和弹跳装置相连；所述尾翼安装于机身尾部，保持机体飞行的平衡。该扑翼飞行器可实现自主起飞和平稳降落，并能循环工作，适应相对复杂的工作环境。CN10267ACCNN110216716002167165A权利要求书1/1页1.一种弹跳起飞的微型扑翼飞行器,包括机身、仿生扑翼、驱动机构、控制系统和尾翼，其特征在于：所述机身为其余各部件的安装固定基础；所述仿生扑翼为凸起式设计且左右对称，其前端连接驱动机构，后端固定于机身末端；所述驱动机构安装于机身前部；所述机身下部装有弹跳装置；所述控制系统安装于机身上腹部，通过导线与驱动机构和弹跳装置连接；所述尾翼安装于机身尾部。2.根据权利要求1所述的一种弹跳起飞的微型扑翼飞行器，其特征在于所述的仿生扑翼由机翼骨架和蒙皮组成，左右扑翼对称，机翼骨架前端与驱动机构相连，机翼骨架为凸起式设计；蒙皮外缘形状与机翼骨架一致，并粘附在机翼骨架上，蒙皮后端套装于机身末端。3.根据权利要求1所述的一种弹跳起飞的微型扑翼飞行器，其特征在于所述的弹跳装置由蓄能记忆合金弹簧、前臂、蓄能扭簧、后臂、第一挂钩、触发扭簧、稳定杆、触发记忆合金弹簧、第二挂钩组成，前臂一端固定于机身腰肋下端并连接蓄能记忆合金弹簧，另一端连接蓄能扭簧，蓄能扭簧的另一端与后臂连接，后臂尾部连接触发扭簧底部，触发扭簧顶部安装第二挂钩，第二挂钩另一端与触发记忆合金弹簧相连，触发记忆合金弹簧另一端连接在稳定杆中部，稳定杆中部固定于后臂末端且与后臂垂直，蓄能记忆合金弹簧的另一端连接第一挂钩。2CCNN110216716002167165A说明书1/5页一种弹跳起飞的微型扑翼飞行器技术领域[0001]本发明涉及扑翼飞行器和弹跳机器人技术领域，特别涉及一种弹跳起飞的微型扑翼飞行器。技术背景[0002]微型扑翼飞行器(Flapping-WingMicroAirVehicle,简称FMAV)是一种模仿鸟类或昆虫飞行的新型飞行器，与固定翼和旋翼飞行器相比，其主要特点是将举升、悬停和推进功能集成于一体，无需螺旋桨或喷气装置，具有很强的机动性和灵活性。在军事上，微型扑翼飞行器可以装备到士兵班，进行敌情侦察及战场破坏评估；可作为反辐射和微型攻击武器，摧毁敌方雷达等电子设施；可以携带微型战斗部件执行攻击任务，用于目标搜索和通信中继；可方便地监测化学、核或生物武器，并标定危险区域；可用于侦察建筑物内部情况，适用于城市、丛林等多种作战环境；还可用于边境或海防缉私巡逻，用于监视、监听、辅助解救人质。同时，微型扑翼飞行器也可推广至民用领域，可用于山区、城市或室内等复杂环境下的侦察、跟踪任务；可在化学或辐射等有害环境下进行侦察、干扰、救护、救生定位等特殊任务；可用于搜寻灾难幸存者和有毒气体或化学污染源；也可用于森林防火和测量农业生产中氨的浓度、监测病虫害；同时可用于地质勘探、野外考察、旅游探险、鸟瞰摄影、高空广告拍摄等诸多方面。[0003]目前常用的微型扑翼飞行器需要辅助的方式自主起飞，如用弹射器弹射或手置飞行器来起飞，而且不能稳定降落，易损害飞行器，同时无法实现飞行器的自主起飞–降落–起飞的工作循环，导致扑翼飞行器的应用受到较大限制。[0004]弹跳机器人是一项集成控制技术、机械传动技术、能量存储／释放技术、传感器技术的机器人系统，可通过自身的蓄能、触发等动作实现自主循环跳跃，研究将弹跳机器人技术应用到微型扑翼飞行器的设计，为扑翼飞行器的自主起飞及循环工作提供可能性。发明内容[0005]为克服现有微型扑翼飞行器技术的不足，本发明提供