锥齿轮组扑翼飞行器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102167159A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102167159A(43)申请公布日2011.08.31(21)申请号201110081145.5(22)申请日2011.03.31(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号申请人中国科学院沈阳自动化研究所(72)发明人张卫平覃毅迟鹏程孟坤陈文元李洪谊崔峰刘武吴校生(74)专利代理机构上海交达专利事务所31201代理人王锡麟王桂忠(51)Int.Cl.B64C33/00(2006.01)B64D27/24(2006.01)B64D35/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称锥齿轮组扑翼飞行器(57)摘要一种机械电子技术领域的锥齿轮组扑翼飞行器，包括：扑动机构、主轴和尾翼，主轴分别与扑动机构和尾翼连接。本发明能够使两个翅膀扑动频率不同，能够在飞行过程中高效地调节两个翅膀之间的扑动关系，还能够降低由于两个翅膀扑动力不同所带来的能量损耗，消除两边扑动力不平衡的影响。CN1026759ACCNN110216715902167164A权利要求书1/1页1.一种锥齿轮组扑翼飞行器，包括：扑动机构、主轴和尾翼，其中：主轴分别与扑动机构和尾翼连接，其特征在于：所述的扑动机构包括：两个翅膀、支架连接件、两个胸腔支架、微电机、电机驱动齿轮组件、锥齿轮组件、两个摇杆组件和两个齿轮轴，其中：两个胸腔支架对称连接于支架连接件的两侧，支架连接件与主轴连接，两个胸腔支架分别与两个翅膀活动连接，两个摇杆组件分别与两个翅膀连接，第一齿轮轴的一端与第一摇杆组件连接，第一胸腔支架、电机驱动齿轮组件和锥齿轮组件通过第一齿轮轴的另一端串联连接，第二齿轮轴的一端与第二摇杆组件连接，锥齿轮组件和第二胸腔支架通过第二齿轮轴的另一端串联连接，微电机设置于两个胸腔支架之间且与两个胸腔支架固定连接，电机驱动齿轮组件与微电机连接。2.根据权利要求1所述的锥齿轮组扑翼飞行器，其特征是，所述的翅膀包括：翅膀连接件、主脉、次脉和翅膀膜，其中：翅膀连接件分别与胸腔支架和主脉连接，主脉与次脉连接，翅膀膜包覆于主脉和次脉的上下表面。3.根据权利要求1所述的锥齿轮组扑翼飞行器，其特征是，所述的电机驱动齿轮组件包括：电机驱动直齿轮、从动直齿轮、传动直齿轮、输出直齿轮和传动轴，其中：电机驱动直齿轮与微电机连接，从动直齿轮与电机驱动直齿轮啮合，从动直齿轮、第一胸腔支架和传动直齿轮通过传动轴依次串联连接，输出直齿轮与传动直齿轮啮合，输出直齿轮固定设置于第一齿轮轴上。4.根据权利要求1所述的用于锥齿轮组扑翼飞行器，其特征是，所述的锥齿轮组件包括：两个轴向锥齿轮、两个径向锥齿轮和两块固定支架，其中：两块固定支架与电机驱动齿轮组件固定连接，两个径向锥齿轮分别固定设置于两块固定支架上，两个轴向锥齿轮分别固定设置于两个齿轮轴上，两个径向锥齿轮均与两个轴向锥齿轮啮合。5.根据权利要求1所述的锥齿轮组扑翼飞行器，其特征是，所述的摇杆组件包括：曲柄摇杆、连杆和两个柔性胶套，其中：曲柄摇杆与齿轮轴连接，连杆两端分别通过第一柔性胶套和第二柔性胶套与曲柄摇杆和翅膀连接。6.根据权利要求1所述的锥齿轮组扑翼飞行器，其特征是，所述的尾翼包括：方向舵、电磁铁驱动器和尾翼膜，其中：方向舵与主轴连接，电磁铁驱动器固定设置于方向舵上，尾翼膜包覆于方向舵和主轴的上下表面。2CCNN110216715902167164A说明书1/4页锥齿轮组扑翼飞行器技术领域[0001]本发明涉及的是一种机械电子技术领域的装置，具体是一种锥齿轮组扑翼飞行器。背景技术[0002]扑翼飞行器是一种模仿鸟类或昆虫飞行的微型飞行器，它是20世纪90年代发展起来的一种新型飞行器。具有体积小、重量轻、成本低和飞行灵活等特点。翅翼扑动频率小，仿昆虫的尺寸较小，翅膀扑动频率高。研究扑翼微飞行器的目标是提高系统的扑动效率，尽可能地缩小扑翼微飞行器的尺寸。[0003]目前，微型飞行器按飞行方式可以分为固定翼、旋翼和扑翼三类。当翼展小于15cm时，扑翼式飞行比固定翼和旋翼飞行更具有优势，它可微化程度高、隐蔽性好且飞行机动性高。国外在扑翼式微飞行器的研究方面已做出了相关成果。[0004]经过对现有技术文献的检索发现，Pornsin-Sirirak，T.N.，Tai，Y.C.&Kennon，M.(2001)Microbat：APalm-SizedElectricallyPoweredOrnithopter(一个手掌大小尺寸的电动扑翼飞行器).InProceedingsofNASA/JPLWorkshoponBiomorphicRobotics，美国加州理工与加州大学以及航境公司以微电机作为动力源，通过低摩擦轻型传动机构