[实用新型]一种双节主翼仿生扑翼机

说明书

技术领域

本实用新型属于飞行器技术领域，特别是涉及一种双节主翼仿生扑翼机。

背景技术

仿生扑翼机是一种能够模仿鸟类或昆虫飞行的新概念飞行器。与传统的固定翼和旋翼飞行器相比，仿生扑翼机将举升、悬停和推进功能集于一个扑翼系统，具有结构紧凑、气动效率高和机动性能好等特点。鉴于仿生扑翼机在军事和民用中具有极大优势，因此这种装置的研制已经成为新的热点。

目前，现有的仿生扑翼机存在以下问题：①其上驱动机构采用单曲柄双摇杆机构，由于左右机翼运动具有不对称性，从而导致机身横向作用力不等，结果影响飞行的稳定性和安全性。②机翼只能实现简单的上下扑动，上扑时机翼阻力大，导致在一个扑动周期内机翼产生的净升力较小，扑翼机滞空时间短且飞行速度低。③扑翼机的转向控制采用舵机控制方向舵的方式实现，不够灵活，且功能单一。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单紧凑的双节主翼仿生扑翼机。

为了达到上述目的，本实用新型提供的双节主翼仿生扑翼机包括驱动机构、主支架、尾翼机构、双节扑翼机构和两台舵机；其中驱动机构连接在主支架正前端，尾翼机构连接在主支架的正后端，双节扑翼机构连接在驱动机构上；两台舵机则安装在主支架上；

所述的驱动机构包括四边形机体、微型直流电机、齿轮减速机构和两根连杆；其中四边形机体为垂直轴对称结构，其四个顶角上分别形成有左上孔、右上孔、左下孔和右下孔，垂直中轴线中部和下部分别形成有中轴孔和电机安装孔，并且电机安装孔和左下孔及右下孔位于同一水平线上，同时中轴孔右上侧形成有一个安装孔；微型直流电机通过电机安装孔固定在四边形机体上，其输出轴位于四边形机体的前方，并且输出轴外部套接有驱动齿轮；齿轮减速机构包括第一减速齿轮、第二减速齿轮、右侧齿轮和左侧齿轮；其中第一减速齿轮通过设置在安装孔内的转轴安装在四边形机体的前方，且与电机输出轴上的驱动齿轮相啮合；第二减速齿轮以与第一减速齿轮同轴的方式安装在第一减速齿轮的前方；右侧齿轮通过设置在右下孔内的转轴安装在四边形机体的右前方，且与第二减速齿轮相啮合；左侧齿轮通过设置在左下孔内的转轴安装在四边形机体的左前方，且与右侧齿轮相啮合，左侧齿轮和右侧齿轮相对于四边形机体左右对称，同时左侧齿轮和右侧齿轮的对称位置上各设有两个偏心的铰支轴，两根连杆的两端分别连接在同一齿轮前端面上的两个铰支轴上；

所述的双节扑翼机构由完全对称的左右双节扑翼构成，每个双节扑翼包括第一平行连杆、第二平行连杆、第一支撑杆、第二支撑杆和摆杆；其中第一平行连杆和第二平行连杆的一端相隔距离铰接在驱动机构上一根连杆的一端外端部，同时第一平行连杆上距上述铰接点1/4连杆长度位置处通过销轴铰接在四边形机体的左上孔或右上孔处；第一支撑杆的一端铰接在第一平行连杆的另一端上，另一端铰接在第二平行连杆的外端部上；第二支撑杆的一端铰接在第一平行连杆与第一支撑杆铰接处而组成组合铰链，第二支撑杆的另一端以及第二平行连杆的另一端同时铰接在摆杆上同一端的上下铰接孔处；

所述的主支架的前端固接在四边形机体上中轴孔内，后端通过球面副连接在尾翼机构上，主支架上安装有用于设置舵机的支架，支架的左右两侧对称安装有两台舵机，同时两台舵机分别通过与其输出相连的连杆连接在尾翼机构上尾翼支架内壁上侧左右部位。

所述的左侧齿轮和右侧齿轮具有相同的齿数，因此为同步齿轮。

所述的第二平行连杆的长度大于第一平行连杆的长度，而第一平行连杆和第二支撑杆的总长度则大于第二平行连杆的长度。

所述的第一支撑杆的长度与第一平行连杆和第二平行连杆在连杆上的设置距离相等，因此由第一平行连杆、第二平行连杆、第一支撑杆和连杆组成平行四边形机构；而由第一支撑杆、第二支撑杆、第二平行连杆和摆杆组成四边形机构。

本实用新型提供的双节主翼仿生扑翼机具有如下有益效果：结构简单紧凑，可以实现完全对称的扑翼运动，采用双节扑翼机构可以使扑翼机更像鸟一样的飞行，可折叠的机翼能够使机翼上扑时阻力更小，下扑时翼展面积最大，从而产生更大的升力，增加飞行速度和滞空时间。另外，采用球面副连接尾翼机构可以使扑翼机方向控制更加灵敏，更能模仿鸟类的飞行。此外，本双节主翼仿生扑翼机可应用在机场驱鸟、监控、情报搜集、救灾搜救等领域。

附图说明

图1为本实用新型提供的双节主翼仿生扑翼机总体结构示意图；

图2为图1示出的双节主翼仿生扑翼机上驱动机构和双节扑翼机构结构示意图；