[实用新型]被动变幅扑动机构

说明书

技术领域

本实用新型属于扑翼驱动机构技术领域，具体涉及一种被动变幅扑动机构。

背景技术

扑翼飞行器是一种模仿自然界鸟类或昆虫飞行的仿生飞行器，具有体积小、 重量轻、隐蔽性高以及使用灵活等特点，具有广阔的应用前景。

作为扑翼飞行器的关键部件，扑动机构直接决定了扑翼飞行器的飞行性能。 通过观察鸟类的飞行方式发现，大部分鸟类都会通过改变翅膀的扑动幅度来适 应不同的飞行状态。这一点也可以通过科学实验、即风洞实验证实。风洞实验 表明，在一定范围内，扑翼的气动力随扑动幅度的增大而增大。因此，设计一 款能够实现变幅功能的扑动机构对提高扑翼飞行器的性能显得很有必要。

现有的扑动机构虽然能够实现扑动动作，但大部分扑动机构只能进行单一 幅度的扑动，无法改变扑动幅度，从而影响了扑翼飞行器的飞行性能。另外， 虽然出现少数能够在一定程度上实现变幅功能的扑动机构，但是，为了实现变 幅扑动的功能，往往添加复杂的控制机构，因而需要在机构的可靠性、重量和 体积等方面付出相应代价，甚至抵消了变幅对提升飞行器性能的贡献。可见， 上述问题从硬件架构方面制约了扑翼飞行器的发展。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种被动变幅扑动机构，能够 根据扑翼的扑动状态被动地改变扑动幅度，同时基本不付出额外的重量和体积 代价，有助于提高扑翼飞行器的性能。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种被动变幅扑动机构，包括：机架(1)、电机(2)、减 速齿轮组和扑动杆组；

其中，所述减速齿轮组为两级平行减速器，包括：一级主动齿轮(3)、一 级从动齿轮(4)、二级主动齿轮(5)和二级从动齿轮(6)；

所述电机(2)的基座固定安装到所述机架(1)，所述电机(2)的输出轴 固定安装所述一级主动齿轮(3)；所述一级主动齿轮(3)与所述一级从动齿轮 (4)啮合，所述一级从动齿轮(4)通过传动轴与所述二级主动齿轮(5)联动， 所述二级主动齿轮(5)与所述二级从动齿轮(6)啮合；所述电机(2)通过齿 轮啮合传动关系，最终带动所述二级从动齿轮(6)转动；

此外，所述二级从动齿轮(6)配置有齿轮转动轴，该齿轮转动轴水平设置；

在所述二级从动齿轮(6)侧面开挖形成护盖槽(6-4)、扭簧槽(6-5)和弧 形滑槽(6-6)；并于槽中分别装配有齿轮护盖(6-1)、调幅扭簧(6-2)以及连 杆轴(6-3)；

所述护盖槽(6-4)为凹槽，用于嵌装所述齿轮护盖(6-1)；在所述护盖槽 (6-4)的槽底进一步向内挖形成所述扭簧槽(6-5)，所述扭簧槽(6-5)具有扭 簧安装支点(6-5-1)，所述扭簧槽(6-5)具有弧形外沿，该弧形外沿的一端处 于所述二级从动齿轮(6)轴心位置；在该弧形外沿位置继续向内挖形成所述弧 形滑槽(6-6)，即：所述弧形滑槽(6-6)与所述弧形外沿重合，所述弧形滑槽 (6-6)的一端同样处于所述二级从动齿轮(6)轴心位置，另一端为离心位置；

所述连杆轴(6-3)包括弧形滑块(6-3A)和轴本体(6-3B)，所述弧形滑块 (6-3A)与所述弧形滑槽(6-6)相适配，可沿所述弧形滑槽(6-6)自由滑动， 所述轴本体(6-3B)的一端置于所述弧形滑槽(6-6)的外表面，且与所述弧形 滑槽(6-6)的外表面垂直；

所述调幅扭簧(6-2)包括簧体以及自所述簧体向两端延伸的第一簧臂和第 二簧臂；所述簧体固定到所述扭簧安装支点(6-5-1)，所述第一簧臂为固定簧臂， 所述第二簧臂为限位簧臂，其与所述轴本体(6-3B)接触，用于向所述连杆轴 (6-3)提供朝向二级从动齿轮(6)轴心的力；

所述齿轮护盖(6-1)通过所述护盖槽(6-4)固定到所述二级从动齿轮(6) 的侧面，并且，所述齿轮护盖(6-1)开设有护盖滑槽(6-1-1)，当所述齿轮护 盖(6-1)固定到所述二级从动齿轮(6)的侧面时，所述护盖滑槽(6-1-1)与 所述弧形滑槽(6-6)完全重合，并且，所述连杆轴(6-3)的轴本体(6-3B)穿 过所述护盖滑槽(6-1-1)而伸出到所述齿轮护盖(6-1)的外面；

所述扑动杆组包括：左连杆(7-1)、右连杆(7-2)、左摇臂轴(11)、右摇 臂轴(12)、左摇臂(13)和右摇臂(14)；