[发明专利]一种双驱类扑翼飞行器

说明书

技术领域

本发明属于飞行器技术领域，具体涉及一种活动翼近似单向扑动的双驱类扑翼飞行器。

背景技术

类扑翼飞行器是通过活动翼主动运动能像昆虫一样产生升力和机动性控制的飞行器，它比固定翼飞机具有更强的机动性，起飞和降落不需要跑道，可以垂直起降、低速飞行或悬停，适应在复杂的空间中飞行。一般的旋翼直升机和固定翼垂直起降飞机，虽然具有类扑翼飞行器的功能，但它们的机械结构和控制机构复杂，造价高。公知的扑翼飞行器(CN201380963Y)有一对扑翼上、下拍动产生升力，同时扑翼可变换运动姿态以改变升力方向，扑翼上方设有一个螺旋桨以提高升力，因此，其控制系统既要控制螺旋桨的转动，又要控制扑翼的拍动，飞行器控制机构较复杂。

公知的类扑翼飞行器(CN102582832B)在机体两侧设有四个半转翼，主动力由锥齿轮传动分配给机体两侧的半转翼产生推进力。两个控制电机分别通过销齿轮-凸轮机构改变半转翼的初始方位，从而改变推进力的方向。因此，其机体两侧的推进力大小不可调节，不利于飞行方向的控制。同时，销齿轮-凸轮机构径向尺寸大，啮合要求高，使该飞行器存在结构不紧凑，造价高，可利用空间小的问题。

公知的一种仿鸟扑翼机构(CN104192307A)在机架两侧设有两个半转翼，两个半转翼反向同步转动产生推进力。两个控制电机分别通过锥齿轮传动改变半转翼的初始方位来改变推进力的方向，克服了类扑翼飞行器的不足。然而，该机构采用平衡块来部分抵消半转翼转动时产生离心力，机构的动平衡性能较差，且平衡块增加了机构的自重。

发明内容

为了克服现有飞行器结构和控制机构复杂、机动性不良、可利用空间小、造价高等不足，本发明提供了一种双驱类扑翼飞行器，以期该飞行器具有传动机构简单、控制机构占用空间小，机身两侧的气动力大小和方向都可灵活调节等特点，能实现垂直升降、水平前进与后退、水平左、右横移、空中悬停、灵活转向等功能。

本发明所提供的一种双驱类扑翼飞行器包括：

机架8、机身5、右转动箱6、左转动箱13、轴A 21、轴B 38、轴C 23、轴D 33、翼A 1、翼B 2、翼C 3、翼D 4、左电机18、右电机17、左舵机9、右舵机10、左齿轮7、右齿轮12、左小齿轮20、右小齿轮15；所述机架8和机身5固定联接形成左右对称的机体；左转动箱6和右转动箱13结构相同，对称设置在机体的两侧，分别用轴承支撑在所述机架8上，可绕同一轴线相对于机体转动；所述轴A 21和轴C 23是所述左转动箱6的两个输出轴，对称设置在左转动箱6的两端，轴线平行于左转动箱6的回转轴线；轴B 38和轴D 33是所述右转动箱13的两个输出轴，对称设置在右转动箱13的两端，轴线平行于右转动箱13的回转轴线；翼A 1、翼B 2、翼C 3、翼D 4(统称为转翼)分别与轴A 21、轴B 38、轴C 23、轴D 33(统称为翼轴)固连，翼A 1和翼C 3的相位差为90°，翼B 2和翼D 4的相位差也为90°；所述左齿轮7与左转动箱6的箱体固定联接，左齿轮7的轴线与左转动箱6的回转轴线重合；右齿轮12与右转动箱13的箱体固定联接，右齿轮12的轴线与右转动箱12的回转轴线重合；所述左电机18和右电机17对称固定于机架8的两侧，分别位于左转动箱6和右转动箱13的支撑轴承下方，左电机18和右电机17的轴线重合且平行于所述左转动箱6和右转动箱13的回转轴线，左电机18的轴端与左小齿轮20固定联接，右电机17的轴端与右小齿轮15固定联接，左小齿轮20与左齿轮7啮合，右小齿轮15与右齿轮12啮合；左舵机9和右舵机10与机架8固定联接，左舵机9的输出轴与所述左转动箱6的回转轴线重合，并与左转动箱6的控制输入轴联接，形成翼A 1和翼C 3的初始方位控制；右舵机10输出轴与所述右转动箱13的回转轴线重合，并与右转动箱13的控制输入轴联接，形成翼B 2和翼D 4的初始方位控制。