[发明专利]一种双球关节复合运动式仿鸟扑翼装置

说明书

本发明公开了一种双球关节复合运动式仿鸟扑翼装置，属于仿鸟扑翼领域，包括连接翼杆、上边肋、下边肋和若干中间肋，上边肋、中间肋与下边肋对齐叠放为一排，其一端穿设有一销轴进行固定，另一端可活动展开为束状，上边肋、中间肋与下边肋三者之间覆设有可折叠的翼膜形成翼面，下边肋、上边肋的固定一端均延长且延长端各设有一球关节，两球关节之间通过弹簧相连，其中任一球关节与一电机同轴固定连接，电机与连接翼杆同轴固定。本发明通过电机给球关节一施加力矩，利用弹簧带动球关节二以及下边肋的转动。本发明结构简单、使用方便，便于控制，稳定性好，特别适合仿鸟扑翼机器人的高空飞行。

技术领域

本发明涉及仿鸟机器人扑翼领域，具体地讲是一种双球关节复合运动式仿鸟扑翼装置。

背景技术

自然界的鸟类在飞行时，鸟翼上所附着的羽毛会跟随扑动的情况张开或闭合，以便兜风或排风，从而调节鸟翼翼面所受的阻力或推力。通过模仿自然界鸟类的运动，微型扑翼机器人可以实现高空飞行，仿生学和空气动力学研究结果表明，在某些飞行方面，小型或微型扑翼机器人的飞行性能要优于传统的固定翼或旋翼机器人的飞行性能。

现有技术中扑翼通常是一固定的翼面，并没有在扑翼运动过程中充分考虑兜风和排风，然而扑翼在拍动过程中所受阻力较大，如果不充分考虑兜风和排风，机器人的飞行效率较低，有时甚至会出现阻力大于升力的情形，这样机器人将无法飞行，尤其是遇见大风、强风等天气时，扑翼所提供的升力往往更容易不足够大。

基于此，提出本案申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双球关节复合运动式仿鸟扑翼装置，能够利用两个活动关节调控扑翼翼面大小，以此调节扑翼的受力来提高扑翼的飞行效率，提升扑翼的飞行能力。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双球关节复合运动式仿鸟扑翼装置，包括上边肋、下边肋、球关节一、球关节二、弹簧、弹簧杆一、弹簧杆二。所述球关节一、弹簧杆一、弹簧、弹簧杆二、球关节二依次连接。

所述球关节一包括外球壳一和设于外球壳一内的内球体一，内球体一的下端固定连接连接杆，内球体一的左端与弹簧杆一固定连接；外球壳一对应连接杆或弹簧杆一设有圆形孔或弧形槽，外球壳一的左上角与上边肋的末端固定连接。所述球关节二包括外球壳二和设于外球壳二内的内球体二，内球体二的右端与弹簧杆二固定连接。外球壳二对应弹簧杆二设有圆形孔或弧形槽，外球壳二的右上角与下边肋的末端固定连接。

所述球关节一的连接杆与一电机同轴固定，电机的另一端与一电机连接杆同轴固定连接，电机连接杆的另一端从上到下依次同轴连接有连接翼杆、螺纹套筒，螺纹套筒旋设于连接翼杆上。

所述上边肋和下边肋之间设有中间肋，上边肋、中间肋与下边肋对齐叠放为一排，其靠近球关节一或球关节二的一端穿设有一销轴进行固定，另一端可活动展开为束状，上边肋、中间肋与下边肋三者之间覆设有可折叠的翼膜形成翼面。翼膜的强度高、韧性好。

本发明进一步设置为：所述外球壳一、外球壳二上所开设弧形槽或圆形孔的宽度大于弹簧杆一、弹簧杆二的直径，弧形槽的外形与弹簧杆一或弹簧杆二的运动轨迹相一致。

本发明进一步设置为：所述外球壳一与内球体一、外球壳二与内球体二之间间隙配合，或外球壳一、外球壳二上开有若干个孔，孔与内球体一或内球体二之间设有滚珠连接，其中孔的直径小于滚珠的直径。

本发明进一步设置为： 所述电机连接杆上固定有速度传感器。

本发明进一步设置为：所述连接翼杆为配设有螺纹套筒的螺纹杆或多节伸缩杆。

本发明进一步设置为： 所述电机连接杆、连接翼杆、螺纹套筒、弹簧杆一、连接杆、弹簧杆二均为中空杆。

本发明进一步设置为：所述中间肋紧靠底端设有通孔。