[实用新型]微型扑翼飞行器

说明书

本实用新型提供了一种微型扑翼飞行器，包括X形软铁芯、机架、线圈、动子、周边有槽轮、橡胶圈、机翼、橡胶垫、舵机、舵机连杆、尾翼。该扑翼飞行器包括两个机翼，两个机翼由同一个动子直接带动，扑翼机构简单。该扑翼飞行器重心低，滚转稳定性高，可以不对该扑翼飞行器的滚转进行控制。该扑翼飞行器可以使用高刚度机翼，而且扑翼飞行器立轴竖直时，动子大幅度摆动时，机翼上扑过程机翼在水平面上的正投影平均面积小，机翼下扑过程机翼在水平面上的正投影平均面积大，机翼产生的升力大。

技术领域

本实用新型涉及飞行器领域，具体是一种微型扑翼飞行器。

背景技术

自然界中能够飞行的昆虫、鸟类、蝙蝠均采用扑翼飞行，具有高机动性和低能耗的特点。扑翼飞行器是有别于固定翼飞行器、旋翼飞行器的飞行器，它是采用昆虫、鸟类、蝙蝠飞行方式的飞行器，在军用、民用方面用途广泛。已有多种扑翼飞行器实现了飞行，例如德国费斯托公司的“SmartBird”扑翼飞行器。

在现有技术中扑翼飞行器中存在以下问题:

1、一侧机翼上扑时另一侧机翼也要上扑，一侧机翼下扑时另一侧机翼也要下扑，扑翼机构复杂。

2、机翼的刚度不够大，机翼产生的升力难以进一步提高。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种微型扑翼飞行器。

本实用新型包括X形软铁芯、机架、线圈、动子、周边有槽轮、橡胶圈、机翼、橡胶垫、舵机、舵机连杆、尾翼。

所述的X形软铁芯固定在机架上，X形软铁芯中心有一个通孔，通孔轴线与扑翼飞行器纵轴平行，X形软铁芯的外侧为圆弧，其中圆弧的圆心在通孔轴线上。X形软铁芯上缠绕有线圈，线圈与电源连接。X形软铁芯被动子包围，动子通过第一摆转副与机架连接，第一摆转副穿过X形软铁芯中心的通孔，第一摆转副轴线与X形软铁芯中心通孔轴线重合。动子上固定有圆环型导磁材料，圆环型导磁材料中“圆环”的圆心在第一摆转副轴线上；圆环型导磁材料内侧固定有四块圆弧形永磁体，圆弧形永磁体中“圆弧”的圆心在第一摆转副轴线上。圆弧形永磁体充磁方式为辐射充磁，两块圆弧形永磁体的N极在内侧，另外两块圆弧形永磁体的S极在内侧，这两种圆弧形永磁体间隔排列。

当扑翼飞行器静止时，从正前方观察扑翼飞行器，给线圈施加正向电压时，动子受到的磁场力使动子获得顺时针方向的力矩；给线圈施加反向电压时，动子受到的磁场力使动子获得逆时针方向的力矩。所述的周边有槽轮共有两个，一个周边有槽轮通过第二摆转副与动子连接，第二摆转副轴线与扑翼飞行器纵轴平行，另一个周边有槽轮通过第三摆转副与机架连接，第三摆转副轴线与扑翼飞行器纵轴平行。所述的橡胶圈绷紧在两个周边有槽轮之间，使得扑翼飞行器静止时第一摆转副轴线、第二摆转副轴线、第三摆转副轴线在一个平面内，动子围绕第一摆转副轴线摆动离开平衡位置时橡胶圈提供回复力。

所述的机翼通过第四摆转副与动子连接，第四摆转副轴线与扑翼飞行器纵轴垂直。给线圈通频率始终不变的方波交流电，机翼会围绕第一摆转副轴线摆动，通过改变一个周期内给线圈施加电压的时间来改变动子摆动幅度，动子最大摆动幅度小于90度，动子围绕第一摆转副轴线顺时针摆动和逆时针摆动可以达到的最大角度相同。交流电的频率要接近机翼围绕第一摆转副轴线摆动的固有频率。

动子上固定有凸起，凸起限制机翼围绕第四摆转副轴线摆动范围，使得当扑翼飞行器立轴竖直时，动子大幅度摆动时，机翼上扑过程机翼在水平面上的正投影平均面积小，机翼下扑过程机翼在水平面上的正投影平均面积大。凸起上包有橡胶垫，当动子大幅度摆动时，机翼根部的与橡胶垫碰撞。