[发明专利]变面积扑翼驱动机构

说明书

本发明属于扑翼飞行器技术领域，尤其涉及一种变面积扑翼驱动机构，包括摆杆驱动机构、左翅膀和右翅膀，所述左翅膀和右翅膀的结构相同，所述左翅膀和右翅膀均呈伞状，所述左翅膀和右翅膀呈左右对称设置在摆杆驱动机构的输出端，所述摆杆驱动机构用于驱动左翅膀和右翅膀同步上下摆动；当所述摆杆驱动机构驱动左翅膀和右翅膀下拍时，所述左翅膀和右翅膀均逐渐展开、面积变大，当所述摆杆驱动机构驱动左翅膀和右翅膀上扬时，所述左翅膀和右翅膀均逐渐收拢、面积变小。有益效果：本发明的一种变面积扑翼驱动机构，与现有的扑翼驱动机构相比，具有结构简单易行、提高浮力、降低阻力、增大高升力和推动力的优点。

技术领域

本发明属于扑翼飞行器技术领域，尤其涉及一种变面积扑翼驱动机构。

背景技术

鸟类只所以能在天空中自由翱翔，必须具有一定的高升力和推动力。高升力和推动力的大小与鸟的翅膀在下拍和上扬时的展开面积有关；如果下拍时翅膀的展开面积愈大，上扬时翅膀的展开面积愈小，则高升力和推动力就愈大。

扑翼飞行器是一种模仿鸟类、昆虫等生物能展翅飞行的特殊飞行器。扑翼驱动机构是扑翼飞行器的动力源，其不仅决定了扑动翼的运动形式，而且还最终影响到扑翼飞行器飞行性能的优劣。考虑到扑翼飞行器具有成本低、隐身性好、易操作等优点，在国防和民用领域具有广阔的应用前景。目前国内外对扑翼飞行器开展了大量的研究，但是，仍存在着一定的不足之处。

现有专利201110154948.9披露了一种无级变速扑翼驱动机构，其具体公开了一种无级变速扑翼驱动机构，包含机架、电机、无级变速减速器、齿轮减速器和曲柄摇杆机构，由摩擦轮组和齿轮组完成减速，由曲柄摇杆机构将转动变为摇臂的上下扑动以驱动扑翼。该机构能通过改变摩擦轮的接触位置方便地改变减速比，还具有扑动严格对称，对反向载荷自锁，能够实现扑翼-滑翔飞行模式等优点，适合应用于微型扑翼飞行器本体和相关地面测试试验。但不足之处在于该发明没有涉及到扑翼面积的变化问题，其高升力和推动力不佳。

鉴于此，本申请提出了一种变面积扑翼驱动机构，其结构简单，可提高浮力、降低阻力、增大高升力和推动力。

发明内容

为解决现有技术存在的扑翼飞行器没有涉及扑翼面积的变化，导致现有扑翼飞行器高升力和推动力不佳的问题，本发明提供一种变面积扑翼驱动机构。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下，一种变面积扑翼驱动机构，包括摆杆驱动机构、左翅膀和右翅膀，所述左翅膀和右翅膀的结构相同，所述左翅膀和右翅膀均呈伞状，所述左翅膀和右翅膀呈左右对称设置在摆杆驱动机构的输出端，所述摆杆驱动机构用于驱动左翅膀和右翅膀同步上下摆动；当所述摆杆驱动机构驱动左翅膀和右翅膀下拍时，所述左翅膀和右翅膀均逐渐展开、面积变大，当所述摆杆驱动机构驱动左翅膀和右翅膀上扬时，所述左翅膀和右翅膀均逐渐收拢、面积变小。

作为优选，所述左翅膀和右翅膀均包括支撑杆、支撑滑块、若干第一连杆和若干第一摇杆，所述支撑杆与摆杆驱动机构的输出端固定连接，所述支撑滑块滑动套在支撑杆上，所述第一连杆的一端与支撑滑块铰接，所述第一连杆的另一端与对应的第一摇杆铰接，所述第一摇杆的一端与支撑杆的顶端铰接，若干所述第一连杆绕支撑杆的周向均匀分布，若干所述第一摇杆上贴覆有一层聚酯薄膜。当左摆杆逆时针转动时，即为左翅膀的下拍运动，随着左翅膀的下拍，覆盖在第一摇杆上的聚酯薄膜在空气浮力的作用下，驱动第一摇杆绕着其与支撑杆的铰接点远离支撑滑块摆动，同时支撑滑块在第一连杆的作用下沿支撑杆向上滑动，伞状的左翅膀逐渐打开，从而形成较大的左翅膀展开面积；当左摆杆顺时针转动时，即为左翅膀的上扬运动，随着左翅膀的上扬，覆盖在第一摇杆上的聚酯薄膜在空气阻力的作用下，驱动第一摇杆绕着其与支撑杆的铰接点靠近支撑滑块摆动，同时支撑滑块在第一连杆的作用下沿支撑杆向下滑动，伞状的左翅膀逐渐收缩，从而形成较小的翅膀展开面积；扑翼下拍时翅膀展开面积愈大，上扬时翅膀展开面积愈小，则扑翼飞行器的动力性能就愈好；左翅膀和右翅膀的结构简单，展开和收缩功能稳定，便于操作，成本较低。