[发明专利]一种扑翼飞行机器人的传动机构

说明书

本发明公开了一种扑翼飞行机器人的传动机构，包括对称曲柄摇杆机构、双层机架和扑翼机构，所述双层机架之间设有减速齿轮组，所述减速齿轮组驱动曲柄摇杆机构带动扑翼机构转动；所述减速齿轮组包括主轴齿轮、套设在齿轮轴a上的大齿轮a和小齿轮、与小齿轮啮合的大齿轮b以及与大齿轮b啮合的大齿轮c；所述主轴齿轮转动带动大齿轮a和小齿轮转动，所述小齿轮带动大齿轮b使大齿轮c转动；本发明通过简化减速齿轮组的减速级数至二级，且调整齿轮的齿数和模数，简化了传动机构、减小了整体尺寸。

技术领域

本发明涉及一种扑翼飞行机器人的传动机构，属于机器人传动技术领域。

背景技术

扑翼飞行机器人，是指基于仿生学原理设计制造的，机翼能像鸟类和昆虫翅膀那样上下扑动的重于空气的飞行器。扑翼飞行机器人通过扑动机翼产生升力和推力，从而实现起飞、降落、加速、减速、急跃升、急转弯、悬停、倒飞、俯冲和举升等飞行动作。与固定翼和旋翼飞行器相比，扑翼飞行机器人具有更强的低耗性、灵活性和机动性，是本领域研究热点。

当前可飞的扑翼飞行机器人主要采用电机作为动力源，电机输出的高速旋转运动首先通过减速齿轮组进行减速，之后通过传动机构驱动扑翼机构实现拍动运动。为减少传动部件的重量，简化飞行器的装配过程，多数扑翼飞行机器人采用曲柄摇杆机构来驱动每个扑翼，曲柄多与减速齿轮组最外层齿轮连接。此类传动机构实现了在减速组最外层齿轮中低速转动，再经曲柄摇杆机构传动，驱动扑翼实现往复拍动。

而为了获取较大的减速比和大力矩，多数扑翼飞行机器人采用三级或更高的齿轮减速级数，空间不够简单紧凑，总体尺寸较大；并且部分齿轮裸露在机身外层，在实验和实际使用过程中容易受损。

现有扑翼机对于整体传动机构的简化、机身尺寸的减小和关键传动部分的保护等方面仍然有很大的改进空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扑翼飞行机器人的传动机构，以解决现有技术空间不够简单紧凑，总体尺寸较大；并且部分齿轮裸露在机身外层的缺陷。

一种扑翼飞行机器人的传动机构，包括对称曲柄摇杆机构、双层机架和扑翼机构，所述双层机架之间设有减速齿轮组，所述减速齿轮组驱动曲柄摇杆机构带动扑翼机构转动；

所述减速齿轮组包括主轴齿轮、套设在齿轮轴a上的大齿轮a和小齿轮、与小齿轮啮合的大齿轮b以及与大齿轮b啮合的大齿轮c；

所述主轴齿轮转动带动大齿轮a和小齿轮转动，所述小齿轮带动大齿轮b使大齿轮c转动。

进一步地，所述主轴齿轮和大齿轮a的轴心连线与所述大齿轮a端面竖直轴线的夹角为50°—60°。

进一步地，所述小齿轮的轴心和大齿轮b的轴心连线与小齿轮端面竖直轴线的夹角为30°—40°。

进一步地，所述双层机架包括第一层机架和第二层机架；

所述齿轮轴a活动连接在第二层机架上，所述大齿轮c和大齿轮b分别通过齿轮轴c和齿轮轴b活动连接在第一层机架上。

进一步地，所述对称曲柄摇杆机构包括单曲柄单摇杆机构一和单曲柄单摇杆机构二；所述单曲柄单摇杆机构一其一端与齿轮轴c连接，另一端与其一扑翼机构连接；

所述单曲柄单摇杆机构二其一端与齿轮轴b连接，另一端与另一扑翼机构连接。

进一步地，所述单曲柄单摇杆机构一和单曲柄单摇杆机构二分别由曲柄a、摇杆a组成的单曲柄单摇杆机构一和曲柄b和摇杆b组成的单曲柄单摇杆机构二组成。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明通过设置双层机架与减速齿轮组的相对位置关系，使减速齿轮组位于所述双层机架的中间，保护了减速齿轮组，减少传动机构受到外部冲击受损的可能性。