[发明专利]一种气动式折叠仿生扑翼微飞行器

说明书

本发明提供一种气动式折叠仿生扑翼微飞行器，包括机身和对称安装在机身两侧的仿生扑翼；机身安装有曲柄摇杆机构、气泵和电机，电机的轴与曲轴摇杆机构的曲柄连接，仿生扑翼包括翅尖、翅膜和固定在翅膜上的骨架，骨架包括横向骨架和纵向骨架，横向骨架包括多段空心支架，空心支架内部有气管穿过，气管与气泵连通，纵向骨架包括多段支架，并且与横向骨架中的支架的端部呈任意角度相交，相交的横向骨架和纵向骨架上之间连接有拉簧；翅尖的三个顶点分别连接横向骨架的端点、弹簧的一端和曲柄摇杆机构的摇杆，弹簧另一端与机身连接。本发明是基于迁飞性甲虫外形、后翅折叠特性设计的仿生学外观，更可靠的实现扑翼自动折叠收拢，减小机身尺寸。

技术领域

本发明属于微型飞行器设计和制造技术领域，具体涉及一种气动式折叠仿生扑翼微飞行器。

背景技术

微型飞行器(MAV)的概念是上个世纪90年代由奥斯坦首次提出，经历了近30年的发展，MAV在低空军事侦查、反辐射和微型攻击武器、目标搜索和通信中继、生化探测并标定危险区域、边境巡航、交通监控等军事和民用方面有着极其重要的应用。也正是由此，研究MAV有着必要的现实和战略意义。

微飞行器作为在未来战场上非常重要的侦查武器，微飞行器的机身尺寸是衡量一个微飞行器性能是否优越的重要指标，其“反侦察”性亦是衡量其性能的重要指标。微飞行器的扑翼大小直接的影响到该微飞行器的机身尺寸，通过研究扑翼的自动折叠收拢不但可以减小机身尺寸而且有利于微飞行器的运输以及对扑翼的保护。

发明内容

本发明的目的是提供一种气动式折叠仿生扑翼微飞行器，是基于迁飞性甲虫外形、后翅折叠特性以及仿生工程思想启发下设计了其仿生学外观，更可靠的实现扑翼自动折叠收拢，减小机身尺寸，也具有“反侦察”的优点。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种气动式折叠仿生扑翼微飞行器，包括机身A和对称安装在机身两侧的仿生扑翼；所述的机身A安装有曲柄摇杆机构、气泵2和电机14，所述的电机14的轴与曲轴摇杆机构的曲柄连接，所述的仿生扑翼包括翅尖、翅膜32和骨架，所述的骨架包括位于扑翼轮廓的前部上的横向骨架和位于扑翼轮廓内的纵向骨架，所述的横向骨架包括多段固定在翅膜上的空心支架，所述的空心支架内部有气管穿过，所述的气管27与气泵2连通，所述的纵向骨架包括多段支架固定在翅膜32上，并且与横向骨架中的支架的端部呈任意角度相交布置，相交的横向骨架上后侧的任一点和纵向骨架上靠近机身一侧的任一点之间连接有拉簧26；所述的翅尖为三角形，三个顶点分别连接横向骨架的端点、弹簧33的一端和曲柄摇杆机构的摇杆4，弹簧33另一端与机身A连接。

作为本发明更优的技术方案，所述的机身A的两侧还安装有仿生足，所述的仿生足作为机身的起落架使用，所述的起落架包括位于机身两侧的左起落架组1和后起落架组3，左起落架组1焊接于机身A左侧的孔中，后起落架组3焊接于机身A后侧的孔中。

作为本发明更优的技术方案，所述的曲轴摇杆机构为两个，沿机身前后端的连线左后对称布置，包括连杆、摇杆4、曲柄，所述的曲柄包括圆心在同一直线上的外齿轮Ⅰ7、传动轮Ⅰ8和传动轮Ⅱ9，所述的电机的轴与外齿轮Ⅱ13连接，所述的外齿轮Ⅱ13与外齿轮Ⅰ8啮合，外齿轮Ⅰ8与另一个曲轴连杆机构的外齿轮Ⅲ18啮合，连杆可转动连接在传动轮Ⅰ8和传动轮Ⅱ9的偏心处，传动轮Ⅰ8固定连接在外齿轮Ⅰ7上，外齿轮Ⅰ7、传动轮Ⅰ8、传动轮Ⅱ9通过支撑架Ⅱ10安装在机身前端的中部，所述的摇杆4可转动的连接在机身前端的上部。