[发明专利]一种利用尾翼辅助控制的仿生微型扑翼飞行器

权利要求书

1.一种利用尾翼辅助控制的仿生微型扑翼飞行器，其特征在于，仿生微型扑翼飞行器包括扑翼、电机、传动机构和控制机构；扑翼包括左侧翼和右侧翼，电机为飞行器提供动力，传动机构包括齿轮减速组、曲柄和传动放大机构，控制机构包括控制舵机、舵机固定架、尾翼固定件、尾翼杆和尾翼面；所述控制舵机包括滚转控制舵机和俯仰控制舵机，所述舵机固定架包括滚转控制舵机固定架和俯仰控制舵机固定架，所述尾翼可在所述俯仰控制舵机带动下前后摆动，为飞行器悬停和飞行状态转换提供俯仰控制力矩。

2.如权利要求1所述一种利用尾翼辅助控制的仿生微型扑翼飞行器，其特征在于，所述尾翼固定件与俯仰控制舵机固定架两端的尾翼固定件安装孔位铆接，并可绕尾翼固定件安装孔位自由转动，另一端预留尾翼杆固定孔；所述尾翼杆的顶端固定在尾翼杆固定孔中，底端与所述尾翼面粘接；所述尾翼面共有两片，采用粘接方式固定在所述尾翼杆上，位于左、右侧翼的下方，作为气动力矩产生的气动面，用于补充扑翼气动力矩的产生，增强飞行器的飞行姿态控制能力；尾翼固定件、尾翼杆、尾翼面以及俯仰控制舵机连接完成后，通过尾翼整体绕铆钉连接处的转动，可以实现所述尾翼面的上下、左右位置可调节。

3.如权利要求1和2任意所述一种利用尾翼辅助控制的仿生微型扑翼飞行器，其特征在于，为保证尾翼面上产生足够的气动力，所述两片尾翼面水平方向可调范围均不超出所述左侧扑翼或右侧扑翼展长，竖直方向调节范围为距离扑翼拍动平面不超过两倍扑翼展长；飞行器初始工作前，所述尾翼面与所述扑翼运动至拍动平均位置时的左侧扑翼与右侧扑翼均处同一竖直平面，且两片尾翼面左右位置对称。

4.如权利要求1-3任意所述一种利用尾翼辅助控制的仿生微型扑翼飞行器，其特征在于，所述尾翼面为圆形、矩形或三角形硬片。

5.如权利要求1所述一种利用尾翼辅助控制的仿生微型扑翼飞行器，其特征在于，所述左侧扑翼与右侧扑翼结构相同，均包括前缘翼杆、侧翼杆和翼膜，所述翼膜为矩形，所述前缘翼杆与所述翼膜上缘粘接，所述侧翼杆与所述翼膜侧缘粘接；所述侧翼杆插入所述侧翼杆限位孔，且侧翼杆限位孔的直径大于所述侧翼杆直径，便于所述俯仰控制舵机固定架拉动所述侧翼杆改变翼膜松紧程度，从而改变翼上产生的力和力矩，同时通过所述俯仰控制舵机固定架拉动尾翼，改变所述尾翼的位置。

6.如权利要求1所述一种利用尾翼辅助控制的仿生微型扑翼飞行器，其特征在于，利用所述控制舵机调节所述翼膜松紧的同时，利用所述舵机固定架带动所述尾翼转动，所述尾翼转动产生的力矩与所述控制舵机调节翼膜松紧产生的力矩方向一致，因此需要所述翼膜松紧调节产生的力矩减小，需要扑翼攻角改变的幅度减小，可以使飞行器的气动效率能够始终维持在较优的范围。