[发明专利]四驱动能量可调连续带翼可变倾角直动式飞行器

说明书

本发明涉及四驱动能量可调连续带翼可变倾角直动式飞行器。机身框架四周对称的安装固定有四个竖直方向的滑道，四个连接件分别滑动连接在四个滑道上，四个带翼分别连接在四个连接件上且可相对转动，带翼包括带翼框架，以及安装在带翼框架上的软质带，带翼框架内还设置有带轮、张紧轮以及驱动电机，用于带翼工作状态与复位状态的切换，传动机构连接在四个连接件上，设置在机身框架上的电动机通过第二减速器减速后带动传动机构运动使四个连接件同步上下滑动，分别设置在四个连接件上的四个步进电机通过四个第三减速器减速后分别带动四个带翼转动。

技术领域

本发明涉及可动翼飞行器和飞行机器人领域，特别是一种用于四驱动能量可调连续带翼可变倾角直动式飞行器。

背景技术

飞行器飞行方式有固定翼、旋翼和扑翼三种飞行类型，其中扑翼飞行是自然界飞行生物采用的飞行方式，主要利用双翅的上下扑动同时产生升力和推力，其主要特点是将举升、悬停和推进功能基于一体，同时具有很强的机动性和灵活性，更适合于执行绕过障碍物等的飞行。对于小尺寸和低速飞行状态的飞行器，属于低雷诺数下飞行，扑翼产生的非定常升力比固定翼的定常升力大得多；从推力方面来看，扑翼推进效率比螺旋桨推进效率高。

目前扑翼飞行器研究主要集中在模拟大自然中飞行生物的飞行姿态设计各种扑翼机构。扑翼驱动机构划可以分为多自由度扑翼驱动机构与单自由度扑翼驱动机构，前者能实现复杂的运动形式，但机构相对庞大复杂，后者驱动机构只需要实现拍打运动，通过固定机翼的后缘形成一个随机翼拍打而变化的迎角来实现扭转运动。

但这些扑翼机构的共同问题是总体气动效率偏低，甚至低于同尺度的固定翼微型飞行器。扑翼飞行器总体效率低下的主要原因是目前研究中大多是简单的仿造鸟类或昆虫翅膀的外形和扑动运动，却很难实现飞行生物扑翼上下扑动过程中利用翼翅自身姿态和结构的改变减小空气阻力并产生非定常气动力，由此产生的气动效率较低问题严重制约了扑翼式飞行器的普及应用。同时，目前的扑翼飞行器大多无法实现垂直起降和空中悬停，灵活性和机动性还不够好。

发明内容

本发明的目的是提供一种非常显著的减小扑翼型飞行器扑翼复位过程阻力、提升气动效率、方便实现垂直起降、能快速切换飞行方向、飞行灵活性和机动性非常好的四驱动能量可调连续带翼可变倾角直动式飞行器，以解决现有技术中存在的上述问题。

实现本发明目的的技术解决方案是：

提供一种四驱动能量可调连续带翼可变倾角直动式飞行器，包括带翼、连接件、驱动电机、第一减速器、机身框架、传动机构、电动机、第二减速器、步进电机、第三减速器和滑道，所述机身框架四周对称的安装固定有四个竖直方向的所述滑道，四个所述连接件分别滑动连接在四个所述滑道上，四个所述带翼分别连接在四个所述连接件上且可相对转动，所述带翼包括带翼框架，以及套装在带翼框架上的连续的软质带，所述带翼框架内还设置有驱动电机和第一减速器，所述驱动电机通过所述第一减速器减速后带动所述软质带围绕所述带翼框架运动，所述传动机构连接在四个所述连接件上，设置在所述机身框架上的所述电动机通过设置在所述机身框架上的所述第二减速器减速后带动所述传动机构运动使四个连接件同步上下滑动，分别设置在四个所述连接件上的四个所述步进电机分别通过设置在四个所述连接件上的四个第三减速器减速后分别带动四个所述带翼转动。

进一步的是，所述带翼框架上设置有框架左纵梁、框架连接杆、框架右纵梁、电机安装孔、张紧轮安装杆、框架横梁以及带翼转轴，所述软质带包括相对设置的软质带迎风面、软质带背风面以及软质带通孔，所述连接件设置有滑道孔，推杆安装孔和带翼转轴孔，所述滑道孔的轴线与所述带翼转轴孔的轴线垂直，所述滑道插装在所述滑道孔内且可滑动，所述带翼转轴插装在所述带翼转轴孔内且可转动；所述框架横梁连接所述框架左纵梁和所述框架右纵梁，所述带轮插装在所述框架连接杆的端点位置，所述驱动电机设置在所述电机安装孔，所述张紧轮插装在所述张紧轮安装杆的中间位置。