[发明专利]一种扑翼飞行器用扑动折叠运动机构

说明书

本发明公开了一种扑翼飞行器用扑动折叠运动机构，属于扑翼飞行器技术领域。包括扑动折叠翼和扑动折叠驱动机构；扑动折叠翼主要由扑动翼和位于扑动翼外端的折叠翼组成；扑动折叠驱动机构包括扑动折叠驱动机构安装架和设置在扑动折叠驱动机构安装架上的导向轴，扑动驱动机构和折叠驱动机构；扑动驱动机构包括偏心驱动结构和扑动驱动臂；折叠驱动机构包括同步驱动齿轮，滑块往复驱动结构和折叠驱动滑块；同步驱动齿轮与偏心驱动齿轮啮合连接，以使扑动折叠翼的扑动运动与折叠伸展运动同步进行，扑动臂的内端与扑动驱动臂的另一端固定连接，折叠臂与折叠驱动臂的另一端铰接。它具有质量轻、机动性好、飞行效率高等特点。

技术领域

本发明涉及扑翼飞行器技术领域。

背景技术

扑翼飞行器，在国防军事等领域有着重大的应用前景，成为各国的研究重点。在自然界中，鸟类通过折叠、扭转、扫掠来改变翅膀的运动状态，通过这些动作来实现翅膀的变形，以此来提高飞行效率，减少能量消耗，达到长时间飞行的目的。

鸟类翅膀的折叠运动是指沿着翅膀展向伸缩与弯曲，研究表明，扑翼飞行器采用仿生原理，扑动翼通过在扑动运动的基础上增加折叠运动（折叠翅膀）来实现翅膀的变形，使扑动翼在上扑过程中扑动翼的面积减小，可以有效降低上扑过程中产生的负升力，在下扑过程中扑动翼的面积增大，可以有效降增加扑动翼的升力，从而极大的提高其气动效率，实现像鸟类一样通过主动改变翅膀形状来提高飞行效率的目的。

现在的扑翼飞行器一般只有单纯的扑动运动，有少数扑动翼在扑动运动的基础上增加了折叠运动，但是目前扑动翼通过折叠来改变翅膀外形的方式一般是被动的，如申请号为CN201910117942.0，授权公告号为 CN109823532A的中国发明专利《一种可实现机翼被动折叠与扭转的机构》。

与主动变形相比，通过被动的折叠方式来改变扑动翼的外形存在很大的误差，以至于气动效率提升不甚理想。即使有一些扑动飞行器是通过主动控制来实现扑动翼的折叠运动，一般都是通过连杆结构实现，这样会使得整体的结构变重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种扑翼飞行器用扑动折叠运动机构，它具有质量轻、机动性好、飞行效率高等特点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种扑翼飞行器用扑动折叠运动机构，其包括扑动折叠翼和扑动折叠驱动机构；

扑动折叠翼主要由扑动翼和位于扑动翼外端的折叠翼组成；

扑动折叠翼包括扑动臂，折叠臂，扑动翼骨架和翼膜，扑动臂的外端与折叠臂的内端铰接，以使折叠臂相对于扑动臂进行前后向往复折叠伸展运动，扑动翼骨架固定在扑动臂的上方，翼膜粘接在扑动翼骨架与折叠臂上，扑动翼骨架与其所支撑的翼膜形成扑动翼，折叠臂与其所支撑的翼膜形成折叠翼，折叠臂所支撑的翼膜部位形成折叠翼的前缘；

扑动折叠驱动机构包括扑动折叠驱动机构安装架和设置在扑动折叠驱动机构安装架上的导向轴，扑动驱动机构和折叠驱动机构；

扑动驱动机构包括偏心驱动结构和扑动驱动臂；

偏心驱动结构包括偏心驱动齿轮，偏心轴连杆，摆臂和驱动连杆，扑动驱动臂的中部与导向轴转动连接；偏心驱动齿轮偏心设有偏心轴，偏心轴连杆14的一端与偏心轴转动连接；偏心轴连杆的另一端与摆臂的一端铰接，摆臂的另一端与驱动连杆的一端铰接，驱动连杆的另一端与扑动驱动臂的一端铰接；

当偏心驱动齿轮旋转时，偏心轴产生圆周运动，以使偏心轴连杆驱动摆臂往复运动，摆臂通过驱动连杆驱动扑动驱动臂绕导向轴产生往复扑动运动；

折叠驱动机构包括同步驱动齿轮，滑块往复驱动结构和折叠驱动滑块；