CN114180054A - 可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器 - Google Patents
可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114180054A CN114180054A CN202111503186.9A CN202111503186A CN114180054A CN 114180054 A CN114180054 A CN 114180054A CN 202111503186 A CN202111503186 A CN 202111503186A CN 114180054 A CN114180054 A CN 114180054A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wing
- arm section
- shaft
- root
- connecting rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C33/00—Ornithopters
- B64C33/02—Wings; Actuating mechanisms therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
本发明公开了一种可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器,包括:机架、驱动组件及一对机翼组件;每个机翼组件包括柔性机翼和折叠机构;柔性机翼通过前缘翅根和后缘翅根铰接于机架上;折叠机构包括第一翅膀活扣、第二翅膀活扣、第一连接杆和第二连接杆;第一翅膀活扣通过铰接插销和定位插销连接于第二翅膀活扣,并通过铰接插销和定位插销固定于柔性机翼前缘的中部,拔出定位插销,第二翅膀活扣能够绕铰接插销向机架方向旋转,使第二连接杆能够带动柔性机翼的前缘向机架折叠。本发明能够实现机翼的收拢折叠,以便于运输和储藏。
Description
技术领域
本发明属于仿生飞行器领域,更具体地,涉及一种可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器。
背景技术
仿生扑翼飞行器与固定翼飞行器、旋翼飞行器相比,具有更强的机动灵活性、更高的能量利用效率以及更低廉的成本,使其越来越受到人们的重视。传统的仿生扑翼飞行器在满足能效性和机动性等飞行性能的前提下,很难装载折叠翼装置,实现机翼的收拢,造成扑翼飞行器机翼运输储藏过程中的损伤,甚至可能影响再次飞行时的飞行姿态。
因此,为满足扑翼飞行器折叠收拢的需求,亟需设计一种可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器来解决现有技术的不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器,能够实现机翼的收拢折叠,以便于运输和储藏。
为了实现上述目的,本发明提供一种可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器,包括:机架、驱动组件及一对机翼组件,所述一对机翼组件分别设置于所述机架的两侧,所述驱动组件用于驱动所述一对机翼组件以提供飞行动力;
每个所述机翼组件包括柔性机翼和折叠机构;
所述柔性机翼根部的前后两端分别设有前缘翅根和后缘翅根,所述柔性机翼通过所述前缘翅根和所述后缘翅根铰接于所述机架上;
所述折叠机构包括第一翅膀活扣、第二翅膀活扣、第一连接杆和第二连接杆;
所述第一翅膀活扣通过铰接插销和定位插销连接于所述第二翅膀活扣,并通过所述铰接插销和所述定位插销固定于所述柔性机翼前缘的中部;所述第一翅膀活扣通过所述第一连接杆连于所述前缘翅根上,所述第二翅膀活扣连接于所述第二连接杆的一端,所述第二连接杆的另一端沿所述柔性机翼的前缘向远离所述机架的方向延伸并固定于所述柔性机翼的前缘上;
若拔出所述定位插销,所述第二翅膀活扣能够绕所述铰接插销向机架方向旋转,使所述第二连接杆能够带动所述柔性机翼的前缘向机架折叠。
可选地,所述柔性机翼还包括第三连接杆,所述第三连接杆的一端可拆卸的连接于所述后缘翅根上,另一端可拆卸的固定于所述柔性机翼的前缘上,并与所述第二连接杆形成三角形支撑结构。
可选地,所述第一翅膀活扣呈L型,包括相互连接的第一长臂段和第一短臂段,所述第一长臂段与所述第一短臂段的相交处设有第一铰接孔,所述第一长臂段的靠近第一短臂段的一端设有第一让位台阶,所述第一短臂段的端部设有第一定位孔;
所述第二翅膀活扣呈L型,包括相互连接的第二长臂段和第二短臂段,所述第二长臂段与所述第二短臂段的相交处设有第二铰接孔,所述第二长臂段的靠近第二短臂段的一端设有第二让位台阶,所述第二短臂段的端部设有第二定位孔;
所述铰接插销通过所述第一铰接孔和所述第二铰接孔将所述第一翅膀活扣和所述第二翅膀活扣固定于所述柔性机翼上,所述定位插销通过所述第一定位孔和所述第二定位孔中将所述第一翅膀活扣和所述第二翅膀活扣固定于所述柔性机翼上;
拔出所述定位插销,所述第二翅膀活扣的第二长臂段能够绕所述铰接插销向机架方向旋转,当所述第二长臂段与所述第一短臂段重合时,所述第一短臂段位于所述第二让位台阶中,所述第二短臂段位于所述第一让位台阶中。
可选地,所述铰接插销和所述定位插销均为弹性插销;
所述弹性插销包括相互连接的头部和杆部,所述杆部包括一对弹片,所述一对弹片间隔设置且相互平行,所述一对弹片的一端连接于所述头部上,另一端的朝外的一侧上设有挡沿。
可选地,所述驱动组件设置于所述机架上,包括电机、减速机构及双曲柄双摇杆机构;
所述减速机构包括电机轴齿轮、中间双层齿轮及驱动齿轮,所述电机轴齿轮设置于所述电机的输出轴上,所述中间双层齿轮通过双层齿轮安装轴设置于所述机架上且与所述电机轴齿轮啮合传动,所述驱动齿轮通过驱动齿轮轴安装于所述机架上且与所述双层齿轮安装轴啮合传动;
所述双曲柄双摇杆机构包括一对曲柄和一对摇杆,所述一对曲柄分别固定连接于所述驱动齿轮轴的两端且分别位于所述机架的两侧,每个所述曲柄通过一个所述摇杆连接于同侧的所述机翼组件上。
可选地,所述减速机构还包括一对中间齿轮支架和一对驱动齿轮支架;
所述一对中间齿轮支架分别通过垫块对称设置于所述机架的两侧,用于支撑所述双层齿轮安装轴;
所述一对驱动齿轮支架分别通过垫块对称设置于所述机架的两侧,用于支撑所述驱动齿轮轴。
可选地,所述摇杆包括第一鱼眼关节、螺纹杆和第二鱼眼关节;
所述第一鱼眼关节的轴承杆与所述第二鱼眼关节的轴承杆同轴且通过所述螺纹杆相互连接;
所述第一鱼眼关节的轴承所在平面与所述第二鱼眼关节的轴承所在平面相互垂直,所述第一鱼眼关节的轴承孔通过第一销轴连接于所述前缘翅根,所述第二鱼眼关节的轴承孔通过第二销轴连接于所述曲柄的自由端。
可选地,还包括尾翼组件,所述尾翼组件包括舵机、固定尾翼和活动尾翼,所述固定尾翼固定连接于所述机架的尾端,所述活动尾翼铰接于所述固定尾翼的边缘上,所述舵机设置于所述机架上且连接于所述活动尾翼,用于改变所述活动尾翼与所述固定尾翼之间的夹角。
可选地,所述柔性机翼还包括第一翼根轴和第二翼根轴,所述第一翼根轴和第二翼根轴的两端分别通过支撑块连接于所述机架上,所述第一翼根轴和所述第二翼根轴沿所述机架的纵向同轴分布;
所述前缘翅根通过第一圆柱副铰接于所述第一翼根轴上,所述后缘翅根通过第二圆柱副铰接于所述第二翼根轴上。
可选地,所述机架呈板状,所述机架上设有多个减重孔。
本发明的有益效果在于:本发明的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器在机翼展开状态下,第一翅膀活扣和第二翅膀活扣由铰接插销和定位插销定位并锁紧,并通过第一连接杆和第二连接杆分别连接前缘翅根及机翼翅尖的前缘,既保证了机翼的展向长度,又能作为机翼前缘的主要支撑结构,巧妙地避免了冗余结构的出现,减少了结构的复杂度,增加了机翼拍动过程中的稳定性;在需要折叠机翼以进行运输储藏时,只需卸下定位插销,拔出定位插销后,第二翅膀活扣能够绕铰接插销向机架方向旋转,则可使第二连接杆能够带动所述柔性机翼的前缘向机架折叠,完成了柔性机翼由展开状态向折叠状态的成功转化,实现了扑翼飞行器的折叠收拢。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的一个实施例的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器的机翼展开状态下的整体结构示意图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器的机翼展开状态下的左视图;
图3示出了根据本发明的一个实施例的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器的机翼展开状态下的主视图;
图4示出了根据本发明的一个实施例的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器的机翼展开状态下的折叠机构示意图;
图5示出了根据本发明的一个实施例的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器的机翼展开状态下的折叠机构剖视图;
图6示出了根据本发明的一个实施例的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器的机翼折叠状态下的整体结构示意图;
图7示出了根据本发明的一个实施例的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器的机翼折叠状态下的折叠机构示意。
附图标记说明
1、机翼组件;2、双曲柄双摇杆机构;3、两级齿轮减速机构;4、电机;5、机架;6、尾翼组件;
1-1、第一翅根支撑块;1-2、前缘翅根;1-3、第一连接杆;1-4、折叠机构;1-5、第二连接杆;1-6、胶带;1-7、柔性机翼;1-8、第一翼根轴;1-9、第二翅根支撑块;1-10、第三连接杆;1-11、第三翼根轴支撑块;1-12、后缘翅根;1-13、第二翼根轴;1-14、第四翼根轴支撑块;
2-1、摇杆;2-2、曲柄;
3-1、第一垫块;3-2、驱动齿轮轴;3-3、第二垫块;3-4、第四垫块;3-5、第三垫块;3-6、第五垫块;3-7、中间齿轮支架;3-8、双层齿轮安装轴;3-9、第六垫块;3-10、第七垫块;3-11、中间双层齿轮;3-12、电机轴齿轮;
6-1、第一舵机支架;6-2、舵机;6-3、第二舵机支架;6-4、尾翼支撑块;6-5、固定尾翼;6-6、活动尾翼;
1-4-1、第一翅膀活扣;1-4-2、第二翅膀活扣;1-4-3、铰接插销;1-4-4、定位插销;
2-1-1、第一鱼眼关节;2-1-2、螺纹杆;2-1-3、第二鱼眼关节。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
本发明公开了一种可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器,包括:机架、驱动组件及一对机翼组件,一对机翼组件分别设置于机架的两侧,驱动组件用于驱动一对机翼组件以提供飞行动力;
每个机翼组件包括柔性机翼和折叠机构;
柔性机翼根部的前后两端分别设有前缘翅根和后缘翅根,柔性机翼通过前缘翅根和后缘翅根铰接于机架上;
折叠机构包括第一翅膀活扣、第二翅膀活扣、第一连接杆和第二连接杆;
第一翅膀活扣通过铰接插销和定位插销连接于第二翅膀活扣,并通过铰接插销和定位插销固定于柔性机翼前缘的中部;第一翅膀活扣通过第一连接杆连于前缘翅根上,第二翅膀活扣连接于第二连接杆的一端,第二连接杆的另一端沿柔性机翼的前缘向远离机架的方向延伸并固定于柔性机翼的前缘上;
若拔出定位插销,第二翅膀活扣能够绕铰接插销向机架方向旋转,使第二连接杆能够带动柔性机翼的前缘向机架折叠。
具体地,本发明的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器在机翼展开状态下,第一翅膀活扣和第二翅膀活扣由铰接插销和定位插销定位并锁紧,并通过第一连接杆和第二连接杆分别连接前缘翅根及机翼翅尖的前缘,既保证了机翼的展向长度,又能作为机翼前缘的主要支撑结构,巧妙地避免了冗余结构的出现,减少了结构的复杂度,增加了机翼拍动过程中的稳定性;在需要折叠机翼以进行运输储藏时,只需卸下定位插销,拔出定位插销后,第二翅膀活扣能够绕铰接插销向机架方向旋转,则可使第二连接杆能够带动所述柔性机翼的前缘向机架折叠,完成了柔性机翼由展开状态向折叠状态的成功转化,实现了扑翼飞行器的折叠收拢。
进一步地,本发明中的折叠机构与柔性机翼的前缘有两处连接,一是通过铰接插销和定位插销连接于柔性机翼的前缘中部,二是通过第二连接杆连接柔性机翼的前缘,既能够保证机翼展向长度又能保证机翼展开状态下的刚度。
作为可选方案,柔性机翼还包括第三连接杆,第三连接杆的一端可拆卸的连接于后缘翅根上,另一端可拆卸的固定于柔性机翼的前缘上,并与第二连接杆形成三角形支撑结构。
具体地,设置第三连接杆能够进一步提高机翼展开状态下的刚度,当机翼需要被折叠收拢时,要将第三连接杆拆卸下来。
作为可选方案,第一翅膀活扣呈L型,包括相互连接的第一长臂段和第一短臂段,第一长臂段与第一短臂段的相交处设有第一铰接孔,第一长臂段的靠近第一短臂段的一端设有第一让位台阶,第一短臂段的端部设有第一定位孔;
第二翅膀活扣呈L型,包括相互连接的第二长臂段和第二短臂段,第二长臂段与第二短臂段的相交处设有第二铰接孔,第二长臂段的靠近第二短臂段的一端设有第二让位台阶,第二短臂段的端部设有第二定位孔;
铰接插销通过第一铰接孔和第二铰接孔将第一翅膀活扣和第二翅膀活扣固定于柔性机翼上,定位插销通过第一定位孔和第二定位孔中将第一翅膀活扣和第二翅膀活扣固定于柔性机翼上;
拔出定位插销,第二翅膀活扣的第二长臂段能够绕铰接插销向机架方向旋转,当第二长臂段与第一短臂段重合时,第一短臂段位于第二让位台阶中,第二短臂段位于第一让位台阶中。
具体地,第一短臂段、第二短臂段的自由端的端面采用半圆柱面,设置第一让位台阶和第二让位台阶,能够保证第一翅膀活扣和第二翅膀活扣绕铰接插销平稳转动。
作为可选方案,铰接插销和定位插销均为弹性插销;
弹性插销包括相互连接的头部和杆部,杆部包括一对弹片,一对弹片间隔设置且相互平行,一对弹片的一端连接于头部上,另一端的朝外的一侧上设有挡沿。
具体地,本方案的弹性插销便于插拔,且通过设置挡沿能够保证第一翅膀活扣和第二翅膀活扣的端面紧密接触。
作为可选方案,驱动组件设置于机架上,包括电机、减速机构及双曲柄双摇杆机构;
减速机构包括电机轴齿轮、中间双层齿轮及驱动齿轮,电机轴齿轮设置于电机的输出轴上,中间双层齿轮通过双层齿轮安装轴设置于机架上且与电机轴齿轮啮合传动,驱动齿轮通过驱动齿轮轴安装于机架上且与双层齿轮安装轴啮合传动;
双曲柄双摇杆机构包括一对曲柄和一对摇杆,一对曲柄分别固定连接于驱动齿轮轴的两端且分别位于机架的两侧,每个曲柄通过一个摇杆连接于同侧的机翼组件上。
具体地,采用双曲柄双摇杆机构能够在保证两机翼同角度和同频率拍动的同时,减小纵向的气动阻力,提高仿鸟扑翼飞行器的能效性。
作为可选方案,减速机构还包括一对中间齿轮支架和一对驱动齿轮支架;
一对中间齿轮支架分别通过垫块对称设置于机架的两侧,用于支撑双层齿轮安装轴;
一对驱动齿轮支架分别通过垫块对称设置于机架的两侧,用于支撑驱动齿轮轴。
具体地,设置中间齿轮支架和驱动齿轮支架能够保证中间双层齿轮和驱动齿轮的传动稳定的性。
作为可选方案,摇杆包括第一鱼眼关节、螺纹杆和第二鱼眼关节;
第一鱼眼关节的轴承杆与第二鱼眼关节的轴承杆同轴且通过螺纹杆相互连接;
第一鱼眼关节的轴承所在平面与第二鱼眼关节的轴承所在平面相互垂直,第一鱼眼关节的轴承孔通过第一销轴连接于前缘翅根,第二鱼眼关节的轴承孔通过第二销轴连接于曲柄的自由端。
具体地,将第一鱼眼关节和第二鱼眼关节的轴承杆通过螺纹杆连接,能够通过调节第一鱼眼关节和第二鱼眼关节之间的距离来改变摇杆的长度,以调节机翼的拍动角度。
作为可选方案,还包括尾翼组件,尾翼组件包括舵机、固定尾翼和活动尾翼,固定尾翼固定连接于机架的尾端,活动尾翼铰接于固定尾翼的边缘上,舵机设置于机架上且连接于活动尾翼,用于改变活动尾翼与固定尾翼之间的夹角。
作为可选方案,柔性机翼还包括第一翼根轴和第二翼根轴,第一翼根轴和第二翼根轴的两端分别通过支撑块连接于机架上,第一翼根轴和第二翼根轴沿机架的纵向同轴分布;
前缘翅根通过第一圆柱副铰接于第一翼根轴上,后缘翅根通过第二圆柱副铰接于第二翼根轴上。
作为可选方案,机架呈板状,机架上设有多个减重孔。
实施例
如图1所示,本实施例的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器包括一对机翼组件1、双曲柄双摇杆机构2、两级齿轮减速机构3、电机4、机架5及尾翼组件6。
如图2、图3所示,每个机翼组件包括第一翅根支撑块1-1、前缘翅根1-2、第一连接杆1-3、折叠机构1-4、第二连接杆1-5、胶带1-6、柔性机翼1-7、第一翼根轴1-8、第二翅根支撑块1-9、第三连接杆1-10、第三翼根轴支撑块1-11、后缘翅根1-12、第二翼根轴1-13、第四翼根轴支撑块1-14;
第一翼根轴1-8的两端分别通过第一翅根支撑块1-1和第二翅根支撑块1-9固定于机架上,第二翼根轴1-13的两端分别通过第三翼根轴支撑块1-11和第四翼根轴支撑块1-14固定于机架上,且第一翼根轴1-8和第二翼根轴1-13沿机架5的纵向同轴分布;柔性机翼1-7采用凯夫拉纤维制成,根部的前后两端分别设有前缘翅根1-2和后缘翅根1-12,前缘翅根1-2通过第一圆柱副铰接于第一翼根轴1-8上,后缘翅根1-12通过第二圆柱副铰接于第二翼根轴1-13上;如图4所示,折叠机构包括第一翅膀活扣1-4-1、第二翅膀活扣1-4-2、铰接插销1-4-3和定位插销1-4-4;第一翅膀活扣1-4-1通过铰接插销1-4-3和定位插销1-4-4连接于第二翅膀活扣1-4-2,并通过铰接插销1-4-3和定位插销1-4-4固定于柔性机翼1-7前缘的中部;第一翅膀活扣1-4-1通过第一连接杆1-3连于前缘翅根1-2上,第二翅膀活扣1-4-2连接于第二连接杆1-5的一端,第二连接杆1-5的另一端沿柔性机翼1-7的前缘向远离机架5的方向延伸并通过胶带1-6固定于柔性机翼1-7的前缘上;第三连接杆1-10的一端可拆卸的连接于后缘翅根1-12上,另一端通过胶带1-6可拆卸的固定于柔性机翼1-7的前缘上,并与第二连接杆1-5形成三角形支撑结构;其中,第一连接杆1-3、第二连接杆1-5、第三连接杆1-10均为碳纤维杆;如图6所示,当卸下第三连接杆1-10并拔出定位插销1-1-4,第二翅膀活扣1-4-1能够绕铰接插销1-4-3向机架5方向旋转,使第二连接杆1-5能够带动柔性机翼1-7的前缘向机架5折叠。
如图4、图5所示,第一翅膀活1-4-1扣呈L型,包括相互连接的第一长臂段和第一短臂段,第一长臂段与第一短臂段的相交处设有第一铰接孔,第一长臂段的靠近第一短臂段的一端设有第一让位台阶,第一短臂段的端部设有第一定位孔;第二翅膀活扣1-4-2呈L型,包括相互连接的第二长臂段和第二短臂段,第二长臂段与第二短臂段的相交处设有第二铰接孔,第二长臂段的靠近第二短臂段的一端设有第二让位台阶,第二短臂段的端部设有第二定位孔;铰接插销1-4-3和定位插销1-4-4均为弹性插销,包括相互连接的头部和杆部,头部呈纺锤状且沿轴向及径向均设有通孔,杆部包括一对弹片,一对弹片间隔设置且相互平行,一对弹片的一端连接于头部上,另一端的朝外的一侧上设有挡沿;铰接插销1-4-3通过第一铰接孔和第二铰接孔将第一翅膀活扣1-4-1和第二翅膀活扣1-4-2固定于柔性机翼1-7上,定位插销1-4-4通过第一定位孔和第二定位孔中将第一翅膀活扣1-4-1和第二翅膀活扣1-4-2固定于柔性机翼1-7上;如图7所示,拔出定位插销1-4-4,第二翅膀活扣1-4-2的第二长臂段能够绕铰接插销1-4-3向机架5方向旋转,当第二长臂段与第一短臂段重合时,第一短臂段位于第二让位台阶中,第二短臂段位于第一让位台阶中。
如图2所示,两级齿轮减速机构3包括一对中间齿轮支架3-7、一对驱动齿轮支架、电机轴齿轮3-12、中间双层齿轮3-11及驱动齿轮;驱动齿轮支架包括三个连接脚,三个连接脚的交点处设有深沟球轴承,一对驱动齿轮支架对称设置于机架5的两侧,用于支撑驱动齿轮轴3-2,每个驱动齿轮支架的三个连接脚分别通过第一垫块3-1、第二垫块3-3、第三垫块3-5连接于机架5上;中间齿轮支架3-7呈X型,包括四个连接脚,交点处设有深沟球轴承,一对中间齿轮支架3-7对称设置于机架5的两侧,用于支撑双层齿轮安装轴3-8,每个中间齿轮支架3-7的四个连接脚分别通过第四垫块3-4、第五垫块3-6、第六垫块3-9、第七垫块3-10连接于机架5上;电机轴齿轮3-12设置于电机4的输出轴上,中间双层齿轮3-11设置于双层齿轮安装轴3-8上并与电机轴齿轮3-12啮合传动,驱动齿轮设置于驱动齿轮轴3-2上并与双层齿轮安装轴3-8啮合传动;
双曲柄双摇杆机构2包括一对曲柄2-2和一对摇杆2-1,一对曲柄2-2分别固定连接于驱动齿轮轴3-2的两端且分别位于机架5的两侧,每个曲柄2-2通过一个摇杆2-1连接于同侧的机翼组件1上。其中,摇杆2-1包括第一鱼眼关节2-1-1、螺纹杆2-1-2和第二鱼眼关节2-1-3;第一鱼眼关节2-1-1的轴承杆与第二鱼眼关节2-1-3的轴承杆同轴且通过螺纹杆2-1-2相互连接;第一鱼眼关节2-1-1的轴承所在平面与第二鱼眼关节2-1-3的轴承所在平面相互垂直,第一鱼眼关节2-1-1的轴承孔通过第一销轴连接于前缘翅根1-2,第二鱼眼关节2-1-3的轴承孔通过第二销轴连接于曲柄2-2的自由端。
如图1、图2所示,尾翼组件6包括舵机6-2、固定尾翼6-5和活动尾翼6-6,固定尾翼6-5通过尾翼支撑块6-4固定连接于机架5的尾端,即尾翼支撑块6-4相互垂直的两端面分别通过螺钉螺母固连接机架5和固定尾翼6-5的根部,活动尾翼6-6铰接于固定尾翼6-5的边缘上,舵机6-2通过第一舵机支架6-1和第二舵机支架6-2设置于机架5上且传动连接于活动尾翼6-6,用于改变活动尾翼6-6与固定尾翼6-5之间的夹角。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器,其特征在于,包括:机架、驱动组件及一对机翼组件,所述一对机翼组件分别设置于所述机架的两侧,所述驱动组件用于驱动所述一对机翼组件以提供飞行动力;
每个所述机翼组件包括柔性机翼和折叠机构;
所述柔性机翼根部的前后两端分别设有前缘翅根和后缘翅根,所述柔性机翼通过所述前缘翅根和所述后缘翅根铰接于所述机架上;
所述折叠机构包括第一翅膀活扣、第二翅膀活扣、第一连接杆和第二连接杆;
所述第一翅膀活扣通过铰接插销和定位插销连接于所述第二翅膀活扣,并通过所述铰接插销和所述定位插销固定于所述柔性机翼前缘的中部;所述第一翅膀活扣通过所述第一连接杆连于所述前缘翅根上,所述第二翅膀活扣连接于所述第二连接杆的一端,所述第二连接杆的另一端沿所述柔性机翼的前缘向远离所述机架的方向延伸并固定于所述柔性机翼的前缘上;
若拔出所述定位插销,所述第二翅膀活扣能够绕所述铰接插销向机架方向旋转,使所述第二连接杆能够带动所述柔性机翼的前缘向机架折叠。
2.根据权利要求1所述的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器,其特征在于,所述柔性机翼还包括第三连接杆,所述第三连接杆的一端可拆卸的连接于所述后缘翅根上,另一端可拆卸的固定于所述柔性机翼的前缘上,并与所述第二连接杆形成三角形支撑结构。
3.根据权利要求1所述的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器,其特征在于,所述第一翅膀活扣呈L型,包括相互连接的第一长臂段和第一短臂段,所述第一长臂段与所述第一短臂段的相交处设有第一铰接孔,所述第一长臂段的靠近第一短臂段的一端设有第一让位台阶,所述第一短臂段的端部设有第一定位孔;
所述第二翅膀活扣呈L型,包括相互连接的第二长臂段和第二短臂段,所述第二长臂段与所述第二短臂段的相交处设有第二铰接孔,所述第二长臂段的靠近第二短臂段的一端设有第二让位台阶,所述第二短臂段的端部设有第二定位孔;
所述铰接插销通过所述第一铰接孔和所述第二铰接孔将所述第一翅膀活扣和所述第二翅膀活扣固定于所述柔性机翼上,所述定位插销通过所述第一定位孔和所述第二定位孔中将所述第一翅膀活扣和所述第二翅膀活扣固定于所述柔性机翼上;
拔出所述定位插销,所述第二翅膀活扣的第二长臂段能够绕所述铰接插销向机架方向旋转,当所述第二长臂段与所述第一短臂段重合时,所述第一短臂段位于所述第二让位台阶中,所述第二短臂段位于所述第一让位台阶中。
4.根据权利要求1所述的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器,其特征在于,所述铰接插销和所述定位插销均为弹性插销;
所述弹性插销包括相互连接的头部和杆部,所述杆部包括一对弹片,所述一对弹片间隔设置且相互平行,所述一对弹片的一端连接于所述头部上,另一端的朝外的一侧上设有挡沿。
5.根据权利要求1所述的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器,其特征在于,所述驱动组件设置于所述机架上,包括电机、减速机构及双曲柄双摇杆机构;
所述减速机构包括电机轴齿轮、中间双层齿轮及驱动齿轮,所述电机轴齿轮设置于所述电机的输出轴上,所述中间双层齿轮通过双层齿轮安装轴设置于所述机架上且与所述电机轴齿轮啮合传动,所述驱动齿轮通过驱动齿轮轴安装于所述机架上且与所述双层齿轮安装轴啮合传动;
所述双曲柄双摇杆机构包括一对曲柄和一对摇杆,所述一对曲柄分别固定连接于所述驱动齿轮轴的两端且分别位于所述机架的两侧,每个所述曲柄通过一个所述摇杆连接于同侧的所述机翼组件上。
6.根据权利要求5所述的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器,其特征在于,所述减速机构还包括一对中间齿轮支架和一对驱动齿轮支架;
所述一对中间齿轮支架分别通过垫块对称设置于所述机架的两侧,用于支撑所述双层齿轮安装轴;
所述一对驱动齿轮支架分别通过垫块对称设置于所述机架的两侧,用于支撑所述驱动齿轮轴。
7.根据权利要求5所述的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器,其特征在于,所述摇杆包括第一鱼眼关节、螺纹杆和第二鱼眼关节;
所述第一鱼眼关节的轴承杆与所述第二鱼眼关节的轴承杆同轴且通过所述螺纹杆相互连接;
所述第一鱼眼关节的轴承所在平面与所述第二鱼眼关节的轴承所在平面相互垂直,所述第一鱼眼关节的轴承孔通过第一销轴连接于所述前缘翅根,所述第二鱼眼关节的轴承孔通过第二销轴连接于所述曲柄的自由端。
8.根据权利要求1所述的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器,其特征在于,还包括尾翼组件,所述尾翼组件包括舵机、固定尾翼和活动尾翼,所述固定尾翼固定连接于所述机架的尾端,所述活动尾翼铰接于所述固定尾翼的边缘上,所述舵机设置于所述机架上且连接于所述活动尾翼,用于改变所述活动尾翼与所述固定尾翼之间的夹角。
9.根据权利要求1所述的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器,其特征在于,所述柔性机翼还包括第一翼根轴和第二翼根轴,所述第一翼根轴和第二翼根轴的两端分别通过支撑块连接于所述机架上,所述第一翼根轴和所述第二翼根轴沿所述机架的纵向同轴分布;
所述前缘翅根通过第一圆柱副铰接于所述第一翼根轴上,所述后缘翅根通过第二圆柱副铰接于所述第二翼根轴上。
10.根据权利要求1所述的可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器,其特征在于,所述机架呈板状,所述机架上设有多个减重孔。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111503186.9A CN114180054B (zh) | 2021-12-09 | 2021-12-09 | 可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111503186.9A CN114180054B (zh) | 2021-12-09 | 2021-12-09 | 可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114180054A true CN114180054A (zh) | 2022-03-15 |
CN114180054B CN114180054B (zh) | 2023-12-08 |
Family
ID=80604202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111503186.9A Active CN114180054B (zh) | 2021-12-09 | 2021-12-09 | 可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114180054B (zh) |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE608521C (de) * | 1932-06-11 | 1935-01-24 | Friedrich Budig | Schwingenflugzeug |
CN202574619U (zh) * | 2012-05-25 | 2012-12-05 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | “8”字轨迹扑翼机构及微型扑翼飞行器 |
CN202609083U (zh) * | 2012-05-25 | 2012-12-19 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种微型扑翼飞行器的扑翼机构及微型扑翼飞行器 |
KR20130097287A (ko) * | 2012-02-24 | 2013-09-03 | 김동권 | 인간이 착용하여 비행 가능한 날갯짓 비행체 |
CN106585980A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-04-26 | 郑州轻工业学院 | 一种四自由度仿甲虫可折叠扑翼微型飞行机器人 |
CN108248856A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-07-06 | 南京航空航天大学 | 双曲柄摇杆无相差双对翼扑翼飞行器及其工作方法 |
CN108945430A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-12-07 | 武汉科技大学 | 一种扑动-折叠-主动扭转混合驱动的仿生扑翼飞行器 |
CN209159998U (zh) * | 2018-08-30 | 2019-07-26 | 哈尔滨工业大学(深圳) | 一种仿生扑翼飞行器 |
CN112173100A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-05 | 北京理工大学 | 一种基于曲柄滑块机构的仿生扑翼机器人 |
CN112874781A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种仿蝙蝠扑翼飞行器的翅膀拍动机构 |
CN113002772A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-06-22 | 吉林大学 | 一种扑折一体化的仿蝙蝠扑翼飞行器 |
KR102276602B1 (ko) * | 2020-04-14 | 2021-07-14 | 국방과학연구소 | 복합거동을 위한 전개형 날개 모듈 및 날개 융합형 로봇 |
-
2021
- 2021-12-09 CN CN202111503186.9A patent/CN114180054B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE608521C (de) * | 1932-06-11 | 1935-01-24 | Friedrich Budig | Schwingenflugzeug |
KR20130097287A (ko) * | 2012-02-24 | 2013-09-03 | 김동권 | 인간이 착용하여 비행 가능한 날갯짓 비행체 |
CN202574619U (zh) * | 2012-05-25 | 2012-12-05 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | “8”字轨迹扑翼机构及微型扑翼飞行器 |
CN202609083U (zh) * | 2012-05-25 | 2012-12-19 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 一种微型扑翼飞行器的扑翼机构及微型扑翼飞行器 |
CN106585980A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-04-26 | 郑州轻工业学院 | 一种四自由度仿甲虫可折叠扑翼微型飞行机器人 |
CN108248856A (zh) * | 2018-01-02 | 2018-07-06 | 南京航空航天大学 | 双曲柄摇杆无相差双对翼扑翼飞行器及其工作方法 |
CN108945430A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-12-07 | 武汉科技大学 | 一种扑动-折叠-主动扭转混合驱动的仿生扑翼飞行器 |
CN209159998U (zh) * | 2018-08-30 | 2019-07-26 | 哈尔滨工业大学(深圳) | 一种仿生扑翼飞行器 |
KR102276602B1 (ko) * | 2020-04-14 | 2021-07-14 | 국방과학연구소 | 복합거동을 위한 전개형 날개 모듈 및 날개 융합형 로봇 |
CN112173100A (zh) * | 2020-10-10 | 2021-01-05 | 北京理工大学 | 一种基于曲柄滑块机构的仿生扑翼机器人 |
CN112874781A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-01 | 哈尔滨工业大学 | 一种仿蝙蝠扑翼飞行器的翅膀拍动机构 |
CN113002772A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-06-22 | 吉林大学 | 一种扑折一体化的仿蝙蝠扑翼飞行器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114180054B (zh) | 2023-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110271659B (zh) | 一种基于折纸原理的小型无人机伸缩式折叠机翼 | |
CN205707297U (zh) | 固定翼无人机 | |
CN107757273B (zh) | 一种飞行汽车 | |
WO2013022970A1 (en) | Compact aircraft wing folding systems and methods | |
CN113277062B (zh) | 一种飞行器及其控制方法 | |
CN202414163U (zh) | 一种微型扑翼机的机翼 | |
CN113277066B (zh) | 可伸缩机翼、包含其的飞行器及飞行器控制方法 | |
CN206537488U (zh) | 一种伸缩翼飞行器 | |
CN111169620B (zh) | 一种带开缝襟翼、翼展连续可变的伸缩机翼机构 | |
CN114735212B (zh) | 一种仿生可有序折叠的扑翼机器人扑翼机构及控制方法 | |
CN115214875A (zh) | 一种可折叠变形的仿生无人飞行器 | |
CN114180054A (zh) | 可折叠翼的仿鸟扑翼飞行器 | |
CN110053759A (zh) | 一种变体机翼垂直起降无人机 | |
CN116101524B (zh) | 固定翼旋翼双模态尾座式垂直起降无人机及工作方法 | |
CN115675832B (zh) | 一种多段式空间四边形机翼骨架及仿生飞行器 | |
CN217100450U (zh) | 可伸缩机翼及包含其的飞行器 | |
CN217170961U (zh) | 一种新型无人机 | |
CN112455696B (zh) | 一种混合动力飞机 | |
CN213677149U (zh) | 折叠式翼片辅助飞行四旋翼无人机 | |
CN210047615U (zh) | 配装在垂直起降无人机上纵向折叠固定机翼 | |
CN113443134A (zh) | 升力桨叶可变体收放的机尾坐立式垂直起降飞行器 | |
CN114655421A (zh) | 三翼面飞行器的气动布局 | |
CN117246502B (zh) | 一种翻折翼飞行器 | |
CN217125117U (zh) | 一种折叠式滑翔翼辅助飞行四旋翼无人机 | |
CN115367109B (zh) | 一种可垂直起降的变掠翼飞行器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |