[发明专利]仿生昆虫微型飞行器

权利要求书

1、一种仿生昆虫微型飞行器，其包括一个碳纤维主框架、四个压电陶瓷驱动器、四套连杆机构、两套翼连接关节、两片翼、一微型陀螺仪阵列、一个单片微型计算机、一个微型摄像头、一套照明灯、一套信号接收发射器、一套地面控制器及一套电源。该飞行器通过压电陶器驱动器驱动翼产生高升力，同时，采用由微型陀螺仪、单片微型计算机组成电控系统和由微型摄像机、信号接收发射器、地面控制器组成的控制系统来操纵仿生昆虫微型飞行器的飞行。

2、如权利要求1所述的仿生昆虫微型飞行器，其特征在于：采用碳素纤维作为主框架。

3、如权利要求1所述的仿生昆虫微型飞行器，其特征在于：采用压电陶瓷作为驱动器。

4、如权利要求1所述的仿生昆虫微型飞行器，其特征在于：采用连杆机构来放大压电陶瓷的微小运动。

5、如权利要求1所述的仿生昆虫微型飞行器，其特征在于：连杆机构通过翼连接关节驱动翼拍动，包括上挥、下拍和转动。

6、如权利要求1所述的仿生昆虫微型飞行器，其特征在于：采用微型陀螺仪、单片微型计算机组成电控系统，自动维持飞行的稳定。

7、如权利要求1所述的仿生昆虫微型飞行器，其特征在于：采用微型摄像机、照明灯、信号接收发射器来时时传输图像，操纵者通过地面控制器来控制仿生昆虫微型飞行器的飞行。

8、如权利要求1所述的仿生昆虫微型飞行器，其起飞/悬停机理为：将飞行器置于启动姿态(采用理论分析的悬停姿态)；启动电控系统，并使三个微型压电陀螺仪锁定参考坐标系的X、Y、Z三个坐标轴方向；启动机械系统，使翼按设计参数拍动，逐渐提高飞行升力，此时飞行器处于飞行临界状态；微型压电陀螺仪将反馈信号传给单片微型计算机，单片微型计算机根据信号改变拍动参数，维持姿态，最终起飞，并达到悬停(或上升)状态。

9、如权利要求1所述的仿生昆虫微型飞行器，其前(后)飞/转弯机理为：将前(后)飞行或转弯的命令发送给电控系统，使飞行器通过调整翼的拍动参数，令飞行器的飞行姿态向预设期望姿态改变；三个微型压电陀螺仪时时比较现有姿态与预设期望姿态的差异，并将信息反馈给单片微型计算机，单片微型计算机通过调整翼的拍动参数，使飞行器达到预设姿态，从而完成飞行动作。

10、如权利要求1所述的仿生昆虫微型飞行器，其维持飞行稳定的机理为：当仿生昆虫微型飞行器的飞行偏离稳定状态时，微型压电陀螺仪将仿生昆虫微型飞行器的飞行偏移量传给单片微型计算机，经单片微型计算机处理后，根据预设参数，改变翼拍动频率、拍动平均角和拍动攻角，使仿生昆虫微型飞行器维持稳定飞行状态。