[发明专利]一种仿大型鸟类低频扑翼飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种扑翼飞行器，尤其是涉及一种仿大型鸟类低频扑翼飞行器。

背景技术

扑翼的飞行方式广泛存在于自然界飞行生物的飞行之中，扑翼飞行囊括了固定翼飞行和旋翼飞行的优点，可以快速的起飞、加速和悬停，具有高度机动性和灵活性。飞行生物的飞行方式大致可以分为三类：低频率的扑动飞行，如许多大型鸟类(鹰、鹫、大雁、海鸥、天鹅等)，翼展较长较大，扑动频率较低，从零到数十赫兹不等，采用低频率的扑动和滑翔相结合的扑动形式；中频的扑动飞行，主要为体形中等的鸟类(如燕子、麻雀、鸽子等)，翅膀不太大，扑动频率相对较高，极少采用滑翔方式；高频的扑动飞行，这种飞行方式是采用频率极高、翅膀的运动规律复杂的扑翼形式，如蜂鸟及体形更小的鸟类和大多数昆虫，扑动频率约为60～80赫兹，能够在空中实现前进、后退、悬停和其它一些高难度的机动飞行。

仿大型鸟类扑翼飞行器由于翼展较长、扑动频率较低等特点，比较适合的外形大小是1米至2米，属于超小型飞行器范畴。该种飞行器最常采用的动力为微小型直流电动机，关键之处在于扑动机构和两个扑翼的仿生设计。

目前，针对仿大型鸟类低频扑翼飞行器的设计，基本上采用齿轮传动加一维刚性翼方案，离真正的大型鸟类的飞行还有很大差距。如何实现如大型鸟类一样逼真的扑翼飞行效果，是该类型飞行器设计的难点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种仿生大型鸟类飞行效果的低频扑翼飞行器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种仿大型鸟类低频扑翼飞行器，包括机架1、齿轮曲柄摇杆机构2、左扑翼系统3及右扑翼系统4，所述机架1包括T型前支架11、T型后支架12、主梁13及支撑底板14，所述主梁13分别与T型前支架11、T型后支架12固定连接，所述支撑底板14分别与T型前支架11、T型后支架12固定连接，所述左扑翼系统3、右扑翼系统4分别位于机架1两侧，并通过机架1与齿轮曲柄摇杆机构2连接。

所述齿轮曲柄摇杆机构2包括大齿轮a20、小齿轮a21、大齿轮b22、小齿轮b23、连杆24、左扇形齿轮25、右扇形齿轮26、销轴a27a、销轴b27b、销轴c27c、销轴d27d、电池28及电机29，

所述电池28与电机29固定在机架1上，电池28与电机29连接，

所述小齿轮a21与电机29连接，并与大齿轮a20啮合传动，

所述销轴c27c以旋转副的形式穿过T型前支架11，一端与大齿轮a20固定连接，另一端与小齿轮b23固定连接，

所述小齿轮b23与大齿轮b22啮合传动，所述大齿轮b22通过销轴a27a与T型前支架11以旋转副连接，

所述连杆24一端通过销轴b27b与大齿轮b22以旋转副连接，另一端通过销轴d27d与左扇形齿轮25以旋转副连接，

所述左扇形齿轮25与T型前支架11左端以旋转副连接，所述左扇形齿轮25与右扇形齿轮26啮合传动，所述右扇形齿轮26与T型前支架11右端以旋转副连接，所述左扇形齿轮30与右扇形齿轮28参数完全一致，使左右扑翼的扑动一致。

所述销轴b27b固定在大齿轮b22上并与其圆心保持一定距离。

所述销轴d27d与左扇形齿轮25的圆心保持一定的距离。

所述左扑翼系统3包括左摇杆31、左前三角翼32、左后三角翼33、左扇形翼34、小摇杆a35a、小摇杆b35b、小摇杆c35c、小摇杆d35d、小摇杆e35e、三角槽块a36a、三角槽块b36b、三角槽块c36c、三角槽块d36d，

所述左摇杆31侧面与左前三角翼32固定连接，一端与左扇形齿轮25固定连接，另一端与三角槽块a36a连接，

所述三角槽块a36a与左前三角翼32固定连接，并与小摇杆a35a以旋转副连接，所述小摇杆a35a与左后三角翼33固定连接，

所述小摇杆e35e一端与T型后支架12左端以旋转副连接，另一端与左前三角翼32固定连接，所述三角槽块b36b与左前三角翼32固定连接，并以旋转副与小摇杆b35b连接，所述小摇杆b35b与左后三角翼33固定连接，

所述三角槽块c36c与左后三角翼33固定连接，并以旋转副与小摇杆c35c连接，所述小摇杆c35c与左扇形翼34固定连接，

所述三角槽块d36d与左后三角翼33固定连接，并以旋转副与小摇杆d35d连接，所述小摇杆d35d与左扇形翼34固定连接，

所述三角槽块c36c和三角槽块d36d的三角槽角度相等并且大小可以调整。