[发明专利]可变共振频率电磁驱动式双驱动微扑翼飞行器

权利要求书

1.一种可变共振频率电磁驱动式双驱动微扑翼飞行器，其特征在于，包括：两个直流电机、两套电流变扭转材料、两个包含被动扭转铰链的翅膀、一个直流电机固定件和两个翅膀固定件，其中：两个直流电机并列放置并通过直流电机固定件连接固定；两个直流电机、两个翅膀分别通过一个翅膀固定件连接固定；两个电流变扭转材料的一端分别与直流电机固定件固结、另一端分别与两个翅膀固定件固结。

2.根据权利要求1所述的一种可变共振频率电磁驱动式双驱动微扑翼飞行器，其特征在于，所述飞行器使用直流电机作为驱动器，直流电机直接带动翅膀拍打，翅膀与直流电机之间并联电流变扭转材料，因而系统的共振频率的平方与系统等效刚度成反比；在该系统中，等效刚度与电流变扭转材料的刚度有关，通过调整电流变扭转材料含有的电荷量或电势，电流变扭转材料将表现出不同的扭转刚度，从而起到改变共振频率的效果；改变直流电机往复转动的频率与共振频率相同，即可在该频率下以最大拍打角拍打翅膀；两个翅膀由两个直流电机分别独立控制，通过输入直流电机的电信号的不同，能够完成两个翅膀不同的拍打动作。

3.根据权利要求1或2所述的一种可变共振频率电磁驱动式双驱动微扑翼飞行器，其特征在于，所述直流电机固定件包括底座、顶部和用于连接底座与顶部的竖直圆杆，底座的左、右两侧面为凹形，两个直流电机分别与底座的左、右两侧凹形处固结；竖直圆杆的一端固定于底座上表面的中心处、另一端与顶部的中心垂直连接；顶部的左、右均设有延伸端，该延伸端的末端为半圆形，半圆与直流电机同轴并在直流电机的正上方。

4.根据权利要求3所述的一种可变共振频率电磁驱动式双驱动微扑翼飞行器，其特征在于，所述直流电机固定件的底座左、右两侧凹形的半径与所述直流电机的机身半径相同，所述直流电机固定件的顶部的延伸端末端位于所述直流电机正上方与所述直流电机同轴。

5.根据权利要求3所述的一种可变共振频率电磁驱动式双驱动微扑翼飞行器，其特征在于，所述翅膀固定件由上半部分和下半部分组成，下半部分为一圆柱形，在圆柱形的下表面沿圆心设有一圆形凹槽，该圆形凹槽与直流电机的转轴相匹配；上半部分为一三角形结构，其与下半部分的上表面有一45°的斜角，该45°斜角面用于与翅膀固结。

6.根据权利要求5所述的一种可变共振频率电磁驱动式双驱动微扑翼飞行器，其特征在于，所述电流变扭转材料为圆柱体扭转材料，圆柱体的上表面与直流电机固定件的顶部延伸端的下表面固结，圆柱体的下表面与翅膀固定件的下半部分的上表面固结。

7.根据权利要求1或2所述的一种可变共振频率电磁驱动式双驱动微扑翼飞行器，其特征在于，所述包含被动扭转铰链的翅膀中包括由被动扭转结构，所述被动扭转结构由两个矩形块以及两个矩形块之间的间隙构成，两个矩形块之间的间隙作为柔性铰链提供翅膀被动扭转的自由度，在与空气的相互作用下发生类似于昆虫的绕着x轴的转动，形成翅膀扑动过程中的攻角。

8.根据权利要求7所述的一种可变共振频率电磁驱动式双驱动微扑翼飞行器，其特征在于，所述包含被动扭转铰链的翅膀还包括斜杆、翅脉和翅膜，其中：翅膜粘贴在翅脉之上，斜杆固定被动扭转处在铰链上方的矩形块上，且其位置不干涉翅膀绕x轴旋转45°，翅脉形状仿昆虫翅脉。

9.根据权利要求1或2所述的一种可变共振频率电磁驱动式双驱动微扑翼飞行器，其特征在于，所述翅脉为碳纤维或金属材料，所述翅膜为聚酯薄膜或聚酰亚胺膜。

10.根据权利要求1或2所述的一种可变共振频率电磁驱动式双驱动微扑翼飞行器，其特征在于，所述包含被动扭转铰链的翅膀重心竖直位置在所述直流电机前1/3处，精度要求误差在1mm以内。