[发明专利]一种飞行器的翅膀驱动机构

说明书

本发明公开了一种飞行器的翅膀驱动机构，包括轴套杆、中轴杆和励转机构，轴套杆和励转机构之间设置有动作套，中轴杆位于轴套杆内部部分的顶部和底部套装有滚动轴承，轴套杆的顶部两端固定设置有第二铰链，轴套杆的底部外壁固定设置有第一铰链，第二铰链的左右两端均铰接有刚性臂杆，第二铰链中间铰接有第一压电双晶片，两个刚性臂杆和第一压电双晶片的顶部共同铰接有连翼刚性杆，连翼刚性杆的底部连接有副连杆段，副连杆段的顶部和底部分别铰接有第二压电双晶片和第三压电双晶片，且第二压电双晶片和第三压电双晶片的另一端均铰接在第一铰链上，通过双组压电双晶片和励转机构的双重驱动，更加有力的驱动，且可控性更好。

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，具体为一种飞行器的翅膀驱动机构。

背景技术

微型飞行器是目前国际航空领域的一个新的研究热点和方向。国内外研究者已经发展了各种类型的微型飞行器，按照目前研究发展情况，根据飞行方式可以将其划分为:固定翼微型飞行器、旋翼微型飞行器、扑翼微型飞行器，旋翼微型飞行器相比固定翼飞行器，最大的优点是可以垂直起降和悬停，比较适合于较复杂的环境中使用，但现有的旋翼飞行器都需要电机或油机驱动旋翼主动旋转，需要尾桨抵消旋翼对机体产生的扭力，导致结构复杂、质量大且气动效率低，扑翼微型飞行器是一种模仿鸟类或昆虫飞行的新型飞行器，与微型固定翼和旋翼飞行器相比，其主要特点是将举升、悬停和推进功能集于一体，仿生学和空气动力学研究结果表明，在微型飞行器的定义范围内，固定翼和旋翼飞行的气动效率将急剧下降，而扑翼飞行更适合于微型化且更有优势，而现阶段的扑翼微型飞行器在翅膀的驱动上大多采用电磁驱动方式，电磁式的驱动方式容易受到电磁干扰，电磁线圈的电阻损耗大，发热现象也十分严重，此种驱动方式的能量装换效率偏低，功耗高，实用可行性较差。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种飞行器的翅膀驱动机构，通过采用压电晶片驱动，从而实现压电式驱动，并通过组合式的压电晶片使得其具有更有效的驱动状态，结构简单，功耗低，且抗干电磁干扰性强，驱动功率小，输出力大。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种飞行器的翅膀驱动机构，包括轴套杆、中轴杆和励转机构，所述中轴杆纵向穿过励转机构延伸至轴套杆内顶部，所述轴套杆和励转机构之间设置有动作套，所述中轴杆位于轴套杆内部部分的顶部和底部均套装有滚动轴承，且所述滚动轴承和轴套杆内部固定连接，所述轴套杆的顶部两端固定设置有第二铰链，所述轴套杆的底部外壁固定设置有第一铰链，所述第二铰链的左右两端均铰接有刚性臂杆，所述第二铰链中间铰接有第一压电双晶片，两个所述刚性臂杆和第一压电双晶片的顶部连接在一起，两个所述刚性臂杆和第一压电双晶片的顶部共同铰接有连翼刚性杆，半圆形的连翼刚性杆的底部连接有副连杆段，且所述连翼刚性杆和副连杆段一体成型，所述副连杆段的顶部和底部分别铰接有第二压电双晶片和第三压电双晶片，且所述第二压电双晶片和第三压电双晶片的另一端均铰接在第一铰链上，所述驱动机构整体成左右对称；

所述励转机构包括电磁线圈、闭磁铁片、永磁铁和内骨架，所述电磁线圈内部套装有永磁铁，且所述电磁线圈套装在内骨架内部，所述闭磁铁片安装在内骨架的顶部和底部，所述中轴杆从永磁铁中间穿过。

作为本发明一种优选的技术方案，所述第一铰链和第二铰链均为柔性铰链的结构形式，且所述第二铰链采用单端固定轴承，所述第一铰链采用双端固定轴承。

作为本发明一种优选的技术方案，所述第二压电双晶片和第三压电双晶片分别铰接在第一铰链的两端，第二压电双晶片和第三压电双晶片在平面上存在夹角，在纵向上也存在高度差。

作为本发明一种优选的技术方案，所述第二铰链为左右成对称结构，且所述刚性臂杆分为直线段和斜向段，两段之间的夹角在145°-165°之间。

作为本发明一种优选的技术方案，所述滚动轴承采用滚珠轴承。

作为本发明一种优选的技术方案，所述电磁线圈的骨架和动作套固定连接在一起，且所述动作套的顶部和轴套杆的底部固定连接在一起。