[发明专利]一种微型扑翼飞行器翅膀扑动及展收多模式驱动装置

说明书

本发明涉及一种微型扑翼飞行器翅膀扑动及展收多模式驱动装置，主要由电机、机架、棘爪固定盘、绕绳轮、螺栓、端盖、齿轮、销轴、棘爪、导针组成。本发明与现有技术相比，可以通过控制单个电机的正反转动、启动停止实现对翅膀的展开、扑动、收起和固定多个动作的控制，在增加了翅膀展收功能的同时，并未增加驱动电机的数量，为微型扑翼飞行器节省了更多的升力，也为微型扑翼飞行器搭载其他微型设备提供了更多空间。该装置解决了微型扑翼飞行器翅膀扑动及展收动作不能同时控制的问题，将翅膀的多个动作统一到一个装置上实现切换与控制，使微型扑翼飞行器的功能更加多样，隐蔽性和便携性进一步增强。

技术领域

本发明属于微型飞行器领域，涉及一种微型扑翼飞行器驱动装置，具体是一种微型扑翼飞行器翅膀扑动及展收多模式驱动装置。

背景技术

微型飞行器是对目前尺寸最小的一类飞行器的统称，自1992年科学家提出微型飞行器概念以来，鉴于其在军事和民用领域的巨大潜在应用价值，国内外许多研究人员相继在该领域开展了一系列科学研究。较之于常规飞行器，微型飞行器具有体积微小、携带方便、机动灵活、噪声低、隐蔽性好等突出优势。微型飞行器以飞行方式划分可以分为固定翼式、旋翼式和扑翼式，在灵活性、隐蔽性和噪声控制方面，扑翼式微型飞行器展现出了更加良好的性能，其能够在非常狭窄的空间内飞行，具有转弯半径小、机动灵活、飞行噪声小等优点，在军用反恐侦察、生化环境探测、复杂地形勘测、森林防火、交通监管及电力巡检等领域具有非常广阔的应用前景。

为了提高扑翼式微型飞行器的整体性能，将其翅膀设计为昆虫翅膀的仿生可折叠结构，当其静止在某处执行侦察监测任务时，将翅膀折叠收起，可以使飞行器具有更好的隐蔽性；当其闲置时，将翅膀折叠收起，在保护翅膀的同时，也提高了其便携性。

但是，这种同时具有翅膀扑动及展收功能的扑翼式微型飞行器需配备多个驱动源，即翅膀扑动驱动电机及翅膀展收驱动电机，驱动电机数量的增加会使飞行器整体重量增加，使飞行器变得繁重，其飞行所需升力也会随之增加，这大大降低了飞行器的灵活性和飞行效率，降低了飞行器的整体飞行性能。

发明内容

为了解决上述问题，使微型扑翼飞行器在同时具有翅膀扑动及展收功能的同时而不增加驱动电机的数量，本发明提供了一种微型扑翼飞行器翅膀扑动及展收多模式驱动装置，使其通过控制单个电机的正反转动、启动停止即可实现对翅膀展开、扑动、收起及固定多个动作的切换与控制。

本发明微型扑翼飞行器翅膀扑动及展收多模式驱动装置，包括机架、电机、绕绳轮、棘爪固定盘、端盖与齿轮。

所述电机安装于机架上，棘爪固定盘与绕绳轮内外嵌套，通过端盖封装于机架内腔中。电机输出轴穿过棘爪固定盘并与棘爪固定盘固定，输出轴端部固定齿轮，齿轮连接翅膀扑动机构。绕绳轮上缠绕线绳，线绳由机架上的导绳孔穿出。

其中，机架内腔底面周向开有环型导针滑槽；导针平行于机架内腔底面，一端与导针滑槽间滑动连接，另一端与棘爪固定盘后侧面外缘处相连；棘爪固定盘前端面周向开槽安装三个棘爪；棘爪通过扭簧作用始终具有逆时针转动趋势，使棘爪始终贴合绕绳轮内圈；绕绳轮内圈周均设有三个台阶结构，形成三个台阶面，用于与棘爪配合。

上述导针滑槽左端端部分支多条滑槽，形成上下两路，且上下末端间通过V型槽连通。其中，分支处形成收绳下导向角，导针逆时针转动，由收绳下导向角将导针导入下路滑槽；下路滑槽末端处形成收绳上导向角，当导针到达收绳上导向角后，导针受翅膀弹开力逆时针转动，由收绳上导向角导将导针导入V形槽尖端形成的固定角中，限制了导针逆时针的转动，完成了翅膀的收起及固定动作。上路滑槽末端处形成放绳上导向角，当导针顺时针转动时，通过放绳上导向角将导针导入上路滑槽，导针受翅膀弹开力作用逆时针转动，直至导针滑槽右端停止，完成了翅膀的展开动作。

本发明的优点在于：