[发明专利]一种微型垂直起降扑翼飞行器

说明书

本发明公开了一种微型垂直起降扑翼飞行器，属于扑翼飞行器技术领域。包括机身、飞行控制系统、舵机、双翅扑翼装置和尾舵，双翅扑翼装置设置在机身的上部，尾舵设置在机身的下部；双翅扑翼装置包括安装在机架上的扑翼驱动部分和扑翼同步运动机构；扑翼驱动部分包括电机和减速齿轮组，电机通过设置在其转轴上的电机轴齿轮与减速齿轮组的输入端齿轮啮合连接，扑翼同步运动机构包括扑动翼和一对结构相同的扑翼驱动结构；扑动翼包括扑动翼摇臂和两对柔性扑动翼；扑翼驱动结构包括偏心轴安装齿轮、偏心轴和连杆；十字型支撑尾舵包括纵向固定舵板和横向调节舵板，纵向固定舵板和横向调节舵板垂直向下且呈十字交叉设置。它具有便于起降、能耗低等特点。

技术领域

本发明涉及扑翼飞行器技术领域。

背景技术

扑翼飞行器仿生飞行，在国防军事方面有着广泛的应用前景。扑翼飞行器在飞行时，所携带能源有限，这就要求它在执行任务的过程中尽最大可能的节省能源，同时在此过程中，其所处的任务环境复杂多变(如在侦查敌情时，要求其隐蔽在某个角落进行定点监控，完成监控后再次起飞执行下一个任务)，因此就要求飞行器在任意的时间和地点完成降落或者起飞动作以应对随机发生的状况，而这一动作则是需要在没有人为干预或间接干预的情况下完成，于是就要求扑翼飞行器必须具备消耗少量能量的自主起降能力。

中国专利公开号：CN108557074A、公开日2018年9月21日、发明名称为采用三旋翼混合布局的扑翼飞行器以及操纵方法，该申请公开了一种三旋翼与柔性扑动翼结合的布局形式，旨在解决现有扑翼飞行器无法兼顾垂直起降与快速平飞的问题，其不足的地方是为扑翼飞行器加装三旋翼系统，增加了扑翼飞行器的起飞重量，增加了功耗，同时旋翼与扑翼系统之间的气动耦合问题也较难解决。自然界中的鸟类多利用滑跑、弹跳来辅助起飞，这为扑翼飞行器自主起降设计提供了新思路。中国专利公开号：CN108363408A、公开日2018年1月26日、发明名称为一种扑翼飞行器自主起飞控制系统及方法，该申请公开了一种利用遥控小车加载扑翼飞行器起飞的方法，其不足的地方是该装置只能运用一次，本质上和手抛起飞无二。中国发明专利公开号：CN107792358A、公开日2018年3月13日、发明名称为一种轮腿式跑跳机构及扑翼式机器人，该申请公开了一种用于扑翼飞行器自主起飞的轮腿式跑跳机构，其不足的地方是为扑翼飞行器增加跑跳辅助装置，增加了多余的结构重量，增加了功耗。就目前来看大多数的扑翼飞行器仍采用手抛起飞的方式，不具有自主起降的能力。

扑翼飞行器之所以能够受到各国研究者的重视，正是在于其仿生侦查能力。在实际的应用中，扑翼飞行器的任务环境复杂多变，同时为节约能量，定点栖停侦查则显得尤为重要。扑翼飞行器在定点侦查时直接降落在地面上，则会很大程度的限制其侦查的视野，如国内西北工业大学研究的“信鸽”仿生侦查扑翼系统，其摄像头安装在扑翼的腹部，若直接降落在地面上，则无法继续进行侦查任务，针对此问题，该团队提出了采用仿生起落架的解决措施，中国发明专利授权公告号：CN 105416575 B，发明名称为应用在扑翼飞行器的仿生起落架系统及起落控制方法，该发明提出的仿鸟爪结构可以使扑翼飞行器栖停在电线、树枝上，其不足的地方为增加机械鸟爪装置则需增加一套相应的驱动系统，同时增加了扑翼飞行器的起飞重量，减小了其有效载荷。对于扑翼飞行器的定点栖停，其涉及到栖停机器人研究领域，除上述提到的仿生起落架结构之外，还有磁吸附、真空吸附等方式，然而结合实际应用来看，这些方式均有很多不足之处，因此扑翼飞行器的仿生栖停仍是一个较难解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种微型垂直起降扑翼飞行器，它具有便于起降、能耗低等特点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种微型垂直起降扑翼飞行器，包括机身、飞行控制系统、舵机、双翅扑翼装置和尾舵，双翅扑翼装置设置在机身的上部，尾舵为十字型支撑尾舵，其设置在机身的下部；

双翅扑翼装置包括安装在机架上的扑翼驱动部分和扑翼同步运动机构；