[发明专利]一种仿生蝴蝶扑翼飞行器

说明书

本发明公开了一种仿生蝴蝶扑翼飞行器，包括飞行组件、驱动组件、主躯干组件、方向控制组件和电池，所述主躯干组件的一端安装驱动组件，另一端安装方向控制组件，所述电池为驱动组件和方向控制组件提供电能，所述驱动组件带动飞行组件进行运动，所述方向控制组件控制飞行器方向；具有较高仿生性能；采用无刷电机驱动，噪音小，能在低空进行高机动性的飞行，具有一定的侦察能力。

技术领域

本发明涉及一种仿生蝴蝶扑翼飞行器，属于仿生扑翼飞行器技术领域。

背景技术

扑翼飞行器是指像鸟—样通过机翼主动运动产生升力和前行力的飞行器，其特征是：以翅膀为主运动，通过翅膀拍打空气的反力作为升力和前进力，通过改变尾翼的位置运动来改变飞行方向。

现阶段的仿生扑翼飞行器主要是模仿鸟类和昆虫两个方向，且大多数都以鸟类扑翼飞行器为主，如FESTO公司生产的smartbird以及法国航空工程师Edwin Van Ruymbeke研制的Metafly都取得了很大的成功。然而以昆虫为原型的仿生扑翼飞行器，尤其是以蝴蝶为原型的扑翼飞行器在理论研究和结构设计上都存在较大的缺陷，现阶段已知的仿生蝴蝶扑翼机器人主要有FESTO的通过压电驱动的emotionbutterfly以及北京航空航天大学的一种双翼独立驱动的新型仿生蝴蝶飞行器(公开号:CN105947196A)，但都属于双翼独立驱动并且只能通过微控制系统实现转向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿生蝴蝶扑翼飞行器，以解决现有技术中属于双翼独立驱动并且只能通过微控制系统实现转向的缺陷。

一种仿生蝴蝶扑翼飞行器，包括飞行组件、驱动组件、主躯干组件、方向控制组件和电池，所述主躯干组件的一端安装驱动组件，另一端安装方向控制组件，所述电池为驱动组件和方向控制组件提供电能，所述驱动组件带动飞行组件进行运动，所述方向控制组件控制飞行器方向。

优选地，所述驱动组件包括无刷直流电机和旋转轴，所述无刷直流电机设有主动直齿轮，所述主动直齿轮通过被动齿轮带动旋转轴，所述旋转轴设有曲柄轮、曲柄一，所述旋转轴带动曲柄轮旋转从而使曲柄一上下运动带动飞行组件上下运动。

优选地，所述曲柄一连接有前端机架，曲柄一一端与曲柄轮铰接，另一端端插入前端机架的滑块槽内，使其能在滑块槽内上下移动。

优选地，所述旋转轴设有轴定位机架，所述轴定位机架与主躯干组件连接。

优选地，所述飞行组件包括翅膀组件，所述翅膀组件包括翅膀前连杆、翅膀前固定杆、翅膀后固定杆、翅膀后连杆和翅膀，所述翅膀前连杆与前端机架铰接，所述翅膀前连杆通过滑块槽与曲柄一通过平动连接，所述翅膀前连杆与翅膀后连杆的端面与翅膀的前端面连接；所述翅膀后连杆与主躯干组件铰接，所述翅膀后连杆和翅膀后固定杆与翅膀后端面连接。

优选地，所述方向控制组件包括升降装置和转向装置，所述升降装置连接有升降尾翼，所述转向装置设有转向尾翼。

优选地，所述的升降装置包括舵机一、曲柄二、连杆一、尾翼连接杆一，曲柄二的一端铰接在舵机一的舵机轴上，另一端与连杆一的一端铰接，所述连杆一的另一端连接有尾翼连接杆一，所述尾翼连接杆一与升降尾翼连接。

优选地，所述连杆一中间设有滑块槽，所述连杆一通过滑块槽与主躯干组件平动连接。

优选地，所述转向装置包舵机二、曲柄三、尾部机架、尾翼连接杆二和转向尾翼，所述曲柄三铰接于舵机二的舵机轴上；所述尾部机架与曲柄三通过平动连接；所述转向尾翼设在尾翼连接杆二的一端，所述尾翼连接杆二的另一端与曲柄三另一端连接。

优选地，所述飞行组件至少设有两组。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：