[实用新型]瓦特型六连杆扑动机构

说明书

本实用新型提供了一种瓦特型六连杆扑动机构，扑动机构包括电机、曲柄、机翼铰接杆系、一号刚性三角形单元和二号刚性三角形单元，其中电机驱动曲柄做圆周运动，曲柄与一号刚性三角型单元铰接，一号刚性三角形单元和二号刚性三角形单元铰接，一号刚性三角形单元和二号刚性三角形单元同时与机翼铰接杆系铰接。一个扑动周期内，下扑时机翼舒展成直线，上扑时内外段呈一定夹角，扑动姿态十分相似真实鸟类的翅膀扑动。本实用新型既解决了扑动效率不高的问题，又增加了扑动姿态的像真程度，相较于双套四连杆扑动机构，有了很明显的提升。

技术领域

本实用新型涉及扑翼飞行器领域，具体是一种瓦特型六连杆扑动机构。

背景技术

现有的双段扑翼扑动机构如图1所示，为单边扑翼结构,大多采用了两套四连杆式的扑动机构，一套四连杆机构驱动内段产生扑动，如图2所示，另一套四连杆机构带动外段扑动，如图3所示，从而实现内外段同时扑动，模拟鸟类翅膀扑动的效果。

双套四连杆式扑动机构的一个扑动周期内存在着两个无法调和的矛盾，其上扑过程和下扑过程分别如图4和图5所示。第一，在机翼开始下扑时，内外段在上端极限位置存在相对运动，即内段开始向下，外段会继续向上扑动一定角度后再跟随内段一起向下，这样就造成了气动力的浪费，降低了飞行效率。同时内外段的相对运动会增加铰接点的负载。第二，扑翼机的升力和扑动角有关，如果增加机构的扑动角，如图6和图7所示，同时内外段的相对运动会增加，有效的扑动角度并没有增加。所以现有的扑动机构的扑动飞行效率低下，飞行过程中扑动频率高，产生的有效气动力低，影响了飞行品质。同时也正是因为上述的两个矛盾，导致双套四连杆式的扑动机构的扑动姿态更加机械，更加僵硬，无法模拟出鸟类那样流畅的扑动姿态。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种瓦特型六连杆扑动机构，既解决了扑动效率不高的问题，又增加了扑动姿态的像真程度，相较于双套四连杆扑动机构，有了很明显的提升。

本实用新型提供了一种瓦特型六连杆扑动机构，包括电机、曲柄、机翼铰接杆系、一号刚性三角形单元和二号刚性三角形单元，其中电机驱动曲柄做圆周运动，曲柄与一号刚性三角型单元铰接，一号刚性三角形单元和二号刚性三角形单元铰接，一号刚性三角形单元和二号刚性三角形单元同时与机翼铰接杆系铰接。

本实用新型还提供了一种瓦特型六连杆扑动机构的扑动方法，包括以下步骤：

1）机翼从上极点开始下扑时，机翼成一条直线，展长最大，这样就保证了此时机翼有最大的做工面积。

2）在内段机翼扑动到最下端时，外段绕着内外段铰接点继续向下扑动，这样就增加了整个机翼的扑动做功行程。

3）内外段同时上扑时，内段机翼与外段机翼呈现一定的夹角，这样就减小了机翼展长，缩减了机翼的迎风面积，缩小了上扑所造成的负的气动力。

4）在内段机翼到达上极点时，内段结构角速度逐渐缩小至零，存在短暂的等待时间，等待外段到达上极点与内段形成一条直线再一同下扑，开始下一个循环动作。

这样一个扑动周期，下扑时机翼舒展成直线，上扑时内外段呈一定夹角，扑动姿态十分相似真实鸟类的翅膀扑动。

本实用新型有益效果在于：

1 相较于现有的双段扑翼结构，本实用新型的扑动做工角度更大。

2 本实用新型扑动效率高，可以降低扑动频率，可以提高齿轮和铰接点等活动结构的寿命。

3 扑动姿态更加逼真。

附图说明

图1为单边扑翼结构示意图。

图2为第一套四连杆机构示意图。

图3为第二套四连杆机构示意图。