[发明专利]仿生双段扑翼飞行器及飞行控制方法

权利要求书

1.一种仿生双段扑翼飞行器，其特征在于，包括机身、齿轮传动机构、两组外翼、两组内翼、两个曲柄摇摆机构、两个铰接机构和两个翻转机构，两组外翼、两组内翼、两个曲柄摇摆机构、两个铰接机构和两个翻转机构均为相对设置，且均为一一对应；

每个曲柄摇摆机构与对应的内翼连接，并与对应的铰接机构铰接，每个翻转机构与对应的铰接机构固定连接，并与对应的外翼连接；所述齿轮传动机构设置在机身处，包括传动控制电机、第一级齿轮组、第二级齿轮组、主动齿轮和被动齿轮，所述传动控制电机与第一级齿轮组连接，所述第一级齿轮组与第二级齿轮组轴向分布且相互连接，所述第二级齿轮组与主动齿轮连接，所述主动齿轮与被动齿轮啮合，主动齿轮和被动齿轮分别与两个曲柄摇摆机构连接。

2.根据权利要求1所述的仿生双段扑翼飞行器，其特征在于，所述第一级齿轮组包括第一输出齿轮和双联齿轮，所述第二级齿轮组包括第二输出齿轮和二级齿轮，传动控制电机的电机轴与第一输出齿轮的齿轮轴连接，所述第一输出齿轮与双联齿轮啮合，所述双联齿轮的齿轮轴与第二输出齿轮连接，所述第二输出齿轮与二级齿轮啮合，所述二级齿轮的齿轮轴与主动齿轮的齿轮轴连接。

3.根据权利要求2所述的仿生双段扑翼飞行器，其特征在于，所述第一输出齿轮与第一输出齿轮的齿轮轴、双联齿轮与双联齿轮的齿轮轴、二级齿轮与二级齿轮的齿轮轴、主动齿轮与主动齿轮的齿轮轴、被动齿轮与被动齿轮的齿轮轴均为一体化结构。

4.根据权利要求1所述的仿生双段扑翼飞行器，其特征在于，每个曲柄摇摆机构包括摇杆、摆杆、连杆、第一碳板、第二碳板、第一连接件、第二连接件和第一传动杆，所述摇杆和摆杆分别与对应的内翼连接，所述摇杆通过第一连接件与第一碳板连接，所述摆杆通过第二连接件与第二碳板连接，所述第一碳板和第二碳板分别与连杆的两端铰接，所述第一传动杆与第二碳板连接；所述主动齿轮和被动齿轮的圆周方向上均设置有多个均匀分布的通孔，主动齿轮的其中一个通孔作为第一通孔，被动齿轮的其中一个通孔作为第二通孔，第一通孔与第二通孔的位置相对称，其中第一通孔与其中一个曲柄摇摆机构的第一传动杆连接，第二通孔与另一个曲柄摇摆机构的第一传动杆连接。

5.根据权利要求1所述的仿生双段扑翼飞行器，其特征在于，每个翻转机构包括翻转控制舵机和第二传动杆，所述翻转控制舵机的舵机轴通过联轴器与第二传动杆连接，所述第二传动杆与对应的外翼连接。

6.根据权利要求1所述的仿生双段扑翼飞行器，其特征在于，还包括尾翼和摆动机构，所述摆动机构设置在机身的后部，并与尾翼连接。

7.根据权利要求6所述的仿生双段扑翼飞行器，其特征在于，所述摆动机构包括两个摆动控制舵机和万向节，两个摆动控制舵机的舵机轴分别与万向节连接，所述万向节与尾翼连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的仿生双段扑翼飞行器，其特征在于，所述机身、两组外翼和两组内翼均为骨架结构。

9.根据权利要求1-7任一项所述的仿生双段扑翼飞行器，其特征在于，所述齿轮传动机构采用铝合金金属打印。

10.一种飞行控制方法，基于权利要求1-9任一项所述的仿生双段扑翼飞行器实现，其特征在于，所述方法包括：通过齿轮传动机构的传动控制电机带动第一级齿轮组、第二级齿轮组、主动齿轮和被动齿轮依次转动，使曲柄摇摆机构带动内翼摆动，翻转机构和外翼在铰接机构的作用下做相对运动，同时通过翻转机构使外翼翻转，并控制外翼的翻转角度。