[发明专利]游隼次级飞羽与尺骨协同运动的仿生连接结构

说明书

游隼次级飞羽与尺骨协同运动的仿生连接结构，属于仿生结构技术领域。它包括安装有仿生次级飞羽尺骨骨架的仿生机翼、附着在仿生机翼上的仿生肌腱，排状分布在仿生机翼一侧的若干根仿生次级飞羽羽根，所述仿生次级飞羽羽根的端部与仿生机翼之间通过旋转连接件活动相连，若干根所述仿生次级飞羽羽根上附着有仿生线性连接结构。本发明通过对猛禽的次级飞羽的肌腱‑表皮连接机制进行研究，结合运动学相关知识，完成对仿生结构的结构设计，该结构中，通过设置的仿生线性连接结构、背侧仿生肌腱束、腹侧仿生肌腱束对仿生次级飞羽羽根进行连接、固定及控制，能够实现仿生次级飞羽羽根的滑动及张开和合拢运动。

技术领域

本发明属于仿生结构技术领域，具体涉及游隼次级飞羽与尺骨协同运动的仿生连接结构。

背景技术

次级飞羽覆盖在鸟类上臂处的尺骨肌肉外部，形成了翅膀的内翼部分，在上臂关节和肌肉的带动下，羽毛内翼面也会随之运动。由于次级飞羽具有较大的弧度和长度，可以产生更大的升力。

次级飞羽对鸟类的飞行有重要影响，研究表明，在翼尖切断次级飞羽可显著减少飞行距离。研究人员曾使用机载和高速视频拍摄了草原雕的栖息，研究了非定常空气动力学中气动弹性羽毛偏斜的作用。研究发现，鸟类具有飞行高机动性的原因之一是翅膀变形的能力，使得鸟类可以在平稳的滑行和深空的失速之间快速切换。而羽毛可以以一种非常方便和有效的方式变形，这使得鸟类具有出色的飞行能力。对鸟类的羽毛的研究，揭示了潜在的阻力和升力所产生的物理机制。

在空中飞翔时，鸟类可以在极短时间内灵活地改变飞行姿态，具有很高的机动性能。而以鸟类为仿生原型的仿生飞行器由于其良好的气动效率、隐蔽性、低噪声等，在军事和民用领域具有广阔的前景。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种游隼次级飞羽与尺骨协同运动的仿生连接结构，能够用于仿生飞行器机翼的组装连接。

本发明提供如下技术方案：游隼次级飞羽与尺骨协同运动的仿生连接结构，其特征在于：包括安装有仿生次级飞羽尺骨骨架的仿生机翼、附着在仿生机翼上的仿生肌腱，排状分布在仿生机翼一侧的若干根仿生次级飞羽羽根，所述仿生次级飞羽羽根的端部与仿生机翼之间通过旋转连接件活动相连，若干根所述仿生次级飞羽羽根上附着有仿生线性连接结构。

所述的游隼次级飞羽与尺骨协同运动的仿生连接结构，其特征在于所述仿生肌腱位于仿生机翼背部一侧，仿生肌腱上设有若干根与仿生次级飞羽羽根一一对应的背侧仿生肌腱束，所述背侧仿生肌腱束的一端附着在仿生肌腱上，另一端附着在仿生次级飞羽羽根上。

所述的游隼次级飞羽与尺骨协同运动的仿生连接结构，其特征在于所述背侧仿生肌腱束上附着在仿生次级飞羽羽根上的部位分布有若干根第一分束，若干根所述第一分束沿着背侧仿生肌腱束呈树状发散排布，并包裹在仿生次级飞羽羽根上。

所述的游隼次级飞羽与尺骨协同运动的仿生连接结构，其特征在于所述仿生机翼腹部一侧设有若干个与仿生次级飞羽羽根一一对应的腹侧仿生肌腱束，所述腹侧仿生肌腱束一端附着在仿生机翼上，另一端设有若干根第二分束，若干根所述第二分束呈树状形态分布，并附着在仿生次级飞羽羽根上。

所述的游隼次级飞羽与尺骨协同运动的仿生连接结构，其特征在于所述腹侧仿生肌腱束、机翼径向线及对应的仿生次级飞羽羽根的羽根轴向线之间形成一个三角形结构。

所述的游隼次级飞羽与尺骨协同运动的仿生连接结构，其特征在于所述仿生线性连接结构为层状结构的仿生肌肉，其覆盖在若干根所述仿生次级飞羽羽根的表面。

所述的游隼次级飞羽与尺骨协同运动的仿生连接结构，其特征在于所述旋转连接件包括第一圆环片及与第一圆环片相对设置的第二圆环片，所述第一圆环片、第二圆环片结构相同。