[发明专利]仿生飞行器及仿生飞行器的制造方法

说明书

本申请提供了一种仿生飞行器及仿生飞行器的制造方法。该仿生飞行器包括中心部(1)和多个翅部(2)，多个翅部(2)圆周阵列地形成于或连接于中心部(1)。翅部(2)相对于中心部(1)翘起，使得仿生飞行器呈碗形。仿生飞行器的材料包括热塑性形状记忆聚合物。仿生飞行器的制造方法包括：提供仿生飞行器的二维结构，仿生飞行器的二维结构上包括设置于翅部(2)的连接点(3)；提供预拉伸的组装基底平台，预拉伸的组装基底平台上包括连接区域；将仿生飞行器的二维结构转印至预拉伸的组装基底平台上，连接点(3)连接于预拉伸的组装基底平台的连接区域；释放组装基底平台的预拉伸，得到屈曲变形的仿生飞行器。

技术领域

本申请涉及先进制造技术领域，尤其涉及一种仿生飞行器及仿生飞行器的制造方法。

背景技术

微型飞行器具有机动灵活、隐蔽性好、成本低廉等特点，有着广泛的应用前景。对于微型飞行器来说，缩小结构体积、降低飞行噪声是其发展中最亟待解决的问题。

新型微型飞行器系统的研发主要受制于其尺寸：(I)整机尺寸直接限制了功能模块。即微型飞行器体积减小给机载传感器、天线等功能电路与结构一体化设计、制造带来了巨大挑战；(II)尺寸的缩小给动力系统带来了挑战。采用主动推进时，要求发动机体积小、能量密度高。并且，螺旋桨在微型飞行器翼展尺寸处于7.6cm以下时不能产生有效推力。因此，小体积的飞行结构是当前研究的一个热点。

当前，三维结构的主要制备方法包括3D打印以及残余应力组装方法，但上述方法均存在无法实现三维结构的多功能集成，或组装的三维结构构型简单等问题。

发明内容

为了改善或解决背景技术中提到的至少一个问题，本申请提供了一种仿生飞行器及该仿生飞行器的制造方法。

该仿生飞行器包括中心部和多个翅部，所述多个翅部圆周阵列地形成于或连接于所述中心部，所述翅部相对于所述中心部翘起，使得所述仿生飞行器呈碗形，

所述仿生飞行器的材料包括热塑性形状记忆聚合物。

在本申请的至少一个实施方式中，所述翅部包括靠近所述中心部的连接点与远离所述中心部的翅尖，所述连接点与所述翅尖的连线限定出了所述翅部的两边，

单个所述翅部的所述两边上的中点为第一翅部中点、第二翅部中点，所述第一翅部中点和所述第二翅部中点的连线与所述中心部所在的平面的夹角为倾斜角，所述倾斜角小于10°。

在本申请的至少一个实施方式中，所述倾斜角为2～5°。

在本申请的至少一个实施方式中，所述翅部包括远离所述中心部的翅尖，所述翅尖之间的最远距离为翼展，所述翼展小于30mm。

在本申请的至少一个实施方式中，所述翼展为3～20mm。

在本申请的至少一个实施方式中，所述翅部的数量为4至12，所述翅部呈月牙形。

本申请的仿生飞行器的制造方法中的所述仿生飞行器为前述的仿生飞行器，

所述制造方法包括：

提供所述仿生飞行器的二维结构，所述仿生飞行器的二维结构上包括设置于所述翅部的连接点；

提供预拉伸的组装基底平台，预拉伸的所述组装基底平台上包括连接区域；

将所述仿生飞行器的二维结构转印至预拉伸的所述组装基底平台上，所述连接点连接于预拉伸的所述组装基底平台的所述连接区域；

释放所述组装基底平台的预拉伸，得到屈曲变形的所述仿生飞行器。

在本申请的至少一个实施方式中，所述制造方法还包括：

通过旋涂固化的方法制备形状记忆聚合物薄膜，通过激光切割所述形状记忆聚合物薄膜得到所述仿生飞行器的二维结构。