[发明专利]同步带传动卷帘连续旋转翼装置

说明书

本发明公开了一种同步带传动卷帘连续旋转翼装置，包括旋转帘翼和旋转轴，旋转帘翼固定连接在旋转轴上，旋转帘翼包括旋转框架，以及安装在旋转框架内的卷帘，旋转框架内还设置有同步带、同步带轮以及驱动电机，用于控制卷帘的展开和收缩。本发明吸收了扑翼飞行和旋翼飞行的优点，又克服了两者的缺点，能解决目前小型和微型飞行器中存在的气动效率较低的瓶颈问题，具有待机行程阻力小、工作行程推力大且稳定、气动效率高、装置结构较简单、制造方便的特点，可广泛应用于低雷诺数飞行的各类小型飞行器和无人机中。

技术领域

本发明涉及可动翼飞行器和飞行机器人领域，特别是一种同步带传动卷帘连续旋转翼装置。

背景技术

飞行器飞行方式有固定翼、旋翼和扑翼三种飞行类型，其中扑翼飞行是自然界飞行生物采用的飞行方式，主要利用双翅的上下扑动同时产生升力和推力，其主要特点是将举升、悬停和推进功能基于一体，同时具有很强的机动性和灵活性，更适合于执行绕过障碍物等的飞行。对于小尺寸和低速飞行状态的飞行器，属于低雷诺数下飞行，扑翼产生的非定常升力比固定翼的定常升力大得多；从推力方面来看，扑翼推进效率比螺旋桨推进效率高。

目前扑翼飞行器研究主要集中在模拟大自然中飞行生物的飞行姿态设计各种扑翼机构。扑翼驱动机构划可以分为多自由度扑翼驱动机构与单自由度扑翼驱动机构，前者能实现复杂的运动形式，但机构相对庞大复杂，后者驱动机构只需要实现拍打运动，通过固定机翼的后缘形成一个随机翼拍打而变化的迎角来实现扭转运动。

但这些扑翼机构的共同问题是总体气动效率偏低，甚至低于同尺度的固定翼微型飞行器。扑翼飞行器总体效率低下的主要原因是目前研究中大多是简单的仿造鸟类或昆虫翅膀的外形和扑动运动，却很难实现飞行生物扑翼上下扑动过程中利用翼翅自身姿态和结构的改变减小空气阻力并产生非定常气动力，由此产生的气动效率较低问题严重制约了扑翼式飞行器的普及应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种非常显著的减小飞行器飞行阻力大、提升气动效率、同时提供升力和推力、不同于旋翼飞行和扑翼飞行的同步带传动卷帘连续旋转翼装置，以解决现有扑翼和旋翼技术中存在的上述问题。

本发明公开了一种同步带传动卷帘连续旋转翼装置，其特征在于包括旋转帘翼和旋转轴，所述旋转帘翼固定连接在所述旋转轴上，所述旋转帘翼包括旋转框架以及安装在所述旋转框架内的卷帘，所述旋转框架内还设置有同步带、同步带轮和驱动电机，用于控制所述卷帘的展开和收缩。

进一步的是，所述旋转框架设置有中心孔、直梁和实心卷帘安装梁，所述直梁的方向与所述中心孔的轴线平行，所述直梁的轴线与所述实心卷帘安装梁的轴线平行；所述卷帘安装在所述直梁和所述实心卷帘安装梁上；所述旋转轴连接所述中心孔和设置在飞行器上的第二减速器；所述卷帘上有卷帘迎风面、卷帘背风面和卷帘通孔，所述驱动电机安装在所述电机安装孔上，所述同步带和所述同步带轮安装在所述直梁和所述实心卷帘安装梁上，所述卷帘插装在所述同步带上。

进一步的是，还包括设置在所述飞行器上的电动机，所述电动机的输出轴安装在所述第二减速器输入孔内。

进一步的是，所述旋转框架还设置有第一减速器，所述驱动电机的输出轴安装在所述第一减速器的输入孔内。

进一步的是，所述旋转框架上还包括用于加强所述旋转框架的强度的外加强曲梁和内加强曲梁中的至少一种。

进一步的是，所述直梁、所述外加强曲梁和所述内加强曲梁均为空心结构；

和/或，

所述直梁、所述外加强曲梁和所述内加强曲梁为工程塑料材质；

和/或，

所述直梁、所述外加强曲梁和所述内加强曲梁为碳素纤维材质。