[发明专利]一种扑翼飞行器及滚转控制方法

权利要求书

1.一种扑翼飞行器，包括机身（1）、飞行控制系统和尾舵，其特征在于：它还包括一对攻角可变扑动翼和滚转驱动装置；

一对所述攻角可变扑动翼包括翼身（2），扑动机构连接梁（3）和攻角调节机构连接梁（4）；所述扑动机构连接梁（3）设置在所述翼身（2）靠近机身（1）一侧的前端，所述攻角调节机构连接梁（4）设置在所述翼身（2）靠近机身（1）一侧的后端，一对所述攻角可变扑动翼分别为左侧攻角可变扑动翼（5）和右侧攻角可变扑动翼（6）；

所述滚转驱动装置包括双翼扑动机构和双翼攻角调节机构；

所述双翼扑动机构用于驱动所述左侧攻角可变扑动翼（5）的所述扑动机构连接梁（3）和所述右侧攻角可变扑动翼（6）的所述扑动机构连接梁（3）做对称同步扑动运动，使一对所述攻角可变扑动翼做同频同幅扑动运动；

所述双翼攻角调节机构包括扑翼攻角调节结构，扑翼攻角控制舵机（7），舵机摇臂（8）和攻角控制舵杆（9），所述舵机摇臂（8）固定在扑翼攻角控制舵机转轴（7-1）上，所述扑翼攻角调节结构包括攻角控制臂转动连接件（10），左侧攻角控制臂（11）和右侧攻角控制臂（12），所述攻角控制臂转动连接件（10）与所述机身（1）转动连接；所述左侧攻角控制臂（11）和所述右侧攻角控制臂（12）分别与所述攻角控制臂转动连接件（10）的左侧部位和右侧部位铰接，且以经过所述攻角控制臂转动连接件（10）转动轴心的垂面为对称面，对称设置在所述攻角控制臂转动连接件（10）的左右两侧，所述左侧攻角控制臂（11）用于与所述左侧攻角可变扑动翼（5）的所述攻角调节机构连接梁（4）固定连接，所述右侧攻角控制臂（12）用于与所述右侧攻角可变扑动翼（6）的所述攻角调节机构连接梁（4）固定连接，所述左侧攻角控制臂（11）与所述攻角控制臂转动连接件（10）的铰接部位为左侧攻角可变扑动翼攻角控制点（A），所述右侧攻角控制臂（12）与所述攻角控制臂转动连接件（10）的铰接部位为右侧攻角可变扑动翼攻角控制点（B）；所述攻角控制舵杆（9）的一端与舵机摇臂（8）连接，所述攻角控制舵杆（9）的另一端与所述攻角控制臂转动连接件（10）连接；

所述左侧攻角可变扑动翼（5）和所述右侧攻角可变扑动翼（6）通过所述滚转驱动装置对称设置在所述机身（1）的左侧和右侧，所述双翼扑动机构使一对所述扑动翼产生均匀升力；

在所述飞行控制系统的控制下，所述扑翼攻角控制舵机（7）工作，通过所述舵机摇臂（8）带动所述攻角控制舵杆（9）产生一定量的位移，从而使所述攻角控制臂转动连接件（10）偏转，以带动所述左侧攻角可变扑动翼攻角控制点（A）与所述右侧攻角可变扑动翼攻角控制点（B）在上下方向上反方向位移，从而使所述攻角调节机构连接梁（4）在上下方向上反方向位移，以使一对所述攻角可变扑动翼的攻角大小反向变化；以产生左右非对称的升力，从而形成滚转力矩，控制扑翼飞行器进行滚转操纵。

2.根据权利要求1所述的一种扑翼飞行器，其特征在于：所述双翼扑动机构包括扑翼驱动电机（13）和扑动运动驱动结构；所述扑动运动驱动结构包括用于与所述左侧攻角可变扑动翼（5）的所述扑动机构连接梁（3）固定连接的左侧扑动臂（14），用于与所述右侧攻角可变扑动翼（6）的所述扑动机构连接梁（3）固定连接的右侧扑动臂（15），扑动臂驱动轮，左侧驱动臂（16）和右侧驱动臂（17）；所述左侧扑动臂（14）和所述右侧扑动臂（15）的内端与所述机身（1）铰接；所述扑动臂驱动轮包括驱动齿轮(18)，左侧曲柄(19)和右侧曲柄，所述左侧曲柄(19)和所述右侧曲柄分别对称设置在所述驱动齿轮(18)的左侧和右侧，所述左侧驱动臂（16）的上端与所述左侧扑动臂（14）球铰连接，所述左侧驱动臂（16）的下端与所述左侧曲柄(19)球铰连接，所述右侧驱动臂（17）的上端与所述右侧扑动臂（15）球铰连接，所述右侧驱动臂（17）的下端与所述右侧曲柄球铰连接，以使所述扑动运动驱动结构呈左右对称结构；所述扑翼驱动电机（13）通过齿轮传动结构驱动所述驱动齿轮(18)转动，以使所述左侧曲柄(19)和所述右侧曲柄做偏心运动，通过所述左侧驱动臂（16）和所述右侧驱动臂（17）使所述左侧扑动臂（14）和所述右侧扑动臂（15）做对称同步扑动运动，从而使一对所述扑动翼做同频同幅扑动运动，以产生均匀升力。