[实用新型]一种扑翼两自由度运动实验装置

说明书

本实用新型提供的一种扑翼两自由度运动实验装置，包括整体支架，所述整体支架上安装有：用于驱动扑动翼扑动的扑动驱动机构；用于驱动扑动翼扭转的扭转驱动机构；本实用新型利用扑动驱动机构和扭转驱动机构的配合能够实现扑动运动和扭转运动任意相位差组合；同时，该装置具有较高的可靠性、操作简便易维护，能满足多种测试需求。

技术领域

本实用新型属于扑翼飞行器领域，尤其涉及一种扑翼两自由度运动实验装置。

背景技术

扑翼飞行器依靠扑动翼的上下扑动产生飞行所需要的升力和推力，因其隐蔽性好，气动效率高，在微型飞行器领域展现出巨大的优势，在军用和民用领域也有广泛的应用。近年来，随着各国科研机构研究的不断深入，已经研制了多种微型扑翼飞行器。

生物飞行过程中翅翼的扑动较为复杂，研究表明，生物飞行过程中翅翼不仅会产生复杂的柔性变形，而且一般为多个自由度耦合运动。现阶段微型仿生扑翼飞行器的研究主要分为理论研究和实验测试，理论研究能对飞行器的设计起一定的指导作用，但最终评估飞行器的性能还需要实验验证。

目前国内外用于实验的扑翼飞行器主要采用的方式为曲柄连杆驱动。如吉林大学的一种翅翼可主动变形的多自由度微型扑翼飞行器，申请号为201610168300.X，公开号CN105691615A，虽然实现了扑动翼的多自由度运动，但是属于被动扭转，无法调节幅度。长安大学的一种扑动扭转幅度可变的两自由度扑翼机构及其飞行器，申请号为201910893029.X，公开号为CN110615099A，该专利实现了扑翼的扑动运动和扭转运动，并且能够主动变幅，但是机构不能调节两个运动之间的相位差，且机构传动级数过多，过于复杂。汕头大学的一种可以实现扑动扭转复合运动的仿生扑翼执行机构，申请号为202011332980.7，公开号为CN112340015A，虽然实现了扑翼的两自由度运动，但是无法变幅，只能针对特定状态展开研究。南京航空航天大学的一种机翼自适应主动扭转的扑翼飞行器，申请号为201810344419.7，公开号为CN108750104B，该机构实现扭转主要依靠扑翼前缘和后缘驱动的相位差，这种实现方式扭转的幅度主要取决于扑翼的柔性，局限性较大。吉林大学的一种掠动扭转式三自由度微型扑翼飞行器，申请号为201910397102.4，公开号为CN110104173A，该机构扑翼的扑动运动和扭转运动之间相互耦合，相互影响，并且幅度不可调。北京航空航天大学的一种三自由度扑翼运动测试实验平台，申请号为201811363067.6，公开号为CN109515746B，该机构利用差动轮系的方式实现扑动和扭转，控制难度较大。

由此可见，现有的扑翼多自由度运动实验装置主要不足之处在于：扑动运动和扭转运动之间的耦合影响，无法调节扑动运动和扭转运动的幅度和相位差，机构过于复杂、效率低、可靠性差。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种扑翼两自由度运动实验装置，解决了现有技术中存在的上述不足。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供的一种扑翼两自由度运动实验装置，包括整体支架，所述整体支架上安装有：

用于驱动扑动翼扑动的扑动驱动机构；

用于驱动扑动翼扭转的扭转驱动机构。

优选地，所述整体支架包括上底板和下底板，其中，上底板和下底板平行布置，且两者之间通过底板支撑连接。

优选地，所述扑动驱动机构包括电机，所述电机的输出轴连接有电机齿轮，所述电机齿轮啮合连接有扑动齿轮，所述扑动齿轮上设置有七个第一调幅孔；七个第一调幅孔中的任意一个第一调幅孔内配合安装有第一曲柄；所述第一曲柄的自由端安装在输出组件上；所述输出组件驱动连接有扑动翼。