[发明专利]仿生扑翼飞行器

说明书

本发明涉及飞行器技术领域，公开了一种仿生扑翼飞行器，包括：骨架；前扑翼组件；后扑翼组件；扑动传动机构，包括分别设置在靠骨架前端和后端位置的两组扑动传动组件，所述扑动传动组件分别用于驱动前扑翼组件与后扑翼组件中的扑翼做上下扑动运动；差速传动机构，用于驱动两组扑动传动组件动作；所述差速调节机构用于调节一组或两组主传动机构的输出转速，以改变前扑翼组件和/或后扑翼组件的扑动频率以及两者之间的扑动相位差；驱动电机，用于同时驱动两组主传动机构动作。该飞行器采用一个电机即可实现对前扑翼组件与后扑翼组件之间的扑动相位差和扑动频率的控制，可以更好地模拟蜻蜓真实的运动情况，具有更好的仿生效果。

技术领域

本发明属于飞行器技术领域，具体涉及一种仿生扑翼飞行器。

背景技术

扑翼飞行器是一种基于仿生学原理设计的小型飞行器，具有灵活性好、效率高、重量轻、噪音低、隐蔽性好等特点。与固定翼和旋翼飞行器相比，扑翼飞行器兼具其优点，且能量利用率更高，在军事和民用领域具有广阔的潜在应用前景。现有的仿昆虫扑翼飞行器一般都是采用单翼扑动或者复翼扑动，但一般都只能实现简单的上下扑动，且无法实现实时调节飞行状态，仿生程度较低，导致飞行器飞行效率低、灵活性不好、稳定性差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种仿生扑翼飞行器，可实现复翼复杂的扑翼动作，仿生程度高。

本发明通过下述技术方案实现：

仿生扑翼飞行器，包括：

骨架；

前扑翼组件，所述前扑翼组件设置在骨架前端，前扑翼组件的两个扑翼分别与骨架之间铰链连接；

后扑翼组件，所述后扑翼组件设置在骨架后端，后扑翼组件的两个扑翼分别与骨架之间铰链连接；

扑动传动机构，包括分别设置在靠骨架前端和后端位置的两组扑动传动组件，所述扑动传动组件分别用于驱动前扑翼组件与后扑翼组件中的扑翼做上下扑动运动；

差速传动机构，包括两组主传动机构和差速调节机构，两组主传动机构分别与两组扑动传动组件之间传动连接，用于驱动两组扑动传动组件动作；所述差速调节机构用于调节一组或两组主传动机构的输出转速，以改变前扑翼组件和/或后扑翼组件的扑动频率以及两者之间的扑动相位差；

驱动电机，所述驱动电机设置在骨架上，用于同时驱动两组主传动机构动作。

在一些实施例中，所述主传动机构包括行星轮系和行星传动齿轮，所述行星轮系包括依次啮合连接的太阳轮组件、行星齿轮和齿圈，所述太阳轮组件和行星传动齿轮同轴设置，所述太阳轮组件与骨架转动连接，所述行星传动齿轮与太阳轮组件的转轴之间转动连接；

所述驱动电机驱动太阳轮组件转动，所述行星传动齿轮与行星齿轮连接，使行星齿轮在绕太阳轮组件公转时，能够驱动行星传动齿轮转动，所述行星传动齿轮与扑动传动机构之间传动连接；

至少一组主传动机构中的齿圈能够转动，所述差速调节机构通过限制齿圈的转动或解除对齿圈的转动限制，以调节主传动机构中行星传动齿轮的转速。

在一些实施例中，其中一组主传动机构的齿圈与骨架固定连接，另一组主传动机构的齿圈能够转动。

在一些实施例中，所述太阳轮组件包括同轴设置的第一太阳轮和第二太阳轮，所述第一太阳轮设置于齿圈一侧，所述行星齿轮与第二太阳轮之间啮合连接，所述驱动电机同时驱动两个主传动机构的第一太阳轮转动。

在一些实施例中，所述差速调节机构包括差速驱动组件和导杆，所述导杆在中间位置处与骨架之间铰接，所述导杆一端设置到能够转动的齿圈的位置，在导杆该端端部设置有能够与对应齿圈上设置的卡接槽配合的卡接件；

所述差速驱动组件用于驱动导杆沿铰接点转动，使卡接件能够配合卡设到卡接槽内限制齿圈的转动，或使卡接件从卡接槽中脱出，解除对齿圈的转动限制。