[发明专利]一种翅膀具有三自由度的扑翼飞行器

摘要

一种翅膀具有三自由度的扑翼飞行器，属于仿生扑翼飞行器领域。该扑翼飞行器左前部调控机构和右前部调控机构、左后部调控机构和右后部调控机构两两对称分布在机身左右两侧，并都可独立运动。前部调控机构和后部调控机构相互配合下，可以高度模仿鸟类飞行时翅膀扑动、扭转和前后扫掠三种运动，为扑翼飞行器提供足够的推力与升力。该扑翼飞行器机动灵活，飞行效率高，若装备图传等设备将在航拍、地理测量、交通执勤、军事侦查和抢险救灾等领域发挥重大作用。

主权项

一种翅膀具有三自由度的扑翼飞行器，包括左机翼(1)、左机翼支架(2)、左前部调控机构(3)、左旋转关节轴承(4)、机身(5)、右旋转关节轴承(6)、右机翼支架(7)、右机翼(8)、右前部调控机构(9)、驱动系统(10)、右后部调控机构(11)、尾翼(12)、左后部调控机构(13)，其特征在于：机身(5)包括右机架(501)、横向机架(502)、左机架(503)，左机架(503)和右机架(501)固连在横向机架(502)上；驱动系统(10)包括无刷电机(1001)、第一级减速小齿轮(1002)、双联减速齿轮(1003)、第二级减速大齿轮(1004)、锂电池、电机调速装置和无线电导航控制装置；左机翼支架(2)由左横向机翼支架、左竖向机翼支架组成；右机翼支架(7)由右横向机翼支架(701)、右竖向机翼支架(702)组成；左横向机翼支架、右横向机翼支架(701)的根部分别与左前部调控机构(3)和右前部调控机构(4)相连；左横向机翼支架、右横向机翼支架(701)上均有圆柱形突起结构，该圆柱形突起结构穿过左旋转关节轴承(4)和右旋转关节轴承(6)，并分别被套住固定；左竖向机翼支架、右竖向机翼支架(702)在后端通过铰链结构分别和左连接杆、右连接杆(1106)相连；左旋转关节轴承(4)和右旋转关节轴承(6)固连在机身(5)上；左前部调控机构(3)和右前部调控机构(9)结构和工作原理均相同，分别对称分布于机身(5)左右两侧；左前部调控机构(3)包括左滚轮轨道、左滚轮、左滚轮齿轮、左滚轮传动齿轮、左接头、左滚轮舵机接线针脚、左滚轮舵机接线换向滑环、左滚轮舵机、左保持架；右前部调控机构(9)包括右滚轮轨道(901)、右滚轮(902)、右滚轮齿轮(903)、右滚轮传动齿轮(904)、右接头(905)、右滚轮舵机接线针脚(906)、右滚轮舵机接线换向滑环(907)、右滚轮舵机(908)、右保持架(909)；左滚轮轨道与右滚轮轨道(901)通过第二级减速大齿轮输出轴相连，对称分布在机身(5)左右两侧并可保持同步转动；右滚轮(902)连接在右保持架(909)的轴上并与滚轮轨道(501)相切；右滚轮齿轮(903)固接在右滚轮(902)的两层中间且与右滚轮保持同圆心，右滚轮齿轮(903)与右滚轮传动齿轮(904)参数相同且始终保持啮合，右滚轮传动齿轮(904)安装在右滚轮舵机(908)输出轴上；右接头(905)前端通过轴承与保持架(909)相连，后端固连在右横向机翼支架(701)上；右滚轮舵机接线针脚(906)固接在右滚轮舵机(908)上并始终保持与滚轮舵机接线换向滑环(507)接触；右滚轮舵机接线换向滑环(507)固接在右接头(905)上，右滚轮舵机(908)固接在右保持架(909)上；尾翼(12)包括尾翼翼面(1201)、尾翼支架(1202)，尾翼支架固连在机身(5)上；左后部调控机构(13)和右后部调控机构(11)结构和工作原理均相同，分别对称分布在机身(5)左右两侧；左后部调控机构(13)由左后部舵机、左摆杆、左后部旋转关节轴承、左滑杆组成；右后部调控机构(11)由右后部舵机(1101)、右摆杆(1102)、右后部旋转关节轴承(1103)、右滑杆(1104)组成；右后部舵机(1101)固连在右机架(501)外侧壁上；右摆杆(1102)的一端固连在右后部舵机(1101)输出轴上，在右后部舵机(1101)的输出轴带动下可绕输出轴转动；右摆杆(1102)的另一端开有盲孔，右后部旋转关节轴承(1103)杆端通过盲孔与右摆杆(1102)相连，并可自由转动；右滑杆(1104)穿在右后部旋转关节轴承(1103)的轴承内圈中，并可相对轴承内圈自由滑动；右滑杆(1104)的一端和右竖向机翼支架(702)铰接。