[发明专利]微小型压电仿生扑翼飞行器

摘要

本发明公开了一种微小型压电仿生扑翼飞行器，包括机身，两个仿生扑翼，两个具有振幅放大机构的压电驱动器和辅助结构；所述两个压电驱动器对称固定于所述机身腔体的内部两侧；所述振幅放大机构一端与所述压电驱动器连接，一端与所述仿生扑翼连接；所述辅助机构用于支撑所述机身。本发明可以实现可控的拍打扭转复合动作，具有主动扭转功能，从而大幅提升飞行器所需的气动升力和飞行姿态的可控性；具有轻质、低能耗、结构简单、能量转化效率高等突出优点。

主权项

1.一种微小型压电仿生扑翼飞行器，其特征在于：包括机身(1)，两个仿生扑翼(4/5)，两个具有振幅放大机构的压电驱动器(2/3)和辅助结构；其中，所述两个压电驱动器对称固定于所述机身腔体(9)的内部两侧；所述振幅放大机构(6)一端与所述压电驱动器连接，一端与所述仿生扑翼连接；所述辅助机构用于支撑所述机身。

2.根据权利要求1所述的微小型压电仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述压电驱动器包括基板层(7)和激励层(8)。

3.根据权利要求2所述的微小型压电仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述基板层(7)外环设有四个通孔，用于与所述机身腔体(9)装配；中心位置设有圆孔，用于安装所述振幅放大机构(6)。

4.根据权利要求2所述的微小型压电仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述激励层(8)为四片90°扇形压电陶瓷片，粘贴在基板层(7)的一侧。

5.根据权利要求1所述的微小型压电仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述振幅放大机构(6)为单悬臂梁结构。

6.根据权利要求1所述的微小型压电仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述辅助机构包括机身前支撑(15/16)，机身中支撑(13/14)，机身后支撑(11/12)。

7.根据权利要求1所述的微小型压电仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述仿生扑翼包括翅前缘(17)、翅脉(18/19)和翅膜(20)，翅膜粘贴在翅前缘和翅脉上；其中，所述翅前缘和翅脉采用碳纤维材料，所述翅膜采用聚酯薄膜。

8.根据权利要求4所述的微小型压电仿生扑翼飞行器，其特征在于：处于对角位置的第一片压电陶瓷片(8‑1)与第三片压电陶瓷片(8‑3)构成A相，两片陶瓷片的极化方向相反；处于对角位置的第二片压电陶瓷片(8‑2)与第四片压电陶瓷片(8‑4)构成B相，两片陶瓷片的极化方向相反。

9.根据权利要求8所述的微小型压电仿生扑翼飞行器，其特征在于：当A、B两相同时施加频率相同、时间相位差为90°的交流信号时，两种面外弯曲振动相互耦合，在压电驱动器表面形成行波运动；压电驱动器的行波运动经由振幅放大机构根部向外传导并二级放大，转化为两个仿生扑翼的拍打与扭转复合运动。