[实用新型]仿生扑翼飞行器

摘要

本实用新型提供了一种仿生扑翼飞行器，仿生扑翼飞行器包括机架、连接轴和安装在机架上的两套结构相同的独立的扑翼机构。所述的机架下方带有起落架，该扑翼飞行器停放在水平面上时，机架的底面与水平面平行。每套扑翼机构均包括机翼、动子、电机座、类似工字形软铁芯、线圈、边缘有槽轮、橡胶圈、橡胶柱。本实用新型使用摆动电机直接带动机翼摆动，摆动电机与机翼之间没有传动机构，有利于减少扑翼飞行器的重量、能耗、噪声，通过改变施加到摆动电机两极上的电压的波形来控制扑翼飞行器的飞行，不需要复杂的控制机构来控制扑翼飞行器的飞行，有利于减少扑翼飞行器的重量。扑翼机构强度高，寿命长，制造成本低。

主权项

一种仿生扑翼飞行器，包括机架（1）、连接轴（2）和扑翼机构，机架（1）下方带有起落架，该扑翼飞行器停放在水平面上时，机架（1）的底面与水平面平行，其特征在于：机架（1）上安装有两套结构相同的独立的扑翼机构，每套扑翼机构均包括机翼（3）、动子（4）、电机座（5）、工字形软铁芯（6）、线圈（7）、边缘有槽轮（8）、橡胶圈（9）、橡胶柱（10），其中，所述的机翼（3）通过第一铰链与所述的动子（4）连接，第一铰链轴线与机架（1）底面平行，动子（4）通过第二铰链与电机座（5）连接，第二铰链轴线与电机座（5）的底面垂直，动子（4）上固定有圆环形导磁材料（12），其中圆环的圆心在第二铰链轴线上，圆环形导磁材料（12）内侧固定有两块圆弧形永磁体（13），其中圆弧的圆心在第二铰链轴线上，圆弧形永磁体充磁方式为辐射充磁，一块圆弧形永磁体N极在内侧，另一块圆弧形永磁体S极在内侧；所述的工字形软铁芯（6）固定在机架（1）上被动子（4）包围，工字形软铁芯（6）的外侧为圆弧，其中圆弧的圆心在第二铰链轴线上，工字形软铁芯（6）中间有一个让第二铰链穿过的通孔；扑翼飞行器静止时，圆弧形永磁体（13）的圆弧的圆心角的角平分线与工字形软铁芯（6）外侧的圆弧的圆心角的角平分线垂直；所述的工字形软铁芯（6）上对应“工”字一竖部分缠绕有线圈（7），线圈（7）与电源连接；当扑翼飞行器静止时俯视扑翼飞行器，给线圈（7）施加正向电压时，动子（4）受到的磁场力使动子（4）获得顺时针方向的力矩；给线圈（7）施加反向电压时，动子（4）受到的磁场力使动子（4）获得逆时针方向的力矩；一个边缘有槽轮（8）通过第三铰链与动子（4）连接，第三铰链轴线与电机座（5）底面垂直，一个边缘有槽轮（8）通过第四铰链与电机座（5）连接，第四铰链轴线与电机座（5）底面垂直；所述的橡胶圈（9）绷紧在两个边缘有槽轮（8）之间，使扑翼飞行器静止时一套扑翼机构的第二铰链轴线、第三铰链轴线、第四铰链轴线在一个平面内，当机翼（3）和动子（4）围绕第二铰链摆动离开平衡位置时橡胶圈（9）提供回复力；电机座（5）由所述的橡胶柱（10）连接到机架（1）上，电机座（5）通过第五铰链与所述的连接轴（2）连接，第五铰链轴线与电机座（5）底面平行，连接轴把两套扑翼机构的电机座（5）连接在一起；扑翼飞行器静止时，电机座（5）底面与机架（1）底面平行，给线圈（7）通方波交流电，机翼（3）会围绕第二铰链摆动，一个周期内最长施加电压时间取周期的40%至100%，交流电的频率取机翼（3）围绕第二铰链摆动固有频率的90%至110%，给两套扑翼机构的线圈（7）通的交流电频率一致。