一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器及制作方法

摘要

本发明公开的一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器及制作方法，涉及微型扑旋翼飞行器及制作方法，属于微小型飞行器领域。本发明包括机翼、旋转机构、驱动机构、电源装置、方向控制装置、弹性起落架。驱动机构用于将音圈电机输出的直线往复运动传递至主轴和柔性连接件上，从而带动机翼上下扑动。旋转机构用于支撑机翼绕主轴自由旋转。方向控制装置利用机翼旋转产生的下洗气流，通过一对舵面实现转向控制。本发明还公开上述微型扑旋翼飞行器的制作方法。本发明在实现垂直起降，悬停控制、转向控制、前飞控制功能的基础上，能够消除由驱动机构带来的机身水平方向上的大幅度震颤。此外，本发明结构简洁，有利于扑旋翼飞行器微型化。

主权项

一种基于音圈电机驱动的微型扑旋翼飞行器，包括机翼(1)、旋转机构(2)、驱动机构(3)、电源装置(4)、方向控制装置(5)、弹性起落架(6)；所述机翼(1)为两个相同的薄膜翼，所述的薄膜翼包括机翼主梁(101)、斜次梁(102)、垂直次梁(103)和翼膜(104)，所述的翼膜(104)强度需保证薄膜翼能够承受使用工况下的气动载荷；薄膜(104)粘在主梁(101)、斜次梁(102)和垂直次梁(103)支撑所构成平面上；主梁(101)、斜次梁(102)和垂直次梁(103)均采用密度低刚度大的材料；机翼(1)的主梁(101)穿过旋转支架(201)的圆孔与柔性连接件(307)固连，并保证在静止状态下机翼(1)与水平面间形成正攻角；其特征在于：驱动机构(3)用于将音圈电机(305)输出的直线往复运动传递至主轴(302)和柔性连接件(307)上，从而带动机翼(1)上下扑动；驱动机构(3)包含机身(301)、主轴(302)、固定在机身上的弹簧座(303)和弹簧(304)、音圈电机(305)、固定片(306)、柔性连接件(307)；通过调整弹簧(304)刚度实现驱动机构(3)与音圈电机(305)的共振，使音圈电机(305)输出的振幅更大；柔性连接件(307)通过固定片(306)连接在主轴(302)上端，柔性连接件(307)采用弹性适度且有足够韧性的材料；通过柔性连接件(307)的形变，实现机翼(1)下拍时攻角‑10度～0度之间，上拍时实现机翼(1)攻角值介于40度～60度之间，使机翼(1)在维持正升力的基础上，有效的减小负升力。