一种具有可控被动扭转的高频扑翼仿生昆虫飞行器

摘要

本发明提供了一种具有可控被动扭转的高频扑翼仿生昆虫飞行器，包括：机身框架，以及设置于机身框架上的空心杯动力马达、曲柄摇杆传动机构、减速齿轮组、仿生扑翼、可控被动扭转机构和滚珠轴承组，曲柄摇杆传动机构将空心杯动力马达输出轴的转动转化为两只扑翼的往复拍打运动，以模仿昆虫飞行；减速齿轮组用于将空心杯动力马达输出轴的转速降低，使最终扑翼的拍打动作在一范围内；可控被动扭转机构保证扑翼可绕转轴进行扭转以产生向上升力，同时限位器与电磁铁之间的斥力使扑翼回到竖直位置。本发明滚珠轴承组、曲柄摇杆传动机构和可控被动扭转机构，达到了大幅度减小传动摩擦，有效将动力转化为飞行器升力的目的。

主权项

一种具有可控被动扭转的高频扑翼仿生昆虫飞行器，其特征在于，包括：机身框架，以及设置于机身框架上的空心杯动力马达、曲柄摇杆传动机构、减速齿轮组、仿生扑翼、可控被动扭转机构和滚珠轴承组，其中：所述减速齿轮组连接空心杯动力马达的输出轴，用于将空心杯动力马达的输出轴的转速降低，使仿生扑翼最终的拍打频率在所需范围，同时减速齿轮组中的被动齿轮的一部分作为曲柄摇杆传动机构的曲柄；所述曲柄摇杆传动机构为实现仿生扑翼拍打动作的主体，其通过翼轴与仿生扑翼连接，从而将空心杯动力马达输出轴的转动转化为两只仿生扑翼的往复拍打运动，实现模仿昆虫飞行；所述可控被动扭转机构由磁性角度限位器和电磁铁构成，磁性角度限位器用于仿生扑翼扭转角限位，在仿生扑翼拍打时保证仿生扑翼绕翼轴进行旋转，从而产生竖直向上的升力；同时磁性角度限位器与电磁铁之间的斥力促使仿生扑翼回到竖直位置，实现可控性；所述滚珠轴承组分布于飞行器各个转轴，包括减速齿轮组的转轴、曲柄摇杆传动机构的转轴以及与仿生扑翼粘接的翼轴处，用于减小飞行器的传动摩擦。