一种两自由度扑翼飞行器

摘要

本实用新型涉及一种两自由度扑翼飞行器。其技术方案是：所述飞行器由机身(1)、驱动机构(3)、两个机翼(4)、尾翼机构(5)和控制系统组成。电动机(22)通过齿轮将运动传递给第一转轴(25)，安装在第一转轴(25)两端的曲柄(26)通过两个连杆(27)带动两个机翼(4)实现机翼的扑动运动。安装在第一转轴(25)中部的小皮带轮(28)通过皮带与大皮带轮(31)连接，大皮带轮(31)的转动通过第二连杆(17)、摇杆(18)和两个机翼(4)实现机翼的扭转运动。发射机(41)将遥控信号传输给接收机(6)，控制电动机(22)以实现机翼的扑动和扭转，控制尾翼舵机(38)实现飞行器的转向。本实用新型具有结构简单、驱动原动件少、能实现两自由度的扑翼运动、飞行灵活和产生的有效升力大的特点。

主权项

一种两自由度扑翼飞行器，其特征在于所述两自由度扑翼飞行器由机身(1)、驱动机构(3)、两个机翼(4)、尾翼机构(5)和控制系统组成；设机身头部为前方，面对机身头部的左侧为左方，前后方向为纵向，左右方向为横向；机身(1)是由机身头部(11)、机身中部(10)和机身尾部(14)依次连接而成；机身中部(10)的结构是：左侧的竖直框架和右侧的竖直框架通过四个横向水平杆件连接为一个箱形框架，两侧的竖直框架对称设置；竖直框架的靠近底部处对称地设有纵向水平梁，两个纵向水平梁的中部对称地设有第一轴承座(13)；两侧的竖直框架的上水平杆件下平面的靠近前端处对称地设有第三轴承座（8），右侧竖直框架的上水平杆件下平面的靠近后端处设有第二轴承座(7)；两侧的竖直框架底部靠近前端处沿横向设有电机固定架(12)，两侧的竖直框架的前部上角处对称地设有电池固定架(9)；机身头部(11)由两个相同的弧形构件构成，弧形构件对称地固定在机身中部(10)的前端两侧；机身尾部(14)是由纵向水平杆和纵向固定杆构成；纵向水平杆的前端固定在机身中部(10)后端的横向上水平杆的中间位置处，纵向固定杆的前端固定在机身中部(10)后端的横向下水平杆的中间位置处，纵向固定杆的后端与纵向水平杆的中部固定连接，纵向水平杆和纵向固定杆与对应的横向上水平杆和横向下水平杆相互垂直；纵向水平杆件由后向前依次设有销孔(15)和螺纹孔(16)；驱动机构(3)包括电动机(22)、小齿轮(23)、大齿轮(24)、小皮带轮(28)、第一转轴(25)、两个曲柄(26)、两个连杆(27)、第二转轴(30)、大皮带轮(31)、第二连杆(17)、摇杆(18)、第三转轴(21)和两个机翼安装架(20)；电动机(22)安装在机身中部(10)的电机固定架(12)上，小齿轮(23)安装在电动机(22)的输出轴，小齿轮(23)与大齿轮(24)啮合；第一转轴(25)安装在机身中部(10)的第一轴承座(13)上，在第一转轴(25)的两端对称地装有曲柄(26)，两个曲柄(26)之间由左向右依次装有大齿轮(24)和小皮带轮(28)；两个曲柄(26)末端与各自对应的连杆(27)的一端通过球面副连接，两个连杆(27)的另一端设有球面副，球面副的外圈固定有连接机翼的销轴(29)；第二转轴(30)安装在机身中部(10)的第二轴承座(7)上，第二转轴(30)靠近左端处装有大皮带轮(31)，大皮带轮(31)通过皮带与小皮带轮(28)连接，大皮带轮(31)的侧面靠近边缘处装有连接连杆的销轴；第三轴承座(8)上装有第三转轴(21)，第三转轴(21)的两端固定有机翼安装架(20)，机翼安装架(20)位于第三轴承座(8)的外侧，机翼安装架(20)为长方体，机翼安装架(20)沿长的方向开有连接机翼的通孔(19)；第三转轴(21)的中部靠近左端处固定有摇杆(18)，摇杆(18)的另一端与第二连杆(17)的一端铰接，第二连杆(17)的另一端与大皮带轮(31)上的连接连杆的销轴铰接；两个机翼(4)形状相同，均由翼面(32)、凹形构件(34)和连接机翼安装架的销轴(35)构成；翼面(32)的根部与凹形构件(34)的封闭端固定连接，凹形构件(34)的开口端装有连接机翼安装架的销轴(35)，连接机翼安装架的销轴(35)与连接机翼的通孔(19)活动连接；凹形构件(34)封闭端的平面开有销轴通孔(33)，销轴通孔(33)与连杆(27)球面副的外圈固定的连接机翼的销轴(29)固定连接；尾翼机构(5)由尾翼舵机(38)、舵臂(39)、第三连杆(40)、尾翼(36)和连接机身尾部的销轴(37)组成；尾翼(36)是由垂尾和平尾组成；垂尾的平面形状为梯形，平尾是由前部的等腰三角形和后部的矩形构成的整体，垂尾垂直地固定在平尾的中间位置处；尾翼舵机(38)通过螺栓和机身尾部(14)的螺纹孔(16)与机身尾部(14)固定连接，尾翼舵机(38)的输出轴装有舵臂(39)，舵臂(39)与第三连杆(40)的一端铰接，第三连杆(40)的另一端与尾翼(36)铰接；尾翼(36)通过连接机身尾部的销轴(37)和机身尾部(14)的销孔(15)与机身尾部(14)活动连接；控制系统的结构是：发射机(41)与接收机(6)无线连接，锂电池(2)与接收机(6)的输入端口连接；接收机(6)的输出端口1与电动机(22)连接，接收机(6)的输出端口2与尾翼舵机(38)连接；锂电池(2)安装在电池固定架(9)上，接收机(6)固定在机身尾部(14)的纵向水平杆件的靠近前端处。