一种可折叠的扑动微型飞行器

未命名 08-02 阅读:85 评论:0


1.本发明属于微型飞行器设计和制造技术领域,具体涉及一种可折叠的扑动微型飞行器。
技术背景
2.微型飞行器由于其体积小、灵敏性强、隐蔽性好、便以携带等优点,广泛应用于军事领域和用领域,在军事领域可进行敌情侦察、目标搜索等,在民用领域可代替人类搜索有毒气体或化学物质、搜寻灾难幸存者等。其中可折叠扑翼飞行器由于其良好的气动特性等优点,成为各国研究的重点。
3.通过观察自然界中的瓢虫等甲虫,发现其在飞行结束后都会将柔软的翅膀折叠然后置于翅翘下面来更好的适应周围环境。直翼扑翼机无法通过比自身尺寸更小的通道或者空间,可折翼扑翼微飞行器可将机翼折叠以减小面积,然后通过爬行越过障碍完成勘探等工作。因此对瓢虫等甲虫的探索有利于可折叠扑翼微飞行器的研究。
4.目前,在扑翼微飞行器的研究当中,机翼主要设计为一个整体,只能进行单纯的扑动运动,并不能折叠,导致扑翼机体积较大,无法穿越狭小障碍进行勘探及不便携带。或者可以折叠的扑翼飞行器大都是折叠机构和扑动机构设计复杂,折叠和浦东机构的干涉而不能够形成足够的升力。


技术实现要素:

5.本发明的目的是提供一种可折叠的扑动微型飞行器,其整体式传动系统控制机构用于控制扑翼微飞行器的扑动以及在起飞前和降落后可自动完成展翼和收翼动作,保证了飞行器顺利飞行,并且方便回收和携带。
6.本发明的目的通过如下技术方案实现:
7.一种可折叠的扑动微型飞行器,包括右机翼a、传动系统b和左机翼c;所述的右机翼a与左机翼c为关于机身a—a中轴线的对称结构,所述的机翼包括摆杆1和位于机翼折叠面上的第一折翼3、第二折翼4、第三折翼5和第四折翼6,所述的第一折翼3的一端与第二折翼5转动连接,第三折翼5的一端转动连接在第一折翼3的中部,第三折翼5的另一端与转动连接在第四折翼6的端部,第二折翼4的一端转动连接在第一折翼3的另一端,第二折翼4的另一端转动连接在第四折翼6的中部;第一折翼3和第二折翼4形成的锐角连接内安装第一弹簧8,所述的机翼的摆杆1与第一折翼3一端转动连接,其转动方向在机翼折叠面上;摆杆1与第一折翼3形成的锐角连接内安装有第二弹簧7;所述的传动系统b包括机箱17、支撑架11和第一牵引线55和第二牵引线56、控制机翼动作组件、与机翼折叠面平行的支撑杆12,所述的支撑杆12上转动连接有第一旋转线圈15、第二旋转线圈16和第十齿轮29;第一旋转线圈15和第二旋转线圈16分别固定连接在第十齿轮29的上下两表面;所述的机箱17包括侧板及侧板前后两端固定连接的前板和后板,侧板与机翼折叠面平行,前板和后板均与侧板垂直;所述的控制机翼动作组件包括无刷电机19和多级传动齿轮;所述的无刷电机19的机身固定
连接在机箱17的侧板上,无刷电机19的电机轴与侧板垂直,第一一级轴36、第二一级轴32、第一二级轴37、第二二级轴33、第二三级轴34均转动连接在机箱17的侧板上,并与电机轴平行;第一三级轴38转动连接在机箱17的前板上,并与电机轴垂直;第一传动轴46和第二传动轴40转动连接在第一三级轴38两侧的前板上,第一传动轴46上固定连接有第十七齿轮39,第二传动轴40上固定连接有第十八齿轮48;四级轴转动连接在机箱17的后板上,并与电机轴垂直;第一一级轴36和第二一级轴32位于电机轴的前后两侧,第一二级轴37位于第一一级轴36的前侧,第二二级轴33位于第二一级轴32的后侧,第二三级轴34位于第二二级轴33的后侧;电机轴上固定连接有第一齿轮20,第一齿轮20上固定连接有电磁铁49,第二一级轴32上靠近侧板的一端套置有可沿轴向移动的第二齿轮21,第二齿轮21上安装有第二磁感线圈30,带动第二齿轮21轴向移动至与第一齿轮20的啮合处,第二一级轴32上远离侧板的一端还固定连接有第三齿轮22,第二二级轴33上固定连接有第四齿轮23和第五齿轮24,第二三级轴34上固定连接有第六齿轮25和第七齿轮26,四级轴35上固定连接有第八齿轮27和第九齿轮28;第三齿轮22与第四齿轮23啮合,第五齿轮24与第六齿轮25啮合,第七齿轮26与第八齿轮27啮合,第九齿轮28与第十齿轮29啮合;第一一级轴36上靠近侧板的一端套置有可沿轴向移动的第十一齿轮41,第十一齿轮41上安装有第一磁感线圈31,带动第十一齿轮41轴向移动至与第一齿轮20的啮合处,第一一级轴36上远离侧板的一端还固定连接有第十二齿轮42,第一二级轴37上固定连接有第十三齿轮43和第十四齿轮44,第一三级轴38上固定连接有第十五齿轮47和第十六齿轮45;第十二齿轮42与第十三齿轮43啮合,第十四齿轮44与第十六齿轮45啮合,第十五齿轮47与第十七齿轮39啮合,第十五齿轮47与第十八齿轮48啮合;所述的支撑架11固定连接在机箱17的前板上,支撑杆12的前端与支撑架11固定连接,并与支撑架11垂直;摆杆1另一端与支撑架11转动连接,其转动方向在垂直于机翼折叠面的平面上;右机翼a的摆杆1中部与第一摇杆13的一端转动连接,转动方向在其转动方向在垂直于机翼折叠面的平面上,第一摇杆13的另一端连接在第十七齿轮39的偏心处,所述的左机翼c的摆杆1中部与第二摇杆14的一端转动连接,转动方向在其转动方向在垂直于机翼折叠面的平面上,第一摇杆13的另一端连接在第十八齿轮48的偏心处;第一牵引线55的中段缠绕在第一旋转线圈15上,两端固定连接在左右机翼上的第二折翼4和第四折翼6的连接处,第二牵引线56的中段缠绕在第二旋转线圈16上,两端固定连接在左右机翼上的第一折翼3和第二折翼4的连接处。
8.作为本发明更优的技术方案,还包括尾翼装置d,所述的尾翼装置d通过销轴50与支撑杆12固定连接,支撑杆12的一端固定连接在支撑架17的b孔内,另一端与机箱17固定连接,所述的销轴50固定连接于旋转舵机前端;右尾翼杆52和左尾翼杆53分别固定连接于旋转舵机后端。
9.作为本发明更优的技术方案,所述的机翼内的转动连接均通过销轴。
10.作为本发明更优的技术方案,还包括翅膜54,所述的翅膜54粘结于左尾翼杆53和右尾翼杆52的上面。
11.作为本发明更优的技术方案,所述的齿轮模数均为0.5,第一齿轮20的齿轮齿数为22,第二齿轮21的齿轮齿数为33,第三齿轮22的齿轮齿数为26,第四齿轮23的齿轮齿数为33,第五齿轮24的齿轮齿数为17,第六齿轮25的齿轮齿数为33,第七齿轮26的齿轮齿数为20,第八齿轮27的齿轮齿数为26,第九齿轮28的齿轮齿数为40,第十齿轮29的齿轮齿数为
44,第十一齿轮41的齿轮齿数为33,第十二齿轮42的齿轮齿数为26,第十三齿轮43的齿轮齿数为33,第十四齿轮44的齿轮齿数为20,第十六齿轮45的齿轮齿数为26,第十七齿轮39的齿轮齿数为20,第十五齿轮47的齿轮齿数为14,第十八齿轮48的齿轮齿数为20。
12.作为本发明更优的技术方案,所述的第一折翼3,第二折翼4,第三折翼5,第四折翼6的材料均为光敏树脂;所述的第一旋转线圈15、旋转线圈的缠绕的牵引线为尼龙线。
13.作为本发明更优的技术方案,所述的摆杆1,第一摇杆13,第二摇杆14,支撑架11,支撑杆12,机箱17,左尾翼杆53,右尾翼杆52和各级传动轴材料均为碳纤维。
14.作为本发明更优的技术方案,所述的机翼膜2和机翼膜54材料为聚氯乙烯薄膜。
15.作为本发明更优的技术方案,所述的销轴的材料为高密度聚乙烯。
16.作为本发明更优的技术方案,所述的齿轮、第一旋转线圈15、第二旋转线圈16、第二磁感线圈30和第一磁感线圈31的材料为pom塑料。
17.由于本发明的创新之处在于飞行器结构本身,故未将飞行器驱动系统,动力源及控制系统包括在本发明之中。
18.本发明有益效果如下:
19.本发明提供的扑翼可以有效的完成展翼和收翼动作,减少了机翼暴露的面积,便于回收和携带;本发明可以使飞行器机翼的扑动和折叠共用一套传动装置,大大简化了飞行器机体的结构,同时可以使飞行器根据需要实时调整机翼的展开状态,提高了飞行器的操作性。
附图说明
20.图1为本发明的可折叠扑翼飞行器的俯视图;
21.图2为本发明中的右机翼与左机翼的俯视图;
22.图3为本发明的可折叠扑翼飞行器的轴测图;
23.图4为本发明中的摆杆的轴测图;
24.图5为本发明中的第一折翼的轴测图;
25.图6为本发明中的第二折翼的轴测图;
26.图7为本发明中的第三折翼的轴测图;
27.图8为本发明中的第四折翼的轴测图;
28.图9为本发明中的支撑架的轴测图;
29.图10为本发明中的第一摇杆的轴测图;
30.图11为本发明中的第二摇杆的轴测图;
31.图12为本发明中的机箱的轴测图;
32.图13为本发明中的传动装置剖面右视图;
33.图14为本发明中的传动装置剖面轴测图;
34.图15为本发明的可折叠扑翼飞行器完全展开后的状态示意图;
35.图16为本发明的可折叠扑翼飞行器折叠后的状态示意图。
具体实施方式
36.下面接合附图对本发明进一步描述。
37.如图1所示,本发明所述的控制扑动折叠传动机构及微飞行器,其特征在于:右机翼a、传动系统b、左机翼c和尾翼装置d组成。其中:所述的右机翼a与左机翼c为关于机身a—a中轴线的对称结构;右机翼a中摆杆1与支撑架11活动连接,左机翼c中摆杆1与支撑架11活动连接,支撑架11与传动系统中机箱17固定连接;左机翼a和右机翼b中第一折翼3和第二折翼4分别与第一旋转线圈15第二旋转线圈16进行绕线连接。尾翼装置d的销轴50与支撑杆12固定连接,支撑杆12的一端固接与支撑架17的b孔,一端与机箱17固定连接,更具体如下:
38.所述的机翼包括摆杆1和位于机翼折叠面上的第一折翼3、第二折翼4、第三折翼5和第四折翼6,所述的第一折翼3的一端与第二折翼5转动连接,第三折翼5的一端转动连接在第一折翼3的中部,第三折翼5的另一端与转动连接在第四折翼6的端部,第二折翼4的一端转动连接在第一折翼3的另一端,第二折翼4的另一端转动连接在第四折翼6的中部;第一折翼3和第二折翼4形成的锐角连接内安装第一弹簧8,所述的机翼的摆杆1与第一折翼3一端转动连接,其转动方向在机翼折叠面上;摆杆1与第一折翼3形成的锐角连接内安装有第二弹簧7;所述的传动系统b包括机箱17、支撑架11和第一牵引线55和第二牵引线56、控制机翼动作组件、与机翼折叠面平行的支撑杆12,所述的支撑杆12上转动连接有第一旋转线圈15、第二旋转线圈16和第十齿轮29;第一旋转线圈15和第二旋转线圈16分别固定连接在第十齿轮29的上下两表面;所述的机箱17包括侧板及侧板前后两端固定连接的前板和后板,侧板与机翼折叠面平行,前板和后板均与侧板垂直;所述的控制机翼动作组件包括无刷电机19和多级传动齿轮;所述的无刷电机19的机身固定连接在机箱17的侧板上,无刷电机19的电机轴与侧板垂直,第一一级轴36、第二一级轴32、第一二级轴37、第二二级轴33、第二三级轴34均转动连接在机箱17的侧板上,并与电机轴平行;第一三级轴38转动连接在机箱17的前板上,并与电机轴垂直;第一传动轴46和第二传动轴40转动连接在第一三级轴38两侧的前板上,第一传动轴46上固定连接有第十七齿轮39,第二传动轴40上固定连接有第十八齿轮48;四级轴转动连接在机箱17的后板上,并与电机轴垂直;第一一级轴36和第二一级轴32位于电机轴的前后两侧,第一二级轴37位于第一一级轴36的前侧,第二二级轴33位于第二一级轴32的后侧,第二三级轴34位于第二二级轴33的后侧;电机轴上固定连接有第一齿轮20,第一齿轮20上固定连接有电磁铁49,第二一级轴32上靠近侧板的一端套置有可沿轴向移动的第二齿轮21,第二齿轮21上安装有第二磁感线圈30,带动第二齿轮21轴向移动至与第一齿轮20的啮合处,第二一级轴32上远离侧板的一端还固定连接有第三齿轮22,第二二级轴33上固定连接有第四齿轮23和第五齿轮24,第二三级轴34上固定连接有第六齿轮25和第七齿轮26,四级轴35上固定连接有第八齿轮27和第九齿轮28;第三齿轮22与第四齿轮23啮合,第五齿轮24与第六齿轮25啮合,第七齿轮26与第八齿轮27啮合,第九齿轮28与第十齿轮29啮合;第一一级轴36上靠近侧板的一端套置有可沿轴向移动的第十一齿轮41,第十一齿轮41上安装有第一磁感线圈31,带动第十一齿轮41轴向移动至与第一齿轮20的啮合处,第一一级轴36上远离侧板的一端还固定连接有第十二齿轮42,第一二级轴37上固定连接有第十三齿轮43和第十四齿轮44,第一三级轴38上固定连接有第十五齿轮47和第十六齿轮45;第十二齿轮42与第十三齿轮43啮合,第十四齿轮44与第十六齿轮45啮合,第十五齿轮47与第十七齿轮39啮合,第十五齿轮47与第十八齿轮48啮合;所述的支撑架11固定连接在机箱17的前板上,支撑杆12的前端与支撑架11固定连接,并与支撑架11垂直;摆杆1另一端与支撑架11转动连接,其转动方向在垂直于机翼折叠面的平面上;右机翼a的摆杆1中部与
第一摇杆13的一端转动连接,转动方向在其转动方向在垂直于机翼折叠面的平面上,第一摇杆13的另一端连接在第十七齿轮39的偏心处,所述的左机翼c的摆杆1中部与第二摇杆14的一端转动连接,转动方向在其转动方向在垂直于机翼折叠面的平面上,第一摇杆13的另一端连接在第十八齿轮48的偏心处;第一牵引线55的中段缠绕在第一旋转线圈15上,两端固定连接在左右机翼上的第二折翼4和第四折翼6的连接处,第二牵引线56的中段缠绕在第二旋转线圈16上,两端固定连接在左右机翼上的第一折翼3和第二折翼4的连接处。
39.如图2至图8所示,所述的右机翼a和左机翼c关于微飞行器中心线a-a的对称结构,其结构相同,方向相反,均由摆杆1、机翼膜2、第一折翼3、第二折翼4、第三折翼5、第四折翼6、第一弹簧7、第二弹簧8组成。其中:摆杆1上设有e孔、f孔和g孔;第一折翼3上设有h孔、i孔和k孔;第二折翼4上设有l孔和m孔;第三折翼5上设有n孔和o孔;第四折翼6上设有p孔和q孔;摆杆1的e孔和g孔经销轴分别与支撑架的a孔和第一折翼3的h孔转动连接;第一折翼3的i孔经销轴与第三折翼5的n孔转动连接,下端的k孔经销轴与第二折翼4的m孔转动连接;第三折翼5的o孔经销轴与第四折翼6的p孔转动连接;第二折翼4的l孔经销轴与第四折翼6的q孔转动连接;第一弹簧7的两端分别粘接与摆杆1和第一折翼3;第二弹簧8的两端分别粘接与第二折翼4和第一折翼3;机翼膜2粘接与摆杆1、第四折翼6和支撑杆12的上面。
40.如图9至图14所示,所述的传动系统由销轴9、支撑架11、支撑杆12、第一摇杆13、第二摇杆14、机箱17、四级传动系统和五级传动系统组成。所述的四级传动系统由无刷电机19、第一齿轮20、第一磁感线圈31、第十一齿轮41、第十二齿轮42、第十三齿轮43、第十四齿轮44、第十六齿轮45、第十七齿轮39、第十五齿轮47、第十八齿轮48、电磁铁49、第一一级轴36、第一二级轴37、第一三级轴38、第一传动轴46和第二传动轴40组成;所述的五级传动系统由无刷电机19、第一齿轮20、电磁铁49、第二齿轮21、第三齿轮22、第四齿轮23、第五齿轮24、第六齿轮25、第七齿轮26、第八齿轮27、第九齿轮28、第十齿轮29、第一旋转线圈15、第二旋转线圈16、第二磁感线圈30、一级轴32、二级轴33、三级轴34、四级轴35、电磁铁49、第一旋转线圈15和第二旋转线圈16组成;所述的四级传动系统,其中:第十一齿轮41和第一齿轮20啮合;第十三齿轮43和第十二齿轮42啮合;第十六齿轮45和第十四齿轮44啮合;第十五齿轮47左右两端分别啮合第十七齿轮39和第十八齿轮48;所述的五级传动系统,其中:第一齿轮20和第二齿轮21啮合;第三齿轮22和第四齿轮23啮合;第五齿轮24和第六齿轮25啮合;第七齿轮26和第八齿轮27啮合;第九齿轮28和第十齿轮29啮合。
41.所述的机箱17上设有d1孔、d2孔、d3孔、t孔、u孔、v孔、w孔、x孔、y孔、z孔;一级轴32、二级轴33、三级轴34、第一一级轴36、第一二级轴37为直线分布,一级轴32上固定安装第三齿轮22以及活动安装第二齿轮21和第二磁感线圈30;二级轴33的上下两端固定安装第五齿轮24和第四齿轮23;三级轴34的上下固定安装第七齿轮26和第六齿轮25;支撑杆12上固定安装第十齿轮29、第一旋转线圈15和第二旋转线圈16;第一齿轮20固定安装于无刷电机19上;第一一级轴36上端固定连接着第十二齿轮42、电磁铁49、下端活动连接第十一齿轮41和第一磁感线圈31;第一二级轴37的上下两端固定连接着第十四齿轮44和第十三齿轮43;第一三级轴38上固定连接着第十六齿轮45和第十五齿轮47;第一传动轴46上固定连接着第十七齿轮39、第二传动轴40上固定连接着第十八齿轮48;传动轴35上固定连接着第八齿轮27和第九齿轮28;其中,第一旋转线圈15和第二旋转线圈16固定连接在第十齿轮29的两端;第二磁感线圈30固定连接在第二齿轮21的下端;第一磁感线圈31固定连接在第十一齿轮41
的下端;第一摇杆13的r孔和s孔分别同第十七齿轮39和摆杆1f孔做转动连接;第二摇杆14的r1孔和s1孔分别同摆杆1f孔和第十五齿轮47做转动连接。
42.如图3所示,所述的尾翼装置d由销轴50、旋转舵机51、右尾翼杆52、左尾翼杆53和机翼膜54组成,其中:销轴50固定连接于旋转舵机前端;右尾翼杆52和左尾翼杆53分别固定连接于旋转舵机后端。翅膜54粘结于左尾翼杆53和右尾翼杆52的上面。
43.所述的齿轮模数均为0.5,第一齿轮20的齿轮齿数为22,第二齿轮21的齿轮齿数为33,第三齿轮22的齿轮齿数为26,第四齿轮23的齿轮齿数为33,第五齿轮24的齿轮齿数为17,第六齿轮25的齿轮齿数为33,第七齿轮26的齿轮齿数为20,第八齿轮27的齿轮齿数为26,第九齿轮28的齿轮齿数为40,第十齿轮29的齿轮齿数为44,第十一齿轮41的齿轮齿数为33,第十二齿轮42的齿轮齿数为26,第十三齿轮43的齿轮齿数为33,第十四齿轮44的齿轮齿数为20,第十六齿轮45的齿轮齿数为26,第十七齿轮39的齿轮齿数为20,第十五齿轮47的齿轮齿数为14,第十八齿轮48的齿轮齿数为20。
44.所述的第一折翼3,第二折翼4,第三折翼5,第四折翼6的材料均为光敏树脂;所述的第一旋转线圈15、线圈的绕线为尼龙线。所述的摆杆1,第一摇杆13,第二摇杆14,支撑架11,支撑杆12,机箱17,左尾翼杆53,右尾翼杆52和各级传动轴材料均为碳纤维。所述的机翼膜2和机翼膜54材料为聚氯乙烯薄膜;所述的销轴的材料均为高密度聚乙烯。所述的齿轮组,第一旋转线圈15,第二旋转线圈16,第二磁感线圈30和第一磁感线圈31的材料为pom塑料。
45.当折叠式飞行器完成飞行,降落过程中,控制系统发出信号,无刷电机19停止转动,其靠惯性滑落至地面,此位置称为收翅初始状态。
46.收翅过程:初始状态如附图15所示,此时的机翼仍处于完全展开状态,第一弹簧7和第二弹簧8处于未拉伸未收缩状态,第十一齿轮41与第一齿轮20处于啮合状态,关闭电机开关使无刷电机19停止转动,机翼停止扑动;当控制系统发出信号a后,第十一齿轮41与第一齿轮20解除啮合状态,第十一齿轮41向下滑落,同时,电磁铁49与第二磁感线圈30异性相吸,第二齿轮21向上移动同第一齿轮20相啮合,开启电机开关,五级传动系统开始运行,第一齿轮20和第二齿轮21啮合转动,第三齿轮22和第四齿轮23啮合转动,第五齿轮24和第六齿轮25啮合转动,第七齿轮26和第八齿轮27啮合转动,第九齿轮28和第十齿轮29啮合转动,由第十齿轮29带动第一旋转线圈15、第二旋转线圈16进行转动,第一折翼3和第二折翼4受到拉力进行收缩,当线圈绕线旋转一定圈数,电机停止转动,此时弹簧处于收缩状态,由于电机反向自锁,机翼不会反向伸展,使得机翼能够顺利折叠收回,减少了机翼在外暴露的长度,折叠后的位置如附图16所示。
47.展翅过程:初始状态为附图16所示,当飞行器准备再次起飞时,无线控制信号b发出,第二齿轮21向下滑落,同时第一磁感线圈31与电磁铁49异性相吸,第十一齿轮41向上移动同第一齿轮20相啮合,此时,机翼由于弹簧的张力而展开,第一旋转线圈15和第二旋转线圈16做反向转动直至机翼完全展开;开启电机开关,四级传动系统开始运行,第十一齿轮41和第一齿轮20啮合转动,第十三齿轮43和第十二齿轮42啮合转动,第十六齿轮45和第十四齿轮44啮合转动,第十五齿轮47左右两端分别啮合第十七齿轮39和第十八齿轮48进行转动,分别由第一摇杆13和第二摇杆14分别带动两个摆杆1做上下往复运动,最终整个机翼顺利展开和扑动。
48.在本发明中,所述的前端为微型飞行器头部所在的方向,也飞行器飞行过程中前进的方向。
49.在本发明中,所述的机翼折叠面为第一折翼3、第二折翼4、第三折翼5和第四折翼6形成的平面。
50.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
51.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多种实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
52.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征:
1.一种可折叠的扑动微型飞行器,其特征在于:包括右机翼、传动系统和左机翼;所述的右机翼与左机翼为关于机身—中轴线的对称结构,所述的机翼包括摆杆和位于机翼折叠面上的第一折翼、第二折翼、第三折翼和第四折翼,所述的第一折翼的一端与第二折翼转动连接,第三折翼的一端转动连接在第一折翼的中部,第三折翼的另一端与转动连接在第四折翼的端部,第二折翼的一端转动连接在第一折翼的另一端,第二折翼的另一端转动连接在第四折翼的中部;第一折翼和第二折翼形成的锐角连接内安装第一弹簧,所述的机翼的摆杆与第一折翼一端转动连接,其转动方向在机翼折叠面上;摆杆与第一折翼形成的锐角连接内安装有第二弹簧;所述的传动系统包括机箱、支撑架和第一牵引线和第二牵引线、控制机翼动作组件、与机翼折叠面平行的支撑杆,所述的支撑杆上转动连接有第一旋转线圈、第二旋转线圈和第十齿轮;第一旋转线圈和第二旋转线圈分别固定连接在第十齿轮的上下两表面;所述的机箱包括侧板及侧板前后两端固定连接的前板和后板,侧板与机翼折叠面平行,前板和后板均与侧板垂直;所述的控制机翼动作组件包括无刷电机和多级传动齿轮;所述的无刷电机的机身固定连接在机箱的侧板上,无刷电机的电机轴与侧板垂直,第一一级轴、第二一级轴、第一二级轴、第二二级轴、第二三级轴均转动连接在机箱的侧板上,并与电机轴平行;第一三级轴转动连接在机箱的前板上,并与电机轴垂直;第一传动轴和第二传动轴转动连接在第一三级轴两侧的前板上,第一传动轴上固定连接有第十七齿轮,第二传动轴上固定连接有第十八齿轮;四级轴转动连接在机箱的后板上,并与电机轴垂直;第一一级轴和第二一级轴位于电机轴的前后两侧,第一二级轴位于第一一级轴的前侧,第二二级轴位于第二一级轴的后侧,第二三级轴位于第二二级轴的后侧;电机轴上固定连接有第一齿轮,第一齿轮上固定连接有电磁铁,第二一级轴上靠近侧板的一端套置有可沿轴向移动的第二齿轮,第二齿轮上安装有第二磁感线圈,带动第二齿轮轴向移动至与第一齿轮的啮合处,第二一级轴上远离侧板的一端还固定连接有第三齿轮,第二二级轴上固定连接有第四齿轮和第五齿轮,第二三级轴上固定连接有第六齿轮和第七齿轮,四级轴上固定连接有第八齿轮和第九齿轮;第三齿轮与第四齿轮啮合,第五齿轮与第六齿轮啮合,第七齿轮与第八齿轮啮合,第九齿轮与第十齿轮啮合;第一一级轴上靠近侧板的一端套置有可沿轴向移动的第十一齿轮,第十一齿轮上安装有第一磁感线圈,带动第十一齿轮轴向移动至与第一齿轮的啮合处,第一一级轴上远离侧板的一端还固定连接有第十二齿轮,第一二级轴上固定连接有第十三齿轮和第十四齿轮,第一三级轴上固定连接有第十五齿轮和第十六齿轮;第十二齿轮与第十三齿轮啮合,第十四齿轮与第十六齿轮啮合,第十五齿轮与第十七齿轮啮合,第十五齿轮与第十八齿轮啮合;所述的支撑架固定连接在机箱的前板上,支撑杆的前端与支撑架固定连接,并与支撑架垂直;摆杆另一端与支撑架转动连接,其转动方向在垂直于机翼折叠面的平面上;右机翼的摆杆中部与第一摇杆的一端转动连接,转动方向在其转动方向在垂直于机翼折叠面的平面上,第一摇杆的另一端连接在第十七齿轮的偏心处,所述的左机翼的摆杆中部与第二摇杆的一端转动连接,转动方向在其转动方向在垂直于机翼折叠面的平面上,第一摇杆的另一端连接在第十八齿轮的偏心处;第一牵引线的中段缠绕在第一旋转线圈上,两端固定连接在左右机翼上的第二折翼和第四折翼的连接处,第二牵引线的中段缠绕在第二旋转线圈上,两端固定连接在左右机翼上的第一折翼和第二折翼的连接处。2.如权利要求1所述的可折叠的扑动微型飞行器,其特征在于:还包括尾翼装置,所述
的尾翼装置通过销轴与支撑杆固定连接,支撑杆的一端固定接在支撑架上,另一端一端与机箱固定连接,销轴固定连接于旋转舵机前端;右尾翼杆和左尾翼杆分别固定连接于旋转舵机后端。3.如权利要求1所述的可折叠的扑动微型飞行器,其特征在于:还包括翅膜,所述的翅膜粘结于左尾翼杆和右尾翼杆的上面。4.如权利要求1所述的可折叠的扑动微型飞行器,其特征在于:所述的第一折翼,第二折翼,第三折翼,第四折翼的材料均为光敏树脂。5.如权利要求1所述的可折叠的扑动微型飞行器,其特征在于:所述的牵引线为尼龙线。6.如权利要求1所述的可折叠的扑动微型飞行器,其特征在于:所述的摆杆、第一摇杆、第二摇杆、支撑架、支撑杆、机箱、左尾翼杆、右尾翼杆和各级传动轴均为碳纤维材质。7.如权利要求1所述的可折叠的扑动微型飞行器,其特征在于:所述的机翼膜和机翼膜材料为聚氯乙烯薄膜。8.如权利要求1所述的可折叠的扑动微型飞行器,其特征在于:所述的齿轮组、第一旋转线圈、第二旋转线圈、第二磁感线圈和第一磁感线圈的材料为塑料。

技术总结
本发明提供一种可折叠的扑动微型飞行器,其整体式传动系统控制机构用于控制扑翼微飞行器的扑动以及在起飞前和降落后可自动完成展翼和收翼动作,可以有效的完成展翼和收翼动作,减少了机翼暴露的面积,便于回收和携带;本发明可以使飞行器机翼的扑动和折叠共用一套传动装置,大大简化了飞行器机体的结构,同时可以使飞行器根据需要实时调整机翼的展开状态,提高了飞行器的操作性。提高了飞行器的操作性。提高了飞行器的操作性。


技术研发人员:孙霁宇 王文哲 刘晓峰 宋发 许诺 闫永为 朱昊辰 张志君
受保护的技术使用者:吉林大学
技术研发日:2023.04.23
技术公布日:2023/8/1
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