一种用于可折叠扑翼微飞行器的自动锁紧解锁机构的制作方法

本发明是指一种自动锁紧解锁机构，具体是设计了一种用于可折叠扑翼微飞行器的自动锁紧解锁机构。

背景技术：

在扑翼式微飞行器的研究中，可折叠扑翼式微飞行器具有良好的应用前景：其体积小，质量轻，携带方便，隐蔽性好，在执行狭小空间或复杂地形条件下的任务时具有其它飞行器无法比拟的优势；另一方面，可折叠扑翼微飞行器在储运时，因其折叠后体积更小，更易于携带，且可降低其机翼损坏概率。

然而目前可折叠扑翼式微飞行器研发中，依然存在一些问题，如由于可折叠扑翼折叠机构的存在，当飞行器飞行完毕降落后，机翼在折叠后经常不能贴紧机身，导致飞行器在运输储藏时，会与其它物体发生摩擦或刮蹭，造成机翼损伤，甚至可能影响再次飞行时的飞行姿态。因此如果机翼折叠后能够自动的与机身锁紧，在即将飞行时又可自动解锁，这将会大大的提高可折叠扑翼式微飞行器的储运安全性和使用寿命。

技术实现要素：

本发明提供一种用于可折叠扑翼微飞行器的自动锁紧解锁机构。其目的是使可折叠扑翼式微飞行器在降落后，折叠后的机翼能贴紧机身(与机身锁紧)，提高其储运安全性，保证了可折叠扑翼式微飞行器在折叠后，机体更加紧凑，降低擦伤、甚至损坏的概率，延长其使用寿命；在飞行时其可折叠翼自动解锁，展开机翼起飞。

本发明之可折叠扑翼微飞行器包括翅基、翅膜、翅脉和机身，翅基、翅膜和多个翅脉构折叠翼，折叠翼安装在机身上；

本发明之自动锁紧解锁机构包括锁紧环、第一舵机、第一摇臂、直线圆柱滑轨、直线滑块、第二舵机、第二摇臂、可调节连杆、钩子，自动锁紧解锁机构安装于机身中；第一舵机与第一摇臂的一端通过螺栓固定，第二舵机与第二摇臂的一端也通过螺栓固定，第一摇臂的另一端与可调节连杆的左端铰接，可调节连杆的右端与第二舵机的左定位孔铰接，第二摇臂的另一端与钩子固连在一起。第二舵机的底部与直线滑块固连在一起，而直线圆柱滑轨与直线滑块安装组合成一个能做往复直线运动的运动副；锁紧环安装在折叠翼上，锁紧环能够被钩子钩住。

所述的第一舵机和第二舵机均为P0090舵机。

所述的第一摇臂和第二摇臂均为单边金属铝合金转向臂。

本发明自动锁紧和自动解锁过程：

本发明机翼的初始状态为完全折叠状态。

当折叠翼完成飞行，此时单片机中控制折叠的信号开始发出，飞行器开始执行机翼折叠动作，于此同时，该信号也被位于机身中的第一舵机和第二舵机检测到，于是便可以在第一舵机和第二舵机的控制器中添加适当的延迟时间，使折叠动作完成后再开始驱动自动锁紧解锁机构。

锁紧原理：

自动锁紧解锁机构处于A状态时，首先第二舵机在检测到信号后，带动第二摇臂以及位于第二摇臂上的钩子逆时针旋转，旋转适当的角度后，钩子恰好钩住折叠翼上的锁紧环，该动作完成后，信号被第一舵机检测到，于是第一舵机带动第一摇臂开始顺时针旋转，自动锁紧解锁机构15处于B状态，此时第一摇臂与之铰接的可调节连杆、第二舵机、直线圆柱滑轨组成曲柄滑块机构，直线滑块逐渐向左运动适当距离后，被钩子钩住的锁紧环(即折叠翼)已经贴紧机身，完成了自动锁紧动作。

解锁原理：自动锁紧解锁机构初始状态为C状态，当飞行器准备再次飞行时，第一舵机首先检测到信号，驱动第一摇臂逆时针旋转，此时第一摇臂与之铰接的可调节连杆、第二舵机、直线圆柱滑轨组成的曲柄滑块机构使位于直线滑块上的第二舵机向右滑动，滑动适当的距离后，第二舵机驱动其上的第二摇臂顺时针旋转，此时，位于第二摇臂上的钩子也开始顺时针旋转，与锁紧环(即折叠翼)分离，完成了自动解锁动作，此时，自动锁紧解锁机构状态为A状态。

本发明的有益效果：

在两个舵机的驱动下，各个相互连接的零件能够准确、快速的做出反应，完成自动锁紧和自动解锁动作；折叠后的机翼能贴紧机身，从而提高其储运安全性，保证了可折叠扑翼式微飞行器在折叠后，机体更加紧凑，降低擦伤、甚至损坏的概率，延长其使用寿命；同时，在再次飞行时其扑翼与机身可自动解锁，快速展开机翼起飞。

附图说明

图1为本发明的折叠翼完全展开状态示意图。

图2为本发明的折叠翼完全折叠状态示意图。

图3、图4、图5和图6为本发明折叠翼折叠过程示意图。

图7为本发明之自动锁紧解锁机构安装在机身上的示意图。

图8为本发明之自动锁紧解锁机构结构示意图。

图9为机身中自动锁紧解锁机构处于A状态时示意图，即开始锁紧前的状态示意图。

图10为自动锁紧解锁机构处于A状态时示意图，即开始锁紧前的状态示意图。

图11为机身中自动锁紧解锁机构处于B状态时示意图，即第二舵机启动，完成钩子钩住锁紧环后的状态示意图。

图12为自动锁紧解锁机构处于B状态时示意图，即第二舵机启动，完成钩子钩住锁紧环后的状态示意图。

图13为机身中自动锁紧解锁机构处于C状态时示意图，即完全锁紧时的状态示意图。

图14为自动锁紧解锁机构处于C状态时示意图，即完全锁紧时的状态示意图。

其中：1-翅基；2-翅膜；3-多种翅脉；4-锁紧环；5-第一舵机；6-第一摇臂；7-机身；8-折叠翼；9-直线滑块；10-直线圆柱滑轨；11-可调节连杆；12-钩子；13-第二摇臂；14-第二舵机。

具体实施方式

请参阅图1至图6所示，可折叠扑翼微飞行器包括翅基1、翅膜2、翅脉3和机身7，翅基1、翅膜2和多个翅脉3构折叠翼8，折叠翼8安装在机身7上；折叠翼8的折叠过程如图1和图2所示，折叠翼8本身的折叠过程和折叠在机身7上的过程如图3、图4、图5和图所示。

如图7和图8所示，本发明之自动锁紧解锁机构15包括锁紧环4、第一舵机5、第一摇臂6、直线圆柱滑轨10、直线滑块9、第二舵机14、第二摇臂13、可调节连杆11、钩子12，自动锁紧解锁机构安装于机身7中；第一舵机5与第一摇臂6的一端通过螺栓固定，第二舵机14与第二摇臂13的一端也通过螺栓固定，第一摇臂6的另一端与可调节连杆11的左端铰接，可调节连杆11的右端与第二舵机14的左定位孔铰接，第二摇臂13的另一端与钩子12固连在一起。第二舵机14的底部与直线滑块9固连在一起，而直线圆柱滑轨10与直线滑块9安装组合成一个能做往复直线运动的运动副；锁紧环4安装在折叠翼8上，锁紧环4能够被钩子12钩住。

所述的第一舵机5和第二舵机14均为P0090舵机。

所述的第一摇臂6和第二摇臂13均为单边金属铝合金转向臂。

本发明自动锁紧和自动解锁过程：

本发明机翼的初始状态为完全折叠状态，如图2所示。

当折叠翼完成飞行，此时单片机中控制折叠的信号开始发出，飞行器开始执行机翼折叠动作，于此同时，该信号也被位于机身7中的第一舵机5和第二舵机14检测到，于是便可以在第一舵机5和第二舵机14的控制器中添加适当的延迟时间，使折叠动作完成后再开始驱动自动锁紧解锁机构15。

锁紧原理：

如图9和图10所示，自动锁紧解锁机构15处于A状态时，首先第二舵机14在检测到信号后，带动第二摇臂13以及位于第二摇臂13上的钩子12逆时针旋转，旋转适当的角度后，钩子12恰好钩住折叠翼8上的锁紧环4，该动作完成后，信号被第一舵机5检测到，于是第一舵机5带动第一摇臂6开始顺时针旋转，如图11和图12所示，自动锁紧解锁机构15处于B状态，此时第一摇臂6与之铰接的可调节连杆11、第二舵机14、直线圆柱滑轨10组成曲柄滑块机构，直线滑块9逐渐向左运动适当距离后，被钩子12钩住的锁紧环4(即折叠翼8)已经贴紧机身7，完成了自动锁紧动作，如图13和图14所示，自动锁紧解锁机构15处于C状态。

解锁原理：自动锁紧解锁机构15初始状态为如图13和图14所示的C状态，当飞行器准备再次飞行时，第一舵机5首先检测到信号，驱动第一摇臂6逆时针旋转，此时第一摇臂6与之铰接的可调节连杆11、第二舵机14、直线圆柱滑轨10组成的曲柄滑块机构使位于直线滑块9上的第二舵机14向右滑动，滑动适当的距离后，第二舵机14驱动其上的第二摇臂13顺时针旋转，此时，位于第二摇臂13上的钩子12也开始顺时针旋转，与锁紧环4(即折叠翼8)分离，完成了自动解锁动作，此时，自动锁紧解锁机构15状态为如图9和图10所示的A状态。