一种具有三线交叉型结构的大角度稳定扑翼驱动结构的制作方法

本发明涉及扑翼仿生飞行机器人领域，特别是指一种具有三线交叉型结构的大角度稳定扑翼驱动结构。

背景技术：

扑翼仿生飞行机器人模仿鸟类动物上下拍打翅膀的运动方式得到向上的升力，一般情况下鸟类上下拍打翅膀的空气阻力不同，从而形成一个空气阻力差，来提供向上的升力，同时鸟类翅膀的弧形结构使其也可以像固定翼飞行器一样通过滑翔获得升力，相比于固定翼和旋翼飞行方式，扑翼飞行方式能获得更大的升力、机动性和飞行效率，同时鸟类飞行过程中的噪音极小，具有很好的隐蔽性。因此无论是在军事应用还是在民用领域中，扑翼仿生飞行器都具有很高的发展前景。

鸟类扑翼运动需要较大的扑翼频率同时还需要较大扭矩来带动翅膀上下扑动从而产生升力，并且上下扑翼角度范围越大，产生的前向推动力和升力越大。微型仿昆虫类扑翼飞行机器人因其尺寸偏小，负载极低，续航时间短，飞行距离短，难以完成复杂任务，然而大中小型鸟类扑翼仿生飞行器因为自身翼展尺寸更大，负载能力更强，能携带更大容量的电池，从而有较长的续航时间和更远的飞行距离，还可以携带多种功能型传感器，比如蜂鸣器、摄像头等，从而完成如的驱鸟、航拍等复杂任务。本发明设计的驱动结构，具有结构简单、稳定、摩擦小的优点，从而能够适用于较大翼展尺寸的扑翼飞行器，并能够实现几乎180度的扑翼角度范围而不发生结构错位现象，更加接近鸟类上下扑翼的角度范围，能获得更大升力和前向动力。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种具有三线交叉型结构的大角度稳定扑翼驱动结构。

该驱动结构包括减速箱主体框架、传动机构、减速箱三部分，其中减速箱位于整个驱动结构的底层，减速箱上方安装有减速箱主体框架，减速箱中的四级减速输出齿轮连接至传动机构并带动传动机构运动。

其中：

所述传动机构包括摆臂、驱动臂、左转动连接器、右转动连接器、滑动连接器、左固定轴转动连接器、右固定轴转动连接器、中间滑动轴、左滑动轴、右滑动轴，其中摆臂位于传动结构最下方并与减速箱中的四级减速输出齿轮最上端的立方体凸台连接，摆臂的末端的安装孔上安装驱动臂的一端，驱动臂的另一端安装在滑动连接器最下面的安装孔上，滑动连接器里侧安装孔与中间滑动轴同心配合，滑动连接器的左右两侧的安装孔分别安装左转动连接器和右转动连接器，左转动连接器和右转动连接器的圆柱形孔分别固定左滑动轴和右滑动轴的一端，左滑动轴和右滑动轴的另一端分别穿过左固定轴转动连接器和右固定轴转动连接器的圆柱形安装孔，左固定轴转动连接器和右固定轴转动连接器分别安装在减速箱主体框架两侧的安装孔里，中间滑动轴安装在减速箱主体框架的上下两个安装孔。

减速箱包括减速箱底座、一级减速齿轮、二级减速齿轮、三级减速齿轮、四级减速输出齿轮，其中减速箱底座位于减速箱下方，减速箱底座上有两个固定孔用来分别安装一级减速齿轮和二级减速齿轮，三级减速齿轮与一级减速齿轮同轴安装，四级减速输出齿轮安装在减速箱底座的凸台上。

减速箱底座与减速箱主体框架上各有6对对齐的安装孔，通过螺栓固定；一级减速齿轮、二级减速齿轮、三级减速齿轮、四级减速输出齿轮相互咬合。

摆臂与四级减速输出齿轮同步转动；摆臂与驱动臂通过安装孔转动配合；驱动臂与滑动连接器通过安装孔转动配合；滑动连接器与中间滑动轴相互之间进行上下滑动；滑动连接器与左转动连接器和右转动连接器通过安装孔转动配合；左滑动轴和右滑动轴进行往复滑动；左固定轴转动连接器和右固定轴转动连接器与减速箱主体框架通过安装孔转动配合；中间滑动轴固定不动。

中间滑动轴、左滑动轴和右滑动轴在运动的过程中时刻保持交叉的结构形式，并且交叉点在中间滑动轴上。

左滑动轴和右滑动轴能够在一段行程内往复滑动。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

该驱动结构具有结构简单、稳定、摩擦小的优点，从而能够适用于较大翼展尺寸的扑翼飞行器，并能够实现几乎180度的扑翼角度范围而不发生结构错位现象，更加接近鸟类上下扑翼的角度范围，能获得更大升力和飞行速度。

附图说明

图1为本发明的具有三线交叉型结构的大角度稳定扑翼驱动结构的结构示意图；

图2为本发明的具有三线交叉型结构的大角度稳定扑翼驱动结构的底面视图。

其中：1-减速箱主体框架，2-摆臂，3-驱动臂，4-左转动连接器，5-右转动连接器，6-滑动连接器，7-左固定轴转动连接器，8-右固定轴转动连接器，9-中间滑动轴，10-左滑动轴，11-右滑动轴，12-减速箱底座，13-一级减速齿轮，14-二级减速齿轮，15-三级减速齿轮16-四级减速输出齿轮。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种具有三线交叉型结构的大角度稳定扑翼驱动结构。

如图1所示，该驱动结构包括减速箱主体框架1、传动机构、减速箱三部分，其中减速箱位于整个驱动结构的底层，减速箱上方安装有减速箱主体框架1，减速箱中的四级减速输出齿轮16连接至传动机构并带动传动机构运动。

其中：

所述传动机构包括摆臂2、驱动臂3、左转动连接器4、右转动连接器5、滑动连接器6、左固定轴转动连接器7、右固定轴转动连接器8、中间滑动轴9、左滑动轴10、右滑动轴11，其中摆臂2位于传动结构最下方并与减速箱中的四级减速输出齿轮16最上端的立方体凸台连接，摆臂2的末端的安装孔上安装驱动臂3的一端，驱动臂3的另一端安装在滑动连接器6最下面的安装孔上，滑动连接器6里侧安装孔与中间滑动轴9同心配合，滑动连接器6的左右两侧的安装孔分别安装左转动连接器4和右转动连接器5，左转动连接器4和右转动连接器5的圆柱形孔分别固定左滑动轴10和右滑动轴11的一端，左滑动轴10和右滑动轴11的另一端分别穿过左固定轴转动连接器7和右固定轴转动连接器8的圆柱形安装孔，左固定轴转动连接器7和右固定轴转动连接器8分别安装在减速箱主体框架1两侧的安装孔里，中间滑动轴9安装在减速箱主体框架1的上下两个安装孔。

减速箱包括减速箱底座12、一级减速齿轮13、二级减速齿轮14、三级减速齿轮15、四级减速输出齿轮16，其中减速箱底座12位于减速箱下方，减速箱底座12上有两个固定孔用来分别安装一级减速齿轮13和二级减速齿轮14，三级减速齿轮15与一级减速齿轮13同轴安装，四级减速输出齿轮16安装在减速箱底座12的凸台上。

减速箱底座12与减速箱主体框架1上各有6对对齐的安装孔，通过螺栓固定；一级减速齿轮13、二级减速齿轮14、三级减速齿轮15、四级减速输出齿轮16相互咬合。

摆臂2与四级减速输出齿轮16同步转动；摆臂2与驱动臂3通过安装孔转动配合；驱动臂3与滑动连接器6通过安装孔转动配合；滑动连接器6与中间滑动轴9相互之间进行上下滑动；滑动连接器6与左转动连接器4和右转动连接器5通过安装孔转动配合；左滑动轴10和右滑动轴11进行往复滑动；左固定轴转动连接器7和右固定轴转动连接器8与减速箱主体框架1通过安装孔转动配合；中间滑动轴9固定不动。

如图2所示，中间滑动轴9、左滑动轴10和右滑动轴11在运动的过程中时刻保持交叉的结构形式，并且交叉点在中间滑动轴9上。

左滑动轴10和右滑动轴11能够在一段行程内往复滑动。

本发明的优选实施例如下：

电机驱动一级减速齿轮13、二级减速齿轮14、三级减速齿轮15、四级减速输出齿轮16，四级减速输出齿轮16带动摆臂2做单向圆周运动，之后摆臂2通过驱动臂3带动滑动连接器6在中间滑动轴9上做往复滑动，滑动连接器6通过左转动连接器4、右转动连接器5带动左滑动轴10、右滑动轴11上下摆动，左滑动轴10、右滑动轴11上下摆动的同时在左固定轴转动连接器7、右固定轴转动连接器8的滑槽中滑动，从而带动左固定轴转动连接器7、右固定轴转动连接器8在一定角度范围内往复摆动。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。