一种可切换扑动和滑翔状态的扑翼结构的制作方法

本实用新型涉及飞行器技术领域，特别是一种可切换扑动和滑翔状态的扑翼结构。

背景技术：

扑翼机是一种模仿鸟类和昆虫飞行，基于仿生学原理设计制造的新型飞行器类型的重要结构。与固定翼和旋翼相比，扑翼的主要特点是将举升、悬停和推进功能集于一个扑翼系统，可以用很小的能量进行长距离飞行，同时，具有较强的机动性。

扑翼机需要在滑翔和扑动姿态切换时，就需要控制驱动扑翼机扑动的机构停止运转，使左翼和右翼保持不动且处于同一水平线上，现有扑翼机的转换扑动和滑翔姿态的机构存在结构复杂、响应较慢的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可切换扑动和滑翔状态的扑翼结构。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种可切换扑动和滑翔状态的扑翼结构，包括机架、驱动电机、减速齿轮组、扑动杆组和姿态切换机构。

所述机架包括三个平行设置的隔框，分别为三角形隔框、前隔框和后隔框；所述前隔框和后隔框之间通过平行设置的支柱连接。

所述扑动杆组包括左翼扑动杆组和右翼扑动杆组，所述左翼扑动杆组和右翼扑动杆组均包括前输出摇臂和后输出摇臂，所述前输出摇臂和三角形隔框之间还设置有摇臂轴，所述摇臂轴依次穿过后输出摇臂、后隔框、前隔框、前输出摇臂和三角形隔框，实现机架与扑动杆组的连接。

所述驱动电机的输出轴上套装有一级主动齿轮，驱动电机安装在前隔框的后侧壁上。

所述减速齿轮组包括一级从动齿轮、二级主动齿轮和二级从动齿轮，所述二级从动齿轮包括二级从动左齿轮和二级从动右齿轮，所述一级主动齿轮和一级从动齿轮啮合，所述二级主动齿轮套装在一级从动齿轮的齿轮轴上，二级主动齿轮分别与二级从动左齿轮和二级从动右齿轮啮合；所述驱动电机通过齿轮啮合传动关系，最终带动所述二级从动左齿轮和二级从动右齿轮进行同步反向运动。

所述二级从动左齿轮和二级从动右齿轮的齿轮轴上均安装有曲柄，所述曲柄的末端设置有摇杆，所述摇杆的一端与曲柄铰接，摇杆的另一端与前输出摇臂铰接。

所述姿态切换机构包括电动推杆、弹簧、弹簧挡板和球头定位销，所述弹簧挡板设置在前隔框的后侧壁上，弹簧挡板上还设置有供电动推杆的活塞杆穿过的通孔，所述电动推杆的活塞杆依次穿过弹簧挡板和前隔框，所述球头定位销设置在电动推杆活塞杆的末端，所述弹簧套装在电动推杆的活塞杆上且弹簧位于电动推杆与弹簧挡板之间；所述二级从动齿轮的后表面上还设置有圆弧导槽，所述圆弧导槽的一端还设置有定位孔；所述球头定位销在电动推杆的作用下伸出，弹簧被压缩，球头定位销顺利地通过圆弧导槽划入定位孔内，实现二级从动齿轮锁紧，从而实现从扑动姿态至滑翔姿态的转变。

所述姿态切换机构能够设置于二级从动左齿轮或者二级从动右齿轮中的任意一个。

所述前隔框上设置有若干个齿轮安装孔，所述一级从动齿轮、二级主动齿轮、二级从动左齿轮和二级从动右齿轮均通过齿轮轴安装在所述前隔框的齿轮安装孔内。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型结构简单，通过姿态切换机构实现扑动至滑翔姿态的转换，可靠性高，由于在左翼和右翼上扑的过程中控制电动推杆运动，上扑过程中速度较慢，所述球头定位销能够顺利卡进定位孔，实现飞行姿态的切换，不会出现球头定位销无法进入定位孔内的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图一；

图2为本实用新型的结构示意图二；

图3为本实用新型的结构示意图三；

图4为本实用新型二级从动齿轮的结构示意图；

图中，1-驱动电机，2-三角形隔框，3-前隔框，4-后隔框，5-支柱，6-前输出摇臂，7-后输出摇臂，8-摇臂轴，9-一级主动齿轮，10-一级从动齿轮，11-二级主动齿轮，12-二级从动左齿轮，13-二级从动右齿轮，14-曲柄，15-摇杆，16-电动推杆，17-弹簧，18-弹簧挡板，19-球头定位销，20-圆弧导槽，21-定位孔。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1～4所示，一种可切换扑动和滑翔状态的扑翼结构由驱动电机1、三角形隔框2、前隔框3、后隔框4、支柱5、前输出摇臂6、后输出摇臂7、摇臂轴8、一级主动齿轮9、一级从动齿轮10、二级主动齿轮11、二级从动左齿轮12、二级从动右齿轮13、曲柄14、摇杆15、电动推杆16、弹簧17、弹簧挡板18、球头定位销19、圆弧导槽20和定位孔21组成。

一种可切换扑动和滑翔状态的扑翼结构的连接方式如下：

一种可切换扑动和滑翔状态的扑翼结构包括机架、驱动电机1、减速齿轮组、扑动杆组和姿态切换机构。

所述机架包括三个平行设置的隔框，分别为三角形隔框2、前隔框3和后隔框4；所述前隔框3和后隔框4之间通过平行设置的支柱5连接。

所述扑动杆组包括左翼扑动杆组和右翼扑动杆组，所述左翼扑动杆组和右翼扑动杆组均包括前输出摇臂6和后输出摇臂7，所述前输出摇臂6和三角形隔框2之间还设置有摇臂轴8，所述摇臂轴8依次穿过后输出摇臂7、后隔框4、前隔框3、前输出摇臂6和三角形隔框2，实现机架与扑动杆组的连接。

所述驱动电机1的输出轴上套装有一级主动齿轮9，驱动电机1安装在前隔框3的后侧壁上。

所述减速齿轮组包括一级从动齿轮10、二级主动齿轮11和二级从动齿轮，所述二级从动齿轮包括二级从动左齿轮12和二级从动右齿轮13，所述一级主动齿轮9和一级从动齿轮10啮合，所述二级主动齿轮11套装在一级从动齿轮10的齿轮轴上，二级主动齿轮11分别与二级从动左齿轮12和二级从动右齿轮13啮合；所述驱动电机1通过齿轮啮合传动关系，最终带动所述二级从动左齿轮12和二级从动右齿轮13进行同步反向运动。

所述二级从动左齿轮12和二级从动右齿轮13的齿轮轴上均安装有曲柄14，所述曲柄14的末端设置有摇杆15，所述摇杆15的一端与曲柄14铰接，摇杆15的另一端与前输出摇臂6铰接。

所述姿态切换机构包括电动推杆16、弹簧17、弹簧挡板18和球头定位销19，所述弹簧挡板18设置在前隔框3的后侧壁上，弹簧挡板18上还设置有供电动推杆16的活塞杆穿过的通孔，所述电动推杆16的活塞杆依次穿过弹簧挡板18和前隔框3，所述球头定位销19设置在电动推杆16活塞杆的末端，所述弹簧17套装在电动推杆16的活塞杆上且弹簧17位于电动推杆16与弹簧挡板18之间；所述二级从动齿轮的后表面上还设置有圆弧导槽20，所述圆弧导槽20的一端还设置有定位孔21；所述球头定位销19在电动推杆16的作用下伸出，弹簧17被压缩，球头定位销19顺利地通过圆弧导槽20划入定位孔21内，实现二级从动齿轮锁紧，从而实现从扑动姿态至滑翔姿态的转变。

所述姿态切换机构能够设置于二级从动左齿轮12或者二级从动右齿轮13中的任意一个。

所述前隔框3上设置有若干个齿轮安装孔，所述一级从动齿轮10、二级主动齿轮11、二级从动左齿轮12和二级从动右齿轮13均通过齿轮轴安装在所述前隔框3的齿轮安装孔内。

扑动姿态切换滑翔姿态的方法和滑翔姿态切换扑动姿态的方法：

扑动姿态切换滑翔姿态的方法为：

在驱动电机1的带动下，通过齿轮啮合传动关系，带动二级从动左齿轮12和二级从动右齿轮13进行同步反向运动，从而通过曲柄14和摇杆15带动左翼扑动杆组和右翼扑动杆组中的前输出摇臂6和后输出摇臂7上下扑动。此时启动电动推杆16，弹簧17被压缩，球头定位销19沿着二级从动齿轮的齿圈运动，由于弹簧17的弹力，球头定位销19始终受到弹簧的17作用力，当左翼扑动杆组和右翼扑动杆组完成一个上下扑动的周期时，二级从动齿轮正好转动一圈，上扑和下扑分别对应二级从动齿轮转动半圈，电动推杆16的启动时机为左翼扑动杆组和右翼扑动杆组上扑的过程中，因为整个减速齿轮组具有一定急回特性，即下扑速度快，上扑速度相对较慢，所以在切换扑动姿态至滑翔姿态时选择上扑的过程，在一定程度避免齿轮转速过快，活塞杆无法插入定位孔内。球头定位销19沿着圆弧导槽20在弹簧17的作用下卡入定位孔21内，完成扑动姿态切换至滑翔姿态。

滑翔姿态切换扑动姿态的方法为：

启动电动推杆16控制电动推杆16的活塞杆收回，球头定位销19从定位孔21内脱离，弹簧17恢复初始状态，驱动电机1驱动减速齿轮组开始工作，完成对滑翔姿态切换至扑动姿态的过程。

本实用新型结构简单，通过姿态切换机构实现扑动至滑翔姿态的转换，可靠性高，由于在左翼和右翼上扑的过程中控制电动推杆运动，上扑过程中速度较慢，所述球头定位销能够顺利卡进定位孔，实现飞行姿态的切换，不会出现球头定位销无法进入定位孔内的问题。

诚然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。