一种仿生扑翼飞行器的折叠翼机构的制作方法

本实用新型涉及微型飞行器技术领域，具体涉及一种仿生扑翼飞行器的折叠翼机构。

背景技术：

近年来是航空航天技术飞速发展的时代，虽然传统飞行器已经趋于成熟，功能多样，但是相对于扑翼飞行生物（如鸟类与昆虫）小巧的结构、飞行的灵活性和独特的飞行方式，现代飞行器是无法完成的。

与传统固翼式飞行器和旋翼式飞行器相比，扑翼式飞行器具有巨大的优势，它把悬停、举升和推进功能的特点融合成一个扑翼集合系统，凭借这样的飞行形式，可以有效、准确、迅速地改变相应的飞行器的飞行姿态，具有十分强大的灵活性以及机动性的优势，而且在高空中可以以翱翔的姿势利用势能进行长距离，低能耗的飞行，同时扑翼式飞行器同常规的飞行器相比具有体积小、质量轻、隐蔽性好、成本低、灵活性强、携带方便、操作简单等突出的优点，无论是在民用还是军事领域都有十分强大的应用前景。

然而，传统的扑翼式飞行器的扑翼大多都不能像鸟类或者昆虫那样：飞行时将翼展从身体两侧或背部上方伸展出来，在地面或者树枝上停留时将翼展收叠起来；这种情况就会造成一种很严重的空间资源浪费的现象，如果把机身的方向看作是纵向空间，那么翼展的方向就是横向空间，而机身在横向空间里面占据的长度是很短的；如果能把翼展折叠或者收拢至机身上，那么原先翼展占据的横向空间会大大缩减，就很有可能实现原本只能放一个扑翼飞行器的地方，现在可以放两个甚至是三个扑翼飞行器，这不仅在储存、单兵携带方面大大的节约了空间资源，而且在运输过程中对翼展和翼展与机身的连接处也有着一定的保护作用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种能把翼展收拢至机身上，从而使得翼展占据的横向空间大大缩减的仿生扑翼飞行器的折叠翼机构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种仿生扑翼飞行器的折叠翼机构，该折叠翼机构用于安装在仿生扑翼飞行器的机身上，其特征在于，包括沿机身纵向方向设置并能够沿机身纵向方向伸长或缩短的伸缩件，所述伸缩件沿机身横向方向的两侧对称布置有四连杆机构，所述伸缩件的固定端固定在机身上，所述伸缩件的伸缩端转动连接有两个连接杆，两个所述连接杆夹角的中线沿所述伸缩件伸缩端的延长方向，所述连接杆远离其连接所述伸缩件的一端与对应侧的所述四连杆机构转动连接，所述四连杆机构包括依次转动连接机架、输入杆、连杆和输出杆，所述输出杆远离其连接所述连杆的一端与所述机架远离其连接所述输入杆的一端连接，所述机架沿机身横向方向固定在机身上，所述输入杆与所述机架靠近所述伸缩件的一端转动连接，所述输入杆还与对应侧的所述连接杆转动连接并能够在所述连接杆的带动下绕所述机架转动，所述输出杆与所述机架转动连接的一端还沿其轴线方向延伸设有翼展，所述翼展能够随所述输出杆一起绕所述机架转动。

在本方案中，机身纵向方向为飞行时机身行进的方向，机身横向方向为同一平面上与机身纵向方向垂直的方向。

本实用新型的工作原理是：本方案的折叠翼机构在使用时，将该折叠翼机构安装在机身上，当需要将翼展收拢到机身上时，伸缩件的伸缩端沿机身纵向方向伸长，伸缩件的伸缩端伸长时使得与该端转动连接的两个连接杆向伸缩件的固定端方向转动，并使得两个连接杆之间的夹角变大，两个连接杆转动的同时将分别带动对应侧的输入杆转动，此时输入杆的转动方向为绕其与机架的转动连接处向远离伸缩杆所在方向即向机身外侧方向转动，输入杆的转动再通过连杆传递到输出杆使得输出杆转动，此时输出杆的转动方向为绕其与机架的转动连接处向机身外侧方向转动，此时设在输出杆与机架转动连接端的翼展将绕相反方向即向机身内侧靠近机身的方向转动，由此使得两侧的翼展分别向靠近机身的方向转动，实现了将两侧的翼展收拢在机身上的目的。

当在飞行需要将两侧的翼展展开时，伸缩件的伸缩端缩短，两个连接杆向伸缩件的伸缩端方向转动，两个连接杆转动再带动对应侧的输入杆向机身内侧方向转动，输入杆的转动再通过连杆传递到输出杆使其绕与机架的转动连接处向机身内侧方向转动，此时设在输出杆与机架转动连接端的翼展将绕相反方向转动即向机身外侧方向转动，由此实现了将两侧的翼展伸展开来的目的。

本实用新型的有益效果在于：将本方案的折叠翼机构固定在机身上，当需要飞行时，翼展可以展开以实现飞行的目的，当不需要飞行时，折叠翼机构能够将两侧的翼展收拢在机身上，从而使得翼展占据的横向空间大大缩减，节约了储存和单兵携带时的空间资源，同时在运输过程中也起到了保护翼展和飞行器的目的。

优选的，所述伸缩件的伸缩端竖向开设有贯穿所述伸缩件的连接孔，所述连接孔处设有连接销轴，所述连接销轴穿过所述连接孔和两个所述连接杆，以实现两个所述连接杆与所述伸缩件的伸缩端的转动连接，其中一个所述连接杆的两端分别与所述伸缩件伸缩端的竖向上端面和对应侧所述输入杆的竖向上端面贴合，另一个所述连接杆的两端分别与所述伸缩件伸缩端的竖向下端面和对应侧所述输入杆的竖向下端面贴合，所述伸缩件的竖向高度与所述输入杆的竖向高度相同。

这样，将其中一个连接杆的两端分别与输入杆的竖向上端面和伸缩件的竖向上端面进行贴合，而将另外一个连接杆的两端分别与输入杆的竖向下端面和伸缩件的竖向下端面进行贴合，并使得伸缩件的竖向高度与输入杆的竖向高度相同，这样，将使得两侧的输入杆位于同样的水平高度，进而使得两侧的四连杆机构和翼展将处于同样的水平高度，避免了两侧翼展水平高度不一致对飞行带来的影响。

优选的，所述输入杆长度方向的中部位置朝向所述连接杆的一侧设有输入凸起，所述输入凸起上开设有输入孔，所述输入孔处设有输入销轴，所述输入杆与对应侧的所述连接杆通过所述输入销轴进行转动连接。

这样，输入杆与对应侧的连接杆之间通过输入凸起处的输入销轴进行转动连接，并使得当连接杆在绕伸缩件转动时能够带动输入杆绕机架转动。

优选的，所述伸缩件为电致伸缩器。

这样，电致伸缩器存在着自发形成的分子集团即所谓电畴，有外加电场作用时，这种电畴就会发生转动，使其极化方向尽量转到与外电场方向一致，因此这种材料沿外电场方向的长度会发生变化。通过电场的带动，电致伸缩器在沿机身纵向方向来回运动，进而通过连接杆驱动四连杆机构的运动，并最终实现将翼展收拢在机身上或展开的目的，同时采用电致伸缩器只需要改变外电场作用方向就能方便实现电致伸缩器的伸长或缩短，使用方便，控制简单。

优选的，所述输出杆与所述翼展一体成型。

这样，将输出杆与翼展一体成型，使得输出杆在绕机架转动时能有效的带动翼展收拢或展开，同时一体成型也使得输出杆与翼展之间不需要额外的连接结构，有效减轻了整个折叠翼机构的重量，更有利于仿生扑翼飞行器的飞行。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式中折叠翼机构的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式中折叠翼机构安装在机身上翼展伸展时的结构示意图；

图3为本实用新型具体实施方式中折叠翼机构安装在机身上翼展收拢时的结构示意图。

附图标记说明：机身1、伸缩件2、连接杆3、输入杆4、连杆5、输出杆6、机架7、翼展8。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

如附图1到附图3所示，一种仿生扑翼飞行器的折叠翼机构，该折叠翼机构用于安装在仿生扑翼飞行器的机身1上，包括沿机身1纵向方向设置并能够沿机身1纵向方向伸长或缩短的伸缩件2，伸缩件2沿机身1横向方向的两侧对称布置有四连杆机构，伸缩件2的固定端固定在机身1上，伸缩件2的伸缩端转动连接有两个连接杆3，两个连接杆3夹角的中线沿伸缩件2伸缩端的延长方向，连接杆3远离其与伸缩件2连接的一端与对应侧的四连杆机构转动连接，四连杆机构包括依次转动连接的机架7、输入杆4、连杆5和输出杆6，输出杆6远离其连接连杆5的一端与机架7远离其连接输入杆4的一端连接，机架7、输入杆4、连杆5和输出杆6之间形成四边形结构，机架7沿机身1横向方向固定在机身1上，输入杆4与机架7靠近伸缩件2的一端转动连接，输入杆4还与对应侧的连接杆3转动连接并能够在连接杆3的带动下绕机架7转动，输出杆6与机架7转动连接的一端还沿输出杆的轴线方向设有翼展8，翼展8能够随输出杆6一起绕机架7转动。

机身纵向方向为飞行时机身行进的方向，机身横向方向为同一平面上与机身纵向方向垂直的方向。

本方案的折叠翼机构在使用时，将该折叠翼机构安装在机身1上，当需要将翼展8收拢到机身1上时，伸缩件2的伸缩端沿机身1纵向方向伸长，伸缩件2的伸缩端伸长时使得与该端转动连接的两个连接杆3向伸缩件2的固定端方向转动，并使得两个连接杆3之间的夹角变大，两个连接杆3转动的同时将分别带动对应侧的输入杆4转动，此时输入杆4的转动方向为绕其与机架7的转动连接处向远离伸缩杆所在方向即向机身1外侧方向转动，输入杆4的转动再通过连杆5传递到输出杆6使得输出杆6转动，此时输出杆6的转动方向为绕其与机架7的转动连接处向机身1外侧方向转动，此时设在输出杆6与机架7转动连接端的翼展8将绕相反方向即向机身1内侧靠近机身1的方向转动，由此使得两侧的翼展8分别向靠近机身1的方向转动，实现了将两侧的翼展8收拢在机身1上的目的，具体收拢效果如附图3所示。

当在飞行需要将两侧的翼展8展开时，伸缩件2的伸缩端缩短，两个连接杆3向伸缩件2的伸缩端方向转动，两个连接杆3转动再带动对应侧的输入杆4向机身1内侧方向转动，输入杆4的转动再通过连杆5传递到输出杆6使其绕与机架7的转动连接处向机身1内侧方向转动，此时设在输出杆6与机架7转动连接端的翼展8将绕相反方向转动即向机身1外侧方向转动，由此实现了将两侧的翼展8伸展开来的目的，具体伸展效果如附图2所示。

本实用新型的有益效果在于：将本方案的折叠翼机构固定在机身1上，当需要飞行时，翼展8可以展开以实现飞行的目的，当不需要飞行时，折叠翼机构能够将两侧的翼展8收拢在机身1上，从而使得翼展8占据的横向空间大大缩减，节约了储存和单兵携带时的空间资源，同时在运输过程中也起到了保护翼展8和飞行器的目的。

在本实施例中，伸缩件2的伸缩端竖向开设有贯穿伸缩件2的连接孔，连接孔处设有连接销轴，连接销轴穿过连接孔和两个连接杆3，以实现两个连接杆3与伸缩件2的伸缩端的转动连接，其中一个连接杆3的两端分别与伸缩件2伸缩端的竖向上端面和对应侧输入杆4的竖向上端面贴合，另一个连接杆3的两端分别与伸缩件2伸缩端的竖向下端面和对应侧输入杆4的竖向下端面贴合，伸缩件2的竖向高度与输入杆4的竖向高度相同。

这样，将其中一个连接杆3的两端分别与输入杆4的竖向上端面和伸缩件2的竖向上端面进行贴合，而将另外一个连接杆3的两端分别与输入杆4的竖向下端面和伸缩件2的竖向下端面进行贴合，并使得伸缩件2的竖向高度与输入杆4的竖向高度相同，这样，将使得两侧的输入杆4位于同样的水平高度，进而使得两侧的四连杆机构和翼展8将处于同样的水平高度，避免了两侧翼展8水平高度不一致对飞行带来的影响。

在本实施例中，输入杆4长度方向的中部位置朝向连接杆3的一侧设有输入凸起，输入凸起上开设有输入孔，输入孔处设有输入销轴，输入杆4与对应侧的连接杆3通过输入销轴进行转动连接。

这样，输入杆4与对应侧的连接杆3之间通过输入凸起处的输入销轴进行转动连接，并使得当连接杆3在绕伸缩件2转动时能够带动输入杆4绕机架7转动。

在本实施例中，伸缩件2为电致伸缩器。当然在具体使用时，也可以是其它类型的伸缩件2。

这样，电致伸缩器存在着自发形成的分子集团即所谓电畴，有外加电场作用时，这种电畴就会发生转动，使其极化方向尽量转到与外电场方向一致，因此这种材料沿外电场方向的长度会发生变化。通过电场的带动，电致伸缩器在沿机身1纵向方向来回运动，进而通过连接杆3驱动四连杆机构的运动，并最终实现将翼展8收拢在机身1上或展开的目的，同时采用电致伸缩器只需要改变外电场作用方向就能方便实现电致伸缩器的伸长或缩短，使用方便，控制简单。

在本实施例中，输出杆6与翼展8一体成型。当然，在具体使用时，两者之间也可以做成分离式的结构，两个结构之间再通过连接结构进行固定连接。

这样，将输出杆6与翼展8一体成型，使得输出杆6在绕机架7转动时能有效的带动翼展8收拢或展开，同时一体成型也使得输出杆6与翼展8之间不需要额外的连接结构，有效减轻了整个折叠翼机构的重量，更有利于仿生扑翼飞行器的飞行。

在本实施例中，连杆5的两端分别通过连杆销轴与输入杆4和输出杆6之间进行转动连接，输出杆6与机架7之间通过输出销轴进行转动连接，输入杆4与机架7之间通过第一销轴进行转动连接。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。