一种人力飞行器的制作方法

1.本发明涉及飞行设备技术领域，具体而言，涉及一种人力飞行器。


背景技术：

2.目前利用人力实现器械飞行是人类的长期梦想和技术挑战，目前人力飞行器还是世界各国少数大学和研究机构继续研制的高额经费项目。
3.回顾人力飞行器研究的历史，成功的例子都是在滑翔机的基础上增加脚踏驱动螺旋桨推动装置实现的。但是滑翔飞行器有两种成功的设计制造方案，一种是大翼展的带尾翼的滑翔机，是早期发展的方案。另一种是后期发展的悬挂式滑翔翼。后一种方案由于没有机身和尾翼，结构简单轻便，制造成本低，便于拆装搬运，飞行安全性高，很快得到推广普及，成为滑翔飞行运动的主流。但是悬挂式滑翔翼具有在无上升气流时不能爬升的根本性缺陷。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种人力飞行器，其能够通过使用者的反复蹲下与起立，实现该人力飞行器不需要受到上升气流的影响，即可在竖直方向上移动。
5.本发明的实施例是这样实现的：
6.本技术实施例提供一种人力飞行器，其包括架体、踏板以及转动设于架体的多个叶片，叶片沿架体延伸方向均匀间隔设置，架体设有用于连接使用者身体的第一连接杆、用于连接踏板的第二连接杆以及用于连接使用者的手掌的第三连接杆，第二连接杆为伸缩杆。
7.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述叶片沿其延伸方向两端均设有第二转轴，架体设有多个安装孔，第二转轴两端均嵌入安装孔。
8.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述架体设有第一转轴，叶片均设有椭圆形的连接孔，第一转轴穿过任一叶片的连接孔且第一转轴两端分别与架体连接。
9.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述架体设有用于限制叶片旋转角度的限位组件，限位组件设于架体远离踏板的一侧。
10.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述限位组件包括设于架体两侧的两个限位柱以及滑动设于限位柱的限位杆，限位杆设有用于驱动限位杆沿限位柱延伸方向移动的传动组件。
11.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述传动组件包括支撑杆，支撑杆一端设于限位杆，另一端设于第三连接杆远离架体的一端，还设有弹性件，弹性件一端设于限位杆，另一端设于架体。
12.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述架体设有旋转件，旋转件与第三连接杆转动连接，旋转件沿其周向设有凹槽，支撑杆嵌入凹槽。
13.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述旋转件设有用于固定第三连接杆的锁
止螺栓。
14.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述第三连接杆远离架体的一端设有拉环，拉环滑动设有握把，握把与支撑杆连接。
15.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述架体内部中空。
16.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
17.本技术实施例提供一种人力飞行器，包括架体、踏板以及转动设于架体的多个叶片，叶片沿架体延伸方向均匀间隔设置，架体设有用于连接使用者身体的第一连接杆、用于连接踏板的第二连接杆以及用于连接使用者的手掌的第三连接杆，第二连接杆为伸缩杆。
18.本实施例的架体为矩形的框架，第二连接杆以及第三连接杆的数量均为两个，第一连接杆设于架体的中间位置，两个第三连接杆分别设于架体两端，两个第二连接杆分别设于第一连接杆与第三连接杆之间以及第一连接杆与另一个第三连接杆之间，踏板的两端分别于两个第二连接杆固定连接。
19.在需要该人力飞行器上升时，使用者站在踏板上且将踏板固定在使用者脚上，双手抓住第三连接杆，将第一连接杆固定在身上，通过使用者的反复蹲下与站立交替运动，实现该人力飞行器的上升。
20.当使用者蹲下时，此时叶片与地面接近垂直，产生的阻力最小，第二连接杆伸长。使用者从蹲姿站立起来时，由于叶片以及架体产生的阻力小于空气对踏板的阻力，使用者通过第一连接杆推动叶片以及架体竖直向上移动，踏板与架体之间的距离变长。
21.当使用者站立后，此时叶片与地面接近平行，产生的阻力最大于空气对踏板的阻力，此时使用者伸缩腰腹，将双腿收起来呈蹲姿，将脚部连同踏板一起向上移动，此时第二连接杆缩短，踏板与架体之间的距离变短，此时叶片在重力的作用下旋转至与地面接近垂直，使用者再站立起来，使踏板与架体之间的距离变长，重复上述动作。通过使用者反复蹲下与站立，实现该人力飞行器的上升。
22.该人力飞行器能够通过使用者的反复蹲下与起立，实现该人力飞行器不需要受到上升气流的影响，即可在竖直方向上移动。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为本发明实施例提供的人力飞行器在使用者站立时的正视图；
25.图2为本发明实施例提供的人力飞行器在使用者站立时拉动握把后的正视图；
26.图3为本发明实施例提供的人力飞行器在使用者蹲下时的正视图；
27.图4为本发明实施例提供的人力飞行器的俯视图；
28.图5为本发明实施例提供的叶片去掉架体后的俯视图；
29.图6为本发明实施例提供的限位柱与限位杆连接处的局部剖视图；
30.图7为本发明实施例提供的拉环的正视图；
31.图8为本发明实施例提供的旋转件的结构示意图。
32.图标：1-架体，2-踏板，3-叶片，4-第一连接杆，5-第二连接杆，6-第三连接杆，7-第一转轴，8-第二转轴，9-限位柱，10-限位杆，11-支撑杆，12-弹性件，13-旋转件，14-拉环，15-握把，16-第一固定件，17-第二固定件，18-限位块，19-限位滑槽，20-锁止螺栓。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
36.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
38.在本发明实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
39.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
40.实施例1
41.请参照图1-图8，图1为本发明实施例提供的人力飞行器在使用者站立时的正视图；图2为本发明实施例提供的人力飞行器在使用者站立时拉动握把15后的正视图；图3为本发明实施例提供的人力飞行器在使用者蹲下时的正视图；图4为本发明实施例提供的人力飞行器的俯视图；图5为本发明实施例提供的叶片3去掉架体1后的俯视图；图6为本发明实施例提供的限位柱9与限位杆10连接处的局部剖视图；图7为本发明实施例提供的拉环14的正视图；图8为本发明实施例提供的旋转件13的结构示意图。本实施例提供一种人力飞行器，其包括架体1、踏板2以及转动设于架体1的多个叶片3，叶片3沿架体1延伸方向均匀间隔设置，架体1设有用于连接使用者身体的第一连接杆4、用于连接踏板2的第二连接杆5以及
用于连接使用者的手掌的第三连接杆6，第二连接杆5为伸缩杆。
42.本实施例的架体1为矩形的框架，第二连接杆5以及第三连接杆6的数量均为两个，第一连接杆4设于架体1的中间位置，两个第三连接杆6分别设于架体1两端，两个第二连接杆5分别设于第一连接杆4与第三连接杆6之间以及第一连接杆4与另一个第三连接杆6之间，踏板2的两端分别于两个第二连接杆5固定连接。
43.在需要该人力飞行器上升时，使用者站在踏板2上且将踏板2固定在使用者脚上，双手抓住第三连接杆6，将第一连接杆4固定在身上，通过使用者的反复蹲下与站立交替运动，实现该人力飞行器的上升。
44.当使用者蹲下时，此时叶片3与地面接近垂直，产生的阻力最小，第二连接杆5伸长。使用者从蹲姿站立起来时，由于叶片3以及架体1产生的阻力小于空气对踏板2的阻力，使用者通过第一连接杆4推动叶片3以及架体1竖直向上移动，踏板2与架体1之间的距离变长。
45.当使用者站立后，此时叶片3与地面接近平行，产生的阻力最大于空气对踏板2的阻力，此时使用者伸缩腰腹，将双腿收起来呈蹲姿，将脚部连同踏板2一起向上移动，此时第二连接杆5缩短，踏板2与架体1之间的距离变短，此时叶片3在重力的作用下旋转至与地面接近垂直，使用者再站立起来，使踏板2与架体1之间的距离变长，重复上述动作。通过使用者反复蹲下与站立，实现该人力飞行器的上升。
46.该人力飞行器能够通过使用者的反复蹲下与起立，实现该人力飞行器不需要受到上升气流的影响，即可在竖直方向上移动。
47.可选的，本实施例的踏板2设有用于固定使用者脚部的第一固定件16，踏板2上可以设有使用者休息时使用的座椅，该座椅以及架体1均可以采用炭纤维制作而成。叶片3的形状为矩形，叶片3可以由特种尼龙纺织制成，布料表面要加两层涂层分别是抗撕裂涂层和抗老化涂层，叶片3四周设有矩形的炭纤维框将其包围固定。
48.可选的，本实施例的叶片3的数量为12片且两侧的叶片3均向其对称轴倾斜设置。
49.可选的，本实施例的第二连接杆5靠近使用者的一端固定设有第二固定件17，第二固定件17设有多个用于将第二固定件17固定在使用者身上的绑带。
50.实施例2
51.请参照图4-图5，在本发明的一些实施例中，上述叶片3沿其延伸方向两端均设有第二转轴8，架体1设有多个安装孔，第二转轴8两端均嵌入安装孔。
52.本实施例的叶片3沿其延伸方向设有贯穿其的第二转轴8，架体1内侧壁沿其延伸方向均匀间隔设有12组配合使用的安装孔，通过将第二转轴8两端均嵌入安装孔，加强叶片3在相对架体1转动时的稳定性。
53.实施例3
54.请参照图4-图5，在本发明的一些实施例中，上述架体1设有第一转轴7，叶片3均设有椭圆形的连接孔，第一转轴7穿过任一叶片3的连接孔且第一转轴7两端分别与架体1连接。
55.本实施例的第一转轴7与第二转轴8垂直设置，由于叶片3通过第二转轴8实现与架体1转动，叶片3的转动方向与第一转轴7的延伸方向位于同一几何平面，通过设置第一转轴7可以限制叶片3的转动角度在水平上下的180
°
内旋转并在使用者从蹲姿站起来时，叶片3
向上移动，会在空气阻力的作用下旋转至与第一转轴7抵接，接近与地面平行，从而增大其阻力。
56.通过叶片3的中心位置均设置椭圆形的连接孔并且椭圆形的连接孔的长轴方向与叶片3的延伸方向垂直，可以通过该连接孔使叶片3能够相对第一转轴7转动，通过连接孔内侧壁的倾斜角度调整叶片3与第一转轴7之间最小的角度。
57.实施例4
58.请参照图1-图3以及图6，在本发明的一些实施例中，上述架体1设有用于限制叶片3旋转角度的限位组件，限位组件设于架体1远离踏板2的一侧。
59.通过在架体1远离踏板2的一侧设置限位组件，用于使叶片3不能够旋转至完全与水平面垂直，从而防止在使用者起立时，由于叶片3垂直导致该人力飞行器在受力上升时不能使叶片3在空气阻力的作用下转动至接近与地面平行，从而导致该人力飞行器不能起飞。
60.可选的，本实施例的限位组件与架体1之间的宽度略小于叶片3伸出架体1的距离，当叶片3旋转至与地面接近垂直时，叶片3与限位组件抵接。
61.实施例5
62.请参照图1-图3以及图6，在本发明的一些实施例中，上述限位组件包括设于架体1两侧的两个限位柱9以及滑动设于限位柱9的限位杆10，限位杆10设有用于驱动限位杆10沿限位柱9延伸方向移动的传动组件。
63.本实施例的限位组件包括两个限位柱9以及设于两个限位柱9之间的限位杆10，当需要增大该人力飞行器的阻力时，通过传动组件驱动限位杆10沿着限位柱9向下移动，使限位杆10与叶片3抵接，压迫叶片3使其尽可能的与地面平行，从而增大该人力飞行器收到的空气阻力。
64.可选的，本实施例的限位杆10两端均设有限位块18，两个限位柱9靠近限位杆10的一侧设有限位滑槽19，限位块18嵌入限位滑槽19，限位滑槽19远离架体1的一端封闭。
65.实施例6
66.请参照图1-图3以及图7，在本发明的一些实施例中，上述传动组件包括支撑杆11，支撑杆11一端设于限位杆10，另一端设于第三连接杆6远离架体1的一端，还设有弹性件12，弹性件12一端设于限位杆10，另一端设于架体1。
67.在需要驱动限位杆10沿着限位柱9向下移动时，可以拉动支撑杆11向外移动，从而带动与支撑杆11另一端连接的限位杆10沿着支撑杆11移动的方向移动，同时挤压弹性件12，使弹性件12发生形变，从而使限位杆10沿着限位柱9向下移动。
68.当需要限位杆10复位时，使用者放开支撑杆11，使限位杆10在弹性件12恢复原状的力的作用下向上移动，直至恢复原位。
69.可选的，本实施例的弹性件12可以使用弹簧。可以在第三连接杆6内部设通孔，支撑杆11穿过通孔。支撑杆11可以为钢绞线。
70.实施例7
71.请参照图8，在本发明的一些实施例中，上述架体1设有旋转件13，旋转件13与第三连接杆6转动连接，旋转件13沿其周向设有凹槽，支撑杆11嵌入凹槽。
72.本实施例通过在架体1上设置与第三连接杆6转动连接的旋转件13。可以通过旋转第三连接杆6以应对不同的使用者的需求。通过设置用于支撑杆11嵌入的凹槽，可以减少支
撑杆11在转向使受到的磨损，增加其使用寿命。
73.可选的，本实施例的旋转件13为滑轮。
74.实施例8
75.请参照图8，在本发明的一些实施例中，上述旋转件13设有用于固定第三连接杆6的锁止螺栓20。
76.本实施例通过在旋转件13设置锁止螺栓20，可以在第三连接杆6旋转到预设角度时将其固定住，防止在飞行过程中因为第三连接杆6意外脱手造成飞行故障。
77.实施例9
78.请参照图7，在本发明的一些实施例中，上述第三连接杆6远离架体1的一端设有拉环14，拉环14滑动设有握把15，握把15与支撑杆11连接。
79.本实施例的第三连接杆6远离架体1的一端设有拉环14，便于使用者通过拉环14与第三连接杆6连接的更加稳定。
80.通过在拉环14内滑动设有与支撑杆11连接的握把15，通过拉动握把15移动，从而可以拉动支撑杆11移动。
81.可选的，本实施例的握把15设有防滑纹和多个契合手掌纹路的凹槽，拉环14的形状为矩形。
82.实施例10
83.请参照图1-图8，在本发明的一些实施例中，上述架体1内部中空。
84.本实施例的架体1内部中空，可以减轻该人力飞行器的重量，从而减少人力飞行器受到的重力。
85.综上，本发明的实施例提供一种人力飞行器，包括架体1、踏板2以及转动设于架体1的多个叶片3，叶片3沿架体1延伸方向均匀间隔设置，架体1设有用于连接使用者身体的第一连接杆4、用于连接踏板2的第二连接杆5以及用于连接使用者的手掌的第三连接杆6，第二连接杆5为伸缩杆。
86.本实施例的架体1为矩形的框架，第二连接杆5以及第三连接杆6的数量均为两个，第一连接杆4设于架体1的中间位置，两个第三连接杆6分别设于架体1两端，两个第二连接杆5分别设于第一连接杆4与第三连接杆6之间以及第一连接杆4与另一个第三连接杆6之间，踏板2的两端分别于两个第二连接杆5固定连接。
87.在需要该人力飞行器上升时，使用者站在踏板2上且将踏板2固定在使用者脚上，双手抓住第三连接杆6，将第一连接杆4固定在身上，通过使用者的反复蹲下与站立交替运动，实现该人力飞行器的上升。
88.当使用者蹲下时，此时叶片3与地面接近垂直，产生的阻力最小，第二连接杆5伸长。使用者从蹲姿站立起来时，由于叶片3以及架体1产生的阻力小于空气对踏板2的阻力，使用者通过第一连接杆4推动叶片3以及架体1竖直向上移动，踏板2与架体1之间的距离变长。
89.当使用者站立后，此时叶片3与地面接近平行，产生的阻力最大于空气对踏板2的阻力，此时使用者伸缩腰腹，将双腿收起来呈蹲姿，将脚部连同踏板2一起向上移动，此时第二连接杆5缩短，踏板2与架体1之间的距离变短，此时叶片3在重力的作用下旋转至与地面接近垂直，使用者再站立起来，使踏板2与架体1之间的距离变长，重复上述动作。通过使用
者反复蹲下与站立，实现该人力飞行器的上升。
90.该人力飞行器其能够通过使用者的反复蹲下与起立，实现该人力飞行器不需要受到上升气流的影响，即可在竖直方向上移动。
91.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。
92.因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。