一种扑翼飞行器的翅膀驱动机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种扑翼飞行器，具体涉及一种扑翼飞行器的翅膀驱动机构。
【背景技术】
[0002]扑翼飞行器，是指像鸟一样通过机翼主动运动产生升力和前行力的飞行器，扑翼飞行器在飞行过程中靠双翼扇动进行飞行。扑翼飞行与固定翼和旋翼飞行相比，具有如原地或小场地起飞，良好的飞行机动性和一定的空中悬停性能，长距离飞行能耗较少等特点。在军事上可用于敌情侦察、目标追踪、电子干扰、中继通信、主动进攻及防御等；在民用上可用于如环境及灾情监测、交通道路监控、农业勘测、航空摄影等。
[0003]自然界的扑翼飞行时翅膀多采用“8”字扇动方式，而目前所制造的扑翼飞行器由于种种因素限制均无法实现真正意义上的“8”字飞行。此外，自然界的扑翼飞行时，翅膀在任意时刻均可改变迎角大小，从而使得飞行更平稳、翅膀效率更高、机动性更强，但是，目前现有技术中所制造出的扑翼飞行器也因种种原因的限制，在实际飞行中，不能灵活改变扑翼飞行器飞行时的迎角大小，造成机动性不高。
[0004]因此，如何设计一种能够实现“8”字飞行、并能灵活改变飞行时的迎角大小的扑翼飞行器便成为了目前亟待解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0005]基于现有技术中存在的上述不足，本实用新型现提出一种扑翼飞行器的翅膀驱动机构，以解决原有的扑翼飞行器无法实现“8”字飞行、不能灵活改变迎角大小的问题。
[0006]本实用新型所公开的一种扑翼飞行器的翅膀驱动机构，其包括:依次连接的驱动装置、万向节以及位置控制装置，其中，所述万向节具有一驱动轴和一从动轴，所述从动轴上连接有翅膀，所述驱动轴连接所述驱动装置并在所述驱动装置的作用下转动，所述从动轴连接所述位置控制装置并在所述位置控制装置的作用下运动，所述驱动装置上安装有实时感知驱动轴的运动位置的第一位置传感器，所述位置控制装置上安装有实时感知所述从动轴运动位置的第二位置传感器，所述从动轴的运动位置根据所述驱动轴的运动位置的变化也实时作调整。
[0007]进一步地，所述驱动装置通过同步带、或曲柄摇杆、或齿轮、或齿轮齿条间接连接到所述万向节的驱动轴上。
[0008]进一步地，所述位置控制装置包括相互交叉设置的第一限位槽和第二限位槽，所述第一限位槽和第二限位槽在空间中相交形成一特定位置，所述万向节的从动轴被约束在此特定位置上。优选地，所述第一限位槽和第二限位槽独立运动，使两个限位槽相交形成的特定位置发生变化。
[0009]优选地，所述第二限位槽随着第一限位槽运动而运动，使两个限位槽相交形成的特定位置发生变化。
[0010]优选地，所述第二限位槽为一固定的限位槽，通过调整第一限位槽运动，使两个限位槽相交形成的特定位置发生变化。
[0011]优选地，所述第二限位槽为一个由弹性体和刚性体综合构成的限位槽，通过调整第一限位槽运动，使两个限位槽相交形成的特定位置发生变化。
[0012]优选地，所述第二位置传感器通过直接测量或间接计算的方式获得该特定位置的位置信息。
[0013]基于本实用新型的另一构思，还提供一种扑翼飞行器，该扑翼飞行器包含上述任一技术方案所公开的翅膀驱动机构。
[0014]与现有技术相比，本实用新型所提供的一种扑翼飞行器的翅膀驱动机构，解决了现有的扑翼飞行器翅膀往复扇动时无法真正意义上实现“8”字飞行轨迹的问题，同时，也能实现急停，急转，保持悬停状态等；本实用新型中的翅膀在任意位置均可灵活改变迎角大小，从而能够更有效的控制飞行，使得飞行更平稳、翅膀驱动效率更高、机动性更强。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型实施例所述的扑翼飞行器的翅膀驱动机构的结构示意图
[0016]图2是本实用新型实施例所述的扑翼飞行器的翅膀驱动机构的具体结构示意图。
[0017]图3(a)是本实用新型实施例所述的扑翼飞行器的驱动端处于同一位置时，通过调整从动端使翅膀处在某一迎角时的状态示意图；
[0018]图3(b)是本实用新型实施例所述的扑翼飞行器的驱动端处于同一位置时，通过调整从动端使翅膀处在另一迎角时的状态示意图；
[0019]图4(a)是本实用新型实施例所述的扑翼飞行器的驱动端处于同一位置时，通过调整从动端使翅膀处在某一高度时的状态示意图；
[0020]图4(b)是本实用新型实施例所述的扑翼飞行器的驱动端处于同一位置时，通过调整从动端使翅膀处在另一尚度时的状态不意图；
[0021]图5(a)是本实用新型实施例所述的扑翼飞行器的驱动端处于同一位置时，通过调整从动端使翅膀展现的不同状态下的对比示意图；
[0022]图5(b)本实用新型一个实施例中所述的扑翼飞行器的翅膀的扇动轨迹示意图；
[0023]图6是本实用新型另一实施例所述的扑翼飞行器的翅膀驱动机构的具体结构示意图。
[0024]图中，附图标记如下:1_驱动装置；2_万向节；21_驱动轴；22_从动轴；3_位置控制装置；31_第一限位槽；32_第二限位槽；4_翅膀。
【具体实施方式】
[0025]以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定部件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个部件。本说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分部件的方式，而是以部件在功能上的差异作为区分的准贝1J。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本新型的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
[0026]下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
[0027]图1为本实用新型实施例所公开的一种扑翼飞行器的翅膀驱动机构的结构示意图。
[0028]如图1所示，所述翅膀驱动机构包括:从上往下依次连接的驱动装置1、万向节2以及位置控制装置3，所述驱动装置I可以为齿轮或其他驱动方式，其中，万向节2是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，本实用新型巧妙的将万向节2用于扑翼飞行器结构中，实现力的传导和方向的调整。所述万向节2具有一驱动轴21和一从动轴22，所述从动轴22上连接有翅膀4，所述驱动轴21的一端连接所述驱动装置I并在所述驱动装置I的作用下沿水平方向旋转，所述从动轴22连接所述位置控制装置3并在所述位置控制装置3的作用下运动，其运动过程包括向上、向下、向前、向后或者改变翅膀4的迎角大小等等，所述驱动装置I上安装有实时感知驱动轴21的运动位置的第一位置传感器(图中未示出)，所述位置控制装置3上安装有实时感知所述从动轴22运动位置的第二位置传感器(图中未示出)，所述第二位置传感器可位于所述位置控制装置3里头或底部，所述从动轴22的运动位置根据所述驱动轴21的运动位置的变化也实时作调整，使所述翅膀4实现不同的飞行姿势，也就是说，一方面，驱动装置I驱动万向节2的驱动轴21做往复圆周运动，通过万向节2的特殊结构带动翅膀4运动，同时位置控制装置3也驱动万向节2的从动端运动，以上二者综合作用使得翅膀4在运动中实现“8”字动作的同时，也可在任意位置通过驱动装置I和位置控制装置3的联动实现不同迎风角度的调整。而为了实现二者位置的协调性，本实用新型在驱动轴21和从动轴22上均按安装有位置传感器，以实时感知二者的运动位置，通过协调二者的位置实现扑翼飞行器在飞行过程中的各种动作，该动作包括改变翅膀4的扇动方向、扇动高度及迎角大小。其中，翅膀4可直接或间接的连接在所述万向节2上，本实用新型实施例中，为了更好的控制翅膀4，所述翅膀4同时连接在万向节2及从动轴22上。所述位置控制装置，可接收并处理来自其它方面的传感器或者控制器的信息，比如惯性传感器或遥控器的信息。
[0029]当然，本实用新型中的万向节2也采用其它可弯曲的柔性连接器来代替，比如橡胶棒或其他弹性材料，其在可弯曲的同时也能传递扭矩。
[0030]其中，所述驱动装置I可以通过同步带、或曲柄摇杆、或齿轮、或齿轮齿条间接的连接到所述万向节的驱动轴上。
[0031]具体来说，所述位置控制装置包括相互交叉设置的第一限位槽和第二限位槽，两个限位槽在空间中相交形成一特定位置，所述万向节的从动轴被约束在此特定位置上。由于每个限位槽具有一定的空间，所述第一限位槽和第二限位槽可以紧挨也可以不紧挨。
[0032]在上述装置中，可实现限位的方式具有多种，下面列举两种予以说明
[0033]方式一:所述第一限位槽和第二限位槽独立运动，使两个限位槽相交形成的特定位置发