专利名称：仿生扑翼飞行器的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及ー种扑翼飞行器，特别涉及一种仿照昆虫扑翼飞行方式的仿生扑翼飞行器。
背景技术：
仿生扑翼飞行器是ー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。大自然中，所有能飞的生物几乎无一例外地都采用扑翼飞行方式，与固定翼和旋翼飞行相比，它具有独特的优点，如原地或小场地起飞，极好的飞行机动性和空中悬停性能以及飞行费用低廉，适合在长时间无能源补充及远距离条件下执行任务。鸟类扑翼飞行大体可分为四个阶段翅膀弯曲上提、高点外伸、快速下扑、低点内缩。英国生物学家韦斯一福发现台湾小黄蜂在飞行中采用了ー种特殊的振翅方式相拍和急张，认为这种特别的振翅飞行方式能够高效率地产生升力或推力。学术界将这种产生升力的机制命名为韦斯一福效应。韦斯一福机构急张阶段的模型I)两翼板拍击闭合(完成相柏);2)以角速度旋转张开；3)直至半张开角度为60度；4)两翼以速度V分开。这样韦斯ー福效应是一种能产生高升力的特殊机制，与传统的机翼升力理论相比，由于不存在升力滞后的wagner现象，升力的产生更迅速、更机动。韦斯一福效应是昆虫双翅在往复摆动中产生的，直接仿生有相当的难度。现有的扑翼飞行器大多采用连杆机构或柔性翅机构，连杆机构大大的增加了机体的重量而且结构复杂稳定性低，柔性翅膀机构表面曲面结构复杂，制造设计困难且成本昂贵。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种连续转动的半转机构，它可以产生类似韦斯一福机构运动的效果，简化了扑翼飞行器的结构，提高了它的稳定性，降低了制造费用。本实用新型可以通过以下技术方案来实现一种仿生扑翼飞行器，包括エ字型ABS塑料板机身、左提升系统、右提升系统、驱动系统、控制系统和两组电池组；在机身的底部设有四个支撑脚，支撑脚通过铆钉固定机身的底部，并通过支撑筋加强固定。在机身エ字型开ロ端的底端面板上分别设有上下两块臂板，臂板通过固臂支撑板用铆钉固定在机身上。左提升系统和右提升系统分别对称安装在机身的两侧，驱动系统安装在机身中部的下方，控制系统安装在机身中部的上方，电池组、电池组分别安装在机身上，电池组为左提升系统提供电源，电池组为右提升系统提供电源。所述的左提升系统包括小深沟轴承、齿轮轴、齿轮、抱紧式联轴器、电机座、电机、电机夹子、卡簧A、固定轴、轴承座、接触轴承、固定套筒、大齿轮、卡簧B、端盖、轴承、双孔轴承座、转转臂A、同步带、端盖A、轴承、平键、大带轮、卡簧、叶片套筒A、叶片A、叶片轴A、叶片套筒B、转臂B、转轴、轴承座内、叶片轴B、叶片B、小带轮；电机7通过十字平头螺钉、电机夹子固定在电机座上，电机座通过螺栓固定在エ字型机身上部的左端，齿轮轴的一端连接在电机的转轴上，另一端通过深沟轴承活动连接在双孔轴承座内，抱紧式联轴器连接齿轮轴与小齿轮，小齿轮通过啮合传动连接大齿轮，大齿轮通过卡簧B与套筒固定在一起，固定轴的一端装在固定轴承座内，用螺钉与盖板封住，固定轴承座用螺钉固定在机身上部的左端，固定轴装有套筒、转臂A及小带轮，套筒通过角接触轴承与卡簧A活动连接在固定轴上，双孔轴承座也用螺钉固定在机身上部的左端，其左边的孔内装有轴承和端盖，固定轴及套筒穿过双孔轴承座左边的孔，转转臂A通过轴承套及螺钉固定在套筒上，叶片轴A的一端固定在叶片套筒A内通过轴承活动连接在转臂A的一端，顶部用端盖A封住，轴承、端盖A分别用螺钉固定在转臂A上，叶片套筒A上装有大带轮并用卡簧、平键固定，大带轮通过同步带与固定在固定轴上的小带轮相连，叶片A固定在叶片轴A上，叶片轴A的别一端装固定在叶片套筒B内一起活动连接在转臂B的一端，叶片B固定在叶片轴B上，叶片轴B的两端分别活动连接在转臂A、转臂B的另一端，转轴一端用螺钉固定在轴臂B的中部，另一端活动连接在轴承座内，轴承座固定在机身左下方。所述的右提升系统由与左提升系统结构相同的，反向对应安装在エ字型机身的右边。所述的驱动系统由电机、电机支撑座、螺旋浆、浆夹组成，电机支撑座用螺钉固定机身下方，电机固定在电机支撑座上，螺旋衆、衆夹固定在电机的轴上。本实用新型仿生扑翼飞行器由于采用以上结构，转臂运动I周，叶片运动半周，实现类似韦斯一福效应(相柏-急张)运动所产生的力学效果，当翼面向下运动时，翼面与运动方向垂直，产生升力，当翼面向上运动时，翼面与运动方向平行，不产生阻力，形成仿生振翅扑翼运动，运用刚性翅膀，结构简单，由于采用对称结构，使仿生扑翼飞行器在飞行中能很容易保持平衡。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型的详细结构作进一歩描述。
附图I为本实用新型仿生扑翼飞行器结构示意图；附图2为附图I中的仰视图；附图3为附图I中的A部份放大图；附图4为附图I中的B-B剖视图。
具体实施方式
一种仿生扑翼飞行器，包括エ字型ABS塑料板机身I、左提升系统、右提升系统、驱动系统42、控制系统48和两组电池组34、37。在机身I的底部设有四个支撑脚40，支撑脚40通过铆钉固定机身I的底部，并通过支撑筋41加强固定。在机身Iエ字型开ロ端的底端面板上分别设有上下两块臂板39，臂板39通过固臂支撑板38用铆钉固定在机身I上。左提升系统和右提升系统分别对称安装在机身I的两侧，驱动系统42安装在机身I中部的下方，控制系统48安装在机身I中部的上方，电池组34、电池组37分别安装在机身I上，电池组34为左提升系统提供电源，电池组37为右提升系统提供电源。所述的左提升系统包括小深沟轴承2、齿轮轴3、齿轮4、抱紧式联轴器5、电机座6、电机7、电机夹子8、卡簧A9、固定轴10、轴承座11、接触轴承12、固定套筒13、大齿轮14、卡簧B15、端盖16、轴承17、双孔轴承座18、转转臂A20、同步带21、端盖A22、轴承23、平键24、大带轮25、卡簧26、叶片套筒A27、叶片A28、叶片轴A29、叶片套筒B30、转臂B31、转轴32、轴承座33内、叶片轴B35、叶片B36、小带轮47 ;电机7通过十字平头螺钉、电机夹子8固定在电机座6上，电机座6通过螺栓固定在エ字型机身I上部的左端，齿轮轴3的一端连接在电机7的转轴上，另一端通过深沟轴承2活动连接在双孔轴承座18内，抱紧式联轴器5连接齿轮轴3与小齿轮4，小齿轮4通过啮合传动连接大齿轮14，大齿轮14通过卡簧B15与套筒13固定在一起，固定轴10的一端装在固定轴承座11内，用螺钉与盖板封住，固定轴承座11用螺钉固定在机身I上部的左端，固定轴10装有套筒13、转臂A20及小带轮47，套筒13通过角接触轴承12与卡簧A9活动连接在固定轴10上，双孔轴承座18也用螺钉固定在机身I上部的左端，其左边的孔内装有轴承17和端盖16，固定轴10及套筒13穿过双孔轴承座18左边的孔，转转臂A20通过轴承套19及螺钉固定在套筒13上，叶片轴A29的一端固定在叶片套筒A27内通过轴承23活动连接在转臂A20的一端，顶部用端盖A22封住，轴承23、端盖A22分别用螺钉固定在转臂A20上，叶片套筒A27上装有大带轮25并用卡簧26、平键24固定，大带轮25通过同步带21与固定在固定轴10上的小带轮47相连，叶片A28固定在叶片轴A29上，叶片轴A29的别一端装固定在叶片套筒B30内一起活动连接在转臂 B31的一端，叶片B36固定在叶片轴B35上，叶片轴B35的两端分别活动连接在转臂A20、转臂B31的另一端，转轴32 —端用螺钉固定在轴臂B31的中部，另一端活动连接在轴承座33内，轴承座33固定在机身I左下方。所述的右提升系统由与左提升系统结构相同的，反向对应安装在エ字型机身的右边。驱所述的动系统42由电机46、电机支撑座45、螺旋浆44、浆夹43组成，电机支撑座45用螺钉固定机身I下方，电机46固定在电机支撑座45上，螺旋浆44、浆夹43固定在电机的轴上。本实用新型的工作原理和使用方法是转臂A20、转臂B31、叶片轴A29、叶片轴B35组成长方形结构，绕固定轴10转动，大带轮25通过同步带21与固定在固定轴10上的小带轮47相连，叶片A28固定在叶片轴A29上，运行时，由于小带轮47固定，而大带轮25会绕小带轮47转动,在同步带21的带动下,大带轮25本身只能绕叶片轴A29转动,从而带动叶片A28也绕叶片轴A29转动。由于大带轮25与小带轮47的半径比为2 :1，转臂A20、转臂B31转一周，叶片轴A29、叶片轴B35及装在其上的叶片A28、叶片B36自转半周。支撑脚40及臂板39可以保证仿生扑翼飞行器在起飞或降落吋，叶片不会因碰撞其它物体受损。当仿生扑翼飞行器需要转弯时，由于对称的左右提升系统分别由不同的电机驱动，可以由控制系统48发出指令，改变ニ边的升力，使机身产生ー个倾斜度，臂板39会产生出一个侧向力，实现仿生扑翼飞行器改变飞行的方向，电池组A34、电池组B37在控制系统48的控制下，分别为电机供电，驱动系统42可以接受控制系统48发出的指令，实现正转或反转，为仿生扑翼飞行器提供前进或后退的推动力，当仿生扑翼飞行器需要驻留在空中吋，暂停工作。
权利要求1. 一种仿生扑翼飞行器，其特征是它包括エ字型ABS塑料板机身、左提升系统、右提升系统、驱动系统、控制系统和两组电池组；在机身的底部设有四个支撑脚，支撑脚通过铆钉固定机身的底部，并通过支撑筋加强固定，在机身エ字型开ロ端的底端面板上分别设有上下两块臂板，臂板通过固臂支撑板用铆钉固定在机身上，左提升系统和右提升系统分别对称安装在机身的两侧，驱动系统安装在机身中部的下方，控制系统安装在机身中部的上方，电池组、电池组分别安装在机身上，电池组为左提升系统提供电源，电池组为右提升系统提供电源； 所述的左提升系统包括小深沟轴承、齿轮轴、齿轮、抱紧式联轴器、电机座、电机、电机夹子、卡簧A、固定轴、轴承座、接触轴承、固定套筒、大齿轮、卡簧B、端盖、轴承、双孔轴承座、转转臂A、同步带、端盖A、轴承、平键、大带轮、卡簧、叶片套筒A、叶片A、叶片轴A、叶片套筒B、转臂B、转轴、轴承座内、叶片轴B、叶片B、小带轮；电机7通过十字平头螺钉、电机夹子固定在电机座上，电机座通过螺栓固定在エ字型机身上部的左端，齿轮轴的一端连接在电机的转轴上，另一端通过深沟轴承活动连接在双孔轴承座内，抱紧式联轴器连接齿轮轴与 小齿轮，小齿轮通过啮合传动连接大齿轮，大齿轮通过卡簧B与套筒固定在一起，固定轴的一端装在固定轴承座内，用螺钉与盖板封住，固定轴承座用螺钉固定在机身上部的左端，固定轴装有套筒、转臂A及小带轮，套筒通过角接触轴承与卡簧A活动连接在固定轴上，双孔轴承座也用螺钉固定在机身上部的左端，其左边的孔内装有轴承和端盖，固定轴及套筒穿过双孔轴承座左边的孔，转转臂A通过轴承套及螺钉固定在套筒上，叶片轴A的一端固定在叶片套筒A内通过轴承活动连接在转臂A的一端，顶部用端盖A封住，轴承、端盖A分别用螺钉固定在转臂A上，叶片套筒A上装有大带轮并用卡簧、平键固定，大带轮通过同步带与固定在固定轴上的小带轮相连，叶片A固定在叶片轴A上，叶片轴A的别一端装固定在叶片套筒B内一起活动连接在转臂B的一端，叶片B固定在叶片轴B上，叶片轴B的两端分别活动连接在转臂A、转臂B的另一端，转轴一端用螺钉固定在轴臂B的中部，另一端活动连接在轴承座内，轴承座固定在机身左下方； 所述的右提升系统由与左提升系统结构相同的，反向对应安装在エ字型机身的右边； 所述的驱动系统由电机、电机支撑座、螺旋浆、浆夹组成，电机支撑座用螺钉固定机身下方，电机固定在电机支撑座上，螺旋浆、浆夹固定在电机的轴上。
专利摘要一种仿生扑翼飞行器，它包括工字型ABS塑料板机身、左提升系统、右提升系统、驱动系统、控制系统和两组电池组；在机身的底部设有四个支撑脚，支撑脚通过铆钉固定机身的底部，并通过支撑筋加强固定，在机身工字型开口端的底端面板上分别设有上下两块臂板，臂板通过固臂支撑板用铆钉固定在机身上，左提升系统和右提升系统分别对称安装在机身的两侧，驱动系统安装在机身中部的下方，控制系统安装在机身中部的上方，电池组安装在机身上，为左右提升系统提供电源。
文档编号B64C33/02GK202491921SQ20112039474
公开日2012年10月17日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者刘吉兆, 刘宇, 周鹏, 梁东辉, 胡旭, 陈丰峰 申请人:湖南工学院