可遥控蝉动力飞行器的制造方法
【专利摘要】一种可遥控蝉动力飞行器，包括飞行载体部分和控制部分，以活体飞行昆虫蝉体为飞行载体，加装了三角薄膜翼并具备对昆虫蝉体的飞行方向进行无线人工控制的微小飞行器。三角薄膜翼固定在蝉体尾部上，三角薄膜翼包括水平翼和垂直翼；控制部分包括红外接收器和红外遥控器；红外接收器贴覆在昆虫蝉体背部，它包括天线、微小单片机、三个电极通道、一个电源通道、三个微型电极、纽扣电池；所述三个微型电极植入昆虫蝉体内，分别连接控制昆虫蝉体“左转”、“右转”、“前行”的肌肉神经。本发明依靠蝉提供动力，电极刺激促使蝉改变方向，不需要舵机和电机。可携带微型探视、听设备并执行相应远程探视、听任务。
【专利说明】可遥控蝉动力飞行器
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞行部分属于航空学中微小飞行器领域，控制部分属于电子学中微电子及通讯领域。
【背景技术】
[0002]微小飞行器是近年来被广泛关注的领域，它通常具有极小的尺寸，因此被运用在大型飞行器不能使用或不便使用的特殊任务中，其中包括破案侦查、刺探敌方情报、地形侦查、环境监测等。现在的微小飞行器包括固定翼、旋翼、扑翼等三大类型，每种类型的微小飞行器都得到了很好的发展。与此同时，随着微电子技术的飞速发展，微电子技术也开始广泛渗透到微小飞行器的研发中，这促使人们可以研发更小的飞行器。然而以现有的飞机技术水平及微电子技术水平制造的微小飞行器仍然远逊于经过千万年进化的飞行类昆虫。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于克服现有技术不足，公开了一种直接利用昆虫飞行的方式，同时结合当下微电子技术的成果，实现了对昆虫蝉飞行路径的控制，并具备微小飞行器的特殊功能。
[0004]本发明给出的技术方案为:
一种可遥控蝉动力飞行器，其特征在于，包括飞行载体部分和控制部分，以活体飞行昆虫蝉体为飞行载体，加装了三角薄膜翼并具备对昆虫蝉体的飞行方向进行无线人工控制的微小飞行器，其中:
所述三角薄膜翼固定在蝉体尾部上，所述三角薄膜翼包括水平翼和垂直翼，所述水平翼由三角翼骨架、PE薄膜组成，PE薄膜固定在三角翼骨架上；
而控制部分包括红外接收器和红外遥控器；
所述红外接收器贴覆在昆虫蝉体背部，它包括天线、微小单片机、三个电极通道、一个电源通道、三个微型电极、纽扣电池；
所述天线为小功率红外接收天线；
所述三个电极通道、一个电源通道分别与单片机连接，所述微小单片机在接收到由红外接收天线传来的相应信号后会判断并将对应电极通道接通；
所述纽扣电池与所述电源通道连接，从而为整个红外接收器供电，
所述三个微型电极植入昆虫蝉体内，分别连接控制昆虫蝉体“左转”、“右转”、“前行”的肌肉神经，
所述三个电极通道连接于微小单片机之上，同时三个通道分别连接插在蝉体内的三个微型电极上，
所述天线与微小单片机连接，同时与远端的红外遥控器无线连接。
[0005]本发明依靠蝉提供动力，电极刺激促使蝉改变方向，不需要舵机和电机。
[0006]进一步附加技术方案，在所述蝉体下部或三角薄膜翼的下方可加装微型探视、听装置，从而完成不同类型的监测任务。
[0007]基于上述技术方案，本发明有益效果有:
将微小飞行器动力由活体飞行昆虫取代传统的电机、内燃机等人造动力装置；
在飞行昆虫(蝉)体外加装薄膜翼，起到稳定飞行的作用，并为任务功能的扩展提供平
台；
可携带微型探视、听设备并执行相应远程探视、听任务。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明具体实施例中主体结构示意图。
[0009]图2为本发明具体实施例中微型三通道红外接收器外观结构示意图。
[0010]图3为具体实施例中市售的航模用红外遥控器外观结构示意图。
[0011]附图中的数字标记:微型电极1(共三个)、蝉2、水平翼3、垂直翼4，纽扣电池5，红外接收器6，遥控器的红外发射端7，遥控器的方向柄8，遥控器的原电机控制滑钮9，红外接收器的天线10，红外接收器中的微型单片机模块11，红外接收器中的原用于控制航模舵机及电机的三个通道12、14、15，红外接收器中的电源通道13。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图对本发明技术方案作进一步说明。
实施例
[0013]本实施例飞行载体部分的具体设计:三角薄膜翼固定在蝉体尾部上，所述三角薄膜翼包括水平翼和巴松木制垂直翼，所述水平翼由巴松木制水平三角翼骨架、PE薄膜组成，PE薄膜固定在三角翼骨架上。
[0014]本实施例红外接收器采用由市售而来的小型航模三通道红外接收器改装而成:将原用于控制航模舵机和电机的通道分别改作成用于连接本发明中三个电极的通道。本发明设置的三个电极，为自己设计制作，具有两个细小铜针，一端插入蝉体内，另一端与红外接收器对应通道相连。
[0015]本实施例红外遥控器是与红外接收器配套的，也是市售而来的小型航模红外遥控器。
[0016]本实施例微小单片机采用市售产品，为一种14引脚的8位单片机，其在接收到由所述红外接收天线传来的相应信号后会判断并将相应通道接通；
本实施例的纽扣电池采用市售的3.7V纽扣电池。
[0017]如图1、图2、图3所示:
本发明主体为一只蝉2及固定在蝉体上的三角薄膜翼，以期利用蝉作为飞行载体实现微小飞行器的功能，三角薄膜翼起到稳定飞行及为扩展任务功能提供平台的作用。
[0018]为使蝉的飞行在可控的范围内，本实施例利用市售的I角钱硬币大小的航模用微型三通道红外接收器来实现遥控的功能。如图2所示，将该红外接收器的三个原用于控制航模舵机及电机的通道12，14，15分别连接插在蝉体内的三个电极I (图1位于蝉身体左、右部及尾部)，并将电源通道13连接至市售3.7V纽扣电池5正负极以向红外接收器中的单片机、红外接收天线及各通道供电。
[0019]如图3所示，当红外接收器接收到来自航模用遥控器红外发射端7的特定信号:例如，当遥控器方向柄8左右偏转时蝉向左转，方向柄前后偏转时蝉向右转，原电机控制滑钮9由后向前推时蝉向前动作后，在红外接收器中的红外接收天线10会将接收到的信号传送给微型单片机从而接通相应的通道12、14、15。
[0020]例如，遥控器发送“左转”的信号，红外接收器会接通控制右部电极的通道15，此时蝉右部电极通电，从而刺激蝉的肌肉神经，以使蝉做出向左转的动作。三个电极各自接通后可实现蝉向左转、向右转、向前进的不同动作。
[0021]三角薄膜翼粘附在蝉腹部，其通过水平翼3可以进一步提高飞行的升力，也可起到保持飞行横向稳定性的作用，同时还可将相关微型探视、听装置假装在其中轴骨架下方；加装垂直翼4可进一步保持横向及航向的稳定性。
[0022]另外，在蝉体上或三角薄膜翼上可加装微型探视、听装置，从而完成不同类型的监测任务。
[0023]在相关微控芯片、电极及探视、听设备进一步微型化后可与公安、军队、环境及民政等部门或微电子、航空等企业合作并大规模应用。实施领域包括:公安领域(包括破案侦查等);军事领域(包括刺探敌方情报、地形侦查等);民用领域(包括环境监测、事故或灾害后灾情巡视及探寻生还迹象、建筑物探伤等)。
【权利要求】
1.一种可遥控蝉动力飞行器，其特征在于，包括飞行载体部分和控制部分，以活体飞行昆虫蝉体为飞行载体，加装了三角薄膜翼并具备对昆虫蝉体的飞行方向进行无线人工控制的微小飞行器，其中: 所述三角薄膜翼固定在蝉体尾部上，所述三角薄膜翼包括水平翼和垂直翼，所述水平翼由三角翼骨架、PE薄膜组成，PE薄膜固定在三角翼骨架上； 而控制部分包括红外接收器和红外遥控器； 所述红外接收器贴覆在昆虫蝉体背部，它包括天线、微小单片机、三个电极通道、一个电源通道、三个微型电极、纽扣电池； 所述天线为小功率红外接收天线； 所述三个电极通道、一个电源通道分别与单片机连接，所述微小单片机在接收到由红外接收天线传来的相应信号后会判断并将对应电极通道接通； 所述纽扣电池与所述电源通道连接，从而为整个红外接收器供电， 所述三个微型电极植入昆虫蝉体内，分别连接控制昆虫蝉体“左转”、“右转”、“前行”的肌肉神经， 所述三个电极通道连接于微小单片机之上，同时三个通道分别连接插在蝉体内的三个微型电极上， 所述天线与微小单片机连接，同时与远端的红外遥控器无线连接。
【文档编号】B64C33/00GK103600841SQ201310575598
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】沈海军, 王旭 申请人:同济大学