一种灵活的飞行器的制作方法

1.本发明属于飞行器技术领域，尤其涉及一种灵活的飞行器。


背景技术：

2.扑翼飞行器是指像鸟-样通过机翼主动运动产生升力和前行力的飞行器，又称振翼机。扑翼飞行器主翼主动运动通过拍打空气的反力作为升力及前行力，而通过主翼及尾翼的位置改变进行机动飞行。
3.扑翼飞行器的主翼和副翼固定在一起，主翼为平行四边形架体，通过平行，当主翼运动时，副翼运动被确定，这样的设计可通过简单的结构实现扑翼飞行器运动，但是副翼和主翼的关联运动使得副翼的运动是被动的，一定程度上限制了扑翼飞行其的运动能力。
4.本发明通过在主翼和副翼之间增加可动的铰接点，并通过舵机控制铰接点的摆动能力，使得在不增加动力电机基础上，通过增加小的调节电机实现了副翼的可控性，增加了飞行器的灵活性。


技术实现要素：

5.为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种灵活的飞行器，它包括固定架、主翼主动杆、副翼、主翼辅助杆、第一连接摆杆、传动齿轮、铰接轴、第一转轴、第一曲柄，其中固定架的上端旋转安装有两个对称分布的铰接轴，固定架的下端旋转安装有两个对称分布的第一转轴，所述铰接轴和第一转轴均位于固定架的前方；两个第一转轴上分别从后到前固定安装有一个传动齿轮和一个第一曲柄，两个传动齿轮相互啮合；两个第一曲柄上分别通过一个第一销轴铰接安装有一个第一连接摆杆；主翼主动杆上开有圆形的摆动轴孔，两个主翼主动杆分别通过其上的摆动轴孔摆动安装在两个铰接轴上；两个主翼主动杆的一端与位于同侧的第一连接摆杆铰接，两个主翼主动杆的下侧安装有两个主翼辅助杆，两个主翼辅助杆的一端与位于同侧的第一连接摆杆铰接；副翼的一端为三角形状，两个副翼安装在两个主翼的两侧，所述副翼上三角形状一端的上下两端与位于同侧上下分布的主翼主动杆和主翼辅助杆分别对应铰接；所述两个主翼主动杆和两个主翼辅助杆远离两个第一连接摆杆的一端安装有两个对称分布的第二连接摆杆，两个第二连接摆杆的下端分别通过一个连接销与两个主翼辅助杆铰接，两个第一连接摆杆的上端分别固定安装有一个弧形滑轨，两个弧形滑轨与两个主翼主动杆铰接；对于每个弧形滑轨，其内侧滑动安装有一个安装滑块和位于安装滑块两侧的两个固定滑块，两个固定滑块与中间的安装滑块之间安装有两个对称分布的弹簧，弹簧为压缩弹簧且具有预压力；安装滑块的一端固定安装有第二销轴，副翼为三角形状一端的下端铰接安装在第二连接摆杆和主翼辅助杆连接的连接销上，上端铰接安装在第二销轴上；安装滑块的另一端旋转安装有第四转轴，第四转轴上固定安装有传动齿轮；两个固定滑块上分别通过一个连接块错位固定安装有两个弧形齿条，两个弧形齿条与安装在第四转轴上的传动齿轮啮合。
6.所述固定架上对称的安装有两个舵机，两个铰接轴上分别通过导向槽和导向块的配合滑动安装有一个第一安装套，所述第一安装套的外侧旋转安装有一个第一旋转外环；两个第一旋转外环的端面上分别固定安装有一个连接支耳，两个旋转轮分别固定安装在两个舵机的输出轴上，两个旋转轮的端面上分别铰接安装有一个第二曲柄，两个第二曲柄与两个连接支耳一一对应铰接连接；两个第一安装套通过齿轮和齿条与两个第四转轴传动连接，两个第一安装套滑动通过齿轮传动可驱动两个第四齿轮旋转。
7.作为优选的方案，所述两个第一安装套和两个第四转轴之间所安装的结构完全相同，对于其中一个第一安装和对应的第四转轴之间的安装结构，弧形滑轨上固定安装有一个第三支撑，第三支撑的上端具有导向套，所述导向套的内圆面上对称的安装有两个第二导向块，滑杆上端的外圆面上对称的开有两个第二导向槽，滑杆通过两个第二导向槽与两个第二导向块的滑动配合安装在第三支撑上；滑杆上固定安装有第二旋转内环，第二旋转内环的外侧旋转安装有第二旋转外环；第二齿板固定安装在第二旋转外环的外圆面上；滑杆的一端固定安装有固定板，固定板上固定安装有第三齿板；第四转轴上固定安装有第三齿轮，第三转轴通过第四支撑旋转安装在第三支撑上，第四齿轮和第五齿轮固定安装在第三转轴的两端，第四齿轮与第三齿轮啮合；第五齿轮与第三齿板啮合；第一安装套的外圆面上固定安装有第一齿板；第二转轴通过第一支撑固定安装在主翼主动杆上，第二转轴的一端固定安装有第一齿轮，第一齿轮与第一齿板啮合，第二转轴的另一端固定安装有第二齿轮，第二齿轮与第二齿板啮合；所述第一支撑上固定安装有对第二齿板起到导向作用的第二支撑；第三支撑上安装有对第四转轴起到支撑安装作用的第五支撑。
8.作为优选的方案，两个所述铰接轴上均对称的固定安装有两个第一导向块，第一安装套的内圆面上对称的开有两个第一导向槽，第一安装套通过其上的两个第一导向槽与两个第一导向块的滑动配合安装在对应的铰接轴上；所述第一安装套的外圆面上固定安装有第一旋转内环，第一旋转外环旋转安装在第一旋转内环外侧。
9.作为优选的方案，所述两个弧形滑轨分别通过一个l形状的固定支撑铰接安装在主翼主动杆上，固定支撑与弧形滑轨远离副翼的一端固定连接。
10.作为优选的方案，所述两个弧形滑轨内分别固定安装有一个对对应的安装滑块和固定滑块起到导向作用的导向滑杆；安装滑块和固定滑块上开有与导向滑杆滑动配合的滑孔。
11.与现有的技术相比，本发明的优点在于：本发明中在主翼主动杆和副翼之间增加弧形滑轨，弧形滑轨与主翼主动杆铰接，弧形滑轨内滑动安装安装滑块和位于安装滑块两侧的固定滑块，副翼铰接在安装滑块上，副翼和主翼之间增加了可动铰接点，且两个固定滑块与安装滑块之间安装弹簧；通过舵机控制安装滑块两侧弹簧的压缩程度来控制安装滑块的滑动阻力大小，进而控制副翼和主翼之间增加了可动铰接点的摆动能力，使得在不增加动力电机基础上，通过增加小的调节电机实现了副翼的可控性，增加了飞行器的灵活性。
附图说明
12.图1是整体部件外观示意图。
13.图2是铰接轴和第一转轴安装示意图。
14.图3是单侧部件外观示意图。
15.图4是第一齿板和第二齿板传动示意图。
16.图5是第一安装套安装示意图。
17.图6是第二齿板安装示意图。
18.图7是传动齿轮和弧形齿条配合示意图。
19.图8是第二连接摆杆分布示意图。
20.图9是安装滑块安装示意图。
21.图10是弹簧安装示意图。
22.图11是固定支撑结构示意图。
23.图中标号名称：1、固定架；2、主翼主动杆；3、副翼；4、传动齿轮；5、舵机；6、铰接轴；7、第一转轴；8、第一连接摆杆；9、主翼辅助杆；10、摆动轴孔；11、第二连接摆杆；12、第一曲柄；13、第一销轴；14、第一齿轮；15、第二齿轮；16、第一齿板；17、第一支撑；18、第二转轴；19、旋转轮；20、第二曲柄；21、连接支耳；22、第一安装套；23、第一旋转外环；24、第一导向块；25、第一导向槽；26、第一旋转内环；27、第二支撑；28、第二齿板；29、弧形滑轨；30、固定支撑；31、安装滑块；32、导向滑杆；33、弹簧；34、连接块；35、第三齿板；36、连接销；37、固定滑块；38、滑孔；39、第二销轴；40、滑杆；41、第三支撑；42、第四支撑；43、第三转轴；44、第五支撑；45、传动齿轮；46、第三齿轮；47、第四转轴；48、第四齿轮；49、第五齿轮；50、第二导向槽；51、导向套；52、第二导向块；53、第二旋转内环；54、第二旋转外环；55、固定板；56、弧形齿条。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
25.如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，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长度、方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
26.除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.如图1所示，它包括固定架1、主翼主动杆2、副翼3、主翼辅助杆9、第一连接摆杆8、传动齿轮4、铰接轴6、第一转轴7、第一曲柄12，其中如图1、2所示，固定架1的上端旋转安装有两个对称分布的铰接轴6，固定架1的下端旋转安装有两个对称分布的第一转轴7，所述铰接轴6和第一转轴7均位于固定架1的前方；如图3所示，两个第一转轴7上分别从后到前固定安装有一个传动齿轮4和一个第一曲柄12，如图2所示，两个传动齿轮4相互啮合；如图3所
示，两个第一曲柄12上分别通过一个第一销轴13铰接安装有一个第一连接摆杆8；主翼主动杆2上开有圆形的摆动轴孔10，两个主翼主动杆2分别通过其上的摆动轴孔10摆动安装在两个铰接轴6上；两个主翼主动杆2的一端与位于同侧的第一连接摆杆8铰接，两个主翼主动杆2的下侧安装有两个主翼辅助杆9，两个主翼辅助杆9的一端与位于同侧的第一连接摆杆8铰接；副翼3的一端为三角形状，两个副翼3安装在两个主翼的两侧，所述副翼3上三角形状一端的上下两端与位于同侧上下分布的主翼主动杆2和主翼辅助杆9分别对应铰接；如图4、8所示，所述两个主翼主动杆2和两个主翼辅助杆9远离两个第一连接摆杆8的一端安装有两个对称分布的第二连接摆杆11，两个第二连接摆杆11的下端分别通过一个连接销36与两个主翼辅助杆9铰接，如图7、9所示，两个第一连接摆杆8的上端分别固定安装有一个弧形滑轨29，两个弧形滑轨29与两个主翼主动杆2铰接；对于每个弧形滑轨29，如图9、10所示，其内侧滑动安装有一个安装滑块31和位于安装滑块31两侧的两个固定滑块37，两个固定滑块37与中间的安装滑块31之间安装有两个对称分布的弹簧33，弹簧33为压缩弹簧33且具有预压力；如图7、8所示，安装滑块31的一端固定安装有第二销轴39，副翼3为三角形状一端的下端铰接安装在第二连接摆杆11和主翼辅助杆9连接的连接销36上，上端铰接安装在第二销轴39上；如图10所示，安装滑块31的另一端旋转安装有第四转轴47，如图9所示，第四转轴47上固定安装有传动齿轮45；两个固定滑块37上分别通过一个连接块34错位固定安装有两个弧形齿条56，如图7所示，两个弧形齿条56与安装在第四转轴47上的传动齿轮45啮合。
28.本发明中固定架1、主翼主动杆2、副翼3、主翼辅助杆9、第一连接摆杆8、传动齿轮4、铰接轴6、第一转轴7和第一曲柄12与飞行器上除本发明中提及的其它零部件的连接和传动均与现有飞行器相同，采用现有技术。
29.如图4、5示，所述固定架1上对称的安装有两个舵机5，如图5所示，两个铰接轴6上分别通过导向槽和导向块的配合滑动安装有一个第一安装套22，所述第一安装套22的外侧旋转安装有一个第一旋转外环23；两个第一旋转外环23的端面上分别固定安装有一个连接支耳21，两个旋转轮19分别固定安装在两个舵机5的输出轴上，两个旋转轮19的端面上分别铰接安装有一个第二曲柄20，两个第二曲柄20与两个连接支耳21一一对应铰接连接；两个第一安装套22通过齿轮和齿条与两个第四转轴47传动连接，两个第一安装套22滑动通过齿轮传动可驱动两个第四齿轮48旋转。
30.本发明中当控制舵机5工作时，舵机5会驱动旋转轮19旋转，旋转轮19旋转带动第二曲柄20摆动，曲柄摆动带动第一安装套22滑动；通过旋转轮19、第二曲柄20和第一安装套22组成了曲柄滑块机构，即控制舵机5工作可使得第一安装套22上下往复滑动，第一安装套22滑动通过第一旋转内环26会带动的第一旋转外环23滑动；本发明第一旋转内环26和第一旋转外环23旋转配合，这样设计的原因是因第一安装套22是通过第一导向块24和第一导向槽25的滑动配合安装在铰接轴6上，而第一旋转外环23、第二曲柄20、旋转环和舵机5安装在固定架1上，第一旋转内环26和第一旋转外环23旋转配合可防止铰接轴6和主翼主动杆2相对固定架1旋转的时候，第一旋转外环23和第一安装套22相互影响。
31.如图1、6所示，所述两个第一安装套22和两个第四转轴47之间所安装的结构完全相同，对于其中一个第一安装和对应的第四转轴47之间的安装结构，如图4、6所示，弧形滑轨29上固定安装有一个第三支撑41，第三支撑41的上端具有导向套51，所述导向套51的内圆面上对称的安装有两个第二导向块52，滑杆40上端的外圆面上对称的开有两个第二导向
槽50，滑杆40通过两个第二导向槽50与两个第二导向块52的滑动配合安装在第三支撑41上；滑杆40上固定安装有第二旋转内环53，第二旋转内环53的外侧旋转安装有第二旋转外环54；第二齿板28固定安装在第二旋转外环54的外圆面上；滑杆40的一端固定安装有固定板55，固定板55上固定安装有第三齿板35；第四转轴47上固定安装有第三齿轮46，第三转轴43通过第四支撑42旋转安装在第三支撑41上，第四齿轮48和第五齿轮49固定安装在第三转轴43的两端，第四齿轮48与第三齿轮46啮合；第五齿轮49与第三齿板35啮合；第一安装套22的外圆面上固定安装有第一齿板16；第二转轴18通过第一支撑17固定安装在主翼主动杆2上，第二转轴18的一端固定安装有第一齿轮14，第一齿轮14与第一齿板16啮合，第二转轴18的另一端固定安装有第二齿轮15，第二齿轮15与第二齿板28啮合；所述第一支撑17上固定安装有对第二齿板28起到导向作用的第二支撑27；第三支撑41上安装有对第四转轴47起到支撑安装作用的第五支撑44。
32.本发明第二旋转内环53和第二旋转外环54旋转配合，这样设计的原因是因第二旋转外环54上安装的第二齿板28是通过第二支撑27安装在第一支撑17上的，第一支撑17固定安装在主翼主动杆2上，而第一旋转内环26、滑杆40是通过导向套51和第三支撑41固定安装在弧形滑轨29上的，通过第二旋转内环53和第二旋转外环54旋转配合可防止弧形滑轨29相对主翼主动杆2摆动的时候，第二旋转外环54和第二安装套相互影响。
33.如图5所示，两个所述铰接轴6上均对称的固定安装有两个第一导向块24，第一安装套22的内圆面上对称的开有两个第一导向槽25，第一安装套22通过其上的两个第一导向槽25与两个第一导向块24的滑动配合安装在对应的铰接轴6上；所述第一安装套22的外圆面上固定安装有第一旋转内环26，第一旋转外环23旋转安装在第一旋转内环26外侧。
34.如图4、11所示，所述两个弧形滑轨29分别通过一个l形状的固定支撑30铰接安装在主翼主动杆2上，固定支撑30与弧形滑轨29远离副翼3的一端固定连接。
35.如图9、10所示，所述两个弧形滑轨29内分别固定安装有一个对对应的安装滑块31和固定滑块37起到导向作用的导向滑杆32；安装滑块31和固定滑块37上开有与导向滑杆32滑动配合的滑孔38。
36.本发明仅是增加了一个可控方案，通过增加小的调节电机实现了副翼3的可控性，增加了飞行器的灵活性，具体如何控制合适的阻力大小采用现有的分析技术分析即可。
37.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
38.实施方式：当使用本发明设计的飞行器时，在需要调节副翼3和主翼的摆动能力的时候，控制舵机5工作时，舵机5会驱动旋转轮19旋转，旋转轮19旋转带动第二曲柄20摆动，曲柄摆动带动第一安装套22滑动；通过旋转轮19、第二曲柄20和第一安装套22组成了曲柄滑块机构，即控制舵机5工作可使得第一安装套22上下往复滑动，第一安装套22滑动通过第一旋转内环26会带动的第一旋转外环23滑动，第一旋转外环23带动第一安装套22滑动；第一安装套22滑动会带动第一齿板16移动，第一齿板16移动带动第一齿轮14旋转，第一齿轮14旋转带动第二转轴18旋转，第二转轴18旋转带动第二齿轮15旋转，第二齿轮15旋转带动第二齿板28滑动，第二齿板28滑动带动第二旋转外环54沿着滑杆40轴线滑动，第二旋转外环54滑动通过第二旋转内环53带动滑杆40滑动，滑杆40滑动带动固定板55滑动，固定板55
滑动带动第五齿轮49旋转，第五齿轮49旋转带动第三转轴43旋转，第三转轴43旋转带动第四齿轮48旋转，第四齿轮48旋转带动第三齿轮46旋转，第三齿轮46旋转带动第四转轴47旋转，第四转轴47旋转带动传动齿轮45旋转，传动齿轮45旋转带动对应的两个弧形齿条56滑动。
39.当控制两个弧形齿条56朝着中间靠拢时，两个弧形齿条56会通过连接块34带动两个固定滑块37沿着弧形滑轨29轨道向中间靠拢，在靠拢过程中安装滑块31两侧的弹簧33被压缩；安装滑块31在滑动导轨内的滑动阻力变大。当控制两个弧形齿条56从靠拢状态朝着两侧滑动时，两个弧形齿条56会通过连接块34带动两个固定滑块37沿着弧形滑轨29轨道向两侧滑动，在滑动过程中安装滑块31两侧的弹簧33被释放；安装滑块31在滑动导轨内的滑动阻力变小。