一种单电机微型扑翼飞行器

1.本实用新型涉及扑翼飞行器的技术领域，具体是指一种单电机微型扑翼飞行器。


背景技术：

2.微型扑翼飞行器是一种通过模仿鸟类或昆虫扑翼飞行的新型飞行器，相较于固定翼和旋翼飞行器来说，扑翼飞行区具有更强的灵活性、噪声小、机动性和隐蔽性等优点。由于具有以上优点，微型扑翼飞行器在民用和国防等许多领域都有着十分广泛的应用前景。在近些年，随着空气动力学以及仿真等技术的飞速发展，微型扑翼飞行器已经得到了国内外广泛的关注，并且已经有许多公司制作出了实物的飞行器。
3.但是，目前常见的扑翼飞行器一般存在一些问题，比如飞行效率低，飞行状态不稳定，转向方式难以控制，难以微型化，轻量化等，因此，若要进一步改善微型扑翼飞行器的飞行效果，就需要对驱动方式以及结构上进行创新和优化。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是，克服以上技术问题，提供一种单电机微型扑翼飞行器。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种单电机微型扑翼飞行器，包括机架、传动机构、尾翼机构以及两套曲柄摇杆机构，传动机构、两套曲柄连杆机构和尾翼机构均安装在机架上。
6.进一步的，所述机架包括齿轮座和支撑杆，所述齿轮座固定设置在支撑杆的前端，所述支撑杆的后端设有尾翼安装孔，齿轮座上设有两个齿轮安装孔和两个摇杆安装孔，所述支撑杆前端设有电机固定装置。
7.进一步的，所述传动机构包括电机、电机套、电机轴齿轮、双联齿轮、传动轴，所述电机轴齿轮安装在电机的轴上，双联齿轮安装在传动轴上；电机安装在电机套内，电机套通过电机固定装置固定在机架上，双联齿轮的大齿轮与电机轴齿轮啮合。
8.进一步的，所述曲柄摇杆机构包括曲柄齿轮、曲柄齿轮轴、第一转动副、连杆、第二转动副、摇杆、第三转动副、翅膀，所述曲柄齿轮轴安装在齿轮安装孔上，所述曲柄齿轮通过曲柄齿轮轴和齿轮安装孔配合安装在机架上，两套曲柄摇杆机构上的两个曲柄齿轮相互啮合，其中一个曲柄齿轮与双联齿轮的小齿轮相啮合，所述曲柄齿轮上设有第一转动副，所述曲柄齿轮通过第一转动副与连杆一端连接，所述连杆另一端通过第二转动副与摇杆中部相连，所述第三转动副与摇杆安装孔相配合，所述摇杆一端通过第三转动副和摇杆安装孔安装在机架上，摇杆另一端连接有翅膀，两套曲柄摇杆机构对称设置在机架两侧。
9.进一步的，所述尾翼机构包括平翼、竖翼、摆翼、摆动驱动器，平翼通过尾翼安装孔固定在机架后端，并保持水平，所述竖翼固定设置在平翼的轴线上方，并保持竖直，所述竖翼后端连接有摆翼和摆动驱动器，所述摆翼在摆动驱动器的驱动下可左右摆动。
10.本实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型中一对完全对称且相同的四
杆机构保证了机翼运动的对称性和整体结构的稳定性，两级齿轮的减速保证了翅膀的摆动频率更加贴近鸟类的飞行特点，此外单电机的设计也考虑了重量对整机升力的影响，质量的减轻能带来更大的升力和更好的飞行效果。
附图说明
11.图1是本实用新型一种单电机微型扑翼飞行器的结构示意图。
12.图2是本实用新型一种单电机微型扑翼飞行器的主视状态下的结构示意图。
13.图3是本实用新型一种单电机微型扑翼飞行器的传动机构的结构示意图。
14.图4是本实用新型一种单电机微型扑翼飞行器的机架结构示意图。
15.图5是本实用新型一种单电机微型扑翼飞行器的尾翼机构结构示意图。
16.如图所示：1、电机套；2、电机；3、电机轴齿轮；4、双联齿轮；5、传动轴；6、曲柄齿轮；7、曲柄齿轮轴；8、第一转动副；9、连杆；10、第二转动副；11、摇杆；12、第三转动副；13、翅膀；14、齿轮座；15、支撑杆；16、平翼；17、竖翼；18、摆翼；19、摆动驱动器。
具体实施方式
17.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
19.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；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实用新型中的具体含义。
20.结合附图，一种单电机微型扑翼飞行器，包括机架(齿轮座14和支撑杆15)、传动机构(电机2、电机套1、电机轴齿轮3、双联齿轮4、传动轴5)、尾翼机构(平翼16、竖翼17、摆翼18、摆动驱动器19)以及两套曲柄摇杆机构(曲柄齿轮6、曲柄齿轮轴7、第一转动副8、连杆9、第二转动副10、摇杆11、第三转动副12、翅膀13)，传动机构、两套曲柄连杆机构和尾翼机构均安装在机架上。
21.电机2采用8520电机。
22.机架结构中，所述齿轮座14固定设置在支撑杆15的前端，所述支撑杆15的后端设有尾翼安装孔，齿轮座14上设有两个齿轮安装孔和两个摇杆安装孔，所述支撑杆15前端设有电机固定装置。
23.传动机构中，所述电机轴齿轮3安装在电机2的轴上，双联齿轮4安装在传动轴5上；
电机2安装在电机套1内，电机套1通过电机固定装置固定在机架上，双联齿轮4的大齿轮与电机轴齿轮3啮合。
24.曲柄摇杆机构中，所述曲柄齿轮轴7安装在齿轮安装孔上，所述曲柄齿轮6通过曲柄齿轮轴7和齿轮安装孔配合安装在机架上，两套曲柄摇杆机构上的两个曲柄齿轮6相互啮合，其中一个曲柄齿轮6与双联齿轮4的小齿轮相啮合，所述曲柄齿轮6上设有第一转动副8，所述曲柄齿轮6通过第一转动副8与连杆9一端连接，所述连杆9另一端通过第二转动副10与摇杆11中部相连，所述第三转动副12与摇杆安装孔相配合，所述摇杆11一端通过第三转动副12和摇杆安装孔安装在机架上，摇杆11另一端连接有翅膀13，两套曲柄摇杆机构对称设置在机架两侧。
25.尾翼机构中，平翼16通过尾翼安装孔固定在机架后端，并保持水平，所述竖翼17固定设置在平翼16的轴线上方，并保持竖直，所述竖翼17后端连接有摆翼18和摆动驱动器19，所述摆翼18在摆动驱动器19的驱动下可左右摆动。
26.本实用新型在具体实施时，电机带动电机轴齿轮转动，电机轴齿轮带动双联齿轮转动，进而带动两个曲柄齿轮的同步转动，曲柄齿轮通过第一转动副带动连杆运动，连杆通过第二转动副以及摇杆与机架之间的第三转动副带动摇杆上下摇摆，摇杆通过与翅膀的同轴配合带动翅膀的上下扑动。
27.以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。