PMOS (positive metal oxide semiconductor)管或者 NMOS negative metal oxidesemiconductor)管，由于MOS(metal oxide semiconductor)管的效率要比三极管的效率高，因此，该驱动机构中的全桥电路功耗很低。
[0027]在本实施例中的振荡电路可以采用简单的反相器构成，反相器的数量可以为多个，可以通过调节反相器的数量来调节振荡频率，也可以如图2所示，在振荡电路中加上电容，用来减少反相器的数量，可以通过增加反相器的数量，改变电容C和电阻R来调节振荡频率。
[0028]可选地，第一三极管211与第三三极管213可以为PMOS管，第二三极管212与第四三极管214可以为NMOS管。
[0029]可选地，第一三极管211与第三三极管213可以为NMOS管，第二三极管212与第四三极管214可以为PMOS管。
[0030]利用PMOS管和NMOS管都使用的全桥电路，不需要额外的门极电压提升电路，实现简单。
[0031]具体的，驱动电路的工作原理为:通过振荡电路产生周期性方波，同时振荡电路的输出通过第一控制窗216与第二控制窗217控制第一三极管211、第二三极管212、第三三极管213和第四三极管214的导通状态，来控制全桥电路的导通情况，例如，方波可控制第一三极管211与第三三极管213导通，对应的，第二三极管212与第四三极管214不导通，此时，金属线圈22中的驱动电流方向为从左向右，反之，由于方波周期性的变化，变化的方波可控制第二三极管212与第四三极管214导通，对应的，第一三极管211与第三三极管213不导通，此时，金属线圈22中的驱动电流方向从右向左，实现了在产生方波的基础上，全桥电路可提供正反向的驱动电流。
[0032]在本实施例中，振动型致动器的工作原理为:开始启动时，振荡电路产生周期性方波，振荡电路利用生成的周期性方波，通过控制窗来控制全桥电路的第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管之间的导通情况，从而控制电机的电流流向，由于方波是周期性的，因此，全桥电路提供的是正反向的驱动电流，电流通过振动部件，在强磁场中，振动部件会在洛伦兹力的作用下，向与振动部件垂直的方向上下运动，此时，振动部件可通过柔性铰链带动机翼上下运动，从而实现扑翼飞行器的飞行。
[0033]进一步地，全桥电路，还包括:与第一三极管211并行连接的第一二极管201、与第二三极管202并行连接的第二二极管202、与第三三极管203并行连接的第三二极管203以及与第四三极管204并行连接的第四二极管204。
[0034]在本实施例中，第一二极管204、第二二极管202、第三二极管203和第四二极管204，分别用于保护其对应的三极管。
[0035]可选地，电源采用型轻型直流电源，例如3.7V锂电池或者小的燃料电池。
[0036]本发明还提供一种扑翼飞行器，包括机体、两个机翼、带动机翼上下振动的柔性铰链，以及上述实施例任一的振动型致动器。
[0037]进一步地，柔性铰链13呈U形，需要说明的是，本申请并不以此为限，力图，柔性铰链还可以为圆形。
[0038]该扑翼飞行器中的振动型致动器与上述实施例中的振动型致动器的实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
[0039]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种振动型致动器，其特征在于，应用于扑翼飞行器中，所述扑翼飞行器包括机体、两个机翼，以及带动所述机翼上下振动的柔性铰链；其中，所述振动型致动器包括: 电环路，设置在所述机体上，用于产生正反向驱动电流； 磁铁，极性相反的安装在所述两个机翼的腋下部位，用于在振动部件的区域形成强磁场； 所述振动部件，与所述柔性铰链相连接，用于在所述电环路产生的正反向驱动电流在强磁场的作用下振动，并拖动所述柔性铰链以及与所述柔性铰链连接的所述两个机翼运动。
2.根据权利要求1所述的振动型致动器，其特征在于，所述电环路包括: 电源和驱动电路，安装在所述机体上； 金属线圈，垂直设置在所述机体中间，且通过导电带实现所述机体和所述金属线圈的连接。
3.根据权利要求2所述的振动型致动器，其特征在于，所述电源和驱动电路包括:振荡电路，以及与所述振荡电路电连接的全桥电路。
4.根据权利要求3所述的振动型致动器，其特征在于，所述全桥电路包括:第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管、电源、第一控制窗，以及第二控制窗； 其中，所述电源分别与所述第一三极管和所述第二三极管连接，所述第一三极管与所述第三三极管串行连接，所述第二三极管与所述第四三极管串行连接，所述第三三极管与所述第四三极管接地； 第一控制窗分别与所述第一三极管和第三三极管连接，所述第二控制窗分别与所述第二三极管和所述第四三极管连接； 所述金属线圈的一端与所述第一三极管和所述第三三极管的结点连接，且所述金属线圈的另一端与所述第二三极管和所述第四三极管的结点连接； 所述振荡电路的输出端与所述第一控制窗连接，且通过反相器与所述第二控制窗连接。
5.根据权利要求4所述的振动型致动器，其特征在于，所述全桥电路还包括: 与所述第一三极管并行连接的第一二极管、与所述第二三极管并行连接的第二二极管、与所述第三三极管并行连接的第三二极管以及与所述第四三极管并行连接的第四二极管。
6.根据权利要求1所述的振动型致动器，其特征在于，所述振动部件为塑料薄膜或者纤维。
7.—种扑翼飞行器，其特征在于，包括机体、两个机翼、带动所述机翼上下振动的柔性铰链，以及如权利要求1-6任一所述的振动型致动器。
8.根据权利要求7所述的扑翼飞行器，其特征在于，所述柔性铰链呈U形。
【专利摘要】本发明提供一种振动型致动器及扑翼飞行器，其中，振动型致动器，应用于扑翼飞行器中，包括：电环路，设置在机体上，用于产生正反向驱动电流；磁铁，极性相反的安装在两个机翼的腋下部位，用于在振动部件的区域形成强磁场；振动部件，与柔性铰链相连接，用于在电环路产生的正反向驱动电流在强磁场的作用下振动，并拖动柔性铰链以及与柔性铰链连接的两个机翼运动。本发明通过电流驱动的方式，通过利用强磁场与交变电流的作用产生上下往复变化的推动力，结构简单，体积微小，且提高了能量转换效率。
【IPC分类】B64C33-00, B64C33-02
【公开号】CN104875884
【申请号】CN201510268878
【发明人】蔡毓, 覃团发
【申请人】广西大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月22日