專利名稱：仿生撲翼飛行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要涉及ー種撲翼飛行器，特別涉及一種仿照昆蟲撲翼飛行方式的仿生撲翼飛行器。
背景技術(shù)：
仿生撲翼飛行器是ー種模仿鳥類和昆蟲飛行，基于仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)制造的新型飛行器。大自然中，所有能飛的生物幾乎無(wú)一例外地都采用撲翼飛行方式，與固定翼和旋翼飛行相比，它具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如原地或小場(chǎng)地起飛，極好的飛行機(jī)動(dòng)性和空中懸停性能以及飛行費(fèi)用低廉，適合在長(zhǎng)時(shí)間無(wú)能源補(bǔ)充及遠(yuǎn)距離條件下執(zhí)行任務(wù)。鳥類撲翼飛行大體可分為四個(gè)階段翅膀彎曲上提、高點(diǎn)外伸、快速下?lián)?、低點(diǎn)內(nèi)縮。英國(guó)生物學(xué)家韋斯一福發(fā)現(xiàn)臺(tái)灣小黃蜂在飛行中采用了ー種特殊的振翅方式相拍和急張，認(rèn)為這種特別的振翅飛行方式能夠高效率地產(chǎn)生升力或推力。學(xué)術(shù)界將這種產(chǎn)生升力的機(jī)制命名為韋斯一福效應(yīng)。韋斯一福機(jī)構(gòu)急張階段的模型I)兩翼板拍擊閉合(完成相柏);2)以角速度旋轉(zhuǎn)張開；3)直至半張開角度為60度；4)兩翼以速度V分開。這樣韋斯ー福效應(yīng)是一種能產(chǎn)生高升力的特殊機(jī)制，與傳統(tǒng)的機(jī)翼升力理論相比，由于不存在升力滯后的wagner現(xiàn)象，升力的產(chǎn)生更迅速、更機(jī)動(dòng)。韋斯一福效應(yīng)是昆蟲雙翅在往復(fù)擺動(dòng)中產(chǎn)生的，直接仿生有相當(dāng)?shù)碾y度。現(xiàn)有的撲翼飛行器大多采用連桿機(jī)構(gòu)或柔性翅機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)大大的增加了機(jī)體的重量而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜穩(wěn)定性低，柔性翅膀機(jī)構(gòu)表面曲面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造設(shè)計(jì)困難且成本昂貴。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，它可以產(chǎn)生類似韋斯一福機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的效果，簡(jiǎn)化了撲翼飛行器的結(jié)構(gòu)，提高了它的穩(wěn)定性，降低了制造費(fèi)用。本實(shí)用新型可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種仿生撲翼飛行器，包括エ字型ABS塑料板機(jī)身、左提升系統(tǒng)、右提升系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和兩組電池組；在機(jī)身的底部設(shè)有四個(gè)支撐腳，支撐腳通過(guò)鉚釘固定機(jī)身的底部，并通過(guò)支撐筋加強(qiáng)固定。在機(jī)身エ字型開ロ端的底端面板上分別設(shè)有上下兩塊臂板，臂板通過(guò)固臂支撐板用鉚釘固定在機(jī)身上。左提升系統(tǒng)和右提升系統(tǒng)分別對(duì)稱安裝在機(jī)身的兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在機(jī)身中部的下方，控制系統(tǒng)安裝在機(jī)身中部的上方，電池組、電池組分別安裝在機(jī)身上，電池組為左提升系統(tǒng)提供電源，電池組為右提升系統(tǒng)提供電源。所述的左提升系統(tǒng)包括小深溝軸承、齒輪軸、齒輪、抱緊式聯(lián)軸器、電機(jī)座、電機(jī)、電機(jī)夾子、卡簧A、固定軸、軸承座、接觸軸承、固定套筒、大齒輪、卡簧B、端蓋、軸承、雙孔軸承座、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臂A、同步帶、端蓋A、軸承、平鍵、大帶輪、卡簧、葉片套筒A、葉片A、葉片軸A、葉片套筒B、轉(zhuǎn)臂B、轉(zhuǎn)軸、軸承座內(nèi)、葉片軸B、葉片B、小帶輪；電機(jī)7通過(guò)十字平頭螺釘、電機(jī)夾子固定在電機(jī)座上，電機(jī)座通過(guò)螺栓固定在エ字型機(jī)身上部的左端，齒輪軸的一端連接在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，另一端通過(guò)深溝軸承活動(dòng)連接在雙孔軸承座內(nèi)，抱緊式聯(lián)軸器連接齒輪軸與小齒輪，小齒輪通過(guò)嚙合傳動(dòng)連接大齒輪，大齒輪通過(guò)卡簧B與套筒固定在一起，固定軸的一端裝在固定軸承座內(nèi)，用螺釘與蓋板封住，固定軸承座用螺釘固定在機(jī)身上部的左端，固定軸裝有套筒、轉(zhuǎn)臂A及小帶輪，套筒通過(guò)角接觸軸承與卡簧A活動(dòng)連接在固定軸上，雙孔軸承座也用螺釘固定在機(jī)身上部的左端，其左邊的孔內(nèi)裝有軸承和端蓋，固定軸及套筒穿過(guò)雙孔軸承座左邊的孔，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臂A通過(guò)軸承套及螺釘固定在套筒上，葉片軸A的一端固定在葉片套筒A內(nèi)通過(guò)軸承活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)臂A的一端，頂部用端蓋A封住，軸承、端蓋A分別用螺釘固定在轉(zhuǎn)臂A上，葉片套筒A上裝有大帶輪并用卡簧、平鍵固定，大帶輪通過(guò)同步帶與固定在固定軸上的小帶輪相連，葉片A固定在葉片軸A上，葉片軸A的別一端裝固定在葉片套筒B內(nèi)一起活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)臂B的一端，葉片B固定在葉片軸B上，葉片軸B的兩端分別活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)臂A、轉(zhuǎn)臂B的另一端，轉(zhuǎn)軸一端用螺釘固定在軸臂B的中部，另一端活動(dòng)連接在軸承座內(nèi)，軸承座固定在機(jī)身左下方。所述的右提升系統(tǒng)由與左提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同的，反向?qū)?yīng)安裝在エ字型機(jī)身的右邊。所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)、電機(jī)支撐座、螺旋漿、漿夾組成，電機(jī)支撐座用螺釘固定機(jī)身下方，電機(jī)固定在電機(jī)支撐座上，螺旋衆(zhòng)、衆(zhòng)夾固定在電機(jī)的軸上。本實(shí)用新型仿生撲翼飛行器由于采用以上結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)臂運(yùn)動(dòng)I周，葉片運(yùn)動(dòng)半周，實(shí)現(xiàn)類似韋斯一福效應(yīng)(相柏-急張)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的力學(xué)效果，當(dāng)翼面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，翼面與運(yùn)動(dòng)方向垂直，產(chǎn)生升力，當(dāng)翼面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，翼面與運(yùn)動(dòng)方向平行，不產(chǎn)生阻力，形成仿生振翅撲翼運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用剛性翅膀，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)，使仿生撲翼飛行器在飛行中能很容易保持平衡。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一歩描述。

附圖I為本實(shí)用新型仿生撲翼飛行器結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為附圖I中的仰視圖；附圖3為附圖I中的A部份放大圖；附圖4為附圖I中的B-B剖視圖。
具體實(shí)施方式
一種仿生撲翼飛行器，包括エ字型ABS塑料板機(jī)身I、左提升系統(tǒng)、右提升系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)42、控制系統(tǒng)48和兩組電池組34、37。在機(jī)身I的底部設(shè)有四個(gè)支撐腳40，支撐腳40通過(guò)鉚釘固定機(jī)身I的底部，并通過(guò)支撐筋41加強(qiáng)固定。在機(jī)身Iエ字型開ロ端的底端面板上分別設(shè)有上下兩塊臂板39，臂板39通過(guò)固臂支撐板38用鉚釘固定在機(jī)身I上。左提升系統(tǒng)和右提升系統(tǒng)分別對(duì)稱安裝在機(jī)身I的兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)42安裝在機(jī)身I中部的下方，控制系統(tǒng)48安裝在機(jī)身I中部的上方，電池組34、電池組37分別安裝在機(jī)身I上，電池組34為左提升系統(tǒng)提供電源，電池組37為右提升系統(tǒng)提供電源。所述的左提升系統(tǒng)包括小深溝軸承2、齒輪軸3、齒輪4、抱緊式聯(lián)軸器5、電機(jī)座6、電機(jī)7、電機(jī)夾子8、卡簧A9、固定軸10、軸承座11、接觸軸承12、固定套筒13、大齒輪14、卡簧B15、端蓋16、軸承17、雙孔軸承座18、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臂A20、同步帶21、端蓋A22、軸承23、平鍵24、大帶輪25、卡簧26、葉片套筒A27、葉片A28、葉片軸A29、葉片套筒B30、轉(zhuǎn)臂B31、轉(zhuǎn)軸32、軸承座33內(nèi)、葉片軸B35、葉片B36、小帶輪47 ;電機(jī)7通過(guò)十字平頭螺釘、電機(jī)夾子8固定在電機(jī)座6上，電機(jī)座6通過(guò)螺栓固定在エ字型機(jī)身I上部的左端，齒輪軸3的一端連接在電機(jī)7的轉(zhuǎn)軸上，另一端通過(guò)深溝軸承2活動(dòng)連接在雙孔軸承座18內(nèi)，抱緊式聯(lián)軸器5連接齒輪軸3與小齒輪4，小齒輪4通過(guò)嚙合傳動(dòng)連接大齒輪14，大齒輪14通過(guò)卡簧B15與套筒13固定在一起，固定軸10的一端裝在固定軸承座11內(nèi)，用螺釘與蓋板封住，固定軸承座11用螺釘固定在機(jī)身I上部的左端，固定軸10裝有套筒13、轉(zhuǎn)臂A20及小帶輪47，套筒13通過(guò)角接觸軸承12與卡簧A9活動(dòng)連接在固定軸10上，雙孔軸承座18也用螺釘固定在機(jī)身I上部的左端，其左邊的孔內(nèi)裝有軸承17和端蓋16，固定軸10及套筒13穿過(guò)雙孔軸承座18左邊的孔，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臂A20通過(guò)軸承套19及螺釘固定在套筒13上，葉片軸A29的一端固定在葉片套筒A27內(nèi)通過(guò)軸承23活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)臂A20的一端，頂部用端蓋A22封住，軸承23、端蓋A22分別用螺釘固定在轉(zhuǎn)臂A20上，葉片套筒A27上裝有大帶輪25并用卡簧26、平鍵24固定，大帶輪25通過(guò)同步帶21與固定在固定軸10上的小帶輪47相連，葉片A28固定在葉片軸A29上，葉片軸A29的別一端裝固定在葉片套筒B30內(nèi)一起活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)臂 B31的一端，葉片B36固定在葉片軸B35上，葉片軸B35的兩端分別活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)臂A20、轉(zhuǎn)臂B31的另一端，轉(zhuǎn)軸32 —端用螺釘固定在軸臂B31的中部，另一端活動(dòng)連接在軸承座33內(nèi)，軸承座33固定在機(jī)身I左下方。所述的右提升系統(tǒng)由與左提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同的，反向?qū)?yīng)安裝在エ字型機(jī)身的右邊。驅(qū)所述的動(dòng)系統(tǒng)42由電機(jī)46、電機(jī)支撐座45、螺旋漿44、漿夾43組成，電機(jī)支撐座45用螺釘固定機(jī)身I下方，電機(jī)46固定在電機(jī)支撐座45上，螺旋漿44、漿夾43固定在電機(jī)的軸上。本實(shí)用新型的工作原理和使用方法是轉(zhuǎn)臂A20、轉(zhuǎn)臂B31、葉片軸A29、葉片軸B35組成長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，繞固定軸10轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪25通過(guò)同步帶21與固定在固定軸10上的小帶輪47相連，葉片A28固定在葉片軸A29上，運(yùn)行時(shí)，由于小帶輪47固定，而大帶輪25會(huì)繞小帶輪47轉(zhuǎn)動(dòng),在同步帶21的帶動(dòng)下,大帶輪25本身只能繞葉片軸A29轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)葉片A28也繞葉片軸A29轉(zhuǎn)動(dòng)。由于大帶輪25與小帶輪47的半徑比為2 :1，轉(zhuǎn)臂A20、轉(zhuǎn)臂B31轉(zhuǎn)一周，葉片軸A29、葉片軸B35及裝在其上的葉片A28、葉片B36自轉(zhuǎn)半周。支撐腳40及臂板39可以保證仿生撲翼飛行器在起飛或降落吋，葉片不會(huì)因碰撞其它物體受損。當(dāng)仿生撲翼飛行器需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，由于對(duì)稱的左右提升系統(tǒng)分別由不同的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可以由控制系統(tǒng)48發(fā)出指令，改變ニ邊的升力，使機(jī)身產(chǎn)生ー個(gè)傾斜度，臂板39會(huì)產(chǎn)生出一個(gè)側(cè)向力，實(shí)現(xiàn)仿生撲翼飛行器改變飛行的方向，電池組A34、電池組B37在控制系統(tǒng)48的控制下，分別為電機(jī)供電，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)42可以接受控制系統(tǒng)48發(fā)出的指令，實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，為仿生撲翼飛行器提供前進(jìn)或后退的推動(dòng)力，當(dāng)仿生撲翼飛行器需要駐留在空中吋，暫停工作。
權(quán)利要求1. 一種仿生撲翼飛行器，其特征是它包括エ字型ABS塑料板機(jī)身、左提升系統(tǒng)、右提升系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和兩組電池組；在機(jī)身的底部設(shè)有四個(gè)支撐腳，支撐腳通過(guò)鉚釘固定機(jī)身的底部，并通過(guò)支撐筋加強(qiáng)固定，在機(jī)身エ字型開ロ端的底端面板上分別設(shè)有上下兩塊臂板，臂板通過(guò)固臂支撐板用鉚釘固定在機(jī)身上，左提升系統(tǒng)和右提升系統(tǒng)分別對(duì)稱安裝在機(jī)身的兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在機(jī)身中部的下方，控制系統(tǒng)安裝在機(jī)身中部的上方，電池組、電池組分別安裝在機(jī)身上，電池組為左提升系統(tǒng)提供電源，電池組為右提升系統(tǒng)提供電源； 所述的左提升系統(tǒng)包括小深溝軸承、齒輪軸、齒輪、抱緊式聯(lián)軸器、電機(jī)座、電機(jī)、電機(jī)夾子、卡簧A、固定軸、軸承座、接觸軸承、固定套筒、大齒輪、卡簧B、端蓋、軸承、雙孔軸承座、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臂A、同步帶、端蓋A、軸承、平鍵、大帶輪、卡簧、葉片套筒A、葉片A、葉片軸A、葉片套筒B、轉(zhuǎn)臂B、轉(zhuǎn)軸、軸承座內(nèi)、葉片軸B、葉片B、小帶輪；電機(jī)7通過(guò)十字平頭螺釘、電機(jī)夾子固定在電機(jī)座上，電機(jī)座通過(guò)螺栓固定在エ字型機(jī)身上部的左端，齒輪軸的一端連接在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，另一端通過(guò)深溝軸承活動(dòng)連接在雙孔軸承座內(nèi)，抱緊式聯(lián)軸器連接齒輪軸與 小齒輪，小齒輪通過(guò)嚙合傳動(dòng)連接大齒輪，大齒輪通過(guò)卡簧B與套筒固定在一起，固定軸的一端裝在固定軸承座內(nèi)，用螺釘與蓋板封住，固定軸承座用螺釘固定在機(jī)身上部的左端，固定軸裝有套筒、轉(zhuǎn)臂A及小帶輪，套筒通過(guò)角接觸軸承與卡簧A活動(dòng)連接在固定軸上，雙孔軸承座也用螺釘固定在機(jī)身上部的左端，其左邊的孔內(nèi)裝有軸承和端蓋，固定軸及套筒穿過(guò)雙孔軸承座左邊的孔，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臂A通過(guò)軸承套及螺釘固定在套筒上，葉片軸A的一端固定在葉片套筒A內(nèi)通過(guò)軸承活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)臂A的一端，頂部用端蓋A封住，軸承、端蓋A分別用螺釘固定在轉(zhuǎn)臂A上，葉片套筒A上裝有大帶輪并用卡簧、平鍵固定，大帶輪通過(guò)同步帶與固定在固定軸上的小帶輪相連，葉片A固定在葉片軸A上，葉片軸A的別一端裝固定在葉片套筒B內(nèi)一起活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)臂B的一端，葉片B固定在葉片軸B上，葉片軸B的兩端分別活動(dòng)連接在轉(zhuǎn)臂A、轉(zhuǎn)臂B的另一端，轉(zhuǎn)軸一端用螺釘固定在軸臂B的中部，另一端活動(dòng)連接在軸承座內(nèi)，軸承座固定在機(jī)身左下方； 所述的右提升系統(tǒng)由與左提升系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同的，反向?qū)?yīng)安裝在エ字型機(jī)身的右邊； 所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)、電機(jī)支撐座、螺旋漿、漿夾組成，電機(jī)支撐座用螺釘固定機(jī)身下方，電機(jī)固定在電機(jī)支撐座上，螺旋漿、漿夾固定在電機(jī)的軸上。
專利摘要一種仿生撲翼飛行器，它包括工字型ABS塑料板機(jī)身、左提升系統(tǒng)、右提升系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和兩組電池組；在機(jī)身的底部設(shè)有四個(gè)支撐腳，支撐腳通過(guò)鉚釘固定機(jī)身的底部，并通過(guò)支撐筋加強(qiáng)固定，在機(jī)身工字型開口端的底端面板上分別設(shè)有上下兩塊臂板，臂板通過(guò)固臂支撐板用鉚釘固定在機(jī)身上，左提升系統(tǒng)和右提升系統(tǒng)分別對(duì)稱安裝在機(jī)身的兩側(cè)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在機(jī)身中部的下方，控制系統(tǒng)安裝在機(jī)身中部的上方，電池組安裝在機(jī)身上，為左右提升系統(tǒng)提供電源。
文檔編號(hào)B64C33/02GK202491921SQ20112039474
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者劉吉兆, 劉宇, 周鵬, 梁東輝, 胡旭, 陳豐峰 申請(qǐng)人:湖南工學(xué)院