本發(fā)明涉及仿生撲翼飛行器，具體的說是一種雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器。

背景技術：

1、傳統(tǒng)的撲翼飛行器是指像鳥—樣通過機翼主動運動產生升力和前行力的飛行器，其以翅膀作為主運動，通過翅膀拍打空氣的反力作為升力和前進力，并通過改變尾翼的位置運動來改變飛行方向。

2、一方面，現階段的仿生撲翼飛行器主要是模仿鳥類和昆蟲兩種方向，且大多數研究都以鳥類撲翼飛行器為主，例如：festo公司生產martbird、法國航空工程師edwin?vanruymbeke研制的metafly，其飛行實戰(zhàn)功能等方面都取得了很大的成功。然而，以昆蟲為原型的仿生撲翼飛行器，尤其是以蝴蝶為原型的撲翼飛行器在理論研究和結構設計上都存在較大的缺陷，雖然現階段已知的仿生蝴蝶撲翼機器人有festo的通過壓電驅動的emotionbutterfly、北京航空航天大學的雙翼獨立驅動的新型仿生蝴蝶飛行器，但均屬于雙翼獨立驅動，且只能通過微控制系統(tǒng)實現轉向。

3、另一方面，按照升力產生的原理和氣動布局的方式可以把微型飛行器分為固定翼微型飛行器、旋翼微型飛行器和撲翼微型飛行器三大類。固定翼微型飛行器以固定的機翼為升力的主要來源，通常采用螺旋槳產生拉力或推力，使固定的機翼與氣流產生相對運動，進而使具有一定攻角和彎度的機翼上、下表面產生壓力差，產生升力。旋翼微型飛行器的飛行原理類似于直升飛機，由高速旋轉的旋翼與氣流產生相對運動，從而產生升力，通過調整旋翼平面的傾斜角度實現飛行方向的調整，因此旋翼微型飛行器能夠實現垂直起降、懸停、側飛甚至后飛。然而，撲翼微型飛行器是基于仿生學原理建立起來的一類特殊飛行器，采用與鳥類或昆蟲相似的撲翼飛行模式，依靠雙翼的撲動與空氣產生相對運動，能夠同時產生升力和推力，具有極高的氣動效率，撲翼飛行機器人獨特的空氣動力學原理和高機動性、高靈活性使其成為微小飛行機器人領域研究的新熱點。目前，采用撲翼飛行原理設計的仿鷹、仿鴿子、仿蜂鳥、仿蜻蜓等多種生物的仿生撲翼機器人已經有所技術進步，但其飛行穩(wěn)定性與飛行效率較低，成本居高不下，并無法適用于復雜多變的環(huán)境，從而使仿生飛行機器人在民用領域、科學領域參與度較低。

4、針對以上問題，我們提出了一種仿生蝴蝶微型飛行器，用以解決上述問題。

技術實現思路

1、針對現有技術中存在的上述不足之處，本發(fā)明目的是提供一種雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器，用于解決現有的飛行器飛行穩(wěn)定性與飛行效率較低，成本居高不下，并無法適用于復雜多變的環(huán)境的問題。

2、本發(fā)明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器，撲翼飛行器本體包括兩舵機、左翅膀骨架、右翅膀骨架、主軀干組件、控制組件以及電池，兩所述舵機包括第一舵機與第二舵機，所述第一舵機與所述第二舵機均通過一舵機懸掛組件固定在所述主軀干組件前端的左右兩側上，所述左翅膀骨架通過一左翅膀連接組件設置在第一舵機上，所述第一舵機在工作狀態(tài)使所述左翅膀骨架快速撲動；所述右翅膀骨架通過一右翅膀連接組件設置在第二舵機上，所述第二舵機在工作狀態(tài)使所述右翅膀骨架快速撲動。所述控制組件通過一主控板懸掛組件設置在所述主軀干組件的中部，且所述第一舵機、所述第二舵機均與所述控制組件、所述電池通過導線連接，其中所述電池設置在所述主軀干組件的尾端。

3、為了進一步提高雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器的使用便利性，本發(fā)明采用的方案是：所述撲翼飛行器本體的整體結構呈對稱分布。

4、為了進一步提高雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器的使用便利性，本發(fā)明采用的方案是：所述控制組件包括主控板、伺服控制板與電位器，所述主控板與所述伺服控制板之間通過數字量輸入信號傳輸接線連接，所述伺服控制板的相應接口與所述電位器的輸出端相連接。

5、為了進一步提高雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器的使用便利性，本發(fā)明采用的方案是：所述左翅膀骨架與所述右翅膀骨架由多根碳纖維桿依次連接構成。

6、為了進一步提高雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器的使用便利性，本發(fā)明采用的方案是：所述左翅膀骨架與所述右翅膀骨架的翼面材料均采用tup薄膜制成。

7、為了進一步提高雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器的使用便利性，本發(fā)明采用的方案是：所述電池通過兩電池固定組件固定設置在所述主軀干組件的尾端，其中第一電池固定組件固定連接在所述電池的前側，第二電池固定組件固定連接在所述電池的后側。

8、為了進一步提高雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器的使用便利性，本發(fā)明采用的方案是：所述舵機懸掛組件對稱固定在所述主軀干組件的左右兩側。

9、本發(fā)明的有益效果：

10、(1)本發(fā)明易加工制作，便于拆裝，采用雙舵機驅動，閉環(huán)控制系統(tǒng)控制飛行，具有較好的飛行穩(wěn)定性，能夠適用于復雜多變的飛行環(huán)境，具有較好的隱蔽性。

11、(2)本發(fā)明在民用領域可以成為一種集通訊、監(jiān)測以及救援的多功能工具，例如：在自然災害或人為事故等緊急情況下，能夠提供及時、準確以及全面地監(jiān)測數據如拍攝現場圖像、測量環(huán)境參數等。

技術特征：

1.一種雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器，撲翼飛行器本體(1)包括兩舵機、左翅膀骨架(11)、右翅膀骨架(12)、主軀干組件(2)、控制組件(7)以及電池(8)，兩所述舵機包括第一舵機(51)與第二舵機(52)，所述第一舵機(51)與所述第二舵機(52)均通過一舵機懸掛組件(6)固定在所述主軀干組件(2)前端的左右兩側上，其特征在于：

2.根據權利要求1所述的一種雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器，其特征在于：所述撲翼飛行器本體(1)的整體結構呈對稱分布。

3.根據權利要求2所述的一種雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器，其特征在于：所述控制組件(7)包括主控板、伺服控制板與電位器，所述主控板與所述伺服控制板之間通過數字量輸入信號傳輸接線連接，所述伺服控制板的相應接口與所述電位器的輸出端相連接。

4.根據權利要求2所述的一種雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器，其特征在于：所述左翅膀骨架(11)與所述右翅膀骨架(12)由多根碳纖維桿依次連接構成。

5.根據權利要求4所述的一種雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器，其特征在于：所述左翅膀骨架(11)與所述右翅膀骨架(12)的翼面材料均采用tup薄膜制成。

6.根據權利要求1所述的一種雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器，其特征在于：所述電池(8)通過兩電池固定組件固定設置在所述主軀干組件(2)的尾端，其中第一電池固定組件(91)固定連接在所述電池(8)的前側，第二電池固定組件(92)固定連接在所述電池(8)的后側。

7.根據權利要求1所述的一種雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器，其特征在于：所述舵機懸掛組件(6)對稱固定在所述主軀干組件(2)的左右兩側。

技術總結
一種雙驅動結構的仿生蝴蝶撲翼飛行器，第一舵機與第二舵機均通過舵機懸掛組件固定在主軀干組件前端，左翅膀骨架通過左翅膀連接組件設置在第一舵機上，右翅膀骨架通過右翅膀連接組件設置在第二舵機上，第一舵機、第二舵機在工作狀態(tài)分別使左翅膀骨架、右翅膀骨架快速撲動；控制組件通過主控板懸掛組件設置在主軀干組件的中部，且第一舵機、第二舵機均與控制組件、電池通過導線連接，其中電池設置在主軀干組件的尾端。本發(fā)明采用雙舵機驅動結構，閉環(huán)系統(tǒng)控制飛行，具有較好的飛行穩(wěn)定性，而且其仿生蝴蝶外形在涂裝后具有較好的隱蔽性，在軍事領域可以在復雜多變的戰(zhàn)場環(huán)境中執(zhí)行各種任務，在民用領域可以進行通訊、監(jiān)測及救援的輔助工作。

技術研發(fā)人員：劉韜,汪東興,蔡華宏,戴澤煜,洪勝濤
受保護的技術使用者：安徽工業(yè)大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19