原文传递
一种基于雕翼的仿生组合翼型设计方法
| 专利名称： | 一种基于雕翼的仿生组合翼型设计方法 |
| 摘要： | 一种基于雕翼的仿生组合翼型设计方法，包括：(1)确定雕的快速上仰姿态；(2)制作快速上仰姿态下的雕样本；(3)扫描前雕翼标本处理；(4)扫描翅膀，获取翅膀中段三维外形点云；(5)确定二维翼型位置，获取组合翼型点；(6)获得基础翼型和飞羽翼型点集；(7)提取基础翼型的弯度和厚度分布，利用经典羽翼公式拟合仿生基础翼型；(8)提取飞羽翼型的弯度和厚度分布，利用指数函数拟合飞羽翼型；(9)组装基础翼型和飞羽翼型，构建仿生翼型；(10)进行构建的高机动能力仿生翼型模拟计算，获得仿生翼型机动飞行下气动特性。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 浙江;33 |
| 申请人： | 浙江工业大学 |
| 发明人： | 唐迪;邱雅柔;朱海 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请号： | CN201810886437.8 |
| 公开号： | CN109229417A |
| 代理机构： | 杭州天正专利事务所有限公司 33201 |
| 代理人： | 王兵;黄美娟 |
| 分类号： | B64F5/00(2017.01)I;B;B64;B64F;B64F5 |
| 申请人地址： | 310014 浙江省杭州市下城区潮王路18号 |
| 主权项： | 1.一种基于雕翼的仿生组合翼型设计方法，包括以下步骤：(1)确定雕的快速上仰姿态；栖息过程中翅膀快速上仰姿态有如下特征：翅膀呈现出近似M形状，飞羽成典型的下压姿态；采用高清高速摄像机从前、后、左、右、下多个角度跟踪拍摄雕栖息过程中翅膀变化规律，获得快速上仰姿态的多角度图片；(2)制作快速上仰姿态下的雕样本；调整并固定雕翅膀的肱骨、尺骨、桡骨，实现雕瞬间上仰姿态样本，并使样本外形与视频拍摄外形相一致，其中外形判别通过与步骤(1)中多角度快速上仰姿态图片对比获得；基于该姿态制作雕标本；梳理前缘覆羽，初级飞羽、次级飞羽，使羽毛紧密贴合以保证飞行外形；雕类羽翼是难以直接用于翼型测绘，需要专业人员基于生物学原理制作机动动作下的雕类标本，且实际测绘前需要对标本进行修形；(3)扫描前雕翼标本处理；采用生物用酒精清洁标本，人工粘结、修复翅膀翻毛、贴合不牢、残缺以获得保形的翅膀标本；选取尺骨中段的典型翼型区域，其中该区域包含一根完好的初级飞羽，区域宽度为初级飞羽宽度；(4)扫描翅膀，获取翅膀中段三维外形点云；对固定飞行姿态下的雕标本进行三维点云扫描，选取尺骨中段处翅膀为典型翼型所在区域，采用大跨度的绝对臂三维扫描仪进行扫描，获得中段处翅膀三维表面点云数据；(5)确定二维翼型位置，获取组合翼型点云；步骤(4)所获得的三维点云宽度较大，不利于提取二维翼型；选择中段处经过完好初级飞羽的中剖面截面为二维翼型所在截面，截取所得三维点云经过羽轴的中间剖面，获得剖面处的二维翼型点云；剔除翼型点云中因羽毛翘曲、翻毛引起的偏差点，获得组合翼型点云数据；(6)获得基础翼型和飞羽翼型点集；步骤(5)获得的组合翼型点云包含基础翼型点云和飞羽翼型点云两大部分；扫描点云中翅膀上表面点云、下表面点云交汇处为基础翼型和飞羽翼型分界点；分界点及以前为基础翼型点云；分界点及以后为飞羽翼型点云；在连接点处拆分翅膀截面翼型点云为基础翼型点云和飞羽翼型点云两部分；扫描点云中，基础翼型和飞羽翼型结汇点可能为一个小范围区域，选择次级飞羽羽轴末端与初级飞羽的交点为交汇点，连接点可通过基础翼型上表面、下表面交汇来判断，其特征是该交汇点处厚度小于2mm，为次级飞羽的末端；(7)提取基础翼型的弯度和厚度分布，利用经典羽翼公式拟合仿生基础翼型；由基础翼型前缘点‑后缘点连线确定弦长；提取该基础翼型点云的前缘弯度和最大厚度；提取基础翼型点云的弯度分布，采用中弧线分布公式拟合弯度分布曲线： |
| 所属类别： | 发明专利 |
检索历史
应用推荐
