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原文传递一种扑动扭转幅度可变的两自由度扑翼机构及其飞行器

专利名称：	一种扑动扭转幅度可变的两自由度扑翼机构及其飞行器
摘要：	本发明公开了一种扑动扭转幅度可变的两自由度扑翼机构，包括用于连接支撑机翼的机翼支撑件、调整机翼扑动幅度的变幅扑动机构、调整机翼扭转幅度的变幅扭转机构、为变幅扑动机构提供动力的第一动力传动系统、为变幅扭转机构提供动力的第二动力传动系统。本发明通过设置调整机翼扑动幅度的变幅扑动机构和调整机翼扭转幅度的变幅扭转机构，使得机翼具有扑动、扭转、可改变扑动幅度及扭转幅度的运动特性，机翼既扑动又扭转的两自由度运动使飞行状态更加贴近鸟类飞行实际扑动规律，具有良好的气动性；机翼的变幅扑动使得飞行器能够基于不同的飞行状况，选择合适的扑翼幅度及扭转幅度，有效提高飞行效率和续航能力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	长安大学
发明人：	王琛;林威;卢晓煜
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910893029.X
公开号：	CN110615099A
代理机构：	西安恒泰知识产权代理事务所
代理人：	李婷;金艳婷
分类号：	B64C33/02(2006.01);B;B64;B64C;B64C33
申请人地址：	710064 陕西省西安市雁塔区二环南路中段126号
主权项：	1.一种扑动扭转幅度可变的两自由度扑翼机构，其特征在于，包括用于连接支撑机翼的机翼支撑件(1)、调整机翼扑动幅度的变幅扑动机构(2)、调整机翼扭转幅度的变幅扭转机构(3)、为变幅扑动机构提供动力的第一动力传动系统(4)、为变幅扭转机构提供动力的第二动力传动系统(5)；所述的变幅扑动机构(2)包括第一传动轴(201)和第一滑块(202)，所述的第一滑块(202)上设置有第一连接臂(203)和第二连接臂(204)；所述的第一传动轴(201)与第一动力传动系统(4)输出端连接，所述的第一滑块(202)设置在第一传动轴(201)上，并且第一滑块(202)能够沿第一传动轴(201)移动；所述的机翼支撑件(1)上设置有滑槽(101)，滑槽(101)沿第一传动轴(201)轴向设置，所述的第一连接臂(203)的末端设置在滑槽(101)中；所述的变幅扭转机构(3)包括摇杆(301)、第二滑块(302)、连接横杆(303)和移动支座(304)，所述的第二滑块(302)套接在摇杆(301)上，且第二滑块(302)可在摇杆(301)上移动，第二滑块(302)与第二动力传动系统(5)的输出端连接；所述的连接横杆(303)和移动支座(304)分别连接在摇杆(301)的两端，其中，摇杆(301)可在其与连接横杆(303)的交点处移动，移动支座(304)与摇杆(301)铰接；所述的移动支座(304)能够带动摇杆(301)移动，进而调节移动支座(304)与第二滑块(302)之间的距离；所述的连接横杆(303)与第二连接臂(204)可活动连接。 2.如权利要求1所述的扑动扭转幅度可变的两自由度扑翼机构，其特征在于，所述的第一动力传动系统(4)包括第一舵机(401)、第一齿轮(402)、第二齿轮(403)、第一锥齿轮(404)和第二锥齿轮(405)，所述的第一齿轮(402)连接在第一舵机(401)上，第二齿轮(403)与第一齿轮(402)相互啮合，第一锥齿轮(404)与第二齿轮(403)同轴连接，第二锥齿轮(405)与第一锥齿轮(404)相互啮合，第一传动轴(201)与第二锥齿轮(405)连接。 3.如权利要求1所述的扑动扭转幅度可变的两自由度扑翼机构，其特征在于，所述的第一传动轴(201)上设置有传动齿，第一滑块(202)套设在传动齿的一端。 4.如权利要求1所述的扑动扭转幅度可变的两自由度扑翼机构，其特征在于，所述的第二动力传动系统(5)包括驱动电机(501)、与驱动电机(501)输出端连接的第三齿轮(502)、与第三齿轮(502)啮合的第四齿轮(503)、与第四齿轮(503)同轴连接的第五齿轮(504)、与第五齿轮(504)啮合的第六齿轮(505)，所述的第二滑块(302)通过一连接轴与第六齿轮(505)连接。 5.如权利要求1所述的扑动扭转幅度可变的两自由度扑翼机构，其特征在于，所述的移动支座(304)上连接有带动移动支座(304)移动的支座驱动机构(305)，所述的支座驱动机构(305)包括第二舵机(306)、第七齿轮(307)、第八齿轮(308)和第二传动轴(309)，所述的第二舵机(306)的输出端与第七齿轮(307)连接，第八齿轮(308)与第七齿轮(307)啮合，第二传动轴(309)的一端与第八齿轮(308)同轴连接，另一端与移动支座(304)连接形成丝杠滑块机构。 6.如权利要求1所述的扑动扭转幅度可变的两自由度扑翼机构，其特征在于，还包括机架(6)，所述的机翼支撑件(1)通过旋转副(205)与机架(6)连接，使得机翼支撑件(1)具有扑动和扭转两个幅度；所述的第一动力传动系统(4)和第二动力传动系统(5)固定在机架(6)上，所述的移动支座(304)可活动连接在机架(6)上，所述的第一传动轴(201)连接在机架(6)上。 7.如权利要求6所述的扑动扭转幅度可变的两自由度扑翼机构，其特征在于，所述的旋转副(205)为T型板件，T型板件的翼缘板可活动连接在机架(6)上，能够绕机架转动，T型板件的腹板与机翼支撑件(1)铰接，使得机翼支撑件(1)能够绕铰接点转动。 8.如权利要求6所述的扑动扭转幅度可变的两自由度扑翼机构，其特征在于，所述的第一滑块(202)上设置有第一导槽(206)，机架(6)上设置有与第一导槽(206)匹配的第一导轨(601)。 9.如权利要求6所述的扑动扭转幅度可变的两自由度扑翼机构，其特征在于，所述的移动支座(304)上设置有第二导槽(310)，机架(6)上设置有与第二导槽(310)匹配的第二导轨(602)。 10.一种扑动扭转幅度可变的两自由度飞行器，包括扑翼机构、机翼(7)、机身(8)以及机尾(9)，其特征在于，所述的扑翼机构为权利要求1至9任一项所述的扑翼机构，所述的机翼(7)连接在机翼支撑件上。
所属类别：	发明专利