1.一種納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器，其特征在于，包括：納米自發(fā)電型仿生翅膀、納米自發(fā)電型仿生尾翼、智能控制器、可充電電池、傳感器、全球定位系統(tǒng)、信號接收發(fā)射器和機身；所述納米自發(fā)電型仿生翅膀和納米自發(fā)電型仿生尾翼包括多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿；所述多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿包括：翅臂前緣多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿、翅臂中樞多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿和尾部多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿；所述翅臂前緣多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿、翅臂中樞多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿共同固定、支撐納米自發(fā)電型仿生翅膀，并安裝在機身前緣、機身側(cè)面；所述尾部多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿固定、支撐納米自發(fā)電型仿生尾翼，并安裝在機身后面；所述智能控制器、可充電電池、傳感器、全球定位系統(tǒng)、信號接收發(fā)射器裝配在機身中；所述納米自發(fā)電型仿生翅膀、納米自發(fā)電型仿生尾翼、可充電電池、傳感器、全球定位系統(tǒng)、信號接收發(fā)射器均與智能控制器相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器，其特征在于，所述多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿還包括：關(guān)節(jié)驅(qū)動器；所述關(guān)節(jié)驅(qū)動器在多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿的關(guān)節(jié)節(jié)點位置；所述關(guān)節(jié)驅(qū)動器包括：微電機、制動連接件和壓力傳感器模塊；所述微電機包括：超聲電機和RC伺服機；所述制動連接件包括：關(guān)節(jié)夾緊或松開止動裝置、關(guān)節(jié)伸展或收縮裝置；所述多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，所述中空結(jié)構(gòu)中包括：導(dǎo)電材料或者導(dǎo)電線路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器，其特征在于，所述納米自發(fā)電型仿生翅膀包括：仿生飛羽、仿生覆羽；所述納米自發(fā)電型仿生尾翼包括：仿生尾翼；所述仿生飛羽包括：仿生初級飛羽、仿生次級飛羽、仿生三級飛羽；所述仿生覆羽比仿生飛羽小，包括：仿生初級覆羽、仿生次級覆羽、仿生小覆羽；所述多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿具有固定仿生飛羽、仿生覆羽、仿生尾翼的孔洞結(jié)構(gòu)；所述仿生飛羽、仿生覆羽分別固定在翅臂前緣多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿、翅臂中樞多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿上；所述納米自發(fā)電型仿生尾翼則固定在尾部多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿上；在智能控制器的指令下，多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿分別驅(qū)動仿生飛羽、仿生覆羽、仿生尾翼協(xié)同完成飛行動作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器，其特征在于，所述納米自發(fā)電型仿生翅膀和納米自發(fā)電型仿生尾翼包括：仿生羽片；仿生羽片包括：仿生羽莖、仿生羽枝、仿生羽面；所述仿生羽面包括：仿生前緣羽面、仿生后緣羽面；所述仿生前緣羽面和仿生后緣羽面在仿生羽莖兩旁；所述仿生羽面具有多層結(jié)構(gòu)，包括：納米自發(fā)電層、絕緣支撐層、壓電驅(qū)動層、保護(hù)膜層；所述絕緣支撐層的一側(cè)面為納米自發(fā)電層；另一側(cè)面為壓電驅(qū)動層；在納米自發(fā)電層和壓電驅(qū)動層的外側(cè)面均有保護(hù)膜層；所述仿生羽莖、仿生羽枝固定并支撐仿生羽面；仿生羽枝固定在仿生羽莖上；仿生羽莖固定在多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿上；所述仿生羽莖、仿生羽枝均具有中空結(jié)構(gòu)；所述中空結(jié)構(gòu)中包括：導(dǎo)電材料或者導(dǎo)電線路；在智能控制器指令下，仿生羽莖和仿生羽枝共同帶動仿生前緣羽面、仿生后緣羽面協(xié)同完成飛行動作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器，其特征在于，所述納米自發(fā)電型仿生翅膀和納米自發(fā)電型仿生尾翼的發(fā)電方式包括：納米自發(fā)電層發(fā)電、控制壓電驅(qū)動層的壓電效應(yīng)發(fā)電；所述納米自發(fā)電層包括：平行陣列交流壓電式納米自發(fā)電層、垂直陣列直流壓電式納米自發(fā)電層、壓電-摩擦納米發(fā)電層；所述平行陣列交流壓電式納米自發(fā)電層包括：襯底薄膜、電極、納米結(jié)構(gòu)材料、PDMS聚合物；所述襯底薄膜包括：聚酰亞胺、聚二甲基丙烯酰胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對二甲基硅氧烷、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚三氟氯乙烯、羊毛及其織物、蠶絲及其織物、人造纖維織物、棉及其織物；所述納米結(jié)構(gòu)材料包括：ZnO納米線、ZnO納米帶、ZnO納米棒、ZnO納米管、GaN納米線、GaN納米帶、GaN納米棒、GaN納米管、PZT納米線、PZT納米帶、PZT納米棒、PZT納米管；所述電極包括：鍍金電極、鍍銀電極、鍍鉑電極、金屬電極、金屬合金電極、金屬氧化物電極、鍍金剛石電極、鍍摻氮金剛石電極、ITO電極、碳納米管電極、石墨烯電極、P型硅片電極；所述納米結(jié)構(gòu)材料在襯底薄膜表面平行排列形成陣列結(jié)構(gòu)，并被電極固定在襯底薄膜上；引出電極后，在器件表面涂覆一層柔性聚合物，包括：PDMS聚合物，將納米自發(fā)電層封裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器，其特征在于，所述平行陣列交流壓電式納米自發(fā)電層的引出電極與導(dǎo)線相連接；所述導(dǎo)線通過仿生羽枝、仿生羽莖復(fù)合輕質(zhì)材料的中空結(jié)構(gòu)，與多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿的復(fù)合輕質(zhì)材料中空結(jié)構(gòu)中導(dǎo)電材料相連接，并與可充電電池相連接；所述納米自發(fā)電層襯底厚度大于納米結(jié)構(gòu)材料的直徑或者厚度；當(dāng)納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器在飛行過程中產(chǎn)生系列振動，或飛行氣流產(chǎn)生摩擦，或仿生翅膀、仿生尾翼產(chǎn)生系列彈性時，促使納米自發(fā)電層襯底變形彎曲，納米結(jié)構(gòu)材料也跟隨變形彎曲，同時還被拉伸或壓縮，由于壓電效應(yīng)產(chǎn)生沿著納米結(jié)構(gòu)材料的軸向方向的壓電電場，并在兩端形成電勢差；該壓電電勢差隨著納米結(jié)構(gòu)材料的反復(fù)彎曲、摩擦、拉伸而驅(qū)動電子，在回路中輸出交變電流；納米結(jié)構(gòu)材料起到了“電容”和“電荷泵”作用，不斷地將機械能轉(zhuǎn)換為電能；所述納米自發(fā)電層中大量的納米結(jié)構(gòu)材料陣列發(fā)電單元，在飛行過程中能夠同時協(xié)同工作，猶如大量基于單個納米結(jié)構(gòu)材料的發(fā)電單元通過串聯(lián)或者并聯(lián)連接在一起，實現(xiàn)電能的可持續(xù)高效輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器，所述納米自發(fā)電層中的垂直陣列直流壓電式納米自發(fā)電層包括：采用垂直襯底的納米結(jié)構(gòu)材料陣列作為壓電工作部件，將上電極制成鋸齒形的電極、ITO電極、碳納米管電極、石墨烯電極、P型硅片電極，并采用柔軟的聚合物封裝；所述納米結(jié)構(gòu)材料包括：納米線、納米管、納米顆粒、納米溝槽、納米錐、納米球，或者上述結(jié)構(gòu)材料形成的陣列；優(yōu)選采用：ZnO納米線、ZnO納米帶、ZnO納米棒、ZnO納米管、GaN納米線、GaN納米帶、GaN納米棒、GaN納米管、PZT納米線、PZT納米帶、PZT納米棒、PZT納米管；所述電極包括：鍍金電極、鍍銀電極、鍍鉑電極、鍍金剛石電極、金屬電極、金屬合金電極、金屬氧化物電極、石墨烯電極；所述上電極材料與納米結(jié)構(gòu)材料陣列相互嵌套，并形成有效的接觸；當(dāng)上電極材料與納米結(jié)構(gòu)材料陣列受到飛行振動、氣流摩擦、彎曲，納米結(jié)構(gòu)材料壓凹面可能會與鄰近的上電極材料接觸，凹面壓電勢是負(fù)的，在金屬與半導(dǎo)體間形成一個正向偏壓，從而形成前置偏壓產(chǎn)生電流流過納米結(jié)構(gòu)材料和上電極；系統(tǒng)中有成千上萬個納米結(jié)構(gòu)材料形成的納米結(jié)構(gòu)材料陣列，形成一個穩(wěn)定的疊加電壓/電流輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器，其特征在于，所述納米自發(fā)電層包括：壓電-摩擦納米發(fā)電層；所述壓電-摩擦納米發(fā)電層包括：納米結(jié)構(gòu)材料、聚偏氟乙烯、壓電纖維復(fù)合材料、摩擦發(fā)電材料，以及它們間的復(fù)合材料及其組合、上電極層；或下電極層；所述納米結(jié)構(gòu)材料包括：納米線、納米管、納米顆粒、納米溝槽、納米錐、納米球，或者上述結(jié)構(gòu)形成的陣列；優(yōu)選采用：ZnO納米線、ZnO納米帶、ZnO納米棒、ZnO納米管、GaN納米線、GaN納米帶、GaN納米棒、GaN納米管、PZT納米線、PZT納米帶、PZT納米棒、PZT納米管；所述摩擦發(fā)電材料包括：不同摩擦電極序材料及其組合；所述不同摩擦電極序材料包括：聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚三氟氯乙烯、聚氯乙烯、聚酰亞胺、聚二甲基硅氧烷、聚二甲基丙烯酰胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、羊毛及其織物、蠶絲及其織物、人造纖維織物、棉及其織物以及其它摩擦電極序材料；所述上電極層或下電極層包括：鍍金電極、鍍銀電極、鍍鉑電極、鍍金剛石電極、金屬電極、金屬合金電極、金屬氧化物電極、石墨烯電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器，其特征在于，所述仿生羽面中壓電驅(qū)動層包括：a.在外電場作用下產(chǎn)生壓電驅(qū)動效應(yīng)；b.在外振動作用或摩擦作用下產(chǎn)生壓電發(fā)電效應(yīng)；所述仿生羽面中壓電驅(qū)動層的具體工作類型由智能控制器控制；所述仿生羽片的仿生羽面中壓電驅(qū)動層包括：IPMC電致動器薄片、LIPCA壓電驅(qū)動執(zhí)行器；所述IPMC電致動器薄片包括：聚合物薄膜基體、電極；所述聚合物薄膜包括：Nafion膜、Flemion膜、全氟磺酸高分子離子交換樹脂膜、磺酸化石墨烯改性Nafion膜，并采用化學(xué)鍍工藝將金屬電極鍍在基體膜兩個表面；所述金屬電極包括：鉑、金；所述金屬電極與導(dǎo)線相連接；所述導(dǎo)線通過仿生羽枝、仿生羽莖的碳纖維復(fù)合材料中空結(jié)構(gòu)與多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿碳纖維復(fù)合材料的中空結(jié)構(gòu)，與可充電電池相連接；在智能控制器的指令下，可充電電池向壓電驅(qū)動層輸送電場，IPMC材料在電場作用下電荷分布發(fā)生改變，帶水分子陽離子移向電極負(fù)極，游離陽離子移向電極負(fù)極；固定陰離子移向電極正極；IPMC材料發(fā)生彎曲變形，仿生飛羽、仿生覆羽、仿生尾翼發(fā)生彎曲變形，協(xié)同完成仿生撲翼飛行器所需的飛行動作；在智能控制器的指令下，停止可充電電池向IPMC電致動器薄片輸送電場，在飛行過程中產(chǎn)生的氣流振動或者氣流摩擦驅(qū)使IPMC電致動器薄片中的壓電材料產(chǎn)生壓電效應(yīng)，產(chǎn)生對外輸出電流，并向可充電電池充電。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器，其特征在于，所述仿生羽片的仿生羽面中壓電驅(qū)動層包括：LIPCA壓電驅(qū)動執(zhí)行器；所述LIPCA壓電驅(qū)動執(zhí)行器包括：玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂、碳纖維增強環(huán)氧樹脂、壓電陶瓷片采用疊加組成層合板；所述壓電陶瓷片的上下面鍍上電極構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)層；所述LIPCA壓電驅(qū)動執(zhí)行器采用壓電陶瓷三明治結(jié)構(gòu)層、鍍銀銅導(dǎo)線、碳纖維增加環(huán)氧樹脂基體、玻璃纖維增加環(huán)氧樹脂基體層依次放置構(gòu)成多層結(jié)構(gòu)，具有重量輕、驅(qū)動位移大；所述鍍銀導(dǎo)線通過仿生羽枝、仿生羽莖碳纖維復(fù)合材料的中空結(jié)構(gòu)與多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿碳纖維復(fù)合材料的中空結(jié)構(gòu)，并與可充電電池相連接；在智能控制器的指令下，可充電電池向LIPCA壓電驅(qū)動執(zhí)行器輸送電場，LIPCA壓電驅(qū)動執(zhí)行器在電場作用下，由于壓電陶瓷片的逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生驅(qū)動力，仿生飛羽、仿生覆羽、仿生尾翼發(fā)生彎曲變形，協(xié)同完成仿生撲翼飛行器所需的飛行動作；在智能控制器的指令下，停止可充電電池向LIPCA壓電驅(qū)動執(zhí)行器輸送電場，在飛行過程中產(chǎn)生的氣流振動或者氣流摩擦驅(qū)使LIPCA壓電驅(qū)動執(zhí)行器中的壓電材料產(chǎn)生壓電效應(yīng)，產(chǎn)生對外輸出電流，并向可充電電池充電。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器，其特征在于，所述關(guān)節(jié)驅(qū)動器包括：角位移傳感器、關(guān)節(jié)控制面；智能控制器接收飛控指令，結(jié)合角度位移傳感器采集的信息，指令并調(diào)控超聲電機或者RC伺服機的轉(zhuǎn)向或者轉(zhuǎn)速，并帶動多關(guān)節(jié)驅(qū)動器中的關(guān)節(jié)控制面產(chǎn)生擴展、收縮、上撲、下?lián)洹⑴拇?、扭轉(zhuǎn)等動作，此時制動連接件將緊固的關(guān)節(jié)已經(jīng)松開；此時，關(guān)節(jié)控制面帶動多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿的關(guān)節(jié)點產(chǎn)生擴展、收縮、上撲、下?lián)?、拍打、扭轉(zhuǎn)動作，從而帶動固定在多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿上的仿生飛羽，仿生覆羽，仿生尾翼協(xié)同產(chǎn)生飛行所需的各種擴展、收縮、上撲、下?lián)?、拍打、扭轉(zhuǎn)動作，協(xié)同完成納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器所需的飛行動作。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器，其特征在于，所述傳感器包括：風(fēng)力傳感器、風(fēng)向傳感器、飛行速度傳感器、飛行高度傳感器、環(huán)境溫度傳感器、環(huán)境濕度傳感器、壓力傳感器、角位移傳感器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器，其特征在于，所述可充電電池包括：至少兩個；兩個可充電電池采用輪換工作方式，當(dāng)納米自發(fā)電層或者一部分壓電驅(qū)動層為一個可充電電池進(jìn)行充電時，則另一個可充電電池則處于為智能控制器、微電機、多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿、另外部分壓電驅(qū)動層提供工作電源。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器，其特征在于，所述智能控制器包括：微型計算機芯片、微型存儲器；所述智能控制器與傳感器相連接，接收并處理傳感器提供的環(huán)境與飛行信息；所述智能控制器通過信號接收發(fā)射器與基站數(shù)據(jù)控制中心相連接；執(zhí)行并完成基站數(shù)據(jù)控制中心的各種工作指令；所述智能控制器與多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿相連接，包括：翅臂前緣多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿、翅臂中樞多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿、尾部多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿；智能控制器與仿生飛羽、仿生覆羽、仿生尾翼的壓電驅(qū)動層相連接，驅(qū)動并完成仿生飛羽、仿生覆羽、仿生尾翼的擴展、收縮、上撲、下?lián)?、拍打、扭轉(zhuǎn)運作；通過智能控制器來調(diào)控仿生尾翼不同形態(tài)來穩(wěn)定飛行姿態(tài)，來自適應(yīng)環(huán)境條件變化，智能控制器協(xié)同翅臂前緣多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿、翅臂中樞多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿、尾部多關(guān)節(jié)驅(qū)動桿、仿生羽片的壓電驅(qū)動層來共同完成納米自發(fā)電型仿生撲翼飛行器的上撲、下?lián)洹⑴郎?、懸停、俯沖各種飛行動作。