本發(fā)明屬于機(jī)器人領(lǐng)域，涉及一種基于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)的仿生蜜蜂。

背景技術(shù)：

近年來國內(nèi)外越來越多的研究者仿生機(jī)器人的研究?jī)r(jià)值和可行性，仿生機(jī)器人的技術(shù)逐漸走向成熟。仿生蜜蜂能夠?qū)崿F(xiàn)原地的起飛和懸停功能，適應(yīng)在一定時(shí)間內(nèi)沒有任何補(bǔ)給以及遠(yuǎn)距離進(jìn)行執(zhí)行任務(wù)，在民用和軍用有著廣泛的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的仿生機(jī)器人利用微型電機(jī)作為動(dòng)力源，結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且功耗大。而壓電陶瓷作為一種能夠?qū)㈦娔芎蜋C(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的一種陶瓷材料，具有正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)以逐漸應(yīng)用到仿生機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種功耗小、應(yīng)用前景廣的仿生蜜蜂。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種仿生蜜蜂，其特征在于：包括一作為軀體的碳纖維框架，所述碳纖維框架兩側(cè)設(shè)有多對(duì)對(duì)稱設(shè)置的腿部爬行機(jī)構(gòu)，所述碳纖維框架前側(cè)設(shè)有嘴部夾持裝置，所述碳纖維框架中部設(shè)有飛行機(jī)構(gòu)，所述碳纖維框架的內(nèi)部設(shè)有飛行穩(wěn)定系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；

所述腿部爬行機(jī)構(gòu)包括鉸接在碳纖維框架側(cè)面上的上腿部和鉸接在上腿部上的下腿部，所述上腿部的下方連接有一垂直設(shè)置的驅(qū)動(dòng)腿部前后運(yùn)動(dòng)的第一壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述下腿部的內(nèi)側(cè)連接有一水平設(shè)置的驅(qū)動(dòng)腿部上下運(yùn)動(dòng)的第二壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間通過連接塊固定連接，并且均與輸出控制信號(hào)給其的控制系統(tǒng)連接；

所述飛行機(jī)構(gòu)包括兩機(jī)翼，每個(gè)所述機(jī)翼均通過連桿機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)其拍動(dòng)的第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于碳纖維框架內(nèi)，并且與輸出控制信號(hào)給其的控制系統(tǒng)連接；

所述飛行穩(wěn)定系統(tǒng)包括分別用于給出繞X、Y以及Z軸的飛行偏移量的三個(gè)微型壓電陀螺儀，所述微型壓電陀螺儀與根據(jù)其輸出的飛行偏移量來更改機(jī)翼拍動(dòng)狀態(tài)的控制系統(tǒng)連接；

所述嘴部夾持裝置包括構(gòu)成鉗子結(jié)構(gòu)的兩瓣嘴部，每瓣所述嘴部均鉸接在碳纖維框架的前表面上，并且其尖端部與碳纖維框架的前表面之間均設(shè)有驅(qū)動(dòng)尖端部靠攏或分開的第四壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第四壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與輸出控制信號(hào)給其的控制系統(tǒng)連接；

所述控制系統(tǒng)通過信號(hào)接收發(fā)器與地面控制器連接。本發(fā)明的仿生蜜蜂爬行、起飛、夾持物體都通過壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)利用微型壓電陀螺儀對(duì)機(jī)翼飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整來保持穩(wěn)定的飛行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)功耗小的目的，適應(yīng)在一定時(shí)間內(nèi)沒有任何補(bǔ)給以及遠(yuǎn)距離進(jìn)行執(zhí)行任務(wù)，在民用和軍用有著廣泛的應(yīng)用前景。

進(jìn)一步，所述控制系統(tǒng)包括一微型計(jì)算機(jī)、單片機(jī)處理電路、數(shù)據(jù)采集電路、信號(hào)控制電路，所述微型計(jì)算機(jī)與單片機(jī)處理電路通過數(shù)據(jù)發(fā)送電路連接，所述數(shù)據(jù)采集電路、信號(hào)控制電路均與單片機(jī)處理電路連接，所述單片機(jī)處理電路與電源電路連接，所述數(shù)據(jù)采集電路分別與信號(hào)接收發(fā)器、微型壓電陀螺儀以及微型攝像頭連接，所述信號(hào)控制電路分別與各壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器連接。

進(jìn)一步，所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的中間部分是彈性層，彈性層的上下兩部分是壓電陶瓷片。當(dāng)施加電壓時(shí)，上層壓電陶瓷片在向上電場(chǎng)方向作用下會(huì)收縮，中間彈性層不變形，這樣能產(chǎn)生向上的彎矩；同時(shí)下層壓電陶瓷片在向下電場(chǎng)方向作用下會(huì)伸長(zhǎng)，彈性層不變形，也能產(chǎn)生向上的彎矩。兩片壓電片同時(shí)作用能加強(qiáng)彎矩的作用。同理，當(dāng)需要產(chǎn)生向下的彎矩時(shí)，只需要改變外部電場(chǎng)的方向就可以了。

進(jìn)一步，所述連桿機(jī)構(gòu)包括一水平設(shè)置的彎鉤結(jié)構(gòu)，所述彎鉤結(jié)構(gòu)的兩端部上連接有L型的彎折部，彎折部的末端與第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器連接，所述彎鉤結(jié)構(gòu)的彎鉤處設(shè)有機(jī)翼連接塊，機(jī)翼連接在機(jī)翼連接塊上。連桿機(jī)構(gòu)是壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的放大裝置。

進(jìn)一步，所述上腿部是一水平設(shè)置的腿部結(jié)構(gòu)，所述下腿部是一豎直設(shè)置的腿部結(jié)構(gòu)，其末端是一尖端結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述嘴部是一弧形結(jié)構(gòu)，使得夾持物體更加穩(wěn)固。

本發(fā)明的有益效果：功耗小、應(yīng)用前景廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的腿部爬行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的飛行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的嘴部夾持裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，但并不將本發(fā)明局限于這些具體實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明涵蓋了權(quán)利要求書范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。

參見圖1-6，一種仿生蜜蜂，包括一作為軀體的碳纖維框架1，所述碳纖維框架1兩側(cè)設(shè)有多對(duì)對(duì)稱設(shè)置的腿部爬行機(jī)構(gòu)，所述碳纖維框架1前側(cè)設(shè)有嘴部夾持裝置，所述碳纖維框架1中部設(shè)有飛行機(jī)構(gòu)，所述碳纖維框架1的內(nèi)部設(shè)有飛行穩(wěn)定系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；

所述腿部爬行機(jī)構(gòu)包括鉸接在碳纖維框架1側(cè)面上的上腿部9和鉸接在上腿部9上的下腿部6，所述上腿部9的下方連接有一垂直設(shè)置的驅(qū)動(dòng)腿部前后運(yùn)動(dòng)的第一壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.1貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述下腿部6的內(nèi)側(cè)連接有一水平設(shè)置的驅(qū)動(dòng)腿部上下運(yùn)動(dòng)的第二壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.2貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第一壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.1貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.2貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間通過連接塊8固定連接，并且均與輸出控制信號(hào)給其的控制系統(tǒng)連接；

所述飛行機(jī)構(gòu)包括兩機(jī)翼10，每個(gè)所述機(jī)翼10均通過連桿機(jī)構(gòu)11與驅(qū)動(dòng)其拍動(dòng)的第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝于碳纖維框架1內(nèi)，并且與輸出控制信號(hào)給其的控制系統(tǒng)連接；

所述飛行穩(wěn)定系統(tǒng)包括分別用于給出繞X、Y以及Z軸的飛行偏移量的三個(gè)微型壓電陀螺儀（圖中未顯示），所述微型壓電陀螺儀與根據(jù)其輸出的飛行偏移量來更改機(jī)翼10拍動(dòng)狀態(tài)的控制系統(tǒng)連接；

所述嘴部夾持裝置包括構(gòu)成鉗子結(jié)構(gòu)的兩瓣嘴部2，每瓣所述嘴部2均鉸接在碳纖維框架1的前表面上，并且其尖端部與碳纖維框架1的前表面之間均設(shè)有驅(qū)動(dòng)尖端部靠攏或分開的第四壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第四壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4與輸出控制信號(hào)的控制系統(tǒng)連接；

所述控制系統(tǒng)通過信號(hào)接收發(fā)器與地面控制器連接。本發(fā)明的仿生蜜蜂爬行、起飛、夾持物體都通過壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)利用微型壓電陀螺儀對(duì)機(jī)翼飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整來保持穩(wěn)定的飛行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)功耗小的目的，適應(yīng)在一定時(shí)間內(nèi)沒有任何補(bǔ)給以及遠(yuǎn)距離進(jìn)行執(zhí)行任務(wù)，在民用和軍用有著廣泛的應(yīng)用前景。

本實(shí)施例所述控制系統(tǒng)包括一微型計(jì)算機(jī)、單片機(jī)處理電路、數(shù)據(jù)采集電路、信號(hào)控制電路，所述微型計(jì)算機(jī)與單片機(jī)處理電路通過數(shù)據(jù)發(fā)送電路連接，所述數(shù)據(jù)采集電路、信號(hào)控制電路均與單片機(jī)處理電路連接，所述單片機(jī)處理電路與電源電路連接，所述數(shù)據(jù)采集電路分別與信號(hào)接收發(fā)器、微型壓電陀螺儀以及微型攝像頭連接，所述信號(hào)控制電路分別與各壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器連接。

本實(shí)施例所述壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的中間部分是彈性層，彈性層的上下兩部分是壓電陶瓷片。當(dāng)施加電壓時(shí)，上層壓電陶瓷片在向上電場(chǎng)方向作用下會(huì)收縮，中間彈性層不變形，這樣能產(chǎn)生向上的彎矩；同時(shí)下層壓電陶瓷片在向下電場(chǎng)方向作用下會(huì)伸長(zhǎng)，彈性層不變形，也能產(chǎn)生向上的彎矩。兩片壓電片同時(shí)作用能加強(qiáng)彎矩的作用。同理，當(dāng)需要產(chǎn)生向下的彎矩時(shí)，只需要改變外部電場(chǎng)的方向就可以了。

本實(shí)施例所述連桿機(jī)構(gòu)11包括一水平設(shè)置的彎鉤結(jié)構(gòu)，所述彎鉤結(jié)構(gòu)的兩端部上連接有L型的彎折部，彎折部的末端與第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述彎鉤結(jié)構(gòu)的彎鉤處設(shè)有機(jī)翼連接塊3，機(jī)翼10連接在機(jī)翼連接塊3上。連桿機(jī)構(gòu)11是壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的放大裝置。

本實(shí)施例所述上腿部9是一水平設(shè)置的腿部結(jié)構(gòu)，所述下腿部6是一豎直設(shè)置的腿部結(jié)構(gòu)，其末端是一尖端結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例所述嘴部2是一弧形結(jié)構(gòu)，使得夾持物體更加穩(wěn)固。

本發(fā)明通過壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)機(jī)翼產(chǎn)生高升力，同時(shí)采用微型壓電陀螺儀的飛行穩(wěn)定系統(tǒng)、微型攝像頭、信號(hào)接收發(fā)器、地面控制器以及控制系統(tǒng)來操作仿生蜜蜂在空中飛行；通過對(duì)腿部的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的控制可以使仿生蜜蜂在地表面上的行走；而對(duì)于仿生蜜蜂的嘴部通過壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)靠攏或分開，實(shí)現(xiàn)夾持功能，用于在飛行過程中停留在某一物體上，可以夾住物體進(jìn)行定位功能。在飛行過程中，利用微型攝像頭實(shí)時(shí)傳送的數(shù)據(jù)，和微型壓電陀螺儀對(duì)機(jī)翼飛行狀態(tài)的監(jiān)控的數(shù)據(jù)，都傳送到單片機(jī)處理電路中，由單片機(jī)處理數(shù)據(jù)并做出相應(yīng)的調(diào)整，利用單片機(jī)控制壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器，快速的改變機(jī)翼的拍動(dòng)頻率，拍動(dòng)平均角等的調(diào)整范圍，使仿生蜜蜂保持穩(wěn)定的飛行狀態(tài)。

本發(fā)明的工作原理如下：

本發(fā)明仿生蜜蜂設(shè)有6個(gè)腿部爬行機(jī)構(gòu)，對(duì)稱設(shè)置在碳纖維框架的兩側(cè)，腿部爬行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理是在機(jī)構(gòu)通入電壓信號(hào)時(shí)：a)垂直放置的第一壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.1貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在通入一個(gè)周期的電壓信號(hào)時(shí)的變化狀態(tài)如下：將會(huì)向前向后運(yùn)功。如在電壓信號(hào)由0到正向峰值時(shí)，第一壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.1伸長(zhǎng)帶動(dòng)貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將會(huì)向前彎曲運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電信號(hào)由正峰值到0的過程中，第一壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.1將會(huì)由之前伸長(zhǎng)狀態(tài)變成初始狀態(tài)。當(dāng)電信號(hào)由0到負(fù)峰值時(shí)，第一壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.1縮短帶動(dòng)貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將會(huì)向后彎曲運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電信號(hào)由負(fù)峰值到0的變化過程中，第一壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.1也將會(huì)由此時(shí)的縮短狀態(tài)變成初始狀態(tài)。由此完成了腿部爬行機(jī)構(gòu)一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期中的向前向后擺動(dòng)。b)對(duì)于水平放置的第二壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.2貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通入一個(gè)周期的電壓信號(hào)時(shí)的變化狀態(tài)如下：電信號(hào)由0到正峰值時(shí)，第二壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.2伸長(zhǎng)帶動(dòng)貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將會(huì)向上彎曲擺動(dòng)使腿部爬行機(jī)構(gòu)向上抬起。當(dāng)電信號(hào)由正值電信號(hào)變化到負(fù)峰值時(shí)，第二壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.2將會(huì)由之前的伸長(zhǎng)--正常狀態(tài)變化為縮短狀態(tài)。由此完成腿部爬行機(jī)構(gòu)的上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)分別對(duì)第一壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.1和第二壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.2輸入電壓信號(hào)時(shí)，腿部爬行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)將會(huì)呈現(xiàn)出一個(gè)組合運(yùn)動(dòng)，由設(shè)定的各個(gè)電信號(hào)周期的大小來設(shè)定腿部組合運(yùn)動(dòng)的頻率。組合運(yùn)動(dòng)大致描述如下：垂直的第一壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.1貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向前彎曲運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)腿部爬行機(jī)構(gòu)向前運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)水平第二壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.2貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也會(huì)向上彎曲將腿部爬行機(jī)構(gòu)抬起。之后在垂直放置的第一壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.1貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向后彎曲，帶動(dòng)腿部爬行機(jī)構(gòu)向后運(yùn)動(dòng)，同時(shí)水平第二壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.2貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將會(huì)恢復(fù)之前的彎曲狀態(tài)，進(jìn)行腿部爬行機(jī)構(gòu)的下放。壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器的彎曲組合為：第二壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.2貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向上彎曲---第一壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.1貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向前彎曲---第二壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.2貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)落下---第一壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器7.1貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向后運(yùn)動(dòng)。對(duì)應(yīng)的腿部爬行機(jī)構(gòu)的組合運(yùn)動(dòng)為：腿部向上---向前---落下----向后。

本發(fā)明仿生蜜蜂有6個(gè)腿部爬行機(jī)構(gòu)，通過兩個(gè)腿部爬行機(jī)構(gòu)結(jié)合成一個(gè)轉(zhuǎn)矩，共可產(chǎn)生3個(gè)轉(zhuǎn)矩來實(shí)現(xiàn)整個(gè)碳纖維框架的轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。當(dāng)仿生蜜蜂要往左轉(zhuǎn)向，f腿往前走一個(gè)動(dòng)作，同時(shí)c腿向后走一個(gè)動(dòng)作。兩腿一前一后的相互運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)逆時(shí)針的轉(zhuǎn)矩；緊接著e腿也往前運(yùn)動(dòng)，b腿往后運(yùn)動(dòng)，同樣能產(chǎn)生一個(gè)逆時(shí)針的轉(zhuǎn)矩；最后d腿往前運(yùn)動(dòng)，a腿往后運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)逆時(shí)針的轉(zhuǎn)矩。3個(gè)逆時(shí)針的轉(zhuǎn)矩能夠使仿生蜜蜂軀體向左偏轉(zhuǎn)一定的角度。當(dāng)仿生蜜蜂往右轉(zhuǎn)動(dòng)，其實(shí)與往左轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)理是一樣的。只是腿部不同的組合情況來實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)矩，a腿往前走一個(gè)運(yùn)動(dòng)，d腿往后運(yùn)動(dòng)，兩腿相互運(yùn)動(dòng)能能產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針的轉(zhuǎn)矩。緊接著b腿往前運(yùn)動(dòng)，e腿往后運(yùn)動(dòng)；c腿往前運(yùn)動(dòng)，f腿往后運(yùn)動(dòng)這樣將會(huì)產(chǎn)生3個(gè)順時(shí)針的轉(zhuǎn)矩能使蜜蜂整個(gè)軀體往右偏轉(zhuǎn)一定的角度。

本發(fā)明仿生蜜蜂的前后飛行或轉(zhuǎn)彎過程：將前后飛行或轉(zhuǎn)彎命令發(fā)送到控制系統(tǒng)中，通過調(diào)整機(jī)翼的拍動(dòng)參數(shù)令蜜蜂的飛行姿態(tài)向預(yù)定的系統(tǒng)中的期望值姿態(tài)改變，使通過三個(gè)微型壓電陀螺儀時(shí)時(shí)比對(duì)現(xiàn)有姿態(tài)與期望值的差異，并將信息反饋到微型單片機(jī)處理電路中，單片機(jī)處理電路通過運(yùn)算處理調(diào)整機(jī)翼的拍動(dòng)參數(shù)，使飛行達(dá)到預(yù)設(shè)姿態(tài)，從而完成飛行動(dòng)作。

本發(fā)明飛行機(jī)構(gòu)包括左機(jī)翼10.1和右機(jī)翼10.2，左機(jī)翼10.1通過左連桿機(jī)構(gòu)11.1與下層第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12.2貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，右機(jī)翼10.2通過右連桿機(jī)構(gòu)11.2與上層第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12.1貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。具體的工作原理如下：當(dāng)給上層第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12.1通入交流電信號(hào)由0到正峰值時(shí)，水平放置的上層第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12.1伸長(zhǎng)帶動(dòng)貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向下彎曲擺動(dòng)，通過右連桿機(jī)構(gòu)11.2將運(yùn)動(dòng)動(dòng)作傳遞給右機(jī)翼10.2，而使右機(jī)翼10.2轉(zhuǎn)動(dòng)與向下拍動(dòng)。當(dāng)電壓由正值恢復(fù)到0值時(shí)，上層第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12.1也將慢慢的恢復(fù)到變形前的初始狀態(tài)。此時(shí)，動(dòng)作也會(huì)使右機(jī)翼10.2恢復(fù)到初始狀態(tài)。當(dāng)電壓信號(hào)由0到負(fù)峰值時(shí)，上層第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12.1縮短帶動(dòng)貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將會(huì)向上側(cè)彎曲擺動(dòng)，通過動(dòng)作放大的右連桿機(jī)構(gòu)11.2將動(dòng)作傳遞給右機(jī)翼10.2，使右機(jī)翼10.2向上拍動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電信號(hào)由負(fù)值到0的變化過程中，上層第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12.1將恢復(fù)到初始狀態(tài)，從而將動(dòng)作由動(dòng)作放大的右連桿機(jī)構(gòu)11.2傳遞給右機(jī)翼10.2，使右機(jī)翼將動(dòng)作恢復(fù)到初始狀態(tài)。至此，一個(gè)機(jī)翼也將完成一個(gè)周期的動(dòng)作循環(huán)，而對(duì)于左機(jī)翼10.1的運(yùn)動(dòng)基本原理與右機(jī)翼10.2的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是一樣的，即完成當(dāng)通入電壓信號(hào)時(shí)，使兩塊第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12伸縮帶動(dòng)貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的彎曲擺動(dòng)方向始終是相同的，這樣可以通過連桿機(jī)構(gòu)11動(dòng)作的放大后，使兩機(jī)翼10同時(shí)向下拍動(dòng)，向上抬起。達(dá)到飛行的目的。當(dāng)給下層第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12.2通入交流電信號(hào)由0到正峰值時(shí)，水平放置的下層第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12.2伸長(zhǎng)帶動(dòng)貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向下彎曲擺動(dòng)，通過左連桿機(jī)構(gòu)11.1將運(yùn)動(dòng)動(dòng)作傳遞給左機(jī)翼10.1，而使左機(jī)翼10.1轉(zhuǎn)動(dòng)與向下拍動(dòng)。當(dāng)電壓由正值恢復(fù)到0值時(shí)，下層第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12.2也將慢慢的恢復(fù)到變形前的初始狀態(tài)。此時(shí)，動(dòng)作也會(huì)使左機(jī)翼10.1恢復(fù)到初始狀態(tài)。當(dāng)電壓信號(hào)由0到負(fù)峰值時(shí)，下層第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12.2縮短帶動(dòng)貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將會(huì)向上側(cè)彎曲擺動(dòng)，通過動(dòng)作放大的左連桿機(jī)構(gòu)11.1將動(dòng)作傳遞給左機(jī)翼10.1，使左機(jī)翼10.1向上拍動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電信號(hào)由負(fù)值到0的變化過程中，下層第三壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器12.2將恢復(fù)到初始狀態(tài)，從而將動(dòng)作由動(dòng)作放大的左連桿機(jī)構(gòu)11.1傳遞給左機(jī)翼10.1，使左機(jī)翼10.1將動(dòng)作恢復(fù)到初始狀態(tài)。

由于仿生蜜蜂的飛行時(shí)不穩(wěn)定的，因此需要有維持飛行穩(wěn)定的系統(tǒng)。本發(fā)明的飛行穩(wěn)定系統(tǒng)有三個(gè)微型壓電陀螺儀。仿生蜜蜂僅有繞X軸的前后翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，X軸方位的微型壓電陀螺儀給出翻轉(zhuǎn)的偏移量，通過單片機(jī)處理電路處理，控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)之前設(shè)好的參數(shù)做出機(jī)翼10拍動(dòng)平均角變大縮小的指令，使飛行器恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)；仿生蜜蜂僅有繞Y軸的左右旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，Y軸方位的微型壓電陀螺儀給出偏移量，通過單片機(jī)處理電路處理，控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)之前設(shè)好的參數(shù)做出右機(jī)翼10.2下拍時(shí)，攻角變小變大，上揮時(shí)攻角變大變小，左機(jī)翼10.1下拍時(shí)攻角變大變小，上揮時(shí)攻角變小變大的指令，使飛行器恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)；仿生蜜蜂飛行器僅繞Z軸的左右傾斜運(yùn)動(dòng)時(shí)，Z軸方位的微型壓電陀螺儀給出傾斜運(yùn)動(dòng)的偏移量，通過單片機(jī)處理電路處理，控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)之前設(shè)好的參數(shù)做出右機(jī)翼10.2的拍動(dòng)頻率升高降低，左機(jī)翼10.1的拍動(dòng)頻率降低升高的指令，并使總升力基本保持不變，飛行器恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)。在實(shí)際中，三個(gè)微型壓電陀螺儀同時(shí)工作，分別將仿生蜜蜂飛行器繞X，Y，Z坐標(biāo)軸的偏移量傳給單片微型計(jì)算機(jī)，經(jīng)單片微型計(jì)算機(jī)處理后，改變機(jī)翼10的拍動(dòng)頻率，拍動(dòng)平均角和拍動(dòng)攻角變化范圍，使仿生蜜蜂維持穩(wěn)定飛行狀態(tài)。

本發(fā)明的嘴部夾持裝置的目的在于夾持物體，其工作原理與腿部爬行機(jī)構(gòu)壓電陶瓷工作原理一樣。當(dāng)給予壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器電壓信號(hào)時(shí)，左側(cè)第四壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4.1伸長(zhǎng)、縮短帶動(dòng)貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向左、右彎曲擺動(dòng)，帶動(dòng)左嘴部2.1向左、右運(yùn)動(dòng)。而右側(cè)第四壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4.2通入電壓信號(hào)時(shí)，4.2變化狀態(tài)伸長(zhǎng)、縮短帶動(dòng)貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將會(huì)右、左側(cè)彎曲擺動(dòng)，帶動(dòng)右、左嘴部2.2向左運(yùn)動(dòng)。此時(shí)運(yùn)動(dòng)組合成夾持物體的鉗子。當(dāng)需要放松物體時(shí)，給予兩第四壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4以正向的電壓信號(hào)即可。兩第四壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器4分別向右，左側(cè)彎曲擺動(dòng)，使兩鉗打開即放松物體。當(dāng)需要夾持物體時(shí)，給予第四壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器負(fù)極電壓信號(hào)即可。此時(shí)壓電片的縮短帶動(dòng)貼附的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)向需夾持的物體方向的彎曲，即可夾持物體。