本實(shí)用新型涉及一種微型撲翼飛行器領(lǐng)域，尤其是涉及一種翅膀可扭轉(zhuǎn)且能夠?qū)崿F(xiàn)多飛行功能的微型撲翼飛行器。

背景技術(shù)：

微型撲翼飛行器作為一種仿鳥類的新型飛行機(jī)器人，它具有重量輕、體積小、飛行靈活、效率高等優(yōu)點(diǎn)，而且還能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的動(dòng)力飛行。撲翼飛行器在飛行過(guò)程中靠雙翼扇動(dòng)進(jìn)行飛行，與固定翼和旋轉(zhuǎn)翼飛行器相比，撲翼飛行器具有起飛占用的場(chǎng)地小、良好的機(jī)動(dòng)性能、能夠?qū)崿F(xiàn)懸停和能量利用率高等特點(diǎn)。目前軍事領(lǐng)域中可運(yùn)用微型飛行器開(kāi)展目標(biāo)偵查工作，準(zhǔn)確傳遞信息，利用其隱蔽性強(qiáng)的特點(diǎn)達(dá)到突襲目的，還可以利用其通信功能實(shí)現(xiàn)干擾信號(hào)的目的。在民用領(lǐng)域，可以用來(lái)災(zāi)難后搜尋幸存者；還可以實(shí)現(xiàn)無(wú)死角的動(dòng)態(tài)城市交通監(jiān)視；也能夠?qū)崿F(xiàn)航空攝影。

在現(xiàn)有的撲翼飛行器中，其翅翼的撲動(dòng)方式主要以上下?lián)鋭?dòng)為主，雖然有些撲翼飛行器飛行效果能達(dá)到預(yù)期的目的，但靈活度相對(duì)較低，能量利用率低。而真實(shí)的鳥類在飛行時(shí)，它們的翅翼不僅僅是單純的上下?lián)鋭?dòng)，而是又增加了扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。也有文獻(xiàn)證明，飛行器在飛行時(shí)，翅翼上下?lián)鋭?dòng)并加以扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，飛行效果更好，效率更高，但都存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易實(shí)現(xiàn)微型化的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種翅膀可扭轉(zhuǎn)且能夠?qū)崿F(xiàn)多飛行運(yùn)動(dòng)的微型撲翼飛行器，以解決目前微型撲翼飛行器存在的實(shí)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)撲動(dòng)時(shí)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不易實(shí)現(xiàn)微型化問(wèn)題。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是：撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、尾翼、機(jī)身直流電機(jī)、尾翼支撐桿與電子控制模塊安裝在機(jī)架體上，翅翼連接在扭轉(zhuǎn)面板上，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向旋翼連接在風(fēng)扇電機(jī)上，尾翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在尾翼支撐桿上，固定尾翼支撐桿結(jié)構(gòu)通過(guò)螺釘把尾翼支撐桿與尾翼固定連接在一起。

本實(shí)用新型所述撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由右側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)和左側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)組成的，且兩者結(jié)構(gòu)相同，右側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的右齒輪和左側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的左齒輪嚙合連接，小齒輪一與左齒輪嚙合連接，其中右側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)是：右齒輪彎曲軸的一端固定在右齒輪的中心處，右下導(dǎo)向矩形塊固定到右齒輪彎曲軸的另一端；右扭轉(zhuǎn)面板夾在右下導(dǎo)向矩形塊、右上導(dǎo)向矩形塊的中間，螺釘穿過(guò)右上導(dǎo)向矩形塊、右扭轉(zhuǎn)面板上的孔而固定在右下導(dǎo)向矩形塊上，右限位連桿一的一端與右扭轉(zhuǎn)面板鉸接，右限位連桿一通過(guò)螺釘與右限位連桿二一端的中心處鉸接，右限位連桿二的另一端與右限位連桿三的一端鉸接，右限位連桿三的另一端的凸桿能夠在右限位連桿四的長(zhǎng)凹槽旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，右限位連桿四固接在機(jī)架體上。

本實(shí)用新型所述尾翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是：小齒輪二連接在尾翼直流電機(jī)上，連接調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向旋翼的風(fēng)扇電機(jī)安裝在缺齒齒輪中心處，且風(fēng)扇電機(jī)的軸線方向平行的指向飛行器正后方，桿一的一端裝有限位塊一，桿二的一端裝有限位塊二，限位塊一與缺齒齒輪上的突出桿一相貼合；限位塊二與缺齒齒輪上的突出桿二相貼合，桿一與桿二上分別套有彈簧一與彈簧二，彈簧一的一端與桿一上的限位塊接觸、另一端與尾翼支撐桿接觸，且彈簧一有預(yù)壓縮量；彈簧二的一端與桿二上的限位塊接觸、另一端與尾翼支撐桿接觸，且彈簧二有預(yù)壓縮量；桿一穿過(guò)尾翼支撐桿上的孔與擋塊一相連接，桿二穿過(guò)尾翼支撐桿上的孔與擋塊二相連接；對(duì)于缺齒齒輪，缺齒部分占整個(gè)圓周部分的1/3，有齒部分與小齒輪二的嚙合處處于有齒部分的中間處。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)微型化。撲翼機(jī)構(gòu)可以改變扭轉(zhuǎn)面板的安裝傾斜角度，能夠改變撲動(dòng)角度和扭轉(zhuǎn)角度，該機(jī)構(gòu)呈左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，因此撲動(dòng)有很好的對(duì)稱性，在撲翼飛行器飛行中有很好的穩(wěn)定性，扭轉(zhuǎn)角的大小隨著翅翼在上下?lián)鋭?dòng)中所處的位置而有所變化，很好的模仿了鳥類的飛行。扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)主要是由導(dǎo)向模塊和限位連桿兩部分復(fù)合而實(shí)現(xiàn)，尾翼機(jī)構(gòu)部分通過(guò)齒輪旋轉(zhuǎn)，使小風(fēng)扇運(yùn)動(dòng)到朝左、朝后、朝上的方向，然后調(diào)節(jié)小風(fēng)扇正反轉(zhuǎn)，易于實(shí)現(xiàn)加速飛行、懸停或豎直上升、下傾飛行、上仰飛行、右轉(zhuǎn)彎、左轉(zhuǎn)彎飛行運(yùn)動(dòng)，撲翼飛行器實(shí)現(xiàn)的飛行動(dòng)作較全面，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并且在撲翼飛行器起飛階段，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)助力起飛，翅翼的上下?lián)鋭?dòng)加扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以使撲翼飛行器與只產(chǎn)生上下?lián)鋭?dòng)的飛行器相比在撲動(dòng)頻率相同的情況下產(chǎn)生更大的推升力，極大的改善了微型撲翼飛行器飛行性能，飛行器飛行靈活，提高了氣動(dòng)特性，飛行效率高，體積小，重量輕，實(shí)用性更強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)更多飛行功能。

附圖說(shuō)明

圖1a是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1b是本實(shí)用新型的仰視圖；

圖2是本實(shí)用新型扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的仰視圖；

圖3是本實(shí)用新型扭轉(zhuǎn)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的俯視圖；

圖4是圖3中A處的放大圖；

圖5是本實(shí)用新型右限位連桿一308的結(jié)構(gòu)圖；

圖6是本實(shí)用新型右限位連桿二309的結(jié)構(gòu)圖；

圖7是本實(shí)用新型右限位連桿三310的結(jié)構(gòu)圖；

圖8是本實(shí)用新型尾翼支撐桿7的結(jié)構(gòu)圖；

圖9a是本實(shí)用新型尾翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主視圖；

圖9b是本實(shí)用新型尾翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的后視圖；

圖中：機(jī)架體1、翅翼2、撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3，小齒輪一301、右齒輪302、左齒輪303、右齒輪彎曲軸304、右下導(dǎo)向矩形塊305、右扭轉(zhuǎn)面板306、右上導(dǎo)向矩形塊307、右限位連桿一308、右限位連桿二309、右限位連桿三310、右限位連桿四311、尾翼4、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向旋翼5、尾翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6，小齒輪二601、缺齒齒輪602、桿一603、桿二604、彈簧一605、彈簧二606、尾翼直流電機(jī)607，風(fēng)扇電機(jī)608、尾翼支撐桿7、固定尾翼支撐桿結(jié)構(gòu)8、機(jī)身直流電機(jī)9、電子控制模塊10。

具體實(shí)施方式

撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3、尾翼4、機(jī)身直流電機(jī)9、尾翼支撐桿7與電子控制模塊10安裝在機(jī)架體1上，翅翼2連接在扭轉(zhuǎn)面板306上，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向旋翼5連接在風(fēng)扇電機(jī)608上，尾翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6連接在尾翼支撐桿7上，固定尾翼支撐桿結(jié)構(gòu)8通過(guò)螺釘把尾翼支撐桿7與尾翼4固定連接在一起，以起到支撐作用。

所述撲動(dòng)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3是由右側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)和左側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)組成的，且兩者結(jié)構(gòu)相同，右側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的右齒輪302和左側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的左齒輪303嚙合連接，小齒輪一301與左齒輪303嚙合連接，其中右側(cè)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)是：右齒輪彎曲軸304的一端固定在右齒輪302的中心處，右下導(dǎo)向矩形塊305固定到右齒輪彎曲軸304的另一端；右扭轉(zhuǎn)面板306夾在右下導(dǎo)向矩形塊305、右上導(dǎo)向矩形塊307的中間，螺釘穿過(guò)右上導(dǎo)向矩形塊307、右扭轉(zhuǎn)面板306上的孔而固定在右下導(dǎo)向矩形塊305上，右限位連桿一308的一端與右扭轉(zhuǎn)面板306鉸接，右限位連桿一308通過(guò)螺釘與右限位連桿二309一端的中心處鉸接，右限位連桿二309的另一端與右限位連桿三310的一端鉸接，右限位連桿三310的另一端的凸桿能夠在右限位連桿四311的長(zhǎng)凹槽旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，右限位連桿四311固接在機(jī)架體1上。

所述尾翼傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6的結(jié)構(gòu)是：小齒輪二601連接在尾翼直流電機(jī)607上，連接調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向旋翼5的風(fēng)扇電機(jī)608安裝在缺齒齒輪602中心處，且風(fēng)扇電機(jī)608的軸線方向平行的指向飛行器正后方，桿一603的一端裝有限位塊一60301，桿二604的一端裝有限位塊二60401，限位塊一60301與缺齒齒輪602上的突出桿一60201相貼合；限位塊二60401與缺齒齒輪602上的突出桿二60202相貼合，桿一603與桿二604上分別套有彈簧一605與彈簧二606，彈簧一605的一端與桿一603上的限位塊60301接觸、另一端與尾翼支撐桿7接觸，且彈簧一有預(yù)壓縮量；彈簧二606的一端與桿二604上的限位塊60401接觸、另一端與尾翼支撐桿7接觸，且彈簧二有預(yù)壓縮量；桿一603穿過(guò)尾翼支撐桿7上的孔與擋塊一60302相連接，桿二604穿過(guò)尾翼支撐桿7上的孔與擋塊二60402相連接；對(duì)于缺齒齒輪602，缺齒部分占整個(gè)圓周部分的1/3，有齒部分與小齒輪二601的嚙合處處于有齒部分的中間處，彈簧一605與彈簧二606的預(yù)壓縮量使桿一603兩端的限位塊一60301、擋塊二60302和桿二604的兩端的限位塊二60401、擋塊二60402緊密的與缺齒齒輪602上的突出桿一60201、突出桿二60202和尾翼支撐桿7緊密貼合。

工作原理：

1.在可扭轉(zhuǎn)的翅翼部分：電子控制模塊12發(fā)出的信號(hào)使機(jī)身直流電機(jī)9的工作，從而帶動(dòng)小齒輪一301正向旋轉(zhuǎn)，左齒輪303與右齒輪302也跟隨小齒輪一301旋轉(zhuǎn)。由于右齒輪彎曲軸304、右下導(dǎo)向矩形塊305、右上導(dǎo)向矩形塊307連接到一起，因此右齒輪302、右齒輪彎曲軸304、右下導(dǎo)向矩形塊305、右上導(dǎo)向矩形塊307圍繞右齒輪302的中心軸線旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，右限位連桿一308圍繞右扭轉(zhuǎn)面板306與右限位連桿一308連接處做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且右限位連桿一308圍繞右限位連桿一308與右限位連桿二309連接處做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，右限位連桿二309圍繞限位連桿二309與右限位連桿三310連接處做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，右限位連桿三310的凸桿在右限位連桿四311的長(zhǎng)凹槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，由于右限位連桿一308、右限位連桿二309、右限位連桿三310、右限位連桿四311的限位作用，右扭轉(zhuǎn)面板306只能在與右下導(dǎo)向矩形塊305、右上導(dǎo)向矩形塊307的連接處做上下?lián)鋭?dòng)加扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連接在右扭轉(zhuǎn)面板306上的翅翼2跟隨右扭轉(zhuǎn)面板306做相同的運(yùn)動(dòng)。左側(cè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)與右側(cè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)相同。

2.在尾翼部分：（1）當(dāng)尾翼直流電機(jī)607不轉(zhuǎn)，①風(fēng)扇電機(jī)608正轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向旋翼5產(chǎn)生向后的推力，能夠?qū)崿F(xiàn)飛行器的加速飛行；②風(fēng)扇電機(jī)608反轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向旋翼5產(chǎn)生向后的拉力，通過(guò)電子控制模塊12調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向旋翼5的轉(zhuǎn)速，使調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向旋翼5產(chǎn)生的向后拉力與飛行器翅翼產(chǎn)生的向后推力相等，且飛行器翅翼產(chǎn)生向上的升力與飛行器重量相等，可使飛行器能夠懸停；調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向旋翼5產(chǎn)生的向后拉力與飛行器翅翼產(chǎn)生的向后推力相等，且飛行器翅翼產(chǎn)生向上的升力大于飛行器重量，可使飛行器能夠豎直上升。（2）當(dāng)尾翼直流電機(jī)607正轉(zhuǎn)，缺齒齒輪602順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)小齒輪二601轉(zhuǎn)過(guò)有齒輪與缺齒齒輪602的缺齒部分接觸，同時(shí)，桿二604向左運(yùn)動(dòng)，彈簧605受到壓縮，這時(shí)風(fēng)扇電機(jī)608處于垂直向下的位置，然后尾翼直流電機(jī)607停止旋轉(zhuǎn)，①風(fēng)扇電機(jī)608正轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向旋翼5產(chǎn)生向下的推力，能夠?qū)崿F(xiàn)飛行器的下傾飛行；②風(fēng)扇電機(jī)608反轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向旋翼5產(chǎn)生向上的推力，能夠?qū)崿F(xiàn)飛行器的上仰飛行。實(shí)現(xiàn)下傾飛行或上仰飛行后，停止電子控制模塊12發(fā)注信號(hào)，則桿二604受到彈簧二606彈力向右運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)缺齒齒輪602反轉(zhuǎn)，回到靜止位置。（3）當(dāng)尾翼直流電機(jī)607反轉(zhuǎn)，缺齒齒輪602逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)小齒輪二601與缺齒齒輪602的缺齒部分接觸，同時(shí)，桿一603向左運(yùn)動(dòng)，彈簧一605受到壓縮，這時(shí)風(fēng)扇電機(jī)608處于水平向左的位置，然后尾翼直流電機(jī)607停止旋轉(zhuǎn)，①風(fēng)扇電機(jī)608正轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向旋翼5產(chǎn)生向左的推力，能夠?qū)崿F(xiàn)飛行器的右轉(zhuǎn)彎；②風(fēng)扇電機(jī)608反轉(zhuǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向旋翼5產(chǎn)生向右的推力，能夠?qū)崿F(xiàn)飛行器的左轉(zhuǎn)彎。實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn)彎或左轉(zhuǎn)彎后，停止電子控制模塊12發(fā)注信號(hào)，則桿一603受到彈簧一605彈力向右運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)缺齒齒輪602反轉(zhuǎn)，回到靜止位置。

3.在電路控制方面：電源采用3.7V鋰電池供電，通過(guò)電子控制模塊10驅(qū)動(dòng)機(jī)身直流電機(jī)9、尾翼直流電機(jī)607、風(fēng)扇電機(jī)608工作，電子控制模塊包括無(wú)線接收模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。