本發(fā)明涉及飛行器領(lǐng)域,更具體地說,它涉及一種仿生蜻蜓結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
近年來,隨著對昆蟲飛行機(jī)理的深入了解和不斷完善空的氣動力學(xué),以及相關(guān)的微電子機(jī)械技術(shù)、性能優(yōu)異的新型材料、微電子控制系統(tǒng)技術(shù)、仿生學(xué)、空氣動力學(xué)、動力及能源系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等快速發(fā)展。與仿生蜻蜓撲翼相關(guān)的技術(shù)已經(jīng)成為一個前沿科技的研究課題,尤其是在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域均具有潛在的應(yīng)用前景。
對仿生蜻蜓撲翼的探究具有十分重要的意義以及它所潛在的應(yīng)用價值:
1、撲翼飛行器是一個多學(xué)科、多領(lǐng)域的研究,涉及空氣動力學(xué)的科學(xué)和技術(shù)、仿生學(xué)技術(shù)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和MEMS技術(shù),以及微控制器、微傳感器、微執(zhí)行器等的研究。通過對這些問題的研究不僅有利于撲翼飛行器的研究,還能積極推動相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。
2、撲翼飛行器是一種全新理念研究的飛行器,其涉及的技術(shù)早已超越傳統(tǒng)飛行器設(shè)計的研究領(lǐng)域。需要研究與之相關(guān)的空氣動力學(xué)與非線性動力學(xué)它們之間內(nèi)在的關(guān)聯(lián)以及對仿生機(jī)構(gòu)如何設(shè)計的研究;還有如何對仿生撲翼運動控制的研究,都具有一定的前瞻性、先導(dǎo)性和通用性。
仿生蜻蜓撲翼飛行器是一種對昆蟲飛行原理模仿的飛行器,與傳統(tǒng)飛行器相比具有以下幾個明顯的優(yōu)點:
1、具有優(yōu)異的飛行機(jī)動性和可控的空中懸停能力,例如可以在原地進(jìn)行起飛降落在空中懸停換向;
2、仿生蜻蜓撲翼機(jī)構(gòu)設(shè)置舉升、懸停和推進(jìn)三大功能,撲翼系統(tǒng)的變化可以靈活調(diào)整飛行運動參數(shù),從而使整體結(jié)構(gòu)精簡有利于能源的高效利用可實現(xiàn)長距離的飛行;
3、仿生蜻蜓撲翼飛行器具有重量輕、體積小,尺寸適中攜帶方便和飛行隱蔽性好及可操作性強(qiáng)等優(yōu)點。
4、撲翼能產(chǎn)生高效率的推力。根據(jù)對撲翼的研究,發(fā)現(xiàn)撲翼機(jī)構(gòu)能產(chǎn)生85.5%高效率的推力。與傳統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng)的推進(jìn)效率相比要高得多,能量轉(zhuǎn)化效果好。
目前仍存在許多的問題制約了撲翼飛行器的深入發(fā)展,若能攻克潛在的這些問題,那么撲翼飛行器將在微型化、集成化將會取得實質(zhì)性的進(jìn)展;比如,所需要解決的問題有以下幾個技術(shù)難點:
1、如何設(shè)計出新型,結(jié)構(gòu)簡單,傳動高效的撲翼結(jié)構(gòu)問題。
2、如何實現(xiàn)翅膀的旋動問題。
3、如何實現(xiàn)頭部搖擺機(jī)構(gòu)的上下左右運動功能問題。
4、如何實現(xiàn)尾部變向、平衡搖擺機(jī)構(gòu)的上下左右運動功能問題。
5、如何實現(xiàn)腿部支撐伸縮機(jī)構(gòu)的運動功能問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足,本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)新穎、飛行穩(wěn)定、工作效果好的仿生蜻蜓結(jié)構(gòu)。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種仿生蜻蜓結(jié)構(gòu),包括對稱設(shè)置的中空的機(jī)架,所述機(jī)架的側(cè)面上設(shè)有至少兩組呈對稱布置的并且可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動塊,所述轉(zhuǎn)動塊的外側(cè)鉸接有可擺動的蜻蜓翅膀,所述轉(zhuǎn)動塊上可旋轉(zhuǎn)的穿插有可伸入所述機(jī)架內(nèi)腔的并且外端傾斜的彎曲軸,所述蜻蜓翅膀的根部設(shè)有鉸接在所述轉(zhuǎn)動塊的外端面并且與所述彎曲軸的傾斜端相卡合而聯(lián)動的搖擺副,所述機(jī)架內(nèi)設(shè)有帶動所述彎曲軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu);所述機(jī)架的側(cè)面上還設(shè)有分別驅(qū)動各所述轉(zhuǎn)動塊旋轉(zhuǎn)的旋動機(jī)構(gòu);在所述機(jī)架的前、后兩端分別設(shè)有頭部搖擺機(jī)構(gòu)、尾部搖擺機(jī)構(gòu);所述機(jī)架的底部設(shè)有可伸縮的起落架機(jī)構(gòu)。
進(jìn)一步的,所述的搖擺副上設(shè)有與所述彎曲軸的傾斜端可旋轉(zhuǎn)的插入的卡合結(jié)構(gòu)。
更進(jìn)一步的,所述搖擺副上設(shè)有與所述彎曲軸錯開的缺口,所述的卡合結(jié)構(gòu)包括在所述缺口內(nèi)橫向設(shè)有的兩上下平行布置的卡條,兩所述卡條之間的橫槽與所述彎曲軸的傾斜端相適應(yīng)。
作為進(jìn)一步的改進(jìn),所述的驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括在所述機(jī)架的內(nèi)腔設(shè)有的兩平行布置并且與所述彎曲軸連接的傳動軸,兩所述傳動軸之間設(shè)有驅(qū)動軸,所述驅(qū)動軸與兩所述傳動軸之間均設(shè)有齒輪副,在所述驅(qū)動軸上方設(shè)有動力裝置。
進(jìn)一步的,所述的動力裝置包括在所述機(jī)架上設(shè)有的布置于所述驅(qū)動軸上方的吊架,所述的吊架上設(shè)有驅(qū)動電機(jī),所述驅(qū)動電機(jī)的輸出端設(shè)有與所述驅(qū)動軸齒輪連接的主動齒輪。
作為更進(jìn)一步的改進(jìn),所述的旋動機(jī)構(gòu)包括在每個所述轉(zhuǎn)動塊的內(nèi)側(cè)設(shè)有的旋動齒輪,所述機(jī)架的側(cè)面上設(shè)有與所述旋動齒輪齒輪連接的旋動電機(jī),所述旋動齒輪上設(shè)有可插接在所述轉(zhuǎn)動塊上的連接銷。
作為更進(jìn)一步的改進(jìn),所述的頭部搖擺機(jī)構(gòu)包括在所述機(jī)架的前端向外伸出設(shè)有的前支撐軸,所述前支撐軸的一端可轉(zhuǎn)向的設(shè)有擺頭支架,所述擺頭支架與所述前支撐軸之間設(shè)有前萬向節(jié)結(jié)構(gòu),所述的前支撐軸上設(shè)有軸對稱的前安裝座,所述擺頭支架的內(nèi)端面上設(shè)有兩個成軸對稱布置的推動所述擺頭支架轉(zhuǎn)動的前推拉桿,所述前安裝座的兩側(cè)分別設(shè)有驅(qū)動兩個所述的前推拉桿的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。
作為更進(jìn)一步的改進(jìn),所述的尾部搖擺機(jī)構(gòu)包括在所述機(jī)架的后端向外伸出設(shè)有的后支撐軸,所述后支撐軸的后端設(shè)有可轉(zhuǎn)向的擺尾支架,所述擺尾支架與所述后支撐軸之間設(shè)有后萬向節(jié)結(jié)構(gòu),所述的后支撐軸上設(shè)有軸對稱的后安裝座,所述擺尾支架的內(nèi)端面上設(shè)有兩個成軸對稱布置的推動所述擺尾支架轉(zhuǎn)動的后推拉桿,所述安裝座的兩側(cè)分別設(shè)有驅(qū)動兩個所述的后推拉桿的曲柄連桿機(jī)構(gòu);所述的擺尾支架后端面上凸出設(shè)有一蜻蜓尾部結(jié)構(gòu)。
作為更進(jìn)一步的改進(jìn),所述的起落架機(jī)構(gòu)包括在所述機(jī)架的底部設(shè)有的底座,所述底座的底端設(shè)有多個翻轉(zhuǎn)式支撐機(jī)構(gòu);所述的翻轉(zhuǎn)式支撐機(jī)構(gòu)包括在所述底座上設(shè)有的可翻轉(zhuǎn)的支撐桿,所述支撐桿的外端設(shè)有滾輪,所述底座上設(shè)有與所述支撐桿聯(lián)動的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)。
進(jìn)一步的,所述的底座上設(shè)有與所述支撐桿相適應(yīng)的容納槽,所述的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)包括在所述容納槽的槽壁上設(shè)有的可轉(zhuǎn)動的曲柄和兩端分別與所述曲柄、支撐桿鉸接的連桿。
有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:結(jié)構(gòu)新穎,驅(qū)動力的傳遞直接、高效,中間轉(zhuǎn)化部件少,能量的損耗低,使蜻蜓翅膀上下?lián)鋭赢a(chǎn)生的上升力大大滿足了仿生蜻蜓的飛行;旋動機(jī)構(gòu)在一定范圍內(nèi)的嚙合傳動徹底改變傳統(tǒng)撲翼結(jié)構(gòu)只能做上下?lián)鋭舆@單一運動,更加符合蜻蜓真實的飛行動作,真正做到對蜻蜓的仿生,有助于蜻蜓飛行的穩(wěn)定性和提高了蜻蜓平衡飛行的調(diào)整能力;驅(qū)動結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)、翅膀撲翼及旋動機(jī)構(gòu)、起落架機(jī)構(gòu)及頭、尾部搖擺機(jī)構(gòu)可模塊式安裝在機(jī)架上,模塊化設(shè)計便于檢測維修、改裝,減低制造成本和全壽期成本,為后續(xù)新技術(shù)應(yīng)用及更新?lián)Q代預(yù)留發(fā)展空間。
附圖說明
圖1是本發(fā)明中蜻蜓撲翼及旋動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)放大示意圖;
圖2是本發(fā)明中生蜻蜓撲翼機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)放大示意圖;
圖3是本發(fā)明中旋動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)放大示意圖;
圖4是本發(fā)明中驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)放大示意圖;
圖5是本發(fā)明中頭部搖擺機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)放大示意圖;
圖6是本發(fā)明中尾部搖擺機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)放大示意圖;
圖7是本發(fā)明中起落架機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)放大示意圖;
圖8是本發(fā)明中曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)放大示意圖;
圖9是本發(fā)明中仿生蜻蜓結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、機(jī)架;2、傳動軸;3、轉(zhuǎn)動塊;4、彎曲軸;5、蜻蜓翅膀;6、搖擺副;61、缺口;62、卡條;7、頭部搖擺機(jī)構(gòu);71、前支撐軸;72、擺頭支架;73、前推拉桿;74、前安裝座;75、前萬向節(jié)結(jié)構(gòu);76、前安裝面板;77、前搖桿;8、尾部搖擺機(jī)構(gòu);81、后支撐軸;82、擺尾支架;83、后推拉桿;84、后安裝座;85、后萬向節(jié)結(jié)構(gòu);86、蜻蜓尾部結(jié)構(gòu);87、后安裝面板;88、后搖桿;9、起落架機(jī)構(gòu);91、底座;92、支撐桿;93、滾輪;94、連桿;95、曲柄;10、從動齒輪;11、吊架;12、驅(qū)動電機(jī);13、主動齒輪;14、旋動齒輪;15、連接銷;16、旋動電機(jī);17、驅(qū)動軸;18、驅(qū)動齒輪;19、圓筒。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖,對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述,但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受具體實施方式的限制。
本發(fā)明的實施例是這樣的:如圖1-7所示,一種仿生蜻蜓結(jié)構(gòu),包括對稱設(shè)置的中空的機(jī)架1,機(jī)架1的側(cè)面上設(shè)有至少兩組呈對稱布置的并且可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動塊3,轉(zhuǎn)動塊3的外側(cè)鉸接有可擺動的蜻蜓翅膀5,轉(zhuǎn)動塊3上可旋轉(zhuǎn)的穿插有可伸入機(jī)架1內(nèi)腔的并且外端傾斜的彎曲軸4,蜻蜓翅膀5的根部設(shè)有鉸接在轉(zhuǎn)動塊3的外端面并且與彎曲軸4的傾斜端相卡合而聯(lián)動的搖擺副6,機(jī)架1內(nèi)設(shè)有帶動彎曲軸4旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu),通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動彎曲軸4旋轉(zhuǎn),彎曲軸4的傾斜端在旋轉(zhuǎn)過程中帶動搖擺副6來回運動,從而使蜻蜓翅膀5不停擺動,通過旋轉(zhuǎn)的彎曲軸4撥動蜻蜓翅膀5上下擺動,結(jié)構(gòu)簡單,驅(qū)動力的傳遞簡單,傳動高效,直接將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為上下來回運動,中間轉(zhuǎn)化部件少,能量的損耗低,提高力傳遞效率,滿足蜻蜓飛行的情況下,大大降低了驅(qū)動機(jī)構(gòu)的要求,制造成本低。
轉(zhuǎn)動塊3、蜻蜓翅膀5、搖擺副6和彎曲軸4可構(gòu)成一撲翼機(jī)構(gòu)而模塊式地、可旋轉(zhuǎn)的安裝在機(jī)架1的兩側(cè)面上,安裝方便,便于組裝,避免組裝、運輸過程中零散零件遺漏、丟失等情況發(fā)生,可適用于流水線大批量組裝、生產(chǎn),維修、拆卸容易;在機(jī)架1的側(cè)面上還設(shè)有分別驅(qū)動各轉(zhuǎn)動塊3旋轉(zhuǎn)的旋動機(jī)構(gòu),旋動機(jī)構(gòu)可根據(jù)需要驅(qū)動轉(zhuǎn)動塊3旋轉(zhuǎn),使整個撲翼機(jī)構(gòu)可以旋轉(zhuǎn),使蜻蜓翅膀5在上下?lián)湟碇羞€可以同時做一定角度的扭轉(zhuǎn),滿足仿生蜻蜓的飛行要求,更加符合蜻蜓真實的飛行動作,大大提高仿生蜻蜓結(jié)構(gòu)的飛行性能。
在機(jī)架1的前、后兩端分別設(shè)有頭部搖擺機(jī)構(gòu)7、尾部搖擺機(jī)構(gòu)8,頭部搖擺機(jī)構(gòu)7實現(xiàn)仿生蜻蜓結(jié)構(gòu)實現(xiàn)頭部轉(zhuǎn)向,在仿生蜻蜓飛行方向改變過程中,減少空氣阻力,轉(zhuǎn)向更加容易,飛行的穩(wěn)定性得到大大提高,同樣,尾部搖擺機(jī)構(gòu)8實現(xiàn)尾部變向,調(diào)整仿生蜻蜓結(jié)構(gòu)在飛行中機(jī)身的平衡,使仿生蜻蜓飛行更平穩(wěn),防止氣流干擾,適應(yīng)性強(qiáng),而且頭部搖擺機(jī)構(gòu)7、尾部搖擺機(jī)構(gòu)8可模塊式安裝在機(jī)架1的前后兩端,組裝方便,維護(hù)簡單;機(jī)架1的底部設(shè)有可伸縮的起落架機(jī)構(gòu)9,起落架機(jī)構(gòu)9的支撐部可自由伸縮,便于仿生蜻蜓結(jié)構(gòu)的升降,在飛行中將起落架機(jī)構(gòu)9收縮起來,降低機(jī)身的高度和體積,減少空氣阻力,使仿生蜻蜓結(jié)構(gòu)飛行更加平穩(wěn),耗能更少,提高續(xù)航能力。
在本實施例中,搖擺副6上設(shè)有與彎曲軸4的傾斜端可旋轉(zhuǎn)的插入的卡合結(jié)構(gòu),彎曲軸4的傾斜端在旋轉(zhuǎn)中始終與卡合結(jié)構(gòu)接觸,從而帶動搖擺副6跟隨接觸點的位置變化而上下擺動;搖擺副6上設(shè)有與彎曲軸4錯開的缺口61,卡合結(jié)構(gòu)包括在缺口61內(nèi)橫向設(shè)有的兩上下平行布置的卡條62,兩卡條62之間的橫槽與彎曲軸4的傾斜端相適應(yīng),彎曲軸4的傾斜端在旋轉(zhuǎn)中可循環(huán)的對上、下卡條62施加作用力,將彎曲軸4的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為卡條62上下直線運動,力傳遞高效,結(jié)構(gòu)簡單、實用,雙卡條62設(shè)置的卡合結(jié)構(gòu)加工制造方便,耐磨性好,工作穩(wěn)定。
在本實施例中,驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括在機(jī)架1的內(nèi)腔設(shè)有的兩平行布置并且與彎曲軸4連接的傳動軸2,彎曲軸4插接在傳動軸2的端面上,兩傳動軸2之間設(shè)有驅(qū)動軸17,驅(qū)動軸17與兩傳動軸2之間均設(shè)有齒輪副,在驅(qū)動軸17上方設(shè)有動力裝置;動力裝置包括在機(jī)架1上設(shè)有的布置在驅(qū)動軸17上方的吊架11,吊架11上設(shè)有驅(qū)動電機(jī)12,驅(qū)動電機(jī)12的輸出端設(shè)有與驅(qū)動軸17齒輪連接的主動齒輪13,通過驅(qū)動電機(jī)12帶動驅(qū)動軸17旋轉(zhuǎn),齒輪傳遞穩(wěn)定、高效,整個動力裝置設(shè)置在機(jī)架1的中間位置,保證機(jī)架1的重力平衡;齒輪副包括在兩傳動軸2的兩端分別設(shè)有的從動齒輪10和在驅(qū)動軸17的兩端設(shè)有的與兩從動齒輪10相嚙合的驅(qū)動齒輪18,通過在傳動軸2和驅(qū)動軸17兩端的齒輪連接,扭轉(zhuǎn)力可以高效傳遞到傳動軸2上,傳遞穩(wěn)定,齒輪傳動的驅(qū)動機(jī)構(gòu)可緊湊的安裝在機(jī)架1內(nèi),結(jié)構(gòu)簡單,傳遞轉(zhuǎn)換少,力傳遞高效。
在本實施例中,機(jī)架1的側(cè)面上凸出設(shè)有與每個轉(zhuǎn)動塊3對應(yīng)的圓筒19,轉(zhuǎn)動塊3上的彎曲軸4可旋轉(zhuǎn)的插接在圓筒19內(nèi),彎曲軸4的外回旋面與圓筒19內(nèi)壁相適應(yīng),保證彎曲軸4、轉(zhuǎn)動塊3穩(wěn)定旋轉(zhuǎn),傳動軸2可從側(cè)面穿過圓筒19而安裝在機(jī)架1內(nèi),結(jié)構(gòu)巧妙,便于安裝;旋動機(jī)構(gòu)包括在每個轉(zhuǎn)動塊3的內(nèi)側(cè)設(shè)有的旋動齒輪14,旋動齒輪14套接在圓筒19上,機(jī)架1的側(cè)面上設(shè)有與旋動齒輪14齒輪連接的旋動電機(jī)16,旋動電機(jī)16為微型電機(jī),可進(jìn)行正反轉(zhuǎn),旋動齒輪14上設(shè)有可插接在轉(zhuǎn)動塊3上的連接銷15,連接銷15至少有3根,使轉(zhuǎn)動塊3穩(wěn)定安裝在機(jī)架1的側(cè)面上,在蜻蜓翅膀5上下?lián)湟磉^程中通過旋動電機(jī)16驅(qū)動蜻蜓翅膀5做適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)動作,大大提高了仿生蜻蜓的飛行能力。
實際工作中,首先,將驅(qū)動機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架1內(nèi);然后,將彎曲軸4插裝在轉(zhuǎn)動塊3上,蜻蜓翅膀5的搖擺副鉸接在轉(zhuǎn)動塊3的一端,并使彎曲軸4的傾斜端卡合在兩卡條62之間,將旋動齒輪14通過連接銷15安裝在轉(zhuǎn)動塊3的另一端,組合成撲翼機(jī)構(gòu),接著將整個撲翼機(jī)構(gòu)模塊式的安裝在機(jī)架1側(cè)面的圓筒19上;最后在將旋動電機(jī)16分別安裝在各圓筒19的一側(cè),通過齒輪與旋動齒輪14嚙合。通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動蜻蜓翅膀5上下?lián)u擺的過程中,還可以根據(jù)力學(xué)需求通過旋動電機(jī)16使蜻蜓翅膀5做一定角度的旋轉(zhuǎn),可大大提高仿生蜻蜓飛行穩(wěn)定性。
在本實施例中,頭部搖擺機(jī)構(gòu)7包括在機(jī)架1的前端向外伸出設(shè)有的前支撐軸71,前支撐軸71的一端可轉(zhuǎn)向的設(shè)有擺頭支架72,擺頭支架72與前支撐軸71之間設(shè)有前萬向節(jié)結(jié)構(gòu)75,前支撐軸71上設(shè)有軸對稱的前安裝座74,擺頭支架72的內(nèi)端面上設(shè)有兩個成軸對稱布置的推動擺頭支架72轉(zhuǎn)動的前推拉桿73,前安裝座74的兩側(cè)分別設(shè)有驅(qū)動兩個前推拉桿73的曲柄連桿機(jī)構(gòu)。通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)控制前推拉桿73運動,將擺頭支架72左右、上下轉(zhuǎn)向,結(jié)構(gòu)巧妙,控制敏捷,重量?。粌蓚€曲柄連桿機(jī)構(gòu)成軸對稱設(shè)置在前支撐軸71兩側(cè),平衡性好;該曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括在前安裝座74的兩側(cè)可轉(zhuǎn)動的設(shè)有兩個豎向布置的前搖桿77,前安裝座74上分別設(shè)有與兩個前搖桿77連接的微型電機(jī),通過微型電機(jī)驅(qū)動前搖桿77豎向轉(zhuǎn)動,前搖桿77在轉(zhuǎn)動中可使前推拉桿73前推、后拉,在兩前推拉桿73的操控下,擺頭支架72可實現(xiàn)多方向的轉(zhuǎn)動,滿足仿生蜻蜓的頭部搖擺的功能,小型的微型電機(jī)可實現(xiàn)正反轉(zhuǎn),反應(yīng)靈敏,重量??;整個曲柄連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)巧妙,制造成本低,而且運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、可靠。并且,兩個前推拉桿73設(shè)置在擺頭支架72的下部,使曲柄連桿機(jī)構(gòu)同樣設(shè)置在前支撐軸71的下方,降低整個頭部搖擺機(jī)構(gòu)7的重心,前推拉桿73的一端與擺頭支架72可橫向轉(zhuǎn)動的鉸接,便于擺頭支架72的轉(zhuǎn)動,防止前推拉桿73在推動擺頭支架72轉(zhuǎn)向中出現(xiàn)卡死現(xiàn)象,其另一端與前搖桿77可豎向轉(zhuǎn)動的鉸接,前推拉桿73與前搖桿77連接方便。
在本實施例中,擺頭支架72包括條形外圈和與前萬向節(jié)結(jié)構(gòu)75連接的內(nèi)圓盤,條形外圈與內(nèi)圓盤之間設(shè)有筋條,條形外圈的下部設(shè)有一橫桿,橫桿上凸出設(shè)有分別與兩個前推拉桿73鉸接的鉸接部,兩個前推拉桿73鉸接在橫桿的兩端,擺頭支架72的重量小,轉(zhuǎn)向容易。
在本實施例中,前安裝座74包括橫向設(shè)置前支撐軸71上的橫梁,橫梁設(shè)有套接在前支撐軸71上的套筒,橫梁的兩端軸對稱的設(shè)有兩豎向布置并平行相對的前安裝面板76,曲柄連桿機(jī)構(gòu)安裝在前安裝面板76上,前搖桿77設(shè)置在前安裝面板76的外側(cè),而微型電機(jī)設(shè)置在前安裝面板76的內(nèi)側(cè),微型電機(jī)的輸出端與前搖桿77連接,曲柄連桿機(jī)構(gòu)緊湊的安裝在前安裝座74上,占用空間小,重心低;曲柄連桿機(jī)構(gòu)集成在前安裝座74上,在將前安裝座74套接在前支撐軸71使前搖桿77與前推拉桿73鉸接,組裝、拆卸方便,用時少,維修容易,維護(hù)成本低。
實際工作時,當(dāng)需要擺頭支架72向右轉(zhuǎn)時,只需通過微型電機(jī)控制左側(cè)的前搖桿77向前轉(zhuǎn)動、右側(cè)的前搖桿77向后轉(zhuǎn)動;相反,當(dāng)需要擺頭支架72向左轉(zhuǎn)時,只需通過微型電機(jī)控制左側(cè)的前搖桿77向后轉(zhuǎn)動、右側(cè)的前搖桿77向前轉(zhuǎn)動;當(dāng)需要擺頭支架72向上轉(zhuǎn)時,只需通過微型電機(jī)控制左右兩側(cè)的前搖桿77同時向前轉(zhuǎn)動;相反,當(dāng)需要擺頭支架72向下轉(zhuǎn)時,只需通過微型電機(jī)控制左右兩側(cè)的前搖桿77同時向后轉(zhuǎn)動。
在本實施例中,尾部搖擺機(jī)構(gòu)8包括在機(jī)架1的后端向外伸出設(shè)有的后支撐軸81,后支撐軸81的后端設(shè)有可轉(zhuǎn)向的擺尾支架82,擺尾支架82與后支撐軸81之間設(shè)有后萬向節(jié)結(jié)構(gòu)85,后支撐軸81上設(shè)有軸對稱的后安裝座84,擺尾支架82的內(nèi)端面上設(shè)有兩個成軸對稱布置的推動擺尾支架82轉(zhuǎn)動的后推拉桿83,安裝座84的兩側(cè)分別設(shè)有驅(qū)動兩個后推拉桿83的曲柄連桿機(jī)構(gòu);擺尾支架82后端面上凸出設(shè)有一蜻蜓尾部結(jié)構(gòu)86,蜻蜓尾部結(jié)構(gòu)86為長條狀,在蜻蜓尾部結(jié)構(gòu)86上設(shè)置有導(dǎo)流孔,保證仿生蜻蜓飛行的穩(wěn)定及平衡。通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)控制后推拉桿83運動,將擺尾支架82左右、上下轉(zhuǎn)向,結(jié)構(gòu)巧妙,控制敏捷,重量??;兩個曲柄連桿機(jī)構(gòu)成軸對稱設(shè)置在后支撐軸81兩側(cè),平衡性好;該曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括在后安裝座84的兩側(cè)可轉(zhuǎn)動的設(shè)有兩個豎向布置的后搖桿88,后安裝座84上分別設(shè)有與兩個后搖桿88連接的微型電機(jī),通過微型電機(jī)驅(qū)動后搖桿88豎向轉(zhuǎn)動,后搖桿88在轉(zhuǎn)動中可使后推拉桿83后推、后拉,在兩后推拉桿83的操控下,擺尾支架82可實現(xiàn)多方向的轉(zhuǎn)動,滿足仿生蜻蜓的頭部搖擺的功能,小型的微型電機(jī)可實現(xiàn)正反轉(zhuǎn),反應(yīng)靈敏,重量小;整個曲柄連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)巧妙,制造成本低,而且運轉(zhuǎn)穩(wěn)定、可靠。
在本實施例中,擺尾支架82包括條形外圈和與后萬向節(jié)結(jié)構(gòu)85連接的內(nèi)圓盤,條形外圈與內(nèi)圓盤之間設(shè)有筋條,條形外圈的下部設(shè)有一橫桿,橫桿上凸出設(shè)有分別與兩個后推拉桿83鉸接的鉸接部,兩個后推拉桿83鉸接在橫桿的兩端,擺尾支架82的重量小,轉(zhuǎn)向容易。
在本實施例中,后安裝座84包括套接在后支撐軸81上的套筒,套筒兩側(cè)軸對稱的凸出設(shè)有兩水平布置的后安裝面板87,曲柄連桿機(jī)構(gòu)安裝在后安裝面板87上,其后搖桿88設(shè)置在后安裝面板87的上側(cè)面,對應(yīng)的,兩個后推拉桿83設(shè)置在擺尾支架82的上部,而微型電機(jī)設(shè)置在后安裝面板87的下側(cè)面,微型電機(jī)的輸出端與后搖桿88連接,曲柄連桿機(jī)構(gòu)緊湊的安裝在后安裝座84上,占用空間?。磺B桿機(jī)構(gòu)集成在后安裝座84上,在將后安裝座84套接在后支撐軸81使后搖桿88與后推拉桿83鉸接,組裝、拆卸方便,用時少,維修容易,維護(hù)成本低。
在本實施例中,起落架機(jī)構(gòu)9包括在機(jī)架1的底部設(shè)有的底座91,底座91安裝在機(jī)架1的底端,而底座91的頂部內(nèi)凹與機(jī)架1上的齒輪相適應(yīng),底座91的底端設(shè)有多個翻轉(zhuǎn)式支撐機(jī)構(gòu);翻轉(zhuǎn)式支撐機(jī)構(gòu)包括在底座91上設(shè)有的可翻轉(zhuǎn)的支撐桿92,支撐桿92的外端設(shè)有滾輪93,底座91上設(shè)有與支撐桿92聯(lián)動的曲柄搖桿機(jī)構(gòu),底座91上設(shè)有與支撐桿92相適應(yīng)的容納槽,曲柄搖桿機(jī)構(gòu)包括在容納槽的槽壁上設(shè)有的可轉(zhuǎn)動的曲柄95和兩端分別與曲柄95、支撐桿92鉸接的連桿94,在底座91上設(shè)有與所述曲柄95連接的微型電機(jī),曲柄95在微型電機(jī)的驅(qū)動下可向上轉(zhuǎn)動,帶動連桿94上向上轉(zhuǎn)動,從而使支撐桿92同樣向上翻轉(zhuǎn)到容納槽內(nèi),由豎直支撐狀態(tài)變?yōu)樗绞湛s狀態(tài);相反,曲柄95在微型電機(jī)的驅(qū)動下可向下轉(zhuǎn)動,支撐桿92由豎直支撐狀態(tài)變?yōu)樗绞湛s狀態(tài),對仿生蜻蜓結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐;支撐桿92的伸縮快速,操作簡單。
在本實施例中,翻轉(zhuǎn)式支撐機(jī)構(gòu)數(shù)量為3個,呈等腰三角形設(shè)置在底座91的底部,位于底座91前端的一個容納槽為縱向設(shè)置,使支撐桿92縱向翻轉(zhuǎn);位于底座92后端的兩個容納槽為橫向設(shè)置,使支撐桿92橫向翻轉(zhuǎn),使3個翻轉(zhuǎn)式支撐機(jī)構(gòu)緊湊布置在底座91上,防止發(fā)生干涉。
以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下,還可以作出若干變形和改進(jìn),這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。