振動(dòng)型致動(dòng)器及撲翼飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種振動(dòng)型致動(dòng)器及撲翼飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]撲翼飛行器，顧名思義，就是使用撲翼方式作為動(dòng)力的飛行器。撲翼飛行器的最原始形態(tài)是鳥(niǎo)類(lèi)。鳥(niǎo)類(lèi)在飛行的時(shí)候翅膀是通過(guò)上下拍打運(yùn)動(dòng)把空氣向下向后推動(dòng)而產(chǎn)生向前的推力和向上的升力。
[0003]目前的撲翼飛行器主要使用電機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng)，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡p翅的撲翼動(dòng)作。然而，任何的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)都會(huì)有一定的轉(zhuǎn)化效率。也就是說(shuō)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將電能的彈性能量變成旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，然后把旋轉(zhuǎn)動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為上下運(yùn)動(dòng)，上下運(yùn)動(dòng)最后轉(zhuǎn)為撲翼動(dòng)作，這樣多層次的能量轉(zhuǎn)化使得整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的效率變得比較低。同時(shí)，使用基于齒輪組為基礎(chǔ)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的微小型化也非常不利。很顯然，這種動(dòng)力系統(tǒng)不僅效率低，而且結(jié)構(gòu)不適合1cm以下的撲翼飛行器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種振動(dòng)型致動(dòng)器及撲翼飛行器，使用電流驅(qū)動(dòng)的方式，通過(guò)利用強(qiáng)磁場(chǎng)與交變電流的作用產(chǎn)生上下往復(fù)變化的推動(dòng)力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積微小，且提高了能量轉(zhuǎn)換效率。
[0005]本發(fā)明提供一種撲翼飛行器，應(yīng)用于撲翼飛行器中，所述撲翼飛行器包括機(jī)體、兩個(gè)機(jī)翼，以及帶動(dòng)所述機(jī)翼上下振動(dòng)的柔性鉸鏈；其中，所述振動(dòng)型致動(dòng)器包括:
[0006]電環(huán)路，設(shè)置在所述機(jī)體上，用于產(chǎn)生正反向驅(qū)動(dòng)電流；
[0007]磁鐵，極性相反的安裝在所述兩個(gè)機(jī)翼的腋下部位，用于在振動(dòng)部件的區(qū)域形成強(qiáng)磁場(chǎng)；
[0008]所述振動(dòng)部件，與所述柔性鉸鏈相連接，用于在所述電環(huán)路產(chǎn)生的正反向驅(qū)動(dòng)電流在強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下振動(dòng)，并拖動(dòng)所述柔性鉸鏈以及與所述柔性鉸鏈連接的所述兩個(gè)機(jī)翼運(yùn)動(dòng)。
[0009]本發(fā)明還提供一種撲翼飛行器，包括機(jī)體、兩個(gè)機(jī)翼、帶動(dòng)所述機(jī)翼上下振動(dòng)的柔性鉸鏈，以及所述振動(dòng)型致動(dòng)器。
[0010]本發(fā)明提供的振動(dòng)型致動(dòng)器及撲翼飛行器，其中振動(dòng)型致動(dòng)器應(yīng)用在撲翼飛行器中，撲翼飛行器包括機(jī)體、兩個(gè)機(jī)翼，以及帶動(dòng)所述機(jī)翼上下振動(dòng)的柔性鉸鏈；其中，所述振動(dòng)型致動(dòng)器通過(guò)電環(huán)路，磁鐵和振動(dòng)部件帶動(dòng)機(jī)翼的上下振動(dòng)，其中，電環(huán)路，設(shè)置在所述機(jī)體上，用于產(chǎn)生正反向驅(qū)動(dòng)電流；磁鐵，極性相反的安裝在所述兩個(gè)機(jī)翼的腋下部位，用于在振動(dòng)部件的區(qū)域形成強(qiáng)磁場(chǎng)；所述振動(dòng)部件，與所述柔性鉸鏈相連接，用于在所述電環(huán)路產(chǎn)生的正反向驅(qū)動(dòng)電流在強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下振動(dòng)，并拖動(dòng)所述柔性鉸鏈以及與所述柔性鉸鏈連接的所述兩個(gè)機(jī)翼運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明，使用電流驅(qū)動(dòng)的方式，通過(guò)利用強(qiáng)磁場(chǎng)與交變電流的作用產(chǎn)生上下往復(fù)變化的推動(dòng)力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積微小，且提高了能量轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說(shuō)明】
[0011]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0012]圖1為本發(fā)明的撲翼飛行器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本發(fā)明的振蕩電路的示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明的全橋電路的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0016]圖1為本發(fā)明的撲翼飛行器的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1所示，本實(shí)施例的振動(dòng)型致動(dòng)器，應(yīng)用于撲翼飛行器中，撲翼飛行器包括機(jī)體11、兩個(gè)機(jī)翼12，以及帶動(dòng)機(jī)翼上下振動(dòng)的柔性鉸鏈13 ;其中，振動(dòng)型致動(dòng)器包括:電環(huán)路20，設(shè)置在機(jī)體11上，用于產(chǎn)生正反向驅(qū)動(dòng)電流；磁鐵30，極性相反的安裝在兩個(gè)機(jī)翼12的腋下部位，用于在振動(dòng)部件40的區(qū)域形成強(qiáng)磁場(chǎng)；振動(dòng)部件40，與柔性鉸鏈13相連接，用于在電環(huán)路20產(chǎn)生的正反向驅(qū)動(dòng)電流在強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下振動(dòng)，并拖動(dòng)柔性鉸鏈13以及與柔性鉸鏈13連接的兩個(gè)機(jī)翼12運(yùn)動(dòng)。
[0017]在本實(shí)施例中，機(jī)體11可以為碳纖維骨架，機(jī)械性能較好，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。
[0018]可選的，柔性鉸鏈13可以為鍍金屬的薄膜，能夠減輕翼飛行器的重量。
[0019]可選地，振動(dòng)部件可以為塑料薄膜或者纖維，能夠減輕該振動(dòng)型致動(dòng)器的重量。
[0020]本發(fā)明提供的振動(dòng)型致動(dòng)器應(yīng)用在撲翼飛行器中，撲翼飛行器包括機(jī)體、兩個(gè)機(jī)翼，以及帶動(dòng)機(jī)翼上下振動(dòng)的柔性鉸鏈；其中，振動(dòng)型致動(dòng)器通過(guò)電環(huán)路，磁鐵和振動(dòng)部件帶動(dòng)機(jī)翼的上下振動(dòng)，其中，電環(huán)路，設(shè)置在機(jī)體上，用于產(chǎn)生正反向驅(qū)動(dòng)電流；磁鐵，極性相反的安裝在兩個(gè)機(jī)翼的腋下部位，用于在振動(dòng)部件的區(qū)域形成強(qiáng)磁場(chǎng)；振動(dòng)部件，與柔性鉸鏈相連接，用于在電環(huán)路產(chǎn)生的正反向驅(qū)動(dòng)電流在強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下振動(dòng)，并拖動(dòng)柔性鉸鏈以及與柔性鉸鏈連接的兩個(gè)機(jī)翼運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明，使用電流驅(qū)動(dòng)的方式，通過(guò)利用強(qiáng)磁場(chǎng)與交變電流的作用產(chǎn)生上下往復(fù)變化的推動(dòng)力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積微小，且提高了能量轉(zhuǎn)換效率。
[0021]進(jìn)一步地，如圖1所示，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，電環(huán)路20包括:電源和驅(qū)動(dòng)電路21，安裝在機(jī)體11上；金屬線(xiàn)圈22，垂直設(shè)置在機(jī)體11中間，且通過(guò)導(dǎo)電帶23實(shí)現(xiàn)機(jī)體11和金屬線(xiàn)圈22的連接。
[0022]其中，電源和驅(qū)動(dòng)電路21可以安裝在機(jī)體11的任一位置，金屬線(xiàn)圈22的材質(zhì)可以為銅，也可以為其他的材料，金屬線(xiàn)圈22的位置可以設(shè)置在機(jī)體中間的任一位置，在本實(shí)施例中并不對(duì)此做進(jìn)一步限定。
[0023]另外，導(dǎo)電帶23的數(shù)量為兩個(gè)，可以為類(lèi)似于手機(jī)或者筆記本電腦使用的軟金屬導(dǎo)電帶，還可以為其他的柔性連接件，在本實(shí)施例中并不做具體限定。
[0024]進(jìn)一步地，圖2為本發(fā)明的振蕩電路的不意圖；圖3為本發(fā)明的全橋電路的不意圖，電源和驅(qū)動(dòng)電路21包括:振蕩電路，以及與振蕩電路電連接的全橋電路。
[0025]全橋電路，包括:第一三極管211、第二三極管212、第三三極管213、第四三極管214、電源215、第一控制窗216以及第二控制窗217 ;電源215分別與第一三極管211和第二三極管212連接，第一三極管211與第三三極管213串行連接，第二三極管212與第四三極管214串行連接，第三三極管213與第四三極管214接地GND，第一控制窗216分別與第一三極管211和第三三極管213連接，第二控制窗217分別與第二三極管212和第四三極管214連接，金屬線(xiàn)圈22的一端與第一三極管211和第三三極管213的結(jié)點(diǎn)連接，且金屬線(xiàn)圈22的另一端與第二三極管212和第四三極管214的結(jié)點(diǎn)連接；振蕩電路的輸出端VOUT與第一控制窗216連接，且通過(guò)反相器與第二控制窗217連接。
[0026]具體的，第一三極管211、第二三極管212、第三三極管213和第四三極管214可以為