一種撲翼飛行器的翅膀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種撲翼飛行器，具體涉及一種撲翼飛行器的翅膀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]撲翼飛行器，是指像鳥一樣通過機(jī)翼主動(dòng)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生升力和前行力的飛行器，撲翼飛行器在飛行過程中靠雙翼扇動(dòng)進(jìn)行飛行。撲翼飛行與固定翼和旋翼飛行相比，具有如原地或小場(chǎng)地起飛，良好的飛行機(jī)動(dòng)性和一定的空中懸停性能，長(zhǎng)距離飛行能耗較少等特點(diǎn)。在軍事上可用于敵情偵察、目標(biāo)追蹤、電子干擾、中繼通信、主動(dòng)進(jìn)攻及防御等；在民用上可用于如環(huán)境及災(zāi)情監(jiān)測(cè)、交通道路監(jiān)控、農(nóng)業(yè)勘測(cè)、航空攝影等。
[0003]自然界的撲翼飛行時(shí)翅膀多采用“8”字扇動(dòng)方式，而目前所制造的撲翼飛行器由于種種因素限制均無法實(shí)現(xiàn)真正意義上的“8”字飛行。此外，自然界的撲翼飛行時(shí)，翅膀在任意時(shí)刻均可改變迎角大小，從而使得飛行更平穩(wěn)、翅膀效率更高、機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)，但是，目前現(xiàn)有技術(shù)中所制造出的撲翼飛行器也因種種原因的限制，在實(shí)際飛行中，不能靈活改變撲翼飛行器飛行時(shí)的迎角大小，造成機(jī)動(dòng)性不高。
[0004]因此，如何設(shè)計(jì)一種能夠?qū)崿F(xiàn)“8”字飛行、并能靈活改變飛行時(shí)的迎角大小的撲翼飛行器便成為了目前亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明現(xiàn)提出一種撲翼飛行器的翅膀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以解決原有的撲翼飛行器無法實(shí)現(xiàn)“8”字飛行、不能靈活改變迎角大小的問題。
[0006]本發(fā)明所公開的一種撲翼飛行器的翅膀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括:依次連接的驅(qū)動(dòng)裝置、萬向節(jié)以及位置控制裝置，其中，所述萬向節(jié)具有一驅(qū)動(dòng)軸和一從動(dòng)軸，所述從動(dòng)軸上連接有翅膀，所述驅(qū)動(dòng)軸連接所述驅(qū)動(dòng)裝置并在所述驅(qū)動(dòng)裝置的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，所述從動(dòng)軸連接所述位置控制裝置并在所述位置控制裝置的作用下運(yùn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)裝置上安裝有實(shí)時(shí)感知驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)位置的第一位置傳感器，所述位置控制裝置上安裝有實(shí)時(shí)感知所述從動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)位置的第二位置傳感器，所述從動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)位置根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)位置的變化也實(shí)時(shí)作調(diào)整。
[0007]進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)裝置通過同步帶、或曲柄搖桿、或齒輪、或齒輪齒條間接連接到所述萬向節(jié)的驅(qū)動(dòng)軸上。
[0008]進(jìn)一步地，所述位置控制裝置包括相互交叉設(shè)置的第一限位槽和第二限位槽，所述第一限位槽和第二限位槽在空間中相交形成一特定位置，所述萬向節(jié)的從動(dòng)軸被約束在此特定位置上。優(yōu)選地，所述第一限位槽和第二限位槽獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，使兩個(gè)限位槽相交形成的特定位置發(fā)生變化。
[0009]優(yōu)選地，所述第二限位槽隨著第一限位槽運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，使兩個(gè)限位槽相交形成的特定位置發(fā)生變化。
[0010]優(yōu)選地，所述第二限位槽為一固定的限位槽，通過調(diào)整第一限位槽運(yùn)動(dòng)，使兩個(gè)限位槽相交形成的特定位置發(fā)生變化。
[0011]優(yōu)選地，所述第二限位槽為一個(gè)由彈性體和剛性體綜合構(gòu)成的限位槽，通過調(diào)整第一限位槽運(yùn)動(dòng)，使兩個(gè)限位槽相交形成的特定位置發(fā)生變化。
[0012]優(yōu)選地，所述第二位置傳感器通過直接測(cè)量或間接計(jì)算的方式獲得該特定位置的位置信息。
[0013]基于本發(fā)明的另一構(gòu)思，還提供一種撲翼飛行器，該撲翼飛行器包含上述任一技術(shù)方案所公開的翅膀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的一種撲翼飛行器的翅膀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，解決了現(xiàn)有的撲翼飛行器翅膀往復(fù)扇動(dòng)時(shí)無法真正意義上實(shí)現(xiàn)“8”字飛行軌跡的問題，同時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)急停，急轉(zhuǎn)，保持懸停狀態(tài)等；本發(fā)明中的翅膀在任意位置均可靈活改變迎角大小，從而能夠更有效的控制飛行，使得飛行更平穩(wěn)、翅膀驅(qū)動(dòng)效率更高、機(jī)動(dòng)性更強(qiáng)。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述的撲翼飛行器的翅膀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖2是本發(fā)明實(shí)施例所述的撲翼飛行器的翅膀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3(a)是本發(fā)明實(shí)施例所述的撲翼飛行器的驅(qū)動(dòng)端處于同一位置時(shí)，通過調(diào)整從動(dòng)端使翅膀處在某一迎角時(shí)的狀態(tài)示意圖；
[0018]圖3(b)是本發(fā)明實(shí)施例所述的撲翼飛行器的驅(qū)動(dòng)端處于同一位置時(shí)，通過調(diào)整從動(dòng)端使翅膀處在另一迎角時(shí)的狀態(tài)示意圖；
[0019]圖4(a)是本發(fā)明實(shí)施例所述的撲翼飛行器的驅(qū)動(dòng)端處于同一位置時(shí)，通過調(diào)整從動(dòng)端使翅膀處在某一高度時(shí)的狀態(tài)示意圖；
[0020]圖4(b)是本發(fā)明實(shí)施例所述的撲翼飛行器的驅(qū)動(dòng)端處于同一位置時(shí)，通過調(diào)整從動(dòng)端使翅膀處在另一高度時(shí)的狀態(tài)示意圖；
[0021]圖5(a)是本發(fā)明實(shí)施例所述的撲翼飛行器的驅(qū)動(dòng)端處于同一位置時(shí)，通過調(diào)整從動(dòng)端使翅膀展現(xiàn)的不同狀態(tài)下的對(duì)比示意圖；
[0022]圖5(b)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中所述的撲翼飛行器的翅膀的扇動(dòng)軌跡示意圖；
[0023]圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例所述的撲翼飛行器的翅膀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中，附圖標(biāo)記如下:1_驅(qū)動(dòng)裝置；2_萬向節(jié)；21_驅(qū)動(dòng)軸；22_從動(dòng)軸；3_位置控制裝置；31_第一限位槽；32_第二限位槽；4_翅膀。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。如在說明書及權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會(huì)用不同名詞來稱呼同一個(gè)部件。本說明書及權(quán)利要求并不以名稱的差異作為區(qū)分部件的方式，而是以部件在功能上的差異作為區(qū)分的準(zhǔn)則。說明書后續(xù)描述為實(shí)施本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，然所述描述乃以說明本新型的一般原則為目的，并非用以限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
[0026]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所公開的一種撲翼飛行器的翅膀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]如圖1所示，所述翅膀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:從上往下依次連接的驅(qū)動(dòng)裝置1、萬向節(jié)2以及位置控制裝置3，所述驅(qū)動(dòng)裝置1可以為齒輪或其他驅(qū)動(dòng)方式，其中，萬向節(jié)2是實(shí)現(xiàn)變角度動(dòng)力傳遞的機(jī)件，用于需要改變傳動(dòng)軸線方向的位置，本發(fā)明巧妙的將萬向節(jié)2用于撲翼飛行器結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)力的傳導(dǎo)和方向的調(diào)整。所述萬向節(jié)2具有一驅(qū)動(dòng)軸21和一從動(dòng)軸22，所述從動(dòng)軸22上連接有翅膀4，所述驅(qū)動(dòng)軸21的一端連接所述驅(qū)動(dòng)裝置1并在所述驅(qū)動(dòng)裝置1的作用下沿水平方向旋轉(zhuǎn)，所述從動(dòng)軸22連接所述位置控制裝置3并在所述位置控制裝置3的作用下運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)過程包括向上、向下、向前、向后或者改變翅膀4的迎角大小等等，所述驅(qū)動(dòng)裝置1上安裝有實(shí)時(shí)感知驅(qū)動(dòng)軸21的運(yùn)動(dòng)位置的第一位置傳感器(圖中未示出)，所述位置控制裝置3上安裝有實(shí)時(shí)感知所述從動(dòng)軸22運(yùn)動(dòng)位置的第二位置傳感器(圖中未示出)，所述第二位置傳感器可位于所述位置控制裝置3里頭或底部，所述從動(dòng)軸22的運(yùn)動(dòng)位置根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)軸21的運(yùn)動(dòng)位置的變化也實(shí)時(shí)作調(diào)整，使所述翅膀4實(shí)現(xiàn)不同的飛行姿勢(shì)，也就是說，一方面，驅(qū)動(dòng)裝置1驅(qū)動(dòng)萬向節(jié)2的驅(qū)動(dòng)軸21做往復(fù)圓周運(yùn)動(dòng)，通過萬向節(jié)2的特殊結(jié)構(gòu)帶動(dòng)翅膀4運(yùn)動(dòng)，同時(shí)位置控制裝置3也驅(qū)動(dòng)萬向節(jié)2的從動(dòng)端運(yùn)動(dòng)，以上二者綜合作用使得翅膀4在運(yùn)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)“8”字動(dòng)作的同時(shí)，也可在任意位置通過驅(qū)動(dòng)裝置1和位置控制裝置3的聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)不同迎風(fēng)角度的調(diào)整。而為了實(shí)現(xiàn)二者位置的協(xié)調(diào)性，本發(fā)明在驅(qū)動(dòng)軸21和從動(dòng)軸22上均按安裝有位置傳感器，以實(shí)時(shí)感知二者的運(yùn)動(dòng)位置，通過協(xié)調(diào)二者的位置實(shí)現(xiàn)撲翼飛行器在飛行過程中的各種動(dòng)作，該動(dòng)作包括改變翅膀4的扇動(dòng)方向、扇動(dòng)高度及迎角大小。其中，翅膀4可直接或間接的連接在所述萬向節(jié)2上，本發(fā)明實(shí)施例中，為了更好的控制翅膀4，所述翅膀4同時(shí)連接在萬向節(jié)2及從動(dòng)軸22上。所述位置控制裝置，可接收并處理來自其它方面的傳感器或者控制器的信息，比如慣性傳感器或遙控器的信息。
[0029]當(dāng)然，本發(fā)明中的萬向節(jié)2也采用其它可彎曲的柔性連接器來代替，比如橡膠棒或其他彈性材料，其在可彎曲的同時(shí)也能傳遞扭矩。
[0030]其中，所述驅(qū)動(dòng)裝置1可以通過同步帶、或曲柄搖桿、或齒輪、或齒輪齒條間接的連接到所述萬向節(jié)的驅(qū)動(dòng)軸上。
[0031]具體來說，所述位置控制裝置包括相互交叉設(shè)置的第一限位槽和第二限位槽，兩個(gè)限位槽在空間中相交形成一特定位置，所述萬向節(jié)的從動(dòng)軸被約束在此特定位置上。由于每個(gè)限位槽具有一定的空間，所述第一限位槽和第二限位槽可以緊挨也可以不緊挨。.
[0032]在上述裝置中，可實(shí)現(xiàn)限位的方式具有多種，下面列舉兩種予以說明
[0033]方式一:所述第一限位槽和第二限位槽獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，使兩個(gè)限位槽相交形成的特定位置發(fā)生變化。
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