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专利号: 2025114149221
申请人: 青岛理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种扑翼攻角可调仿蜻蜓扑翼飞行器,其特征在于,包括机体、扑翼组件、万向扑动机构和扑翼驱动机构;

所述机体包括机身,所述扑翼组件、万向扑动机构和扑翼驱动机构均安装在机身上;

所述扑翼组件包括四个扑翼,所述万向扑动机构具有四个,并分别与所述扑翼一一对应连接;

所述扑翼驱动机构与所述万向扑动机构连接,并驱动所述扑翼进行拍打运动;

所述万向扑动机构能够独立调整对应扑翼的攻角。

2.如权利要求1所述的扑翼攻角可调仿蜻蜓扑翼飞行器,其特征在于,所述扑翼组件包括左前扑翼、右前扑翼、右后扑翼和左后扑翼,所述左前扑翼与右前扑翼对称安装在机身两侧前部,左后扑翼与右后扑翼对称安装在机身两侧后部。

3.如权利要求1所述的扑翼攻角可调仿蜻蜓扑翼飞行器,其特征在于,所述扑翼驱动机构包括双出轴电机、传动轴、蜗杆、蜗轮、蜗轮轴、曲柄和连杆;所述双出轴电机的前后输出轴分别通过传动轴连接至前后两个蜗杆;每个蜗杆与一个蜗轮啮合,每个蜗轮固定于一根蜗轮轴;每根蜗轮轴的两端各设置有一个曲柄;每个曲柄通过一个连杆与一个万向扑动机构铰接。

4.如权利要求3所述的扑翼攻角可调仿蜻蜓扑翼飞行器,其特征在于,前部蜗轮轴上的两个曲柄与后部蜗轮轴上的两个曲柄的安装角度相差180度,使得前、后两对扑翼的拍打运动具有半个周期的相位差。

5.如权利要求1所述的扑翼攻角可调仿蜻蜓扑翼飞行器,其特征在于,所述万向扑动机构包括万向节内环、万向节中环、万向节外环和万向扑动框架;所述万向节内环通过上下两个内环转轴安装于万向节中环内部;所述万向节中环通过左右两个中环转轴安装于万向节外环内部;所述万向节外环可滑动地设置于万向扑动框架内。

6.如权利要求5所述的扑翼攻角可调仿蜻蜓扑翼飞行器,其特征在于,所述扑翼的根部为方形轴结构,插入所述万向节内环中的方形通孔内并能够相对滑动;所述扑翼通过根部的半球形凹陷与固定在机身上的球头支座形成球面副铰接。

7.如权利要求1所述的扑翼攻角可调仿蜻蜓扑翼飞行器,其特征在于,所述万向扑动机构通过万向扑动框架上的轴孔结构可旋转地安装于机身侧壁的圆台上;每个万向扑动机构连接有一个扑翼旋转舵机;所述扑翼旋转舵机的输出轴上固定有主动齿轮,所述万向扑动框架上固定有从动齿圈,所述主动齿轮与从动齿圈相互啮合。

8.如权利要求7所述的扑翼攻角可调仿蜻蜓扑翼飞行器,其特征在于,所述万向扑动机构的旋转范围被限制在两个极限位置之间,旋转角度为90度;当万向扑动机构处于极限位置时,对应连接的扑翼的翼面处于水平或竖直状态。

9.如权利要求1所述的扑翼攻角可调仿蜻蜓扑翼飞行器,其特征在于,所述机体还包括机尾,所述机尾包括固定在机身后端的后底座、多根具有弹性的机尾杆、可滑动地套设于机尾杆上的配重滑块以及连接在机尾杆前端的前底座;所述配重滑块上设有与机尾杆数量对应的通孔,机尾杆穿过所述通孔。

10.一种如权利要求1‑9任一项所述的扑翼攻角可调仿蜻蜓扑翼飞行器的飞行方法,其特征在于,包括:通过一个驱动电机同时驱动四个扑翼进行同步的往复拍打运动;

通过四个独立的扑翼旋转舵机分别控制四个万向扑动机构的旋转角度,从而独立地调整每个扑翼的攻角;

当需要改变飞行姿态时,控制至少一个扑翼的攻角相对于其他扑翼发生改变,使得飞行器两侧或前后产生的升力或阻力失去平衡,进而产生使飞行器偏航、滚转或俯仰的力矩;

通过控制前部一对扑翼与后部一对扑翼的拍打运动保持180度的相位差,以抵消拍打过程中产生的不平衡力,减轻机体振动。