新型仿生扑翼飞行器

1.本实用新型涉及仿生飞行器技术领域，具体为新型仿生扑翼飞行器。


背景技术：

2.随着目前科技的发展，在仿生飞行领域有着越来越多的发明，然后扑翼飞行器方面鲜有人涉足。目前现有技术中的飞行器，多为单根翅膀并粘贴塑料膜，这种设计稳定性不足，翅膀所能提供的升力过小，性能较差，同时在翅膀根部应力过大，已造成断裂，并且在飞行器尾翼部分采用实体设计，重量过大，影响飞行器整体性能。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供新型仿生扑翼飞行器，以解决现有技术中提出的现有技术中的飞行器，多为单根翅膀并粘贴塑料膜，这种设计稳定性不足，翅膀所能提供的升力过小，性能较差，同时在翅膀根部应力过大，已造成断裂，并且在飞行器尾翼部分采用实体设计，重量过大，影响飞行器整体性能的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：新型仿生扑翼飞行器，包括：机架；驱动结构，所述驱动结构设置在机架上；主翼摆动结构，所述主翼摆动结构设置在驱动结构上；第一连接件，所述第一连接件的一端与第一舵机的驱动端连接；间件，所述中间件通过螺钉活动设置在第一连接件另一端上；中间件，所述中间件的一端通过螺钉活动设置在第一连接件上；尾翼摆动结构，所述尾翼摆动结构安置于中间件上。
5.在一些可行的实施方式中，所述驱动结构包括：驱动件，所述驱动件设置在机架上；主动齿轮，所述主动齿轮设置在驱动件的驱动端上；连接齿轮，所述连接齿轮可转动的设置在机架上，且与主动齿轮相互啮合；转动齿轮，所述转动齿轮设置在连接齿轮上；从动齿轮，两个所述从动齿轮可转动的安装在机架上，且相互啮合，其中一个从动齿轮与转动齿轮啮合。
6.在一些可行的实施方式中，所述机架上的前侧还设置有两个凸起。
7.在一些可行的实施方式中，所述主翼摆动结构包括：三角件，所述三角件的数量为两个，且设置在两个所述从动齿轮上；第一碳纤维管，多个第一碳纤维管的一端通过o型件可转动的设置在两个所述三角件以及两个所述凸起上；第二碳纤维管，多个所述第二碳纤维管的一端转动连接在多个所述第一碳纤维管的另一端；第三碳纤维管，两个所述第三碳纤维管的一端连接在两个所述三角件上，且另一端设置在其中两个第二碳纤维管上；前后连接件，多个所述前后连接件分别套装在多个所述第一碳纤维管以及多个第二碳纤维管上。
8.在一些可行的实施方式中，所述尾翼摆动结构包括：衔接件，所述衔接件的一端可转动的设置在机架上，且另一端与中间件的另一端连接；第二舵机，所述第二舵机设置在衔接件的一端；第二连接件，所述第二连接件连接在第二舵机的驱动端上；平板，所述平板连接在第二连接件上。
9.在一些可行的实施方式中，所述第一碳纤维管、第二碳纤维管以及第三碳纤维管的连接部位均设置有压片。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：新型仿生扑翼飞行器，整体结构优化设计，保证了结构的轻盈性与灵活性，同时减轻整体质量，使得飞行时耗能更少；
11.在前后连接件的前侧和后侧分别固定前端扑翼以及后端扑翼，增大了有效受力面积，使得飞行升力更大，同时，因为采用了前后连接件，扑翼根部的应力变小，不易造成扑翼折断。
12.在尾部采用了第一舵机以及第二舵机来上下与左右摆动，能够有效实现这两个方向上的自由度，同时，尾翼采用镂空设计，更加节省重量。
附图说明
13.图1为本实用新型的立体结构示意图；
14.图2为本实用新型的驱动件立体结构示意图；
15.图3为本实用新型的从动齿轮立体结构示意图
16.图4为本实用新型尾翼摆动结构立体结构示意图；
17.图5为本实用新型的中间件立体结构示意图；
18.图6为本实用新型的驱动结构立体结构示意图。
19.图中：1、机架，2、第一舵机，3、第一连接件，4、中间件，5、驱动件，6、主动齿轮，7、连接齿轮，8、转动齿轮，9、从动齿轮，10、三角件，11、第一碳纤维管，12、第二碳纤维管，13、第三碳纤维管，14、前后连接件，15、第二舵机，16、第二连接件，17、平板，18、凸起，19、o型件，20压片，21、衔接件。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：新型仿生扑翼飞行器，包括：机架1、驱动结构、主翼摆动结构、第一舵机2、第一连接件3、中间件4以及尾翼摆动结构，驱动结构设置在机架1上；主翼摆动结构设置在驱动结构上；第一舵机2设置在机架1的尾部；第一连接件3的一端与第一舵机2的驱动端连接；中间件4的一端通过螺钉活动设置在第一连接件3另一端上；尾翼摆动结构安置于中间件4上。
22.具体的，在飞行时，机架1上的驱动结构开始驱动，进而带动主翼摆动结构进行往复摆动，同时第一舵机2则带动第一连接件3开始旋转，中间件4则以第一舵机2的驱动端为中心进行转动，进而使得位移摆动结构实现上下摆动的效果，第一舵机2与第一连接件3连接，再通过螺钉与中间件4连接，在末端螺栓通过中间件4中的孔实现与衔接件21的连接，通过第一舵机2的转动即可带动第一连接件3转动，从而带动中间件4转动，再带动整个尾翼摆动结构上下摆动，从而实现模拟鸟类的翅膀上下摆动，且实现飞行的效果。
23.在一些示例中，驱动结构包括：驱动件5、主动齿轮6、连接齿轮7、转动齿轮8以及从
动齿轮9，驱动件5设置在机架1上；主动齿轮6设置在驱动件5的驱动端上；连接齿轮7可转动的设置在机架1上，且与主动齿轮6相互啮合；转动齿轮8设置在连接齿轮7上；两个从动齿轮9可转动的安装在机架1上，且相互啮合，其中一个从动齿轮9与转动齿轮8啮合。
24.具体的，在带动主翼摆动结构摆动时，驱动件5开始旋转，带动其驱动端上的主动齿轮6开始转动，由于主动齿轮6与连接齿轮7啮合，当主动齿轮6转动时连接齿轮7则随之旋转，同时连接齿轮7上的转动齿轮8开始带动其中一个从动齿轮9进行转动，由于两个从动齿轮9相互啮合，则实现两个齿轮的转动效果，主动齿轮6、连接齿轮7以及转动齿轮8的相互配合能够使得主翼摆动结构的摆动的速度更易于控制。
25.在一些示例中，主翼摆动结构包括：三角件10、第一碳纤维管11、第二碳纤维管12、第三碳纤维管13以及前后连接件14，三角件10的数量为两个，且设置在两个从动齿轮9上；多个第一碳纤维管11的一端可转动的设置在两个三角件10以及两个凸起18上；多个第二碳纤维管12的一端转动连接在多个第一碳纤维管11的另一端；两个第三碳纤维管13的一端连接在两个三角件10上，且另一端设置在其中两个第二碳纤维管12上；多个前后连接件14分别套装在多个第一碳纤维管11以及多个第二碳纤维管12上，机架1上的前侧还设置有两个凸起18。
26.具体的，当两个从动齿轮9均开始转动时，带动三角件10开始上下摆动，使得与其相连的第三碳纤维管13、第二碳纤维管12以及第一碳纤维管11分别进行交错摆动，从而模拟鸟类的翅膀上下摆动，前后连接件14将第二碳纤维管12以及第一碳纤维管11连接，前后连接件14的后端用于固定后端扑翼，前后连接件14的前端用于固定前端扑翼，第一碳纤维管11围绕着o型件19做摆动，当从动齿轮9带着三角件10转到下部时，在第三碳纤维管13的作用下，从而带动第二碳纤维管12下摆，从而模拟鸟类扇动翅膀，在内端扑翼扇动的同时，会通过前后连接件14带动外段扑翼进行扇动，从而形成联动的效果，增大了翅膀的受力面积。
27.在一些示例中，尾翼摆动结构包括：衔接件21、第二舵机15、第二连接件16以及平板17，衔接件21的一端可转动的设置在机架1上，且另一端与中间件4的另一端连接；第二舵机15设置在衔接件21的一端；第二连接件16连接在第二舵机15的驱动端上；平板17连接在第二连接件16上。
28.具体的，第一舵机2与第一连接件3连接，再通过螺钉与中间件4连接，在末端螺栓通过中间件4中的孔实现与衔接件21的连接，通过第一舵机2的转动即可带动第一连接件3转动，从而带动中间件4转动，再带动整个尾翼摆动结构上下摆动，同时由第二舵机15与第二连接件16相连接，第二连接件16与平板17连接，第二舵机15转动的同时带动第二连接件16转动从而带动尾翼左右摆动。
29.在一些示例中，第一碳纤维管11、第二碳纤维管12以及第三碳纤维管13的连接部位均设置有压片20。
30.具体的，压片20的设置使得第一碳纤维管11、第二碳纤维管12以及第三碳纤维管13的连接部位连接的更加稳定，同时便于拆卸维修。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或
暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；同时除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”、“固定安装”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.新型仿生扑翼飞行器，其特征在于，包括：机架(1)；驱动结构，所述驱动结构设置在机架(1)上；主翼摆动结构，所述主翼摆动结构设置在驱动结构上；第一舵机(2)，所述第一舵机(2)设置在机架(1)的尾部；第一连接件(3)，所述第一连接件(3)的一端与第一舵机(2)的驱动端连接；中间件(4)，所述中间件(4)的一端通过螺钉活动设置在第一连接件(3)另一端；尾翼摆动结构，所述尾翼摆动结构安置于中间件(4)上。2.根据权利要求1所述的新型仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述驱动结构包括：驱动件(5)，所述驱动件(5)设置在机架(1)上；主动齿轮(6)，所述主动齿轮(6)设置在驱动件(5)的驱动端上；连接齿轮(7)，所述连接齿轮(7)可转动的设置在机架(1)上，且与主动齿轮(6)相互啮合；转动齿轮(8)，所述转动齿轮(8)设置在连接齿轮(7)上；从动齿轮(9)，两个所述从动齿轮(9)可转动的安装在机架(1)上，且相互啮合，其中一个从动齿轮(9)与转动齿轮(8)啮合。3.根据权利要求2所述的新型仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述机架(1)上的前侧还设置有两个凸起(18)。4.根据权利要求3所述的新型仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述主翼摆动结构包括：三角件(10)，所述三角件(10)的数量为两个，且设置在两个所述从动齿轮(9)上；第一碳纤维管(11)，多个第一碳纤维管(11)的一端通过o型件(19)可转动的设置在两个所述三角件(10)以及两个所述凸起(18)上；第二碳纤维管(12)，多个所述第二碳纤维管(12)的一端转动连接在多个所述第一碳纤维管(11)的另一端；第三碳纤维管(13)，两个所述第三碳纤维管(13)的一端连接在两个所述三角件(10)上，且另一端设置在其中两个第二碳纤维管(12)上；前后连接件(14)，多个所述前后连接件(14)分别套装在多个所述第一碳纤维管(11)以及多个第二碳纤维管(12)上。5.根据权利要求1所述的新型仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述尾翼摆动结构包括：衔接件(21)，所述衔接件(21)的一端可转动的设置在机架(1)上，且另一端与中间件(4)的另一端连接；第二舵机(15)，所述第二舵机(15)设置在衔接件(21)的一端；第二连接件(16)，所述第二连接件(16)连接在第二舵机(15)的驱动端上；平板(17)，所述平板(17)连接在第二连接件(16)上。6.根据权利要求4所述的新型仿生扑翼飞行器，其特征在于：所述第一碳纤维管(11)、第二碳纤维管(12)以及第三碳纤维管(13)的连接部位均设置有压片。

技术总结
本实用新型公开了新型仿生扑翼飞行器，包括：机架；驱动结构，所述驱动结构设置在机架上；主翼摆动结构，所述主翼摆动结构设置在驱动结构上；第一连接件，所述第一连接件的一端与第一舵机的驱动端连接；间件，所述中间件通过螺钉活动设置在第一连接件另一端上；中间件，所述中间件的一端通过螺钉活动设置在第一连接件上。新型仿生扑翼飞行器，整体结构优化设计，保证了结构的轻盈性与灵活性，同时减轻整体质量，使得飞行时耗能更少；在前后连接件的前侧和后侧分别固定前端扑翼以及后端扑翼，增大了有效受力面积，使得飞行升力更大，同时，因为采用了前后连接件，扑翼根部的应力变小，不易造成扑翼折断。不易造成扑翼折断。不易造成扑翼折断。


技术研发人员：乔巍 侯嘉豪
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：2022.12.07
技术公布日：2023/5/26