一种扑翼支撑骨架

1.本实用新型涉及飞行器技术领域，特别涉及一种扑翼支撑骨架。


背景技术：

2.飞行生物在飞行过程中有着复杂的扑翼运动方式，归纳起来有四种基本的运动方式：扑动(flapping)、扭转(twisting)、挥摆(swinging)、折叠(folding)，其中，扑动运动是绕与飞行方向相同的轴做上下运动拍动；扭转是绕翅翼中线的旋转运动；挥摆是绕与机身垂直轴的前后划动；折叠是翅膀沿翼展方向的伸展与弯曲。仿生扑翼飞行机器人是一种模仿鸟类和昆虫飞行、基于仿生学原理设计制造的新型飞行机器人。
3.现有的扑翼式飞行机器人大多采用支撑杆作为扑翼骨架的支撑主体，以对扑翼覆膜进行支撑并在驱动装置的作用下带动扑翼覆膜动作，同时为保障支撑杆的支撑强度和扑翼覆膜的弧形支撑结构，还会在相邻支撑杆上加装支撑连接板，支撑连接板边缘支撑面与扑翼覆膜内表面相适配，在实际安装过程中，为实现飞行器的轻量化设计，大多采用粘粘的方式连接支撑连接板与支撑杆，但为保障扑翼覆膜各受力部位的支撑强度和受力均匀性，对各连接支撑板的安装位置的精确度具有一定要求，而为适配连接支撑板的插接，支撑杆表面大多为光杆设计，使得连接支撑板在粘粘过程中，会发生滑动，降低安装精度，从而影响安装后对扑翼覆膜的支撑效果，因此，本技术提供了一种扑翼支撑骨架来满足需求。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种扑翼支撑骨架，通过设置限位销、第一限位孔和环形限位槽，通过复位的限位销与第一限位孔和环形限位槽的插接，实现连接支撑板在第二连接杆、第三连接杆上的限位以及连接支撑板与第四连接杆、第五连接杆的限位，结构简单，安装便捷，降低了连接支撑板的安装难度，避免连接支撑板在安装过程中因滑动影响其安装精度，保障安装后扑翼支撑骨架对扑翼覆膜的支撑强度和支撑效果。
5.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种扑翼支撑骨架，包括安装在机器人主体上的支撑架，所述支撑架上安装有若干连接支撑板；所述支撑架包括第二连接杆、第三连接杆、第四连接杆、第五连接杆，所述第二连接杆上开设有若干第一限位孔，所述第四连接杆上开设有若干环形限位槽，所述连接支撑板上开设有第一适配孔、第二适配孔和三个工艺孔，所述第一适配孔与所述第二连接杆、所述第四连接杆相适配，所述第二适配孔与所述第三连接杆、所述第五连接杆相适配，中部所述工艺孔内固定连接有连接板，所述连接板上固定连接有弹性支撑圈，所述弹性支撑圈上固定连接有贯穿中部所述工艺孔并延伸至所述第一适配孔内的限位销，所述限位销与所述第一限位孔、所述环形限位槽插接，所述第二连接杆、所述第三连接杆为长方体结构，所述第四连接杆、所述第五连接杆为圆柱体结构。
6.优选地，中部所述工艺孔的一侧固定连接有限位套，所述限位销与所述限位套滑动套接。
7.优选地，所述弹性支撑圈内固定连接有压板，所述压板为弧形结构。
8.优选地，所述弹性支撑圈远离所述限位销的一侧固定连接有垫板。
9.优选地，所述连接板上固定连接有加强筋，所述加强筋与所述连接支撑板、所述弹性支撑圈、所述垫板固定连接。
10.优选地，所述压板、所述垫板上均开设有第二限位槽。
11.优选地，所述工艺孔内固定连接有多个强化支撑板。
12.优选地，所述第二连接杆、所述第三连接杆与扑翼机器人上的同一转动轴固定套接，所述第二连接杆的端部转动连接有第一连接杆，所述第一连接杆与扑翼机器人上驱动齿轮一侧的固定轴转动套接，所述第一连接杆上转动连接有第六连接杆，所述第六连接杆远离所述第一连接杆的一端与所述第四连接杆转动连接，所述第二连接杆所述第三连接杆远离所述第一连接杆的端部位置处转动套接有同一第一固定轴，所述第一固定轴上转动套接有舵机，所述舵机的输出端与所述第五连接杆固定连接，所述第四连接杆与所述第一固定轴转动套接。
13.综上，本实用新型的技术效果和优点：
14.1、本实用新型结构合理，通过设置限位销、第一限位孔和环形限位槽，通过复位的限位销与第一限位孔和环形限位槽的插接，实现连接支撑板在第二连接杆、第三连接杆上的限位以及连接支撑板与第四连接杆、第五连接杆的限位，结构简单，安装便捷，降低了连接支撑板的安装难度，避免连接支撑板在安装过程中因滑动影响其安装精度，保障安装后扑翼支撑骨架对扑翼覆膜的支撑强度和支撑效果。
15.2、本实用新型中，通过设置压板、垫板，使用时，可通过手指挤压垫板远离弹性支撑圈的一侧，并通过另外的手指挤压压板，从而带动弹性支撑圈的收缩，结构简单，使用便捷，提高了弹性支撑圈的使用便捷性。
16.3、本实用新型中，通过设置连接板对弹性支撑圈进行支撑限位，通过设置提高连接板的支撑强度和弹性支撑圈的限位稳定性以及弹性支撑圈的抗形变能力，从而保障限位销的限位稳定，通过设置三个工艺孔实现连接支撑板的轻量化设计，通过设置强化支撑板提高连接支撑板的支撑强度和抗形变能力，保障连接支撑板对扑翼覆膜的支撑效果。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为扑翼机器人主体与扑翼支撑骨架装配后局部立体结构示意图；
19.图2为扑翼支撑骨架放大立体结构示意图；
20.图3为支撑架放大立体结构示意图；
21.图4为支撑连接板放大立体结构示意图。
22.图中：1、支撑架；2、连接支撑板；3、第一连接杆；4、第二连接杆；5、第三连接杆；6、第一固定轴；7、舵机；8、第四连接杆；9、第五连接杆；10、第六连接杆；11、第一限位孔；12、环形限位槽；13、工艺孔；14、第一适配孔；15、第二适配孔；16、限位套；17、连接板；18、弹性支
撑圈；19、限位销；20、压板；21、加强筋；22、垫板；23、第二限位槽；24、强化支撑板。
具体实施方式
23.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。
24.实施例：参考图1-4所示的一种扑翼支撑骨架，包括安装在机器人主体上的支撑架1，支撑架1上安装有若干连接支撑板2；支撑架1包括第二连接杆4、第三连接杆5、第四连接杆8、第五连接杆9，第二连接杆4上开设有若干第一限位孔11，第四连接杆8上开设有若干环形限位槽12，第一限位孔11和环形限位槽12可预设在连接支撑板2的安装位置处，连接支撑板2上开设有第一适配孔14、第二适配孔15和三个工艺孔13，第一适配孔14与第二连接杆4、第四连接杆8相适配，第二适配孔15与第三连接杆5、第五连接杆9相适配，中部工艺孔13内固定连接有连接板17，连接板17上固定连接有弹性支撑圈18，弹性支撑圈18上固定连接有贯穿中部工艺孔13并延伸至第一适配孔14内的限位销19，限位销19与第一限位孔11、环形限位槽12插接，第二连接杆4、第三连接杆5为长方体结构，第四连接杆8、第五连接杆9为圆柱体结构，第二连接杆4、第三连接杆5与扑翼机器人上的同一转动轴固定套接，第二连接杆4的端部转动连接有第一连接杆3，第一连接杆3与扑翼机器人上驱动齿轮一侧的固定轴转动套接，第一连接杆3上转动连接有第六连接杆10，第六连接杆10远离第一连接杆3的一端与第四连接杆8转动连接，第二连接杆4第三连接杆5远离第一连接杆3的端部位置处转动套接有同一第一固定轴6，第一固定轴6上转动套接有舵机7，舵机7的输出端与第五连接杆9固定连接，第四连接杆8与第一固定轴6转动套接。
25.通过设置连接支撑板2，安装时，将第二连接杆4、第三连接杆5与扑翼机器人主体上的转动轴安装好后，挤压弹性支撑圈18，使弹性支撑圈18带动限位销19向远离第一适配孔14的一侧滑动，直至限位销19不再位于第一适配孔14内，此时将连接支撑板2通过第一适配孔14、第二适配孔15与第二连接杆4、第三连接杆5套接，当连接支撑板2运动至开设有第一限位孔11和环形限位槽12的位置处时，松开对弹性支撑圈18的挤压，此时限位销19在弹性支撑圈18的弹力支撑作用下复位，通过复位的限位销19与第一限位孔11插接，在转动轴的限位下，实现连接支撑板2在第二连接杆4、第三连接杆5上的限位，随后将装有第五连接杆9的舵机7与第一固定轴6安装，将第一固定轴6与第二连接杆4、第三连接杆5安装，将第四连接杆8与第一固定轴6安装，向第四连接杆8、第五连接杆9上采用相同的安装方式安装连接支撑板2，并通过复位的限位销19与环形限位槽12的插接配合，在第一固定轴6、舵机7的作用下实现连接支撑板2与第四连接杆8、第五连接杆9的限位，结构简单，安装便捷，保障了连接支撑板2与第二连接杆4、第三连接杆5以及第四连接杆8、第五连接杆9的安装精度，进而保障安装后扑翼支撑骨架对扑翼覆膜的支撑强度和支撑效果。
26.通过设置第一连接杆3、第二连接杆4、第三连接杆5、第一固定轴6、舵机7、第四连接杆8、第五连接杆9、第六连接杆10，通过驱动齿轮带动第一连接杆3运动，第一连接杆3在扑翼机器人上转动轴的限位作用下带动第二连接杆4、第三连接杆5运动，并通过第六连接杆10带动第四连接杆8运动，在第四连接杆8、第五连接杆9上的连接支撑板2的限位作用下
带动第五连接杆9运动，进而实现扑翼支撑骨架的扑动，通过舵机7带动第五连接杆9的转动，实现扑翼支撑骨架的部分偏转，以实现包覆在扑翼支撑骨架上的扑翼覆膜的偏转，从而改变扑翼周围的气流对扑翼的作用力，提高了扑翼机器人的姿态控制效果。
27.如图4所示，在本实施中，中部工艺孔13的一侧固定连接有限位套16，限位销19与限位套16滑动套接，提高了限位销19的限位效果，避免弹性支撑圈18受力带动限位销19移动使限位销19与连接支撑板2脱离，产生偏移，影响限位销19的正常使用。
28.如图4所示，在本实施中，弹性支撑圈18内固定连接有压板20，压板20为弧形结构，弹性支撑圈18远离限位销19的一侧固定连接有垫板22，通过设置压板20、垫板22，使用时，可通过手指挤压垫板22远离弹性支撑圈18的一侧，并通过另外的手指挤压压板20，从而带动弹性支撑圈18的收缩，结构简单，使用便捷，提高了弹性支撑圈18的使用便捷性。
29.通过设置弹性支撑圈18、限位销19，作为本实施例的另一实施方式，可在弹性支撑圈18安装限位销19的相对一侧安装另一限位销19，并在第三连接杆5上开设有与第二连接杆4上第一限位孔11数量、大小、位置相适配的另一组第一限位孔11，在第五连接杆9上开设有与环形限位槽12数量、大小、位置相适配另一组环形限位槽12，以提高连接支撑板2相对于第二连接杆4、第三连接杆5以及第四连接杆8、第五连接杆9的限位效果，进一步提高了连接支撑板2的安装稳定性，同时采用该安装方式时，可取消垫板22的设置，并在弹性支撑圈18内设置另一与弹性支撑圈18相对称的压板20，安装时，用手指挤压两个压板20，即可带动弹性支撑圈18收缩，结构简单，使用便捷，提高了弹性支撑圈18、限位销19的使用便捷性。
30.如图4所示，在本实施中，连接板17上固定连接有加强筋21，加强筋21与连接支撑板2、弹性支撑圈18、垫板22固定连接，通过设置连接板17对弹性支撑圈18进行支撑限位，通过设置提高连接板17的支撑强度和弹性支撑圈18的限位稳定性以及弹性支撑圈18的抗形变能力，从而保障限位销19的限位稳定。
31.如图4所示，在本实施中，压板20、垫板22上均开设有第二限位槽23，通过开设第二限位槽23提高压板20、垫板22的摩擦力，避免按压压板20、垫板22的过程中产生滑脱，提高安装效率。
32.如图4所示，在本实施中，工艺孔13内固定连接有多个强化支撑板24，通过设置三个工艺孔13实现连接支撑板2的轻量化设计，通过设置强化支撑板24提高连接支撑板2的支撑强度和抗形变能力，保障连接支撑板2对扑翼覆膜的支撑效果。
33.本实用工作原理：
34.通过设置连接支撑板2，安装时，将第二连接杆4、第三连接杆5与扑翼机器人主体上的转动轴安装好后，挤压弹性支撑圈18，使弹性支撑圈18带动限位销19向远离第一适配孔14的一侧滑动，直至限位销19不再位于第一适配孔14内，此时将连接支撑板2通过第一适配孔14、第二适配孔15与第二连接杆4、第三连接杆5套接，当连接支撑板2运动至开设有第一限位孔11和环形限位槽12的位置处时，松开对弹性支撑圈18的挤压，此时限位销19在弹性支撑圈18的弹力支撑作用下复位，通过复位的限位销19与第一限位孔11插接，在转动轴的限位下，实现连接支撑板2在第二连接杆4、第三连接杆5上的限位，随后将装有第五连接杆9的舵机7与第一固定轴6安装，将第一固定轴6与第二连接杆4、第三连接杆5安装，将第四连接杆8与第一固定轴6安装，向第四连接杆8、第五连接杆9上采用相同的安装方式安装连接支撑板2，并通过复位的限位销19与环形限位槽12的插接配合，在第一固定轴6、舵机7的
作用下实现连接支撑板2与第四连接杆8、第五连接杆9的限位，结构简单，安装便捷，保障了连接支撑板2与第二连接杆4、第三连接杆5以及第四连接杆8、第五连接杆9的安装精度，进而保障安装后扑翼支撑骨架对扑翼覆膜的支撑强度和支撑效果。
35.通过设置第一连接杆3、第二连接杆4、第三连接杆5、第一固定轴6、舵机7、第四连接杆8、第五连接杆9、第六连接杆10，通过驱动齿轮带动第一连接杆3运动，第一连接杆3在扑翼机器人上转动轴的限位作用下带动第二连接杆4、第三连接杆5运动，并通过第六连接杆10带动第四连接杆8运动，在第四连接杆8、第五连接杆9上的连接支撑板2的限位作用下带动第五连接杆9运动，进而实现扑翼支撑骨架的扑动，通过舵机7带动第五连接杆9的转动，实现扑翼支撑骨架的部分偏转，以实现包覆在扑翼支撑骨架上的扑翼覆膜的偏转，从而改变扑翼周围的气流对扑翼的作用力，提高了扑翼机器人的姿态控制效果。
36.通过设置压板20、垫板22，使用时，可通过手指挤压垫板22远离弹性支撑圈18的一侧，并通过另外的手指挤压压板20，从而带动弹性支撑圈18的收缩，结构简单，使用便捷，提高了弹性支撑圈18的使用便捷性。
37.通过设置弹性支撑圈18、限位销19，作为本实施例的另一实施方式，可在弹性支撑圈18安装限位销19的相对一侧安装另一限位销19，并在第三连接杆5上开设有与第二连接杆4上第一限位孔11数量、大小、位置相适配的另一组第一限位孔11，在第五连接杆9上开设有与环形限位槽12数量、大小、位置相适配另一组环形限位槽12，以提高连接支撑板2相对于第二连接杆4、第三连接杆5以及第四连接杆8、第五连接杆9的限位效果，进一步提高了连接支撑板2的安装稳定性，同时采用该安装方式时，可取消垫板22的设置，并在弹性支撑圈18内设置另一与弹性支撑圈18相对称的压板20，安装时，用手指挤压两个压板20，即可带动弹性支撑圈18收缩，结构简单，使用便捷，提高了弹性支撑圈18、限位销19的使用便捷性。
38.通过设置连接板17对弹性支撑圈18进行支撑限位，通过设置提高连接板17的支撑强度和弹性支撑圈18的限位稳定性以及弹性支撑圈18的抗形变能力，从而保障限位销19的限位稳定，通过设置三个工艺孔13实现连接支撑板2的轻量化设计，通过设置强化支撑板24提高连接支撑板2的支撑强度和抗形变能力，保障连接支撑板2对扑翼覆膜的支撑效果。
39.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种扑翼支撑骨架，其特征在于，包括：安装在机器人主体上的支撑架(1)，所述支撑架(1)上安装有若干连接支撑板(2)；所述支撑架(1)包括第二连接杆(4)、第三连接杆(5)、第四连接杆(8)、第五连接杆(9)，所述第二连接杆(4)上开设有若干第一限位孔(11)，所述第四连接杆(8)上开设有若干环形限位槽(12)，所述连接支撑板(2)上开设有第一适配孔(14)、第二适配孔(15)和三个工艺孔(13)，所述第一适配孔(14)与所述第二连接杆(4)、所述第四连接杆(8)相适配，所述第二适配孔(15)与所述第三连接杆(5)、所述第五连接杆(9)相适配，中部所述工艺孔(13)内固定连接有连接板(17)，所述连接板(17)上固定连接有弹性支撑圈(18)，所述弹性支撑圈(18)上固定连接有贯穿中部所述工艺孔(13)并延伸至所述第一适配孔(14)内的限位销(19)，所述限位销(19)与所述第一限位孔(11)、所述环形限位槽(12)插接，所述第二连接杆(4)、所述第三连接杆(5)为长方体结构，所述第四连接杆(8)、所述第五连接杆(9)为圆柱体结构。2.根据权利要求1所述的一种扑翼支撑骨架，其特征在于：中部所述工艺孔(13)的一侧固定连接有限位套(16)，所述限位销(19)与所述限位套(16)滑动套接。3.根据权利要求1所述的一种扑翼支撑骨架，其特征在于：所述弹性支撑圈(18)内固定连接有压板(20)，所述压板(20)为弧形结构。4.根据权利要求3所述的一种扑翼支撑骨架，其特征在于：所述弹性支撑圈(18)远离所述限位销(19)的一侧固定连接有垫板(22)。5.根据权利要求4所述的一种扑翼支撑骨架，其特征在于：所述连接板(17)上固定连接有加强筋(21)，所述加强筋(21)与所述连接支撑板(2)、所述弹性支撑圈(18)、所述垫板(22)固定连接。6.根据权利要求4所述的一种扑翼支撑骨架，其特征在于：所述压板(20)、所述垫板(22)上均开设有第二限位槽(23)。7.根据权利要求1所述的一种扑翼支撑骨架，其特征在于：所述工艺孔(13)内固定连接有多个强化支撑板(24)。8.根据权利要求1所述的一种扑翼支撑骨架，其特征在于：所述第二连接杆(4)、所述第三连接杆(5)与扑翼机器人上的同一转动轴固定套接，所述第二连接杆(4)的端部转动连接有第一连接杆(3)，所述第一连接杆(3)与扑翼机器人上驱动齿轮一侧的固定轴转动套接，所述第一连接杆(3)上转动连接有第六连接杆(10)，所述第六连接杆(10)远离所述第一连接杆(3)的一端与所述第四连接杆(8)转动连接，所述第二连接杆(4)所述第三连接杆(5)远离所述第一连接杆(3)的端部位置处转动套接有同一第一固定轴(6)，所述第一固定轴(6)上转动套接有舵机(7)，所述舵机(7)的输出端与所述第五连接杆(9)固定连接，所述第四连接杆(8)与所述第一固定轴(6)转动套接。

技术总结
本实用新型公开了一种扑翼支撑骨架，涉及到飞行器技术领域，包括安装在机器人主体上的支撑架，所述支撑架上安装有若干连接支撑板；所述支撑架包括第二连接杆、第三连接杆、第四连接杆、第五连接杆，所述第二连接杆上开设有若干第一限位孔。本实用新型通过设置限位销、第一限位孔和环形限位槽，通过复位的限位销与第一限位孔和环形限位槽的插接，实现连接支撑板在第二连接杆、第三连接杆上的限位以及连接支撑板与第四连接杆、第五连接杆的限位，结构简单，安装便捷，降低了连接支撑板的安装难度，避免连接支撑板在安装过程中因滑动影响其安装精度，保障安装后扑翼支撑骨架对扑翼覆膜的支撑强度和支撑效果。支撑强度和支撑效果。支撑强度和支撑效果。


技术研发人员：杨博文 刘传智 段刘琪 李炳涵 夏莹 王超 张新宇
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：2022.09.28
技术公布日：2023/5/6