电机直接带动机翼的扑翼飞行器的制作方法

1.本发明涉及飞行器技术领域，特别是涉及一种电机直接带动机翼的扑翼飞行器。


背景技术：

2.自然界中有多个物种能进行扑翼飞行，昆虫纲、鸟纲、哺乳纲中都有能进行扑翼飞行的物种，其中有的物种具有非凡的飞行能力；扑翼飞行器是有别于固定翼飞行器、旋翼飞行器的飞行器，扑翼飞行器的应用前景广阔；已经有多种扑翼飞行器被研制出来，例如韩国建国大学的“kubeetle
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s”扑翼飞行器、美国航空环境公司的“纳米蜂鸟”扑翼飞行器。
3.上述的扑翼飞行器存在以下问题：1、上述的扑翼飞行器的结构复杂，装配难度大，传动噪声大；2、上述的扑翼飞行器的机翼拆除、安装不方便，不便于维修、运输；3、上述的扑翼飞行器的机翼可以产生的升力小。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的问题，本发明提供一种电机直接带动机翼的扑翼飞行器，本发明的扑翼飞行器的结构简单，装配难度小，电机直接带动机翼噪声小，本发明的扑翼飞行器的机翼拆除、安装方便，便于维修、运输，本发明的扑翼飞行器的机翼可以产生的升力大。
5.本发明的扑翼飞行器包括机身、弹性体连接件、2个动力装置；2个动力装置分别是第一动力装置、第二动力装置。
6.每个动力装置均包括动力装置底座、电机、电机转子复位弹簧、机翼、机翼复位弹簧。
7.在每个动力装置中，所述的电机的定子固定在动力装置底座上，电机的转子带有电机转子摇臂、机翼安装座；所述的电机转子复位弹簧一端与电机转子摇臂连接，另一端与动力装置底座连接；当电机的转子围绕电机的轴线摆动离开平衡位置时，在电机转子复位弹簧的作用下，电机的转子可以回到平衡位置；所述的机翼通过第一铰链与机翼安装座连接。
8.所述的机翼包括翼梁、机翼摇臂、翼面、配重；翼面呈波纹状，制作翼面的材料包括泡沫材料，制作翼面的步骤包括：步骤1，在泡沫材料上打孔、切割泡沫材料；步骤2，把经过上一步骤加工的泡沫材料折成波纹状。
9.在每个机翼中，翼梁、机翼摇臂、翼面、配重固定在一起，机翼的强度大。
10.在每个动力装置中，所述的机翼复位弹簧一端与机翼摇臂连接，另一端与电机的转子连接，机翼复位弹簧可以防止机翼从机翼安装座上脱落；当机翼围绕第一铰链轴线摆动离开平衡位置时，在机翼复位弹簧的作用下，机翼可以回到平衡位置。
11.所述的第一动力装置的动力装置底座通过第二铰链与第二动力装置的动力装置底座连接，动力装置底座通过弹性体连接件与机身连接，第一动力装置的动力装置底座、第
二动力装置的动力装置底座可以分别围绕第二铰链轴线摆动。
12.所述的第一动力装置的电机能交替输出顺时针方向、逆时针方向的力矩，所述的第二动力装置的电机能交替输出顺时针方向、逆时针方向的力矩；通过分别控制第一动力装置的电机、第二动力装置的电机顺时针方向、逆时针方向的输出力矩，影响电机的转子围绕电机的轴线摆动的范围，影响动力装置底座围绕第二铰链轴线摆动的范围，进而控制扑翼飞行器的滚转、俯仰、偏航。
13.本发明的有益效果在于：1、通过分别控制第一动力装置的电机、第二动力装置的电机顺时针方向、逆时针方向的输出力矩，控制扑翼飞行器的滚转、俯仰、偏航，本发明的扑翼飞行器的结构简单，装配难度小，电机直接带动机翼噪声小；2、拆除机翼复位弹簧之后，可以把机翼从电机的转子上拆除，本发明的扑翼飞行器的机翼拆除、安装方便，便于维修、运输；3、本发明的扑翼飞行器的翼面呈波纹状，制作翼面的材料包括泡沫材料，翼面的重量轻，加工难度小；4、本发明的扑翼飞行器的电机转子复位弹簧、机翼复位弹簧、配重可以影响机翼的运动，机翼的强度大，机翼可以产生的升力大；5、本发明的扑翼飞行器的第一动力装置的动力装置底座、第二动力装置的动力装置底座可以分别围绕第二铰链轴线摆动，动力装置可以产生的偏航力矩大。
附图说明
14.图1为本发明的电机直接带动机翼的扑翼飞行器的主视图；图2为本发明的电机直接带动机翼的扑翼飞行器的轴测图；图3为机身的轴测图；图4为弹性体连接件的轴测图；图5为第一动力装置的轴测图；图6为第二动力装置的轴测图；图7为第一动力装置的动力装置底座的轴测图；图8为第二动力装置的动力装置底座的轴测图；图9为电机的轴测图；图10为电机转子复位弹簧的轴测图；图11为机翼的轴测图；图12为机翼复位弹簧的轴测图；图13为翼梁的轴测图；图14为机翼摇臂的轴测图；图15为翼面的轴测图；图16为配重的轴测图；图17为第一动力装置的动力装置底座、第二动力装置的动力装置底座的轴测图。
15.图中，1为机身，2为弹性体连接件，3为第一动力装置，4为第二动力装置，5为动力装置底座，6为电机，7为电机转子复位弹簧，8为机翼，9为机翼复位弹簧，10为电机转子摇
臂，11为机翼安装座，12为翼梁，13为机翼摇臂，14为翼面，15为配重。
具体实施方式
16.以下结合附图给出本发明的实施例，对本发明作进一步详细说明，此处的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
17.本实施例的电机直接带动机翼的扑翼飞行器包括机身1、弹性体连接件2、2个动力装置；本实施例的电机直接带动机翼的扑翼飞行器如图1、图2所示；机身1如图3所示，弹性体连接件2如图4所示；2个动力装置分别是第一动力装置3、第二动力装置4；第一动力装置3如图5所示；第二动力装置4如图6所示。
18.每个动力装置均包括动力装置底座5、电机6、电机转子复位弹簧7、机翼8、机翼复位弹簧9；第一动力装置3的动力装置底座5如图7所示；第二动力装置4的动力装置底座5如图8所示；电机6如图9所示；电机转子复位弹簧7如图10所示；机翼8如图11所示；机翼复位弹簧9如图12所示。
19.在每个动力装置中，所述的电机6的定子固定在动力装置底座5上，电机6的转子带有电机转子摇臂10、机翼安装座11；所述的电机转子复位弹簧7一端与电机转子摇臂10连接，另一端与动力装置底座5连接；当电机6的转子围绕电机6的轴线摆动离开平衡位置时，在电机转子复位弹簧7的作用下，电机6的转子可以回到平衡位置；所述的机翼8通过第一铰链与机翼安装座11连接，第一铰链轴线垂直于电机6的轴线；所述的机翼8包括翼梁12、机翼摇臂13、翼面14、配重15；翼梁12如图13所示；机翼摇臂13如图14所示；翼面14如图15所示；配重15如图16所示；翼面14呈波纹状，波纹的纹路方向垂直于第一铰链轴线，制作翼面14的材料包括泡沫材料，制作翼面14的步骤包括：步骤1，在泡沫材料上打孔、切割泡沫材料；步骤2，把经过上一步骤加工的泡沫材料折成波纹状。
20.在每个机翼8中，翼梁12、机翼摇臂13、翼面14、配重15固定在一起，机翼8的强度大。
21.在每个动力装置中，所述的机翼复位弹簧9一端与机翼摇臂13连接，另一端与电机6的转子连接，机翼复位弹簧9可以防止机翼8从机翼安装座11上脱落；当机翼8围绕第一铰链轴线摆动离开平衡位置时，在机翼复位弹簧9的作用下，机翼8可以回到平衡位置。
22.所述的第一动力装置3的动力装置底座5通过第二铰链与第二动力装置4的动力装置底座5连接，第二铰链轴线垂直于电机6的轴线；第一动力装置3的动力装置底座5、第二动力装置4的动力装置底座5如图17所示；动力装置底座5通过弹性体连接件2与机身1连接，第一动力装置3的动力装置底座5、第二动力装置4的动力装置底座5可以分别围绕第二铰链轴线摆动。
23.所述的第一动力装置3的电机6能交替输出顺时针方向、逆时针方向的力矩，所述的第二动力装置4的电机6能交替输出顺时针方向、逆时针方向的力矩；通过分别控制第一动力装置3的电机6、第二动力装置4的电机6顺时针方向、逆时针方向的输出力矩，影响电机6的转子围绕电机6的轴线摆动的范围，影响动力装置底座5围绕第二铰链轴线摆动的范围，进而控制扑翼飞行器的滚转、俯仰、偏航。
24.增大第一动力装置3的电机6顺时针方向、逆时针方向的输出力矩，并且减小第二
动力装置4的电机6顺时针方向、逆时针方向的输出力矩，动力装置可以产生滚转力矩。
25.增大第一动力装置3的电机6顺时针方向的输出力矩、减小第一动力装置3的电机6逆时针方向的输出力矩、增大第二动力装置4的电机6逆时针方向的输出力矩、减小第二动力装置4的电机6顺时针方向的输出力矩，动力装置可以产生俯仰力矩。
26.增大2个动力装置的电机6顺时针方向的输出力矩，并且减小2个动力装置的电机6逆时针方向的输出力矩，动力装置可以产生偏航力矩。
27.以上实施例是结合附图对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明的精神的情况下，还可以做出若干修改、替换，这些修改、替换也应视为在本发明的保护范围之内。