一种可折叠翼的扑翼机

本技术涉及一种可折叠翼的扑翼机，属于飞行器控制。

背景技术：

1、扑翼机又称振翼机或者扑翼飞行机器人，是指基于仿生学原理设计制造的，机翼能像鸟类和昆虫翅膀那样上下扑动的空中飞行器，扑翼机通过扑动机翼产生升力和推力，从而实现起飞、降落、加速、减速、急跃升、急转弯、悬停、倒飞、俯冲和举升等飞行动作，与固定翼和旋翼飞行器相比，扑翼机具有更强的低耗性、灵活性、隐蔽性和机动性，是本领域研究热点。

2、现有的折叠机翼扑翼机的机翼包括外段翼以及与外段翼铰接的内段翼，内段翼在驱动结构下变形运动，通过内段翼的变形实现内段翼与外段翼间夹角的变化，即折叠翼扑翼机机翼的展开与折叠。

3、然而，这种折叠方式只能实现外段翼的水平向上或水平向下折叠，无法仿生鸟类高空俯冲时翅膀向后伸展的状态，并且这种折叠方式的折叠的精度不高且结构复杂沉重。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种可折叠翼的扑翼机，以解决现有技术现有扑翼机无法实现外段翼绕着内段翼末端水平向后折叠且折叠精度不高的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种可折叠翼的扑翼机，包括机身支架以及安装在机身支架上的机翼、尾翼、扑翼驱动装置和机翼折叠装置，其特征在于：所述的机身支架包括舵机架、主杆、支撑杆、两根连杆、连杆支撑架和尾翼支撑架；所述的舵机架左右对称设计有两个矩形槽，能使舵机固定在矩形槽中；所述舵机架中心设有一个主杆固定孔，用于固定主杆；所述的舵机架下端设有一个支撑杆固定孔，用于固定支撑杆；所述的连杆支撑架固定在舵机一和舵机二的背部；所述的连杆支撑架的下端设有支撑杆通孔，能够使支撑杆穿过，上端设有两个连杆固定孔，用于固定连杆；所述的尾翼支撑架上端设有两个与连杆支撑架上端的连杆固定孔同心且大小相等的连杆固定孔，用于固定连杆；所述的尾翼支撑架中心设有一个主杆固定孔与舵机架的主杆固定孔同心且大小相等，用于固定主杆；所述的尾翼支撑架的下端设有一个支撑杆固定孔，用于固定支撑杆；所述的支撑杆两端分别固定在舵机架和尾翼支撑架的支撑架固定孔中；所述的主杆分别固定在舵机架和尾翼支撑架的主杆固定孔中；所述的两根连杆分别固定在连杆支撑架和尾翼支撑架的连杆固定孔中；所述的扑翼驱动装置和机翼折叠装置设在机身支架上；其中，所述的扑翼驱动装置用于驱动机翼完成扑翼运动；所述的机翼折叠装置用于控制外段翼与内端翼折叠的效果；所述的外段翼和内段翼均采用直径为2mm的碳纤维杆。

3、优选地，所述的扑翼驱动装置包括舵机组、舵机摇臂一、厚固定板和薄固定板；所述的舵机组包含有舵机一和舵机二；所述的舵机一和舵机二通过螺钉分别固定在舵机架两侧的矩形槽中，舵机摇臂一固定在舵机转轴上；所述的厚固定板和薄固定板表面设有半径为1mm且同心的半圆开口槽；所述的厚固定板和薄固定板能够通过螺钉固定成一个整体，使两个通过半圆开口槽形成一个半径为1mm的圆形盲孔。

4、优选地，所述的机翼包括顺序连接的内段翼和外段翼，内段翼与外段翼之间设有第一连接件组，使外段翼能够绕内段翼的末端旋转；所述的内段翼上设有支座，目的是固定支杆；所述的外段翼上设有第二连接件组，使外段翼与拉杆首段连接在一起；所述的第一连接件组包括第一主连接件和第一副连接件；所述的第二连接件组包括第二主连接件和第二副连接件。

5、优选地，所述的尾翼包括尾翼杆、尾翼夹和尾翼固定架，所述的尾翼杆固定在尾翼夹中，所述的尾翼夹通过螺栓固定在尾翼固定架上；所述的尾翼固定架通过螺栓固定在尾翼支撑架内部。

6、优选地，所述的机翼折叠装置包括舵机三、舵机摇臂二、第八连接件、短推杆、第七连接件、折叠滑动架、第六连接件、第五连接件、推杆、第四连接件、杠杆架、支杆、支座、第三连接件、拉杆和第二连接件组；所述的第二连接件组包含有第二主连接件和第二副连接件；所述的折叠滑动架上端设有两个通孔，直径与连杆相同且孔与连杆同心，能使折叠滑动架在两根连杆上进行往复运动；所述的折叠滑动架中心设有直径与主杆直径大小相同的通孔，使主杆能够从通孔穿过且折叠滑动架能够在主杆上进行往复运动；所述的舵机三固定在支撑杆上，舵机摇臂二安装在舵机转轴上，所述的第八连接件通过与舵机摇臂二铰接在一起；所述的短推杆两端分别固定在第八连接件和第七连接件的盲孔中；所述的第七连接件铰接在折叠滑动架的下端；所述的折叠滑动架通过上端两个通孔和中心通孔安装在两根连杆和主杆上，使折叠滑动架能够在两根连杆和主杆上进行往复运动；所述的第六连接件首端通过连杆固定在折叠滑动架的内部，使第六连接件随着折叠滑动架在两根连杆上进行往复运动且能绕着连杆上下摆动；所述的第五连接件与第六连接件铰接；所述的推杆的两端分别固定在第五连接件和第四连接件末端的盲孔中；所述的第四连接件的首端和第三连接件的首端通过螺栓铰接在杠杆架两端的通孔内；所述的杠杆架的中心通孔内通过螺栓与支杆的首端铰接在一起，且杠杆架能够绕着支杆首端摆动，形成一个杠杆；所述的支杆的末端固定在支座上；所述的支座固定在内段翼上；所述的拉杆的两端分别固定在第三连接件和第二副连接件的盲孔中；所述的第二主连接件固定在外段翼上与第一副连接件固定在一起。

7、优选地，所述的扑翼机上下扑翼角度范围在水平向上80°～水平向下80°之间，外段翼的展向角度范围是水平向后0°～90°。

8、本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的机翼折叠装置具有折叠程度精准、可主动折叠展开机翼和折叠性能好的特点，机翼折叠机构能够控制机翼能够控制外段翼与内段翼折叠和展开幅度达到90°，在扑翼飞行过程中，机翼能够根据特定的飞行姿势主动完成折翼和展开动作，另外，机翼折叠功能也能起到保护机翼的作用。

技术特征：

1.一种可折叠翼的扑翼机，其特征在于：它包括机身支架以及安装在机身支架上的机翼、尾翼、扑翼驱动装置和机翼折叠装置；所述的机身支架包括舵机架(34)、主杆(27)、支撑杆(33)、两根连杆(28)、连杆支撑架(35)和尾翼支撑架(29)；所述的舵机架(34)左右对称设计有两个矩形槽，能使舵机组固定在矩形槽中；所述舵机架(34)中心设有一个主杆固定孔，用于固定主杆(27)；所述的舵机架(34)下端设有一个支撑杆(33)固定孔，用于固定支撑杆(33)；所述的连杆支撑架(35)固定在舵机一(1)和舵机二(2)的背部；所述的连杆支撑架(35)的下端设有支撑杆(33)通孔，能够使支撑杆(33)穿过，上端设有两个连杆固定孔，用于固定连杆(28)；所述的尾翼支撑架(29)上端设有两个与连杆支撑架(35)上端的连杆固定孔同心且大小相等的连杆固定孔，用于固定连杆(28)；所述的尾翼支撑架(29)中心设有一个主杆(27)固定孔与舵机架(34)的主杆固定孔同心且大小相等，用于固定主杆(27)；所述的尾翼支撑架(29)的下端设有一个支撑杆固定孔，用于固定支撑杆(33)；所述的支撑杆(33)两端分别固定在舵机架(34)和尾翼支撑架(29)的支撑架固定孔中；所述的主杆(27)分别固定在舵机架(34)和尾翼支撑架(29)的主杆固定孔中；所述的两根连杆(28)分别固定在连杆支撑架(35)和尾翼支撑架(29)的连杆固定孔中；所述的扑翼驱动装置和机翼折叠装置设在机身支架上；其中，所述的扑翼驱动装置用于驱动机翼完成扑翼运动；所述的机翼折叠装置用于控制外段翼(12)与内端翼(7)折叠的效果；所述的机翼折叠装置包括舵机三(26)、舵机摇臂二(25)、第八连接件(24)、短推杆(23)、第七连接件(22)、折叠滑动架(21)、第六连接件(20)、第五连接件(19)、推杆(18)、第四连接件(17)、杠杆架(15)、支杆(16)、支座(6)、第三连接件(14)、拉杆(13)和第二连接件组；所述的外段翼(12)和内段翼(7)均采用直径为2mm的碳纤维杆。

2.根据权利要求1所述的一种可折叠翼的扑翼机，其特征是：所述的扑翼驱动装置包括舵机组、舵机摇臂一(3)、厚固定板(4)和薄固定板(5)；所述的舵机组包含有舵机一(1)和舵机二(2)；所述的舵机一(1)和舵机二(2)通过螺钉分别固定在舵机架(34)两侧的矩形槽中，舵机摇臂一(3)固定在舵机转轴上；所述的厚固定板(4)和薄固定板(5)表面设有半径为1mm且同心的半圆开口槽；所述的厚固定板(4)和薄固定板(5)能够通过螺钉固定成一个整体，使两个通过半圆开口槽形成一个半径为1mm的圆形盲孔。

3.根据权利要求1所述的一种可折叠翼的扑翼机，其特征是：所述的机翼包括顺序连接的内段翼(7)和外段翼(12)，内段翼(7)与外段翼(12)之间设有第一连接件组，使外段翼(12)能够绕内段翼(7)的末端旋转；所述的内段翼(7)上设有支座(6)，目的是固定支杆；所述的外段翼(12)上设有第二连接件组，使外段翼(12)与拉杆(13)连接在一起；所述的第一连接件组包括第一主连接件(8)和第一副连接件(9)；所述的第二连接件组包括第二主连接件(10)和第二副连接件(11)。

4.根据权利要求1所述的一种可折叠翼的扑翼机，其特征是：所述的尾翼包括尾翼杆(32)、尾翼夹(31)和尾翼固定架(30)，所述的尾翼杆(32)固定在尾翼夹(31)中，所述的尾翼夹(31)通过螺栓固定在尾翼固定架(30)上；所述的尾翼固定架(30)通过螺栓固定在尾翼支撑架(29)内部。

5.根据权利要求1所述的一种可折叠翼的扑翼机，其特征是：所述的第二连接件组包含有第二主连接件(10)和第二副连接件(11)；所述的折叠滑动架(21)上端设有两个通孔，直径与连杆(28)相同且孔与连杆同心，能使折叠滑动架(21)在两根连杆(28)上进行往复运动；所述的折叠滑动架(21)中心设有直径与主杆(27)直径大小相同的通孔，使主杆(27)能够从通孔穿过且折叠滑动架(21)能够在主杆(27)上进行往复运动；所述的舵机三(26)固定在支撑杆(33)上，舵机摇臂二(25)安装在舵机三(26)的转轴上，所述的第八连接件(24)通过与舵机摇臂二(25)铰接在一起；所述的短推杆(23)两端分别固定在第八连接件(24)和第七连接件(22)的盲孔中；所述的第七连接件(22)铰接在折叠滑动架(21)的下端；所述的折叠滑动架(21)通过上端两个通孔和中心通孔安装在两根连杆(28)和主杆(27)上，使折叠滑动架(21)能够在两根连杆(28)和主杆(27)上进行往复运动；所述的第六连接件(20)首端通过连杆(28)固定在折叠滑动架(21)的内部，使第六连接件(20)随着折叠滑动架(21)在两根连杆(28)上进行往复运动且能绕着连杆(28)上下摆动；所述的第五连接件(19)与第六连接件(20)铰接；所述的推杆(18)的两端分别固定在第五连接件(19)和第四连接件(17)末端的盲孔中；所述的第四连接件(17)的首端和第三连接件(14)的首端通过螺栓铰接在杠杆架(15)两端的通孔内；所述的杠杆架(15)的中心通孔内通过螺栓铰接支杆(16)的首端，且杠杆架(15)能够绕着支杆(16)首端摆动形成一个杠杆；

6.根据权利要求1所述的一种可折叠翼的扑翼机，其特征是：所述的扑翼机上下扑翼角度范围在水平向上80°～水平向下80°之间，外段翼的展向角度范围是水平向后0°～90°。

技术总结本技术公开了一种可折叠翼的扑翼机，包括机身支架以及安装在机身上的机翼和尾翼；所述的机身支架上还安装有与机翼相配合的扑翼驱动装置和使机翼折叠的机翼折叠装置；其中，所述的扑翼驱动装置用于驱动机翼完成扑翼运动；所述的机翼折叠装置用于控制机翼折叠程度。通过本技术可对扑翼机的机翼折叠程度控制更加精准并且其结构简单、仿生性好。技术研发人员：邹龙华,朱永强,迟涵,朱元成,周光耀,庄虎跃受保护的技术使用者：青岛理工大学技术研发日：20230908技术公布日：2024/5/6