一种相位可调的扑翼机器人

本发明涉及一种飞行器，尤其涉及一种相位可调的扑翼机器人。

背景技术：

1、随着仿生学以及仿生扑翼机器人的不断进步，现时对于扑翼机器人的研究越来越深入，研究发现，对于蜻蜓复翅的扑动模式，前后翅扑动运动的相位约180度时，扑动效率最高，也就是最省功，一般用于长时间飞行。当扑动相位为0时，气动力最大，一般用于高机动性飞行。现时的扑翼机器人一般通过复杂的机械传动带动翅翼摆动，例如齿轮传动等，并且在生产组装完成后，内部的传动结构基本定型，不能再改变前后翅扑动运动的相位，如此导致可适用的使用环境较为单一，难以满足不同的使用需求。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种相位可调的扑翼机器人，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

2、本发明解决其技术问题的解决方案是：

3、一种相位可调的扑翼机器人，包括：支架；第一电机，连接于所述支架上，所述第一电机传动连接有空间曲轴，所述空间曲轴具有两个偏离其旋转轴线设置的连接段；左扑翼组，包括左前翅部与左后翅部，所述左前翅部转动连接于所述支架的左前侧，一个所述连接段传动连接于所述左前翅部，所述左前翅部上转动连接有左空间连杆，所述左后翅部转动连接于所述支架的左后侧；右扑翼组，包括右前翅部与右后翅部，所述右前翅部转动连接于所述支架的右前侧，另一个所述连接段传动连接于所述右前翅部，所述右前翅部上转动连接有右空间连杆，所述右后翅部转动连接于所述支架的右后侧，所述左空间连杆远离所述左前翅部的一端转动连接于所述右后翅部上，所述右空间连杆远离所述右前翅部的一端转动连接于所述左后翅部上。

4、该技术方案至少具有如下的有益效果：第一电机在支架上带动空间曲轴转动，由于空间曲轴上的两个连接段可作偏心运动，对于转动连接于支架左前侧与右前侧的左前翅部与右前翅部，由两个连接段分别带动左前翅部与右前翅部扑动，而左前翅部与右前翅部分别通过左空间连杆与右空间连杆带动左后翅部与右后翅部扑动，即可实现四个翅部同时动作，当需要改变前后翅的扑动相位角时，可直接改变左空间连杆与右空间连杆的形状，此时即可通过改变左前翅部、左后翅部、右前翅部与右后翅部的初始位置状态，进而影响工作时的扑动相位角，例如在180度扑动相位角或0度扑动相位角之间的切换，满足所需要的工作性能，如此通过改变左空间连杆与右空间连杆的形状，可调整前后翅的扑动相位角，更好地适应不同的使用场景，并且整体只依靠一个电机驱动即可，结构更加简单、轻便，降低生产制造成本。

5、作为上述技术方案的进一步改进，所述左空间连杆的两端分别与所述左前翅部、右后翅部为可拆卸连接，所述右空间连杆的两端分别与所述右前翅部、左后翅部为可拆卸连接。当需要改变前后翅的扑动相位角时，通过直接将左空间连杆与右空间连杆进行拆装更换，即可直接完成对扑动相位角的调整，如此可提高使用时的灵活性。

6、作为上述技术方案的进一步改进，所述左前翅部包括第一摇杆与第一曲柄与第一翅翼，所述第一摇杆的中部转动连接于所述支架的左前侧，所述第一翅翼连接于所述第一摇杆的左端，所述第一曲柄的右端转动连接于一个所述连接段上，所述左空间连杆的前端穿过所述第一曲柄的左端并转动连接于所述第一摇杆的右端。第一电机带动空间曲轴转动时，可带动一个连接段偏心运动，通过该连接段将动力传递至第一曲柄，由于左空间连杆的前端穿过第一曲柄并转动连接于第一摇杆，第一曲柄既可带动第一摇杆在支架左前侧转动，从而带动第一翅翼扑动，又可对左空间连杆传递动力，使其带动右后翅部扑动。

7、作为上述技术方案的进一步改进，所述右前翅部包括第二摇杆与第二曲柄与第二翅翼，所述第二摇杆的中部转动连接于所述支架的右前侧，所述第二翅翼连接于所述第二摇杆的右端，所述第二曲柄的左端转动连接于一个所述连接段上，所述右空间连杆的前端穿过所述第二曲柄的右端并转动连接于所述第二摇杆的左端。同样的，第一电机带动空间曲轴转动时，可带动另一个连接段偏心运动，通过该连接段将动力传递至第二曲柄，由于右空间连杆的前端穿过第二曲柄并转动连接于第二摇杆，第二曲柄既可带动第二摇杆在支架右前侧转动，从而带动第二翅翼扑动，又可对右空间连杆传递动力，使其带动左后翅部扑动。

8、作为上述技术方案的进一步改进，所述左后翅部包括第三摇杆与第三翅翼，所述第三摇杆的中部转动连接于所述支架的左后侧，所述第三翅翼连接于所述第三摇杆的一端，所述右空间连杆的后端转动连接于所述第三摇杆的另一端。第一电机通过空间曲柄上的一个连接段将动力传递至右前翅部，并由右前翅部通过右空间连杆带动第三摇杆转动，从而通过第三摇杆带动左后翅反复扑动。

9、作为上述技术方案的进一步改进，所述左后翅部包括第四摇杆与第四翅翼，所述第四摇杆的中部转动连接于所述支架的右后侧，所述第四翅翼连接于所述第四摇杆的一端，所述左空间连杆的后端转动连接于所述第四摇杆的另一端。同样的，第一电机通过空间曲柄上的另一个连接段将动力传递至左前翅部，并由左前翅部通过左空间连杆带动第四摇杆转动，从而通过第四摇杆带动右后翅反复扑动。

10、作为上述技术方案的进一步改进，所述支架上连接有向后延伸的连接杆，所述连接杆上连接有第二电机，所述第二电机传动连接有转向件，所述转向件的后端朝远离所述转向件旋转轴线的方向倾斜。由于转向件的后端延伸方向偏离转向件旋转轴线，使得转向件的重心偏离转向件的旋转轴线，连接杆在支架后侧，后延了转向件的安装位置，工作时，由第二电机带动转向件转动，通过改变转向件的重心位置，从而在飞行中保持攻角，并实现飞行中转向的功能。

11、作为上述技术方案的进一步改进，所述转向件的后端连接有配重块。配重块可增加转向件偏离转向件轴线的重量，从而使得转向件重心进一步偏离其旋转轴线，可更好地提高转向性能。

12、作为上述技术方案的进一步改进，所述配重块为磁性材质，所述转向件为非导磁材质。当整体需要着陆时，由于配重块为磁性，可辅助将整体磁性着陆于导磁材质的目标，提高整体着落时的稳定性，更有利于使得整体精准地着陆到位。

13、作为上述技术方案的进一步改进，所述连接杆的底侧连接有脚架。整体在着落时，利用脚架与着陆面接触，并对整体起到稳定支撑的作用，提高着落时的稳定性。

技术特征：

1.一种相位可调的扑翼机器人，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种相位可调的扑翼机器人，其特征在于：所述左空间连杆(310)的两端分别与所述左前翅部、右后翅部为可拆卸连接，所述右空间连杆(410)的两端分别与所述右前翅部、左后翅部为可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的一种相位可调的扑翼机器人，其特征在于：所述左前翅部包括第一摇杆(321)与第一曲柄(322)与第一翅翼(323)，所述第一摇杆(321)的中部转动连接于所述支架(100)的左前侧，所述第一翅翼(323)连接于所述第一摇杆(321)的左端，所述第一曲柄(322)的右端转动连接于一个所述连接段上，所述左空间连杆(310)的前端穿过所述第一曲柄(322)的左端并转动连接于所述第一摇杆(321)的右端。

4.根据权利要求1所述的一种相位可调的扑翼机器人，其特征在于：所述右前翅部包括第二摇杆(421)与第二曲柄(422)与第二翅翼(423)，所述第二摇杆(421)的中部转动连接于所述支架(100)的右前侧，所述第二翅翼(423)连接于所述第二摇杆(421)的右端，所述第二曲柄(422)的左端转动连接于一个所述连接段上，所述右空间连杆(410)的前端穿过所述第二曲柄(422)的右端并转动连接于所述第二摇杆(421)的左端。

5.根据权利要求1所述的一种相位可调的扑翼机器人，其特征在于：所述左后翅部包括第三摇杆(331)与第三翅翼(332)，所述第三摇杆(331)的中部转动连接于所述支架(100)的左后侧，所述第三翅翼(332)连接于所述第三摇杆(331)的一端，所述右空间连杆(410)的后端转动连接于所述第三摇杆(331)的另一端。

6.根据权利要求1所述的一种相位可调的扑翼机器人，其特征在于：所述左后翅部包括第四摇杆(431)与第四翅翼(432)，所述第四摇杆(431)的中部转动连接于所述支架(100)的右后侧，所述第四翅翼(432)连接于所述第四摇杆(431)的一端，所述左空间连杆(310)的后端转动连接于所述第四摇杆(431)的另一端。

7.根据权利要求1所述的一种相位可调的扑翼机器人，其特征在于：所述支架(100)上连接有向后延伸的连接杆(510)，所述连接杆(510)上连接有第二电机(520)，所述第二电机(520)传动连接有转向件(530)，所述转向件(530)的后端朝远离所述转向件(530)旋转轴线的方向倾斜。

8.根据权利要求7所述的一种相位可调的扑翼机器人，其特征在于：所述转向件(530)的后端连接有配重块(540)。

9.根据权利要求8所述的一种相位可调的扑翼机器人，其特征在于：所述配重块(540)为磁性材质，所述转向件(530)为非导磁材质。

10.根据权利要求7所述的一种相位可调的扑翼机器人，其特征在于：所述连接杆(510)的底侧连接有脚架(600)。

技术总结本发明公开了一种相位可调的扑翼机器人，包括：支架；第一电机，连接于支架上，第一电机传动连接有空间曲轴，空间曲轴具有两个偏离其旋转轴线设置的连接段；左扑翼组，包括左前翅部与左后翅部，左前翅部转动连接于支架的左前侧，一个连接段传动连接于左前翅部，左前翅部上转动连接有左空间连杆，左后翅部转动连接于支架的左后侧；右扑翼组，包括右前翅部与右后翅部，右前翅部转动连接于支架的右前侧，另一个连接段传动连接于右前翅部，右前翅部上转动连接有右空间连杆，右后翅部转动连接于支架的右后侧，本发明通过改变左空间连杆与右空间连杆的形状，可调整前后翅的扑动相位角，进而满足所需要的使用性能。技术研发人员：张兴伟,麦卓锐,曹宇航,陈剑桥,刘兴,唐浩,丁嘉懿受保护的技术使用者：汕头大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11