一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构的制作方法

1.本实用新型涉及仿鸟扑翼技术领域，具体涉及一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构。


背景技术：

2.自然界的鸟类从肩膀开始大致可以分为肩关节、上臂、肘关节、小臂、腕关节和手等6个部分。飞行过程中，肩关节可以发生前后摆、上下扑动两个方向的运动，大臂可以产生轴向旋转运动，大臂与小臂可绕轴关节做转动，从而改变大小臂之间的夹角，小臂可以产生轴向旋转运动，带动小臂和掌部一起做旋转运动，掌部可以做张合运动。
3.现有技术中仿翼结构以一段式和两段式为主，另有少量做成三段式结构，且结构实现以机械结构为主，各关节角度活动范围有限且无法灵活调整，由其现有结构未能实现翅翼小臂处的轴向旋转功能。扑翼飞行器在飞行过程中以翅翼的上下扑动为主，在上抬翅翼过程中会产生较大的阻力，这导致翅翼在一个扑动周期内的有效升力较少，且产生前进的推力较小，这样扑翼机就不能完成有效利用空气动力进行长时间无距离的飞行。
4.例如公开(公告)号为cn216916278u的中国公开专利公开了一种仿鸟翼翅的飞行扑翼机器人，包括头部、中心骨架、减速装置、动力装置、尾翼和两组对称安装的翅膀，头部和尾翼均螺纹固定在中心骨架前后两端中心处，中心骨架中间段径向安装有齿轮支架，减速装置安装在中心骨架内齿轮支架前侧，动力装置安装在中心骨架内齿轮支架后侧，两组对称安装的翅膀分别安装在中心骨架左右两侧；两组对称安装的翅膀均包括内翼、外翼、曲柄连杆组和舵机组件，两个曲柄连杆组安装在中心骨架两侧活动连接至减速装置上，两个内翼均活动套在曲柄连杆组外侧，两个外翼均通过舵机组件活动安装在曲柄连杆组外端；本装置通过齿轮组与曲柄连杆组固连的形式来实现扑翼动作，结构连接稳定，动力传输无延迟。
5.虽然上述专利文件中的翅翼结构实现了翅翼的上下扑动，但是无法实现前后摆的动作和轴向转动。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于：为解决上述背景技术中所提出的问题，本实用新型提供了一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构。
7.本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
8.一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构，包括：
9.承载板，所述承载板上安装有控制模块，所述承载板上安装有供电部件；
10.仿翼组件，所述仿翼组件的数量为两个且对称分布在所述承载板的两侧上，所述仿翼组件包括固定安装在所述承载板顶部的一号舵机，所述一号舵机的输出端上固定安装有二号舵机，所述二号舵机的输出端上固定安装有一号臂杆，所述一号臂杆的另一端固定安装有三号舵机，所述三号舵机的输出端上固定安装有四号舵机，所述四号舵机的输出端
上固定安装有二号臂杆，所述二号臂杆的另一端固定安装有五号舵机，所述五号舵机的输出端固定安装有三号臂杆。
11.优选的，所述一号舵机的输出端方向向上且与所述承载板相垂直。
12.优选的，所述二号舵机的输出端与所述承载板相平行。
13.优选的，所述三号舵机的输出端方向向上且与所述承载板相垂直。
14.优选的，所述四号舵机的输出端与所述承载板相平行。
15.优选的，所述五号舵机的输出端与所述承载板相垂直。
16.优选的，所述承载板的一端安装有输出端与所述承载板相平行的六号舵机，所述六号舵机位于两个仿翼组件之间，所述六号舵机的输出端上固定有七号舵机，所述七号舵机相背两侧的输出轴上均铰接有连接杆，两个所述连接杆的另一端之间连接有弹性片，所述连接杆上均长度方向贯穿开设有滑槽，所述七号舵机上安装有电动推杆，所述电动推杆的输出端上固定有相垂直的且两端分别贯穿两个所述滑槽的控制杆，所述控制杆的两端均安装有限位块。
17.优选的，所述一号臂杆、所述二号臂杆和所述三号臂杆均为碳纤维杆。
18.优选的，所述供电部件为可充放电的锂电池。
19.有益效果：
20.本实用新型利用多个舵机实现翅翼的前后摆、上下扑动、轴向转动和翅翼缩放等功能，以此模拟鸟类飞行过程中翅翼的多轴灵活运动，调节扑翼角度和受力，提升扑翼的飞行能力。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型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仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
22.图1为本实用新型的立体结构示意图；
23.图2为本实用新型又一状态的立体结构示意图；
24.图3为本实用新型图1又一方向的立体结构示意图。
25.图1-图3中：
26.1、承载板；2、仿翼组件；11、控制模块；12、供电部件；13、六号舵机；14、七号舵机；15、连接杆；16、弹性片；17、滑槽；18、电动推杆；19、控制杆；21、一号舵机；22、二号舵机；23、一号臂杆；24、三号舵机；25、四号舵机；26、二号臂杆；27、五号舵机；28、三号臂杆。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
28.本具体实施例提供的一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构，请参阅图1-图3；主要包括：承载板1，承载板1模拟鸟类的身体，承载板1上安装有控制模块11，控制模块11是一个高集成度的芯片，控制模块11能够控制装置中各个部件的运行，承载板1上安装有
供电部件12，供电部件12用于为控制模块11进行供电；仿翼组件2，仿翼组件2的数量为两个且对称分布在承载板1的两侧上，仿翼组件2包括固定安装在承载板1顶部的一号舵机21，一号舵机21的输出端上固定安装有二号舵机22，二号舵机22的输出端上固定安装有一号臂杆23，一号臂杆23的另一端固定安装有三号舵机24，三号舵机24的输出端上固定安装有四号舵机25，四号舵机25的输出端上固定安装有二号臂杆26，二号臂杆26的另一端固定安装有五号舵机27，五号舵机27的输出端固定安装有三号臂杆28，通过一号臂杆23、二号臂杆26和三号臂杆28的设置，能够使一侧的翅翼分为三段，并加以一号舵机21、二号舵机22、三号舵机24、四号舵机25和五号舵机27的驱动，能够模拟鸟类飞行过程中翅翼的多轴灵活运动，调节扑翼角度和受力，提升扑翼的飞行能力,需要说明的是，该装置模仿鸟类的身体结构，能够应用在一切仿鸟类飞行的仪器上。
29.在本实施例中，请参阅图1和图2，一号舵机21的输出端方向向上且与承载板1相垂直；二号舵机22的输出端与承载板1相平行；三号舵机24的输出端方向向上且与承载板1相垂直；四号舵机25的输出端与承载板1相平行；五号舵机27的输出端与承载板1相垂直，鸟类翅膀主要由大臂、小臂和手部三部分组成，大臂为一号臂杆23，小臂为二号臂杆26，手部为三号臂杆28，其中大臂绕肩部做上下扑动运动和前后摆运动，使用一号舵机21能够实现一号臂杆23的前后摆，二号舵机22实现一号臂杆23的上下扑动，小臂可以绕肘关节运动，实现大臂与小臂夹角的调整，结构设计中采用三号舵机24，实现一号臂杆23与二号臂杆26夹角的调整，小臂同时可以做旋转运动，结构设计中采用四号舵机25，实现二号臂杆26的轴向旋转运动，在结构设计中采用五号舵机27来实现三号臂杆28与二号臂杆26在水平面的夹角。
30.为了更好地使该装置模仿鸟类飞行，请参阅图1、图2和图3，承载板1的一端安装有输出端与承载板1相平行的六号舵机13，六号舵机13位于两个仿翼组件2之间，六号舵机13的输出端上固定有七号舵机14，七号舵机14相背两侧的输出轴上均铰接有连接杆15，两个连接杆15的另一端之间连接有弹性片16，两个连接杆15与弹性片16组成鸟的尾巴，六号舵机13能够带动尾巴轴向旋转，七号舵机14能够调节尾巴与承载板1之间的角度，连接杆15上均长度方向贯穿开设有滑槽17，七号舵机14上安装有电动推杆18，电动推杆18的输出端上固定有相垂直的且两端分别贯穿两个滑槽17的控制杆19，控制杆19的两端均安装有限位块，通过电动推杆18伸长，控制杆19沿着两个滑槽17滑动，在两个限位块的限位下，两个连接杆15之间的角度变小，弹性片16压缩产生弹力，当电动推杆18缩短时，在弹性片16的弹性下，两个连接杆15之间的角度增大。
31.进一步地，一号臂杆23、二号臂杆26和三号臂杆28均为碳纤维杆，碳纤维具有耐高温、抗摩擦、导热及耐腐蚀等特性，质量轻，减轻装置的自重，便于起飞。
32.更加进一步地，供电部件12为可充放电的锂电池，锂电池储存的能量高、使用寿命长、重量轻、绿色环保。
33.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构，其特征在于，包括:承载板(1)，所述承载板(1)上安装有控制模块(11)，所述承载板(1)上安装有供电部件(12)；仿翼组件(2)，所述仿翼组件(2)的数量为两个且对称分布在所述承载板(1)的两侧上，所述仿翼组件(2)包括固定安装在所述承载板(1)顶部的一号舵机(21)，所述一号舵机(21)的输出端上固定安装有二号舵机(22)，所述二号舵机(22)的输出端上固定安装有一号臂杆(23)，所述一号臂杆(23)的另一端固定安装有三号舵机(24)，所述三号舵机(24)的输出端上固定安装有四号舵机(25)，所述四号舵机(25)的输出端上固定安装有二号臂杆(26)，所述二号臂杆(26)的另一端固定安装有五号舵机(27)，所述五号舵机(27)的输出端固定安装有三号臂杆(28)。2.根据权利要求1所述的一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构，其特征在于，所述一号舵机(21)的输出端方向向上且与所述承载板(1)相垂直。3.根据权利要求1所述的一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构，其特征在于，所述二号舵机(22)的输出端与所述承载板(1)相平行。4.根据权利要求1所述的一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构，其特征在于，所述三号舵机(24)的输出端方向向上且与所述承载板(1)相垂直。5.根据权利要求1所述的一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构，其特征在于，所述四号舵机(25)的输出端与所述承载板(1)相平行。6.根据权利要求1所述的一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构，其特征在于，所述五号舵机(27)的输出端与所述承载板(1)相垂直。7.根据权利要求1所述的一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构，其特征在于，所述承载板(1)的一端安装有输出端与所述承载板(1)相平行的六号舵机(13)，所述六号舵机(13)位于两个仿翼组件(2)之间，所述六号舵机(13)的输出端上固定有七号舵机(14)，所述七号舵机(14)相背两侧的输出轴上均铰接有连接杆(15)，两个所述连接杆(15)的另一端之间连接有弹性片(16)，所述连接杆(15)上均长度方向贯穿开设有滑槽(17)，所述七号舵机(14)上安装有电动推杆(18)，所述电动推杆(18)的输出端上固定有相垂直的且两端分别贯穿两个所述滑槽(17)的控制杆(19)，所述控制杆(19)的两端均安装有限位块。8.根据权利要求1所述的一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构，其特征在于，所述一号臂杆(23)、所述二号臂杆(26)和所述三号臂杆(28)均为碳纤维杆。9.根据权利要求1所述的一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构，其特征在于，所述供电部件(12)为可充放电的锂电池。

技术总结
本实用新型公开了一种基于舵机调节的三段式仿鸟翅膀骨架结构，涉及仿鸟扑翼技术领域；本实用新型主要包括：承载板，承载板上安装有控制模块，承载板上安装有供电部件；仿翼组件，仿翼组件的数量为两个且对称分布在承载板的两侧上，仿翼组件包括固定安装在承载板顶部的一号舵机，一号舵机的输出端上固定安装有二号舵机，二号舵机的输出端上固定安装有一号臂杆，一号臂杆的另一端固定安装有三号舵机，三号舵机的输出端上固定安装有四号舵机，四号舵机的输出端上固定安装有二号臂杆，二号臂杆的另一端固定安装有五号舵机，五号舵机的输出端固定安装有三号臂杆。本实用新型利用多个舵机模拟鸟类的飞行过程，提升扑翼的飞行能力。提升扑翼的飞行能力。提升扑翼的飞行能力。


技术研发人员：余恩晓 余侑泽 白晶晶
受保护的技术使用者：海南野火科技有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/5/6