一种扑翼飞行器的制作方法

1.本发明涉及飞行器技术领域，特别是涉及一种扑翼飞行器。


背景技术：

2.微型飞行器按运动机构不同分为：固定翼飞行器、旋翼飞行器和仿生扑翼飞行器。在微小尺寸下，扑翼飞行器相对于固定翼飞行器和旋翼飞行器有着更好的机动性和节省能耗性能。扑翼机构作为扑翼飞行器关键的驱动部件，往往是通过模仿鸟类和昆虫翅膀的扑动过程而设计，并且由于扑翼飞行器的空间“8”字型的运动更贴近昆虫翅膀的运动轨迹，其具有更优的气动提升效果，在近几十年来得到迅速的发展。
3.但是目前的扑翼飞行器存在以下问题：扑翼飞行器大多数为平面的“8”字型轨迹(例如专利号为cn102826222a)，也有小部分的扑翼飞行器能够实现空间“8”字型的扑动轨迹，但往往仅有上下扑动的单自由度(例如专利号为cn108639337a、cn113682472a)，无法充分发挥微型扑翼飞行器的优势，同时机身截面直径较大，不利于扑翼飞行器的微型化。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种扑翼飞行器。
5.本技术实施例提供一种扑翼飞行器，机体、机翼、设于所述机体上的传动机构、为所述传动机构提供动力的动力源以及用于带动所述机翼运动的驱动机构，所述动力源安装在所述机体上，所述机翼包括以所述机体的中心线对称设置的机翼本体以及机翼安装座，所述机翼本体铰接在所述机翼安装座上，所述机翼安装座可转动地连接在所述机体上；
6.其中，所述驱动机构包括：
7.空间曲柄连杆机构，其包括以所述机体的中心线对称布置的曲柄连杆组件；其中，每个所述曲柄连杆组件包括曲柄和连杆，所述曲柄的一端与所述传动机构连接，所述曲柄的另一端与所述连杆的一端连接，所述连杆的另一端与所述机翼本体连接，以带动所述机翼本体进行扑动；
8.平面曲柄连杆机构，其包括扭转连杆和扭转摇杆，所述扭转连杆的一端与所述传动机构连接，所述扭转连杆的另一端与所述扭转摇杆连接，所述扭转摇杆的另一端与所述机翼安装座连接，以带动所述机翼本体进行扭转。
9.在一种实施方式中，所述传动机构包括：
10.齿轮组，其安装到所述机体上并由所述动力源驱动；
11.第二转轴，其可转动地连接在所述机体上，并与所述齿轮组连接实现同步转动，其中，所述第二转轴的两端分别与所述两个曲柄连杆组件中的曲柄连接，且所述扭转连杆的一端与所述第二转轴传动连接。
12.在一种实施方式中，所述齿轮组包括：
13.一级齿轮组，其包括第一主动齿轮和第一被动齿轮，所述第一主动齿轮安装在所述动力源的输出端上，所述第一被动齿轮通过第一转轴可转动地设于所述机体的一侧，并
与所述第一主动齿轮啮合；
14.二级齿轮组，其包括第二主动齿轮和第二被动齿轮，所述第二主动齿轮安装在所述第一转轴上，并位于所述机体的另一侧，所述第二被动齿轮可转动地设于所述第二转轴上，并与所述第二主动齿轮位于同一侧，且所述第二被动齿轮与所述第二主动齿轮啮合。
15.在一种实施方式中，所述传动机构还包括：
16.主动带轮，其可转动地设于所述第二转轴上，并与所述第一被动齿轮位于同一侧；
17.被动带轮，其可转动地设于所述机体上，且所述扭转连杆安装在所述被动带轮偏离带轮中心的位置上；
18.同步带，其连接在所述主动带轮和所述被动带轮上。
19.在一种实施方式中，所述机翼安装座背离所述动力源的表面向外延伸有连接座，所述连接座上设有连接柱，所述扭转摇杆远离所述扭转连杆的一端套接在所述连接柱上。
20.在一种实施方式中，所述连杆包括杆体、上球头轴承和下球头轴承，所述杆体的两端分别与所述上球头轴承和所述下球头轴承可拆卸连接，所述上球头轴承的另一端与所述机翼本体连接，所述下球头轴承的另一端与所述曲柄连接，所述下球头轴承与所述下球头轴承的安装角度错开90
°
。
21.在一种实施方式中，所述机翼安装座的中部设有用于与所述机体连接的铰接位，所述机翼安装座的两侧均设有用于与所述机翼本体的端部铰接的安装位。
22.在一种实施方式中，所述扑翼飞行器还包括安装在所述机体后部的尾翼组件，所述尾翼组件包括：
23.滚转调节舵机，其设于在所述机体的后部；
24.尾翼，其由尾翼支架支撑，且所述尾翼支架与所述滚转调节舵机连接，以在所述滚转调节舵机的带动下左右摆动；
25.俯仰调节舵机，其安装在所述机体上，用于带动所述尾翼上下摆动。
26.在一种实施方式中，所述尾翼组件还包括：
27.曲柄连杆单元，其一端与所述俯仰调节舵机连接；
28.固定架，其活动连接于所述机体的尾端，并与所述曲柄连杆单元的另一端连接；
29.其中，所述滚转调节舵机安装在所述固定架上，在所述俯仰调节舵机驱动所述曲柄连杆单元转动的情况下，所述尾翼被带动进行上下摆动。
30.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比，其有益效果在于：
31.利用动力源从单侧驱动传动机构，并通过曲柄连杆组件将动力传递至机翼本体，以及利用平面曲柄连杆机构将动力传递至机翼安装座，并带动机翼本体在机翼安装座上进行转动，以使机翼可以同时进行扑动及扭转动作，相比于从双侧驱动的扑翼飞行器，可以让传动机构更加地简单、重量更轻，从而使扑翼飞行器更平稳、更灵活地呈空间的“8”字型的轨迹运动，并且机身截面更小，有利于扑翼飞行器的微型化。
附图说明
32.图1示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器俯视的整体结构示意图；
33.图2示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器另一角度的整体结构示意图；
34.图3示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器又一角度的整体结构示意图；
35.图4示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的传动机构的结构示意图；
36.图5示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的传动齿轮的结构示意图；
37.图6示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的平面曲柄连杆机构的结构示意图；
38.图7示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的机翼安装座的结构示意图；
39.图8示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的机翼的结构示意图；
40.图9示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的机翼本体的结构示意图；
41.图10示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的连杆的结构示意图；
42.图11示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的动力源的结构示意图；
43.图12示出根据本公开的另一实施例的扑翼飞行器构的整体结构示意图；
44.图13示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的尾翼组件的结构示意图；
45.图14示出根据本公开的一实施例的尾翼组件的另一结构示意图。
46.图中标号：
47.10、机体；
48.20、动力源；21、驱动电机；22、安装座；23、固定孔；
49.30、传动机构；31、齿轮组；311、第一被动齿轮；312、第二主动齿轮；313、第二被动齿轮；314、第一主动齿轮；315、第一转轴；316、带轮；317、偏心轮；318、同步带；32、第二转轴；
50.40、曲柄连杆组件；41、曲柄；42、连杆；421、杆体；422、上连接头；423、下连接头；
51.50、机翼；51、机翼安装座；52、机翼本体；521、连接杆；522、延伸条；53、连接座；54、连接柱；55、铰接位；56、安装位；
52.60、平面曲柄连杆机构；61、扭转连杆；62、扭转摇杆；
53.70、尾翼组件；71、滚转调节舵机；72、尾翼支架；73、尾翼；74、俯仰调节舵机；75、曲柄连杆单元；751、第一连杆；752、第二连杆；753、安装孔；76、固定架。
具体实施方式
54.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
55.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
56.相关技术中，目前扑翼飞行器实现“8”字型扑翼轨迹的大多数为平面的“8”字型轨迹(例如专利号为cn102826222a)，也有小部分的扑翼飞行器能够实现空间“8”字型的扑动轨迹，但往往仅有上下扑动的单自由度(例如专利号为cn108639337a、cn113682472a)，无法充分发挥微型扑翼飞行器的优势。其中，专利号为cn114537659a的公开了一种仿生独角仙扑翼飞行器及控制扑翼飞行器方法，其利用第一动力源和第二动力源来驱动传动机构，以带动左仿生翼和右仿生翼进行扑动和摆动，以使机翼在飞行过程中实现扑动、摆动和扭转
三个自由度运动，实现仿生翼的翼尖进行“8”字型轨迹的运动方式。但是该扑翼飞行器增加了双节万向节联轴器，以使得结构变得更复杂，装配难度大，且机身截面直径较大，不利于扑翼飞行器的微型化。为此，本公开实施例提供一种扑翼飞行器。
57.图1示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器俯视的整体结构示意图；图2示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器另一角度的整体结构示意图；图3示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器又一角度的整体结构示意图。参照图1至图3，本公开实施例提供一种扑翼飞行器，该扑翼飞行器包括机体10、传动机构30、动力源20、驱动机构以及机翼50。
58.具体而言，传动机构30设于机体10上；动力源20安装在机体10上，并为传动机构30提供动力；机翼50包括以机体10的中心线对称设置的机翼本体52以及机翼安装座51，机翼本体52铰接在机翼安装座51上，机翼安装座51可转动地连接在机体10上；其中，驱动机构包括空间曲柄连杆机构和平面曲柄连杆机构，空间曲柄连杆机构包括以机体10的中心线对称布置的曲柄连杆组件40。其中，每个曲柄连杆组件40包括曲柄41和连杆42，曲柄41的一端与传动机构30连接，曲柄41的另一端与连杆42的一端连接，连杆42的另一端与机翼本体52连接，以带动机翼本体52进行扑动。
59.平面曲柄连杆机构60包括扭转连杆61和扭转摇杆62，扭转连杆61的一端与传动机构30连接，扭转连杆61的另一端与扭转摇杆62连接，扭转摇杆62的另一端与机翼安装座51连接，以带动机翼本体52进行扭转。
60.示例性地，机体10可以沿扑翼飞行器的纵向轴线(参照图1中的虚线o-o’所示)延伸。动力源20可以设置在机体10与传动机构30相对的一侧，并为传动机构30提供动力，例如，当传动机构30位于机体10的左侧时，动力源20可以位于机体10的右侧，反之亦然。如此以来，使得传动机构30和动力源20保持左右平衡，使得扑翼飞行器可以平稳地飞行。以上位置仅为示例，但不限于此。
61.这里，需要说明的是，“动力源20”可以是电机，电机的规格可以根据扑翼飞行器的重量来选择，例如，对于重量较轻(例如，大约10克)的扑翼飞行器，可以采用直径为6mm的空心杯电机，其转速为42000转/分钟，能够达到扑翼频率为26hz。当然，本公开的实施例不限于空心杯电机及相应的参数，实际可根据需求选择不同类型的电机及对应的电机参数等。
62.本实施例中，利用动力源20驱动传动机构30进行转动，以通过曲柄41带动连杆42进行运动，由于连杆42的一端与机翼本体52连接，以使得机翼本体52被带动在机翼安装座51上进行扑动，同时传动机构30还可以通过扭转连杆61带动扭转摇杆62进行运动，以使得机翼安装座51被驱动在机体10上进行转动，进行带动铰接在机翼安装座51上的机翼本体52进行前后扭转，实现了扑翼在飞行过程中同时实现扑动和扭转动作，从而让机翼的末端呈空间“8”字型的轨迹运动方式。
63.结合图1描述的根据本公开实施例的扑翼飞行器，利用动力源20从单侧驱动传动机构30，并通过曲柄连杆组件40将动力传递至机翼本体52，以及利用平面曲柄连杆机构60将动力传递至机翼安装座51，并带动机翼本体52在机翼安装座51上进行转动，以使机翼50可以同时进行扑动及扭转动作，相比于从双侧驱动的扑翼飞行器，可以让传动机构30更加地简单、重量更轻，从而使扑翼飞行器更平稳、更灵活地呈空间的“8”字型的轨迹运动，并且机身截面更小，有利于扑翼飞行器的微型化。
64.图4示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的传动机构的结构示意图。参照图
4，根据本公开实施例的传动机构30可以包括齿轮组31和第二转轴32。齿轮组31安装到机体10上并由动力源20驱动；第二转轴32可转动地连接在机体10上，并与齿轮组31传动连接。其中，第二转轴32的两端分别与两个曲柄连杆组件中的曲柄41连接，且扭转连杆61与第二转轴32传动连接。
65.示例性地，齿轮组31与第二转轴32的传动连接的方式可以采用皮带传动，例如：在第二转轴32上连接皮带轮，齿轮组31通过皮带驱动皮带轮转动，以带动第二转轴32转动。还可以采用齿轮啮合传动的方式，例如：齿轮组中的一个齿轮可以套接在第二转轴32上，齿轮组31中的另一齿轮与套接在第二转轴32上的齿轮啮合连接，以通过动力源20驱动齿轮组31进行转动，使得齿轮组31的转动可以带动第二转轴32随之运动，进而带动曲柄连杆组件40进行运动。对此不作限定。
66.示例性地，可以在曲柄41的一端连接套筒(未图示)，之后将套筒套接在第二转轴32的一端，然后再将曲柄41的另一端与连杆42的一端连接，连杆42的另一端与机翼本体52进行连接，从而实现曲柄连杆组件40与机翼本体52的快速连接，结构简单，拆装方便。
67.结合图4描述的根据本公开实施例的扑翼飞行器，其仅具有单个转轴，与双侧各有一个连杆的双连杆结构相比，其可以仅通过第二转轴32带动曲柄连杆组件40和平面曲柄连杆机构60，以使得机翼50可以同时进行扑动及扭转动作，在保证了传动效率的情况下，简化了传动机构30的结构。
68.图5示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的传动齿轮的结构示意图。参照图5，根据本公开实施例的齿轮组31可以包括一级齿轮组和二级齿轮组，一级齿轮组包括第一主动齿轮314和第一被动齿轮311，第一主动齿轮314安装在动力源的输出端上，第一被动齿轮311通过第一转轴315可转动地设于机体10的一侧，并与第一主动齿轮314啮合；二级齿轮组包括第二主动齿轮312和第二被动齿轮313，第二主动齿轮312安装在第一转轴315上，并位于机体10的另一侧，第二被动齿轮313可转动地设于第二转轴32上，并与第二主动齿轮位于同一侧，且第二被动齿轮与第二主动齿轮啮合。
69.示例性地，第一被动齿轮311可以通过连接在动力源20输送端的第一主动齿轮314啮合连接，以使得第一转轴315被驱动进行转动，由于第二主动齿轮312连接在第一转轴315上，且第二主动齿轮312与第二被动齿轮313啮合连接，以使得动力源20的动力可以传递至第二转轴32，以驱动第二转轴32进行转动，进而驱动连杆42和扭转摇杆62转动，从而带动机翼50进行扑动及扭转。
70.这里，需要说明的是，第一被动齿轮311与第一转轴315是采用过盈连接，第二主动齿轮312可以采用过盈连接在第一转轴315上，第二被动齿轮313可以采用过盈连接在第二转轴32上，以使得动力源20利用驱动第一主动齿轮314来带动第一转轴315以及第一转轴315上的第二主动齿轮312，进而将动力传输到第二转轴32两端的连杆42以及扭转摇杆62上。
71.示例性地，根据本公开实施例的齿轮组可以采用二级减速，齿轮模数可以采用小模数0.3，该模数仅为示例，但不限于此。其中，一级减速通过第一主动齿轮314与第一被动齿轮311的较大齿轮啮合而实现，第一主动齿轮314和第一被动齿轮311的齿数可以例如分别是7和40，因此，减速比为5.71；二级减速通过较小的第二主动齿轮312和较大的第二被动齿轮313啮合而实现，第二主动齿轮312与第二被动齿轮313的齿数可以例如分别是9和40，
因此，减速比为4.44，总传动比25.4，以上数据仅为示例，但不限于此。
72.图6示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的平面曲柄连杆机构的结构示意图。参照图6，根据本公开实施例的扑翼飞行器的传动机构30还可以包括主动带轮316、被动带轮317和同步带318。主动带轮316可转动地设于第二转轴32上，并与第一被动齿轮311位于同一侧；被动带轮317可转动地设于机体10上，且扭转连杆61安装在被动带轮317偏离带轮中心的位置上；同步带318连接在主动带轮316和被动带轮317上。
73.这里，需要说明的是，扭转连杆61需要安装在被动带轮317偏离带轮中心的一定距离的位置上，这里的一定距离可以根据实际的情况而定，对此不作限定。
74.示例性地，在机体10上可转动地连接被动带轮317，在第二转轴32上设置主动带轮316，并在被动带轮317和主动带轮316之间设置同步带318，之后将扭转连杆61的一端连接在被动带轮317上，通过第二转轴32的转动带动被动带轮317进行转动，以驱动扭转连杆61进行运动，进而通过扭转摇杆62将动力传递至机翼安装座51上，以带动机翼本体52在机翼安装座51上进行前后扭转。
75.这里，需要说明的是，每个曲柄连杆组件中的曲柄、连杆与机体、机翼本体(即摇杆)组成四连杆的四个部件，同样地，平面曲柄连杆机构中的扭转连杆、扭转摇杆与机体、被动带轮组成四连杆的四个部件。其中，所述被动带轮负责产生该部分机构的驱动力以及构成扭转曲柄，所述带轮与所述扭转连杆连接，所述扭转连杆的另一端与所述扭转摇杆连接，所述扭转摇杆的另一端与机翼安装座固连，随摇杆一起运动。
76.图7示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的机翼安装座的结构示意图。参照图7，根据本公开实施例的扑翼飞行器的机翼安装,51背离动力源20的表面向外延伸有连接座53，连接座53上设有连接柱54，扭转摇杆62远离扭转连杆61的一端套接在连接柱54上。如此，实现扭转摇杆62与机翼安装座51的连接，进而可以带动机翼安装座51进行运动，从而带动机翼本体52在机翼安装座51上进行前后扭转。
77.图8示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的机翼的结构示意图。参照他8，根据本公开实施例的扑翼飞行器的机翼安装座51的中部设有用于与机体10连接的铰接位55，机翼安装座51的两侧均设有用于与机翼本体52的端部铰接的安装位56。
78.图9示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的机翼本体的结构示意图。参照图9，进一步地，机翼本体52包括连接杆521和延伸条522，连接杆521的一端可转动地与机翼安装座51连接，延伸条522连接在连接杆521的另一端，并朝远离机体10的方向延伸。
79.示例性地，机翼安装座51通过铰接位55可拆卸地连接在机体10的中部，并在机翼安装座51的两侧形成有以机翼安装座51的中心对称的安装位56，之后将各自机翼本体52中的连接杆521的一端可转动地连接在对应的安装位56内，延伸条522连接在连接杆521的另一端，并朝远离机体10的方向延伸，从而完成将机翼50安装在机体10上，结构简单，拆装方便。
80.这里，需要说明的是，两个机翼中各自的连接杆521可以左右完全对侧，并且它们之间可以具有一定距离，以允许分别安装在各自连接杆上的机翼面在进行摆动时避免与机体相接触，进而让飞行更加地平稳。
81.这里，需要说明的是，两个机翼本体52可以是形成一个整体，此时，平面曲柄连杆机构60可以只需设置一个，其可以设于机体10的左侧或右侧；两个机翼本体52也可以是分
开对侧设置在机体10的左侧和右侧，此时平面曲柄连杆机构60可以设置两个，分别对侧设置在机体10的左侧和右侧，并分别与两个机翼本体52连接。本实施例中，优选地，平面曲柄连杆机构60设置一个，但不限于此。
82.图10示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的摇杆的结构示意图。参照图10，根据本公开实施例的扑翼飞行器的连杆42包括杆体421、上球头轴承422和下球头轴承423，杆体421的两端分别与上球头轴承422和下球头轴承423可拆卸连接，上球头轴承422的另一端与机翼本体52连接，下球头轴承423的另一端与曲柄41连接，下球头轴承与下球头轴承的安装角度错开90
°
。
83.这里，需要说明的是，连杆42可以采用上球头轴承422、下球头轴承423与杆体421的可拆装的方式，也可以采用一体连接的方式，对此均不作限定。本实施例中，优选地，连杆42均采用可拆装的连接方式。如此，更加方便进行拆装，有利于后续的维修或更换。
84.图11示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的动力源的结构示意图。参照图11，根据本公开实施例的动力源20可以包括安装座22和驱动电机21。安装座22可拆卸地连接在机体10上；驱动电机21固定在安装座22上，且驱动电机21的输出端与传动机构30连接。
85.示例性地，安装座22可以是呈十字型的固定架，例如：通过在固定架上开设多个固定孔23，之后利用紧固件(例如螺栓、螺钉等)穿过固定孔23，以将固定架固定连接在机体10上，从而实现对驱动电机21的固定安装；安装座22还可以是成一字型的固定条，例如：通过在固定条上开设多个固定孔23，之后利用紧固件(例如螺栓、螺钉等)穿过固定孔，以将固定条固定连接在机体10上，从而实现对驱动电机21的固定安装。对此不作限定。
86.图12示出根据本公开的再一实施例的扑翼飞行器的整体结构示意图；图13示出根据本公开的一实施例的扑翼飞行器的尾翼组件的结构示意图。参照图12和图13，根据本公开实施例的扑翼飞行器还包括安装在机体10后部的尾翼组件70，尾翼组件70包括滚转调节舵机71、尾翼73以及俯仰调节舵机74。其中，滚转调节舵机71设于在机体10的后部；尾翼73由尾翼支架支撑72，且尾翼支架72与滚转调节舵机71连接，以在滚转调节舵机71的带动下左右摆动；俯仰调节舵机74安装在机体上，用于带动尾翼上下摆动。
87.示例性地，通过在机体10的后部安装滚转调节舵机71，并将尾翼支架72与滚转调节舵机71连接，之后再将尾翼73安装在尾翼支架72上，利用滚转调节舵机71的动力来驱动尾翼支架72进行左右摇摆，以带动尾翼进行左右摆动，进而控制扑翼飞行器的向左或向右偏航，实现转向功能。
88.另外，尾翼73的受力可以与舵机71的驱动速度成正比，也就是说，舵机71提供的驱动速度越大，则尾翼在向左或向右摆动是可以摆动得越快，从而使得尾翼73受到的转向力越大，转向得越快。
89.图14示出根据本公开的一实施例的尾翼组件的另一结构示意图。参照图14，根据本公开实施例的尾翼组件还包括曲柄连杆单元75以及固定架76。曲柄连杆单元75的一端与俯仰调节舵机74连接；固定架76活动连接于机体10的尾端，并与曲柄连杆单元75的另一端连接。其中，滚转调节舵机71安装在固定架76上，在俯仰调节舵机74驱动曲柄连杆单元75转动的情况下，尾翼73被带动进行上下摆动。
90.示例性地，利用安装在机体10后部的俯仰调节舵机74驱动曲柄连杆单元75运动，以使得俯仰调节舵机74的动力传递至固定架76上，进而让固定架76被驱动进行上下运动，
由于舵机71安装在固定架76上，以使得尾翼73被带动进行上下摆动，从而控制扑翼飞行器的转向。
91.参照图14，更进一步地，曲柄连杆单元75包括第一连杆751和第二连杆752，第一连杆751的一端可转动地连接在俯仰调节舵机74的输出端上，并在第一连杆751上设置多个安装孔753，之后再根据设计的需要将第二连杆752的一端与多个安装孔753中的一个相对齐，然后通过紧固件(例如螺栓、螺丝等)穿过安装孔753，以实现第二连杆752与第一连杆751的活动连接，最后再将第二连杆752的另一端与固定架76连杆。
92.另外，尾翼73可以相对于扑翼飞行器的水平面向上成角度(即往上翘)，并且角度的范围可以例如为5
°
～60
°
，优选地，角度的范围可以例如为10
°
～30
°
，以上角度的范围仅为示例，不限于此。如此设置，可以提高扑翼飞行器的向上提升力，从而使扑翼飞行器的起飞变得更容易。
93.根据本公开实施例的机体10采用镂空的碳纤维板制成。如此，能够保证机体10具有足够强度的同时，还可以更加轻便，有利于减轻扑翼飞行器的重量，从而让扑翼飞行器更加平稳、更加灵活地进行飞行。
94.至此，本公开已经结合附图描述了根据本公开的实施例的扑翼飞行器，通过仅从单侧驱动扑翼飞行器的翅膀能够同时上下扑动以及扭转，使得扑翼飞行器的传动机构的结构更简单、重量更轻，以达到简易化并减轻重量，从而使扑翼飞行器更平稳、更灵活地呈空间的“8”字型的轨迹运动。
95.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种扑翼飞行器，其特征在于，包括：机体、机翼、设于所述机体上的传动机构、为所述传动机构提供动力的动力源以及用于带动所述机翼运动的驱动机构，所述动力源安装在所述机体上，所述机翼包括以所述机体的中心线对称设置的机翼本体以及机翼安装座，所述机翼本体铰接在所述机翼安装座上，所述机翼安装座可转动地连接在所述机体上；其中，所述驱动机构包括：空间曲柄连杆机构，其包括以所述机体的中心线对称布置的曲柄连杆组件；每个所述曲柄连杆组件包括曲柄和连杆，所述曲柄的一端与所述传动机构连接，所述曲柄的另一端与所述连杆的一端连接，所述连杆的另一端与所述机翼本体连接，以带动所述机翼本体进行扑动；平面曲柄连杆机构，其包括扭转连杆和扭转摇杆，所述扭转连杆的一端与所述传动机构连接，所述扭转连杆的另一端与所述扭转摇杆连接，所述扭转摇杆的另一端与所述机翼安装座连接，以带动所述机翼本体进行扭转。2.根据权利要求1所述的扑翼飞行器，其特征在于，所述传动机构包括：齿轮组，其安装到所述机体上并由所述动力源驱动；第二转轴，其可转动地连接在所述机体上，并与所述齿轮组连接以实现同步转动，其中，所述第二转轴的两端分别与所述两个曲柄连杆组件中的曲柄连接，且所述扭转连杆的一端与所述第二转轴传动连接。3.根据权利要求2所述的扑翼飞行器，其特征在于，所述齿轮组包括：一级齿轮组，其包括第一主动齿轮和第一被动齿轮，所述第一主动齿轮安装在所述动力源的输出端上，所述第一被动齿轮通过第一转轴设于所述机体的一侧，并与所述第一主动齿轮啮合；二级齿轮组，其包括第二主动齿轮和第二被动齿轮，所述第二主动齿轮安装在所述第一转轴上，并位于所述机体的另一侧，所述第二被动齿轮可转动地设于所述第二转轴上，并与所述第二主动齿轮位于同一侧，且所述第二被动齿轮与所述第二主动齿轮啮合。4.根据权利要求你3所述的扑翼飞行器，其特征在于，所述传动机构还包括：主动带轮，其可转动地设于所述第二转轴上，并与所述第一被动齿轮位于同一侧；被动带轮，其可转动地设于所述机体上，且所述扭转连杆安装在所述被动带轮偏离带轮中心的位置上；同步带，其连接在所述主动带轮和所述被动带轮上。5.根据权利要求1所述的扑翼飞行器，其特征在于，所述机翼安装座背离所述动力源的表面向外延伸有连接座，所述连接座上设有连接柱，所述扭转摇杆远离所述扭转连杆的一端套接在所述连接柱上。6.根据权利要求1所述的扑翼飞行器，其特征在于，所述机翼安装座的中部设有用于与所述机体连接的铰接位，所述机翼安装座的两侧均设有用于与所述机翼本体的端部铰接的安装位。7.根据权利要求1所述的扑翼飞行器，其特征在于，所述连杆包括杆体、上球头轴承和下球头轴承，所述杆体的两端分别与所述上球头轴承和所述下球头轴承可拆卸连接，所述上球头轴承的另一端与所述机翼本体连接，所述下球头轴承的另一端与所述曲柄连接，所述下球头轴承与所述下球头轴承的安装角度错开90
°
。
8.根据权利要求1至7任一项所述的扑翼飞行器，其特征在于，所述扑翼飞行器还包括安装在所述机体后部的尾翼组件，所述尾翼组件包括：滚转调节舵机，其设于在所述机体的后部；尾翼，其由尾翼支架支撑，且所述尾翼支架与所述滚转调节舵机连接，以在所述滚转调节舵机的带动下左右摆动；俯仰调节舵机，其安装在所述机体上，用于带动所述尾翼上下摆动。9.根据权利要求8所述的扑翼飞行器，其特征在于，所述尾翼组件还包括：曲柄连杆单元，其一端与所述俯仰调节舵机连接；固定架，其活动连接于所述机体的尾端，并与所述曲柄连杆单元的另一端连接；其中，所述滚转调节舵机安装在所述固定架上，在所述俯仰调节舵机驱动所述曲柄连杆单元转动的情况下，所述尾翼被带动进行上下摆动。

技术总结
本发明公开了一种扑翼飞行器，包括：机体、机翼、动力源、传动机构以及驱动机构；机翼包括以机体的中心线对称设置的机翼本体以及机翼安装座，驱动机构包括空间曲柄连杆机构和平面曲柄连杆机构，空间曲柄连杆机构包括以机体的中心线对称布置的曲柄连杆组件；每个曲柄连杆组件包含构成四连杆所必须的曲柄、连杆、摇杆以及机体四个组件，曲柄的一端与传动机构连接，曲柄的另一端与连杆的一端连接，连杆的另一端与机翼连接；平面曲柄连杆机构负责机翼的扭转动作。此组合式驱动机构减少了动力源数量，使整机重量更轻，同时增加了机翼的运动自由度，机翼末端轨迹呈空间“8”字形，能更好地仿生鸟类运动，整体上使扑翼飞行器运动更平稳。整体上使扑翼飞行器运动更平稳。整体上使扑翼飞行器运动更平稳。


技术研发人员：陈欣 彭莉虹 张通 杨小牛
受保护的技术使用者：广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院
技术研发日：2023.02.22
技术公布日：2023/5/5