一種仿生微型撲翼飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種飛行器，更具體地說，涉及一種仿生微型撲翼飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]美國蘭德公司于1992年在一次軍用微系統(tǒng)發(fā)展研討會(huì)中提出了微型飛行器(MAV)的概念。由于其尺寸小、重量輕、操作靈活簡單、制造成本低、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，在軍用和民用上有廣闊的應(yīng)用前景。在軍事上，微型飛行器可以在不被敵方發(fā)現(xiàn)的情況下，實(shí)施偵察、跟蹤、拍攝敵方的重要軍事設(shè)施和基地等，快速準(zhǔn)確地獲得敵方重要信息，進(jìn)而輔助贏得信息化的現(xiàn)代戰(zhàn)爭。在民用方面，可以在一些人類無法到達(dá)的地方，利用微型飛行器實(shí)施勘探、救援、搜尋、檢測等。各發(fā)達(dá)國家紛紛開始研制微型飛行器。
[0003]在現(xiàn)代飛行器的研制中，按照飛行器的飛行原理分為三種類型:固定翼飛行器、旋轉(zhuǎn)翼飛行器和撲翼飛行器。固定翼飛行器是依靠固定翼的升力來實(shí)現(xiàn)飛行，但無法實(shí)現(xiàn)懸停，對起飛和降落也有嚴(yán)格的限制。旋轉(zhuǎn)翼飛行器是依靠旋翼的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的升力實(shí)現(xiàn)飛行。撲翼飛行器是結(jié)合了固定翼和旋轉(zhuǎn)翼飛行器的特點(diǎn)，運(yùn)用仿生學(xué)和機(jī)械動(dòng)力學(xué)，實(shí)現(xiàn)撲翼昆蟲的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)方式。撲翼飛行器可以實(shí)現(xiàn)快速起飛、加速、懸停等多種靈活的運(yùn)動(dòng)方式，具有較好的機(jī)動(dòng)性。
[0004]目前，根據(jù)撲翼微型飛行器的驅(qū)動(dòng)方式，可以分為直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)和PZT驅(qū)動(dòng)兩大類。由于直流電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)方式需要曲柄連桿帶動(dòng)柔性機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，所以尺寸和能量消耗相對于PZT驅(qū)動(dòng)要大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、運(yùn)動(dòng)靈活、驅(qū)動(dòng)功率利用率高的仿生微型撲翼飛行器。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種仿生微型撲翼飛行器，包括第一、二、三支撐機(jī)架、驅(qū)動(dòng)器、柔性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及第一、二仿蟬翼撲翼，所述第三支撐機(jī)架通過膠水分別與第一、二支撐機(jī)架粘貼連接，所述柔性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過膠水分別與第一、二支撐機(jī)架粘貼連接；所述柔性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一、二、三、四柔性部分、第一、二、三、四碳纖維加強(qiáng)部分及連接銷，其中:所述第二柔性部分通過膠水分別與第一支撐機(jī)架和第二碳纖維加強(qiáng)部分粘貼連接，所述第一柔性部分通過膠水分別與第一、二碳纖維加強(qiáng)部分粘貼連接，所述第四柔性部分通過膠水分別與第二支撐機(jī)架和第四碳纖維加強(qiáng)部分粘貼連接，所述第三柔性部分通過膠水分別與第三、四碳纖維加強(qiáng)部分粘貼連接，所述連接銷通過膠水分別與第一、三碳纖維加強(qiáng)部分粘貼連接；所述第一、二仿蟬翼撲翼通過膠水分別與第一、三碳纖維加強(qiáng)部分粘貼連接。
[0007]所述第一仿蟬翼撲翼，包括第一仿蟬翼撲翼主骨架、第一仿蟬翼撲翼副骨架及第一仿蟬翼撲翼薄膜，所述第二仿蟬翼撲翼，包括第二仿蟬翼撲翼主骨架、第二仿蟬翼撲翼副骨架及第二仿蟬翼撲翼薄膜，所述第一仿蟬翼撲翼主骨架和第一仿蟬翼撲翼副骨架通過膠水與第一仿蟬翼撲翼薄膜粘貼連接，所述第二仿蟬翼撲翼主骨架和第二仿蟬翼撲翼副骨架通過膠水與第二仿蟬翼撲翼薄膜粘貼連接。
[0008]所述驅(qū)動(dòng)器采用雙晶體壓電材料PZT，包括第一壓電晶體、第二壓電晶體及碳纖維傳動(dòng)部分，所述第一壓電晶體通過膠水與碳纖維傳動(dòng)部分正面的一部分粘貼連接，所述第二壓電晶體通過膠水與碳纖維傳動(dòng)部分背面的一部分粘貼連接。
[0009]所述帶有第一、二壓電晶體驅(qū)動(dòng)器的一端通過膠水與第三支撐機(jī)架粘貼連接，另一端的碳纖維傳動(dòng)部分通過膠水與連接銷粘貼連接。
[0010]所述第一、二、三、四柔性部分采用聚酰亞胺膠帶制成。
[0011 ] 所述第一、二、三支撐機(jī)架采用碳纖維制成。
[0012]所述第一仿蟬翼撲翼主、副骨架，第二仿蟬翼撲翼主、副骨架采用碳纖維制成。
[0013]所述第一、二仿蟬翼撲翼薄膜采用PET聚酯膜制成。
[0014]本發(fā)明有益的效果是:一種仿生微型撲翼飛行器，包括第一、二、三支撐機(jī)架、驅(qū)動(dòng)器、柔性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及第一、二仿蟬翼撲翼，所述第三支撐機(jī)架通過膠水分別與第一、二支撐機(jī)架粘貼連接，所述柔性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過膠水分別與第一、二支撐機(jī)架粘貼連接；所述柔性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一、二、三、四柔性部分、第一、二、三、四碳纖維加強(qiáng)部分及連接銷，其中:所述第二柔性部分通過膠水分別與第一支撐機(jī)架和第二碳纖維加強(qiáng)部分粘貼連接，所述第一柔性部分通過膠水分別與第一、二碳纖維加強(qiáng)部分粘貼連接，所述第四柔性部分通過膠水分別與第二支撐機(jī)架和第四碳纖維加強(qiáng)部分粘貼連接，所述第三柔性部分通過膠水分別與第三、四碳纖維加強(qiáng)部分粘貼連接，所述連接銷通過膠水分別與第一、三碳纖維加強(qiáng)部分粘貼連接；所述第一、二仿蟬翼撲翼通過膠水分別與第一、三碳纖維加強(qiáng)部分粘貼連接。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明采用的驅(qū)動(dòng)器PZT直接與柔性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，省略了中間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)環(huán)節(jié)，具有體積小、重量輕等特點(diǎn)。另外，驅(qū)動(dòng)器PZT的機(jī)械動(dòng)力特性符合驅(qū)動(dòng)力學(xué)特性。通過柔性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，較好地效仿了撲翼昆蟲的結(jié)構(gòu)，有利于傳動(dòng)效率和控制特性的提高。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明中的柔性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及支撐機(jī)架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明中的驅(qū)動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明中的第一，二仿蟬翼撲翼結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1、第一支撐機(jī)架，la、第二支撐機(jī)架，lb、第三支撐機(jī)架，2、驅(qū)動(dòng)器，2a、第一壓電晶體，2b、第二壓電晶體，2c、碳纖維傳動(dòng)部分，3、柔性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，3a、第一柔性部分，3b、第二柔性部分，3c、第三柔性部分，3d、第四柔性部分，3e、第一碳纖維加強(qiáng)部分，3f、第二碳纖維加強(qiáng)部分，3g、第三碳纖維加強(qiáng)部分，3h、第四碳纖維加強(qiáng)部分，31、連接銷，4、第一仿蟬翼撲翼，4a、第一仿蟬翼撲翼主骨架，4b、第一仿蟬翼撲翼副骨架，4c、第一仿蟬翼撲翼薄膜，5、第二仿蟬翼撲翼，5a、第二仿蟬翼撲翼主骨架，5b、第二仿蟬翼撲翼副骨架，5c、第二仿蟬翼撲翼薄膜。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021]如圖1、2、3、4所示，一種仿生微型撲翼飛行器，包括第一、二、三支撐機(jī)架l、la、lb、驅(qū)動(dòng)器2、柔性傳動(dòng)機(jī)構(gòu)3及第一、二仿蟬翼撲翼4、5，所述第三支撐機(jī)架I