机械传动2022,Vol.46Issue(6) :127-133.DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2022.06.019

基于曲柄滑槽机构的扑翼飞行器设计

Design of Flapping Wing Aircraft based on Crank Chute Mechanism

李启 蔡毓 黄显升 刘斌
机械传动2022,Vol.46Issue(6) :127-133.DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2022.06.019

基于曲柄滑槽机构的扑翼飞行器设计

Design of Flapping Wing Aircraft based on Crank Chute Mechanism

李启 1蔡毓 1黄显升 1刘斌1
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作者信息

  • 1. 广西大学 电气工程学院,广西 南宁 530004
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摘要

针对传统扑翼飞行器机翼拍打存在相位差的问题,设计了一种使用曲柄滑槽机构传动的扑翼飞行器,对其进行建模和仿真分析,制作样机并进行了实际飞行测试.制作的样机质量为26 g,翼展为340 mm,最高拍打频率为17 Hz.对曲柄滑槽机构进行理论分析,推导出该机构的运动学方程;利用SolidWorks软件对曲柄滑槽机构进行运动学仿真分析,研究了不同曲柄长度和不同拍打频率下扑翼飞行器的运动特性,确定了一个合适的曲柄长度;测试了不同电机型号和减速比下扑翼飞行器的功率消耗,确定一组低功耗的动力装置.研究结果表明,曲柄滑槽传动机构能够实现机翼无相差对称拍打,降低升力不平衡对机身的影响;在曲柄长度为4.5 mm时,机翼的上冲程角和下冲程角分别为45°和-15°,扑翼飞行器能够实现在空中稳定飞行.

关键词

扑翼飞行器/曲柄滑槽机构/相位差/运动仿真

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基金项目

国家自然科学基金(61863003)

出版年

2022
机械传动
郑州机械研究所 中国机械通用零部件工业会齿轮分会 中国机械工程学会

机械传动

CSTPCD北大核心
影响因子:0.534
ISSN:1004-2539
被引量1
参考文献量11
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