仿生撲翼飛行器的機(jī)動(dòng)靈活性很好,而且有很高的升阻比,所以在微型化和節(jié)能方面較固定翼和旋翼飛行器有很大的優(yōu)勢(shì)。目前對(duì)于仿生撲翼飛行器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)研究,多采用齒輪機(jī)構(gòu)和四桿機(jī)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)翼尖的“8”字型運(yùn)動(dòng)軌跡。結(jié)合尾翼的調(diào)節(jié),飛行器還能完成前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎和升降的動(dòng)作。但是在進(jìn)行無(wú)人搜救、事故現(xiàn)場(chǎng)勘察過(guò)程中,遇到特殊情況需要仔細(xì)觀察時(shí),就需要飛行器可以完成懸停和后退的動(dòng)作。這也是本文的研究出發(fā)點(diǎn),研究設(shè)計(jì)一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)飛行器的懸停和后退動(dòng)作。通過(guò)研究仿生撲翼飛行器的各種驅(qū)動(dòng)方式、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和翅翼類(lèi)別,確定了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的研究與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)和昆蟲(chóng)的飛行特征及機(jī)理進(jìn)行研究,并根據(jù)仿生學(xué)公式計(jì)算出了飛行器翼展、翼面面積、振翅頻率等結(jié)構(gòu)參數(shù)；根據(jù)振翅頻率選擇電機(jī)型號(hào)、對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)；在CFD環(huán)境下建立了撲翼飛行器翅翼模型,對(duì)翅翼進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)仿真分析。在翅翼扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)飛行器的“8”字型運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的研究與分析,結(jié)合運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)所存在的不足,并且提出了單獨(dú)實(shí)現(xiàn)翅翼扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。采用曲柄搖桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種機(jī)翼尾部可滑動(dòng)調(diào)節(jié)的拉桿機(jī)構(gòu)；采用滑槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種翅翼前端可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)桿機(jī)構(gòu)；采用解析法對(duì)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)做了位置分析:并使用Pro/E對(duì)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行仿真驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)；使用MATLAB對(duì)扭轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；最后對(duì)傳統(tǒng)仿生撲翼飛行器的控制系統(tǒng)進(jìn)行分析,從人工控制和自主控制兩個(gè)方面對(duì)飛行器的飛行策略和運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行研究,給出了飛行器飛行控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,通過(guò)對(duì)扭轉(zhuǎn)舵機(jī)的調(diào)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)翅翼的扭轉(zhuǎn)、改變攻角,實(shí)現(xiàn)飛行器的懸停及后退動(dòng)作。
【學(xué)位單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類(lèi)】：V276
【部分圖文】：

效利用能源的＂微型飛行機(jī)器人＂德國(guó)ＩＭＭ公司１９９７年成功研制的、當(dāng)時(shí)體積最逡逑小的直升機(jī)（機(jī)身總長(zhǎng)２４ｍｍ）邋［Ｗ１等等。但是最典型的是美國(guó)斯坦福大學(xué)（Ｓｔａｎｆｏｒｄ逡逑Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）設(shè)計(jì)的四旋翼飛行器Ｍｅｓｉｃｏｐｔｅｒ。如圖１．３所示，它可Ｗ放置于手掌之中，四逡逑個(gè)螺旋獎(jiǎng)分別由兩個(gè)紐扣電池提供能源。但是i}葉尺寸很小（１．５ｍｍ），所產(chǎn)生的拉力有逡逑限，所該飛行器目前無(wú)法進(jìn)行載重飛行。逡逑眶．

本文編號(hào)：2826413