仿生蝴蝶飞行器设计分析

论文摘要

面向仿生飞行器未来在地外探测上的潜在应用,提出了一种仿蝴蝶扑翼飞行器的整体设计与制造方案。构思并设计了一款结构相对简单的舵机驱动式双驱扑翼飞行器,并对其做出一系列优化。首先对研究对象进行了概念设计。为了方便实验探究,基于自由度理论设计了一种结构简单,自由度高的仿蝴蝶扑翼微飞行器,并基于飞行器的飞行原理设计了姿态控制方案。利用一系列自行设计的加工工艺,制造组装出整机后,通过实验平台对扑翼微飞行器的飞行状态进行测试,并结合高速摄像机对比观察升力与翅膀运动规律的关系。该仿蝴蝶扑翼飞行器由舵机直驱,翼展为49.8 cm,机身总长37.9 cm,整机重量为32.2 g。测得该飞行器的升力为0.272 N,拍打频率在1.1 Hz左右,最大拍打角为136°。

论文目录

• 1 仿生蝴蝶飞行器设计
•   1.1 整机建模
•   1.2 传动机构设计
•   1.3 主副翼的柔性连接设计
• 2 飞行器控制芯片及主要算法
•   2.1 硬件设计
•   2.2 姿态模拟
• 3 仿生蝴蝶飞行器样机加工及测试
•   3.1 整机系统展示及重量
•   3.2 样机升力测试
•   3.3 翅拍运动测试
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 冷烨,张卫平,周岁,陈笑行,葛伟

关键词: 仿生蝴蝶机器人,舵机驱动,方案设计,姿态模拟

来源: 机械设计与研究 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 上海交通大学电子信息与电气工程学院微米纳米加工技术国家级重点实验室

基金: 航空基金(2016ZD57006,2013ZC57003),教育部支撑项目(62501040303,9140A26020313JW03371,9140A26020414JW03412),上海市平台项目(16DZ2290103)

分类号: V276

DOI: 10.13952/j.cnki.jofmdr.2019.0226

页码: 32-35+42

总页数: 5

文件大小: 1632K

下载量: 463