仿生微型撲翼飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研制.pdf

1、隨著現(xiàn)代科研技術(shù)以及仿生學(xué)的飛速發(fā)展，微型撲翼飛行器(Flapping Micro Air Vehicle，簡(jiǎn)稱FMAV)在軍用和民用領(lǐng)域所表現(xiàn)出來(lái)的巨大發(fā)展前景吸引了全世界眾多研究者們的目光，F(xiàn)MAV也正逐漸成為了新的研究熱點(diǎn)之一。
　　本文從生物飛行的尺度律研究出發(fā)，采用空間曲柄搖桿機(jī)構(gòu)和齒輪減速機(jī)構(gòu)作為微型撲翼飛行器的撲翼機(jī)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并研制了一架仿生微型撲翼飛行器樣機(jī)。同時(shí)對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了多次調(diào)試及試飛試驗(yàn)，試驗(yàn)取得了

2、滿意結(jié)果。本文主要分以下幾個(gè)部分：
　　首先，對(duì)生物飛行的尺度律展開了一定的研究，根據(jù)仿生學(xué)公式計(jì)算出了仿生微型撲翼飛行器的各項(xiàng)撲翼參數(shù)，并根據(jù)相關(guān)參數(shù)制作了仿生翅翼樣本。利用ANSYS有限元軟件對(duì)仿生翅翼模型進(jìn)行了有限元靜力學(xué)分析，結(jié)果表明仿生翅翼模型具有良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，滿足整體設(shè)計(jì)要求，同時(shí)證實(shí)了仿生翅翼樣本的可行性。
　　其次，在分析了幾種常見撲翼機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了一種具有急回特性的空間曲柄搖桿撲翼機(jī)構(gòu)。根據(jù)該機(jī)

3、構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性，將其簡(jiǎn)化為偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，繼而確定了該機(jī)構(gòu)的各桿長(zhǎng)的參數(shù)。同時(shí)針對(duì)微型電機(jī)轉(zhuǎn)速高但扭矩小的這一問(wèn)題，本文采用了傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊的齒輪減速機(jī)構(gòu)，并確定了其相關(guān)傳動(dòng)比和齒輪的各項(xiàng)基本參數(shù)，再利用CATIA軟件對(duì)整個(gè)撲翼機(jī)構(gòu)進(jìn)行了三維實(shí)際建模。最后利用ADAMS軟件對(duì)撲翼機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)仿真，仿真結(jié)果表明：兩側(cè)機(jī)翼?yè)鋭?dòng)時(shí)具有良好的對(duì)稱性，能簡(jiǎn)單模擬鳥類撲動(dòng)的過(guò)程，也進(jìn)一步證明了本文采用該機(jī)構(gòu)的可取性。
　　最后，對(duì)微型