一种四扑翼微型无尾飞行器及工作方法

1.本发明属于飞行器技术领域，尤其涉及的是一种微型扑翼飞行器及工作方法。


背景技术：

2.微型飞行器具有机动性好、操作简单、成本较低等优点，近年来在军事、民用和科研等领域得到广泛关注。现有的微型飞行器按机翼类型分为三种，分别为固定翼、旋翼和扑翼。固定翼型飞行器承载能力大，可依托机翼乘风产生升力，但起飞距离长，机动灵活性差；旋翼型飞行器近年来发展迅猛，具有容易起飞、灵活性强等优势，但工作时机翼转速很高，噪声大且能耗高，很多场景无法应用；相对来说，扑翼型飞行器依靠其仿生性可获得优异的气动性能，且机动性好，易于改变飞行状态。最重要的一点是，扑翼型飞行器具有极高的隐蔽性，可在军事、民用和科研等诸多领域发挥重要的作用。
3.但是，现阶段的扑翼飞行器仍存在一定的问题，例如在专利cn110525647b中公开的扑翼飞行器中，扑翼传动结构复杂，为了增大齿轮间距，导致体积庞大，不利于微型化；与机翼杆相连的两个摇杆分别绕两个轴旋转，扑翼转轴处存在间隙，空气从间隙处漏出，气动性不好；无法实现绕z轴的旋转；
4.在专利cn 112298552a公开的翼飞行器中，其传动结构复杂，体积庞大，不利于微型化；偏航控制需要两个舵机同时配合，控制过程中两个舵机必然存在误差，导致两组扑翼控制的同步性不好；俯仰控制也是两个舵机配合控制；且其偏航和俯仰无法同时进行，灵活性差；与机翼杆相连的两个摇杆分别绕两个轴旋转，扑翼转轴处存在间隙，空气从间隙处漏出，气动性不好


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有扑翼飞行器中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种四扑翼微型无尾飞行器及工作方法，所述微型飞行器具有六个自由度，可自由起降和悬停，集成图像传输、gps巡航定位的功能，具有更广泛的应用场景。同时模仿自然界生物进食的能力，提出一种应用于扑翼飞行器的光伏补给站的构想，实现飞行器的自动充能。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
7.根据本发明实施例的一种四扑翼微型无尾飞行器，包括：
8.机身，所述机身由机身支架和位于机身支架底部的起降支座组成；
9.扑翼传动部分，所述扑翼传动部分在机身支架两侧各有一组，每组包含一个柔性扑翼和驱动装置，所述的柔性扑翼被偏航控制杆折成v字形的两片柔性扑翼，驱动装置控制两片柔性扑翼的扇动频率，实现飞行器z轴方向的平移、绕y轴的旋转、x轴方向的平移、y轴方向的平移；
10.俯仰控制部分，所述俯仰控制部分位于两组扑翼传动部分的中间，置于机身支架的上部，用于带动两组扑翼传动部分相对机身支架摆动；实现飞行器绕x轴的旋转。
11.偏航控制部分，所述偏航控制部分位于俯仰控制部分的下方，同样安装在机身支
架上，用于控制柔性扑翼面的变形,进而实现飞行器绕z轴的旋转。
12.进一步地，一组所述扑翼传动部分，包括：扑翼电机；三级齿轮传动系，所述三级齿轮传动系安装在扑翼齿轮架上与扑翼电机相连，前两级齿轮组为减速传动，最后一级齿轮组为两个等速传动齿轮，在每个等速传动齿轮均设有偏心孔；扑翼齿轮摇臂，所述扑翼齿轮摇臂包括两个，其中一个扑翼齿轮摇臂的一端连接其中一个等速传动齿轮的偏心孔，另一端连接一个翅根支架；另一个扑翼齿轮摇臂的一端连接另外一个等速传动齿轮的偏心孔，另一端连接另一个翅根支架。
13.上述两个偏心孔的位置关于齿轮节圆竖直切面对称，通过类似曲柄连杆机构，将扑翼电机的定向转动转化为两片柔性扑翼的镜像对称往复运动。
14.进一步地，所述俯仰控制部分安装在机身支架上，包括上支撑板和下支撑板。两支撑板均为十字形，前后左右四个方向各有一个安装孔。前后方向两个安装孔，一个插入机身支架，另一个插入加强支杆。左右方向两个安装孔，分别作为一个俯仰齿轮摇臂的转动中心。俯仰齿轮摇臂一端为扇形齿轮(与第二个俯仰齿轮摇臂相互啮合)，另一端安装所述扑翼传动部分。支撑板的下方设有俯仰控制舵机，所述俯仰控制舵机的输出轴安装俯仰舵机摇臂，俯仰舵机摇臂另一端连接一个俯仰齿轮摇臂。通过控制所述俯仰控制舵机的运动，控制两个俯仰齿轮摇臂相对于所述扇形齿轮节圆竖直切面的对称运动。
15.根据本发明实施例的一种四扑翼微型无尾飞行器，所述偏航控制部分包括偏航控制舵机，所述偏航控制舵机安装在飞行控制器的下方，其输出轴装有偏航舵机摇臂，偏航舵机摇臂与上方的偏航板固连。偏航板中部固定在机身支架上，两端各插入一个偏航控制杆。每个偏航控制杆将一个柔性扑翼折成“v”字形的两片。通过改变两片柔性扑翼的角平分面与机身支架的夹角，实现飞行器的偏航转向。将这个夹角定义为偏航角。
16.进一步地，本发明还提供了一种四扑翼微型无尾飞行器的工作方法，当两组扑翼传动部分的扇动频率相同时，飞行器受到z轴向上的推力，实现飞行器的z轴方向的平移；
17.当两组扑翼传动部分的扇动频率不相同时，飞行器受到y轴方向的转矩，实现飞行器绕y轴的旋转；
18.当两个俯仰齿轮摇臂同方向同幅度摆动时，两组扑翼传动部分受到的推力对飞行器重心产生x轴方向的转矩，实现飞行器绕x轴的旋转，即俯仰飞行动作。
19.偏航板摆动使两个偏航控制杆发生倾斜弯曲，造成两组扑翼传动部分的偏航角发生变化；飞行器在水平面上受到与偏航板旋转方向相反的转矩，实现飞行器绕z轴的旋转，即偏航飞行动作。
20.当两组扑翼传动部分的扇动频率不相同时，飞行器绕y轴旋转一定角度，此后保持两扑翼扇动频率相同，通过控制该频率的大小，使飞行器所受合力近似沿x轴方向，实现该方向的平移动作。
21.飞行器两个俯仰齿轮摇臂向前或向后同幅度摆动，飞行器绕x轴的旋转一定角度，通过控制扑翼扇动频率使飞行器所受合力近似沿y轴方向，实现该方向的平移动作。
22.上述本发明的实施例的有益效果如下：
23.1.本发明具有六个自由度(x/y/z三个方向上的旋转以及平移)，且比现有技术中的扑翼飞行器增添了一个自由度，改善扑翼扇动方向，可自由起降和悬停，机动性好，具有更广泛的应用场景。
24.2.本发明提出的四扑翼微型无尾飞行器中，俯仰控制和偏航控制各用一个舵机控制，一方面通过一个舵机控制俯仰或者偏航运动，相对于两个现有技术中的两个舵机误差小，精度高；另外一方面，由于俯仰控制和偏航控制各用一个舵机控制，因此可以同时进行俯仰和偏航控制，更灵活，而且控制机构均具有对称性，两组扑翼同步性好。
25.3.在本发明中，与翅根支架相连的两个翅骨圆杆绕同一个偏航控制杆旋转，因此，没有间隙，气动性好。
附图说明
26.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
27.图1为本发明实施例中四扑翼微型无尾飞行器的立体结构示意图；
28.图2为本发明实施例中四扑翼微型无尾飞行器的一组扑翼传动部分的部分结构示意图；
29.图3为本发明实施例中四扑翼微型无尾飞行器的一组扑翼传动部分的部分结构示意图；
30.图4为本发明实施例中四扑翼微型无尾飞行器的俯仰控制部分的结构示意图；
31.图5为本发明实施例中四扑翼微型无尾飞行器的偏航控制部分的结构示意图；
32.图6为本发明实施例中四扑翼微型无尾飞行器的机身的结构示意图；
具体实施方式
33.应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
34.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
35.为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.需要注意的是，在对扑翼传动部分的描述中，如果出现“两套”、“两个”、“两片”的词语，均指的是同一组扑翼传动部分中的具体零件，附图2中也只展示某一组扑翼传动部分。此规定只对扑翼传动部分有效。
37.下面结合附图描述本发明实施例的四扑翼微型无尾飞行器及其工作方法。
38.如图1至图6所示，根据本发明实施例的一种四扑翼微型无尾飞行器，包括机身4、扑翼传动部分1、俯仰控制部分2、偏航控制部分3，具有六个自由度，可自由起降和悬停；其中，俯仰控制部分2、偏航控制部分3安装在机身4上，扑翼传动部分1安装在机身扑翼上，用于控制扑翼的张开角度，俯仰控制部分2两侧各安装一组扑翼传动部分1。
39.如图6所示，机身4由机身支架4-2和起降支座4-5组成，机身支架4-2设有多个支撑结构，自上而下分别安装微型摄像头4-1、俯仰控制部分2、飞行控制器4-3、偏航控制部分3和微型电池4-4；机身支架4-2最下方连接起降支座4-5；俯仰控制部分2两侧各安装一组扑翼传动部分1；起降支座4-5采取三脚架稳定结构，可在大部分应用场景中起飞和降落。经验证，飞行器重心位于机身支架4-2的中上部，有利于飞行器平稳运行。整体结构采用轻量化设计，减轻飞行器重量，同时还有效减小飞行过程中受到的空气阻力。
40.如图2、图3所示，进一步的，扑翼传动部分1在机身支架4-2两侧各有一组，每组包含一个柔性扑翼1-11，该设计保证了飞行器较好的对称性，每个柔性扑翼1-11通过一根偏航控制杆出折成“v”字形的两片，分别是柔性扑翼1-11-1和柔性扑翼1-11-2；如图3所示，本实施例中有两根偏航控制杆，分别是偏航控制杆3-1和偏航控制杆3-2，其中一个柔性扑翼1-11通过偏航控制杆3-1折成“v”字形的两片，另一个柔性扑翼1-11通过偏航控制杆3-2折成“v”字形的两片。
41.左侧的两片柔性扑翼通过一个传动装置控制其扇动，右侧的两片柔性扑翼通过另外一个传动装置控制其扇动，下面结合图2以其中一个传动装置为例，进行说明：
42.扑翼电机1-3定向旋转，经前二级齿轮组(包含四个齿轮)减速，具体的，扑翼电机1-3的驱动轴驱动齿轮1-2旋转，齿轮1-2与齿轮1-6啮合，且齿轮1-6的中心固定一个与其同轴安装的传动齿轮，该传动齿轮分别与两个相同的齿轮1-7啮合，实现最后一级齿轮组的两个齿轮1-7为等速传动，在两个等速齿轮1-7上均设有偏心孔，用于扑翼齿轮摇臂1-1的连接，扑翼齿轮摇臂1-1一端连接在等速齿轮1-7的偏心孔，另一端连接一个翅根支架1-8，两个扑翼齿轮摇臂1-1分别连接不同的偏心孔和翅根支架1-8。两个翅根支架1-8交叉安装在扑翼齿轮架1-5的上方，两个翅根支架1-8的交叉位置通过连接轴相连，可以相对转动，连接轴插装在扑翼齿轮架1-5上，两个翅骨圆杆1-9、1-10分别插入一个翅根支架1-8中，分别支撑一片柔性扑翼1-11-1和柔性扑翼1-11-2。按照上述描述，带偏心孔的齿轮1-7、扑翼齿轮摇臂1-1、翅根支架1-8形成两套类似曲柄连杆机构，将扑翼电机1-3的定向旋转，转化为两片柔性扑翼面的往复扇动。
43.进一步的，上述的齿轮1-6、齿轮1-2安装在扑翼齿轮架1-5上。
44.如图4所示，俯仰控制部分2安装在机身支架4-2上，包括上支撑板2-1和下支撑板2-6。两支撑板均为十字形，前后左右四个方向各有一个安装孔。前后方向两个安装孔，一个插入机身支架4-2，另一个插入加强支杆。左右方向两个安装孔，分别作为一个俯仰齿轮摇臂2-2、俯仰齿轮摇臂2-7的转动中心，左边的安装孔通过转动轴与俯仰齿轮摇臂2-7相连，右边的安装孔通过转动轴与俯仰齿轮摇臂2-2相连，俯仰齿轮摇臂2-2和俯仰齿轮摇臂2-7的一端为扇形齿轮，另一端安装在各自对应的扑翼传动部分1的扑翼齿轮架1-5；俯仰齿轮摇臂2-2和俯仰齿轮摇臂2-7的扇形齿轮部分相互啮合；下支撑板2-6的下方设有俯仰控制舵机2-4，所述俯仰控制舵机2-4的输出轴安装俯仰舵机摇臂2-3，俯仰舵机摇臂2-3另一端连接一个俯仰齿轮摇臂2-2，通过控制所述俯仰控制舵机2-4的运动，控制两个俯仰齿轮摇臂2-2、俯仰齿轮摇臂2-7相对于所述扇形齿轮节圆竖直切面的对称运动。
45.一些实施例中，如图1、图3、图4所示，当俯仰控制部分2和偏航控制部分3均为初始位置，即两个俯仰齿轮摇臂2-2、俯仰齿轮摇臂2-7夹角为180度且偏航角为0度(均为角度制)时，一组扑翼传动部分1的两片柔性扑翼面1-11进行往复扇动，将两片柔性扑翼面1-11
内的空气向下挤压，空气对柔性扑翼1-11施加平行于z轴向上的反作用力(水平方向受力相互抵消)。当两组扑翼传动部分1的扇动频率相同时，飞行器受到z轴向上的推力，实现飞行器的z轴方向的平移。当两组扑翼传动部分1的扇动频率不相同时，飞行器受到y轴方向的转矩，实现飞行器绕y轴的旋转。
46.一些实施例中，如图1、图4所示，定义y轴正方向为前方，y轴负方向为后方。当两个俯仰齿轮摇臂2-2、俯仰齿轮摇臂2-7向后同幅度摆动时，两组扑翼传动部分1受到的推力对飞行器重心产生x轴方向的转矩，实现飞行器绕x轴的旋转，即俯仰飞行动作。
47.如图5所示，偏航控制部分3包括偏航控制舵机3-3，所述偏航控制舵机3-3安装在飞行控制器4-3的下方，其输出轴装有偏航舵机摇臂3-2，偏航舵机摇臂3-2与上方的偏航板3-5固连。偏航板3-5中部固定在机身支架4-2上，两端各插入一个偏航控制杆3-1、偏航控制杆3-6。每个偏航控制杆3-1、偏航控制杆3-6将一个柔性扑翼1-11折成“v”字形的两片。通过改变两片柔性扑翼1-11的角平分面与机身支架4-2的夹角，实现飞行器的偏航转向。将这个夹角定义为偏航角。
48.一些实施例中，如图5所示，偏航控制舵机3-3旋转一定角度，带动与偏航舵机摇臂3-2固连的偏航板3-5相同角度。两个偏航控制杆3-1、偏航控制杆3-6上端位置固定，下端位置随偏航板3-5摆动，故而发生倾斜弯曲，造成两组扑翼传动部分1的偏航角发生变化。此时飞行器的对称性被打破，在水平面上受到与偏航板3-5旋转方向相反的转矩，实现飞行器绕z轴的旋转，即偏航飞行动作。进一步的，偏航控制杆3-1的顶部插装在俯仰齿轮摇臂2-7上的插装孔2-8内，偏航控制杆3-6的顶部插装在俯仰齿轮摇臂2-2上的插装孔2-8内。
49.一些实施例中，如图1所示，除上述动作之外，飞行器还可以实现沿x轴或y轴方向的平移动作，具体工作方法为：
50.如图1、图3所示，当两组扑翼传动部分1的扇动频率不相同时，飞行器绕y轴旋转一定角度。此后保持两柔性扑翼1-11扇动频率相同，通过控制该频率的大小，使飞行器z轴方向受力近似为零，且所受转矩也近似为零。此时飞行器所受合力近似沿x轴方向，实现该方向的平移动作。
51.如图1、图4所示，飞行器两个俯仰齿轮摇臂2-2、俯仰齿轮摇臂2-7向前或向后同幅度摆动，飞行器绕x轴的旋转一定角度，通过控制扑翼扇动频率使飞行器z轴方向受力近似为零，且所受转矩也近似为零。此时飞行器所受合力近似沿y轴方向，实现该方向的平移动作。
52.如图2、图3所示，本发明通过柔性扑翼1-11变形和扑翼电机1-3差速取代常见扑翼飞行器的尾翼部分，且比常见扑翼飞行器增添了一个自由度，减轻重量，减小风阻，具有更高的机动性，且操作简单。
53.一些实施例中，如图3、图6所示，柔性扑翼1-11的材料为pvc薄膜材料，机身支架4-2和起落支座4-5的材料为碳纤维材料，尽可能减轻重量。
54.常见扑翼飞行器飞行时，机身平行于地面，扑翼上下扇动。这种类型的扑翼飞行器如果在地面或空中原地运行，扑翼向下扇动时受到空气升力，向上扇动时受到空气阻力，无法实现原地起降或悬停。
55.如图1所示，根据本发明实施例的一种四扑翼微型无尾飞行器，飞行时机身4垂直于地面，柔性扑翼1-11左右扇动，在保证较大升力的前提下，避免了柔性扑翼1-11扇动时竖
直方向上受到较大的周期性阻力，可实现原地起降和悬停。起降支座4-5的站立性能好且体积小，适应大部分地形。
56.根据本发明实施例的一种四扑翼微型无尾飞行器，如图6所示，集成无线遥控、姿态校正、图像传输、gps定位、自充能的功能。
57.一些实施例中，操作者手动操作遥控器，借助发射模块编码发送到飞行器的接收模块，接收模块解码出控制信号并将信号输入到飞行控制器4-3，在飞行控制器4-3中经过信号校正后，输出到电机和舵机，进而完成对飞行器无线遥控。
58.一些实施例中，陀螺仪采集飞行器姿态信息，飞行控制器4-3对信息进行角度和加速度解算，得到实际的飞行器姿态信息。由于信号持续存在小范围波动，因此采用算法对姿态信息进行滤波处理，得到较为稳定的姿态信息。飞行控制器4-3将姿态信息带入到用以保持稳定飞行姿态的pid算法中，最终得出对于电机和舵机控制信号的校正信息，实现姿态自动校正。
59.一些实施例中，安装在机身支架4-2顶端的微型摄像头4-1，通过飞行控制器4-3的无线图像传输系统，将图像实时传输到上位机。该功能在科研考察、民用摄影等领域具有广泛的应用价值。
60.一些实施例中，飞行控制器4-3包含gps，可将飞行器的位置信息实时传输到上位机，用户可实时监测飞行器当前位置并利用上位机进行轨迹规划。
61.本发明提出一种应用于扑翼飞行器的光伏补给站的构想，补给站将光能转化为电能储存。同时在飞行器上安装电磁感应式无线充电模块。飞行器以补给站为原点，对周围环境进行考察。飞行器缺乏电能时通过gps轨迹规划功能返回补给站进行补给。
62.根据本发明实施例的四扑翼微型无尾飞行器等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
63.在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
64.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种四扑翼微型无尾飞行器，其特征在于，包括：机身，所述机身由机身支架和位于机身支架底部的起降支座组成；扑翼传动部分，所述扑翼传动部分在机身支架两侧各有一组，每组包含一个柔性扑翼和驱动装置，所述的柔性扑翼被偏航控制杆折成v字形的两片柔性扑翼，驱动装置控制两片柔性扑翼的扇动频率，实现飞行器z轴方向的平移、绕y轴的旋转、x轴方向的平移、y轴方向的平移；俯仰控制部分，所述俯仰控制部分位于两组扑翼传动部分的中间，置于机身支架的上部，用于带动两组扑翼传动部分相对机身支架摆动；实现飞行器绕x轴的旋转；偏航控制部分，所述偏航控制部分位于俯仰控制部分的下方，同样安装在机身支架上，用于控制柔性扑翼面的变形,进而实现飞行器绕z轴的旋转。2.根据权利要求1所述的四扑翼微型无尾飞行器，其特征在于，每组扑翼传动部分包括：扑翼电机；三级齿轮传动系，所述三级齿轮传动系安装在扑翼齿轮架上与扑翼电机相连，前两级齿轮组为减速传动，最后一级齿轮组为两个等速传动齿轮，在每个等速传动齿轮均设有偏心孔；扑翼齿轮摇臂，所述扑翼齿轮摇臂包括两个，其中一个扑翼齿轮摇臂的一端连接其中一个等速传动齿轮的偏心孔，另一端连接一个翅根支架；另一个扑翼齿轮摇臂的一端连接另外一个等速传动齿轮的偏心孔，另一端连接另一个翅根支架。3.根据权利要求2所述的四扑翼微型无尾飞行器，其特征在于，两个所述的翅根支架交叉连接后安装在扑翼齿轮架的上方，绕同一个轴往复摆动，每个翅根支架内插装一个翅骨圆杆，两个翅骨圆杆各支撑一片柔性扑翼，两片柔性扑翼可交叉扇动。4.根据权利要求2所述的四扑翼微型无尾飞行器，其特征在于，所述扑翼电机安装在扑翼电机架上，扑翼电机架上方连接扑翼齿轮架。5.根据权利要求1所述的四扑翼微型无尾飞行器，其特征在于，所述的俯仰控制部分包括：支撑板，所述支撑板包含上下两个支撑板，均为十字形，前后左右四个方向各有一个安装孔；俯仰齿轮摇臂，所述俯仰齿轮摇臂数量为二，每个俯仰齿轮摇臂一端为扇形齿轮，另一端连接在扑翼传动部分上，两个俯仰齿轮摇臂的俯仰齿轮摇臂相互啮合；俯仰控制舵机，所述俯仰控制舵机的输出轴安装俯仰舵机摇臂，俯仰舵机摇臂与其中一个俯仰齿轮摇臂固连。6.根据权利要求1所述的四扑翼微型无尾飞行器，其特征在于，偏航控制部分包括：偏航控制杆，所述偏航控制杆数量为二，每个偏航控制杆均将一个柔性扑翼折成“v”字形的两片；偏航板，所述偏航版的中部固定在机身支架上，两端各插入一个所述的偏航控制杆；偏航控制舵机，所述偏航控制舵机输出轴装有偏航舵机摇臂，偏航舵机摇臂与上方的偏航板固连。7.如权利要求1所述的四扑翼微型无尾飞行器，其特征在于，所述机身支架上还安装微
型摄像头、微型电池。8.如权利要求1所述的四扑翼微型无尾飞行器，其特征在于，还包括飞行控制器，所述的飞行控制器固定在机身支架上，其内集成电子调速器、无线图像传输系统、陀螺仪、gps、接收机，实现电机和舵机控制、图像传输、飞行位姿显示、无线遥控。9.如权利要求1所述的四扑翼微型无尾飞行器，其特征在于，所述的柔性扑翼的材料为pvc薄膜材料。10.如权利要求1-9任一所述的四扑翼微型无尾飞行器的工作方法，其特征在于，当两组扑翼传动部分的扇动频率相同时，飞行器受到z轴向上的推力，实现飞行器的z轴方向的平移；当两组扑翼传动部分的扇动频率不相同时，飞行器受到y轴方向的转矩，实现飞行器绕y轴的旋转；当两个俯仰齿轮摇臂同方向同幅度摆动时，两组扑翼传动部分受到的推力对飞行器重心产生x轴方向的转矩，实现飞行器绕x轴的旋转，即俯仰飞行动作；偏航板摆动使两个偏航控制杆发生倾斜弯曲，造成两组扑翼传动部分的偏航角发生变化；飞行器在水平面上受到与偏航板旋转方向相反的转矩，实现飞行器绕z轴的旋转，即偏航飞行动作；当两组扑翼传动部分的扇动频率不相同时，飞行器绕y轴旋转一定角度，此后保持两扑翼扇动频率相同，通过控制该频率的大小，使飞行器所受合力近似沿x轴方向，实现该方向的平移动作；飞行器两个俯仰齿轮摇臂向前或向后同幅度摆动，飞行器绕x轴的旋转一定角度，通过控制扑翼扇动频率使飞行器所受合力近似沿y轴方向，实现该方向的平移动作。

技术总结
本发明公开了一种四扑翼微型无尾飞行器及工作方法，四扑翼微型无尾飞行器包括：机身，机身由机身支架和起降支座组成；扑翼传动部分，扑翼传动部分在机身两侧各有一组，每组包含一个“V”字形的柔性扑翼；俯仰控制部分，俯仰控制部分置于机身支架的上部，用于带动两组扑翼传动部分相对机身支架摆动；偏航控制部分，偏航控制部分位于俯仰控制部分的下方，用于控制柔性扑翼面的变形。本发明具有六个自由度，通过柔性扑翼变形和电机差速取代常见扑翼飞行器的尾翼部分，具备体积小、重量轻、操作简单的特点；改善扑翼扇动方向，可自由起降和悬停，机动性好，具有更广泛的应用场景。具有更广泛的应用场景。具有更广泛的应用场景。


技术研发人员：张容瑄 刘民豪 董志超 张一民 季俊方 李志华 韩瑞 田立信 霍志璞
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：2022.05.19
技术公布日：2022/11/1