仿生微型撲翼飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計與研制.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，簡稱FMAV)在軍用和民用領(lǐng)域所表現(xiàn)出來的巨大發(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構(gòu)和齒輪減速機構(gòu)作為微型撲翼飛行器的撲翼機構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計并研制了一架仿生微型撲翼飛行器樣機。同時對樣機進行了多次調(diào)試及試飛試驗，試驗取得了

2、滿意結(jié)果。本文主要分以下幾個部分：
　　首先，對生物飛行的尺度律展開了一定的研究，根據(jù)仿生學(xué)公式計算出了仿生微型撲翼飛行器的各項撲翼參數(shù)，并根據(jù)相關(guān)參數(shù)制作了仿生翅翼樣本。利用ANSYS有限元軟件對仿生翅翼模型進行了有限元靜力學(xué)分析，結(jié)果表明仿生翅翼模型具有良好的結(jié)構(gòu)強度和剛度，滿足整體設(shè)計要求，同時證實了仿生翅翼樣本的可行性。
　　其次，在分析了幾種常見撲翼機構(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構(gòu)。根據(jù)該機

3、構(gòu)的運動特性，將其簡化為偏置曲柄滑塊機構(gòu)，繼而確定了該機構(gòu)的各桿長的參數(shù)。同時針對微型電機轉(zhuǎn)速高但扭矩小的這一問題，本文采用了傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊的齒輪減速機構(gòu)，并確定了其相關(guān)傳動比和齒輪的各項基本參數(shù)，再利用CATIA軟件對整個撲翼機構(gòu)進行了三維實際建模。最后利用ADAMS軟件對撲翼機構(gòu)進行了運動仿真，仿真結(jié)果表明：兩側(cè)機翼撲動時具有良好的對稱性，能簡單模擬鳥類撲動的過程，也進一步證明了本文采用該機構(gòu)的可取性。
　　最后，對微型