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电机驱动双摇杆平拍扑翼机专利

专利号:201410769849.5

销售价
1500
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专利名称:电机驱动双摇杆平拍扑翼机

技术领域:电机驱动,扑翼机

IPC主分类号:B64C33/02

申请号:CN201410769849.5

公开日:2015-04-01

说明书

一种电机驱动双摇杆平拍扑翼机

技术领域

[0001] 一种电机驱动双摇杆平拍扑翼机,属航空技术领域,尤其涉及一种扑翼机。

背景技术

[0002] 传统扑翼机的翅膀是按圆弧轨迹扑动的,翅膀上下拍动时在横向的水平方向产生了一部分空气动力分量,该水平方向的分量对扑翼机的前行和升空都没有正面效果,是动力的一种损耗。

发明内容

[0003] 本发明的目的是克服现有扑翼机的上述不足,发明一种效率较高的电机驱动双摇杆平拍扑翼机。
[0004] 一种电机驱动双摇杆平拍扑翼机,包括机身、尾翼、左拍翼装置、右拍翼装置和起落架。机身内配有操控系统、机载设备和电源设备,该扑翼机飞行姿态由操控系统操纵,机载设备包括各种飞行仪器仪表和拍摄设备,采用锂电池为左拍翼装置、右拍翼装置、操控系统和机载设备供电。配置了自动导航自主驾驶装置或遥控设备,采用自动导航自主驾驶方式或遥控方式飞行。左拍翼装置和右拍翼装置结构和参数相同对称布置于机身的左右两侧。尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼,水平尾翼由前段的固定部分即水平安定面和后段的活动部分即升降舵组成,垂直尾翼由前段的固定部分即垂直安定面和后段的活动部分即方向舵组成。升降舵在操控系统的操控下能上下偏转,向上偏转会使该扑翼机抬头,实现上仰;向下偏转会使该扑翼机低头,实现下俯。方向舵在操控系统的操控下左右偏转,能使该扑翼机向左或向右偏航。起落架采用后三点式轮式起落架。为了结构紧凑且方便左拍翼装置和右拍翼装置能灵活上下扑动,在机身的左右两侧分别设置了左缺口和右缺口。
[0005] 左拍翼装置包括左电机、左主轴、左副轴、左主摇杆、左副摇杆、左主翼轴、左副翼轴、左主链轮、左链条、左副链轮和左翼片。左翼片是非刚性的,左翼片前缘厚后缘薄,靠近前缘的部分较硬,靠近后缘的部分较软,且有弹性。左主摇杆与左副摇杆等长。左翼片水平安装,左主翼轴与左翼片固连于左翼片的前缘靠左翼片的右端,左副翼轴与左翼片固连于左翼片的前缘中部,左主翼轴和左副翼轴处于同一水平面内。左主翼轴、左副翼轴、左副轴和左主轴相互平行。左主轴通过轴承安装在机身上,左主轴纵向水平布置,左主轴的前端与左电机的输出轴相连。左主摇杆的一端与左主轴的后端垂直固连于机身的左缺口内,左主摇杆的另一端通过轴承与左主翼轴垂直相连于左主翼轴的前端。左副轴通过轴承安装在机身上,左副轴处于左主轴的左侧且与左主轴在同一水平面内。左副摇杆的一端与左副轴的后端垂直固连于机身的左缺口内,左副摇杆的另一端通过轴承与左副翼轴垂直相连于左副翼轴的前端。机身的过左副摇杆的横截面在过左主摇杆的横截面的前方。左主链轮固连在左主轴的前段,左副链轮固连在左副轴的前端。左副链轮和左主链轮通过左链条相连,左主链轮与左副链轮的传动比为1∶1。左链条运动平面与左主轴垂直。左电机固定安装在机身内的机架上,操控系统能对左电机的转速、转向和转角范围进行控制。组装左拍翼装置时,确保左主摇杆处于左主轴的正上方竖直位置时,左副摇杆处于左副轴正上方竖直位置。
[0006] 右拍翼装置包括右电机、右主轴、右副轴、右主摇杆、右副摇杆、右主翼轴、右副翼轴、右主链轮、右链条、右副链轮和右翼片。右翼片是非刚性的,右翼片前缘厚后缘薄,靠近前缘的部分较硬,靠近后缘的部分较软,且有弹性。右主摇杆与右副摇杆等长。右翼片水平安装,右主翼轴与右翼片固连于右翼片的前缘靠右翼片的左端,右副翼轴与右翼片固连于右翼片的前缘中部,右主翼轴和右副翼轴处于同一水平面内。右主翼轴、右副翼轴、右副轴和右主轴相互平行。右主轴通过轴承安装在机身上,右主轴纵向水平布置,右主轴的前端与右电机的输出轴相连。右主摇杆的一端与右主轴的后端垂直固连于机身的右缺口内,右主摇杆的另一端通过轴承与右主翼轴垂直相连于右主翼轴的前端。右副轴通过轴承安装在机身上,右副轴处于右主轴的右侧且与右主轴在同一水平面内。右副摇杆的一端与右副轴的后端垂直固连于机身的右缺口内,右副摇杆的另一端通过轴承与右副翼轴垂直相连于右副翼轴的前端。机身的过右副摇杆的横截面在过右主摇杆的横截面的前方。右主链轮固连在右主轴的前段,右副链轮固连在右副轴的前端。右副链轮和右主链轮通过右链条相连,右主链轮与右副链轮的传动比为1∶1。右链条运动平面与右主轴垂直。右电机固定安装在机身内的机架上,操控系统能对右电机的转速、转向和转角范围进行控制。组装右拍翼装置时,确保右主摇杆处于右主轴的正上方竖直位置时,右副摇杆处于右副轴正上方竖直位置。
[0007] 左翼片和右翼片相同,其平面形状呈矩形,翼型采用上凸下凹型或上凸下平型。
[0008] 从该发明扑翼机的尾端往前端看,右拍翼装置的工作原理是:下扑过程:假设起始位置是右翼片处于较高位置,在操控系统的控制下,启动右电机顺时针转动,在右电机的驱动下,右主轴顺时针转动,带动右主摇杆顺时针转动,右副摇杆在右主链轮、右链条和右副链轮组成的传动比为1∶1的链传动构件的带动下与右主摇杆同步顺时针转动,保持右翼片的前缘处于水平位置下拍,沿翼展方向右翼片相同弦长位置下拍的位移相同,实现向下平拍。由于右翼片是非刚性的,有一定的柔度和弹性,右翼片下拍时右翼片的后缘要滞后右翼片的前缘一些。由于右翼片的翼型是上凸下凹型或上凸下平型,右翼片下拍产生较大的向上的升力和较小的向前的推力。上扑过程是:从右翼片处于较低位置开始,操控系统控制右电机反转,在右电机的驱动下,右主轴逆时针转动,带动右主摇杆逆时针转动,右副摇杆在右主链轮、右链条和右副链轮组成的传动比为1∶1的链传动构件的带动下与右主摇杆同步逆时针转动,保持右翼片的前缘处于水平位置上拍,沿翼展方向右翼片相同弦长位置上拍的位移相同,实现向上平拍。由于右翼片是非刚性的,有一定的柔度和弹性,右翼片上拍时右翼片的后缘也会滞后右翼片的前缘。由于右翼片的翼型是上凸下凹型或上凸下平型,与下拍相比,右翼片的后缘滞后右翼片的前缘的程度大一些。上拍右翼片产生较大的向前的推力和较小的向上的升力或不产生升力。右翼片拍动的快慢和角度范围是通过控制右电机的转速、转向和转角进行调节的,拍动的范围在0°至180°之间。若上扑使右主摇杆转至右主轴正上方处于竖直位置,下扑使右主摇杆转至右主轴正下方处于竖直位置,则扑动的范围为180°。右主摇杆和右副摇杆摇摆的最大角度为180°。
[0009] 左拍翼装置的工作原理与右拍翼装置的工作原理相同。从该发明扑翼机的尾端往前端看,左主轴逆时针转动,左翼片下拍;左主轴顺时针转动,左翼片上拍。左主摇杆和左副摇杆摇摆的最大角度为180°。
[0010] 左翼片和右翼片在上下拍动的过程中不会在翼展方向即横向产生水平分力,效率较高。
[0011] 将链传动方式更换成同步带传动方式可减轻该扑翼机的结构重量。左拍翼装置和右拍翼装置独立分开控制,左电机和右电机采用伺服电机,控制比较方便,尤其方便控制左拍翼装置和右拍翼装置的扑动角度范围及扑动速度,使该扑翼机飞行更加灵活安全。

附图说明

[0012] 图1是本发明一种电机驱动双摇杆平拍扑翼机的后视示意图,此图中,左拍翼装置和右拍翼装置处于下扑过程中,左翼片和右翼片处于下拍中,它们的前缘朝下,后缘朝上;图2是图1的俯视示意图;图3是图1的左视示意图;图4是本发明一种电机驱动双摇杆平拍扑翼机的左拍翼装置和右拍翼装置处于上扑过程时的后视示意图,图中,左翼片和右翼片处于上拍过程中,它们的前缘朝上,后缘朝下。
[0013] 图中,1-机身,11-左缺口,12-右缺口;2-尾翼,21-水平尾翼,22-垂直尾翼;3-左拍翼装置,30-左电机,31-左主轴,32-左副轴,33-左主摇杆,34-左副摇杆,35-左主翼轴,36-左副翼轴,37-左主链轮,38-左链条,39-左副链轮,310-左翼片,311-左翼片的前缘,312-左翼片的后缘;4-右拍翼装置,40-右电机,41-右主轴,42-右副轴,43-右主摇杆,44-右副摇杆,45-右主翼轴,46-右副翼轴,47-右主链轮,48-右链条,49-右副链轮,
410-右翼片,411-右翼片的前缘,412-右翼片的后缘;5-起落架。351表示左拍翼装置3扑动时左主翼轴35可能的最长运动轨迹;361表示左拍翼装置3扑动时左副翼轴36可能的最长运动轨迹;451表示右拍翼装置4扑动时右主翼轴45可能的最长运动轨迹,461表示右拍翼装置4扑动时右副翼轴46可能的最长运动轨迹。

具体实施方式

[0014] 现结合附图1~4对本发明加以具体说明:一种电机驱动双摇杆平拍扑翼机,包括机身1、尾翼2、左拍翼装置3、右拍翼装置4和起落架5。机身1内配有操控系统、机载设备和电源设备,该扑翼机飞行姿态由操控系统操纵,机载设备包括各种飞行仪器仪表和拍摄设备,采用锂电池为左拍翼装置3、右拍翼装置4、操控系统和机载设备供电。配置了自动导航自主驾驶装置或遥控设备,采用自动导航自主驾驶方式或遥控方式飞行。左拍翼装置3和右拍翼装置4结构和参数相同对称布置于机身1的左右两侧。尾翼2包括水平尾翼21和垂直尾翼22,水平尾翼21由前段的固定部分即水平安定面和后段的活动部分即升降舵组成,垂直尾翼22由前段的固定部分即垂直安定面和后段的活动部分即方向舵组成。升降舵在操控系统的操控下能上下偏转,向上偏转会使该扑翼机抬头,实现上仰;向下偏转会使该扑翼机低头,实现下俯。方向舵在操控系统的操控下左右偏转,能使该扑翼机向左或向右偏航。起落架5采用后三点式轮式起落架。为了结构紧凑且方便左拍翼装置3和右拍翼装置4能灵活上下扑动,在机身1的左右两侧分别设置了左缺口11和右缺口12。
[0015] 左拍翼装置3包括左电机30、左主轴31、左副轴32、左主摇杆33、左副摇杆34、左主翼轴35、左副翼轴36、左主链轮37、左链条38、左副链轮39和左翼片310。左翼片310是非刚性的,左翼片310前缘厚后缘薄,靠近前缘的部分较硬,靠近后缘的部分较软,且有弹性。左主摇杆33与左副摇杆34等长。左翼片310水平安装,左主翼轴35与左翼片310固连于左翼片310的前缘靠左翼片310的右端,左副翼轴36与左翼片310固连于左翼片310的前缘中部,左主翼轴35和左副翼轴36处于同一水平面内。左主翼轴35、左副翼轴36、左副轴32和左主轴31相互平行。左主轴31通过轴承安装在机身1上,左主轴31纵向水平布置,左主轴31的前端与左电机30的输出轴相连,左电机30采用高速电机的话,左电机30的动力通过减速后再传递给左主轴31。左主摇杆33的一端与左主轴31的后端垂直固连于机身1的左缺口11内,左主摇杆33的另一端通过轴承与左主翼轴35垂直相连于左主翼轴35的前端。左副轴32通过轴承安装在机身1上,左副轴32处于左主轴31的左侧且与左主轴31在同一水平面内。左副摇杆34的一端与左副轴32的后端垂直固连于机身1的左缺口11内,左副摇杆34的另一端通过轴承与左副翼轴36垂直相连于左副翼轴36的前端。机身1的过左副摇杆34的横截面在过左主摇杆33的横截面的前方。左主链轮37固连在左主轴31的前段,左副链轮39固连在左副轴32的前端。左副链轮39和左主链轮37通过左链条38相连,左主链轮37与左副链轮39的传动比为1∶1。左链条38运动平面与左主轴31垂直。左电机30固定安装在机身1内的机架上,操控系统能对左电机30的转速、转向和转角范围进行控制。组装左拍翼装置3时,确保左主摇杆33处于左主轴31的正上方竖直位置时,左副摇杆34处于左副轴32正上方竖直位置。
[0016] 右拍翼装置4包括右电机40、右主轴41、右副轴42、右主摇杆43、右副摇杆44、右主翼轴45、右副翼轴46、右主链轮47、右链条48、右副链轮49和右翼片410。右翼片410是非刚性的,右翼片410前缘厚后缘薄,靠近前缘的部分较硬,靠近后缘的部分较软,且有弹性。右主摇杆43与右副摇杆44等长。右翼片410水平安装,右主翼轴45与右翼片410固连于右翼片410的前缘靠右翼片410的左端,右副翼轴46与右翼片410固连于右翼片410的前缘中部,右主翼轴45和右副翼轴46处于同一水平面内。右主翼轴45、右副翼轴46、右副轴42和右主轴41相互平行。右主轴41通过轴承安装在机身1上,右主轴41纵向水平布置,右主轴41的前端与右电机40的输出轴相连,右电机40采用高速电机的话,右电机40的动力通过减速后再传递给右主轴41。右主摇杆43的一端与右主轴41的后端垂直固连于机身1的右缺口12内,右主摇杆43的另一端通过轴承与右主翼轴45垂直相连于右主翼轴45的前端。右副轴42通过轴承安装在机身1上,右副轴42处于右主轴41的右侧且与右主轴41在同一水平面内。右副摇杆44的一端与右副轴42的后端垂直固连于机身1的右缺口12内,右副摇杆44的另一端通过轴承与右副翼轴46垂直相连于右副翼轴46的前端。机身1的过右副摇杆44的横截面在过右主摇杆43的横截面的前方。右主链轮47固连在右主轴41的前段,右副链轮49固连在右副轴42的前端。右副链轮49和右主链轮47通过右链条48相连,右主链轮47与右副链轮49的传动比为1∶1。右链条48运动平面与右主轴41垂直。右电机40固定安装在机身1内的机架上,操控系统能对右电机40的转速、转向和转角范围进行控制。组装右拍翼装置4时,确保右主摇杆43处于右主轴41的正上方竖直位置时,右副摇杆44处于右副轴42正上方竖直位置。
[0017] 左翼片310和右翼片410相同,其平面形状呈矩形,翼型采用上凸下凹型或上凸下平型。
[0018] 从该发明扑翼机的尾端往前端看,右拍翼装置4的工作原理是:下扑过程:假设起始位置是右翼片410处于较高位置,在操控系统的控制下,启动右电机40顺时针转动,在右电机40的驱动下,右主轴41顺时针转动,带动右主摇杆43顺时针转动,右副摇杆44在右主链轮47、右链条48和右副链轮49组成的传动比为1∶1的链传动构件的带动下与右主摇杆43同步顺时针转动,保持右翼片的前缘411处于水平位置下拍,沿翼展方向右翼片410相同弦长位置下拍的位移相同,实现向下平拍。由于右翼片410是非刚性的,有一定的柔度和弹性,右翼片410下拍时右翼片的后缘412要滞后右翼片的前缘411一些。由于右翼片410的翼型是上凸下凹型或上凸下平型,右翼片410下拍产生较大的向上的升力和较小的向前的推力。上扑过程是:从右翼片410处于较低位置开始,操控系统控制右电机40反转,在右电机40的驱动下,右主轴41逆时针转动,带动右主摇杆43逆时针转动,右副摇杆44在右主链轮47、右链条48和右副链轮49组成的传动比为1∶1的链传动构件的带动下与右主摇杆43同步逆时针转动,保持右翼片410的前缘处于水平位置上拍,沿翼展方向右翼片410相同弦长位置上拍的位移相同,实现向上平拍。由于右翼片410是非刚性的,有一定的柔度和弹性,右翼片410上拍时右翼片的后缘412也会滞后右翼片的前缘411。由于右翼片410的翼型是上凸下凹型或上凸下平型,与下拍相比,右翼片的后缘412滞后右翼片的前缘411的程度大一些。上拍右翼片410产生较大的向前的推力和较小的向上的升力或不产生升力。右翼片410拍动的快慢和角度范围是通过控制右电机40的转速、转向和转角进行调节的,拍动的范围在0°至180°之间。若上扑使右主摇杆43转至右主轴41正上方处于竖直位置,下扑使右主摇杆43转至右主轴41正下方处于竖直位置,则扑动的范围为180°。
右主摇杆43和右副摇杆44摇摆的最大角度为180°。
[0019] 左拍翼装置3的工作原理与右拍翼装置4的工作原理相同。左拍翼装置3和右拍翼装置4下扑或上扑时,左主轴31和右主轴41的转向相反:从该发明扑翼机的尾端往前端看,左主轴31逆时针转动,左翼片310下拍;左主轴31顺时针转动,左翼片310上拍。左主摇杆33和左副摇杆34摇摆的最大角度为180°。
[0020] 左翼片310和右翼片410在上下拍动的过程中不会在翼展方向即横向产生水平分力,效率较高。
[0021] 将链传动方式更换成同步带传动方式可减轻该扑翼机的结构重量。左拍翼装置3和右拍翼装置4独立分开控制,左电机30和右电机40采用伺服电机,控制比较方便,尤其方便控制左拍翼装置3和右拍翼装置4的扑动角度范围及扑动速度,使该扑翼机飞行更加灵活安全。
[0022] 所述链传动方式可更换成同步带传动方式,具体变化为:将左主链轮37、左链条38和左副链轮39相应更换成左主同步轮、左同步带和左副同步轮,左主同步轮与左副同步轮的传动比为1∶1;将右主链轮47、右链条48和右副链轮49相应更换成右主同步轮、右同步带和右副同步轮,右主同步轮与右副同步轮的传动比为1∶1。
[0023] 机身1内配有摄像机及信息处理系统,能进行航拍,能将拍摄的影像信息传送到地面设备。机上和地面配置匹配的遥控设备该扑翼机能实现遥控飞行。
[0024] 该扑翼机采用手投方式起飞或采用跑道滑行方式起飞;将左翼片310和右翼片410锁定在同高的过左主轴31的水平位置或高于过左主轴31的水平位置,方便该扑翼机滑翔或降落。
[0025] 本发明一种电机驱动双摇杆平拍扑翼机可用于航拍、地理测量、交通执勤、农林作业、军事侦查和抢险救灾等多种任务。

电机驱动双摇杆平拍扑翼机委托购买说明

填写需求表单支付预付款

平台根据需求优化购买方案

确认购买方案支付尾款

平台办理变更等待成功通知

电机驱动双摇杆平拍扑翼机购买流程说明

发起委托,需要先支付100元预付款,委托不成功,全额退返预付款;

平台收到需求后,会在第一时间联系您,给到您最佳购买方案;

您在确认购买方案后,需支付全额专利购买费,预付款可抵扣购买费,专利购买费具体参见下方表格;

平台确认收款后,将帮您办理专利购买、专利过户等全流程手续;

平台代购专利失败,将全额退返专利购买费,包括预付款;

电机驱动双摇杆平拍扑翼机专利购买费用

授权未缴费=专利裸价+著录项变更(200元)+登办费(当年年费+5元印花税)+恢复权利请求费1000元(按实收)+委托服务费(200元)+税金(专利裸价+委托服务费)x6%

已下证=专利裸价+著录项变更(200元)+滞纳金(按实收)+恢复权利请求费1000元(按实收)+委托服务费(200元)+税金(专利裸价+委托服务费)x6%

电机驱动双摇杆平拍扑翼机购买费用说明

专利转让费用

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。更多

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,最快多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

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