仿生自適應撲翼飛行器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種仿生自適應撲翼飛行器，包括仿生自適應多驅動柔性翅膀、微處理器、機身、尾翼、微電機、鉸鏈傳動裝置、可充電電源、傳感器、全球定位系統、信號接收發射器；所述仿生自適應多驅動柔性翅膀安裝在機身兩側；所述微處理器、微電機、鉸鏈傳動裝置、可充電電源、傳感器、全球定位系統、信號接收發射器與微處理器相連接；所述可充電電源與微處理器、微電機相連接。本發明的仿生自適應多驅動柔性翅膀采用前緣主翅脈驅動、中樞主翅脈驅動、支翅脈系列驅動的多驅動協同工作，有利于仿生撲翼飛行器能夠在各種復雜自然環境中自適應撲翼安全飛行，仿生自適應多驅動柔性翅膀的多層結構具有自發電自供電的功能，可以廣泛使用在軍用、民用等領域。
【專利說明】
仿生自適應撲翼飛行器
技術領域
[0001]本發明涉及飛行器技術領域，更具體地說，涉及一種具有仿生多驅動柔性翅膀的仿生自適應撲翼飛行器。
【背景技術】
[0002]撲翼飛行方式廣泛的應用于自然界鳥類和昆蟲的飛行之中，與固定翼和旋翼飛行模式相比，撲翼飛行僅依靠翼面的撲動即可同時產生升力和推力，可以快速的起飛、加速、懸停，具有飛行效率高，機動性好和靈活性好的特點。仿生撲翼飛行機器人是一種模擬飛行生物的撲翼飛行模式，集成微機電系統、微動力系統、微控制系統等多種前沿技術于一體的先進微小飛行機器人，能夠在軍事領域和民用領域發揮巨大作用，是近年來研究開發的熱點。
[0003]仿生撲翼飛行器是一種集合多種先進技術為一體的復雜系統，涉及到仿生學、非定常空氣動力學、微機械學、微電子學等多個先進學科，目前的技術還存在一些問題，如:如何解決在各種氣象條件下的撲翼翅膀的仿生飛行系列多種復雜形態調控，以及如何解決可持續能源與可持續動力問題等，這些都是面臨的重要問題。伴隨著微小電動機技術的進步，電池成為了新型撲翼飛行器的首選能量來源，電池具有比內燃式發動機緊湊的結構和較好的維護性，但存在其能量密度比較低的問題，因此發展新型可充電電源技術，并能夠為飛行器電源持續提供補充新能量顯得日益迫切重要。

【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題在于，提供一種具有多驅動柔性翅膀的仿生自適應撲翼飛行器。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種仿生自適應撲翼飛行器，包括，仿生自適應多驅動柔性翅膀、微處理器、機身、尾翼、微電機、鉸鏈傳動裝置、可充電電源、傳感器、全球定位系統、信號接收發射器;所述仿生自適應多驅動柔性翅膀安裝在機身兩側;所述尾翼安裝在機身后面;所述微處理器、微電機、鉸鏈傳動裝置、可充電電源、傳感器、全球定位系統、信號接收發射器與微處理器相連接;所述可充電電源與微處理器、微電機相連接，并提供工作電源;可充電電源包括電池及其它形式的電源；
[0006]所述仿生自適應多驅動柔性翅膀包括:前緣主翅脈、中樞主翅脈、支翅脈系列以及柔性翅膀;前緣主翅脈在柔性翅膀前端；中樞主翅脈在柔性翅膀側面;支翅脈系列位于柔性翅膀的中間層;前緣主翅脈和中樞主翅脈支撐柔性翅膀，前緣主翅脈和中樞主翅脈與機身相連接。
[0007]上述方案中，所述柔性翅膀具有多層結構，包括:光伏發電層、支撐材料層、支翅脈系列及電極電路層、壓電發電層;層與層間采用樹脂或者其它方式相粘結，樹脂包括聚酯樹月旨、乙烯樹脂、環氧樹脂;所述支翅脈系列及電極電路層包括:支翅脈系列、支翅脈系列驅動電路、光伏發電層連接電路線、壓電發電層連接電路線、微電機電路線;所述前緣主翅脈、中樞主翅脈與鉸鏈傳動裝置相連接;所述鉸鏈傳動裝置與微電機相連接;所述前緣主翅脈和中樞主翅脈采用碳纖維材料、碳纖維復合材料、納米碳管復合材料、有機無機雜化復合材料或有機高分子材料制作。
[0008]上述方案中，所述支翅脈系列根據飛行器具體翅膀大小、形態、飛行設計需要來確定支翅脈具體數量、分布方式及分布形式，包括:支翅脈交叉形成三邊形、四邊形、五邊形、六邊形系列網格及其組合運用；所述支翅脈系列能夠形成不同的復雜驅動，使仿生自適應多驅動柔性翅膀形成不同彎曲狀態，以實現自適應復雜飛行的需要。
[0009]上述方案中，所述支翅脈系列的驅動采用支翅脈雙晶片懸臂梁式壓電驅動器，其兩層為壓電瓷條，中間為碳纖維;上下兩片壓電陶瓷條在外加電壓作用下，則發生不相同的伸長，引起支翅脈懸臂梁式結構彎曲，在支翅脈末端實現位移的輸出。
[0010]上述方案中，所述支翅脈系列的驅動包括:支翅脈人造肌肉驅動，包括采用電致伸縮的聚合物人造肌肉EPAM或/和離子聚合物金屬復合物IPMC，當通入電流時就會發生伸縮、彎曲。
[0011]上述方案中，所述支翅脈系列的驅動還包括:形狀記憶合金驅動支翅脈、電磁驅動支翅脈;所述形狀記憶合金驅動支翅脈采用熱敏絲材料;所述電磁驅動支翅脈為給電磁驅動支翅脈的定磁極輸入不同占空比的電流，動磁極就能夠產生一定頻率和幅值的振動，帶動支翅脈做各種拍打運動。
[0012]上述方案中，所述光伏發電層包括:光伏發電薄膜、光伏發電纖維、光伏發電片、光伏發電復合材料或納米光伏發電材料;所述支撐材料層包括:聚酯薄膜、聚酰亞胺膜、聚酯纖維膜、有機薄膜、有機-無機雜化薄膜、復合纖維膜、聚苯乙烯膜、聚氨酯膜、聚氯乙烯膜、納米材料膜、鋁蜂窩或輕木;所述壓電發電層包括:壓電發電薄膜、壓電發電纖維、壓電陶瓷發電片或壓電纖維復合材料。
[0013]上述方案中，所述尾翼與鉸鏈傳動裝置相連接;所述鉸鏈傳動裝置與微電機相連接;在微處理器指令下，微電機通過鉸鏈裝置帶動尾翼實現V字形態、U字形態或扇型態以及其它飛行型態的各種變化;所述尾翼材料包括:碳纖維復合材料、不銹鋼材料、鈦材料、鋁合金材料、無機材料、有機材料、復合材料、納米材料。
[0014]上述方案中，所述傳感器包括:風力傳感器、風向傳感器、飛行速度傳感器、飛行高度傳感器、飛行振動傳感器、環境溫度傳感器、環境濕度傳感器。
[0015]上述方案中，所述可充電電源包括:至少兩個；兩個可充電電源采用輪換工作方式，當一個可充電電源處于充電工作狀態時，則另一個可充電電源則處于為微處理器、微電機、支翅脈系列驅動提供工作電源;所述仿生自適應多驅動柔性翅膀多層結構中光伏發電層和壓電發電層所發的電，提供給可充電電源儲存待用。
[0016]上述方案中，所述微處理器包括:微型計算機芯片、微型存儲器;所述微處理器與傳感器相連接，接收并處理傳感器提供的環境與飛行信息；所述微處理器通過信號接收發射器與基站數據控制中心相連接，執行并完成基站數據控制中心的各種工作指令;所述微處理器與微電機、支翅脈系列驅動相連接，并通過微電機帶動鉸鏈傳動裝置，并帶動前緣主翅脈驅動、中樞主翅脈驅動來完成飛行中大幅度的拍打、扭轉動作;通過微電機帶動鉸鏈傳動裝置來調整尾翼不同形態來穩定飛行姿態;通過執行支翅脈系列驅動，來自適應環境條件變化，協同前緣主翅脈驅動、中樞主翅脈驅動、尾翼驅動來共同完成爬升、懸停、俯沖各種復雜的飛行動作。
[0017]本發明提供的仿生自適應撲翼飛行器的工作過程如下:
[0018]仿生自適應撲翼飛行器的微處理器通過信號接收發射器接收到基站數據控制中心發來的執行飛行任務指令，傳感器將外界環境的風力參數等信息傳輸給微處理器;微處理器根據基站數據控制中心確定的飛行任務與飛行參數，指令第一微電機、第二微電機、支翅脈系列驅動開始執行起飛程序;第一可充電電源向微處理器、第一微電機、第二微電機、支翅脈系列驅動提供工作電源;第二可充電電源則處于被充電工作狀態。第一微電機通過第一鉸鏈傳動裝置帶動前緣主翅脈驅動和中框主翅脈驅動工作，仿生自適應多驅動柔性翅膀開始較大幅度拍打，氣流對仿生自適應撲翼飛行器產生一定的升力和推動力，仿生自適應撲翼飛行器開始起飛升空飛行;第二微電機通過第二鉸鏈傳動裝置帶動尾翼驅動，使尾翼形態呈現起飛時姿態;仿生自適應多驅動柔性翅膀中的支翅脈系列驅動在微處理器的起飛指令下，按照起飛程序要求使支翅脈系列中的部分支翅脈或支翅脈網格驅動，協同前緣主翅脈驅動、中樞主翅脈驅動，尾翼驅動，協同完成仿生自適應撲翼飛行器的起飛升空過程。
[0019]當仿生自適應撲翼飛行器起飛升空到飛行任務確定的飛行高度，傳感器將飛行高度信息傳輸給微處理器;微處理器指令第一微電機、第二微電機、支翅脈系列驅動開始執行穩定飛行程序;第一微電機通過第一鉸鏈傳動裝置帶動前緣主翅脈驅動和中樞主翅脈驅動仿生自適應多驅動柔性翅膀的形態和飛行角度調整;第二微電機通過第二鉸鏈傳動裝置帶動尾翼驅動，使尾翼形態呈現穩定飛行時姿態;仿生自適應多驅動柔性翅膀中的支翅脈系列驅動在微處理器飛行指令下，按照穩定飛行程序使支翅脈系列驅動中的部分支翅脈或部分支翅脈網格驅動，協同前緣主翅脈驅動、中樞主翅脈驅動、尾翼驅動，協同完成仿生自適應撲翼飛行器的穩定飛行過程。
[0020]當仿生自適應撲翼飛行器在空中飛行遇到強氣流或強風，傳感器將強氣流或強大風信息傳輸給微處理器;微處理器指令第一微電機、第二微電機、支翅脈系列驅動開始執行遭遇強氣流或強風的安全飛行程序;第一微電機通過第一鉸鏈傳動裝置帶動前緣主翅脈驅動和中樞主翅脈驅動進行仿生自適應多驅動柔性翅膀的形態和飛行角度進行安全飛行調整;第二微電機通過第二鉸鏈傳動裝置帶動尾翼驅動，使尾翼形態呈現飛行安全保護姿態；仿生自適應多驅動柔性翅膀中的支翅脈系列驅動在微處理器指令執行遭遇強氣流或強風的安全飛行程序，協同前緣主翅脈驅動、中樞主翅脈驅動、尾翼驅動，協同完成仿生自適應撲翼飛行器的安全飛行。
[0021]當仿生自適應撲翼飛行器按照微處理器的飛行指令，在空中飛行時，仿生自適應多驅動柔性翅膀多層結構中的光伏發電層在陽光照射下，開始光伏發電；光伏發電通過電極電路層與可充電電源相連接，將光伏發電輸送給可充電電源存儲備用；由于飛行器翅膀在飛行過程中的不斷拍打、扭轉產生振動能量，包括:前緣主翅脈驅動翅膀產生的振動能量，中樞主翅脈驅動翅膀產生的振動能量，支翅脈驅動翅膀產生的振動能量，以及氣流產生振動能量;在各種不同的振動能量的共同作用下，仿生自適應多驅動柔性翅膀多層結構中的壓電發電層則不斷后地發電，其壓電發電也輸送給充電電源存儲備用。在仿生自適應撲翼飛行器中至少有兩個可充電電源；當其中一個可充電電源處于被充電工作狀態時，另一個可充電電源則向微處理器、第一微電機、第二微電機、支翅脈系列驅動及其它需用電設備提供可持續工作的電源。
[0022]仿生自適應撲翼飛行器在傳感器、全球定位系統、基站數據控制中心、微處理器的協同調控下能夠自適應地完成各種不同的安全飛行任務；由于仿生自適應撲翼飛行器中的仿生自適應多驅動柔性翅膀具有特殊的多層結構，在飛行過程中光伏發電層和壓電發電層均可以自發電并向飛行器提供可持續飛行的電源能量。
[0023]實施本發明的仿生自適應撲翼飛行器具有以下有益效果:
[0024]a、本發明的仿生自適應多驅動柔性翅膀采用前緣主翅脈驅動、中樞主翅脈驅動、支翅脈系列驅動的協同工作，而支翅脈系列驅動根據飛行器具體仿生翅膀大小、形態、飛行需要來確定支翅脈具體數量、分布方式及分布形式，包括:支翅脈交叉形成三邊形、四邊形、五邊形、六邊形系列網格及其組合運用，有利于在復雜環境中變化飛行器柔性翅膀形態、角度、拍打頻率，有利于仿生撲翼飛行器能夠在各種復雜自然環境中自適應撲翼安全飛行。
[0025]b、本發明的仿生自適應多驅動柔性翅膀采用多層結構，并具有光伏發電和壓電發電的雙發電工作模式，在飛行或停航中由于太陽光對飛行器翅膀的照射，能夠產生光伏發電；在飛行過程中，由于飛行器翅膀不斷地拍打、扭轉產生各種振動能量，包括:前緣主翅脈驅動產生的振動能量，中樞主翅脈驅動產生的振動能量;支翅脈系列驅動產生的振動能量，以及氣流產生的振動能量;這些各種振動能量將被多層結構中的壓電發電層收集并產生壓電發電效應;雙發電工作模式能夠為仿生自適應撲翼飛行器自發電自供電，并提供了可持續飛行的電源能量。
[0026]C、本發明采用微處理器、傳感器、全球定位系統、信號接收發射器與基站數據控制中心相結合，提高了仿生自適應撲翼飛行器的可控性、安全性、飛行自適應性、飛行持久性，可以廣泛使用在軍用、民用等各種復雜飛行環境。
【附圖說明】
[0027]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0028]圖1是本發明仿生自適應撲翼飛行器的工作框圖；
[0029]圖2是本發明仿生自適應撲翼飛行器的結構示意圖；
[0030]圖3是圖2中的A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0031]為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本發明的【具體實施方式】。
[0032]本發明仿生自適應撲翼飛行器工作框圖見圖1，結構示意圖見圖2、圖3，包括:仿生自適應多驅動柔性翅膀1、微處理器2、機身3、尾翼4、微電機5、鉸鏈傳動裝置6、可充電電源
7、傳感器8、全球定位系統9、信號接收發射器10;仿生自適應多驅動柔性翅膀I安裝在機身3兩側;尾翼4安裝在機身3后面;微處理器2、微電機5、鉸鏈傳動裝置6、可充電電源7、傳感器
8、全球定位系統9、信號接收發射器10裝配在機身3內；微電機5、傳感器8、全球定位系統9、信號接收發射器10與微處理器2相連接;可充電電源7與微處理器2、微電機5相連接，并提供工作電源;本實施例的可充電電源采用可充電電池7。
[0033]仿生自適應撲翼飛行器的仿生自適應多驅動柔性翅膀I包括:前緣主翅脈15、中樞主動脈16、支翅脈系列17以及柔性翅膀;前緣主翅脈15在柔性翅膀前端，中樞主翅脈16在柔性翅膀側面;支翅脈系列17在柔性翅膀的中間層;前緣主翅脈15和中樞主翅脈16對柔性翅膀起支撐作用，它們與機身3相連接;所述柔性翅膀具有多層結構，見圖3，包括:光伏發電層U、支撐材料層12、支翅脈系列及電極電路層13、壓電發電層14;光伏發電層11采用光伏發電薄膜;支撐材料層12采用聚酯薄膜;壓電發電層14采用壓電發電薄膜;支翅脈系列及電極電路層13包括:支翅脈系列17、支翅脈系列驅動電極、連接電路線;前緣主翅脈15、中樞主翅脈16與鉸鏈傳動裝置6相連接;鉸鏈傳動裝置6與微電機5相連接;前緣主翅脈15和中樞主翅脈16采用碳纖維材料;支翅脈系列17采用網格形式;支翅脈系列驅動采用雙晶片懸臂梁式壓電驅動器對翅脈系列實行可調控的位移輸出；尾翼采用碳纖維復合材料;可充電電池7采用兩個輪換工作方式，當第一可充電電池7處于充電工作狀態時，則第二可充電電池7則處于為微處理器2、微電機5、支翅脈系列驅動17提供工作電源;仿生自適應多驅動柔性翅膀I多層結構中光伏發電層11和壓電發電層14所發的電，提供給可充電電池7儲存待用。
[0034]微處理器2包括:微型計算機芯片、微型存儲器;微處理器2與傳感器8相連接，接收并處理感器8提供的環境信息與飛行信息;微處理器2通過信號接收發射器10與基站數據控制中心相連接，執行并完成基站數據控制中心的各種工作指令。
[0035]本發明提供的仿生自適應撲翼飛行器的工作過程如下:
[0036]仿生自適應撲翼飛行器的微處理器2通過信號接收發射器10接收到基站數據控制中心發來的執行飛行任務指令，傳感器8將外界環境的風力參數等信息傳輸給微處理器2;微處理器2根據基站數據控制中心確定的飛行任務與飛行參數，發指令給第一微電機5、第二微電機5、支翅脈系列驅動17開始執行起飛程序;第一可充電電池7向微處理器2、第一微電機5、第二微電機5、支翅脈系列驅動17提供工作電源;第二可充電電池7則處于被充電工作狀態。第一微電機5通過第一鉸鏈傳動裝置6帶動前緣主翅脈驅動15和中樞主翅脈驅動16工作，仿生自適應多驅動柔性翅膀I開始產生一定頻率的較大幅度拍打，氣流對具有自適應多驅動柔性翅膀的仿生撲翼飛行器產生一定的升力和推動力，仿生自適應撲翼飛行器開始起飛升空飛行;第二微電機5通過第二鉸鏈傳動裝置6帶動尾翼4驅動，使尾翼4形態顯現起飛時的姿態;仿生自適應多驅動柔性翅膀I中的支翅脈系列驅動17在微處理器的起飛指令下，按照起飛程序要求使支翅脈系列中的部分支翅脈網格驅動，協同前緣主翅脈驅動15、中樞主翅脈驅動16、尾翼驅動4，協同完成仿生自適應撲翼飛行器的起飛升空過程。
[0037]當仿生自適應撲翼飛行器起飛升空到飛行任務確定的飛行高度，傳感器8將飛行高度信息傳輸給微處理器2;微處理器2指令第一微電機5、第二微電機5、支翅脈系列驅動17開始執行穩定飛行程序;第一微電機5通過第一鉸鏈傳動裝置6帶動前緣主翅脈驅動15和中樞主翅脈驅動16進行仿生自適應多驅動柔性翅膀I的形態和飛行角度調整;第二微電機5通過第二鉸鏈傳動裝置6帶動尾翼4驅動，使尾翼4形成呈現穩定飛行姿態;仿生自適應多驅動柔性翅膀I中的支翅脈系列驅動17在微處理器2的飛行指令下，按照穩定飛行程序使支翅脈系列驅動17中的部分支翅脈網格驅動，協同完成仿生自適應撲翼飛行器的穩定飛行過程。
[0038]當仿生自適應撲翼飛行器在空中飛行遭遇到強氣流或強風，傳感器8將強氣流或強風信息傳輸給微處理器2;微處理器2指令第一微電機5、第二微電機5、支翅脈系列驅動17開始執行遭遇強氣流或強風的安全飛行程序;第一微電機5通過第一鉸鏈傳動裝置6帶動前緣主翅脈驅動15和中樞主翅脈驅動16進行仿生自適應多驅動柔性翅膀的形態和飛行角度進行安全飛行調整;第二微電機5通過第二鉸鏈傳動裝置6帶動尾翼驅動4，使尾翼4形態呈現飛行安全保護姿態;仿生自適應多驅動柔性翅膀I中的支翅脈系列驅動17在微處理器2指令執行遭遇強氣流或強風的安全飛行程序，與前緣主翅脈驅動15、中樞主翅脈驅動16、尾翼驅動4 一道，協同完成仿生自適應撲翼飛行器的安全飛行。
[0039]當仿生自適應撲翼飛行器按照微處理器2的飛行指令，在空中飛行時，仿生自適應多驅動柔性翅膀I的多層結構中的光伏發電薄膜11在陽光照射下，開始光伏發電;光伏發電通過電極電路層13與第二可充電電池7相連接，將光伏發電輸送給第二可充電電池7存儲備用；由于飛行器翅膀I在飛行過程中的不斷拍打、扭轉產生振動能量，包括:前緣主翅膀脈15驅動產生的振動能量，中樞主翅脈16驅動產生的振動能量，支翅脈系列17驅動產生的振動能量，以及氣流產生的振動能量;在各種不同振動能量的共同作用下，仿生自適應多驅動柔性翅膀多層結構中的壓電發電層14則不斷地發電，其壓電發電也輸送給第二可充電電池7存儲備用。
[0040]仿生自適應撲翼飛行器在傳感器8、全球定位系統9、基站數據控制中心、微處理器2的協同調控下，能夠自適應地完成各種不同的安全飛行任務；由于仿生自適應多驅動柔性翅膀具有特殊的多層結構，在飛行過程中光伏發電層11和壓電發電層14均可以自發電并向飛行器提供可持續飛行的電源能量。
[0041]上面結合附圖對本發明的實施例進行了描述，但是本發明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發明的保護之內。
【主權項】
1.一種仿生自適應撲翼飛行器，其特征在于，包括仿生自適應多驅動柔性翅膀、微處理器、機身、尾翼、微電機、鉸鏈傳動裝置、可充電電源、傳感器、全球定位系統、信號接收發射器;所述仿生自適應多驅動柔性翅膀安裝在機身兩側;所述尾翼安裝在機身后面;所述微處理器、微電機、鉸鏈傳動裝置、可充電電源、傳感器、全球定位系統、信號接收發射器與微處理器相連接;所述可充電電源與微處理器、微電機相連接，并提供工作電源； 所述仿生自適應多驅動柔性翅膀包括:前緣主翅脈、中樞主翅脈、支翅脈系列以及柔性翅膀;前緣主翅脈在柔性翅膀前端；中樞主翅脈在柔性翅膀側面;支翅脈系列位于柔性翅膀的中間層;前緣主翅脈和中樞主翅脈支撐柔性翅膀，前緣主翅脈和中樞主翅脈與機身相連接。2.根據權利要求1所述的仿生自適應撲翼飛行器，其特征在于，所述仿生自適應多驅動柔性翅膀具有多層結構，包括:光伏發電層、支撐材料層、支翅脈系列及電極電路層、壓電發電層;層與層間相互粘結;所述支翅脈系列及電極電路層包括:支翅脈系列、支翅脈系列驅動電路、光伏發電層連接電路線、壓電發電層連接電路線、微電機電路線;所述前緣主翅脈、中樞主翅脈與鉸鏈傳動裝置相連接;所述鉸鏈傳動裝置與微電機相連接;所述前緣主翅脈和中樞主翅脈采用碳纖維材料、碳纖維復合材料、納米碳管復合材料、有機無機雜化復合材料或有機高分子材料制作。3.根據權利要求1或2所述的仿生自適應撲翼飛行器，其特征在于，所述支翅脈系列根據飛行器具體翅膀大小、形態、飛行設計需要來確定支翅脈具體數量、分布方式及分布形式，包括:支翅脈交叉形成三邊形、四邊形、五邊形、六邊形系列網格及其組合運用；所述支翅脈系列能夠形成不同的復雜驅動，使仿生自適應多驅動柔性翅膀形成不同彎曲狀態，以實現仿生自適應復雜飛行的需要。4.根據權利要求1或2所述的仿生自適應撲翼飛行器，其特征在于，所述支翅脈系列的驅動采用支翅脈雙晶片懸臂梁式壓電驅動器，其兩層為壓電瓷條，中間為碳纖維;上下兩片壓電陶瓷條在外加電壓作用下，則發生不相同的伸長，引起支翅脈懸臂梁式結構彎曲，在支翅脈末端實現位移的輸出。5.根據權利要求1或2所述的仿生自適應撲翼飛行器，其特征在于，所述支翅脈系列的驅動包括:支翅脈人造肌肉驅動，包括采用電致伸縮的聚合物人造肌肉EPAM或/和離子聚合物金屬復合物IPMC，當通入電流時就會發生伸縮、彎曲。6.根據權利要求1或2所述的仿生自適應撲翼飛行器，其特征在于，所述支翅脈系列的驅動還包括:形狀記憶合金驅動支翅脈、電磁驅動支翅脈;所述形狀記憶合金驅動支翅脈采用熱敏絲材料;所述電磁驅動支翅脈為給電磁驅動支翅脈的定磁極輸入不同占空比的電流，動磁極就能夠產生一定頻率和幅值的振動，帶動支翅脈做各種拍打運動。7.根據權利要求1或2所述的仿生自適應撲翼飛行器，其特征在于，所述光伏發電層包括:光伏發電薄膜、光伏發電纖維、光伏發電片、光伏發電復合材料或納米光伏發電材料;所述支撐材料層包括:聚酯薄膜、聚酰亞胺膜、聚酯纖維膜、有機薄膜、有機-無機雜化薄膜、復合纖維膜、聚苯乙烯膜、聚氨酯膜、聚氯乙烯膜、納米材料膜、鋁蜂窩或輕木;所述壓電發電層包括:壓電發電薄膜、壓電發電纖維、壓電陶瓷發電片或壓電纖維復合材料。8.根據權利要求1所述的仿生自適應撲翼飛行器，其特征在于，所述尾翼與鉸鏈傳動裝置相連接;所述鉸鏈傳動裝置與微電機相連接;在微處理器指令下，微電機通過鉸鏈裝置帶動尾翼實現V字形態、U字形態或扇型態以及其它飛行型態的各種變化;所述尾翼材料包括:碳纖維復合材料、不銹鋼材料、鈦材料、鋁合金材料、無機材料、有機材料、復合材料、納米材料。9.根據權利要求1所述的仿生自適應撲翼飛行器，其特征在于，所述傳感器包括:風力傳感器、風向傳感器、飛行速度傳感器、飛行高度傳感器、飛行振動傳感器、環境溫度傳感器、環境濕度傳感器。10.根據權利要求1所述的仿生自適應撲翼飛行器，其特征在于，所述可充電電源包括:至少兩個;兩個可充電電源采用輪換工作方式，當一個可充電電源處于充電工作狀態時，則另一個可充電電源則處于為微處理器、微電機、支翅脈系列驅動提供工作電源;所述仿生自適應多驅動柔性翅膀多層結構中光伏發電層和壓電發電層所發的電，提供給可充電電源儲存待用。11.根據權利要求1所述的仿生自適應撲翼飛行器，其特征在于，所述微處理器包括:微型計算機芯片、微型存儲器;所述微處理器與傳感器相連接，接收并處理傳感器提供的環境與飛行信息;所述微處理器通過信號接收發射器與基站數據控制中心相連接，執行并完成基站數據控制中心的各種工作指令;所述微處理器與微電機、支翅脈系列驅動相連接，并通過微電機帶動鉸鏈傳動裝置，并帶動前緣主翅脈驅動、中樞主翅脈驅動來完成飛行中大幅度的拍打、扭轉動作;通過微電機帶動鉸鏈傳動裝置來調整尾翼不同形態來穩定飛行姿態；通過微電機來執行支翅脈系列驅動，來自適應環境條件變化，協同前緣主翅脈驅動、中樞主翅脈驅動、尾翼驅動來共同完成爬升、懸停、俯沖各種復雜的飛行動作。
【文檔編號】B64C33/02GK105905297SQ201610234469
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月15日
【發明人】袁曦明, 袁楠, 袁一楠
【申請人】中國地質大學（武漢）