仿生扑翼飞行器设计与制作

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1、宁夏大学机械工程学院2012届毕业设计仿生扑翼飞行器设计与制作摘要：随着仿生学的发展和材料动力技术的不断进步，人类能更好的模仿生物的运动，向大自然学习，服务人类。像鸟一样的飞行是人类几千年的梦想，近几年科研人员在扑翼飞行器的研究和制造方面有了很大的发展，目前世界上已经出现了许多扑翼飞行器，但其仿生程度任然较低。通过学习和研究我们选用了对称的五杆机构来实现飞行器的机翼的动作，并按照飞行原理设计了飞行器的升力机构和推力机构，最后做出了实物，进行了飞行试验。关键词：仿生;扑翼飞行器;五杆机构;空气动力学;飞行试验Designingandp

2、roductingoftheflappingwingflightvehicleinbionicsABSTRACT:Alongwiththedevelopmentofbionicsandmaterialpowertechnologyadvances,mankindcanbetterimitatebiologicalmovement,learningtonatureandservicinghuman.FlyingLikeabirdisthedreamofhumanforseveralthousandyears,Inrecentyears

3、researchersMadegreatprogressintheflappingwingflightvehicleresearchandmanufacturing.Therearealreadysomekindoftheflappingwingflightvehiclesinthewordrecently,butthebionicdegreelowerstill.Withthestudyingandresearchingwechoosethesymmetricalfive-barmechanismtorealizetheactio

4、nofthewingoftheaircraft,Accordingtotheprincipleoffly.Idesigntheliftinstitutionsandthrustinstitutions.FinallyImadethecraft,andtestit.KEYWORDS:Bionic;Theflappingwingflightvehicle;Five-barmechanism;Aerodynamics;Flighttest21宁夏大学机械工程学院2012届毕业设计目录1前言21.1本次毕业设计课题的目的、意义21.2仿生扑

5、翼飞行器简介22.1仿生扑翼飞行器优缺点42.2仿生扑翼飞行器的结构组成43仿生扑翼飞行器的原理和设计53.1飞行器的飞行原理53.2对鸟类飞行的分析53.3机构原理性设计64仿生扑翼飞行器的参数选择84.1动力系统的参数选择和计算84.1.1通过对几种飞行器的机翼扇动频率的统计得出下表84.1.2齿轮的选用84.1.3电机的选用84.2飞行器机身尺寸的确定94.2机翼五杆机构的设计和计算94.2.1机构简图94.2.2实体设计94.4蒙皮工艺115提升机构和推动机构的设计136三维建模147结论16参考文献19致谢20外文翻译21

6、附件411前言41宁夏大学机械工程学院2012届毕业设计1.1本次毕业设计课题的目的、意义本项目是通过仿照鸽子飞行的动作来设计飞行器，模拟鸟类的飞行动作，最终实现飞行。研究内容摘要：(1)翅膀骨架复合四杆机构的设计。该机构的设计是本项目的核心任务，通过该机构飞行器就可以模拟鸽子的翅膀的摆动和伸缩动作。(2)翅膀扭动弹性机构的设计。该机构实现翅膀外翼的相对扭动，以产生推进力。要实现飞行还需解决骨架材料的选择，铰接结构的设计，这些方面都需要较强的强度和较轻的质量。1.2仿生扑翼飞行器简介随着仿生学的发展和材料动力技术的不断升级，人类能更

7、好的模仿生物界动物，借助大自然的杰作去服务人类。象鸟一样的飞行时人类几千年的梦想，近几年在扑翼飞行器的研究和制作方面有了长足的进展，目前世界上以出现了各种各样的扑翼飞行器，但其仿生程度任然较低。仿生扑翼飞行器飞行器是区别于固定翼飞行器、旋转翼飞行器的另一类飞行器，其飞行原理直接来自自然界的鸟类和昆虫的飞行方式。与固定翼和旋转翼相比有明显的优势。与固定翼飞行器相比，它可同时将举升、悬停、推进等功能集中在一个扑翼系统中；与旋转翼飞行器相比，它的能量利用率更高，即可推进飞行，也可滑翔飞行，而且更灵活。由于它的这些优点使其具有了很高的使用价

8、值，在无人侦察方面可以做到高度的隐蔽性，前途广阔。图1-1ASN211微型扑翼无人机上图为美国军方最先研制出的扑翼无人机，在军事侦察方面有出色的表现，良好的机动性，隐蔽性，以及较低的噪音。41宁夏大学机械工程学院2012届毕业设计图1