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作者:吴华兵;张瑞坤;何畏;曾小义;杨海燕;
单位:重庆电力高等专科学校智能工程学院;西南石油大学机电工程学院;
摘要:为了让仿生扑翼飞行器飞行时能够输出同生物飞行时相同的空间“8”字型运动轨迹,从而提高仿生扑翼飞行器的飞行性能,文中借鉴了昆虫飞行运动特征,设计了一种基于空间RRRRRR机构的新型扑翼驱动机构。首先,通过运动学分析,建立了扑翼飞行器空间RRRRRR扑翼驱动机构的运动学分析模型,对其进行了运动学分析。然后,根据生物飞行翅翼运动特点,以扑翼驱动机构输出角为目标函数,建立了扑翼飞行器驱动机构优化模型对驱动机构进行优化设计,得到了利于飞行器扑翼飞行的驱动机构参数。最后,根据优化后的扑翼飞行器驱动机构的尺寸参数,建立了仿昆虫微型扑翼飞行器驱动机构的三维模型,并在ADAMS软件中进行仿真,得到了驱动机构的输出轨迹和运动参数,验证了理论分析的正确性。结果表明:通过优化设计得到的扑翼驱动机构能够实现扑动-扭转运动,其中扑翼驱动机构输出上扑动角β_(max)为34.80°、下扑动角β_(min)为-29.16°;输出扭转角范围为-14.88°~15.04°;输出的空间“8”字型轨迹与昆虫飞行的翼尖运动轨迹相同,为仿生扑翼飞行器的设计提供了理论基础。
关键词:扑翼飞行器;;RRRRRR;;运动学分析;;优化设计;;ADAMS
基金资助:重庆市教育委员会科研项目(KJQN202302609);; 重庆电力高等专科学校科学研究项目(D-KY202424)