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作品名称：一种轻量化薄翼仿生蝴蝶飞行器
学校名称：厦门大学嘉庚学院
参赛队伍：轻量化蝴蝶pro
队伍编号：213176
参赛学生：黄智南李崧铭张博翔张世炎
指导老师：陈可坚
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

设备整体由翅翼、机身、驱动机构、控制系统四部分构成。

翅翼采用“1mm中空碳纤维管+P31N风筝布”复合结构，按蝴蝶翅脉六边形分布规律布置碳纤维管（主脉50mm、分支脉20-30mm），翼膜裁剪为50mm×40mm；机身以3mm 空心碳纤维方棒（长50mm、壁厚0.5mm）为主躯干，搭配亚克力3D打印连接件（单重≤2g）；驱动机构为曲柄摇杆结构（曲柄7mm、摇杆24mm）；控制系统以ArduinoNano为核心，集成MPU6050姿态传感器、HC-SR04避障传感器与100mAh2S锂电池，整机重量47g，结构紧凑且轻量化。
核心功能是模拟蝴蝶“8字形”扑翼飞行，具备自动姿态调整、自主避障、续航≥10分钟等特性，可用于科研数据采集、文旅场景表演等。
设备基于蝴蝶生物运动特性与机械传动原理，通过120fps高速摄像提取凤蝶、菜粉蝶扑翼数据（11-14Hz频率、0-60°角度、“8字形”轨迹），依托曲柄摇杆机构（曲柄7mm、摇杆24mm）复刻生物扑动特征，配合2台数码舵机实现0-90°扑翼角度可调。控制系统以ArduinoNano为核心，MPU6050采集姿态数据，通过PID算法修正倾角偏差，HC-SR04实现0.2-4m范围避障，形成从仿生采集到驱动执行再到智能控制的完整工作流程。