本作品对鸟类的生理结构及飞行方式进行总结和研究,分析其扑翼飞行升力及推力的产生机理,设计出了一种仿生无人机装置。针对鸟类的特点和指标要求,确定了以鹰为代表的仿生无人机的组成部分,包括机身主体、扑翼飞行机构、翅膀收缩机构、尾翼偏航机构、腿部收放机构和控制系统等。
整个系统由可使鹰飞行的扑翼飞行装置、可使翅膀展开收缩的多关节折叠装置、可控制飞行方向的尾翼装置、起飞降落得到缓冲的腿部收放装置以及控制系统组成。
扑翼飞行装置由与翅翼对应的两个曲柄齿轮相互啮合且对称的旋转,从而通过连杆带动机翼扑动。翅膀多关节折叠装置通过运用平行四边形的四杆机构与机身背部的螺旋机构相连,背部螺旋杆的顺(逆)时针旋转,使四杆机构的杆间距发生变化,从而实现翅膀的展开和折叠收缩。尾翼变向装置利用虎克铰与尾翼的连接,通过舵机拉动L型曲面环来带动尾翼产生角度偏转,从而实现飞行方向的调节。腿部起落收放装置通过单关节折叠机构,将腿部在起飞和降落时实现收放和缓冲。
功能实用性:本作品可实现鹰的扑翼飞行、翅膀收缩、远程控制飞行方向等功能,其自身具有重量轻,伪装性好,噪音小等特点。能够在短时间内实现快速高效飞行,具有隐蔽性好不易被察觉、灵活性好、稳定性高等优点,因此它在各个领域的应用越来越受到重视,同时扑翼鹰在战场侦察、通信中继与电磁干扰、机场驱鸟、飞行表演、益智玩具等领域中具有极其特殊的应用价值和商业前景,因此研制出像鹰一样机动且灵活的飞行器已经成为无人机发展的一个重要方向。