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CN102328744A 说明书 2/4页 在夹于两胸腔之间的柔性铰链上,螺旋线圈粘接在胸腔上。 [o007]所述的翅脉、背甲及胸腔均为MEMS微加工方法以SU-8光刻胶为材料制成。其中 胸腔的结构也可以选择碳纤维材料。 [0008]所述的翅膀包括翅脉和粘接于翅脉上的翅膜;其中:翅膜以聚酰亚胺薄膜为材 料,以激光加工工艺图形化得到。 [0009]所述的圆柱形永磁体轴线与背甲的中心线重合,圆柱形永磁体通过环氧树脂粘接 在背甲上。 [0010]所述的柔性铰链用于产生弯曲变形和被动扭转,包括一个弯曲变形的柔性铰链, 两个被动扭转的柔性铰链,都以聚酰亚胺薄膜为材料,以激光加工技术图形化得到。 [0011]本发明工作原理为:基于柔性铰链的电磁驱动式扑翼微飞行器是采用电磁方式驱 动,扑翼微飞行器有一对翅膀,一个背甲,两个翅膀分别通过柔性铰链固定在背甲的两端, 以便在扑动过程中获得被动扭转;一个永磁体固定在背甲中心处:背甲固定在夹于两胸腔 之间的柔性铰链上:螺旋线圈固定在胸腔中心位置处,提供交变磁场:螺旋线圈需要外接 PWM驱动电流,控制两个翅膀的扑动;具体为:螺旋线圈通入PWM电流,就会产生一定频率的 交变磁场,当螺旋线圈通入电流时,螺旋线圈可以产生磁场吸引永磁体带动背甲产生向上 的位移,进而带动翅膀向下扑动:当螺旋线圈不通电流时,背甲会通过材料本身的回复力带 动永磁体向下运动,进而使翅膀产生向上扑动。这样对螺旋线圈保持通电、不通电的状态, 就会使翅膀产生上下的扑动。 [0012]由于本发明的驱动器是基于通电螺旋线圈与永磁体磁场的相互作用,因此通过改 变螺旋线圈脉冲电流的大小、相位以及频率,可以方便的同时控制翅膀的扑动幅度、以及扑 动频率。 [0013]本发明上述的扑翼微飞行器需要设定一个初始的攻角,同时背甲与翅膀的连接处 使用了柔性铰链,保证在扑动过程中空气的作用使翅膀产生一定程度的扭转,形成一定的 攻角:翅膀上下扑动过程中空气会使翅膜产生柔性变形,因此也可以使有效攻角在不断的 变化,不但能产生向上的升力,还能产生向前的推力。 [0014]本发明与现有扑翼微飞行器相比,使用EMS微加工技术,尺寸更小,易于加工和 装配,翼展可以小于3℃m;柔性铰链的使用使得传动机构能高效的传递位移和力,并方便的 实现了被动扭转:使用电磁驱动,可以方便的控制扑动的角度以及扑动频率的大小,不需要 很大的电源电压,易实现自身携带电源,控制电路简单,易实现控制集成微小化。 附图说明 [0015] 图1为本发明整体结构轴测图。 [0016] 图2为本发明隐藏螺旋线圈的俯视图。 [0017] 图3为本发明胸腔的轴测图。 [0018] 图4为本发明柔性铰链的轴测图。 [0019] 图5为本发明柔性铰链与两胸腔形成的“三明治”结构的轴测图。 [0020] 图6为本发明翅膀与背甲之间的连接部分的俯视图。 [0021] 图7为本发明负责被动扭转的柔性铰链的俯视图。 [0022] 图8为本发明翅膀结构的俯视图
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