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扑翼飞行器的变幅飞行策略的设计与实现
1
作者 张良 何修宇 +1 位作者 王者奇 贺威 《机器人》 北大核心 2025年第1期76-84,共9页
自然界的鸟类在面对不断变化的气流条件时,会主动调整翅膀的扑动幅度来提升飞行效率。本文模仿这一行为(变幅飞行)设计了扑翼飞行器,并提出了一种基于电机闭环控制的变幅飞行策略。首先考虑电机的动力学模型以及翅膀运动的动态特性,建... 自然界的鸟类在面对不断变化的气流条件时,会主动调整翅膀的扑动幅度来提升飞行效率。本文模仿这一行为(变幅飞行)设计了扑翼飞行器,并提出了一种基于电机闭环控制的变幅飞行策略。首先考虑电机的动力学模型以及翅膀运动的动态特性,建立翅膀扑动角度的闭环模型,设计控制器实现对翅膀扑动角度的精确控制。在此基础上,设计了包含滑翔飞行功能的变幅飞行策略,并通过数值仿真验证了策略的有效性。给出了一种适用于多种中大型扑翼飞行机器人的解决方案实现变幅飞行策略的实际应用,该方案以仿猎鹰扑翼飞行器作为基础平台,添加了采集翅膀扑动角度的传感器以及用于运行变幅飞行控制算法的Falcon 2.0飞控板。改进后平台总质量增加不到30 g。地面实验结果显示,翅膀可以在0.2 s内达到滑翔指定角度,也可以进行扑频在1~4 Hz的变幅飞行;地面转台实验表明该策略可以进一步提升气流利用效率,升力较传统周期扑动方式提升了14.7%。飞行试验表明,飞行器能够在0.5 s内实现稳定滑翔,也可进行频率2~3 Hz的变幅飞行,充分验证了所提出的变幅飞行策略的有效性。本文设计的变幅飞行策略提升了扑翼飞行器翅膀扑动的自由度,为扑翼飞行器的性能优化和实际应用提供了有效的解决方案。 展开更多
关键词 仿生扑翼飞行器 滑翔飞行 变幅飞行 电机控制
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基于XFlow的仿蝴蝶气动特性 被引量：1
2
作者 饶小龙 来永斌 王龙 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第9期3680-3686,共7页
为了研究非定常飞行参数对仿蝴蝶气动特性的影响问题,以黑框蓝闪蝶作为研究对象,通过建立飞行动力学模型;依据飞行原理建立蝴蝶飞行时翅膀、躯干、地面的相对坐标,构建飞行过程中蝴蝶翅膀和躯干的运动学方程。结合蝴蝶飞行原理验证仿蝴... 为了研究非定常飞行参数对仿蝴蝶气动特性的影响问题,以黑框蓝闪蝶作为研究对象,通过建立飞行动力学模型;依据飞行原理建立蝴蝶飞行时翅膀、躯干、地面的相对坐标,构建飞行过程中蝴蝶翅膀和躯干的运动学方程。结合蝴蝶飞行原理验证仿蝴蝶气动特性,并在自然环境流场条件下研究仿蝴蝶扑动角和俯仰角改变对升力和阻力的影响,分析其飞行流场。结果表明:翻转角与升力之间存在正相关,与阻力无关;扑动角小于120°时与升力呈正相关,大于120°与升力呈负相关,扑动角与阻力呈负相关;下扑时翅膀前缘开始产生高压区,上扑时翅膀边缘开始产生高压区。研究结果为仿蝴蝶扑翼飞行器设计提供了控制参数和翅膀设计参考,为进一步优化仿生扑翼飞行提供科学依据。 展开更多
关键词 仿生扑翼 飞行参数 XFlow 流场模拟 气动力分析
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小型仿生扑翼飞行器设计与仿真
3
作者 黄功政 邵伟平 +2 位作者 郝永平 赵国阳 于鹏达 《机械工程与自动化》 2025年第3期50-52,共3页
设计出一款新型小型扑翼飞行器,可在小体积情况下进行扑动飞行运动。依据鸟类飞行姿态设计飞行器结构并对机构参数进行优化设计;使用SolidWorks构建三维模型,导入ADAMS软件中验证其运动可行性;通过Fluent软件对扑翼机构中不同翼面进行... 设计出一款新型小型扑翼飞行器,可在小体积情况下进行扑动飞行运动。依据鸟类飞行姿态设计飞行器结构并对机构参数进行优化设计;使用SolidWorks构建三维模型,导入ADAMS软件中验证其运动可行性;通过Fluent软件对扑翼机构中不同翼面进行气动仿真,得出弧形翼具有更好的气动特性的结论,为扑翼飞行器研制提供了理论支持。 展开更多
关键词 仿生扑翼飞行器 结构设计 气动特性 小型化
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基于模糊控制的扑翼飞行器定高飞行控制研究
4
作者 杨健 郝永平 +2 位作者 邓东雷 于鹏达 黄功政 《机械工程与自动化》 2025年第4期49-51,共3页
针对传统PID控制器在面对扑翼飞行器飞行过程中的高度控制时表现出的稳定性欠佳问题,提出了一种基于模糊控制的自动高度控制方法。利用动力学基本原理、牛顿定理建立扑翼飞行器的运动学模型,结合高度变化工作原理,研究飞行过程中高度调... 针对传统PID控制器在面对扑翼飞行器飞行过程中的高度控制时表现出的稳定性欠佳问题,提出了一种基于模糊控制的自动高度控制方法。利用动力学基本原理、牛顿定理建立扑翼飞行器的运动学模型,结合高度变化工作原理,研究飞行过程中高度调整控制方案。基于模糊逻辑算法,设计了模糊自适应PID控制器以实现高度控制。通过实验验证,证明了该控制方法能够有效实现对仿生扑翼飞行器的高度控制,提高了系统的稳定性和鲁棒性。 展开更多
关键词 仿生扑翼飞行器 高度控制 模糊逻辑控制 PID控制 鲁棒性
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基于空间曲柄摇杆的扑翼结构设计与仿真
5
作者 佘梓晋 谭昕 《机电工程技术》 2025年第11期130-134,共5页
针对现有仿鸟扑翼飞行器结构复杂、效率低等问题,通过将空间曲柄摇杆机构和齿轮减速组相结合,设计了一种新型扑动机构的仿鸟扑翼飞行器,该仿鸟扑翼飞行器是通过高频往复的振翅拍打来实现扑翼运动。首先,设计出相应的二级齿轮减速组,利... 针对现有仿鸟扑翼飞行器结构复杂、效率低等问题,通过将空间曲柄摇杆机构和齿轮减速组相结合,设计了一种新型扑动机构的仿鸟扑翼飞行器,该仿鸟扑翼飞行器是通过高频往复的振翅拍打来实现扑翼运动。首先,设计出相应的二级齿轮减速组,利用球副连接的特性设计空间曲柄摇杆机构,在SolidWorks软件中进行三维建模,通过公式推导和建模修正,对机构参数进行优化,最终确定各杆长度参数和角度参数,根据最终模型,对所提出的新型扑翼机构进行运动机理分析;然后用ANSYS对翼关节和齿轮减速组进行有限元分析,通过形变和等效应力结果来分析结构件强度是否符合要求;用Adams对空间曲柄摇杆机构进行运动学分析,得到曲柄转角和扑翼幅度角的角度参数变化曲线,基于该曲线和翼尖轨迹来分析其运动特性,并验证扑翼运动的稳定性。 展开更多
关键词 仿鸟扑翼飞行器 空间曲柄摇杆 齿轮减速组 仿真分析
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一种仿生扑翼机械鸟的结构设计
6
作者 郭远杰 薛煜腾 +1 位作者 焉峻 李金泉 《成组技术与生产现代化》 2025年第2期34-37,共4页
通过分析鸟类扑翼飞行特点,设计了一种仿生扑翼机械鸟。以无刷直流电机作为动力源来驱动双摇杆机构和曲柄摇杆机构,实现扑翼飞行动作,并对传动系统和主要机构尺寸进行了设计与计算。采用Solidworks软件构建仿生扑翼机械鸟的三维模型,并... 通过分析鸟类扑翼飞行特点,设计了一种仿生扑翼机械鸟。以无刷直流电机作为动力源来驱动双摇杆机构和曲柄摇杆机构,实现扑翼飞行动作,并对传动系统和主要机构尺寸进行了设计与计算。采用Solidworks软件构建仿生扑翼机械鸟的三维模型,并对其进行了运动学仿真。结果表明,所设计仿生扑翼机械鸟的结构合理,具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 仿生机械鸟 扑翼飞行器 连杆机构
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可悬停扑翼微型飞行器柔性仿生翼制备及其性能研究
7
作者 盛世杰 吴江浩 +2 位作者 张艳来 王奕超 武荟怡 《航空制造技术》 北大核心 2025年第22期60-67,87,共9页
本文针对可悬停扑翼微型飞行器的柔性仿生翼存在质量与惯量过大、扑动效率低、使用寿命短等问题,提出了一种基于复合材料的新型制备工艺。该工艺采用一种轻质耐撕裂的粗苯面料作为翼膜,结合碳纤维预浸料固化成型翼脉,通过激光切割、自... 本文针对可悬停扑翼微型飞行器的柔性仿生翼存在质量与惯量过大、扑动效率低、使用寿命短等问题,提出了一种基于复合材料的新型制备工艺。该工艺采用一种轻质耐撕裂的粗苯面料作为翼膜,结合碳纤维预浸料固化成型翼脉,通过激光切割、自粘接技术和标准化热固化流程,显著提升了仿生翼的综合性能。试验结果表明,与传统工艺相比,采用本文工艺制备的仿生翼质量减轻了53.6%,扑动效率提高约1~2 gf/W(提升幅度约40%),且在高频长时间扑动中未出现明显破损,使用寿命显著延长。同时,对比试验表明,具有简化翼脉与仿昆虫翼脉的柔性仿生翼,在气动性能上无显著差异,这为仿生翼的优化设计提供了新的思路。此外,飞行试验进一步验证了本文工艺仿生翼的实用性,为可悬停扑翼微型飞行器的性能提升和实用化奠定了基础。 展开更多
关键词 柔性扑翼 可悬停扑翼微型飞行器 制备工艺 仿生 气动性能
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考虑结构柔性的大型仿生扑翼机动力学建模与飞行性能分析
8
作者 徐晖 潘尔振 +1 位作者 徐文福 黄海林 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期412-418,共7页
大型仿生扑翼机(Large bionic ornithopters, LBOs)翅膀在扑动过程中会产生明显的柔性变形,气动特性复杂,其变形情况除受翅膀扑动影响外也与机体运动相关。本文通过耦合有限元方法和有限状态气动方法建立LBOs的翅膀三维气动弹性模型,并... 大型仿生扑翼机(Large bionic ornithopters, LBOs)翅膀在扑动过程中会产生明显的柔性变形,气动特性复杂,其变形情况除受翅膀扑动影响外也与机体运动相关。本文通过耦合有限元方法和有限状态气动方法建立LBOs的翅膀三维气动弹性模型,并将该模型与通过凯恩方程法建立的多体动力学模型结合,搭建了LBOs的飞行动力学模型。该模型考虑了LBOs扑动过程中翅膀的柔性变形与机体运动的影响,能够计算LBOs前飞时的位置和姿态变化情况。通过该模型计算了LBOs前飞时的飞行状态,并与实际飞行实验数据做对比,结果表明该模型可以较好地模拟LBOs的飞行状态,验证了该模型的准确性。 展开更多
关键词 扑翼 多体动力学 气动弹性力学 仿生扑翼机
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仿生海扁虫机器人波动鳍设计与研究
9
作者 肖远超 夏海 +3 位作者 王谦 侯恩扬 夏铭 秦涛 《机械研究与应用》 2025年第2期88-89,94,共3页
该文基于海洋开发、水下探测和海洋保护等现实需求,运用仿生学和机器人学原理设计了一种新型仿生海扁虫机器人。该机器人双侧对称布置了多组联动的摆动导杆式波动鳍,可实现正弦式的运动拍水动作,并能驱动机器人进行水下仿生游动。通过... 该文基于海洋开发、水下探测和海洋保护等现实需求,运用仿生学和机器人学原理设计了一种新型仿生海扁虫机器人。该机器人双侧对称布置了多组联动的摆动导杆式波动鳍,可实现正弦式的运动拍水动作,并能驱动机器人进行水下仿生游动。通过建立仿生海扁虫机器人摆动导杆式波动鳍的运动学模型,分析确定了仿生海扁虫机器人的运动学参数。摆动导杆式波动鳍运动仿真分析结果验证了机器人可稳定游动,运动模型建立正确,证明了设计方案和理论分析的正确性,为水下仿生机器人设计提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 仿生海扁虫机器人 波动鳍 摆动导杆机构 运动学 仿真分析
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应用于水陆两栖勘测及紧急救援的仿生机械龟 被引量：1
10
作者 钟守炎 邱镘洁 +3 位作者 欧俊杰 冯隆沛 李锐圳 邓君 《机电工程技术》 2024年第3期147-152,共6页
针对现有水下航行器能耗高、噪声大、续航能力一般等问题,通过探索水下仿生扑翼的推进机理,结合流体力学运动的知识,利用SolidWorks仿造龟的外形设计了仿生机械龟。该机械龟装载浮力与重力感应系统,通过PID算法控制机器在水中的平衡,使... 针对现有水下航行器能耗高、噪声大、续航能力一般等问题,通过探索水下仿生扑翼的推进机理,结合流体力学运动的知识,利用SolidWorks仿造龟的外形设计了仿生机械龟。该机械龟装载浮力与重力感应系统,通过PID算法控制机器在水中的平衡,使用Arduino作为主控制板,利用传感器、摄像系统与数据传输系统,进行实时监测并传输数据,龟壳中设计了贮藏空间,满足勘测和物资救援任务。实验结果表明,所设计的水陆两栖仿生机械龟优化了形态和运行控制系统,对比美国耶鲁大学研制出的仿乌龟形水陆两栖机器人ART,能够适应多样化地形高效的运动,具有高灵活性和机动性,能完成对水中温度、压强、地形进行实时监测并将数据传输回终端。 展开更多
关键词 仿生扑翼 SolidWorks建模 ARDUINO 水陆两栖 勘测 救援
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仿灰鲭鲨尾鳍襟翼的翼型气动性能数值研究 被引量：3
11
作者 苏顺龙 叶学民 +1 位作者 吴英明 李春曦 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期895-904,共10页
为进一步提高翼型的气动性能,基于灰鲭鲨尾鳍上尾叉型线结构,提出一种仿生襟翼结构。利用SST k-ω湍流模型模拟仿生翼型的气动性能和内流特征,分析了仿生襟翼相对位置和角度的影响,得到了气动性能最优的仿生襟翼翼型,并将其与格尼襟翼... 为进一步提高翼型的气动性能,基于灰鲭鲨尾鳍上尾叉型线结构,提出一种仿生襟翼结构。利用SST k-ω湍流模型模拟仿生翼型的气动性能和内流特征,分析了仿生襟翼相对位置和角度的影响,得到了气动性能最优的仿生襟翼翼型,并将其与格尼襟翼进行对比。结果表明:安装仿生襟翼后,翼型升阻比较原翼型显著提高;当襟翼相对高度不变时,减小襟翼安装角和增大襟翼与尾缘间的距离均导致翼型失速提前;安装角为45°且逆流向安装在尾缘处的仿生襟翼翼型气动性能最优,其升力系数较格尼襟翼翼型在失速前平均提高5.9%;安装仿生襟翼后流场结构更复杂,流场内涡的位置、数量及大小均有所改变。 展开更多
关键词 翼型 仿生襟翼 气动性能 结构优化 数值模拟
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仿生扑翼飞行器姿态稳定控制设计与实验 被引量：2
12
作者 彭召伟 邵伟平 +3 位作者 郝永平 张淳彭 刘子威 杨健 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期31-37,共7页
针对扑翼飞行器在飞行过程中姿态调整控制问题,提出了一种快速响应的自动姿态稳定控制方法。利用牛顿定律和动量矩定理建立扑翼飞行器数学模型,结合扑翼飞行器姿态变化工作原理,研究飞行过程中姿态调整控制方案策略。采用串级PID控制算... 针对扑翼飞行器在飞行过程中姿态调整控制问题,提出了一种快速响应的自动姿态稳定控制方法。利用牛顿定律和动量矩定理建立扑翼飞行器数学模型,结合扑翼飞行器姿态变化工作原理,研究飞行过程中姿态调整控制方案策略。采用串级PID控制算法设计姿态调整内环和外环控制器,以扑翼飞行器欧拉角为输出,对扑翼飞行器姿态调整过程进行了仿真计算以及外场飞行实验。通过对扑翼飞行器姿态角的响应仿真分析及外场飞行实验数据分析,验证了扑翼飞行器数学模型的准确性及姿态控制器的有效性。结果表明:在阶跃信号输入下,姿态角能快速响应并快速趋于稳态,外场飞行中扑翼飞行器俯仰角保持15°,飞行加速度保持1 m/s^(2),可以较好地自动保持姿态稳定。 展开更多
关键词 仿生扑翼飞行器 姿态控制 串级PID 自主稳定
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仿鸟类扑翼飞行器研究进展 被引量：2
13
作者 赵晓伟 曾东鸿 +1 位作者 占英 宝音贺西 《动力学与控制学报》 2024年第4期1-15,共15页
仿生扑翼飞行器有着优异的气动性能和灵活的飞行能力,在军民领域均有广泛的应用前景,学者们在原理样机研制、扑翼气动机理、驱动机构、飞行控制等多领域取得了一系列重要进展.本文从总体设计方法、驱动机构设计与优化、气动机理等方面... 仿生扑翼飞行器有着优异的气动性能和灵活的飞行能力,在军民领域均有广泛的应用前景,学者们在原理样机研制、扑翼气动机理、驱动机构、飞行控制等多领域取得了一系列重要进展.本文从总体设计方法、驱动机构设计与优化、气动机理等方面综述了仿鸟类扑翼飞行器技术的发展历程与研究进展.首先,从扑翼总体设计方法入手,总结了仿鸟类扑翼飞行器仿生构型,归纳了总体设计参数估算方法;其次,综述了多种构型曲柄连杆机构在扑翼驱动中的应用与优缺点;接着总结了扑翼气动机理研究的实验方法与数值计算方法,分析了不同扑翼气动算法针对不同应用场景在计算成本和准确度方面的优劣情况;最后,对仿鸟类扑翼飞行器系统设计研究现状进行总结,针对原理样机研制过程提出展望. 展开更多
关键词 扑翼飞行器 仿生构型 总体设计 驱动机构 气动机理
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基于高仿生形态布局的仿鸽扑翼飞行机器人系统设计 被引量：1
14
作者 王久斌 贺威 +2 位作者 孟亭亭 邹尧 付强 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期308-319,共12页
针对现有扑翼飞行机器人存在的飞行形态与实际鸟类相差较大,以及翅膀、尾翼布局和俯仰、转向控制方式仿生度较低的问题,提出一种形态布局与鸽子相仿的扑翼飞行机器人系统设计及实现方案.通过设计弧面-折翼-后掠翅膀、仿鸟扇形尾翼以及... 针对现有扑翼飞行机器人存在的飞行形态与实际鸟类相差较大,以及翅膀、尾翼布局和俯仰、转向控制方式仿生度较低的问题,提出一种形态布局与鸽子相仿的扑翼飞行机器人系统设计及实现方案.通过设计弧面-折翼-后掠翅膀、仿鸟扇形尾翼以及尾翼挨近翅膀后缘布置的布局方式,使扑翼机器人飞行形态更加接近真实鸟类,提高扑翼机器人的形态仿生度.在此基础上,设计结合下扑角调控无需尾翼大角度上翘的俯仰控制方式,以及不依赖于尾翼的翅膀收缩转向控制方式,在提高仿生度的同时保证飞行控制的有效性.在具体设计过程中,首先参考鸽子翅膀型式选择不同类型翅膀并进行风洞测试,确定出下扑角变化时仍能保持较优升推力性能的翅膀设计方案;其次,对各种尾翼型式进行分析和比较,结合鸽子尾翼特点进行仿鸽尾翼及俯仰、转向控制机构设计,并通过风洞测试验证;最后,设计飞控系统并装配整机,进行外场飞行测试,验证仿鸽扑翼飞行机器人平台的稳定性和可控性. 展开更多
关键词 高仿生形态布局 仿鸽扑翼飞行机器人 折翼翅膀 扇形尾翼 风洞实验 俯仰控制 转向控制
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仿生扑翼结构优化设计及动力学仿真分析 被引量：2
15
作者 徐涛 丁长涛 《机械制造与自动化》 2024年第1期128-132,共5页
针对目前飞行器结构复杂、效率低下及动作单一等问题,设计一种新型仿生扑翼飞行机构,仅通过单驱动装置即可实现机构扑翼的扑动、折叠、扭转等运动。依据生物尺度率设计扑翼机构的结构尺寸并对机构参数进行优化;通过SolidWorks构建仿生... 针对目前飞行器结构复杂、效率低下及动作单一等问题,设计一种新型仿生扑翼飞行机构,仅通过单驱动装置即可实现机构扑翼的扑动、折叠、扭转等运动。依据生物尺度率设计扑翼机构的结构尺寸并对机构参数进行优化;通过SolidWorks构建仿生三维模型并基于ANSYS Workbench对扑翼机构进行有限元分析,得到扑翼齿轮组、曲柄、主翼杆等主要部件的总形变、应力、等效应变及主、副翼动力学运动参数,为仿生样机研制提供理论支持。 展开更多
关键词 飞行器 仿生扑翼 结构设计 动力学 有限元分析
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水陆两栖仿生海龟机器人设计与分析
16
作者 丁钰骐 耿兴华 +3 位作者 周思衡 王野舟 石孟 施凯祥 《机械工程师》 2024年第4期121-127,共7页
针对传统机器人在水陆工作环境下运动模式转换的适应性问题,以海龟的水陆行进方式为出发点,分析了水下扑翼动作、水下转向和沉浮动作以及上岸后水翼折叠动作的实现方式,提出了一种采用扑翼传动机构、可变形自锁水翼机构、后腿机构和重... 针对传统机器人在水陆工作环境下运动模式转换的适应性问题,以海龟的水陆行进方式为出发点,分析了水下扑翼动作、水下转向和沉浮动作以及上岸后水翼折叠动作的实现方式,提出了一种采用扑翼传动机构、可变形自锁水翼机构、后腿机构和重心调节机构来实现水陆行进的水陆两栖仿生海龟机器人设计方案。建立了扑翼传动机构运动模型和仿生机器人整体重心仿真模型,分析了仿生扑翼运动特性并计算了固定配重安装位置。对仿生水翼进行力学分析,表明机器人能够实现可靠的水下扑翼运动。对仿生机器人关键零部件进行了流固耦合力学仿真分析和方案优化。试制了仿生机器人样机并进行了试验测试,实现了仿生机器人的基本功能。 展开更多
关键词 仿生海龟 扑翼运动 运动学分析 有限元分析
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独立驱动的仿鸟扑翼飞行机器人的系统设计与实验 被引量：14
17
作者 贺威 刘上平 +2 位作者 黄海丰 付强 孙长银 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期12-22,共11页
扑翼飞行机器人模仿自然界中的飞行生物,通过扑动翅膀拍打空气驱动飞行.它们机动性好、飞行效率高、噪音小,在某些应用场景比传统的固定翼飞机和旋翼飞机更有优势.目前扑翼飞行机器人的研究大多集中在机理研究和理论的建模与控制,鲜有... 扑翼飞行机器人模仿自然界中的飞行生物,通过扑动翅膀拍打空气驱动飞行.它们机动性好、飞行效率高、噪音小,在某些应用场景比传统的固定翼飞机和旋翼飞机更有优势.目前扑翼飞行机器人的研究大多集中在机理研究和理论的建模与控制,鲜有实现室外的自主飞行,难以应对复杂的实际应用需求.在本文中,设计了一种独立驱动的仿鸟扑翼飞行机器人USTBird,通过两个舵机独立驱动左右翅膀可实现无可控尾翼的机动飞行.通过搭载自主设计的微型飞控板、GPS以及惯性导航模块,采用PD控制实现了扑翼飞行机器人的室外自主巡航飞行.设计了针对扑翼机器人的轻型两自由云台,很大程度上消除了机翼扑动飞行引起的图像抖动问题.针对机身振动和GPS测量误差带来的位置误差,采用无迹卡尔曼滤波算法对GPS采集的位置信息进行估计,提升了位置估计精度.设计了面向扑翼飞行机器人的地面站系统.考虑到扑翼飞行机器人存在的转向滞后问题,对偏航角设计双闭环分段PD控制器,最终实现了在外圆半径40 m和内圆半径10 m的圆环内的自主巡航任务. 展开更多
关键词 仿生扑翼飞行机器人 独立驱动 自主巡航 系统设计 仿生学
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仿生飞行器非定常气动优化设计研究进展与挑战 被引量：8
18
作者 肖天航 罗东明 +2 位作者 郑祥明 昂海松 吉爱红 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期80-87,共8页
从气动建模、设计变量参数化和优化方法策略等方面,论述了仿生飞行器非定常气动优化设计技术的应用和发展,总结了不同优化设计方法的优缺点,分析了发展趋势和未来的研究重点,为进一步开展仿生飞行器气动优化设计研究提供参考。
关键词 扑翼 非定常气动 优化设计 仿生飞行器
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仿生扑翼飞行机器人翅型的研制与实验研究 被引量：10
19
作者 王姝歆 陈国平 +1 位作者 周建华 颜景平 《实验力学》 CSCD 北大核心 2006年第3期315-321,共7页
模仿昆虫和小鸟飞行的扑翼飞行机器人将举升、悬停和推进功能集于一个扑翼系统,与固定翼和旋翼完全不同,因此研究只能从生物仿生开始。生物飞行的极端复杂性使得进行完整和精确的扑翼飞行分析非常复杂,因此本文在仿生学进展基础上,通过... 模仿昆虫和小鸟飞行的扑翼飞行机器人将举升、悬停和推进功能集于一个扑翼系统,与固定翼和旋翼完全不同,因此研究只能从生物仿生开始。生物飞行的极端复杂性使得进行完整和精确的扑翼飞行分析非常复杂,因此本文在仿生学进展基础上,通过一些合适的假设和简化,建立了仿生翅运动学和空气动力学模型,并以此为基础研制了多种翅型。研制了气动力测量实验平台,对各种翅型进行了实验研究。实验结果表明,研制的翅型都能产生一定的升力,其中柔性翅具有较好的运动性能和气动性能,并且拍动频率和拍动幅度对升力有较大影响。 展开更多
关键词 仿生扑翼飞行机器人 扑翼 翅型 升力
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一种仿海龟扑翼推进机构设计 被引量：10
20
作者 朱崎峰 宋保维 +2 位作者 丁浩 黄桥高 吴文辉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第5期30-33,共4页
基于仿生学原理,分析海龟扑翼运动规律及扑翼推进机理,设计一种新型仿海龟扑翼运动规律的推进机构。该推进机构以凸轮机构和曲柄滑块机构为基础,具体设计了推进机构的几何参数,使推进机构能够逼近海龟扑翼的运动轨迹。以铰链机构为扑翼... 基于仿生学原理,分析海龟扑翼运动规律及扑翼推进机理,设计一种新型仿海龟扑翼运动规律的推进机构。该推进机构以凸轮机构和曲柄滑块机构为基础,具体设计了推进机构的几何参数,使推进机构能够逼近海龟扑翼的运动轨迹。以铰链机构为扑翼翻转的驱动机构,建立了该翻转机构的数学模型及优化设计模型,对该铰链翻转机构进行优化设计,逼近海龟扑翼在不同位置处的翻转角度。设计结果表明,该推进机构能模仿海龟扑翼的运动形式,在水下机器人领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 仿生学 海龟扑翼 机械装置 推进机构 优化设计
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