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扑翼飞行器的变幅飞行策略的设计与实现
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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
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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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仿生小片对翼型气动性能的影响分析 被引量:1
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作者 郝礼书 张智昊 +2 位作者 杨博鉴 许乐阳 高永卫 《航空动力学报》 北大核心 2025年第11期283-292,共10页
针对自然界鸟类着陆时翅膀上表面羽毛轻微抬起的现象,以海鸥翼翅翼型为基础,在翼型上表面布置了一系列不同形状构型的小片,采用计算流体力学(CFD)的方法研究了仿生小片构型参数对翼型气动性能的影响。重点讨论了小片形状、小片间隙高度... 针对自然界鸟类着陆时翅膀上表面羽毛轻微抬起的现象,以海鸥翼翅翼型为基础,在翼型上表面布置了一系列不同形状构型的小片,采用计算流体力学(CFD)的方法研究了仿生小片构型参数对翼型气动性能的影响。重点讨论了小片形状、小片间隙高度、小片角度及层叠状小片等参数对翼型气动力的影响,并通过流线、压力分布曲线、涡场等信息分析了仿生小片抑制流动分离的效果。研究结果表明:仿生小片在有限迎角范围内能改善翼型的失速特性,实现升力的增加和压差阻力的减小;小片角度及形状是影响翼型气动特性改善的关键因素,小片间隙高度及层叠状构型对分离流动的控制力则更弱一些;在所有11种小片构型中海鸥小片构型改善翼型失速特性的能力最强,其最大升力系数可以提高15.4%,改善翼型失速特性的有效迎角范围可达8°以上。上述研究结果也证实了鸟类着陆飞行时羽毛轻微抬起的气动原因,得到了改善翼型失速特性的关键参数,可以为后续仿生翼型的工程应用提供数据及理论支撑。 展开更多
关键词 仿生小片 仿生翼型 失速特性 气动性能 计算流体力学
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基于流场可视化技术的生物扑翼气动机理研究进展
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作者 刘英特 黄海丰 贺威 《自动化学报》 北大核心 2025年第12期2569-2587,共19页
扑翼飞行是生物高效利用流体能量的典型范式,解析其非定常气动机理高度依赖流场可视化技术的革新.本文系统梳理基于流场可视化技术的生物扑翼气动机理研究进展,着重探讨实验技术创新与机理认知深化的互动关系.通过对比多种流场可视化技... 扑翼飞行是生物高效利用流体能量的典型范式,解析其非定常气动机理高度依赖流场可视化技术的革新.本文系统梳理基于流场可视化技术的生物扑翼气动机理研究进展,着重探讨实验技术创新与机理认知深化的互动关系.通过对比多种流场可视化技术的生物实验适配性,明确其在捕捉瞬态涡结构和量化三维流场特征方面的效能差异.重点分析活体生物流场可视化实验的设计要素,涵盖流场构建、示踪粒子选择及生物行为操纵策略.此外,重点归纳昆虫、鸟类与蝙蝠三类典型生物的已有流场可视化成果,如前缘涡延迟脱落、尾流捕获等普适性非定常气动机理.对比说明不同生物类群在柔性翼变形调控、涡流−运动耦合等策略上的进化差异.最后针对性梳理当前研究存在的问题,并展望结合先进人工智能技术的机理解析及仿生扑翼飞行器工程转化等未来发展方向. 展开更多
关键词 流场可视化技术 扑翼气动机理 仿生扑翼飞行器 流场演变
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仿蜻蜓褶皱翼滑翔与扑动气动特性的数值研究
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作者 职启迪 史志伟 +1 位作者 王力爽 陈思诺 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第11期16-26,I0001,共12页
蜻蜓是自然界中飞行能力极为出色的一种扑翼昆虫,其翅膀上分布着明显的褶皱结构。为了探究不同的褶皱分布形式对翼型气动特性的影响,本文参考蜻蜓翅膀设计了前缘褶皱、后缘褶皱、全褶皱与平板4种翼型,采用计算流体力学方法,针对滑翔和... 蜻蜓是自然界中飞行能力极为出色的一种扑翼昆虫,其翅膀上分布着明显的褶皱结构。为了探究不同的褶皱分布形式对翼型气动特性的影响,本文参考蜻蜓翅膀设计了前缘褶皱、后缘褶皱、全褶皱与平板4种翼型,采用计算流体力学方法,针对滑翔和扑动两种飞行姿态分析了低雷诺数环境下(Re=1000~2000)翼型的气动特性。结果表明:在滑翔状态下,褶皱回流区内会产生负摩擦阻力,前缘褶皱翼型具有更低的阻力,后缘褶皱翼型则具有更高的升力与升阻比。在迎角10°时,后缘褶皱相对平板翼型的时均升力系数提高了23.1%,时均升阻比提高了9.1%;在大迎角下,褶皱对升阻比几乎没有影响。流场分析显示,后缘褶皱增大了前缘涡的强度,提高了褶皱上游的表面压强差。在扑动状态下,后缘褶皱可以降低上扑冲程产生的负升力,从而提高周期平均升力。在此基础上,全褶皱翼型因上下冲程启动阶段更为明显的旋转环流机制而具有最大的周期平均升力。本研究表明,调整褶皱分布形式是实现翼型气动优化的有效方案。 展开更多
关键词 仿生扑翼 褶皱结构 低雷诺数 非定常流动 前缘涡
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小型仿生扑翼飞行器设计与仿真
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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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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
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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
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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
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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
16
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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仿生扑翼机构的设计与运动学分析 被引量:7
17
作者 贾明 毕树生 +1 位作者 宗光华 徐一村 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1087-1090,共4页
仿生扑翼机构的设计以实现昆虫的扑翼形式为目标,通过仿生学与工程实际相结合,将昆虫复杂的扑翼运动分解为平扇与翻转两个基本动作,同时这两个自由度必须协调运动.仿生扑翼机构主要包括并联的两组曲柄摇杆机构与差动轮系两个部分,由直... 仿生扑翼机构的设计以实现昆虫的扑翼形式为目标,通过仿生学与工程实际相结合,将昆虫复杂的扑翼运动分解为平扇与翻转两个基本动作,同时这两个自由度必须协调运动.仿生扑翼机构主要包括并联的两组曲柄摇杆机构与差动轮系两个部分,由直流伺服电机作为驱动,将曲柄的连续旋转输入转换为翅膀的平扇与翻转两自由度复合运动输出.通过建立运动模型对仿生扑翼机构进行运动学分析,得到扑翼的扇翅角及翅攻角与时间的关系曲线,然后选择合理的扑翼机构几何参数及齿轮副的传动比构筑扑翼机构样机,实现了预期的扑翼形式. 展开更多
关键词 仿生机构 扑翼 运动学分析
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仿生扑翼飞行机器人柔性翅试验研究及其理论解释 被引量:12
18
作者 金晓怡 颜景平 周建华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1028-1032,共5页
以柔性翅为研究对象,在自行研制的气动力测量试验平台上进行升力试验研究,旨在为柔性翅的理论研究提供依据。试验结果表明,柔性翅能产生较之刚性翅更大的升力,说明柔性翅将更适合仿生飞行。针对翅变形对昆虫飞行高升力有贡献的试验结果... 以柔性翅为研究对象,在自行研制的气动力测量试验平台上进行升力试验研究,旨在为柔性翅的理论研究提供依据。试验结果表明,柔性翅能产生较之刚性翅更大的升力,说明柔性翅将更适合仿生飞行。针对翅变形对昆虫飞行高升力有贡献的试验结果,给出了一种基于柔性楔形效应的升力机制的理论解释。 展开更多
关键词 仿生扑翼飞行机器人 柔性翅 升力 柔性楔形效应
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仿鸟扑翼飞行器建模分析 被引量:4
19
作者 崔晓峰 魏瑞轩 +2 位作者 周新立 邵苗 黄建华 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第16期4995-4997,5001,共4页
针对目前对微小型飞行器的研究需要,分析计算了仿鸟扑翼飞行器翅拍动所产生的气动力和气动力矩,导出了拍翅式微型飞行器机体的运动微分方程和状态空间方程,并计算扑翼在飞行中的位置和姿态角。然后用matlab语言和Simulink环境设计了扑... 针对目前对微小型飞行器的研究需要,分析计算了仿鸟扑翼飞行器翅拍动所产生的气动力和气动力矩,导出了拍翅式微型飞行器机体的运动微分方程和状态空间方程,并计算扑翼在飞行中的位置和姿态角。然后用matlab语言和Simulink环境设计了扑翼飞行器的仿真系统,并给出了相应的仿真结果。 展开更多
关键词 仿鸟扑翼飞行器 扑翼飞行器建模 运动方程 仿真分析
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仿生微扑翼机构的设计与机电耦合特性研究 被引量:4
20
作者 侯宇 方宗德 +1 位作者 刘岚 傅卫平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期570-573,577,共5页
根据昆虫扑翼飞行的原理,设计了一种基于昆虫胸腔式结构的静电驱动微扑翼机构。根据驱动机构的物理模型建立了机电耦合系统的非线性动力学模型,应用数值方法研究了系统在常值电压激励下的动态响应;在相空间中分析了系统的非线性动态特性... 根据昆虫扑翼飞行的原理,设计了一种基于昆虫胸腔式结构的静电驱动微扑翼机构。根据驱动机构的物理模型建立了机电耦合系统的非线性动力学模型,应用数值方法研究了系统在常值电压激励下的动态响应;在相空间中分析了系统的非线性动态特性,研究了阻尼和初值对系统动态特性的影响;讨论了系统在正弦激励电压信号下的响应。研究结论对微扑翼驱动机构的设计、制作和应用提供了一定的理论依据,对于其他静电驱动的微机电系统亦有一定的参考价值。 展开更多
关键词 仿生设计 扑翼机构 机电耦合 非线性动态特性
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