徐兵陈强王伟

（巢湖学院，安徽 巢湖 238000）

微扑翼驱动机构设计与运动学分析

徐兵陈强王伟

（巢湖学院，安徽 巢湖 238000）

文章提出了一种新型扑翼驱动机构，模仿昆虫的扑翼运动。用Solidworks进行参数化建模，并导入ADAMS进行运动学仿真分析。机翼在扑动过程中的扑动角度、角速度和角加速度随时间成正弦变化，具有较好的对称性，为后续扑翼机的制作提供有力参考。

扑翼驱动机构；Solidworks；ADAMS；运动学仿真

1 前言

扑翼飞行器是一种模仿自然界飞行类生物（如鸟、昆虫等）依靠扑动机翼产生飞行动力的飞行机器人。扑翼飞行器以其良好的机动性、低噪音、低成本等功能，在国内外受到广泛的关注，无论是军事还是民用领域都将有着广阔的应用前景[1-2]。近年来，随着实验手段的不断完善、流场显示技术的发展以及数值仿真方法的应用，研究者对扑翼驱动机构的设计越来越多元化。美国乔治亚理工大学研制的微型飞行器Entomopter[3]，它有两对机翼，使用往复式化学肌肉驱动。美国加州大学伯克利分校研制的微机械飞虫MFI[4]，采用压电石英驱动扑翼上下运动。德国的FESTO公司研制出一款尺寸较大的扑翼飞行器Smartbird[5]，采用的是折叠翼扑动方式，驱动机构是一个平行连杆机构，同时翼尖有扭转运动，实现空中飞行运动。目前，国内研究者设计的扑翼驱动机构多采用单曲柄双摇杆机构，它结构简单、质量轻、可实现微型化，但是其本身为非对称结构，在扑动过程两侧机翼存在扑翼角度相位差，会出现栽落现象，影响飞行稳定性和安全性[6]。……