微型撲翼飛行器的研究.pdf

1、撲翼飛行器相對于其他飛行方式有巨大的優(yōu)勢，但由于其中復(fù)雜的動力學(xué)問題以及多學(xué)科交叉融合等種種難點，使得現(xiàn)在對于其的研究還處于初步階段。在空氣動力學(xué)方面，許多學(xué)者提出了種種計算撲翼飛行時的氣動力學(xué)方法，但大多都是在有一定假設(shè)的前提下進行的，其結(jié)果并不能真正的反映真實情況。而機載器件的MEMS技術(shù)目前還不夠完善，還不能將機載的重量進一步減小。撲翼飛行器在空中的魯棒性控制也不夠好，需要克服很多困難，提高對于撲翼飛行器的控制能力。本文僅針對基于

2、曲柄搖桿機構(gòu)的這種撲翼方式進行了相關(guān)方面的研究，并完成了微型撲翼飛行器的研制工作。
　　 本文介紹了關(guān)于撲翼飛行的空氣動力學(xué)相關(guān)原理，并基于對鳥類和昆蟲的升力分析，分析了撲翼飛行的高升機理。簡要介紹了早期撲翼飛行相關(guān)的氣動理論，并對比了現(xiàn)代人們在研究撲翼飛行的氣動力學(xué)時的研究方法，為后文微型撲翼飛行器的制作奠定一定的理論基礎(chǔ)。
　　 本文對比了幾種不同的撲翼驅(qū)動方式，選擇了基于曲柄搖桿機構(gòu)的撲翼方式，在SolidWork

3、s下面對這種模型進行了建模，并基于此模型在ADAMS和MATLAB下進行了聯(lián)合仿真，對該結(jié)構(gòu)模型進行了一定的優(yōu)化分析。并根據(jù)此模型進行了加工制造，經(jīng)過一定的修改，最終裝配成功。
　　 在尾翼設(shè)計方面，選擇了平尾+垂尾這種尾翼方式，并基于前人的設(shè)計經(jīng)驗，在確定了機翼面積的基礎(chǔ)上進一步確定了平尾和垂尾的面積。在控制系統(tǒng)方面，選擇了8位的PIC16F616作為控制芯片，通過控制系統(tǒng)完成撲翼飛行器的飛行、轉(zhuǎn)向以及智能避障等功能。最后在實