自古以來(lái)人類就夢(mèng)想能夠像鳥(niǎo)兒一樣飛行,而仿生撲翼飛行器效仿了飛行生物眾多優(yōu)點(diǎn),具有隱蔽性好、飛行效率高、噪聲小、機(jī)動(dòng)性能好等特點(diǎn),因此研制出像飛行動(dòng)物一樣機(jī)動(dòng)且靈活的飛行器已經(jīng)成為無(wú)人機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要方向,仿生撲翼飛行器的研究逐漸成了研究的熱點(diǎn)。本課題的研究目標(biāo)為實(shí)現(xiàn)撲翼飛行器復(fù)雜多樣化的飛行姿態(tài),其中以仿生學(xué)研究為基礎(chǔ),以動(dòng)態(tài)特性分析為核心,以多飛行模式撲翼飛行器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化為最終目標(biāo),來(lái)設(shè)計(jì)多模式空間撲翼運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu),使其實(shí)現(xiàn)撲動(dòng)-扭轉(zhuǎn)-折疊三種運(yùn)動(dòng)的組合運(yùn)動(dòng),進(jìn)而研究其運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)及空氣動(dòng)力學(xué)特性。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）根據(jù)鳥(niǎo)類身體結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分析了鳥(niǎo)類撲翼飛行的特點(diǎn)及氣動(dòng)機(jī)理;通過(guò)尺度律分析、仿生尺寸參數(shù)計(jì)算,確定了設(shè)計(jì)目標(biāo);通過(guò)仿鷹撲翼氣動(dòng)力估算,明確了起飛、巡航、降落三種典型飛行模式下的飛行參數(shù),為多飛行模式仿鷹撲翼飛行器設(shè)計(jì)提供理論和仿生學(xué)依據(jù)。（2）根據(jù)飛行器功能需求同時(shí)考慮到經(jīng)濟(jì)性、功能多樣性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等原則,確定了仿鷹撲翼飛行器的結(jié)構(gòu)方案及仿鷹撲翼機(jī)構(gòu)多飛行模式運(yùn)動(dòng)機(jī)制的切換原理,同時(shí)通過(guò)虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)飛行器整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了建模,對(duì)其運(yùn)動(dòng)學(xué)可行性進(jìn)行了綜合分析,... 

【文章來(lái)源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

美國(guó)加州大學(xué)的MFI

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2加的飛行升力遠(yuǎn)小于所增加的重力，同時(shí)尺寸的增加要求更高的飛行推力，這讓解決動(dòng)力方面的問(wèn)題變得更加困難，因此人們對(duì)撲翼飛行器研究正朝著結(jié)構(gòu)微型化的方向發(fā)展。自從撲翼飛行器的概念提出以后，由于其重要的軍事應(yīng)用前景，很多國(guó)家相繼開(kāi)展研究，并且取得了一些重要的研究成果[11-14]。為了利用仿生原理模擬蒼蠅獨(dú)特的飛行特性，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校通過(guò)控制兩套柔性四桿機(jī)構(gòu)的相位來(lái)實(shí)現(xiàn)翅膀兩自由度的拍動(dòng)，研制出了一種名為MFI的微飛行器（如圖1.1所示）。微型仿生撲翼飛行器Entomopter（如圖1.2所示）是美國(guó)喬治亞理工學(xué)院、英國(guó)劍橋大學(xué)和ETS實(shí)驗(yàn)室基于往復(fù)式化學(xué)肌肉技術(shù)研發(fā)的，該飛行器機(jī)翼的撲動(dòng)是自主、均衡、不受控制的，可實(shí)現(xiàn)懸停�！癕icrobat”撲翼飛行器[15,16]（如圖1.3所示）是加州理工學(xué)院、AeroVironment和加州大學(xué)共同研究制造的最早的仿生電動(dòng)微型撲翼飛行器，它類似蜻蜓翼的機(jī)翼通過(guò)齒輪與雙連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)作上下扇動(dòng)�！敖叹殹保∕entor）是SRI國(guó)際公司與多倫多大學(xué)合作研制的微型飛行器[17]（如圖1.4所示），該飛行器使用“人造肌肉”驅(qū)動(dòng)減速裝置和四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)翼拍動(dòng)。圖1.1美國(guó)加州大學(xué)的MFI圖1.2佐治亞理工大學(xué)的“Entomopters”圖1.3撲翼飛行器Microbat圖1.4SRI國(guó)際公司的Mentor撲翼機(jī)

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2加的飛行升力遠(yuǎn)小于所增加的重力，同時(shí)尺寸的增加要求更高的飛行推力，這讓解決動(dòng)力方面的問(wèn)題變得更加困難，因此人們對(duì)撲翼飛行器研究正朝著結(jié)構(gòu)微型化的方向發(fā)展。自從撲翼飛行器的概念提出以后，由于其重要的軍事應(yīng)用前景，很多國(guó)家相繼開(kāi)展研究，并且取得了一些重要的研究成果[11-14]。為了利用仿生原理模擬蒼蠅獨(dú)特的飛行特性，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校通過(guò)控制兩套柔性四桿機(jī)構(gòu)的相位來(lái)實(shí)現(xiàn)翅膀兩自由度的拍動(dòng)，研制出了一種名為MFI的微飛行器（如圖1.1所示）。微型仿生撲翼飛行器Entomopter（如圖1.2所示）是美國(guó)喬治亞理工學(xué)院、英國(guó)劍橋大學(xué)和ETS實(shí)驗(yàn)室基于往復(fù)式化學(xué)肌肉技術(shù)研發(fā)的，該飛行器機(jī)翼的撲動(dòng)是自主、均衡、不受控制的，可實(shí)現(xiàn)懸停�！癕icrobat”撲翼飛行器[15,16]（如圖1.3所示）是加州理工學(xué)院、AeroVironment和加州大學(xué)共同研究制造的最早的仿生電動(dòng)微型撲翼飛行器，它類似蜻蜓翼的機(jī)翼通過(guò)齒輪與雙連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)作上下扇動(dòng)�！敖叹殹保∕entor）是SRI國(guó)際公司與多倫多大學(xué)合作研制的微型飛行器[17]（如圖1.4所示），該飛行器使用“人造肌肉”驅(qū)動(dòng)減速裝置和四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)翼拍動(dòng)。圖1.1美國(guó)加州大學(xué)的MFI圖1.2佐治亞理工大學(xué)的“Entomopters”圖1.3撲翼飛行器Microbat圖1.4SRI國(guó)際公司的Mentor撲翼機(jī)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]兩段式仿生撲翼機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及仿真分析[J]. 李京虎,付國(guó)強(qiáng),武斌.  機(jī)床與液壓. 2020(02)
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博士論文
[1]多自由度撲翼微型飛行器設(shè)計(jì)研究[D]. 朱保利.南京航空航天大學(xué) 2007

碩士論文
[1]適應(yīng)多姿態(tài)的仿生撲翼飛行器動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 華兆敏.武漢科技大學(xué) 2019
[2]仿生撲翼飛行器設(shè)計(jì)研究[D]. 楊楠濤.東南大學(xué) 2019
[3]仿鳥(niǎo)撲翼飛行器氣動(dòng)分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 顧新冬.中國(guó)民航大學(xué) 2018
[4]仿生撲翼飛行器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 修星晨.西南科技大學(xué) 2017
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[6]微型撲翼飛行器機(jī)翼的仿生設(shè)計(jì)與多目標(biāo)優(yōu)化[D]. 李建明.南京航空航天大學(xué) 2017
[7]兩段式撲翼飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真分析[D]. 姜洪利.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[8]仿生微型撲翼飛行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研制[D]. 李衛(wèi).南昌航空大學(xué) 2016
[9]撲翼運(yùn)動(dòng)的非定常氣動(dòng)力的模擬與分析[D]. 黃峰.南京航空航天大學(xué) 2016
[10]仿生撲翼飛行機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)研究[D]. 阮龍歡.武漢科技大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3369897