微型飛行器在勘探、救援、監(jiān)視等任務(wù)中充當(dāng)著重要的角色。研究人員受到昆蟲飛行動(dòng)作的啟發(fā),研究了它們的飛行機(jī)理,設(shè)計(jì)出了各種仿昆撲翼微飛行器。本文針對(duì)電磁驅(qū)動(dòng)方式的仿昆撲翼微飛行器,設(shè)計(jì)了一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),該電路能夠驅(qū)動(dòng)微飛行器撲動(dòng)雙翼。該電磁驅(qū)動(dòng)模塊的正常工作需要±15V電壓供電,還需要一個(gè)信號(hào)作為輸入信號(hào),因此還研制了一個(gè)電源模塊和一個(gè)信號(hào)模塊。電源模塊利用電池組和BOOST升壓電路實(shí)現(xiàn),能夠輸出穩(wěn)定的±15V電壓。信號(hào)模塊是基于STM32F103研制的最小系統(tǒng)板,撰寫相應(yīng)代碼和通信協(xié)議,該模塊最終能夠產(chǎn)生兩路電壓信號(hào),改變最小系統(tǒng)板ROM中存儲(chǔ)的波形數(shù)據(jù)表就可以改變輸出的波形,并且能夠在上位機(jī)端在線實(shí)時(shí)控制輸出信號(hào)的頻率和幅值。首先利用外部電源和信號(hào)對(duì)電磁驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn),然后將電源模塊作為供電源,外部信號(hào)作為輸入再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電磁驅(qū)動(dòng)模塊均能輸出與輸入波形一致的穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)電流,并能驅(qū)動(dòng)微飛行器撲動(dòng)雙翼。該驅(qū)動(dòng)電流是一個(gè)交變電流,通過(guò)微飛行器上的電磁線圈后,內(nèi)部的磁鐵產(chǎn)生相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)位移,然后經(jīng)過(guò)雙平面四連桿傳動(dòng)器使得飛行器產(chǎn)生一些特定的撲翼動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)仿昆撲翼微飛行器翅膀的控制。最后將... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

普渡生物機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室制造的電磁驅(qū)動(dòng)器和應(yīng)用于機(jī)器人的概念模型

圖 1-2 整個(gè)電路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖Fig.1-2 Structure diagram of the whole system目前所研制出的各種撲翼微飛行器普遍存在體積大、飛行時(shí)間短等問(wèn)題，還不能真正地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。從國(guó)內(nèi)外的研究成果上看，當(dāng)前能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立飛行的撲翼微飛行器往往體積較大，而體積較小的撲翼飛行器，仍需要單獨(dú)的導(dǎo)線用于能源供給和飛行控制等，難以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立飛行及攜帶相機(jī)等負(fù)載。文獻(xiàn)[2]所研制的微型飛行器體積小，重量輕，所以對(duì)于本文所設(shè)計(jì)的控制模塊也要求體積和重量都盡量小，該設(shè)計(jì)雖然滿足了功能要求，但還存在一定的改進(jìn)空間，如體積和重量還沒有實(shí)現(xiàn)微小化，上位機(jī)端和最小系統(tǒng)板之間的通信沒有實(shí)現(xiàn)無(wú)線控制，最小系統(tǒng)板沒有實(shí)現(xiàn)獨(dú)立供電系統(tǒng)，也就是說(shuō)，本文設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，仍需要使用導(dǎo)線來(lái)支持微飛行器與控制系統(tǒng)之間的通信和能量傳輸。本篇論文的正文總共分為 5 章，結(jié)構(gòu)安排和每章的內(nèi)容概要如下：第一章 緒論。本章介紹了本文所研究課題的背景和研究意義，并簡(jiǎn)單概括了國(guó)內(nèi)國(guó)外的發(fā)展?fàn)顩r，然后簡(jiǎn)單介紹了文獻(xiàn)[2]中設(shè)計(jì)的仿昆撲翼微飛行器，從而

圖 2-1 OPA548 芯片引腳的示意圖Fig.2-1 Sketch of OPA548’s pins腳描述如表 2-2 所示。表 2-2 OPA548 的引腳描述稱 功能描述同向輸入端反向輸入端限流控制接口，控制運(yùn)算放大器的最大芯片的負(fù)電源接口（雙電源供電時(shí)），芯片的地 芯片的正電源接口信號(hào)輸出端

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3370416