摘要：针对目前飞行器结构复杂、效率低下及动作单一等问题,设计一种新型仿生扑翼飞行机构,仅通过单驱动装置即可实现机构扑翼的扑动、折叠、扭转等运动。依据生物尺度率设计扑翼机构的结构尺寸并对机构参数进行优化;通过SolidWorks构建仿生三维模型并基于ANSYS Workbench对扑翼机构进行有限元分析,得到扑翼齿轮组、曲柄、主翼杆等主要部件的总形变、应力、等效应变及主、副翼动力学运动参数,为仿生样机研制提供理论支持。

摘要：针对现有水下航行器能耗高、噪声大、续航能力一般等问题,通过探索水下仿生扑翼的推进机理,结合流体力学运动的知识,利用SolidWorks仿造龟的外形设计了仿生机械龟。该机械龟装载浮力与重力感应系统,通过PID算法控制机器在水中的平衡,使用Arduino作为主控制板,利用传感器、摄像系统与数据传输系统,进行实时监测并传输数据,龟壳中设计了贮藏空间,满足勘测和物资救援任务。实验结果表明,所设计的水陆两栖仿生机械龟优化了形态和运行控制系统,对比美国耶鲁大学研制出的仿乌龟形水陆两栖机器人ART,能够适应多样化地形高效的运动,具有高灵活性和机动性,能完成对水中温度、压强、地形进行实时监测并将数据传输回终端。

摘要：基于飞行生物扑翼的运动和气动特性而设计的微小型仿生扑翼飞行器在低雷诺数飞行条件约束下具有传统固定翼和旋翼无法比拟的气动和机动性优势,自20世纪末开始受到持续关注。对仿鸟扑翼飞行器的研究进展和相关成果进行了概述,包括基于周期拍动体涡流理论的鸟类扑翼飞行机理及最优推进效率的拍动模式,与昆虫扑翼追求高升力的飞行机理相区别,重点介绍了扑翼传动机构、尾翼控制、起降等关键技术,并提出了微小型仿生扑翼飞行器研发和应用面临的主要瓶颈问题和发展趋势。

摘要：微型扑翼飞行器是微型飞行器和扑翼飞行器的结合,是飞行器设计领域的研究热点,但在低雷诺数下存在升力不足的现象。已有研究表明,扑翼的弯扭耦合对于提高升力有效,弯扭耦合可通过共振激励放大驱动机理来实现,但该机理对扑翼的模态提出要求。本文首先建立仿生扑翼有限元模型,对其进行模态分析,并提出1种适用于扑翼的模态种类判别方法。为满足模态要求,提出了2种改进方案,并进行了有限元仿真验证。结合两种改进方案,提出双斜梁-主梁变截面扑翼模型。基于PCL语言对该模型进行参数化建模,采用遗传算法对其进行尺寸优化,得到满足模态要求的相对理想的仿生扑翼,为仿生扑翼的设计和优化提供重要的科学依据和工程应用价值。

摘要：仿生扑翼飞行器是一种根据仿生学知识进行设计的飞行器,其体积小、重量轻、运动方式灵活多变、隐蔽性好,在军事领域和民用领域具有广泛的潜在应用。基于四连杆机构中的曲柄摇杆机构进行扑翼飞行器扑翼机构的设计,并计算其自由度;基于齿轮系机构进行扑翼飞行器传动机构的设计并计算其自由度;然后将扑翼机构与传动机构结合,使得一个电机即可驱动两侧扑翼上下扇动,实现扑翼功能,所设计的仿生扑翼飞行器结构简单、易于实现。

摘要：文章针对海底管线必须定期进行检测这种情况,提出利用扑翼滑翔水下机器人对海底管线进行检测的方案,并对扑翼滑翔水下机器人的总体结构、动力装置和浮力调节装置等进行了结构设计。利用FLUENT软件,对水下机器人在滑翔状态时,仿生扑翼的几种不同俯仰角度和外形尺寸进行了数值分析;结果表明,当仿生扑翼的俯仰角为5°和增大仿生扑翼的展弦比和根梢比时,水下机器人具有较优的大升阻比流体动力性能。

摘要：低雷诺数和非定常气动特性是微型飞行器有别于常规飞行器的主要特点。首先简要介绍了飞行雷诺数的含义,并从低雷诺数的附面层特性和其对气动力的影响两方面分析了雷诺数对气动特性的影响,并给出了两种低雷诺数微型飞行器的空气动力学计算方法。接着分析了固定翼、旋翼、扑翼三类微型飞行器的非定常运动特征,重点介绍了仿生扑翼微型飞行器的非定常运动及其实现途径。然后介绍了旋翼气动力简化计算方法、非定常空气动力计算的N-S方程数值方法,并给出了低雷诺数非定常气动设计软件和应用案例。最后,提出将人工智能的方法引入微型飞行器控制系统势在必行,这将是飞行器自主感知,最终解决控制问题的重要途径。