N735-基于sw的扑翼类机器人的结构设计+运动仿真+有限元分析 下载积分：200　资料编号： N735

作品包括:

Word版说明书1份，共58页，约24000字

SW三维图一套

仿真动画视频一份

摘  要

仿生扑翼飞行机器人是一种具有新颖移动方式的、集多种前沿技术于一体的新概念仿生飞行器，目前己成为国际上的研究热点之一，无论在军事还是民用领域都有着广阔的应用前景。本文在总结了国内外最新研究成果基础上，围绕仿生扑翼飞行机理、仿生翼运动模型以及扑翼驱动系统展开了研究与探索。

首先介绍了仿生扑翼飞行的研究背景，分析了仿生扑翼飞行的特点及其可观的应用前景；阐述了仿生扑翼飞行机器人的研究现状，探讨了目前和将来研究中所遇到的一些关键技术。

基于空气动力学理论，对仿生扑翼飞行机器人的可行性进行了分析；探讨了动物飞行方式及其尺度律对仿生扑翼飞行机器人设计的启发，指出采用扑翼布局是解决在低雷诺数下飞行难点的一种可行方案；重点研究了动物扑翼飞行机理，为研制仿生扑翼飞行机器人设计提供了理论依据。

根据动物扑翼系统特点，探讨了仿生翼设计的一些重要因素;重点提出了扑式和洗式运动模型的概念，并分析比较了两者的特点，详细探讨了扑式运动模型的实现。

根据动物飞行尺度律，确定了样机设计参数；就基于连杆机构的扑翼驱动机构设计方案进行了分析比较，探讨了扑翼驱动机构的实现途径和方法，并针对基于四杆机构的扑翼驱动机构进行了优化设计；根据样机功率需求，选择了适合扑翼样机的动力装置、能源，设计了减速机构和控制系统。

对飞行方向控制、扑翼姿态以及柔性翅的模仿提出了自己独特新颖的观点，并把这些观点应用在扑翼式飞行机器人的设计之中。

根据设计参数建立三维模型，并对模型进行了运动仿真和受力分析，得到了较好的仿真和分析结果。

本文所有工作都取得了预期效果，相信随着研究工作的深入及相关技术的完善，仿生扑翼飞行机器人的研究必将取得突破性的进展。

关键词：仿生，扑翼飞行机器人，动物飞行机理，尺度律，扑翼驱动机构，优化设计，三维建模，运动仿真，应力分析

目  录

1 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 扑翼飞行特点及其应用前景 1

2 扑翼飞行机器人的研究现状 3

2.1早期研究情况 3

2.2国外研究现状 3

2.3国内研究现状 8

3 扑翼机器人研制的关键技术 10

3.1空气动力学问题 10

3.2飞行动力和能源问题 10

3.3仿生翼、扑翼机构和材料 11

3.4通信和控制系统 11

4 两类扑翼式飞行方式的比较 13

4.1鸟类的飞行机理 13

4.2昆虫的飞行机理 15

4.2.1昆虫飞行的非定常特性 15

4.2.2昆虫翅膀的形状和结构 16

4.2.3昆虫飞行的非定常高升力机理 17

5 扑翼飞行机器人的设计及分析 20

5.1扑翼运动机构的选择 20

5.2动力装置与能源的选择 24

5.2.1动力装置 24

5.2.2能源的选择 25

5.3齿轮减速机构的设计 25

5.4扑翼四杆机构的优化设计及运动分析 26

5.5仿生翼、机身、尾翼和控制系统 30

6 扑翼飞行机器人的建模 32

6.1机架 32

6.2动力源 33

6.3运动机构 34

6.4飞行方向控制系统 35

6.5扑翼 37

6.6控制系统 38

6.7扑翼机器人整体结构 39

7 机构运动仿真分析 40

8 扑翼受力分析 46

结  论 53

参考文献 55

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