基于四桿機(jī)構(gòu)對(duì)仿生蜻蜓撲翼飛行器的設(shè)計(jì)優(yōu)化與仿真

　　摘要：本文基于四連桿機(jī)構(gòu)提出了一種齒輪連桿運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，用于模仿蜻蜓翅翼的運(yùn)動(dòng)，并研究了撲翼機(jī)構(gòu)各參數(shù)變化對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)軌跡的影響，歸納總結(jié)出一些規(guī)律，從而為選擇出合適的機(jī)構(gòu)參數(shù)提供了依據(jù)。采用基于優(yōu)化的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法對(duì)仿生微撲翼機(jī)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，確定出各桿件參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)。然后利用CATIA來對(duì)撲翼機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真分析，模擬機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)過程，仿真結(jié)果與設(shè)計(jì)要求基本吻合，驗(yàn)證了機(jī)構(gòu)的可行性。
　　關(guān)鍵詞：仿生 蜻蜓 撲翼飛行器 數(shù)學(xué)模型 仿真分析
　　中圖分類號(hào)：TH122文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2012）09（c）-0059-04
　　自古以來人們就夢(mèng)想著在天空自由翱翔，對(duì)鳥的生理結(jié)構(gòu)和飛行原理等方面所做的研究和獲得的靈感，使人類乘著飛機(jī)上了天。昆蟲與鳥相比，具有更大的機(jī)動(dòng)靈活性。對(duì)昆蟲生理結(jié)構(gòu)和飛行機(jī)理的研究，將仿制出具有更大飛行靈活性和自由度的新型飛行器。最近幾年，在昆蟲空氣動(dòng)力學(xué)和電子機(jī)械技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，各國紛紛開始研究拍翅飛行的仿昆飛行機(jī)器人，使得仿生昆蟲飛行機(jī)器人成為機(jī)器人研究最為活躍的前沿領(lǐng)域。仿生撲翼飛行器是一種模仿鳥類或昆蟲飛行，基于仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)制造出來的新型飛行器。該類飛行器與固定翼和旋翼飛行器相比，它具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如：原地或小場(chǎng)地起飛；較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性能，尺寸小，便于攜帶，飛行靈活，隱蔽性好等。因此，在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域尤其是國防領(lǐng)域有著十分重要而廣泛的應(yīng)用。……