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1、(10)申请公布号 CN 102358422 A (43)申请公布日 2012.02.22 CN 102358422 A *CN102358422A* (21)申请号 201110263926.6 (22)申请日 2011.09.07 B64C 33/00(2006.01) (71)申请人 南昌航空大学 地址 330000 江西省南昌市红谷滩新区丰和 南大道 696 号 (72)发明人 吴锦武 李祖文 (74)专利代理机构 南昌洪达专利事务所 36111 代理人 刘凌峰 (54) 发明名称 变体扑翼机 (57) 摘要 一种变体扑翼机， 扑翼机的机翼为由 PVDF 压 电薄膜加工成具有压电传感器。
2、功能的柔性机翼， 柔性机翼扑动的信号通过导线连接到扑翼机内部 发射器， 发射器发出信号无线传递到地面接收机， 接收机与信号处理与控制单元相连， 信号经过处 理后输出到多通道遥控器， 地面遥控器发出无线 信号与扑翼机内部接收机相连， 接收机及时感应 相应信号从而调整扑翼机机翼飞行状态。本发明 的技术效果是 ： 1、 将整个机翼作为压电传感器， 能够比较全面、 精确的测量分析微型扑翼飞行器 机翼的各项低雷诺数空气动力学特性。2、 能够及 时调整飞行器飞行姿态， 以使该飞行器实现变体， 以便其在复杂多变环境中顺利完成飞行任务。3、 能够为大型复杂的飞行器变体或隐身提供相应技 术支持。 (51)Int。
3、.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 CN 102358434 A1/1 页 2 1. 一种变体扑翼机， 它包括扑翼机、 柔性机翼、 扑翼机内部发射器、 接收机、 信号处理 与控制单元、 多通道遥控器、 扑翼机内部接收机 , 其特征是扑翼机的机翼为由 PVDF 压电薄 膜加工成具有压电薄膜传感器功能的柔性机翼， 柔性机翼扑动的信号通过导线连接到扑翼 机内部发射器， 扑翼机内部发射器发出信号无线传递到地面接收机， 接收机与信号处理与 控制单元相连， 信号经过处理后输出到多通道遥控器， 多通道遥控器发出无线信号与扑翼。
4、 机内部接收机相连， 扑翼机内部接收机及时感应相应信号从而调整扑翼机机翼飞行状态。 权 利 要 求 书 CN 102358422 A CN 102358434 A1/2 页 3 变体扑翼机 技术领域 0001 本发明涉及一种扑翼机， 尤其涉及一种变体扑翼机。 背景技术 0002 目前扑翼飞行器在民用和国防领域都有十分重要而广泛的应用前景， 对扑翼飞行 器的研究一直受到国内外研究者的普遍重视， 但由于扑翼飞行器不同于普通固定翼飞行 器， 在扑翼飞行器的空气动力学特性方面的研究由于难以比较全面精确的捕捉到相关数据 却迟迟进展不大。 0003 PVDF是一种具有很强使用价值的压电智能材料， PVDF。
5、良好的耐化学性、 加工性及 抗疲劳和蠕变性， 还有超强的耐候性， 可在户外长期使用， 无需保养。密度低、 机械韧性好、 可塑性好 （即良好的加工性） ， 可以将 PVDF（聚偏氟乙烯） 压电薄膜加工成具有传感器功能 的柔性机翼， 达到机翼传感器一体化。 应用无线电技术和控制系统能够比较全面、 准确的测 量、 分析微型扑翼飞行器柔性机翼的各项低雷诺数空气动力学特性， 并实时调整飞行姿态， 实现扑翼机变体， 以保障扑翼机在复杂环境中飞行任务得以顺利进行。 发明内容 0004 为了克服现有扑翼机或变体扑翼机难以比较全面精确的捕捉到相关数据， 无法实 时控制扑翼机飞行姿态， 难以胜任环境复杂多变的飞行。
6、任务的不足， 本发明提供一种变体 扑翼机， 该扑翼机可以实现扑翼机在飞行过程中全面采集并及时处理其飞行空气动力学特 性参数， 调整飞行器飞行姿态， 以使该飞行器实现变体， 以便其在复杂多变环境中顺利完成 飞行任务。 0005 本发明是这样来实现的， 它包括扑翼机、 柔性机翼、 扑翼机内部发射器、 接收机、 信 号处理与控制单元、 多通道遥控器、 扑翼机内部接收机 , 其特征是扑翼机的机翼为由 PVDF 压电薄膜加工成具有压电薄膜传感器功能的柔性机翼， 柔性机翼扑动的信号通过导线连接 到扑翼机内部发射器， 扑翼机内部发射器发出信号无线传递到地面接收机， 接收机与信号 处理与控制单元相连， 信号经。
7、过处理后输出到多通道遥控器， 多通道遥控器发出无线信号 与扑翼机内部接收机相连， 扑翼机内部接收机及时感应相应信号从而调整扑翼机机翼飞行 状态。 0006 通过将 PVDF 压电薄膜加工成具有压电薄膜传感器功能的柔性机翼， 达到实现柔 性机翼与传感器一体化， 采集翼面压力信号， 并通过无线电信号收发装置 （主要由发射机 / 遥控器 (The Transmitter) 与接收机 (Receiver) 两部分组成） 与相关数据信号处理控制系 统装置的通信， 从而实现扑翼机在飞行过程中全面采集并及时处理其飞行空气动力学特性 参数， 调整飞行器飞行姿态， 以使该飞行器实现变体， 以便其在复杂多变环境中。
8、顺利完成飞 行任务。 0007 本发明的技术效果是 ： 1、 将整个机翼作为压电传感器， 能够比较全面、 精确的测量 分析微型扑翼飞行器机翼的各项低雷诺数空气动力学特性。 2、 能够及时调整飞行器飞行姿 说 明 书 CN 102358422 A CN 102358434 A2/2 页 4 态， 以使该飞行器实现变体， 以便其在复杂多变环境中顺利完成飞行任务。 附图说明 0008 图 1 为本发明扑翼机的结构示意图。 0009 图 2 为本发明扑翼机的控制原理图。 0010 在图中， 1、 扑翼机 2、 柔性机翼 3、 扑翼机内部发射器 4、 接收机 5、 信号处理与控 制单元 6、 多通道遥控。
9、器 7、 扑翼机内部接收机。 具体实施方式 0011 如图 1、 图 2 所示， 本发明是这样来实现的， 扑翼机 1 的机翼为由 PVDF 压电薄膜加 工成具有压电薄膜传感器功能的柔性机翼 2， 柔性机翼 2 通过导线连接扑翼机内部发射 3 器， 扑翼机内部发射器 3 无线连接接收机 4， 接收机 4 连接信号处理与控制单元 5， 信号处理 与控制单元 5 连接多通道遥控器 6， 多通道遥控 6 器无线连接扑翼机内部接收机 7， 扑翼机 内部接收机 7 连接扑翼机内部变体装置。 0012 在图 1 中， 将 PVDF 压电薄膜加工成如图所示的具有传感器功能的柔性机翼， 达到 机翼传感器一体化，。
10、 并通过引线引出， 连接到扑翼机内部发射器单元 T1。经过计算， 可以得 出PVDF产生的电压与扑翼机翼面空气动力特性 （即翼面上下表面压力差） 呈线性关系， 所以 可以通过 PVDF 获取升力信息。 0013 在图 2 中， 扑翼机内部发射器把测得的翼面空气动力信号通过无线电发射出去， 地面上控制系统通过接收机接收到该信号之后， 把信号输入到信号处理与控制单元， 信号 处理与控制单元通过处理分析扑翼机空气动力特性参数， 计算其达到最优飞行状态时对扑 翼机飞行参数及飞行姿态所作的修正量， 进而把修正量信号输出到多通道遥控器， 多通道 遥控器通过无线电把信号发射出去， 最后， 扑翼机内部接收机 R1 接收到该信号， 并输送给 扑翼机上的其他电子部件 ( 电子变速、 舵机 )， 从而实现扑翼机的变体， 达到最优飞行状态， 使飞行任务顺利完成。 说 明 书 CN 102358422 A CN 102358434 A1/1 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102358422 A 。