本发明属于仿生飞行机器人设备领域，尤其涉及一种仿生蝴蝶混控翅扑翼飞行器。
背景技术：
1、无人机是一种利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作的不载人飞机。根据气动力产生方式的不同，现有无人机主要包括固定翼无人机、旋翼无人机和扑翼无人机。
2、现有技术中，较为经典的微型扑翼飞行器是加利福尼亚理工学院研制的“microbat”：它是一种仿生飞行方式的微型扑翼飞行器，其机翅的形状是模仿昆虫的翅膀，用微型机电系统mems技术加工制作而成，通过微传动机构使微电机的能量转变为扑翼机构的扑动，从而产生升力与推力并克服自身重力与阻力飞行。
3、cn210416979u公开了一种仿蝴蝶微型扑翼飞行器，包括机身，扑动机构与机翼；机身用于安装扑动机构、驱动器与机身连杆；扑动机构为双曲柄双摇杆机构，包含主轴齿轮，传动齿轮及连杆、摇杆等，主轴齿轮驱动传动齿轮转动，连杆将齿轮的转动转化为摇杆的摆动，实现扑动；第一、第二级机翼与摇杆连接，随摇杆上下扑动产生升力，其中第二机翼与第一机翼铰接，除了随第一机翼扑动之外，还可翻转实现姿态控制。本实用新型在简单紧凑的结构中实现了翅翼的整体扑动及尾缘的偏转，实现飞行器前进、滚转、上升、下降等复杂运动的控制。实践发现，该飞行器实际飞行并不稳定。机身上可在前后各安装一对摇杆与机翼骨架连接，随着使用时间增长，飞行的稳定性会不断降低。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种小体积、高稳定性及高性能的仿生蝴蝶混控翅扑翼飞行器。
2、为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种仿生蝴蝶混控翅扑翼飞行器，包括：
3、机身，所述机身内安装有传动机构和控制机构；
4、两组翅膀，连接在机身的左右两侧，每组翅膀包括前翅和后翅，前翅和后翅部分重叠；
5、传动机构安装在机身腔体内，包括减速齿轮组架、安装在减速齿轮组架上的无刷电机、双联齿轮和双曲柄摇杆机构，无刷电机通过电机齿轮输出齿轮转动，经双联齿轮减速增距后再通过双曲柄摇杆机构将旋转运动变成往复摆动带动左右翅膀同步摆动；
6、一对转向机构，每个转向机构包括与减速齿轮组架连接的后翅舵机架和设置在后翅舵机架上的舵机；
7、在每组翅膀中，前翅活动连接在传动机构上，后翅活动连接在前翅上，从而使得后翅跟随前翅扑动，且后翅与舵机活动连接，通过舵机牵拉后翅进行角度变化。
8、在一实施方式中，双曲柄摇杆机构中，行程系数比k的取值为1≤k≤2，极位夹角为30°～90°，
9、
10、在一实施方式中，前翅包括前翅前包边翅骨和前翅膜，前翅膜固定在前翅前包边翅骨上，前翅前包边翅骨活动安装于传动机构；
11、或，前翅包括前翅前包边翅骨、前翅中间撑杆、前翅尾部弯撑杆和前翅膜，前翅中间撑杆和前翅尾部弯撑杆装插于前翅前包边翅骨上，前翅膜固定在前翅前包边翅骨、前翅中间撑杆和前翅尾部弯撑杆上，前翅前包边翅骨活动安装于传动机构。
12、在一实施方式中，前翅还包括前翅摇臂，前翅摇臂的一端与减速齿轮组架连接，另一端与前翅前包边翅骨连接。
13、在一实施方式中，后翅包括全包边的后翅撑杆和后翅膜，后翅膜固定在后翅撑杆上，后翅撑杆通过后翅联动铰链分别与前翅前包边翅骨、后翅支架和舵机活动连接。
14、在一实施方式中，后翅的后翅撑杆连接在后翅联动铰链上，前翅前包边翅骨上插接有前翅撑杆，前翅撑杆的尾部安装有前翅杆固定套，翅连杆的一端铰接在后翅联动铰链上，另一端套接前翅撑杆上，且翅连杆另一端通过前限位短套筒和后限位短套筒固定在前翅撑杆上。
15、在一实施方式中，舵机包括左舵机和右舵机，左舵机和右舵机安装在后翅舵机架上，后翅舵机架与减速齿轮组架通过机身限位加强杆连接，左舵机侧面设置有左舵机臂，右舵机侧面设置有右舵机臂，一对后翅的后翅撑杆分别连接在左舵机臂和右舵机臂上。
16、在一实施方式中，双曲柄摇杆机构包括左曲柄齿轮、右曲柄齿轮、左齿轮连杆和右齿轮连杆和限位加强杆；通过限位加强杆固定在减速齿轮组架上，限位加强杆与左齿轮连杆和右齿轮连杆连接，左齿轮连杆与左曲柄齿轮通过销钉连接，销钉与左曲柄齿轮连接端紧配，销钉与左齿轮连杆连接端松配；右齿轮连杆与右曲柄齿轮通过销钉连接，销钉与右曲柄齿轮连接端紧配，销钉与右齿轮连杆连接端松配；双联齿轮的大齿轮和电机齿轮啮合、双联齿轮的小齿轮与左曲柄齿轮、右曲柄齿轮其中一个啮合，左曲柄齿轮和右曲柄齿轮啮合。
17、在一实施方式中，左曲柄齿轮和右曲柄齿轮相对于偏心孔位角度差为一个孔，从而使得左曲柄齿轮和右曲柄齿轮啮合时，两边连杆传动保持对称。
18、在一实施方式中，机身为仿真蝴蝶体形，包括依次连接的头部、胸部和尾部，机身采用轻型发泡材料制成，前翅前包边翅骨、前翅中间撑杆、前翅尾部弯撑杆、后翅撑杆采用碳纤维材料制成，前翅膜为柔性膜，后翅膜为柔性膜或刚性膜。
19、与现有技术相比，本发明的有益效果为：
20、本申请的仿生蝴蝶混控翅扑翼飞行器具备小体积、高稳定性及高性能特点。飞行器的扑翼机构基于双曲柄连杆机构设计，具备急回特性，并通过ug软件进行运动仿真验证飞行性能，实现飞行稳定、操控简单且精准。前翅和后翅仿生蝴蝶造型，优化的翅膀前缘涡产生大升力，结合双舵机混合控制后翅实现精确航向控制。此外，通过四翅膀的同步扑动、分体式自变形式翅膀和流线型减阻机身，以及可调节连杆活链设计，确保了仿生蝴蝶在飞行时的稳定性、可控性和高效性。本项目的研究成果不仅展示了仿生技术在航空领域的应用潜力，也为未来相关领域的创新发展提供了有力支撑。
1.一种仿生蝴蝶混控翅扑翼飞行器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的仿生蝴蝶混控翅扑翼飞行器，其特征在于，双曲柄摇杆机构中，行程系数比k的取值为1≤k≤2，极位夹角θ为30°～90°，
3.根据权利要求1所述的仿生蝴蝶混控翅扑翼飞行器，其特征在于，前翅包括前翅前包边翅骨和前翅膜，前翅膜固定在前翅前包边翅骨上，前翅前包边翅骨活动安装于传动机构；
4.根据权利要求3所述的仿生蝴蝶混控翅扑翼飞行器，其特征在于，前翅还包括前翅摇臂，前翅摇臂的一端与减速齿轮组架连接，另一端与前翅前包边翅骨连接。
5.根据权利要求3所述的仿生蝴蝶混控翅扑翼飞行器，其特征在于，后翅包括全包边的后翅撑杆和后翅膜，后翅膜固定在后翅撑杆上，后翅撑杆通过后翅联动铰链分别与前翅前包边翅骨、后翅支架和舵机活动连接。
6.根据权利要求5所述的仿生蝴蝶混控翅扑翼飞行器，其特征在于，后翅的后翅撑杆连接在后翅联动铰链上，前翅前包边翅骨上插接有前翅撑杆，前翅撑杆的尾部安装有前翅杆固定套，翅连杆的一端铰接在后翅联动铰链上，另一端套接前翅撑杆上，且翅连杆另一端通过前限位短套筒和后限位短套筒固定在前翅撑杆上。
7.根据权利要求6所述的仿生蝴蝶混控翅扑翼飞行器，其特征在于，舵机包括左舵机和右舵机，左舵机和右舵机安装在后翅舵机架上，后翅舵机架与减速齿轮组架通过机身限位加强杆连接，左舵机侧面设置有左舵机臂，右舵机侧面设置有右舵机臂，一对后翅的后翅撑杆分别连接在左舵机臂和右舵机臂上。
8.根据权利要求1所述的仿生蝴蝶混控翅扑翼飞行器，其特征在于，双曲柄摇杆机构包括左曲柄齿轮、右曲柄齿轮、左齿轮连杆和右齿轮连杆和限位加强杆；通过限位加强杆固定在减速齿轮组架上，限位加强杆与左齿轮连杆和右齿轮连杆连接，左齿轮连杆与左曲柄齿轮通过销钉连接，销钉与左曲柄齿轮连接端紧配，销钉与左齿轮连杆连接端松配；右齿轮连杆与右曲柄齿轮通过销钉连接，销钉与右曲柄齿轮连接端紧配，销钉与右齿轮连杆连接端松配；双联齿轮的大齿轮和电机齿轮啮合、双联齿轮的小齿轮与左曲柄齿轮、右曲柄齿轮其中一个啮合，左曲柄齿轮和右曲柄齿轮啮合。
9.根据权利要求8所述的仿生蝴蝶混控翅扑翼飞行器，其特征在于，左曲柄齿轮和右曲柄齿轮相对于偏心孔位角度差为一个孔，从而使得左曲柄齿轮和右曲柄齿轮啮合时，两边连杆传动保持对称。
10.根据权利要求5所述的仿生蝴蝶混控翅扑翼飞行器，其特征在于，机身为仿真蝴蝶体形，包括依次连接的头部、胸部和尾部，机身采用轻型发泡材料制成，前翅前包边翅骨、前翅中间撑杆、前翅尾部弯撑杆、后翅撑杆采用碳纤维材料制成，前翅膜为柔性膜，后翅膜为柔性膜或刚性膜。
