结构设计和动力建模高度生物仿真的翻翼飞机与息功能
Wenyang Pu1, Qiang Shen1,2, Yuhang Yang1
1School of Mechatronical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China.
Biomimetics (Basel, Switzerland)
|December 27, 2024
概括
这项研究介绍了一种生物模拟的翅飞机,能够像鸟儿一样息. 它的新设计复制了鸟爪和翅膀运动,以提高空中机动性和着陆能力.
科学领域:
- 机器人学和生物模拟学
- 航空航天工程 航空航天工程
- 生物灵感设计 生物灵感设计
背景情况:
- 鸟类的息能力对于节能和情境意识至关重要.
- 现有的仿生飞行器缺乏息功能,这限制了它们的运营能力.
- 在飞机中复制鸟类的息机制是一个重大的工程挑战.
研究的目的:
- 设计和开发一种具有高度仿生能力的翻翼飞机,能够息.
- 用生物原理复制鸟类的爪子和翅膀运动.
- 为了实现多模式运动能力,包括飞行和息.
主要方法:
- 开发了一种姿势转换模块,具有多发动机半球轮结构,用于,扭转和摆动动作.
- 集成了一个息模块,利用螺旋运动用于可伸缩的爪子.
- 实现了双电机的头部和尾部运动模块,以实现灵活的关节.
- 建立并验证了关键功能模块的动力学模型.
主要成果:
- 原型成功演示了所有息动作.
- 该飞机展示了多模式运动能力,结合了飞行和息.
- 动力学模型的准确性得到了验证.
- 该设计为未来动态建模和控制策略提供了基础.
结论:
- 开发的仿生飞机成功复制了鸟类的息机制.
- 这种新的设计能够实现超越简单飞行的高级功能,例如息.
- 这项研究为更复杂的生物灵感空中机器人奠定了基础,并提高了操作多功能性.
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