用於飛行物體的運動輔助裝置的製作方法

2023-05-15 22:35:41

專利名稱：用於飛行物體的運動輔助裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於移動或者推進物體，例如，通過空氣，的運動輔助裝置，尤其涉及一種用於輔助物體垂直起飛並飛行的裝置。
背景技術：
固定翼飛機是具有能夠使物體可控制地從地面利用跑道經前衝力產生升力並且飛行的機構的物體的例子。
直升機是帶有能夠使物體利用旋轉翼從地面垂直升起並飛行的例子。
本發明是一種機構的例子，該機構能夠使物體從地面上可控制地垂直升起並且利用至少兩個用於升起和方向控制的機翼，例如一對或者兩對拍打機翼飛行。相對的機翼可以同時拍打且鄰近的機翼可以順次拍打。
用於輔助物體飛行的機構或裝置的主要要求是相對於其動力輸出來說重量輕。這使其能夠有足夠的升力使物體從地面起飛。
除了增加動力重量比之外可以通過增加升起機構的效率來獲得增加的升力。就通過向前的運動產生升力的機翼而言，機翼設計和配置當然很重要並且直升機轉子設計和尺寸等很關鍵。
飛行的昆蟲通過它們的翅膀的運動產生升力，它們的翅膀具有高效和有效的用於飛行的系統。在這樣的一些系統中，一個翅膀包括一個彈性膜，其隨著昆蟲的運動改變形狀和結構，因此昆蟲很靈活並且能夠沿著任何方向上下飛行。這樣的系統很難複製到人造物體並且以前的嘗試包括複雜運行系統。系統越複雜越重，因此需要更多的動力及其它輔助。
在WO 03/004122中描述了一個系統。

發明內容
現在我們提出一種用於輔助飛行的裝置可以減少這些問題。
根據本發明提供一種用於輔助飛行的裝置，其包括一旋轉驅動機構，該驅動機構包括(i)在機翼上的第一安裝點固定到彈性機翼上的支撐件(ii)能夠將線性擺動傳遞到上述支撐件的驅動裝置和(iii)在機翼上的第二安裝點，其固定到與支撐件間隔的驅動裝置，當驅動機構操作支撐件線性移動且機翼由於支撐件和第二安裝點的相對運動發生彎曲時產生傾斜的機翼運動。
驅動件最好是以一定角度安裝在擋板上的偏心凸輪，上述支撐件被固定到一凸輪隨動件上且第二安裝點固定到擋板上。
上述凸輪最好是可調整的，這樣在運動過程中可以調整凸輪角度。
最好有一驅動軸，其通過一萬向節連接到上述驅動件的軸上，該驅動軸和驅動件的軸相互成一定角度，有一轉子連接件安裝在上述驅動軸上，該驅動軸在一處被連接到上述驅動件上。
上述第一安裝點最好靠近機翼的前緣且上述第二安裝點靠近機翼的後緣。在使用過程中，上述驅動機構這樣配置，當轉子旋轉時，機翼的前緣大致位於機翼的前部。
上述機翼最好是鉸接的，例如上述機翼的前緣與機翼的其他部分分別鉸接或者是上述機翼以三部分鉸接。
上述支撐裝置最好是沿著機翼鉸接固定的杆或支柱。
機翼的後部也沿著其長度方向鉸接安裝到機翼軸上。且當機翼軸在每個完全的機翼行程前後擺動時，機翼後部的後緣繞著機翼軸向上樞轉20度(相對於機翼前部)，且再向下樞轉。
實現這點的一個方式是將鉸接件平行於機翼軸連接到機翼後部的後緣。一第二件被樞轉連接到上述第一件的自由端並且接著連接到擋板。
一圓形偏心凸輪被安裝到主驅動軸上；一半圓形凸輪(增幅器)被安裝到連接到擋板上的件上的，其朝向內側並且與上述偏心凸輪邊緣接觸。
當中央凸輪旋轉時，其推拉半圓形凸輪，因此使得臂和機翼繞著機翼軸前後移動。
第二種方式利用凸輪隨動件和擋板的一部分之間不同的運動。當偏心凸輪旋轉時，其使得凸輪隨動件的中間部分相對於擋板升高或者降低。
當上述間隙打開到其最大寬度點時，中間部分比端部相遇部分具有更大的間隙。上述間隙以類似於剪刀方式從角部到中部關閉。這利用凸輪隨動件的後端和擋板的側面邊緣作為兩個導軌。(其端面相接觸)在凸輪隨動件臂的下側，和擋板上述部分的側面，一個小公共接頭(bus)通過軸承安裝到導軌上。導軌全長圍繞著凸輪隨動件和擋板上述側面的上述部分。公共接頭可以沿著導軌從頭到尾自由移動。隨後公共接頭被樞轉鉸接到一個公共接頭的一端與相對的公共接頭的另一端相連處。
這意味著當間隙最寬時，公共接頭構成部分將拉動到最靠近鉸接點。但是當間隙關閉時，在導軌再次打開並將公共接頭構成部分拉回開始部分之前，公共接頭構成部分被相對的部分之間的剪刀作用夾緊並被向下推動且繞著導軌直到其達到最低點。
機翼後部的後緣被樞轉且可滑動地連接到公共接頭，該公共接頭被連接到凸輪隨動件的後部。
這種結構允許機翼在向上和向下行程都分別有兩個平面接觸空氣。
這通過由升高和降低與凸輪隨動件相連的偏心凸輪產生的沿著翼梁的線性擺動，和通過公共接頭構成部分的附帶剪刀式運動(incidental scissor type)產生機翼後部後緣上的傾斜運動來實現。
上述動力源可以是能夠向驅動軸提供旋轉運動的任何原動機，且飛行裝置將包括兩個相對安裝的本發明的裝置，它們可以由相同的動力源驅動。
在本發明的一個實施例中，電動機、偏心凸輪和凸輪隨動件由一個線性電動機代替，該線性電動機的一端被連接到上述擋板，另一端在凸輪隨動件安裝時在相同的位置直接連接到凸輪隨動件。
在偏心凸輪擺動時上述線性電動機將擺動並在翼梁上產生線性擺動。
用於傾斜的機翼運動，由擋板和凸輪隨動件產生的剪刀運動未受影響。
在本發明的一個實施例中，機翼繞著一個軸線擺動同時該軸線線性地前後運動。這兩種運動的組合使彈性的機翼產生升力。通過調整這兩種運動的幅度和頻率，可以使機翼運動，這樣只產生正升力並且基本上在任何情況下都沒有負升力。在機翼的一個完整的循環中隨著機翼向下運動將產生升力，並且在回程機翼傾斜，因此不會產生負升力。
合宜地機翼可以被固定到安裝於上述軸上的一個套筒或者套圈上，這樣上述擺動運動可以通過軸上的套筒的運動傳遞，且該軸線性移動產生線性運動。
最好有一共同驅動軸，其操縱上述兩種運動。
在操作過程中，有兩個由相同的動力源驅動的機翼，這樣它們同時拍打或者以一種使一個機翼降低另一個機翼升高的方式來控制飛行方向，例如通過連接到機翼的控制杆的扭轉運動，且因此在傾斜轉彎時機翼向降低機翼的方向轉彎。上述控制杆也可以從一端到另一端和前後運動，這樣機翼可以類似於在傳統的固定翼飛機中利用方向舵轉向那樣傾斜運動。
產生的升力的大小取決於旋轉速度和機翼的面積，並且取決於材料尤其是機翼的材料的強度。飛行裝置將能夠垂直地前後飛行、在空中轉向和著陸。該機構能夠產生每秒二十下以上的確定的機翼拍動模式。
該機翼機構採用的機翼的尺寸和形狀對機翼的速度有直接影響。要獲得足夠的速度，可以利用具有A2表面積尺寸的一對機翼將一個人從地面上升起。上述機翼膜可以包括任何輕質彈性材料例如塑料材料聚乙烯，該材料被簡單地粘貼到位，剪切，並且其端部繞著機翼支架部分，例如由碳纖維製成的杆，摺疊。選擇性地機翼可以由薄的輕質材料例如鈦製成。
該驅動組件可以由輕質且堅固的材料例如合成材料製成。包括驅動組件的上述飛行裝置可以做的象昆蟲一樣小，例如黃蜂，或者做的足夠大可以從地面上舉升一個人。上述驅動組件可以由一個電動機或者帶有延伸的驅動軸作為機翼軸的電熱塞發動機驅動，因此免除了對齒輪機構的需要。
可以通過在每個機翼軸上，在電動機/發動機和上述機翼機構之間，增加一個萬向節來提供可調整和偏轉的旋轉角。這使得機翼機構被固定到適當位置，並且上下運轉或者到旋轉中心點的後部。上述機翼機構可以布置成模仿任何飛行昆蟲，從蜻蜓到大型甲蟲，或者是蜂雀的運動。
本發明的一個特徵是其使得一個裝置能夠從原地起飛，盤旋，向前、向後和側向飛行，並且在很小的範圍內轉向(turn on a five pencepiece)。
可以使用任何驅動機構並且該裝置可以由任何裝置驅動，例如電動機、發動機、線性電動機，或者甚至是可能的踏板動力。
本發明的機構可以通過任何流體推進，例如通過空氣和水。
本發明的機構適用於操縱能夠模仿昆蟲行走的多鉸接腿機構，在這種情況下支撐件被固定到腿機構的第一部分且第二安裝點被固定到鉸接腿的第二部分，這樣走行運動可以被傳遞到腿上。
附圖簡要說明本發明在附圖中示出，其中附

圖1至5是從不同角度示出的機翼的視圖；附圖6示出了帶有容納在轂中的驅動機構的機翼；附圖7示出了凸輪布置的視圖；
附圖8示出了容納在轂中的機構；附圖9示意性地示出了驅動機構如何操作；附圖10示出了線性電動機的使用；附圖11和12驅動機構的細節；附圖13和14示出了轉向控制機構的細節；附圖15示出了裝配好的機翼；附圖16至21示出了本發明另外的實施例，其中帶有連接兩個機翼的運動的萬向節，及附圖22至26示出了本發明的另一個實施例。
還包括一張光碟，光碟的內容作為參考包括在此，其示出了本發明在此所述的各種實施例的運動操作且從某種意義上來說其便於理解本發明從靜止的圖中難以獲得的內容。
具體實施例方式
參見附圖1至4，由彈性的半剛性材料製成的機翼(1)被連接到支撐柱(2)。該柱(2)被連接到凸輪(4)且機翼(1)在第二安裝點(3)也被連接到該凸輪。凸輪(4)被安裝在軸上且被固定到與支架(7)連接的環狀物(5)上。環狀物(5)通過支架(7)被連接到驅動軸(9)且具有在(8)處連接(9)和(12)的萬向節。
在使用過程中驅動軸(9)旋轉且支架(7)轉動使凸輪(4)旋轉的環狀物(5)。這使得凸輪(4)如箭頭所示相對於驅動軸(9)運動。隨著凸輪(4)的旋轉和運動，柱(2)和安裝點(3)使機翼運動並且相對於安裝點(3)彎曲保持機翼(1a)的前緣大致朝向前部。
參見附圖5，偏心凸輪(4)旋轉，支撐件(2)從附圖5a的位置移動到附圖5b的位置，且驅動件(25)如圖所示地旋轉，即機翼安裝點(3)運動經過臂(26a)和(26b)使機翼隨著機翼安裝點通過凸輪(4)的動作更加靠近支撐柱(2)而彎曲。
參見附圖6，在凸輪隨動杆(20)的下側和支承板上述部分側，通過軸承將一個小總線(公共接頭)或多個總線(21)安裝在軌(12)上。上述軌繞著凸輪隨動杆(21)及支承板側上述部分的全長走行。總線可以從頭到尾沿著軌自由移動。隨後總線在一個總線的一端與相對總線的另一端鄰接處被樞軸鉸接。
機翼後部的機翼後緣(22)樞軸且可滑動地連接到上述總線，該總線被連接到凸輪隨動件的後部。
參見附圖7，凸輪環(4)通過伸縮式驅動盤被連接到軸承座圈(32)。帶有可調節的支腳(31)，這樣在運動過程中可以調節凸輪角度。
參見附圖8，轂(11)容納被連接到機翼(1)和前緣(1a)以便於容納它們的機構。
參見附圖7，驅動軸(11)具有連接到其上的支架(17a，17b)，支架圍繞該軸旋轉。該支架被連接到環(13)，使環隨著支架旋轉。那有在萬向節(16)處連接到軸(11)的軸(12)，且軸(12)具有安裝到其上的驅動件(14)，該驅動件在位置(18)處被連接到環(13)。那有連接到驅動件(14)的支撐柱(15)，上述驅動件與機翼相連。機翼在第二位置(未示出)處被連接到驅動件(14)上。
在使用過程中，驅動軸(11)旋轉且保持架(19)帶動環(13)旋轉，這使軸(12)旋轉並因此使支撐柱(15)和機翼運動。
這使得機翼產生的複雜的運動，並能夠使機翼產生升力。
參見附圖10，其示出了用線性電動機作為驅動機構的兩個視圖。在該實施例中，線性電動機(40)驅動帶動機翼的前翼軸(41)。總線(43)沿著總線軌(42)移動使機翼往復運動並且彎曲。
附圖11至15示出了本發明的一個實施例且附圖16至21示出了本發明的另一個實施例。
參見附圖11，11a和12，機構由連接到控制件(52)上的導軌(51)組成。具有驅動凸輪隨動件(53)的機翼凸輪(54)，該機翼凸輪繞著中心鉸接點(64)旋轉。機翼(65)被連接到可旋轉地安裝在機翼軸(57)上機翼套筒(55)；機翼軸(57)由機翼軸凸輪隨動件(58)驅動，上述機翼軸凸輪隨動件由大凸輪(62)驅動。
在使用過程中，參見附圖11和12，驅動電動機被連接到主驅動軸，主驅動軸從機構的後部連接到大凸輪(62)。電動機驅動主軸，主軸經過機械黃蜂的中心，經過位於機械黃蜂后部的大凸輪(62)，且隨後到達傾斜的機翼運動凸輪(54)。
為了使機翼產生線性的撲翼運動，在附圖11中機構後部的大凸輪(62)在偏離中心位置處被固定到主軸，這樣當主軸旋轉時，大凸輪(62)也繞著該軸旋轉，但卻不繞著自己的中心點旋轉。這就意味著，凸輪(62)的外緣比凸輪本身沿著更大的圓周運動。一輪緣依靠凸輪(62)的外緣，且在該輪緣的最低點處是將凸輪(62)的輪緣連接到機翼軸凸輪隨動件(58)的銷子，其位於穿過大凸輪(62)前部的機構的前面。當凸輪(62)繞著位於偏移位置的主軸旋轉時，它們的連接使機翼軸凸輪隨動件(58)由導軌(51)導向上下運動。
在凸輪隨動件(58)任一側面有兩個推桿(59)。每個推桿均被連接到機翼軸座(52)。機翼軸(57)通過機翼柱螺栓(56)安裝到機翼軸座(52)，機翼柱螺栓與安裝機翼的機翼軸(57)成直角。隨著機翼軸凸輪隨動件的上下運動，推桿(59)使機翼軸座以半圓運動方式上下運動，導致機翼的線性運動。
參見附圖12為了產生和控制機翼的傾斜旋轉，使大凸輪在機構後部旋轉的主驅動軸也使傾斜機翼運動凸輪(54)在機構的前部旋轉。傾斜機翼運動凸輪(54)具有通過球窩接頭連接到部件前表面的機翼傾斜凸輪隨動件(53)。機翼傾斜凸輪隨動件(53)的另一端被連接到機翼傾斜導向件(63)。在運動過程中，傾斜機翼運動凸輪(54)旋轉圍繞著它導向機翼凸輪隨動件(53)的底端，因為其也連接到機翼傾斜導向件(63)。傾斜機翼運動凸輪(54)的旋轉運動傳送為機翼傾斜導向件(63)相應的上下運動；這種運動通過導軌/控制件(51)控制。
機翼傾斜導向件(63)通過杆反過來連接到兩個球窩接頭(60)。球窩接頭(60)在機翼套筒(55)的基座部分連接到軸承上。隨著機翼傾斜導向件(63)上下運動，連接到軸承上的球窩接頭(60)繞著機翼軸(57)以旋轉運動的方式前後拉動機翼套筒(55)，這樣在機翼上下拍打時以可控制的方式改變機翼的迎角。
參見附圖13和14，左右移動控制件(51)將引起機翼的升降。如果左機翼靠近機構則向左飛且如果右側機翼靠近機構則向右飛。
參見附圖15，機翼包括在輕型支架(66)上伸展的彈性膜(65)，該輕型支架通過機翼套筒(55)和機翼軸(57)連接到上述機構，這樣當機構操作產生升力和向前的運動時機翼彎曲。通過調整控制裝置該裝置可以盤旋或向任何方向運動。
參見附圖16和16a，其中附圖16示出了附圖1的一部分；在該實施例中有一個連接機翼的兩種運動的萬向節。
在該實施例中，有一個與電動機相連的主驅動軸(71)，該電動機是主要的動力源，由主驅動軸(71)產生強有力的圓周運動。
為了使機翼軸(77)旋轉，在主驅動軸(71)的中部有萬向節(73)。該萬向節具有位於主驅動軸(71)兩側的兩個蝸輪(73a)(附圖16a)，如箭頭所示。在運動過程中，主驅動軸(71)由產生順時針旋轉的電動機驅動，經蝸輪(73a)這使萬向節(73)旋轉同時在機翼軸(77)上產生類似的運動，如圖16所示。電動機沿順時針旋轉方向驅動主驅動軸(71)且萬向節使機翼軸以同樣的方式旋轉。
為了使機翼產生線性的拍打運動，還沿著主驅動軸(71)固定到凸輪(72)，該凸輪位於機構的前部。電動機在主驅動軸(71)上產生旋轉運動經機構的中心傳遞到凸輪(72)使凸輪(72)也沿著順時針方向旋轉。在凸輪的前表面偏離中心的位置處有一圓周，這是凸輪槽(75)。該凸輪槽(75)在凸輪(72)隨著主驅動軸(71)旋轉時保持在偏心位置。
參見附圖17，17a和18，其中17a示出了附圖17的部分；位於機構前側穿過凸輪(72)前部的是凸輪隨動件(74)。該部件可以沿著經其運行的控制件上下運動；它還具有位於中心的銷，其穿過凸輪隨動件(74)並且坐在凸輪槽(75)中。在運動過程中主驅動軸(71)旋轉使凸輪(72)旋轉，由於凸輪隨動件銷坐在凸輪槽(75)中；這使凸輪隨動件(74)在凸輪(72)旋轉時沿著控制件(76)上下運動。凸輪隨動件(74)在運動過程中沿著凸輪槽(75)上下運動。
位於凸輪隨動件(74)任一端部的是兩個推桿(78)。每個推桿(78)在鉸接點(81)處被連接。當推桿(78)上下運動時鉸接點(81)以一設定的角度轉動鉸接杆(81a)。鉸接杆(81a)呈直角被固定到機翼軸(77)。在運動過程中凸輪隨動件(74)上下運動使推桿(78)轉動鉸接點(81)，通過旋轉鉸接點經鉸接杆(81a)使機翼軸(77)上下運動。該運動在附圖18至18c中更清楚地示出。
參見附圖19和19a，控制件(87)是為了改變機構的飛行方向。該控制件通過凸輪的中央鉸接點(72a)被固定到機構，這樣當凸輪(72)旋轉時，隨著凸輪隨動件(74)上下運動，控制件保持在其垂直位置。控制件(87)的底端可以獨立於凸輪(72)被向左或者向右移動，但是同時仍然被固定在凸輪的中央鉸接點(72a)。當控制件(87)被推向左側時，沿著其運動的凸輪隨動件的路徑變換到左側。這改變了推桿的位置和鉸接點的運動範圍，使機翼軸上下運動。這意味著在機構每側的機翼軸的運動不再對稱，從而使飛行的方向改變，轉向左側或右側。
通過向左或向右移動控制件而改變機翼運動在附圖20中更清楚地示出。如果控制杆運動使一個機翼下降另一個機翼上升(A)機翼象在傾斜旋轉中那樣轉動。如果控制杆運動使機翼繞著一個垂直軸線運動(B)它們則將平直旋轉。在實際中這兩種操作可以組合。
參見附圖21；在機翼軸底部的固定位置處是傾斜的驅動凸輪(82)。其被固定以便隨著機翼軸旋轉。在傾斜的驅動凸輪(82)的表面是偏心的圓形槽，凸輪槽(85a)。方向控制環(83)圍繞傾斜的驅動凸輪(82)的外緣。當傾斜的驅動凸輪(82)隨著機翼軸旋轉時該方向控制環(83)是靜止的。
為了產生並控制機翼的傾斜運動，通過鉸接臂(88)控制機械式黃蜂機翼，上述鉸接臂在一點處被固定到保持在靜止位置的外方向控制環(83)上。上述臂的另一端被連接到機翼(84)。沿著臂(88)部分距離處有位於凸輪槽(85a)中的凸輪隨動件銷(86)，當傾斜的驅動凸輪(82)旋轉時，銷跟隨凸輪槽(85a)使鉸接臂打開和關閉。鉸接臂被連接到機翼(85)以便在鉸接臂打開和關閉時改變機翼的傾斜方向。
參見附圖22，電動機(91)驅動小嵌齒輪(94)，小嵌齒輪驅動大嵌齒輪(95)，大嵌齒輪使主驅動軸(92)旋轉，主驅動軸經萬向節(93)使彎曲的機翼軸(96)旋轉。
在使用過程中，機械式黃蜂由位於結構中央的下半部分機構中的電動機(91)驅動。在運動時，電動機驅動小嵌齒輪(94)；這使小嵌齒輪(94)沿著順時針方向旋轉。
位於小嵌齒輪(94)旁邊的是大嵌齒輪(95)。在運動過程中小嵌齒輪(94)順時針旋轉使大嵌齒輪(95)逆時針旋轉。
運轉經過大嵌齒輪(95)中心並固定到其上的是主驅動軸(92)，這樣當大嵌齒輪旋轉時其使得主驅動軸旋轉。
主驅動軸(92)通過萬向節(93)被連接到彎曲的機翼軸(96)。萬向節(93)由兩個接頭組成，它們從兩個不同的方向連接。這允許主驅動軸(92)的運動經萬向節(93)傳遞到彎曲的機翼軸(96)使其也旋轉；接著機翼(96a)以角運動的方式向下降。
使用萬向節(93)可以調整彎曲的機翼軸(96)相對於主驅動軸(92)的角度，同時仍然保持主驅動軸(92)和彎曲的機翼軸(96)的旋轉運動。
彎曲的機翼軸(96)相對於主驅動軸(92)的角度如圖23所示進行調整。
參見附圖23，凸輪(97)被連接到脫落杆(defected rod)(98)並通過保持架(99)保持。凸輪(97)和彎曲的機翼軸(96)相對於主驅動軸(92)的角度可以通過旋轉脫落杆(98)的脫落角進行調整。脫落杆(98)在其底部被連接到可調節的機翼安裝件(103A)上並且經連接到機翼安裝件(103B)的保持架(99)運行。當脫落杆(98)通過順時針運動被向下調整時凸輪(97)和彎曲的機翼軸(96)的角度經萬向節(93)被改變。這也適用於脫落杆(98)逆時針運動的情況。
該調整影響彎曲的機翼軸(96)的旋轉角。
附圖24和24a示出了由伺服控制器旋轉交互機翼(alternatewing)來調整飛行角度。在該圖中具有位於機構後部的伺服控制器(110)，它們通過兩個立方體示出。
該伺服控制器(110)具有從中央位置伸出的兩個杆。每個杆(111A/B)上固定有一個蝸輪。在這兩個蝸輪(111AB)上成直角處有另外兩個蝸輪(111CD)。它們被固定到可調節的機翼安裝架(113)上。
在運動過程中，左或右伺服控制器被激活，兩個蝸輪(111AB)產生旋轉，通過內鎖止輪齒(112)使兩個上蝸輪(111CD)旋轉。
蝸輪(111CD)使固定的可調節機翼安裝架(113)旋轉一個小角度，使凸輪(97)旋轉並且接著彎曲的機翼軸(96)的角度被改變。
激活伺服系統影響交互機翼，在機構中產生了不同的飛行角度。
參見附圖25和25a，它們示出了偏心凸輪的旋轉運動如何產生軌道飛行模式。偏心凸輪(97)被安裝在通過萬向節(93)連接到主驅動軸(92)的機翼軸上。在運動過程中主驅動軸(92)旋轉使萬向節(93)旋轉，接著使彎曲的機翼軸(96)和偏心凸輪(97)產生旋轉。
機翼套筒(115)具有連接到下端部分的球窩接頭(114A)。球窩接頭(114B)的另一端被連接到偏心凸輪(97)。這意味著當偏心凸輪(97)旋轉時，將使固定的球窩接頭(114A/B)導向機翼套筒，獨立於彎曲的機翼軸(96)，以流暢的軌道運動繞行。
附圖26和26a示出了通過杆來調整的角度運動。在這些圖中，角度運動調整杆(116)在一端和另一端被連接到作為固定裝置的偏心凸輪(97)限制或者加大角度運動。如果調整杆(116)的角度運動被減小，那麼將會減小偏心凸輪(97)的角度運動，接著在機翼軸上產生更小的軌道運動。
如果調整杆(116)的角度運動被增加，那麼將會增加心凸輪(97)的角度運動，接著在機翼軸上產生更大的軌道運動。
權利要求
1.一種用於輔助飛行的裝置，其包括彈性機翼和原動機，其中上述機翼通過一驅動機構被連接到上述原動機，該驅動機構使機翼同時繞著一軸線擺動或者轉動，且該軸線被線性地前後移動，且這兩種運動組合使彎曲的機翼產生升力。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，上述原動機是旋轉性或線性的。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於，上述驅動機構包括(i)在機翼上的第一安裝點固定到上述彈性機翼的一支撐件；(ii)能夠將線性擺動傳遞到上述支撐件的驅動裝置；(iii)在機翼上的第二安裝點，其固定到與支撐件間隔的驅動裝置，當驅動機構操作支撐件線性移動且機翼由於支撐件和第二安裝點的相對運動發生彎曲時產生傾斜的機翼運動。
4.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，上述驅動件包括以一定角度安裝在擋板上的可旋轉的偏心凸輪，上述支撐件固定到一凸輪隨動件上且第二安裝點固定到擋板上。
5.如權利要求4所述的裝置，其特徵在於，上述凸輪的角度是可調整的。
6.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，上述驅動機構包括一驅動軸，其通過一萬向節連接到驅動件的軸上，該驅動軸和驅動件的軸相互成一定角度，並且一轉子連接件安裝在上述驅動軸上，該驅動軸在一處被連接到上述驅動件上。
7.如權利要求3至6中任一項所述的裝置，其特徵在於，上述第一安裝點靠近機翼的前緣且上述第二安裝點靠近機翼的後緣，且在使用過程中，上述驅動機構這樣配置，當轉子旋轉時，機翼的前緣大致位於機翼的前部。
8.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，上述機翼是鉸接的。
9.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，上述機翼的前緣與機翼的其他部分分別鉸接。
10.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，上述機翼以三部分鉸接。
11.如權利要求3至10中任一項所述的裝置，其特徵在於，上述支撐裝置是可旋轉地固定到機翼上的杆或支柱。
12.如權利要求3至11中任一項所述的裝置，其特徵在於，上述機翼在第一安裝點被固定到一機翼軸，且機翼的後部也沿著其長度方向通過一個連接器可旋轉地安裝，且當機翼軸在每個完全的機翼行程前後擺動時，機翼後部的後緣繞著機翼軸向上樞轉20度(相對於機翼前部)，且再向下樞轉。
13.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，一鉸接件平行於機翼軸被連接到機翼後部的後緣，且一第二件被樞轉連接到上述第一件的自由端且接著連接到擋板，那裡有安裝到主驅動軸上的圓形偏心凸輪和安裝到連接到擋板上的件上的半圓形凸輪(增幅器)，其朝向內側並且可旋轉的固定到偏心凸輪上。
14.如權利要求13所述的裝置，其特徵在於，當上述偏心凸輪旋轉時，使凸輪隨動件的中間部分相對於擋板升高和降低，並且當上述間隙打開到其最大寬度點時，中間部分比端部相遇部分具有更大的間隙，上述間隙以類似於剪刀方式從角部到中部關閉，以凸輪隨動件的後端和擋板的側面邊緣作為兩個導軌，一個小公共接頭通過軸承安裝到導軌上，在凸輪隨動件臂的下側，和擋板上述部分的側面，導軌全長圍繞著凸輪隨動件和擋板上述側面的上述部分，公共接頭可以沿著導軌從頭到尾自由移動，並且隨後被樞轉鉸接到一個公共接頭的一邊與相對的公共接頭的另一邊相連處。
15.如權利要求3至14中任一項所述的裝置，其特徵在於，上述支撐件是沿著機翼可旋轉固定的杆或支柱。
16.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，上述驅動機構這樣布置，即上述驅動件直線運動或大致旋轉，最好是圓形運動。
17.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，上述機翼包括固定到支架上的輕質塑料或者金屬材料。
18.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，上述原動機包括一線性電動機。
19.如前述任一權利要求所述的裝置，其特徵在於，通過調整擺動和線性運動的幅度和頻率，機翼可以運動只產生正升力，並且基本上在任何階段都沒有負升力。
20.如權利要求18或19所述的裝置，其特徵在於，上述機翼被固定到安裝到一軸上的套筒或套圈，這樣擺動運動通過軸上的套筒的運動被傳遞，且該軸線性移動產生線性運動。
21.一種飛行裝置，其包括前述任一權利要求所述的至少兩個裝置以及激勵原動機的電動機。
22.如權利要求19至21之一所述的裝置，其特徵在於，具有一共同驅動軸，其進行擺動和線性運動。
23.如權利要求19至21之一所述的裝置，其特徵在於，至少有兩個機翼由相同的動力源驅動，以便它們同時或者順次拍動。
24.如權利要求23所述的裝置，其特徵在於，具有通過將一個機翼降低另一個機翼升高來控制飛行方向的裝置。
25.如權利要求20所述的裝置，其特徵在於，具有通過側向移動機翼來控制飛行方向的裝置。
26.如權利要求23或25所述的裝置，其特徵在於，上述通過移動機翼控制飛行方向的裝置包括一連接到機翼的控制杆，該控制杆可以扭曲和/或從一端到另一端移動和/或前後移動。
27.如前述任一權利要求所述的裝置，其適用於操縱能夠模仿昆蟲行走通道的多鉸接腿機構，其中支撐件被固定到腿機構的第一部分，且第二安裝點被固定到鉸接腿的第二部分，這樣走行運動可以傳遞到腿上。
28.如前述任一權利要求所述的裝置，其適用於水下操作。
全文摘要
一種用於輔助飛行、行走或遊泳的裝置，具有固定到驅動機構上的翼、腿或鰭，其中翼、腿或鰭的端部同時擺動並且線性地移動產生提升、走行和遊動。
文檔編號B64C39/00GK1826157SQ200480020834
公開日2006年8月30日 申請日期2004年6月18日 優先權日2003年6月18日
發明者彼得·L·辛克萊 申請人:彼得·L·辛克萊