精选学习资料 - - - - - - - - - 解读德国“ 聪慧鸟” 的扑翼机构（组成和动作原理）自从电视台播放了德国人“ 聪慧鸟” 的飞行录像后,它始终在吸引着我；为此,我曾 很多次地观看了由老鹰先生供应的录像资料；始终在关注着该鸟扑翼机构的组成和动作原 理；今日想就该鸟的组成和动作原理做一解读,以愿与有爱好的社友共同争论；组成：经解化后的组成如下图所示：图--（ 1）组成有：前后支架,翅膀主骨,翅膀副骨,翅膀外翼主骨,翅膀骨架固定轴,动力齿轮,翅膀付轴,联动板,三合一连杆,1#～ 5#支架,前缘,后缘,筋；这 1#～5#支架的结构中都有一个有肯定宽度的圆孔：图 --（2）1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 它的直径与翅膀主骨的直径相等,用来与翅膀主骨作同轴协作；1#～5#支架的前缘端点与前缘构件焊合,后缘端点与后缘构件焊合；联动板与筋构成一个整体（图中绘成了两个构件）,筋与 1#～5#支架的合适位置焊合在一起；付翼主骨的外端点焊合在一起；如此,整个翅膀的全部构件就组成了一个整体；动作原理：为了便于表达,将 5#支架左侧的翅膀称为主翼,右侧部分称为副翼；整个翅膀的动作由三部分作成：1. 主翼的扑打动作；2. 副翼的扑打动作；3. 主付翼的扭转动作；主翼的扑打动作 : 其实,主翼的扑打动作是由一个简洁的四连杆机构就可以完成：主翼的扑打动作：图--（3）它由动力齿轮带动连杆,连杆带动翅膀主骨摇摆翅膀；假如将其绘成机构简图,如图 --（4）所示：2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图--（4）动画：翅膀主骨运动付翼的扑打动作：相较主翼的扑打动作付翼的扑打动作就比较复杂；它是由一个四边形机构,借助主翼摇摆机构中的连杆的带动来完成；它的动作既与主翼同步,又有与主翼之间存在相对运动的动作； 图--（5）将其绘成机构简图如图 --（6）：3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图--（6）在图 --（4）中三合一连杆是由三个构件组成的：主连杆,副连杆,左连接板；其实这三个构件已经构成了一个三角形, 它是一个稳固的平面建构, 所以可以将其合并成一个构件；故称三合一连杆；由图 --（ 5）可以看出,当三合一连杆在曲柄的带动下,左右摇摆的同时,也带动翅膀副骨的运动, 在翅膀副骨的带动下, 付翼主骨也就产生运动； 由于付翼主骨的一个铰链与翅膀主骨的一个铰链是同轴链接的, 所以付翼主骨相对于翅膀主骨就产生一个相对运动, 这个相对运动它只能是相对翅膀主骨的转动；因而,付翼主骨的整个运动, 就有两个动作构成： 随翅膀主骨的牵连运动, 与翅膀主骨同步； 另一个就是它相对于翅膀主骨的转动；从而,就有效地完成了付翼的扑打运动；动画：主付翅膀的运动联动板的作用：在联动帮上有两个圆孔,它的大小和位置尺寸与翅膀主骨的两个圆孔完全相同；它通过翅膀骨架固定轴,付轴, 翅膀主骨构成了一个平面四边形,将翅膀主骨的摇摆传递到翅膀的后缘；从而使翅膀前后缘的震惊同步；图--（7）4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 主付翼的扭转运动：主付翼的扭转运动是依靠附着在5#支架上的小齿轮箱与具有肯定弹性及刚性的前缘,后缘和筋来拉动, 1#~5#支架的不同程度的转动而实现；图--（8）小齿轮箱里有两个小齿轮,1#扭转齿轮与翅膀主骨同轴并固定在翅膀主骨上；2#扭转齿轮与步进电机同轴并与电机轴固定；而步进电机的基座, 小齿轮箱, 5#支架构成一个整体；当步进电机转动的时候,电机轴带动 2#牛转齿轮与 #支架之间就产生相对的转动,由于 1#扭转齿轮是与翅膀主骨固定在一起的,通过齿的啮合, 2#扭转齿轮就环绕 1#扭转齿轮的轴回转,从而也就带动 5#支架环绕 1#扭转齿轮的轴回转,也就是环绕翅膀主骨的轴线回转；5#支架通过前缘,后缘,韧带的牵连而拉动 翼和付翼的扭转；扭转后的状态如图 --（9）所示：2#～4#支架不同程度的回转；从而就实现了主图--（9）名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图--（10）后话：真刚要进入实践的话,有以下的难题必需解决：1. 机构各构件的尺寸,要有试验为基础；2. 机构各构件的材料选用难度很大；3. 动力电机和扭转点击的选用？4. 制作工艺的确定？由于水平和懂得的肤浅,文中错误在所难免,请各位争论指正；ZMQ 2022-5-18 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页。