扑翼飞行器驱动机构回顾与展望

张弘志，宋笔锋，孙中超，汪亮

西北工业大学 航空学院，西安 710072

扑翼飞行器属于一种新型无人飞行器，在民用和军用领域具有很大应用价值。扑翼飞行器的驱动机构是影响整机飞行性能的关键因素之一。随着人们对扑翼飞行器性能的要求越来越高，扑翼飞行器的驱动机构也在不断地发展更新，在最近20年里，更是涌现出了许多新型驱动机构。本文将对传统纯机械式扑翼驱动机构和基于智能材料的扑翼驱动机构做详细的综述，并总结各类驱动器的特点和发展趋势。此外，柔性结构的使用提高了扑动驱动机构的性能，受到了国内外许多研究者的关注，因此本文还将简要分析柔性结构在扑动驱动机构中的应用方式与效果。

1 纯机械式驱动机构

纯机械的扑翼驱动机构主要有基于直流电机的驱动机构、基于电磁铁的驱动机构和静电扑翼驱动机构3大类。基于直流电机的驱动机构的工作原理是利用各种机械传动机构将电机输出的连续回转运动转化为扑动翼的往复扑动运动，从而实现飞行器的扑翼飞行。基于电磁铁的驱动机构则是通过交变的电磁场直接驱动扑动翼往复运动。而静电扑翼驱动机构则是利用交变的静电场驱动场内带电体往复运动，从而带动扑翼扑动。

1.1 基于直流电机的扑翼驱动机构

基于直流电机的扑翼驱动机构的设计核心在于运动变换装置的选取。常见的将连续回转运动变换为往复扑动运动的机械装置有连杆机构、凸轮机构和绳轮机构等。……