针对仿昆虫扑翼飞行器核心动力装置——微驱动器的结构特点和研究难点,设计了一种基于静电驱动原理的毫米(mm)级微扑翼驱动器,并针对各个部件研究了整套加工工艺与测试方法。运动优化与升力测试结果表明:微扑翼驱动器(翼展9 mm,重量3 mg)以91 Hz的频率实现了±40°的拍动和±25°的扭转运动,输出1.5 mg的升力,升重较以往静电微扑翼驱动器有大幅提升。研究成果为实现仿昆虫微型飞行器的自主飞行提供了新的方向,并奠定了理论与试验基础。 聚酯薄膜以及锡箔的加工工艺，成功加工出了翼展9mm，质量仅3mg的微扑翼驱动器构型验证样机;设计了基于微力传感器的升力测试系统。本文对微扑翼驱动器的研究，驱动器与构型-数控滚圆机张家港切管机滚圆机价格低电动滚圆机多少钱可为后续静电驱动微型扑翼飞行器整机自主飞行奠定基矗1工作原理与结构设计cm级静电微扑翼驱动器的工作原理如图1(a)所示。直流电源的正

www.suoguanjixie.name、负极和一对平行电极板连接，一根固定在绝缘基座上的金属梁置于两电极板之间。在工作状态下，直流电压VDC施加于该对电极上。随着VDC不断升高，由于两平行板电极对金属梁静电力的不平衡，金属梁会逐渐偏向其中一边的电极。当VDC增大到失稳电压(pull-invol-tage)［10］之后，金属梁被激发至稳定的振动状态，以金属梁—翅翼振子的一阶固有频率附近的频率大小在两电极之间来回碰撞和充放电，形成高频大幅值的振动。通过金属梁振动输出的位移和力，驱动位于金属梁端部的翅翼。根据DicksonMH等人的研究［11］，昆虫振翅运动之所以能够产生高升力，除了因为翅翼拍动时具有大拍动角和高拍动频率，更重要的原因是翅翼在拍动中结合了扭转运动。同样的，根据仿生学原理，微扑翼驱动器不仅需要输出大振幅、高频的拍动，还需要通过柔性铰链等传动机构，使翅翼在拍动过程中与空气相互作用，从而产生“被动扭转”，模仿自然界昆虫的振翅轨迹，最终产生升力。xyz基座金属梁电极柔性铰链人工翅翼柔性铰链(橙色)电极1%mm基座金属梁VDC(a)%驱动器工作原理(b)%驱动器构型示意图1驱动器与构型示意微扑翼驱动器的总体结构设计如图1(b)所示，按照驱动器各部件所实现的不同功能可将其分为5部分:1)金属梁:驱动器的核心运动部件驱动器与构型-数控滚圆机张家港切管机滚圆机价格低电动滚圆机多少钱 www.suoguanjixie.name