在类蜂鸟扑翼微型飞行器研究领域,主要有具体的扑翼微型飞行机器人研究和扑翼空气动力学研究两个方面。本课题的研究重点是探索一种类蜂鸟扑翼微型飞行机器人羽翼设计与优化的研究方法和研究思路。在开展类蜂鸟扑翼微型飞行机器人羽翼设计与优化的相关研究时,首先弄明白自然界类蜂鸟扑翼飞行生物为什么能飞行且其飞行性如此优秀的原因;其次研究分析出类蜂鸟扑翼微型飞行机器人的初始设计参数,比如质量、相关结构尺寸和羽翼参数;最后对类蜂鸟扑翼微型飞行机器人的初始设计参数进行仿真优化和试验优化。第一章,给出了类蜂鸟扑翼微型飞行机器人羽翼设计与优化的研究背景、意义以及关键技术的发展现状。主要是类蜂鸟扑翼飞行生物的仿生学研究概述和类蜂鸟仿生扑翼微型飞行器的空气动力学研究概述。第二章,通过统计大量类蜂鸟扑翼飞行生物的生理参数,为机器人的机械结构和羽翼设计提供原始的参照和设计灵感。推导提出了集总参数k的概念。给出了基于集总参数k的类蜂鸟扑翼微型飞行机器人的设计方法,解决了机器人尺度设计问题。第三章,采用现代非定常空气动力学仿真模型,对基于集总参数k的类蜂鸟扑翼微型飞行机器人羽翼参数进行仿真优化,完成了类蜂鸟扑翼微型飞行机器人羽翼翼型参数仿真优化研究。第四章,设计测力试验平台,对设计优化的类蜂鸟扑翼微型飞行机器人进行升力试验测量;进行类蜂鸟扑翼微型飞行机器人的可悬停沿线飞行实验,以及加装被动空气阻尼装置自由飞行实验。试验结果证明基于集总参数k的类蜂鸟扑翼微型飞行机器人羽翼设计与优化方法的正确性。本课题的研究,为类蜂鸟扑翼微型飞行机器人的机械结构和羽翼优化设计提供了新的思路和研究方法,在微型仿生扑翼飞行器设计研究领域具有较大的实际应用价值与意义。