仿生扑翼飞行器是模仿自然界飞行生物设计的新型飞行器,具有气动性能好,机动性高,隐蔽性好的优点,具有很大的发展空间。传统仿生扑翼飞行器主要对飞行生物的基本飞行性能进行仿生,主动变形仿生扑翼飞行器进一步模仿扑翼飞行生物翅膀可变形的特点,提升了扑翼飞行器的仿生程度和飞行性能,具有很大的研究价值和应用空间。本文从鸟类、蝙蝠的可变形飞行机理出发,进行主动变形仿生扑翼飞行器扑翼系统的结构设计与分析,对机翼运动过程的气动特性进行了仿真分析,并将设计完成的主动变形仿生扑翼飞行器进行加工制造,对实物样机进行了飞行测试。具体研究内容如下:首先,针对鸟类,蝙蝠等尺寸较大的飞行生物有利于飞行的生理结构、飞行机理和翅膀的主动变形过程进行了分析研究,对影响扑翼系统飞行性能的因素进行了分析与总结。其次,从仿生学原理出发,对主动变形仿生扑翼飞行器的扑翼系统进行了结构设计与分析,包括扑翼驱动结构、主动变形机翼和尾翼,进行了扑翼系统各部分结构具体参数设计,设计了六连杆主动变形机翼与八连杆主动变形机翼两种主动变形机翼,对六杆折叠机构与八杆折叠机构进行了数学建模和特性分析,应用ADAMS软件对两种折叠机构进行了运动学分析。再次,采用计算流体力学的方法,对主动变形仿生扑翼飞行器的机翼运动过程进行了气动特性仿真分析,建立了翅翼的不等时扑动运动模型,应用Fluent软件的动网格技术,研究了不同俯仰角度和下扑时间系数对机翼升阻力特性的影响,并对机翼运动流场的速度云图、压力云图进行了分析。最后,对扑翼驱动机构和主动变形机翼等进行整合,设计出了六连杆主动变形仿生扑翼飞行器与八连杆主动变形仿生扑翼飞行器,分别加工制作完成了两种样机,并对实物样机进行了飞行实验。实验表明两种样机具有良好的折叠和扑动性能,其中六连杆主动变形仿生扑翼飞行器能够实现短暂飞行。