电子通信以及能源材料的不断发展,使得扑翼机在近几十年来也得到了发展,并广泛应用于灌溉、航拍、救灾及军事侦查等领域。随着扑翼机的发展,对扑翼机的性能要求也在不断提升。国内外关于扑翼机的研究也随之增加。本文就中型规格的扑翼机的制作和自主设计的静态力实验测力系统两个方面对扑翼机进行讨论。首先,从扑翼机的历史出发,人们观察鸟类飞行活动,然后再动手制作原始的飞行器,随后明白只模仿制作翅膀是不能实现飞行的,还要有机械传动装置才可以。至此,较完整的扑翼机模型就此产生。上世纪90年代末,扑翼机进入黄金发展阶段,随后,美国、德国、荷兰、日本、加拿大等国都相继投入到这一领域进行研究。国内虽然起步较晚,但是近年来的研究势头很盛,表现出很强的追赶之势。在理论研究方面,各国积累了不少的经验,通过摄像机的高速清晰联拍,再通过理论分析鸟类与昆虫飞行的机理,结合鸟类和昆虫在低雷诺数环境下飞行条件最佳,总结出鸟类与昆虫实现空中飞行所需的推力和升力。本文亦根据前人的经验,对传动装置、机翼以及尾翼进行设计并用碳纤杆组装,自主设计出了第一个翼展为106cm的中型扑翼机模型,弥补了扑翼机模型在这一规格上的空白。本文亦通过实验室所具有的实验设备,自主设计了不同于其他测试推力的静态力实验测试系统。用以研究单自由度扑翼机的推力与频率的关系,推力与重力随频率变化的比值。通过设计控制芯片系统,利用相应的开发环境,设计出相应的校准程序和应用程序,校准输出频率的正确性,随后,测试得出扑翼机的扑动频率,设计出应用相应的测力实验系统,水平校准后进行测试,得出扑翼机的静态推力以及在考虑测试台阻力情况下的合推力。并对所得的所有实验数据用MATLAB进行分析,得出了扑翼机推力和扑动频率的特性关系及扑翼机推重比与扑动频率的相关特性。由理论研究可知,结合鸟类与昆虫飞行的频率与重量的关系,要实现推重比大于1,则扑打频率与重量成一定的相关性,而单自由度扑翼机与昆虫的扑翼模式类似。因此,得出了在该单自由度扑翼机机型下,推力随扑动频率呈非线性增大,推重比也随扑动频率非线性增大,但只会无线趋近于1,不会大于1,故而,不能实现空中悬停的结论。这为进一步的飞行控制系统和双段翼扑翼机的测试提供参考。为扑翼机不同规格的纵向对比和不同自由度的横向对比提供参考依据。测试系统的创新更是为后续的研究提供了新的研究方法。