仿生的扑翼微飞行器的研究一直是人们关注的重点,蝴蝶在飞行中表现出的机动性、敏捷性和强大的适应能力,让很多学者对仿蝴蝶的扑翼飞行器产生了浓厚的兴趣。仿蝴蝶扑翼飞行器有着很多大型固定翼和旋翼飞行器所不具备的优势,比如空间受限的环境中完成探测、救援、搜索、侦察等任务。本文围绕仿蝴蝶扑翼飞行器,开展了如下的工作:本文首先对国内外已有蝴蝶飞行机理的研究成果进行研读,之后对蝴蝶翅膀进行初步探讨,一方面分析了其翅膀扇动时的受力情况,另一方面分析了蝴蝶滑翔状态下的受力情况,并计算出了蝴蝶滑翔状态下的升力大小。之后,在理论上初步提出一种仿蝴蝶扑翼飞行器的设计方案。利用3D建模软件对该设计方案进行模型建立,通过有限元分析软件对翅膀进行强度校核,验证了翅膀强度的合理性。在此基础上对仿生蝴蝶扑翼飞行器的主要部分,即飞行器的驱动机构、机翼设计进行了材料选择和加工。最终成功制作出样机。该仿蝴蝶扑翼飞行器由舵机直驱,翼展为49.8cm,机身总长37.9cm,整机重量为32.2g。之后针对仿蝴蝶扑翼飞行器进行驱动结构设计,并制作出了相应的硬件电路。制造装配出整机后,通过实验平台对仿蝴蝶扑翼飞行器的升力和翅膀拍打状态分别进行测试,得到了该仿蝴蝶扑翼飞行器的升力-时间曲线和拍打角-时间曲线,测得该飞行器的升力为0.272N,拍打频率在1.1Hz左右,最大拍打角为136度。