本文所研究的对象是仿生微型扑翼飞行器,是一种新型仿生机器人,因其在民用和军用方面具有较好的研究价值和应用前景,吸引了大量研究人员的广泛关注。仿生扑翼飞行器的飞行方式与传统飞行器有很大区别,其依靠翅翼扑动扭转就能够产生扑翼飞行器飞行时所需要的高升力和前进力,具有十分优越的飞行性能。为了完成仿生扑翼飞行器扑翼驱动机构的设计研究和样机研制,本文对国内外的仿生飞行机器人研究现状和驱动机构的发展现状进行了展开分析。从昆虫的翅翼结构出发,根据仿生学原理、机构综合设计以及空气动力学理论等,对昆虫的飞行机理、扑翼运动规律、驱动机构综合设计、扑翼飞行空气动力特性以及样机研制等方面进行深入详尽的研究分析。论文的主要研究内容包括以下部分:针对自然界中昆虫的扑翼飞行运动,以昆虫翅翼为研究起点,分析其翅翼结构和形态,并探究其与昆虫扑翼飞行性能之间的联系。对扑翼飞行的四种主要的高升力机理进行阐述和分析,并根据昆虫的真实扑翼飞行运动建立仿生扑翼飞行器的坐标系及运动方程。以模拟昆虫飞行轨迹为目标,根据扑翼飞行轨迹进行扑翼驱动机构的综合设计,完成了曲柄摇杆四杆扑翼机构和齿轮五杆扑翼机构两种扑翼驱动机构。曲柄摇杆四杆扑翼机构相对较为简单,本文只进行了简单的介绍和分析。对于齿轮五杆扑翼驱动机构,根据机构轨迹间接综合方法进行机构的综合设计,进而依据数值图谱确定可实现规定运动轨迹的尺寸型。从双曲柄存在的条件、双曲柄的初相位差和连杆曲柄的长度进行分析,进一步确定出该机构各部分的最佳参数。完成扑翼驱动机构的设计综合之后,应用SolidWorks软件建立了扑翼飞行器三维仿真模型,进行其飞行轨迹和动力学的仿真分析。为具体分析仿生扑翼飞行器在较低空气雷诺数环境下的空气动力特性,采用数值模拟计算的方法对翅翼进行其空气动力特性的分析,应用FLUENT软件完成了翅翼气动特性的数值模拟计算。主要完成了不同翼面形状的翅翼的空气动力特性的分析并确定了具有相对较好的气动特性的翅翼翼面形状,对于扑翼运动过程中翅翼周围空气流场的速度矢量云图和压力矢量云图也进行了具体分析。在扑翼飞行器虚拟驱动机构设计的基础上,对扑翼飞行器进行了机械系统设计,并完成整个仿生扑翼飞行器样机的研制和放飞试验。针对目前能够用于微型扑翼飞行器飞行测试的实验设备不仅较少且不完善的技术难题,提出了一种微型扑翼飞行器实验平台的初步设计方案。