仿生扑翼微型飞行器是一种以昆虫和鸟类为仿生对象的飞行器,具有高超的飞行能力,同时兼具体积小、视觉隐蔽性高的特点,在未来的军事侦查和公共安全领域有着重要的发展前景和应用价值。本文针对微型飞行器的驱动机构和柔性机翼进行了深入的研究,主要内容包括:基于仿生学设计原理和尺度律,根据飞行器的计划需求确定了主要的扑翼参数,为后续飞行器的结构设计和系统布局提出了指导原则,通过驱动方式的对比分析,最终选择微电机驱动的曲柄摇杆扑动机构和电磁线圈转向机构复合的驱动方式,建立扑翼样机的三维模型并进行优化设计;对多种昆虫翼的形态和特征进行研究分析,基于蝉翼的生物学模型进行仿生柔性翼的结构设计,选取蝉翼的轮廓和主要翅脉为柔性翼的翼脉骨架,随后创新性地提出一种充气式柔性仿生翼,通过高压充气翼柱代替翅脉骨架,兼具重量小和柔韧性好的优点,还可以通过充放气的方式实现翅膀的舒展收缩,便于存放。制作装配扑翼飞行器的样机模型,并构建扑翼飞行器的位姿数学模型,定义扑翼飞行器的欧拉角来表征飞行器的运动姿态,使用位姿传感器采集飞行器在不同飞行状态下的姿态数据并进行评价。最后对飞行器柔性翼的气动特性进行了研究,重点讨论了不同扑翼模式下的气动力学特性,证明了“8”字形翼尖轨迹的扑翼模式具有更好的气动性能,并讨论了频率和相位差对左右翼不同步的影响,证明了高频率下左右翼存在小相位差对飞行器稳定性的影响极小。