压电直接驱动微型飞行器

起飞速度超1 m/s

取消复杂传动机构，双晶片压电致动器直接驱动双翼，装配简化且推重比达2.8:1。

Lu, Xiang · Wu, Yulie · Jie, CHEN · Yang, CHEN · Canhui, Yin · 吴学忠 · 肖定邦

Chinese Journal of Aeronautics 2025

参数信息

最大起飞速度

1 m/s

垂直起飞高度

80 cm

推重比

2.8 :1

总质量

160 mg

翼展

70 mm

翼-致动器比

2 :1

技术优势

取消复杂传动

压电双晶片直接驱动双翼，省去了齿轮、连杆等传动机构，降低了装配难度。

起飞速度超1 m/s

在外部供电的自由飞行中，最大起飞速度超过 1 m/s，是毫克级飞行器中最快的原型之一。

推重比达2.8

X型结构优化了翼-致动器比和翼布局，推重比达到2.8:1，保证了足够的升力裕度。

垂直起降高度超80 cm

在非受控条件下垂直起飞高度超过 80 cm，验证了开环直接起飞的可行性。

应用场景

• 微型飞行机器人：为微型飞行器提供高推重比的直接驱动方案。
• 昆虫级空中机器人：使昆虫级机器人无需复杂传动即可起飞。
• 压电致动器：将压电致动器用于直接驱动扑翼，简化装配。
• 轻量化结构设计：通过X型结构与翼-致动器比优化，实现轻量化和高推重比。