本文是本人對(duì)德國(guó)聰明鳥(niǎo)視頻多次觀看后所寫(xiě)的解讀。（圖片見(jiàn)附件）
解讀德國(guó)“聰明鳥(niǎo)”的撲翼機(jī)構(gòu)
（組成和動(dòng)作原理）
自從電視臺(tái)播放了德國(guó)人“聰明鳥(niǎo)”的飛行錄像后，它一直在吸引著我。為此，我曾無(wú)數(shù)次地觀看了由老鷹先生提供的錄像資料。一直在關(guān)注著該鳥(niǎo)撲翼機(jī)構(gòu)的組成和動(dòng)作原理。今天想就該鳥(niǎo)的組成和動(dòng)作原理做一解讀，以愿與有興趣的社友共同討論。
組成： 經(jīng)解化后的組成如下圖所示：
圖--（1）
組成有：
前后支架，翅膀主骨，翅膀副骨，翅膀外翼主骨，翅膀骨架固定軸，動(dòng)力齒輪，翅膀付軸，聯(lián)動(dòng)板，三合一連桿，1#～5#支架，前緣，后緣，筋。
這1#～5#支架的結(jié)構(gòu)中都有一個(gè)有一定寬度的圓孔：
圖--（2）
它的直徑與翅膀主骨的直徑相等，用來(lái)與翅膀主骨作同軸配合。
1#～5#支架的前緣端點(diǎn)與前緣構(gòu)件焊合，后緣端點(diǎn)與后緣構(gòu)件焊合。
聯(lián)動(dòng)板與筋構(gòu)成一個(gè)整體（圖中繪成了兩個(gè)構(gòu)件），筋與1#～5#支架的合適位置焊合在一起。付翼主骨的外端點(diǎn)焊合在一起。如此，整個(gè)翅膀的所有構(gòu)件就組成了一個(gè)整體。
動(dòng)作原理： 為了便于敘述，將5#支架左側(cè)的翅膀稱為主翼，右側(cè)部分稱為副翼。整個(gè)翅膀的動(dòng)作由三部分作成：
1.
主翼的撲打動(dòng)作；
2.
副翼的撲打動(dòng)作；
3.
主付翼的扭轉(zhuǎn)動(dòng)作。
主翼的撲打動(dòng)作: 其實(shí)，主翼的撲打動(dòng)作是由一個(gè)簡(jiǎn)單的四連桿機(jī)構(gòu)就可以完成：
主翼的撲打動(dòng)作：
圖--（3）
它由動(dòng)力齒輪帶動(dòng)連桿，連桿帶動(dòng)翅膀主骨擺動(dòng)翅膀。如果將其繪成機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，如圖--（4）所示：
圖--（4）
動(dòng)畫(huà)：翅膀主骨運(yùn)動(dòng)
付翼的撲打動(dòng)作：
相較主翼的撲打動(dòng)作付翼的撲打動(dòng)作就比較復(fù)雜。它是由一個(gè)四邊形機(jī)構(gòu)，借助主翼
擺動(dòng)機(jī)構(gòu)中的連桿的帶動(dòng)來(lái)完成。它的動(dòng)作既與主翼同步，又有與主翼之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作。
圖--（5）
將其繪成機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖--（6）：
圖--（6）
在圖--（4）中三合一連桿是由三個(gè)構(gòu)件組成的：主連桿，副連桿，左連接板。其實(shí)這三個(gè)構(gòu)件已經(jīng)構(gòu)成了一個(gè)三角形，它是一個(gè)穩(wěn)定的平面建構(gòu)，所以可以將其合并成一個(gè)構(gòu)件。故稱三合一連桿。由圖--（5）可以看出，當(dāng)三合一連桿在曲柄的帶動(dòng)下，左右擺動(dòng)的同時(shí)，也帶動(dòng)翅膀副骨的運(yùn)動(dòng)，在翅膀副骨的帶動(dòng)下，付翼主骨也就產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。由于付翼主骨的一個(gè)鉸鏈與翅膀主骨的一個(gè)鉸鏈?zhǔn)峭S鏈接的，所以付翼主骨相對(duì)于翅膀主骨就產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)它只能是相對(duì)翅膀主骨的轉(zhuǎn)動(dòng)。因而，付翼主骨的整個(gè)運(yùn)動(dòng)，就有兩個(gè)動(dòng)作構(gòu)成：隨翅膀主骨的牽連運(yùn)動(dòng)，與翅膀主骨同步；另一個(gè)就是它相對(duì)于翅膀主骨的轉(zhuǎn)動(dòng)。從而，就有效地完成了付翼的撲打運(yùn)動(dòng)。
動(dòng)畫(huà)：主付翅膀的運(yùn)動(dòng)
聯(lián)動(dòng)板的作用：
在聯(lián)動(dòng)幫上有兩個(gè)圓孔，它的大小和位置尺寸與翅膀主骨的兩個(gè)圓孔完全相同。它通過(guò)翅膀骨架固定軸，付軸，翅膀主骨構(gòu)成了一個(gè)平面四邊形，將翅膀主骨的擺動(dòng)傳遞到翅膀的后緣。從而使翅膀前后緣的震動(dòng)同步。
圖--（7）
主付翼的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)：
主付翼的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是依靠附著在5#支架上的小齒輪箱與具有一定彈性及剛性的前緣，后緣和筋來(lái)拉動(dòng)，1#~5#支架的不同程度的轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。
圖--（8）
小齒輪箱里有兩個(gè)小齒輪，1#扭轉(zhuǎn)齒輪與翅膀主骨同軸并固定在翅膀主骨上。2#扭轉(zhuǎn)齒輪與步進(jìn)電機(jī)同軸并與電機(jī)軸固定。而步進(jìn)電機(jī)的基座，小齒輪箱，5#支架構(gòu)成一個(gè)整體。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，電機(jī)軸帶動(dòng)2#牛轉(zhuǎn)齒輪與#支架之間就產(chǎn)生相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)，由于1#扭轉(zhuǎn)齒輪是與翅膀主骨固定在一起的，通過(guò)齒的嚙合，2#扭轉(zhuǎn)齒輪就圍繞1#扭轉(zhuǎn)齒輪的軸回轉(zhuǎn)，從而也就帶動(dòng)5#支架圍繞1#扭轉(zhuǎn)齒輪的軸回轉(zhuǎn)，也就是圍繞翅膀主骨的軸線回轉(zhuǎn)。5#支架通過(guò)前緣，后緣，韌帶的牽連而拉動(dòng)2#～4#支架不同程度的回轉(zhuǎn)。從而就實(shí)現(xiàn)了主翼和付翼的扭轉(zhuǎn)。
扭轉(zhuǎn)后的狀態(tài)如圖--（9）所示：
圖--（9）
圖--（10）
后話：
真正要進(jìn)入實(shí)踐的話，有下列的難題必須解決：
1.
機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的尺寸，要有實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)；
2.
機(jī)構(gòu)各構(gòu)件的材料選用難度很大；
3.
動(dòng)力電機(jī)和扭轉(zhuǎn)點(diǎn)擊的選用？
4.
制作工藝的確定？
由于水平和理解的膚淺，文中錯(cuò)誤在所難免，請(qǐng)各位討論指正。 2011-5-18
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發(fā)表于 2011-5-18 09:28:12
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