同济大学成功研制3D打印微型“飞鸟”

来源: photo.tongji.edu.cn

          12月27日，在刚刚结束的2014年上海市“创造杯”大赛中，由我校航空航天与力学学院团队参赛的3D打印微型“飞鸟”（扑翼机）项目荣获二等奖。
          在同济大学综合楼的赛场里，3D打印“飞鸟”的展台吸引了许多人的注意力。项目成员顾雪瑞同学手持3D打印“飞鸟”，向过往的师生介绍着“飞鸟”的工作机制和原理。“飞鸟”不断地扑打着翅膀，引起大家的兴趣。据悉，此款3D打印微型扑翼机在国内尚属首例。

          该飞机的最大创新点在于利用仿生学，模仿昆虫与鸟类扑翼的飞行方式；“飞鸟”骨架模仿燕子外形，利用3D打印技术，主体一体成型，兼顾力学与美学。“飞鸟”采用扑膜技术，薄膜厚度仅为0.1毫米，模拟昆虫质轻而薄的翅膀。3D打印“飞鸟”总重量20克，翼展和身长均为20厘米；采用一颗微型直流有刷电机减速组驱动，由一枚150毫安时、3.7伏的锂电池供电。“飞鸟”的尾部下方安装有一枚微型电磁舵机，电磁舵机重量仅为0.2克，直径4毫米。“飞鸟”身体下方安装有微型接收机，接收操作人员的地面遥控指令。
          团队指导教师沈海军教授表示：“为了研制该3D打印扑翼‘飞鸟’，同济大学微小飞机实验室的工作人员结合先前的微小飞机动力系统，先在电脑上进行了构思和CAD建模；‘飞鸟’的CAD模型完成后，接着在上海华曙公司的3D激光烧结工业打印机上打印‘飞鸟’的骨架，打印材质为尼龙塑料；打印完后，给飞机安装上微型接收机、电机、电池和舵机，并在翅膀、尾翼上铺上薄膜，一架3D打印扑翼飞机就设计成功。”
          目前，该3D打印“飞鸟”已经进行了试飞。初步试飞表明，该飞机已经可以扑打着翅膀，做数米范围内的拐弯飞行。