微型仿生扑翼飞行器突破了低雷诺数/非定常空气动力学计算方法、微型扑动机构和微电子元件设计技术等国际公认的扑翼飞行器研究难题，在国际上首次成功研制了全自主航线飞行和抗四级风的可实用微型仿生扑翼飞行器系统，获国家发明专利授权 21 项，先后获得了国防科技发明二等奖和陕西省技术发明一等奖。 微型仿生扑翼飞行器高度仿生设计使该飞行器具有高度隐蔽性，携带方便，并起降不受道路和地形限制，能迅速抵达人员无法抵达区域，能在 4 级风/小雨雪环境下自如飞行，可搭载高清微型摄像头，特别适用于单兵侦查、边界巡逻、机场驱鸟、农牧监控、野生动物观测等领域，已在陕西省地震局、陕西交警高交支队、包头市固阳县农牧业局、西安市户外应急救援队等全国 10 余个地区 15 家单位推广应用。

本实用新型公开了一种仿蜻蜓双翅微型扑翼飞行器，包括机架、扑动翼、齿轮组、连杆、无刷电机和伺服电机等，前扑动翼具有绕轴扑动的一个自由度，后扑动翼具有绕轴扑动和前后翻转两个自由度；本实用新型所述的微型扑翼飞行器相比于现有的固定翼飞机，能源利用效率高，适应于低雷诺数流场，基于仿生学设计，日后可广泛用于火星探测、军事侦察等不同场合。

指甲尺度扑翼微飞行器采用MEMS技术。研究涉及高性能仿生材料、高能量仿生肌肉、高效率仿生机构、高鲁棒性仿生控制系统，昆虫尺度高机动仿生飞行的概念设计，平面转立体智能复合材料的叠层制造，左右翅膀劈裂控制以及扑翼飞行的高升力、高机动性和高稳定性等关键技术。 上海交通大学目前研发的指甲尺度扑翼微飞行器，重100mg以下，翼展30mm左右，拍打角度120-140°，拍打频率80-100HZ，实现了指甲尺度首次成功起飞，填补了国内的空白。研究成果已申请或授权了17项国家发明专利和3项软件著作权。 指甲尺度扑翼微飞行器，尺度微小、隐蔽性好、机动灵活，具有自主飞行、携带任务载荷执行特定任务、通信及传输信息等基本特征，能够完成常规飞行器或大翼展扑翼机无法完成的工作，可以像昆虫一样超低空飞行、灵活机动地进行侦察和搜索，在狭窄空间、复杂地形高效机动地执行危险任务，在军事侦查、搜索与营救、危险环境探测、监视、电子干扰、以及行星探测等军事和民用领域具有不可估量的应用潜力

（专利号：ZL 201410446620.8） 简介：本发明公开一种仿生扑翼飞行器升力测试装置及测试方法，属于扑翼飞行器技术领域。该发明主要包括连接轴、摆杆、斜杆、支架、大齿轮、小齿轮、立柱、底盘、传感器、发送器等；其中：连接轴、摆杆和立柱的轴线位于同一平面内，连接轴固定在摆杆的下端，摆杆的上端与斜杆下端铰接，斜杆上端与大齿轮固定联接，大齿轮由轴承支承在支架的立轴上，并与电机轴端的小齿轮保持啮合，支架、立柱和底盘连接形成固定机架，发送器安装在传感器的尾部。传感器测量摆杆相对于斜杆的角位移，由数学模型计算出对应的升力。本发明具有结构紧凑，占用空间小测量范围大，测量准确度高，测试时模型安装方便，操作简单等优点。

（专利号：ZL 201510747409.4） 简介：本发明公开一种仿生摆翼式飞行器，属于仿生飞行器技术领域。该飞行器包括机体、左摆翼驱动装置、右摆翼驱动装置、左摆翼装置、右摆翼装置、左辅翼装置、右辅翼装置及起落架。左摆翼驱动装置与右摆翼驱动装置、左辅翼装置与右辅翼装置两两对称布置于机体左右两侧；左右摆翼驱动装置在运动过程中，其输出构件左右摆杆运动形式为绕一点上下摆动，并且下摆部分始终大于上摆部分，进而使与其固连的左右摆翼“下扑”部分始终大于“上挥”部分，使该仿生摆翼式飞行器在扑翼运动全程都能产生正升力。本发明飞行器具有驱动机构简单、易于实现、扑翼气动效率高等优点。  

翼展2.3m、续航超过30分钟、可抗4级风，性能国际领先。自主研制的40只凤凰亮相央视春晚，成为国内外首次。

简介：本发明公开了一种双驱类扑翼飞行器，属于飞行器技术领域。该飞行器由机架、机身、四个转翼、转动箱、主电机、控制舵机等组成。机架和机身固定，转翼与转动箱的输出轴固定联接，主电机通过一级齿轮传动驱动转动箱和转翼相对于机架转动，产生飞行器所需的推力。舵机通过二级锥齿轮传动改变转翼的初始方位，从而改变推力的方向。该双驱类扑翼飞行器机身两侧的推力大小和方向可以独立灵活调节，机动性能强，有利于复杂空间的飞行和起降控制。主传动和机动性控制机构简单、结构紧凑、可靠性高。

本发明公开了一种用于扑旋翼飞行器的驱动机构，属于飞行器设计技术领域。

本发明为一种可垂直起降、高速平飞的飞行器。其可以实现垂直起飞和降落，降低了对起飞和降落场地大小的要求。和目前产品相比，飞行器可在较大速度范围内飞行，在航程、操控性，机动性、可靠性和噪声等方面也具有优势。

微型飞行器小体积、轻质量、高机动，能够在狭小空间执行拍照、探测和运输等特种任务，在国民经济领域拥有广泛应用前景。然而，此类飞行器普遍存在飞行时间短的痛点问题，尤其当重量小于10克时，其飞行时间一般不超过10分钟。这是因为目前微型飞行器的发动机驱动部件一般采用传统的电磁电机，而电磁电机在微型化后转速高、发热大，能量转化效率急剧下降，甚至降到10%以下。微型电磁电机效率下降后，如果采用供电方便的自然太阳光作为能量来源，受限于太阳能电池的面积，很难满足飞行需求。 为了解决上述难题，北航科研团队从微型发动机的原理方面寻求突破，提出一种新的静电驱动方案，研制出了在微小尺寸下转速低、发热小、效率高的微型静电电机，并首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行，在微型飞行器的发展进程中具有里程碑意义。 该飞行器主要由静电发动机和超轻质高压电源组成，具备低功耗（0.568瓦）和高升力（30.7克每瓦）优势，首次实现了微型飞行器在纯自然光供能下的起飞和持续飞行。 静电发动机的核心是静电电机，它是一种依靠静子和转子间的库仑力来产生连续旋转运动的新型微型电机，具备结构简单和无需绕组的优势，其高电压（千伏级）、低电流（微安级）的工作特性也使其在工作过程中发热少且无明显红外特征。相比传统电磁电机，静电电机表现出了颠覆式的效率和功耗特性，在小质量（5克以内）情况下，其能量转化效率可达传统电磁电机的10倍以上，产生相同升力所需功耗仅为电磁电机的1/10以内，因此即便采用小尺寸太阳能电池，也可以为微型飞行器提供飞行所需功率。 电机虽然效率高、功耗低，但仍需要千伏级高压电流来驱动，然而传统高压电源由于体积和重量过大，无法搭载在微型飞行器上。因此团队还针对飞行应用场景，研制了千伏级超轻质高压电源，主要包括太阳能电池和升压电路两部分，其中升压电路可以在1.21克的重量下，将太阳能（或锂电池）输入的低压直流电，转换为4 - 9千伏的高压直流电，相比美国斯坦福大学研发的同类技术升压比提高了92%。 在微型静电电机和超轻质高压电源的助力下，本项目研发出的飞行器整机仅有巴掌大小（翼展20厘米），重量比一张A4纸还轻（4.21克），尺寸和重量分别是此前世界最小、最轻太阳能飞行器的1/10和1/600。更进一步，团队还提出一款翼展8毫米，质量9毫克的超微型静电飞行器，飞行功耗不到1毫瓦，展示了静电电机在飞行器进一步微型化中的巨大潜力。