微型扑翼飞行器由于其体积小、重量轻、隐蔽性好等特点,无论是在军事还是民用领域都有着重要的用途。蜻蜓经过上亿年的进化,其身体具有极佳的飞行能力,模仿蜻蜓的外形来研制一款仿蜻蜓扑翼飞行器,使之能利用蜻蜓的飞行能力,这将给世界带来革命性的变化。如何研制一款具有良好实用性的仿蜻蜓扑翼飞行器是本文研究的主题。本文分析了目前已研制成功的一些微型扑翼飞行器样机,指出了其优缺点,总结出了关于微型扑翼飞行器研制,主要从任务需求及性能指标分析、初步方案设计、详细方案设计、实验验证等几个步骤来进行。在仿蜻蜓扑翼飞行器的初步方案设计中,首先通过比较现有的仿蜻蜓扑翼飞行器的气动布局,并结合真实蜻蜓的飞行方式,确定了本设计的总体气动布局。讨论了目前常见的三种尾翼的气动布局的优缺点,确定了本设计尾翼的气动布局。由仿生尺度率公式出发,确定了仿蜻蜓扑翼飞行器的总体参数。仿蜻蜓扑翼飞行器的机体结构设计主要分为驱动系统设计、扑动系统设计和电池重量设计三部分。首先通过能量法进行电机的选型,再通过确定的电机计算减速器的减速比,最后通过优化方法进行减速器参数的优化,确定具体尺寸。其次,比较了几种常见的扑动方式,确定了本设计的扑动方式、扑动机构的布置及具体扑动机构的选型。并且通过矢量方程法对所选扑动机构建立了数学模型,得到了其位移、速度、加速度随时间的变化规律。再通过优化方法,以震动最小为目标,得到了扑动机构的具体尺寸。最后,通过能量法计算出在满足有一定载荷空间的条件下,以续航时间最长为目标的电池重量。对仿蜻蜓扑翼飞行器翼翅的设计建立了设计流程,通过前文所确定的一些具体参数反解出翼翅的具体外形,建立气动模型估算出所设计的翼翅是否符合要求,通过优化设计找到最优运动参数,再在workbench中建立优化流程对翼翅进行刚度优化,最后,通过风洞实验验证了理论的正确性。最后,对仿蜻蜓扑翼飞行器进行了样机的搭建和试飞实验。对所设计的减速器、扑动机构和尾翼进行了具体的设计,然后进行了飞行遥控系统的设计,最后将各分系统集成为整机并进行了试飞实验,验证了仿蜻蜓扑翼飞行器样机可以正常飞行。