2015年，韩国建业大学的 Park 等通过对甲壳虫的运动进行研究仿照^［25］，研制出一款微型扑翼飞行器，如图7（a）所示，利用曲柄滑块机构作为扑翼飞行器的传动机构，将驱动机构的旋转运动放大输出为翅膀的拍打运动。2016年，哈佛大学微型机器人实验室模仿鸟类飞行成功研制出一款质量为3.2 g的无线扑翼微飞行器^［26］，如图7（b）所示。机器人采用一对镜像对称曲柄滑块和附加连杆组成的Sarrus连杆作为传动机构，该款飞行器既能主动扑翼飞行又能被动滑翔飞行。

图7   连杆滑块机构传动的微型扑翼飞行器Fig.7   Vector diameter variation diagram

普渡大学^［27-28］于2016年成功研制出仿蜂鸟微型扑翼机器人，如图8（a）所示，该机器人采用高效减速齿轮系传动，质量约12 g，可实现无线起飞。国内西北工业大学研制的一款仿生扑翼飞行器^［29］，如图8（b）所示，该仿生飞行器采用齿轮系统作为传动机构，全机质量为15 g，翼展20 cm，实现成功飞行8~18 s。

图8   齿轮系传动的微型扑翼飞行器Fig.8   Miniature ornithopter driven by gear train

2011年，美国航空环境公司^［30］研制出仿蜂鸟机器人Nano Hummingbird，如图9所示，该机器人采用齿轮与绳传动相结合的方式，质量为19 g，翼展16.5 cm，扑翼频率30 Hz，可无线遥控飞行约4 min。

图9   绳传动的仿蜂鸟扑翼飞行器Fig.9   A rope-driven hummingbird imitation flapping wing vehicle

3.2　加工工艺

微型扑翼飞行器的加工工艺主要有激光切割与微装配^［31］、智能复合微结构工艺（Smart Composite Microstructure，SCM）与pop-up工艺［32-35］、MEMS技术^［36-38］等，如表2所示。

表2   微型扑翼飞行器的加工工艺Table 2   Processing technology of micro flapping wing vehicle

激光切割与微装配工艺是制造微型机器人比较常用且经典的手段。2011年，卡耐基梅隆大学的 Hines 等^［31］通过仿生研制出一款微型扑翼飞行器，如图10所示，该飞行器采用激光切割分别加工出翅膀和机身等结构，最后再进行微装配实现样机成型，样机质量约705 mg，未成功实现起飞。

图10   卡耐基梅隆大学研制的样机Fig.10   A prototype developed at Carnegie Mellon University

加利福尼亚大学伯克利分校从1998年开始采用SCM加工工艺研制微型扑翼飞行器MFI^［32-33］，如图11（a）所示。但受微细加工技术与飞行原理的限制，MFI未实现稳定飞行。2012年哈佛大学基于SCM工艺提出了一种整体制造扑翼飞行器的pop-up工艺^［34-35］，采用该工艺制得了一款质量为90 mg的微型扑翼飞行器，如图11（b）所示。

图11   采用SCM工艺研制的扑翼飞行器Fig.11   An ornithopter developed by SCM technology

法国的里尔大学研发了一款微型扑翼飞行器^［36］，如图12（a）所示，该飞行器的翅膀和机身是基于MEMS工艺，采用SU-8光刻胶制造获得的，翼展3.5 cm，质量为22 mg，实现60°的扑翼角度。国内上海交通大学基于MEMS技术，采用SU-8光刻胶制作了一款扑翼飞行器^［37-38］，如图12（b）所示。

图12   采用MEMS技术研制的扑翼飞行器Fig.12   An ornithopter developed by MEMS technology

3.3　能源驱动

在微型扑翼飞行器的驱动方面，主要以电机驱动^［39-43］、电磁驱动^［44-47］和压电驱动^［48-56］为主，近些年一些机构还提出了一些新型驱动方式，如混合驱动^［57］、介电弹性体驱动^［58-59］等，如表3所示。

表3   微型扑翼飞行器的驱动方式Table 3   The driving mode of micro flapping wing vehicle

加州理工学院于1998年开始研制微型扑翼飞行器MicroBat^［39-40］，研制的样机如图13（a）所示，采用质量约3 g可充电镍镉电池供电，利用微型电机驱动，实现最佳无线飞行时间42 s。代尔夫特大学于2005年开始研制DelFly系列扑翼飞行器