近年来,微型扑翼飞行器以其结构紧凑、机动性强、能量利用率高等优点成为学者们的研究热点。半转机构作为扑翼飞行器的驱动机构具备良好的运动性能和气动性能,但是传统形式的半转机构结构复杂、组成零件多、运动构件质量大,不能充分发挥半转机构的优势。基于此提出一种新型半转机构——双驱动简约化半转机构,以其为驱动机构开展四半转翼飞行机构的设计及性能研究,对于简化类扑翼飞行器的构造,提高类扑翼飞行器的性能具有重要的理论意义和实用价值。首先提出四半转翼飞行机构的设计要求,根据实现功能,将飞行机构划分为翼工作机构、主传动与同步机构、位姿调整机构和整机控制系统四大部分。提出新型双驱动简约化半转机构作为翼工作机构。对各部分的组成和工作原理进行分析,确定飞行机构的总体方案。对翼工作机构、主传动与同步机构和位姿调整机构进行参数与结构设计,提出双驱动简约化半转机构的免干涉结构,确定整机气动布局,进行速比分配,计算舵机安装尺寸与滑槽长度,完成整机控制系统的接线设计,基于UG建立四半转翼飞行机构的三维模型。建立半转翼受气流作用的理论计算模型,导出整机升力与阻力矩计算公式,对影响升力的各因素进行探讨。建立飞行机构各姿态的气动力计算模型。计算不同转速下飞行机构悬停和前进飞行时的升力与推进力,为飞行机构设计奠定理论基础。在Xflow中建立飞行机构悬停和前进飞行两种姿态下的仿真模型,对不同转速下飞行机构的升力与推进力进行仿真计算,仿真结果与理论结果对比分析,验证理论计算模型的可靠性。建立飞行机构的动平衡理论计算模型,研究前后曲柄相位差对飞行机构动平衡特性的影响,获得飞行机构最佳布置。在ADAMS中建立飞行机构虚拟样机,对飞行机构进行动力学仿真,获得飞行机构的动平衡特性和负载力矩变化规律,为改善飞行机构的动态性能,确定电机功率提供较精确的方法。