谐振引擎的制作方法

专利名称：：谐振引擎的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种谐振引擎(resonanceengine)，它特别适用于已知为纳米飞行器(NAV)的扑翼飞行设备(ornithopterflyingdevice),并且尤其涉及能够飞行和陆地行进的微型多模态机电昆虫(miniaturemultimodalelectromechanicalinsects)。
背景技术：
：创造能够进行受控的盘旋飞行以及陆地行进的有效率的且可控制的NAV尺寸的昆虫被证明是一个相当大的挑战。业界通常理解的NAV的尺度被限定在翼展小于7.5cm且重量小于10g，然而目前的设计致力于翼展小于3cm且重量小于Ig的更小尺度。NAV引擎的推进力-重量比需要高到足以升举电源和控制电子器件所需的程度，然而由于部件功率密度(powerdensity)的非线性可量测性，这对于越小的尺度就越难以实现。为了保持推进力-重量比为高且功率消耗为低，变得愈发重要的是具有对于空中和陆地行进二者都有效率的马达和传输系统。随着NAV尺度减小，振翼频率常常需要不成比例地增大以维持类似的性能。更高的振翼频率提供了更有效率的升举，并且改进了在有风条件下的飞行稳定性，但是马达和传输系统中增大的摩擦能量损耗对效率和引擎寿命(与结构性疲劳引擎故障有关)都有不利影响。典型的用于小于IOOmg的微机械昆虫引擎的NAV研究和原型采用了复杂的运动副传输(kinematicpairtransmission),带有曲杆(flexurelever)关节以放大来自一个或多个合适的机电换能器的小偏转，从而将电能转变成适于仿昆虫飞行的复杂翼动力。正在探索的机电换能器包括压电材料、形状记忆材料、介电弹性体和电化学致动器。NAV电池或电池单元的容量需要使得该NAV可以执行有用的飞行持续时间。对于远程控制室内玩具飞行，2-3分钟的飞行就可以足够了，但是对于商用空中摄影，一小时多的飞行持续时间会是有益的。因此，对于大多数实际用途，电源是要升举的沉重部件。以日益减小的翼展通常小于3cm的尺度来创造足够的推进力-重量比引擎性能的困难，正在驱使业界付出相当大的努力来减小马达、机身和传输重量，同时增大强度和功率山/又o通常，当NAV所要求的翼动力使用更多的运动度来贯彻飞行控制参数时，添加了又一些传输、致动器和关联的电子器件，从而也增加了该引擎的重量，并减小了它的功率密度。如果添加了更多附件，诸如用于陆地行进的腿，则这也会大大增加该NAV在飞行中必须承担的重量。另一个考虑方面是在雨、尘、热和冷等自然飞行条件下的可操作性。曲杆运动副传输可以容易遭受来自沙尘的粒子损害，除非在保护罩中，而保护罩会增加重量。温度波动和雨对传输的影响也可以妨碍飞行。目前，NAV尺度的扑翼机构使用某形式的具有相当有限的运动度的运动副传输；因此，由于来自受约束的非顺从的扭矩运动的更高的支承负载，它们易于遭受增大的摩擦力。另外，这样的机构要求强的从而相对沉重的机身来安装所述运动副传输，以对所述运动副传输进行反作用。这些扑翼系统常常受益于谐振运行，这降低了摩擦损耗，从而意味着所述系统比原来更高效率地运行。然而，由于所述运动副传输的受约束的运动，所述系统不直接受益于谐振来放大小的应变并将其有效率地转化为期望的翼动力的大的应变。不如说，从致动器的小偏转到翼的较大偏转的运动放大，是机械地通过所述曲杆运动学实现的。其他已知的NAV设备使用化学致动来操作附件(翼)。上述这些引擎设计问题阻碍了实用NAV的出现。谐振频率一般在任何物理产品中都要避免，因为它们可以导致灾难性的结构故障。然而，通过用频率和振幅调制来适当地控制机械谐振，可以按需要产生具有特定量值和方向的有用的机械偏转，用于驱动微机械昆虫NAV上的翼和/或腿
发明内容为了克服现有技术的上述低效率和问题，提出了一种在本文中被称为谐振运动放大器(RMA)的谐振引擎。根据本发明，提供了一种谐振引擎，包括驱动盘(driverplate),联结有至少一个振荡换能器；驱动信号生成器，连接至所述振荡换能器，用于激励所述振荡换能器；第一弹簧-质量谐振器(spring-massresonator),具有第一自然谐振频率,且带有一个附接至所述驱动盘的近端以及一个自由远端；以及反作用装置(reactionmeans)，在基本与所述第一弹簧-质量谐振器对立的位置附接至所述驱动盘；其中当所述振荡换能器被来自所述生成器的具有处于或接近所述自然谐振频率的分量(component)的驱动信号激励时，所述第一弹簧-质量谐振器基本与所述驱动盘反相地谐振振荡。通过提供反作用装置，并且通过具有合适地调谐的弹簧-质量谐振器，输入到所述换能器的能量被转变成所述谐振器的偏转，尤其是被转变成所述谐振器的自由远端的放大的运动，而不是被转变成所述驱动盘的偏转。所述驱动信号生成器可以被适配为生成具有可变谐波含量(harmoniccontent)的电信号，也就是说它可以生成具有可以改变的频率和幅度的周期性电信号。例如，所述驱动信号可以是AC正弦波，或者是两个或更多个正弦波的和。这样的可变信号可以被用来控制所述引擎。所述反作用装置优选地包括第二弹簧-质量谐振器，所述第二弹簧-质量谐振器被基本与所述第一弹簧-质量谐振器对称地安装在所述驱动盘上。一个替代实施方案，可以替代地使用安装在所述驱动盘上相对于所述第一弹簧-质量谐振器的对立点处的重量，所述第一弹簧-质量谐振器反作用于所述重量的惯性以产生谐振。在使用了这样的重量的情况下，所述重量可以优选地由所述引擎的辅助部件(诸如电源)形成。通过使用基本对称的第二弹簧-质量谐振器，简化了构造，并且可以使所述引擎的重量最小化，这对飞行应用尤其重要。当所述第一弹簧-质量谐振器和所述第二弹簧-质量谐振器被所述驱动盘的处于或接近所述谐振器的自然谐振频率的振荡共振地(sympathetically)激励时,所述第一弹簧-质量谐振器和所述第二弹簧-质量谐振器通过所述驱动盘以反相关系反作用于彼此的扭矩运动。这样一来，所述第一弹簧-质量谐振器和第二弹簧-质量谐振器在所述驱动盘的对立端呈现出基本与所述驱动器的应变分量反相的应变关系，从而将所述驱动盘的振荡应力-应变(stress-strain)分量限制到主要是振荡应力。据此，所述驱动盘没有展现出宽的振荡应变形变，且所述驱动盘中的振荡能量的大部分都通过所述驱动盘中的振荡应力而传递到所述弹簧-质量谐振器，这被转化成所述谐振器中的振荡偏转(即，应变)。这一模式允许渐进加宽的振荡应变沿着所述谐振器的长度被放大，而没有多余的驱动形变，也不需要将所述引擎附接至地面或基座质量(basemass)以供能量机械振荡对其进行反作用。优选地，所述第二弹簧-质量谐振器，独立地被测量，具有一个不同于所述第一自然谐振频率的第二自然谐振频率。通过将所述第一谐振器和所述第二谐振器调谐到稍微不同的自然谐振频率，所述第一谐振器可以优先于所述第二谐振器而被激励，反之亦然。例如，如果所述驱动信号含有处于所述第一谐振器的自然谐振频率的分量，那么所述第一谐振器将以比所述第二谐振器大的幅度运行。反过来也成立。此外，如果所述驱动信号含有具有落在所述第一谐振器的自然谐振频率和所述第二谐振器的自然谐振频率之间的频率的分量，那么所述谐振器的频率将趋于锁定(lock)，这将在详细说明中更详尽地解释。在一个优选实施方案中，所述或每个弹簧-质量谐振器的弹簧，连同所述驱动盘，当在所述驱动盘的平面中看时包括一个Z弯部(Z-bend)，所述Z弯部的近端毗邻所述驱动盘。这个配置具有特别的优势，将在具体实施方式中更详细地描述。所述驱动盘和所述第一弹簧-质量谐振器的弹簧可以彼此整体形成为单一件(unitarypiece)。相似地，所述第二弹簧-质量谐振器的弹簧可以与所述驱动盘整体形成。所有三个部件可以整体形成。这些实施方案具有以下优势减少零件数目、避免部件之间的联结点处潜在的薄弱，以及使得能够实现原本不可能的制造技术。例如，所述驱动盘、所述第一弹簧-质量谐振器和所述第二弹簧-质量谐振器可以由复合材料整体形成。通过一优选地在单个连续形状复合RMA零件内一包括用于驱动翼或腿的引擎、机构和控制，以及通过让所有翼和腿马达功能共享所述换能器，NAV的马达、机身和传输的复杂度、重量和尺寸得到了相当大的降低，从而提供了高功率密度、强度和持久性。在一些实施方案中，分立质量可以附接在所述或每个弹簧-质量谐振器的自由远端处或附近。为了将所述弹簧-质量谐振器调谐到一个特定频率，关键参数之一是所述谐振器的质量。如果仅仅所述弹簧部件的质量不够，或者如果所述弹簧部件的质量没有被适当地分布，那么可以通过——优选地朝着所述弹簧的自由端附接的——附加质量进行补m\-ZXo所述第一弹簧-质量谐振器通常还包括阻尼器，所述阻尼器被安装在所述弹簧的自由远端处，由此形成能够工作的第一弹簧-质量-阻尼器系统。所述阻尼器可以采取各种形式，包括用于与地面接触的质量(用于陆地行进)；鳍(用于在液态介质中推进)；或翼(用于在气态介质诸如空气中推进)。在具有第二弹簧-质量谐振器的实施方案中，它还可以包括被安装在所述第二弹簧-质量谐振器的弹簧的自由远端处的阻尼器，由此形成一个能够工作的第二弹簧-质量-阻尼器系统。替代地，所述第二谐振器可以不具有附接至其端部的阻尼器，在此情况下所述第二弹簧-质量谐振器的功能是用作反作用装置。在后一实施方案中，如果所述第一弹簧-质量-阻尼器系统包括翼，那么这单个翼将引起旋转飞行。正如所述第一弹簧-质量-阻尼器系统的阻尼器那样，所述第二弹簧-质量-阻尼器系统的阻尼器系统的阻尼器可以包括质量、鳍或翼。在所述第一弹簧-质量-阻尼器系统和所述第二弹簧-质量-阻尼器系统都包括翼的情况下，这两个翼可以被附接为彼此面对相同的方向(如自然的)，或者可以替代地被附接为面对相反的方向(在此情况下会引起旋转运动)。旋转实施方案由于涉及回旋力(gyroscopicforce)而具有额外稳定性的优势。此夕卜，由于所述翼在空气中旋动的迎角(angleofattack),可以产生附加的升举。又一些附加的弹簧-质量谐振器可以被附接至所述驱动盘。这些附加的谐振器每个都可以包括相应的阻尼器。尤其，可以添加附加翼对。附加地或替代地，所述附加的谐振器可以包括腿，所述腿延伸以与地面接触。所述腿以产生陆地行进的方式可颤动(Vibratable)0所述或每个附加的弹簧-质量谐振器可以具有相应的不同于所述第一弹簧-质量谐振器(以及不同于所述第二弹簧-质量谐振器，或不同于任何其他弹簧-质量谐振器)的自然谐振频率。如上面针对所述第一谐振器和所述第二谐振器的相对自然频率所讨论的，自然谐振频率的这一差异意味着，通过改变所述驱动信号的分量，所选择的谐振器可以优先于其他谐振器而被激励。下面在具体说明中给出如何利用它来控制运动的具体实施例。所述振荡换能器可以包括选自以下组的至少一个材料压电材料；介电弹性体材料；机电活性材料(electromechanicallyactivematerial);电磁-机械活性材料(electromagnetic-mechanicalIyactivematerial);核直接集电致动感生振荡的源(sourceofnucleardirectcollected-charge-to-motioninducedoscillation)。在一些实施方案中，所述驱动盘和所述振荡换能器可以被整体形成为单一件。换言之，所述驱动盘自身可以形成所述振荡换能器。这在所述驱动盘由例如压电材料、介电弹性体材料形成的情况下，或者在它包括具有整体活性内含物(integralactiveinclusion)的复合物(composite)的情况下,是可行的。这样的单一件还可以与所述谐振器的弹簧成为一体，由此形成单件引擎。这些实施方案具有以下优势减少零件数目、避免部件之间的联结点处潜在的薄弱，以及使得能够实现原本不可能的制造技术。可以包括至少一个机载电源(on-boardpowersource),所述至少一个机载电源选自以下组电池；可再充电电池；核电池；电池单元；可再充电电池单元；太阳能电池单元；燃料电池单元，可被包括。通常,所述至少一个电源通过至少一个能源(energysource)可再充电,所述至少一个能源选自以下组照射在所述太阳能电池单元上的光；通过所述压电换能器的外部颤动刺激(stimulus)产生的电；放射性同位素衰变(radio-isotopicdecay);用于所述燃料电池单元的燃料；由热差产生的电；至充电器的直接电联结。附加地或替代地，所述引擎还可以包括机载接收器(其可以是，例如，感应线圈、光传感器、天线等等)，所述机载接收器被适配为接收外部电磁能并将该外部电磁能调整成电能。可以采用混合能源，包括上述任意电源的组合。对于具有用于飞行的翼的引擎的实施方案尤其重要的，是所述引擎和关联的辅助部件的重量。轻型电源常规地意味着受限的电力供应，从而限制了飞行时间。通过使得所述电源能够被再充电(诸如通过上面列举的手段)，可以减轻这个问题。在一些实施方案中，所述谐振引擎可以包括应力或应变传感器，所述应力或应变传感器连接至所述驱动盘以检测其应力和/或应变。这可以被用来诊断所述引擎的运行，在具体实施方式中更充分地解释。在一些实施方案中，所述谐振引擎可以包括至少一个传感器，所述至少一个传感器选自以下组姿态传感器(attitudesensor);位置传感器；方向传感器；运动传感器；定位传感器；惯性传感器；回旋传感器(gyrosensor);磁传感器；光传感器；接近度传感器(proximitysensor);扫描传感器；高度传感器；摄像机。来自所述至少一个传感器的输出可以被用在到所述驱动信号生成器的反馈回路(feedbackloop)中，以控制所述引擎的运行。优选地，在某些实施方案中，所述至少一个传感器能够检测所述引擎相对于固定参考坐标系的旋转取向。在这样的实施方案——其对于所述引擎生成旋转飞行的配置尤其有用一中，来自所述至少一个传感器以检测旋转取向的输出在反馈回路中被馈送至所述驱动信号生成器，以使来自所述生成器的驱动信号与所述引擎的旋转同步。这可以被用来将所述引擎维持在特定取向。附加地或替代地，所述输出可以被其他部件使用，以克服旋转效应。例如，摄像机可以接收所述信号，以使图像捕获与所述引擎的特定取向同步，由此，即使当所述摄像机随着所述引擎旋转时，也能够对静态目标成像。在某些旋转实施方案中，所述谐振引擎可以通过旋转联结被安装至一个这样的第二引擎。优选地，所述第二引擎被配置为(即，所述翼被安装为)以与所述第一引擎相反的方式旋转，由此所述第二引擎可以被控制以相对于固定参考坐标系保持固定旋转位置。尽管所述引擎可以包括以自动独立方式运行所要求的所有部件，但是在一些实施方案中，所述谐振引擎包括用于远程操作所述驱动信号生成器的装置。这个功能使得所述引擎能够被远程操作，例如通过人或虚拟操作者。与所有运行都是独立的实施方案不同，这也使得能够从所述引擎卸除某些部件，由此使其重量最小化。在所述引擎具有多于一个的弹簧-质量谐振器的情况下，各种弹簧-质量谐振器优选地被这样调谐并布置为使得，由相应的弹簧-质量谐振器生成的扭力矩(torqueforcemoments)基本彼此抵消，并且基本抵消所述驱动盘的扭力矩，由此得到一个系统，在该系统中基本所有输入到所述驱动盘的能量都被传输至所述弹簧-质量谐振器用于偏转该弹簧-质量谐振器的自由远端，而不是导致所述驱动盘的相当大偏转。以此方式，实现了最优的效率以及有效率的控制。此外，不必依赖于辅助反作用装置(诸如被定位的重量)，这会对于涉及飞行的实施方案明显有害。将参照附图通过实施例来描述本发明，在附图中图IA和IB分别是具有根据本发明的第一实施方案的谐振引擎的NAV的平面图和正视图；图IC是图IA和IB的NAV的等角视图；图2示出了示意性NAV的四个翼冲程位置(wingstrokepositions),其姿态取向用于静态盘旋，并且揭示了翼和谐振器动力的竖直、水平和旋转分量；图3A和3B示出了三个翼位置的正视图，先是上冲程，然后是下冲程；图4A-4D每个都示出了处于所述翼冲程位置的顶部和底部的示意性NAV，其翼冲程幅度分别用于高升举、低升举、左转和右转；图5A和5B分别示出了受到远程控制的包含根据本发明的另一实施方案的谐振引擎的微机械昆虫的俯视图和下侧视图，与所述第一实施方案的不同有附加的六个腿谐振器、电源、遥测器和惯性测量单元；图6示出了本发明的又一实施方案，其中左翼与右翼对立安装，使得整个纳米飞行器在飞行中旋转；图7A和7B示出了具有两个弹簧_质量谐振器但只有一个翼的旋转引擎的俯视图和侧视图；图8示出了使用两个谐振引擎来驱动两个反向旋转翼(counter-rotatingwings)的NAV；图9A示出了使用一个谐振引擎的四翼NAV，所述谐振引擎带有所述驱动器的电分隔区域用于反馈感测，其中电力供应和控制电路被附接在所述引擎的中心位置；图9B示出了另一个四翼NAV，其中电力和控制模块以及传感器模块被安装在所述谐振引擎下方的中心点。图10示出了具有六个弹簧-质量谐振器和四个翼阻尼器以使用仅一个驱动盘来实现全姿态和推进控制的NAV的俯视图；以及图IlA和IlB示例性地示出了当在谐振振荡中时，分别在向上周期和向下周期中，两个对立驱动盘-弹簧附接点上的对立的扭矩矢量。具体实施例方式在下面的具体说明中，描述了纳米飞行器(NAV)的各种实施方案。这些实施方案普遍的是在按照如下原理运行的谐振引擎将振荡换能器的相对小的振荡放大成至少一个弹簧-质量谐振器的自由端的相对大的偏转。这样的谐振引擎在本文中将被称为谐振运动放大器(RMA)。尽管对RMA的描述是在NAV的语境中给出的，但应理解，RMA可以容易被应用至其他应用。例如，翼可以被替换成用于能够在液体中“游泳”的(纳米)运载工具的鳍。而且，尽管该技术对于这样的纳米尺度应用尤其有益，但它是可缩放的(scaleable),因此合适地适配的RMA也可以被用来驱动较大的运载工具。图1A-1C示出了对苍蝇或蜜蜂类昆虫进行模拟的第一实施方案NAV10。NAV10具有由轻量、高张力模量材料制成的身体，包括驱动盘12，驱动盘12带有从其对立侧对称地伸出的右弹簧RS和左弹簧LS。振荡换能器14，诸如压电材料或其他机电响应材料，被联结至驱动盘12，例如通过粘结。可以在驱动盘12的顶侧或底侧有单个这样的换能器，或者可以在对立的顶侧和底侧有一对这样的换能器(如所示)。一组电极16被电连接至换能器14，用于提供来自驱动信号生成器(未示出)的电驱动信号，以激励所述换能器。所述或每个换能器可以是单压电晶片(unimorph)(即，它趋于在仅一个方向上弯曲离开静止位置)或者是双压电晶片(bimorph)(即，它趋于交替地向静止位置的对立两侧弯曲)。当在驱动盘12的平面中看时，每个弹簧-质量谐振器以及所述驱动盘，都包括一个Z弯部，其中所述Z弯部的近端毗邻所述驱动盘12。尽管所示出的Z弯部弹簧已经被证明特别适于这个应用，但应理解，其他配置也是可行的。附接至左弹簧LS的自由端和右弹簧RS的自由端的分别是左翼LD和右翼RD，每个翼都包括膜18和支撑脉20。附接至左弹簧LS和右弹簧RS的自由端的还有分立质量LM和RM。弹簧LS和RS，连同关联的质量LM和RM—起，形成了弹簧-质量谐振器，所述弹簧-质量谐振器以它们的自然频率被驱动盘12机械地激励，而驱动盘12被振荡换能器14激励。所述弹簧-质量谐振器，与关联的翼LD和RD结合，一起形成了弹簧-质量-阻尼器系统，每个弹簧-质量-阻尼器系统都具有独立测得的自然谐振频率。每个弹簧-质量-阻尼器系统的独立的自然谐振频率都受到诸如尺寸、重量、重量分布、张力模量、惯性、风阻(在阻尼器是翼的情况下)等因素的影响。这样，所述谐振频率可以通过改变一个或多个参数而被调谐。应注意，如果左弹簧LS和右弹簧RS的质量和/或左翼LD和右翼RD的质量具有足够的振荡器质量从而不需要添加质量，则可以不需要分立振荡器质量LM和RM。当振荡换能器14在使用中被激励时，通过提供来自驱动信号生成器的含有至少一个周期性分量的电驱动信号，所述换能器被迫使响应于这个周期性分量而屈曲。这进而在驱动盘12中引起振荡应力和应变。驱动盘12中的这些应力和应变被转变成所述弹簧-质量-阻尼器系统的偏转，并且尤其转变成相应弹簧LS和RS的自由端的放大的偏转，从而转变成翼LD和RD的放大的偏转。弹簧LS和RS从而在它们的自由端展现出宽的振幅振荡运动，它们存储的能量的一部分通过附接的翼LD和RD流出，翼LD和RD充当谐振器阻尼器，并随同振翼提供升举和推进。所述驱动信号生成器被适配为生成驱动信号，该驱动信号包括，例如包含一个或多个混合频率分量的交变电流，通常是正弦形状，在所述弹簧-质量谐振器的基础谐振频率处或附近。这个交流(AC)驱动信号，当用所述弹簧-质量谐振器的自然频率来调谐时，在驱动盘12中引起振荡弯曲应力，而所述弹簧-质量谐振器展现出与驱动盘12的以及彼此的反相应变关系，因此驱动器应变大量地被抵消，从而使多余的应变——其原本可能会破坏脆弱的压电材料——最小化。这个原理允许更有效率的激励，因为PZT应力不需要使驱动盘12相当大变形以给弹簧-质量谐振器附件赋予强劲的动量。阻尼谐振器弹簧LS和RS，连同它们的质量LM和RM以及翼LD和RD—起，被设置形状、轮廓和位置，以使得它们当被电极16上适当的电信号激励时采取优选的振荡动力。所述翼动力是谐振器形状、它们的质量分布、张力强度以及驱动器的交流电驱动信号的谐波含量的结果。所得到的动力可以是旋转和/或沿着几个轴线的平移运动的各种组合，只要是有效率的飞行和飞行控制所需要的。左弹簧LS和右弹簧RS，连同翼LD和RD—起，也具有几个弹性自由度——这取决于他们的形状和轮廓，从而允许被动动力顺从空气动力，这帮助使得拍打着的翼动力包括翼旋转。为了帮助在翼冲程的每个变化时执行的大的被动翼梢旋转，臂段的长宽比和轮廓可以被优化，以允许合适的、与宽度同方向地的旋转弹性顺从。合适地设计的弹簧-质量谐振器可以对应于多于一个的谐振频率而按多于一个的轴线移动，并且独立地由所述驱动器的谐波应力分量可控制。例如，可以通过向所述驱动器信号添加另一个频率分量且将所述谐振器适当地形成为对新频率敏感，来产生向前和向后翼动力分量，从而产生期望的动力响应。当所述驱动信号的周期性分量处于弹簧-质量-阻尼器系统的自然谐振频率(或其谐波)处或附近时，实现了优化的翼偏转。左侧谐振器LS和LM的自然谐振优选地被调谐至与右侧谐振器RS和RM相近但稍微不同的频率，以使得可以通过改变驱动信号来控制相应的翼的偏转幅度。在自由空间中，并且当被单个相近的驱动器频率激励时，左侧和右侧的动力相位都锁定，以使得左翼LD和右翼RD随着振翼频率而以彼此相同的频率(可能稍微不同的相位角)拍打。有效率地，左侧和右侧一起形成了单个弹簧-质量谐振器系统，它具有它自己的自然频率。然而，个体部件(即，相应的左侧和右侧)随着变化的振翼幅度而拍打，所述变化的振翼幅度取决于驱动器频率有多么接近于左弹簧-质量谐振器LS和LM或右弹簧-质量谐振器RS和RM的自然谐振频率。这在摆动控制(roll-control)的语境中参照图4A-4D更详细地描述。在本发明的另一个实施方案(未示出)中，左弹簧LS和右弹簧RS以及驱动盘12都由压电材料或压电复合材料或其他机电响应材料形成，使得所有这些零件都既是驱动器又是谐振器，而不使用由机电响应材料制成的分立的、粘结的谐振器14。图2示出了具有用于静态盘旋的姿态取向的NAV的四个下冲程动力位置N1-N4的侧视图，示出了升举L的方向和翼排气(wingexhaust)E的净方向。翼的上下动力分量D(对应于翼梢幅度)与翼的前后动力分量F和翼的旋转动力分量R组合，以提供昆虫式飞行动力的基础分量(由于上述被动动力顺从，所述翼事实上以8字型轮廓拍打)。然而，通过使用具有合适形状的、被其关联驱动器频率刺激共振激励的RMA，可以实现其他动力分量。上下动力分量D的幅度与振动驱动器应力和应变与所述谐振器的自然频率的合调(in-tune)程度成正比，并且与所述驱动信号的幅度成正比。被动翼旋转动量R是由所述翼的前沿和后沿上的不均匀翼负荷导致的，并且是弹性翼形变和谐振器顺从弹性扭曲的结果。图3A示出了RMA的上冲程Dl的三个动力位置的正视图，其中翼向后旋转Kl、K2和K3，并且绕大致的旋转点(或节点)Pl拍打。图3B示出了RMA的下冲程D2的对应的三个动力位置的正视图，其中翼向前旋转Kl、K2和K3，并且绕一个主要的旋转点(或节点)Pl拍打。图4A-4D示意性示出了NAV10受到仅一个具有可变频率和功率的驱动信号(优选地是正弦波)的控制，从而在需要时提供了独立的相位锁定的左-右翼冲程幅度控制。通过改变驱动功率，翼冲程幅度可以增大或减小以用于推进力控制；注意，推进力被直接链接至翼冲程幅度，并且与翼排气处于相反方向。事实上，实验已经显示，第一弹簧-质量谐振器和第二弹簧-质量谐振器将在没有足够的独立的反作用装置(例如，对由所述谐振器施加的力发生反作用的足够重量)的情况下仍然有效率地作为具有相对于彼此锁定的幅度的单谐振器系统(singleresonatorsystem)运行。如果一个弹簧_质量谐振器被调谐到与另一个弹簧_质量谐振器不同的自然谐振频率，那么来自这另一个谐振器的反作用将不会完全抵消由第一谐振器生成的力，而是仅局部抵消，或者根本不抵消。对于最佳运行，每个弹簧-质量谐振器将包括具有相同自然谐振频率的一组谐振器的一部分，并且被放置为使得通过该组的一个部件作用的力将被那些通过该组的另一部件或每个其他部件作用的力平衡掉。这将参照在图10中例示的实施方案而被更充分地描述。尽管如此，通过具有响应于稍微不同的驱动频率的翼来控制飞行的原理仍然成立，并在下面描述。图4A示出了如下的NAV10，它的驱动器信号功率被设置为高，且它的频率设置在稍微被调谐分离开的阻尼谐振器的自然谐振之间，所述谐振器被描绘为处于宽翼冲程RDl和LDl的顶部和宽翼冲程RD2和LD2的底部，以使得翼冲程幅度RAl和LAl具有相等的幅度，从而提供平衡的竖直升举。图4B示出了如下的NAV10，它的驱动器信号功率被设置在比图4A低的水平。驱动器频率再一次被设置在稍微被调谐分离开的阻尼谐振器的自然谐振之间，所述谐振器在此被描绘为处于窄翼冲程RD3和LD3的顶部和窄翼冲程RD4和LD4的底部，以使得翼冲程幅度RA2和LA2具有相等的幅度，从而提供平衡的竖直升举，但处于与图4A的驱动信号相比较的低的水平。宽泛地说，具有基本对称安装的阻尼谐振器——其具有相近但稍微被调谐分离开的自然频率——的RMA以共振谐振方式相位锁定至驱动信号频率，并且因左右翼冲程幅度差异和/或相位角差异而展现出任何未调谐的应力分量。通过改变这两个阻尼谐振器的自然频率之间的驱动信号频率，可以实现有差异的左右翼冲程幅度，这对于摆动控制是有用的。已经观察到，这样的锁定的谐振器之间可以存在少许相位角差异，但它们确实以彼此相同的频率谐振。图4C示出了如下的NAV10，其阻尼谐振器被描绘为处于翼冲程RD5和LD5的顶部以及翼冲程RD6和LD6的底部，其中它的驱动器信号功率被设置为高，且它的驱动信号频率被设置在右阻尼谐振器RD5的自然谐振与左阻尼谐振器LD5的自然谐振之间，但比起左阻尼谐振器LD5的自然谐振，更接近右阻尼谐振器RD5的自然谐振。这导致了右侧的宽翼冲程幅度RA3以及左侧的窄翼冲程幅度LA3，结果在翼冲程幅度RA3与LA3之间存在差异。因此，在RMA15右侧的升举多于左侧，从而导致NAV10摆向左侧L。图4D示出了如下的NAV10，其阻尼谐振器被描绘为处于翼冲程RD7和LD7的顶部以及翼冲程RD8和LD8的底部，其中它的驱动器信号功率被设置为高，且它的驱动信号频率被设置在右阻尼谐振器RD7的自然谐振与左阻尼谐振器LD7的自然谐振之间，但比起右阻尼谐振器RD7的自然谐振，更接近左阻尼谐振器LD7的自然谐振。这导致了左侧的宽翼冲程幅度LA4以及右侧的窄翼冲程幅度RA4，结果在翼冲程幅度RA4与LA4之间存在差异。因此，在NAV10左侧的升举多于右侧，从而导致NAV10摆向右侧R。图5A和5B示出了第二实施方案NAV10a，它是既能够飞行又能够地面行进的多模态(multi-modal)NAV。NAVIOa与第一实施方案的NAV10相似，但包括附加的部件；与第一实施方案相同的部分被给予相同的参考标记。而且，该实施方案的振荡换能器14是一件式元件，其附接至驱动盘12的正上侧。除了左翼LD和右翼RD之外，还有六个谐振器，它们的自然频率被调谐到与翼谐振器不同的频带，并且彼此稍微调谐分开，这六个谐振器向下突出，并且当NAVIOa处于表面上时充当用于陆地行进的腿。每个腿包括Z形折叠弹簧S1-S6，它们与翼谐振器的弹簧相似但更细。该弹簧的近端与驱动盘12接触连接。分立质量M1-M6被安装在该弹簧的自由端。若不具有分立质量M1-M6，该质量可以被包括在腿弹簧S1-S6的质量中。通过在稍微调谐分开腿谐振器的自然频率附近扫掠驱动信号频率，实现了受控制的向前、向后、向左和向右的跳跃振动行进，因为在任何给定时刻，与正在扫掠的驱动频率最合调的腿将比那些较不合调的腿谐振器反作用更强烈，从而允许独立控制腿与表面的振动接触力，如此在期望的方向上推进NAV10a。当NAVIOa被要求在陆地行进和飞行之间切换时，它仅需要将驱动频率改变为与相应的翼或腿谐振器的自然频率合调。通过使所有马达功能共享一个驱动器，实现了重量减小。图5A-5B也示出了附接至驱动盘12的电子器件22，用于环境和内部感觉反馈。包括电源的电力模块24——其可以包括电池、可再充电电池、核电池、电池单元、可再充电电池单元、太阳能电池单元或燃料电池单元，也被联结至驱动盘12。可以提供诸如太阳能面板26之类的装置，以给该电源再充电。相反，该电源也可以被下列能源中至少一个再充电，诸如照射在所述太阳能电池单元上的光；通过所述压电换能器的外部颤动刺激产生的电；放射性同位素衰变；用于所述燃料电池单元的燃料；由热差产生的电；或至充电器的直接电联结。替代地或附加地，电力模块24可以包括接收器，该接收器被适配为接收外部电磁能并将其调整成电能。这样的接收器的实例包括感应线圈、光传感器、天线等等。可以采用混合能源，包括任何上述电源的组合。电力模块24可以包括电力控制电路和驱动信号生成器(未示出)。电力模块24通过所述电极和关联的引线16被电连接至换能器14。该电子控制电路可以被远程控制，例如通过电磁辐射远程控制，其中接收器28被电连接至该电源和控制模块24。另一种NAV的身体可以中央安装有两个或更多个分立的驱动器和翼谐振器，用于更好的飞行控制(未示出)。更复杂的折叠和精致的谐振器弹簧轮廓(profiled)特征可以在翼冲程逆转时引起突然转变，以实现更有利的主动翼旋转及其他有用的谐振频率动力效应(未示出)。从图3A和3B中将看到，弹簧臂在偏转期间稍微弯曲。为了使弯曲半径沿着该弹簧臂的长度基本均匀，该弹簧臂可以具有渐细的轮廓，朝自由端具有更少的材料。更均匀的弯曲对应于更大的能量传递效率。图6示出了第三实施方案NAV10b，它具有两个对立安装的谐振器翼阻尼器，它们的翼30和31面对相反方向，从而该NAV，包括附接的电力模块33和控制电子器件模块35，在飞行中旋转，用于实现因回转力而提高的稳定性以及增大的升举L，因为该NAV变成了由它的拍打和旋转翼30、31驱动的旋转翼飞机。可以采用仅一个或任何数目的拍打翼、鳍或其他装置来释放所存储的谐振器能量，从而以提供行进的方式直接或间接执行任务。如果使用一个阻尼谐振器，则电力和控制部分的所有质量会被安装为与该翼对立，使得该谐振器具有的惯性质量发生反作用。这样的一个实例是具有与悬铃木种子(sycamoreseed)相似形态的拍打和旋转单翼NAV(未示出)。如果使用多于一个的相似的频率阻尼谐振器且它们被相对定位，则它们的反相反作用扭矩彼此作用，使得不要求具有供这些谐振器发生反作用的惯性质量。这些原理被组合在图7A和7B中例示的实施方案中，其中第四实0施方案NAVIOc包括如下的旋转NAV，该旋转NAV具有两个弹簧-质量谐振器LS、LM、RS和RM，但仅有单个翼阻尼器Dl—它附接至左谐振器。该左谐振器被与右谐振器对立地安装至驱动盘12。该左谐振器和该右谐振器被调谐至相近的频率，并且在合适的驱动信号控制下，拍打翼D1，从而迫使NAVIOc绕其质量中心C旋转。升举L由翼Dl的拍打和旋转二者产生。在这样的实施方案中，电力和控制电路模块37被安装至该RMA的中心C。NAVIOc具有传感器模块39，它可以包括磁和光传感器，以感测绕着该NAV的旋转的相对点，使得NAVIOc可以通过在沿着其旋转相位的限定的点增大驱动器激励信号幅度来执行全姿态控制，从而即刻增大在该点的升举。图8示出了第五实施方案，其中NAV50包括两个RMA，它们驱动两个反向旋转的翼Dl和D2。两个单翼RMA60和70使用绕它们的旋转中心的旋转联结R附接至彼此。第一RMA60的翼Dl面对与第二RMA70的翼D2相反的巡回方向，使得它们的旋转方向61、71相反。第一RMA60，可以大体与第四实施方案的NAVIOc相似，包括电力和控制电路模块37，在它旋转61时为NAV50提供升举L和姿态修正；而第二RMA70使用来自它的翼D2的推进力、使用来自传感器模块38的反馈来保持关于它周边的相对旋转位置，传感器模块38可以包括磁和光传感器，很像NAVIOc的模块39。图9A示出了第六实施方案NAV10d，其中换能器14具有用于应力-应变反馈感测的电分隔区域80，两个附接的翼81和82连接至该NAV的控制器电子器件模块84和传感器模块86，使得它可以检测处于用于最大效率的正确驱动激励频率的适当调谐的谐振。NAVIOd具有两对翼较大的一对翼90和较小的一对翼92，它们关于沿着该NAV的纵向延伸的轴线对称布置。图9B示出了第七实施方案NAV10e，其中它的电力和控制模块24和传感器模块22被附接在驱动盘12下方、处于该RMA的中心点C，使得对它的平衡的振荡应力-应变分量显现出最小的影响。图10示出了第八实施方案NAVIOf，它具有三对对立的弹簧-质量谐振器，对立地安装在驱动盘12上。一对弹簧-质量谐振器的两个部件弹簧-质量谐振器LS、LM、RS和RM被调谐至相近的频率，使得它们一起响应于驱动器的信号谐波含量中的相近的频率分量，并且附接有翼阻尼器LD和RD以提供用于NAVlOf的升举。这两个部件谐振器沿着驱动盘12的一条轴线对立布置，使得由这些谐振器引起的扭矩运动被彼此抵消(并且抵消来自该驱动盘自身的、作用于该轴线的扭矩运动)。第二对弹簧-质量谐振器LS2、LM2、RS2和RM2类似地包括两个相似调谐的部件，它们沿着驱动盘12上的另一条轴线——其偏离该第一对的轴线——对立布置。该第二对中的仅一个弹簧-质量谐振器RS2和RM2附接有翼阻尼器RD2。该翼RD2为该NAV提供了姿态控制。该第二对的对立部件不附接有翼阻尼器；它唯一的功能是抵消由对立的弹簧-质量-阻尼器RS2、RM2和RD2引起的扭矩运动。该第二对LS2、LM2、RS2和RM2的已调谐频率不同于该第一对LS、LM、RS和RM的已调谐频率。第三对相似调谐的弹簧-质量谐振器LS3、LM3、RS3和RM3与该第二对相似，但翼阻尼器LD3附接在左侧而非右侧，并且被调谐至另一个不同的频率。该第三对沿着布置的轴线与该第二对的轴线以相同的角度偏离该第一对的轴线，但反过来也提供了沿着NAVIOf的纵向轴线的对称布置。如同该第二对的单翼阻尼器RD2—样，单翼阻尼器LD3也提供了用于该NAV的姿态控制。该配置允许通过如下方式对这三对谐振弹簧-质量附件进行独立的翼冲程幅度控制对变化幅度的三个不同的频率振荡信号(优选地是正弦波)总计(sum)以构造驱动激励信号，于是每对弹簧-质量谐振器将仅响应当驱动器信号的谐波含量包括它的频率时的有力运动(energeticmovement)。只要驱动器的激励信号的谐波含量仅包含与这三对弹簧-质量谐振器之中的一个或更多个谐振器相近的频率分量，则驱动器应变就将保持最小，同时有效率地使该驱动器的振荡应力能量向所述翼的有力运动的转变最大化。该实施方案的尤其有利之处在于，每对谐振器充当一个真实调谐的对，消除由该对中的对立谐振器产生的扭矩运动，而不需要另外的反作用装置(诸如质量)。优选地，每对沿着相应的轴线定位，这些轴线都穿过驱动盘12的中心点。应理解，没有使用单个弹簧-质量谐振器(诸如RS3、RM3)抵消来自对立的弹簧-质量(-阻尼器)谐振器(诸如LS3、MS3(和LD3))的动量，而是该单个弹簧-质量谐振器RD3、RM3可以被替换成两个或更多个弹簧-质量谐振器，它们都被调谐至相同的频率，并且被布置为使得它们的总计动量抵消对立的弹簧-质量(_阻尼器)谐振器的动量。例如，弹簧-质量谐振器RS3、RM3可以被替换成一对重量更轻型的弹簧-质量谐振器，它被布置为对称地偏置在该第三对起初沿着对齐的轴线的对立侧，该替换对的动量的总计与弹簧-质量谐振器RS3、RM3的动量的总计相等(并且与弹簧-质量(-阻尼器)谐振器LS3、LM3(和LD3)的动量的总计相等但相反)。图IlA和IlB示出了RMA的两个相位，该RMA具有两个对立附接的弹簧-质量谐振器RS、LS、RM和LM，在谐振振荡中分别处于向上周期和向下周期。图IlA示出了质量RM和LM处于朝着向上周期的尽头的高位置。在该情形下，所述弹簧-质量谐振器施加扭力矢量RSU和LSU，它们试图向上弯曲驱动盘12的对立端部RC和LC，其中所述弹簧-质量谐振器被附接至该驱动盘。同时，在换能器14的作用下，驱动盘12的扭力矢量RDD和LDD试图向下弯曲对立端部RC和LC。图IlB示出了质量RM和LM处于朝着向下周期的尽头的低位置。在该情形下，所述弹簧-质量谐振器施加扭力矢量RSD和LSD，它们试图向下弯曲驱动盘12的对立端部RC和LC。同时，在换能器14的作用下，驱动盘12的扭力矢量RDU和LDU试图向上弯曲对立端部RC和LC。在整个周期中，由所述弹簧-质量谐振器施加的扭力矢量趋于抵消由驱动盘12施加的扭力矢量，从而基本抵消该驱动盘企图的宽振荡应变。弹簧RS和LS的在连接点RC和LC处附接至驱动盘12的端部，优选地展现出相对于中心点C的最小应变。结果，由振荡换能器14在驱动盘12中引起的应力没有被转变成该驱动盘的应变(即，偏转)，而是以有效率的能量传递转变成沿着弹簧RS和LS的长度的渐宽的应变。这导致了宽的有力偏转RO和L0，而适于联结至一个或多个阻尼器一诸如翼一来执行任务。当压电材料被用于换能器14时，该180°C异相条件意味着，它可以比其他情况更强劲地驱动，因为避免了来自多余应变的损害。两个或更多个弹簧-质量谐振器可以被如此调谐和放置在驱动盘12上，使得引起多个频率可选择的变形，它们集合起来使驱动器应变最小化。若驱动盘12不与分立的振荡换能器14结合，这两个部件可以被形成为单一件，例如通过形成由压电材料制成或由具有整体活性内含物的材料制成的整件。在大约蜜蜂尺寸的小尺度，目前可用的电池技术的功率密度仅能提供短时间飞行，因此设想，对于短距离运行(比如几米)，基于RMA的NAV可以通过电磁辐射将它们的电力传输至机载感应线圈，用于持久飞行，并且可以通过在电磁场附近盘旋来在飞行中再充电，而不需要着陆。应认识到，上述各种实施方案的方面可以与其他实施方案的方面组合，以开发出其他的替代的NAV。例如，在任何这些实施方案中可以采用应力或应变传感器。类似地，一个实施方案的电力模块和/或传感器模块可以与另一个实施方案的交换。图10的实施方案的成对已调谐谐振器的原理可以被延伸应用在任何其他实施方案中。一些NAV设计可以由多于一个的分立RMA组成，它们附接至电源、传感器和控制电子器件，从而被用不同的激励信号幅度分立地控制，以提供几个空间分立的适于姿态取向控制的推进源。该RMA引擎原理对于很广的尺度范围都有效。例如，大RMA可以被用于适当设计的轻型飞机弹性翼，使其在附接至人背部的控制挽具时作为个人运输机。使用小应变来工作的压电致动普遍存在于许多产品中，因为RMA引擎通常不需要强支撑框架或质量来发生反作用，并且它的驱动器通常在运行中显现出可忽略的应变。它的原理可以被用来制作许多产品，这些产品更有效率地使用压电材料，并且具有小得多的不想要的振动、支撑框架或质量，从而有效率地工作。总体上，RMA引擎可以被用作如下的NAV，它使用一个或多个翼阻尼器，所述翼阻尼器附接至两个或更多个弹簧-质量谐振器，所述谐振器被基本对立地结合到压电驱动盘上。这些谐振弹簧-质量-阻尼器系统被该驱动盘激励以谐振，并且放大压电振荡应力以及一些残余应变，转变成适于驱动所述翼的大的旋转偏转。快速振翼抑制了谐振、释放了能量、并且产生了强劲的尾润推力(wakevortextrust)。一个驱动器用于所有马达功能。因为把应力和小的驱动器应变放大成拍打翼动力是仅由谐振运动放大实现的，而不使用枢转联结零件或其他类型的运动副，所以该引擎提供了理想地适于NAV尺度的微机械昆虫设计的低摩擦、高速度和高效率。因为该RMA马达(motor)和传输机构没有紧密放置的零件，所以由摩擦引起的机械引擎故障以及由外部粒子污染引起的故障是低的。制造成本是低的，因为RMA的整个身体(包括它的谐振器附件)，可以通过模塑、三维打印、挤压以及其他既定制造方法被形成为一件。通过制造适当成型的谐振器，可以实现具有可限定的量的三维被动顺从运动，从而辅助复杂的昆虫飞行动力，包括被动翼旋转。机构复杂度是低的，因为仅仅单零件RMA可以被成型为对于多于一个的驱动器频率具有多于一个的谐振机械响应，从而允许通过将驱动信号调节到增强的飞行控制来根据需求执行限定的动力。优选地，该RMA(包括翼脉)被形成为单个零件，尽管它可以被形成为附接的子部件的组装件。优选地，该RMA和翼脉由使用碳和/或超高分子重聚乙烯纤维复合物的轻重量且高张力的零件制成，尽管它可以包括其他材料，诸如碳纳米管和石墨。优选地，该RMA的振动驱动器由双压电晶片换能器形成，其中两层压电材料结合到机体(body)的两侧，尽管它可以包括一个或多个压电结合的零件。虽然相应的各对谐振器通常被描述为在驱动盘12上彼此对立，但应理解，它们可以稍微偏离这样的对称对齐，尽管这样的布置很可能不那么有效率，除非采用一个或多个另外的反作用装置(附加的质量或附加的谐振器)来平衡这些力。该引擎自身以及用于驱动翼的机构可以被形成为单个复合零件。该解决方案降低了昆虫尺寸设备的重量，并且能够产生高的振翼频率。该设备用一个柔性零件取代了胸腔外骨骼、背-腹和背-纵向昆虫肌肉。单个弹簧-质量谐振器和驱动器在轻绳索上时未在谐振处展现出宽偏转，除非该驱动器的对立端附接至重基(地面)以充当反作用装置来隔离反向弯曲动量。然而，如果两个镜像谐振器被安装至驱动器的对立端，因为扭力处于反相，则这两个谐振器将产生大的翼偏转，从而为每个弹簧-质量谐振器呈现出虚拟地面。该引擎可以包括被组装在一起的若干个分立元件，诸如分立的驱动盘12、换能器14和弹簧-质量谐振器，或者可以由轻型高张力模量材料的连续部分形成。权利要求1.一种谐振引擎，包括驱动盘，联结有至少一个振荡换能器；驱动信号生成器，连接至所述振荡换能器，用于激励所述振荡换能器；第一弹簧-质量谐振器，具有第一自然谐振频率，且带有一个附接至所述驱动盘的近端以及一个自由远端；以及反作用装置，在基本与所述第一弹簧-质量谐振器对立的位置附接至所述驱动盘；其中当所述振荡换能器被来自所述生成器的具有处于或接近所述第一自然谐振频率的分量的驱动信号激励时，所述第一弹簧-质量谐振器基本与所述驱动盘反相地谐振振荡。2.根据权利要求I所述的谐振引擎，其中所述驱动信号生成器被适配为生成具有可变谐波含量的电信号。3.根据权利要求I或2所述的谐振引擎，其中所述反作用装置包括第二弹簧-质量谐振器，所述第二弹簧-质量谐振器被基本与所述第一弹簧-质量谐振器对称地安装在所述驱动盘上。4.根据权利要求3所述的谐振引擎，其中所述第二弹簧-质量谐振器，独立地被测量，具有一个不同于所述第一自然谐振频率的第二自然谐振频率。5.根据前述任一权利要求所述的谐振引擎，其中所述或每个弹簧-质量谐振器的弹簧，连同所述驱动盘，当在所述驱动盘的平面中看时包括一个Z弯部，所述Z弯部的近端毗邻所述驱动盘。6.根据前述任一权利要求所述的谐振引擎，其中所述驱动盘和所述或每个弹簧彼此整体形成为单一件。7.根据前述任一权利要求所述的谐振引擎，还包括附接在所述或每个弹簧-质量谐振器的自由远端处或附近的分立质量。8.根据权利要求5、6或7中任一所述的谐振引擎，其中所述第一弹簧-质量谐振器还包括阻尼器，所述阻尼器被安装在所述弹簧的自由远端处，由此形成第一弹簧-质量-阻尼器系统。9.根据权利要求8所述的谐振引擎，其中所述阻尼器包括翼。10.根据权利要求9所述的谐振引擎，当从属于权利要求3时，其中所述第二弹簧-质量谐振器还包括阻尼器，所述阻尼器被安装在它的弹簧的自由远端处，由此形成第二弹簧-质量-阻尼器系统。11.根据权利要求10所述的谐振引擎，其中所述第二弹簧-质量-阻尼器系统的阻尼器包括翼。12.根据权利要求11所述的谐振引擎，其中所述第二弹簧-质量-阻尼器系统的翼与所述第一弹簧-质量-阻尼器系统的翼面对相同的方向。13.根据权利要求11所述的谐振引擎，其中所述第二弹簧-质量-阻尼器系统的翼与所述第一弹簧-质量-阻尼器系统的翼面对相反的方向。14.根据权利要求3或从属于它的任一权利要求所述的谐振引擎，还包括附接至所述驱动盘的至少一个附加的弹簧-质量谐振器。15.根据权利要求14所述的谐振引擎，其中所述或每个附加的弹簧-质量谐振器具有相应的不同于所述第一弹簧-质量谐振器的自然谐振频率。16.根据权利要求14或15所述的谐振引擎，其中进一步地，所述弹簧-质量谐振器形成腿，所述腿延伸以与地面接触，且以引起陆地行进的方式可颤动。17.根据前述任一权利要求所述的谐振引擎，其中所述振荡换能器包括选自以下组的至少一个材料压电材料；介电弹性体材料；机电活性材料；电磁-机械活性材料；核直接集电致动感生振荡的源。18.根据前述任一权利要求所述的谐振引擎，其中所述驱动盘和所述振荡换能器被整体形成为单一件。19.根据前述任一权利要求所述的谐振引擎，还包括至少一个机载电源，所述至少一个机载电源选自以下组电池；可再充电电池；核电池；电池单元；可再充电电池单元；太阳能电池单元；燃料电池单元。20.根据权利要求19所述的谐振引擎，其中所述至少一个电源通过至少一个能源可再充电，所述至少一个能源选自以下组照射在所述太阳能电池单元上的光；通过所述压电换能器的外部颤动刺激产生的电；放射性同位素衰变；用于所述燃料电池单元的燃料；由热差产生的电；至充电器的直接电联结。21.根据前述任一权利要求所述的谐振引擎，还包括机载接收器，所述机载接收器被适配为接收外部电磁能并将该外部电磁能调整成电能。22.根据前述任一权利要求所述的谐振引擎，还包括应力或应变传感器，所述应力或应变传感器连接至所述驱动盘以检测其力。23.根据前述任一权利要求所述的谐振引擎，还包括至少一个传感器，所述至少一个传感器选自以下组姿态传感器；位置传感器；方向传感器；运动传感器；定位传感器；惯性传感器；回旋传感器；磁传感器；光传感器；接近度传感器；扫描传感器；高度传感器；摄像机。24.根据权利要求23所述的谐振引擎，其中所述至少一个传感器能够检测所述引擎相对于固定参考坐标系的旋转取向。25.根据权利要求24所述的谐振引擎，当从属于权利要求2以及从属于权利要求9或13时，其中来自所述至少一个传感器的输出在反馈回路中被馈送至所述驱动信号生成器，以使来自所述生成器的驱动信号与所述引擎的旋转同步。26.根据权利要求25所述的谐振引擎，还包括通过旋转联结被安装至它的一个这样的第二引擎，由此所述第二引擎被控制以相对于所述固定参考坐标系保持固定旋转位置。27.根据前述任一权利要求所述的谐振引擎，还包括用于远程操作所述驱动信号生成器的装置。28.根据权利要求3或从属于它的任一权利要求所述的谐振引擎，其中所述弹簧-质量谐振器被这样调谐并布置为使得，由相应的弹簧-质量谐振器生成的扭力矩基本彼此抵消，并且基本抵消所述驱动盘的扭力矩，由此得到一个系统，在该系统中基本所有输入到所述驱动盘的能量都被传输至所述弹簧-质量谐振器用于偏转该弹簧-质量谐振器的自由远端，而不是导致所述驱动盘的相当大的偏转。29.一种谐振引擎，如前文参照附图描述的。全文摘要公开了一种谐振引擎，包括驱动盘(12)，联结有至少一个振荡换能器(14)；驱动信号生成器，连接至所述振荡换能器，用于激励所述振荡换能器；第一弹簧-质量谐振器，具有第一自然谐振频率，带有一个附接至所述驱动盘(12)的近端以及一个自由远端；以及反作用装置，在基本与所述第一弹簧-质量谐振器对立的位置附接至所述驱动盘。当所述振荡换能器(14)被来自所述生成器的具有处于或接近所述自然谐振频率的分量的驱动信号激励时，所述第一弹簧-质量谐振器基本与所述驱动盘(12)反相地谐振振荡。所述振荡换能器(14)中的小的颤动应变被转化为可控制动力运动的大的应变。文档编号B64C33/02GK102712365SQ201080061440公开日2012年10月3日申请日期2010年12月15日优先权日2009年12月18日发明者G·T·格利尼尔申请人:迈普伯德有限公司