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专利号: 2016105149736
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种剪叉联动式过约束可展单元及其组成的空间可展机构,其特征在于:所述剪叉联动式过约束可展单元为三棱柱型单自由度基本可展单元,其包括六个剪叉杆、十二个连杆和六个花盘;所述六个剪叉杆结构完全相同,两个剪叉杆为一组,两剪叉杆中间通过转动副连接,六个剪叉杆共组成三组剪叉折叠杆,三组剪叉折叠杆分布在基本可展单元的三个侧面上;所述十二个连杆结构完全相同,两个连杆为一组,其两个连杆的一端通过转动副连接,十二个连杆共组成六组折叠连杆,六组折叠连杆分布在基本可展单元的上下两个面上,上下两个面均有三组折叠连杆;所述六个花盘结构完全相同,均为正六边形花盘,花盘的每条边上均开有三个槽口,中间槽口用于插入剪叉折叠杆并通过转动副连接,两侧槽口用于插入折叠连杆并通过转动副连接,三个槽口处的转动副轴线重合,六个花盘对称分布在基本可展单元的六个顶点上;每组剪叉折叠杆的四端分别插入与它处于同一平面顶点上的四个花盘的中间槽口,通过四个转动副与四个花盘连接,四个转动副轴线与连接两个剪叉杆组成剪叉折叠杆的转动副轴线平行;每组折叠连杆的两端分别插入平行的两个花盘的侧槽口,通过两个转动副与两个花盘连接,两个转动副轴线与连接两个连杆组成的折叠连杆的转动副轴线平行。

2.根据权利要求1所述的剪叉联动式过约束可展单元及其组成的空间可展机构,其特征在于:所述剪叉联动式过约束可展单元的第二剪叉杆和第三剪叉杆中间通过转动副连接组成第一剪叉折叠杆,第四剪叉杆和第五剪叉杆中间通过转动副连接组成第二剪叉折叠杆,第六剪叉杆和第一剪叉杆中间通过转动副连接组成第三剪叉折叠杆,第一剪叉折叠杆的四端分别插入第一花盘、第二花盘、第三花盘和第五花盘的中间槽口,并通过四个转动副与四个花盘连接,第一剪叉折叠杆上的五个转动副轴线均平行;第二剪叉折叠杆的四端分别插入第三花盘、第四花盘、第五花盘、第六花盘的中间槽口,并通过四个转动副与四个花盘连接,第二剪叉折叠杆上的五个转动副轴线均平行;第三剪叉折叠杆的四端分别插入第一花盘、第二花盘、第四花盘、第六花盘的中间槽口,并通过四个转动副与四个花盘连接,第三剪叉折叠杆上的五个转动副轴线均平行;

第五连杆和第六连杆的一端通过转动副连接组成第一折叠连杆,第七连杆和第八连杆的一端通过转动副连接组成第二折叠连杆,第四连杆和第九连杆的一端通过转动副连接组成第三折叠连杆,第二连杆和第三连杆的一端通过转动副连接组成第四折叠连杆,第十连杆和第十一连杆的一端通过转动副连接组成第五折叠连杆,第一连杆和第十二连杆的一端通过转动副连接组成第六折叠连杆;第一折叠连杆的两端分别插入平行的第二花盘和第三花盘的侧槽口,通过两个转动副与两个花盘连接,第一折叠连杆上的三个转动副轴线均平行;第二折叠连杆的两端分别插入平行的第三花盘和第四花盘的侧槽口,通过两个转动副与两个花盘连接, 第二折叠连杆上的三个转动副轴线均平行;第三折叠连杆的两端分别插入平行的第二花盘和第四花盘的侧槽口,通过两个转动副与两个花盘连接,第三折叠连杆上的三个转动副轴线均平行;第四折叠连杆的两端分别插入平行的第一花盘和第五花盘的侧槽口,通过两个转动副与两个花盘连接,第四折叠连杆上的三个转动副轴线均平行;第五折叠连杆的两端分别插入平行的第五花盘和第六花盘的侧槽口,通过两个转动副与两个花盘连接,第五折叠连杆上的三个转动副轴线均平行,第六折叠连杆的两端分别插入平行的第一花盘和第六花盘的侧槽口,通过两个转动副与两个花盘连接,第六折叠连杆上的三个转动副轴线均平行;第一折叠连杆、第四折叠连杆以及第一剪叉折叠杆上的转动副轴线均平行,第二折叠连杆、第五折叠连杆以及第二剪叉折叠杆上的转动副轴线均平行,第三折叠连杆、第六折叠连杆以及第三剪叉折叠杆上的转动副轴线均平行。

3.根据权利要求1或2所述的剪叉联动式过约束可展单元及其组成的空间可展机构,其特征在于:所述分布在基本可展单元的上下两个面上的折展方向相同的折叠连杆上的各转动副轴线以及同侧面上具有相同折展方向的剪叉折叠杆上的转动副轴线均平行。

4.根据权利要求1或2所述的剪叉联动式过约束可展单元及其组成的空间可展机构,其特征在于:由剪叉联动式过约束可展单元组成的空间可展机构,它包括多个基本可展单元,多个基本可展单元紧密排列,相邻的基本可展单元共用四个花盘和一组剪叉折叠杆,其中,共用的一组剪叉折叠杆的四端分别插入共用的四个花盘的中间槽口,通过转动副与花盘连接,相邻的两组折叠连杆的两端分别插入上述四个共用花盘的左侧槽口,通过转动副与花盘连接,相邻的另外两组折叠连杆的两端分别插入上述四个共用花盘的右侧槽口,通过转动副与花盘连接;通过改变基本可展单元的数量,能够改变空间可展机构的大小。