[发明专利]动态形变几何机构有效
申请号: | 201410803855.8 | 申请日: | 2014-12-23 |
公开(公告)号: | CN104867381B | 公开(公告)日: | 2018-08-28 |
发明(设计)人: | 谌桂生 | 申请(专利权)人: | 北京功顺达仿生机械有限公司 |
主分类号: | G09B23/04 | 分类号: | G09B23/04 |
代理公司: | 北京易正达专利代理有限公司 11518 | 代理人: | 路远 |
地址: | 100121 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 动态 形变 几何 机构 | ||
1.一种动态形变几何机构,由平交母线杆,立交母线杆,伸缩母线,膨缩母面,立交膨缩母节,立交膨缩母体,金刚单元体,三、四系列或五、六系列动态形变半正多面体中的多种所组成的动态形变几何机构;
其中,把AB与CD两相等的直线段的中点相交于O点,连接A、C、B、D点,使其AB、CD两直线组成以A、C、B、D为顶点所组成的矩形平面;AB、CD就成为该矩形的相交的对角线;在动态形变里,AB、CD命名为平交母线杆,两根平交母线杆的中点保持连接于O点不变,但可转动;当AB、CD两线对O点发生转动时,ACBD矩形平面就发生变化,矩形的边线长短与矩形的形状同时都在变化,这种变化称为动态形变;把动态形变几何里的相等线段变为相等的杆件,交点变为铰接铰点,动态形变几何就成为动态形变几何机构,所述杆件、铰接铰点为动态形变几何机构的动态形变组合单元件或机构;所述单元体或机构可再进一步进行组合,组合成多种动态形变几何机构;
动态形变三棱柱体由矩形ACBD、矩形CEFB和矩形EADF三个动态形变矩形组成,在每个动态形变矩形里都分别有两根平交母线杆,这些含有平交母线杆的平面称为实动母线平面或简称为实动平面;把每根母线端头依次连接起来,分别组成ACE与DBF两个三角形,称为虚动平面或被动平面;三个竖立的实动的动态形变矩形组成动态形变三棱柱体;
所述立交母线杆为,当直线段AB、CD、EF的中点均连接于一起于中心点O,其直线段均可在凌柱体内按序转动,这种线段,命名为立交母线杆;
所述伸缩母线为,在动态形变极限中,极限线段可以作为边进行组合多种动态形变多面体图形,这种线段称为动态形变直杆母线,或简称为伸缩母线;
所述膨缩母面为,如果用三角形极限来进行组合,这种三角形能双面膨胀收缩,这种平面就称为膨缩母面;
所述立交膨缩母节为,采用膨缩母面组合法进行组合,用4个同样的三棱柱单元体,组成一个动态形变正四面体,ABCD正四面体,ABC、ACD、ADB、BCD分别由四个动态形变正三棱柱单元体的膨缩母而进行组合,连接为一体,一个动态形变的正四面体就产生了;找出正四面体的体中心点O,作正四面体的内切球,从O点出发分别穿过内切球与四面体平面的切点,做四根射线Z1、Z2、Z3、Z4,就设定好了在这个正四面体上的射线组合坐标,其坐标系的坐标轴称为射线坐标轴,组成正四面体的四根伸缩母线的中心线正好与射线组合坐标轴重合,正四面体的伸缩母线就是射线组合坐标轴,这种组合形体,称为伸缩母线射线坐标节点形体,这种形体又称为立交膨缩母体;所述立交膨缩母体,在进行空间组合时,作为空间立交节点使用,作为立交节点使用的立交膨缩母体称为伸缩母线坐标节点,或称为立交膨缩母节;
采用膨缩母面组合法进行组合,用4个同样的三棱柱单元体,组成一个动态形变正四面体,称为动态形变四面体、动态形变金刚单元体或金刚单元体;
在动态形变里,正四面体,正六面体和正八面体划分为第二系列,即射线组合坐标主轴系列,其贯通主轴是3根与4根,此系列又因外形都是由正三角形和正四边形组成,因而称为三、四系列;
由六根贯通线组合成射线组合坐标,坐标上的形体都是正五边形,这一整体球形动态组合形体,是五六金刚方圆球形体,并简称为五六金刚球形体,五、六金刚球形体属于第三系列中的五、六系列;半正多面体与菱形多面体的互变与互换,由伸缩母线组合而成,所得到的是12面菱形体,它的动态形变极限还是一个实动的14面半正多面体。
2.根据权利要求1所述的动态形变几何机构在制备万向撑、加长千斤顶、伸缩机械腿、机械嘴和机器人中的应用。
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