[发明专利]无铰链大动程负刚度结构

权利要求书

1.一种负刚度结构，其包括：

至少一个挠性拉伸部件，其具有第一末端和第二末端，所述第一末端耦合到第一结构；以及

第一弯曲压缩部件，其具有第一末端和第二末端，所述第一末端耦合到第二结构，所述第二末端耦合到所述至少一个挠性拉伸部件的所述第二末端，其中

所述至少一个挠性拉伸部件中每一个挠性拉伸部件的长度大于所述第一弯曲压缩部件的长度，且

所述负刚度结构的顶端经配置以展现对施加于所述顶端的负载的负刚度机械响应，所述负刚度机械响应在正交于所述至少一个挠性拉伸部件的所述长度的方向上起作用。

2.根据权利要求1所述的负刚度结构，其进一步包括第二弯曲压缩部件，所述第二弯曲压缩部件具有耦合到所述第二结构的第一末端以及耦合到所述至少一个挠性拉伸部件的所述第二末端的第二末端。

3.根据权利要求2所述的负刚度结构，其中所述第一弯曲压缩部件在第一方向上屈曲，且其中所述第二弯曲压缩部件在与所述第一方向相反的第二方向上屈曲。

4.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的负刚度结构，其中所述第一和第二弯曲压缩部件是余弦形的。

5.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的负刚度结构，其进一步包括位于所述第一弯曲压缩部件与所述第二弯曲压缩部件之间的第一和第二楔形嵌件，所述第一楔形嵌件接近于所述第一和第二弯曲压缩部件的所述第一末端，且所述第二楔形嵌件接近于所述第一和第二弯曲压缩部件的所述第二末端。

6.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的负刚度结构，其中所述第一结构包括界定锥形凹部的一对弯曲壁，且其中所述至少一个挠性拉伸部件的所述第一末端接纳于所述锥形凹部中。

7.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的负刚度结构，其进一步包括耦合到所述至少一个挠性拉伸部件的所述第一末端的致动器，所述致动器经配置以调整施加于所述至少一个挠性拉伸部件的拉伸或调整所述至少一个挠性拉伸部件的有效长度以改变所述顶端的所述机械响应。

8.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的负刚度结构，其进一步包括耦合到所述至少一个挠性拉伸部件的所述第一末端的夹持致动器，所述夹持致动器经配置以在沿着所述至少一个挠性拉伸部件的长度的多个位置处夹持所述至少一个挠性拉伸部件。

9.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的负刚度结构，其中所述第二结构包括离合机构，所述离合机构包括：

第一离合部件，其具有凸表面；以及

第二离合部件，其具有与所述第一离合部件的所述凸表面配合的凹表面，其中所述第二离合部件经配置以沿着所述第一离合部件的所述凸表面在第一角位置与第二角位置之间滑动。

10.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的负刚度结构，其中所述第一弯曲压缩部件具有大体上均匀的厚度。

11.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的负刚度结构，其中所述第一弯曲压缩部件具有非均匀厚度。

12.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的负刚度结构，其中所述第一弯曲压缩部件包括多个弯曲压缩部件的堆叠。

13.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的负刚度结构，其中所述至少一个挠性拉伸部件包括多个拉伸部件。

14.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的负刚度结构，其中所述第一弯曲压缩部件是矩形横梁。

15.根据权利要求2或3中任一权利要求所述的负刚度结构，其中所述至少一个挠性拉伸部件选自由以下各项组成的群组：横梁、绳索、缆线、杆、链或带。