[发明专利]可调节负刚度机构

权利要求书

1.一种可调节负刚度机构，包括：

中心轴；

外部环形构件，其围绕所述中心轴延伸；

至少一个正平面弹簧，其在所述中心轴与所述外部环形构件之间延伸；

至少一个螺旋弹簧，其联接到所述中心轴；

至少两个负刚度元件，其在所述中心轴与所述外部环形构件之间延伸，所述至少两个负刚度元件中的每一个具有联接到所述中心轴的内端和与所述外部环形构件接合的外端；

致动器，其联接到所述至少两个负刚度元件，其中所述致动器被配置成压缩和扩展所述至少两个负刚度元件以调节所述至少两个负刚度元件展现的负刚度机械响应；和

至少两个弯曲部，所述至少两个弯曲部中的每一个联接到所述至少两个负刚度元件中的每一个的所述外端，

其中所述致动器包括被配置成在压缩所述至少两个负刚度元件的充气状态与扩展所述至少两个负刚度元件的放气状态之间移动的液压或气压气囊，和

其中所述至少两个弯曲部被配置成准许所述负刚度元件的所述外端在第一方向上移动，且防止所述负刚度元件的所述外端在垂直于所述第一方向的第二方向上移动。

2.根据权利要求1所述的可调节负刚度机构，其特征在于：所述至少两个负刚度元件中的每一个包括在第一方向上屈曲的第一横杆和在与所述第一方向相反的第二方向上屈曲的第二横杆。

3.一种可调节负刚度机构，包括：

中心轴；

外部环形构件，其围绕所述中心轴延伸；

次级环形构件，其具有被配置成与所述外部环形构件的内螺纹接合的外螺纹；

至少两个负刚度元件，其在所述中心轴与所述外部环形构件之间延伸，所述至少两个负刚度元件中的每一个具有固定地联接到所述中心轴的内端和与所述外部环形构件接合的外端；和

致动器，其联接到所述至少两个负刚度元件，其中所述致动器被配置成压缩和扩展所述至少两个负刚度元件以沿着所述中心轴的纵向轴线调节所述至少两个负刚度元件展现的负刚度机械响应，

其中所述致动器包括一对对应的楔形构件，其中所述一对对应的楔形构件中的第一楔形构件联接到所述外部环形构件，而所述一对对应的楔形构件中的第二楔形构件联接到所述次级环形构件，且其中所述第一楔形构件被配置成在所述次级环形构件旋拧到所述外部环形构件中时相对于所述第二楔形构件滑动。

4.一种可调节负刚度机构，包括：

中心轴；

外部环形构件，其围绕所述中心轴延伸；

至少两个负刚度元件，其在所述中心轴与所述外部环形构件之间延伸，所述至少两个负刚度元件中的每一个具有联接到所述中心轴的内端和与所述外部环形构件接合的外端；和

致动器，其联接到所述至少两个负刚度元件，其中所述致动器被配置成压缩和扩展所述至少两个负刚度元件以调节所述至少两个负刚度元件沿着所述中心轴的纵向轴线所展现的负刚度机械响应，

其中所述致动器包括：

所述外部环形构件上的内部凸轮表面，其被配置成与所述至少两个负刚度元件的所述外端接合，所述内部凸轮表面包括至少一个峰部和至少一个凹部，和

马达，其以操作方式联接到所述外部环形构件以围绕所述中心轴旋转所述外部环形构件，且其中所述外部环形构件围绕所述中心轴的旋转交替地使所述内部凸轮表面上的所述至少一个峰部与所述负刚度元件对准以压缩所述负刚度元件以及使所述内部凸轮表面上的所述至少一个凹部与所述负刚度元件对准以扩展所述负刚度元件。

5.根据权利要求4所述的可调节负刚度机构，其特征在于：所述致动器进一步包括联接到所述至少两个负刚度元件中的每一个的所述外端的弯曲部，且其中所述弯曲部中的每一个被配置成准许所述负刚度元件的所述外端在第一方向上移动且防止所述负刚度元件的所述外端在垂直于所述第一方向的第二方向上移动。