[发明专利]一种基于折纸工艺与增材制造技术结合的新型立体书

权利要求书

1.一种基于折纸工艺与增材制造技术结合的新型立体书，具有多个活动书页，其特征在于，包括：

立体模型，该立体模型包括变节距齿轮汽车转向机构模型和绳驱动连续体机器人模型，包含：

支撑件，设置在所述活动书页的表面上，用于通过折叠相对于所述活动书页进行运动；

功能辅助件，为柔性材料通过增材制造技术制成，设置在所述支撑件上，所述功能辅助件用于相对于所述支撑件进行运动；以及

其它辅助件，

其中，当所述立体模型为所述变节距齿轮汽车转向机构模型时：

所述功能辅助件包含方向盘、齿轮连杆、中空转向齿轮、变节距齿条连杆、转向连杆以及车轮，

所述转向连杆包含第一转向连杆和第二转向连杆，所述第一转向连杆和所述第二转向连杆均为具有一处弯折的杆，

所述车轮包含第一车轮和第二车轮，

所述支撑件粘接所述活动书页的表面上，包含第二支撑件，

所述其它辅助件包含固定杆，粘接在所述第二支撑件上，

所述第一转向连杆的一端和所述第二转向连杆的一端均分别与所述变节距齿条连杆的两端铰接，所述第一转向连杆的弯折处和所述第二转向连杆的弯折处均分别与所述固定杆的两端铰接，从而使得第一转向连杆的一段、所述第二转向连杆的一段、所述变节距齿条连杆以及所述固定杆形成了一个等腰梯形连杆机构，

所述第一车轮和所述第二车轮均分别铰接在所述第一转向连杆的另一端和所述第二转向连杆的另一端，

所述中空转向齿轮与所述变节距齿条连杆啮合连接，所述中空转向齿轮具有可压缩通孔，该可压缩通孔具有齿轮内卡槽，该齿轮内卡槽为柔性铰链，用于在所述中空转向齿轮受压时进行收缩，

所述齿轮连杆设置在第二支撑件上，所述齿轮连杆的一端与所述中空转向齿轮的一个端面固定连接，

所述方向盘连接在所述齿轮连杆的另一端，

当所述立体模型为绳驱动连续体机器人模型时：

所述功能辅助件包含多个且相互平行的机器人支撑件、多个相同的弹簧和多个相同的支撑连接件，

所述支撑件同时粘接在所述活动书页 上，包含机器人支撑脚，

所述其它辅助件包含伸缩牵引绳和转向牵引绳，

所述伸缩牵引绳沿所述弹簧的轴线设置，穿过所有所述弹簧、所有所述支撑连接件以及多个所述机器人支撑件并安装在位于所述绳驱动连续体机器人模型的一端的所述机器人支撑件上，

所述弹簧设置在相邻的两个所述机器人支撑件之间，并且所有所述弹簧的轴线均相同，

所述支撑连接件设置在相邻的两个所述机器人支撑件之间，所有所述支撑连接件在所述弹簧的轴线上均匀分布，并且分别设置在相邻的两个所述弹簧之间，

所述伸缩牵引绳用于通过向预定方向拉动使得所述弹簧压缩，

所述机器人支撑件具有两条弯折通槽，构成柔性铰链，该弯折通槽的长度方向与所述活动书页 平行，并且所述弯折通槽的槽口朝向与所述预定方向相反，

当所述机器人支撑脚所在所述活动书页合拢时，所述弯折通槽用于使所述机器人支撑件沿所述弯折通槽压缩在所述活动页面上，从而使得所述绳驱动连续体机器人模型被收缩，

所有所述机器人支撑件均安装在所述转向牵引绳上。

2.根据权利要求1所述基于折纸工艺与增材制造技术结合的新型立体书，其特征在于：

其中，当所述立体模型为所述变节距齿轮汽车转向机构模型时：

所述功能辅助件还包含两个万向节和转向杆，所述两个万 向节用于实现变角度动力传递，

所述方向盘通过所述两个万向节和所述转向杆连接在所述齿轮连杆的另一端，

当在所述方向盘上施加预定转矩时，所述两个万向节将所述预定转矩传递至所述转向杆上，从而驱动所述齿轮连杆绕自身轴线进行转动。

3.根据权利要求1所述基于折纸工艺与增材制造技术结合的新型立体书，其特征在于：

其中，当所述立体模型为绳驱动连续体机器人模型时：

所述机器人支撑件呈圆形，所有所述机器人支撑件的轴线均相同，

所述转向牵引绳的数量为三条，围绕所述机器人支撑件的轴线均匀分布。

4.根据权利要求1所述基于折纸工艺与增材制造技术结合的新型立体书，其特征在于：

其中，当所述立体模型为绳驱动连续体机器人模型时：

所述支撑连接件呈球状。