[发明专利]基于均匀镶嵌加铰接面的平面可展开结构的系统性生成方法

权利要求书

1.一种基于均匀镶嵌加铰接面的平面可展开结构的系统性生成方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

建立平面均匀镶嵌图形数据库，所述平面均匀镶嵌图形数据库中包含多种镶嵌模式；

选取其中一种镶嵌模式，输入所需任意大小的图形范围，命名为图形A；

作所述图形A的对偶镶嵌，提取对偶镶嵌的基本单元B；

调整所述基本单元B的各边长，得到环B’；

依次将所述图形A中的原正多边形添加至所述环B’对应的角点上；

在所述环B’内部依次连接各正多边形的顶点，构成新的多边形C，并在顶点与周围的正多边形铰接，获得可展结构单元；

将所述可展结构单元通过平移复制铺满所需范围，输出整体结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立平面均匀镶嵌图形数据库，包括：

输入平面均匀镶嵌模式，并编号，获得数据库。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选取其中一种镶嵌模式，输入所需任意大小的图形范围，命名为图形A，包括：

选取一种镶嵌模式；

根据设计展开的范围和需要的单元数量，输入相应的参数；

如设计所需范围近似圆形，则定义半径覆盖范围内的单元数量；

如设计所需范围近似矩形，则定义水平和垂直方向的单元数量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作所述图形A的对偶镶嵌，提取对偶镶嵌的基本单元B，包括：

将相邻图形单元的形心连起来，一个形心只与它相邻的两个图形单元的形心相连，所形成的图形即图形A的对偶镶嵌，取对偶镶嵌中最小的重复单元，记为基本单元B。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述基本单元B的各边长，得到环B’，包括：

将所述基本单元B的每条边的方向保持不变，采用比例大于1的等比放大，长度调整后形成一个闭合的环B’。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依次将所述图形A中的原正多边形添加至所述环B’对应的角点上，包括：

提取所述基本单元B对应的所有原镶嵌多边形，按顺序依次记为图块1、图块2、图块3……，将各图块平移复制到环B’的对应角点处，形心与角点重合。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述可展结构单元通过平移复制铺满所需范围，输出整体结构，包括：

根据均匀镶嵌的平移对称性，对已获得的可展结构单元进行平移复制，铺满所需要的范围，得到最终的平面可展结构并输出。