[发明专利]两层两环连杆可展单元及基于此的高刚度伞状可展机构

摘要

本发明涉及一种两层两环连杆可展单元及基于此的高刚度伞状可展机构，该连杆可展单元的结构呈镜面对称布置，每对呈镜面对称的转动副的轴线在对称面上相交。多个连杆可展单元环形阵列在同一基座上，且每相邻两个连杆可展单元之中，后一单元删掉第一连杆和第二连杆，后一单元的第一中间平台通过单元转动副与前一单元的第二中间平台连接，这样便构成了一个多环耦合状的可展机构。本发明的连杆可展单元比现有的单环连杆可展单元具有更高的刚度和承载能力，进而构建的可展机构具有高刚度，高承载能力的特点。本发明适用于卫星天线、太阳能电池板支撑结构以及土木工程等多个领域。

主权项

一种两层两环连杆可展单元，其特征在于：它包括基座(FB)、第一转动副(R1)、第一连杆(L1)、第二转动副(R2)、第二连杆(L2)、第一中间平台(MP1)、第三转动副(R3)、第三连杆(L3)、第四转动副(R4)、第四连杆(L4)、第五转动副(R5)、第五连杆(L5)、第六转动副(R6)、第六连杆(L6)、第七转动副(R7)、第二中间平台(MP2)、第七连杆(L7)、第八转动副(R8)、第八连杆(L8)、第九转动副(R9)、耦合支链转动副一(R10)、耦合支链连杆一(L9)、耦合支链转动副二(R11)、耦合支链连杆二(L10)、耦合支链转动副三(R12)、耦合支链连杆三(L11)、耦合支链转动副四(R13)；上述基座，连杆，副和平台有如下连接关系：第一连杆(L1)通过第一转动副(R1)安装在基座(FB)上，第二连杆(L2)通过第二转动副(R2)与第一连杆(L1)相连，第二转动副(R2)的轴线沿第二连杆(L2)的中心线，第一中间平台(MP1)与第二连杆(L2)固定连接，第三连杆(L3)通过第三转动副(R3)与第一中间平台(MP1)相连，第四连杆(L4)通过第四转动副(R4)与第三连杆(L3)连接，第四转动副(R4)的轴线沿第三连杆(L3)的中心线，第五连杆(L5)通过第五转动副(R5)与第四连杆(L4)连接，第六连杆(L6)通过第六转动副(R6)与第五连杆(L5)连接，第六转动副(R6)的轴线沿第六连杆(L6)的中心线，第二中间平台(MP2)通过第七转动副(R7)与第六连杆(L6)连接，第七连杆(L7)与第二中间平台(MP2)固定连接，第八连杆(L8)一端通过第八转动副(R8)与第七连杆(L7)相连，另一端通过第九转动副(R9)安装在基座(FB)上，第八转动副(R8)的轴线沿第七连杆(L7)的中心线，耦合支链连杆一(L9)通过耦合支链转动副一(R10)与第一中间平台(MP1)连接，耦合支链连杆二(L10)通过耦合支链转动副二(R11)与耦合支链连杆一(L9)连接，耦合支链连杆三(L11)一端通过耦合支链转动副三(R12)与耦合支链连杆二(L10)连接，另一端通过耦合支链转动副四(R13)与第二中间平台(MP2)连接；第一转动副(R1)的轴线和第九转动副(R9)的轴线在基座平面内相交，第三转动副(R3)的轴线和第七转动副(R7)的轴线相交，耦合支链转动副一(R10)的轴线与第三转动副(R3)的轴线相互平行，耦合支链转动副四(R13)的轴线与第七转动副(R7)的轴线相互平行，耦合支链转动副一(R10)的轴线与耦合支链转动副四(R13)的轴线相交，耦合支链转动副二(R11)的轴线与耦合支链转动副一(R10)的轴线异面，耦合支链转动副三(R12)的轴线与耦合支链转动副四(R13)的轴线异面，耦合支链转动副二(R11)的轴线与耦合支链转动副三(R12)的轴线相交。