[发明专利]一种基于三棱柱可展单元变换刚性铰链连接空间可展机构

摘要

一种基于三棱柱可展单元变换刚性铰链连接空间可展机构，包括刚性铰链和三棱柱可展单元，由三棱柱可展单元的不同剪叉构件相邻角度变换和展开可变换成不同的棱柱可展单元，三棱柱可展单元可变换成四棱柱可展单元和五棱柱可展单元，相对应的构成三棱柱空间可展机、四棱柱空间可展机构和五棱柱空间可展机构。本发明构建的不同棱柱空间可展机构具有刚度强度大、承载能力高、机构展开和折叠稳定、空间折叠比大、收拢体积小的特点，可通过刚性铰链阵列成不同的空间拓扑结构，适用于航空航天器支撑架领域。

主权项

1.一种基于三棱柱可展单元变换刚性铰链连接空间可展机构，包括刚性铰链和三棱柱可展单元，其特征在于：所述刚性铰链包括五转动副铰链和八转动副铰链；所述三棱柱可展单元包括剪叉构件、机座、两转动副铰链和三转动副铰链，所述剪叉构件分为外层剪叉构件和内层剪叉构件，内层剪叉构件通过三转动副铰链与外层剪叉构件连接；所述外层剪叉构件包括第一组外层剪叉构件、第二组外层剪叉构件、第三组外层剪叉构件、第四组外层剪叉构件和第五组外层剪叉构件，第一组外层剪叉构件包括滑杆和滑杆槽，滑杆一端通过移动副与滑杆槽连接，另一端通过铰链与三转动副铰链的第一铰链座连接，其余四组外层剪叉构件与第一组外层剪叉构件的结构及连接关系完全相同；所述内层剪叉构件包括第一组内层剪叉构件、第二组内层剪叉构件、第三组内层剪叉构件、第四组内层剪叉构件和第五组内层剪叉构件，第一组内层剪叉构件包括第一连杆和第二连杆，第一连杆一端通过两转动副铰链与第二机座连接，另一端通过铰链与三转动副铰链的第二铰链座连接，第二连杆一端通过两转动副铰链与第一机座连接，另一端通过铰链与三转动副铰链的第二铰链座连接，其余四组内层剪叉构件与第一组内层剪叉构件的结构及连接关系完全相同；所述机座为梅花机座，包括第一机座和第二机座，第一机座上均匀分布有五个大小相同的铰链座并自带限位结构，铰链座通过铰链与两自由度铰链连接，第二机座与第一机座的结构和连接关系完全相同。