[發明專利]一種多功能變胞機構及其實現方法

有效

• 申請號: 201210098594.5
• 申請日: 2012-04-06
• 公開（公告）號: CN102601796A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 王汝貴
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: B25J9/08
• 分類號: B25J9/08
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 黃永校

技術領域

本發明涉及變胞機構設計領域，特別是一種多功能變胞機構及其實現方法。

背景技術

變胞機構是近年來學者提出的重要概念，是可變自由度或可變構件數目的新型機構。變胞機構的提出給傳統的機構學帶來了生機與活力，它改變了傳統機構學概念和機構設計方法。這類機構除了具有類似可展式機構的高度可縮和可展性外，還可改變拓撲圖并導致變自由度，具有多功能階段變化、多拓撲結構變化、多自由度變化等特征，可以根據功能需求或環境等的變化，適應不同任務，靈活應用于不同場合。目前，變胞機構的研究已經有一定熱度和影響，并取得了可喜成果，但是仍舊欠缺結構學構型理論上的創新突破，這一問題在某種程度上制約了變胞機構學術研究的進展，也制約著變胞機構在工程上廣泛的應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種多功能變胞機構及其實現方法，能夠使機構在平面構型與空間多面體構型間轉變，實現機構平面拓撲與空間多面體拓撲結構間變化。

本發明通過以下技術方案達到上述目的：一種多功能變胞機構，包括底面、三角形構件系、連桿系以及翻轉桿系構成。

所述底面為六邊形狀平面，由第一邊桿、第二邊桿、第三邊桿、第四邊桿、第五邊桿和第六邊桿組成，第一邊桿、第二邊桿、第三邊桿、第四邊桿、第五邊桿和第六邊桿首尾通過第一鉸鏈、第二鉸鏈、第三鉸鏈、第四鉸鏈、第五鉸鏈和第六鉸鏈連接。

所述三角形構件系由第一三角形構件、第二三角形構件、第三三角形構件、第四三角形構件、第五三角形構件和第六三角形構件組成。所述第一三角形構件由第一三角形第一邊桿、第一三角形第二邊桿和第一三角形第三邊桿組成，第一三角形第一邊桿一端通過第八鉸鏈與第一三角形第二邊桿一端連接，第一三角形第一邊桿另一端通過第九鉸鏈與第一三角形第三邊桿一端連接，第一三角形第二邊桿另一端和第一三角形第三邊桿另一端固結或鉸接；所述第二三角形構件由第二三角形第一邊桿、第二三角形第二邊桿和第二三角形第三邊桿組成，第二三角形第一邊桿一端通過第十鉸鏈與第二三角形第二邊桿一端連接，第二三角形第一邊桿另一端通過第十一鉸鏈與第二三角形第三邊桿一端連接，第二三角形第二邊桿另一端和第二三角形第三邊桿另一端固結或鉸接；所述第三三角形構件由第三三角形第一邊桿、第三三角形第二邊桿和第三三角形第三邊桿組成，第三三角形第一邊桿一端通過第十二鉸鏈與第三三角形第二邊桿一端連接，第三三角形第一邊桿另一端通過第十三鉸鏈與第三三角形第三邊桿一端連接，第三三角形第二邊桿另一端和第三三角形第三邊桿另一端固結或鉸接；所述第四三角形構件由第四三角形第一邊桿、第四三角形第二邊桿和第四三角形第三邊桿組成，第四三角形第一邊桿一端通過第十四鉸鏈與第四三角形第二邊桿一端連接，第四三角形第一邊桿另一端通過第十五鉸鏈與第四三角形第三邊桿一端連接，第四三角形第二邊桿另一端和第四三角形第三邊桿另一端固結或鉸接；所述第五三角形構件由第五三角形第一邊桿、第五三角形第二邊桿和第五三角形第三邊桿組成，第五三角形第一邊桿一端通過第十六鉸鏈與第五三角形第二邊桿一端連接，第五三角形第一邊桿另一端通過第十七鉸鏈與第五三角形第三邊桿一端連接，第五三角形第二邊桿另一端和第五三角形第三邊桿另一端固結或鉸接；所述第六三角形構件由第六三角形第一邊桿、第六三角形第二邊桿和第六三角形第三邊桿組成，第六三角形第一邊桿一端通過第十八鉸鏈與第六三角形第二邊桿一端連接，第六三角形第一邊桿另一端通過第七鉸鏈與第六三角形第三邊桿一端連接，第六三角形第二邊桿另一端和第六三角形第三邊桿另一端固結或鉸接。

所述連桿系由第一連桿、第二連桿、第三連桿、第四連桿、第五連桿和第六連桿組成。所述第一連桿一端連接在第七鉸鏈上，另一端連接在第八鉸鏈上；所述第二連桿一端連接在第九鉸鏈上，另一端連接在第十鉸鏈上；所述第三連桿一端連接在第十一鉸鏈上，另一端連接在第十二鉸鏈上；所述第四連桿一端連接在第十三鉸鏈上，另一端連接在第十四鉸鏈上；所述第五連桿一端連接在第十五鉸鏈上，另一端連接在第十六鉸鏈上；所述第六連桿一端連接在第十七鉸鏈上，另一端連接在第十八鉸鏈上。

所述翻轉桿系由第一翻轉桿、第二翻轉桿、第三翻轉桿、第四翻轉桿、第五翻轉桿和第六翻轉桿組成。所述第一翻轉桿一端連接在第一鉸鏈上，另一端連接在第七鉸鏈上；所述第二翻轉桿一端連接在第二鉸鏈上，另一端連接在第九鉸鏈上；所述第三翻轉桿一端連接在第三鉸鏈上，另一端連接在第十一鉸鏈上；所述第四翻轉桿一端連接在第四鉸鏈上，另一端連接在第十三鉸鏈上；所述第五翻轉桿一端連接在第五鉸鏈上，另一端連接在第十五鉸鏈上；所述第六翻轉桿一端連接在第六鉸鏈上，另一端連接在第十七鉸鏈上。