一种单自由度对称空间耦合可展单元及基于此的空间可展机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111293403A(43)申请公布日2020.06.16(21)申请号202010092631.6(22)申请日2020.02.14(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人孔凡臣刘婧芳丁华锋(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人沈波(51)Int.Cl.H01Q1/12(2006.01)H02S20/00(2014.01)F16M11/04(2006.01)F24S25/70(2018.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种单自由度对称空间耦合可展单元及基于此的空间可展机构(57)摘要本发明公开了一种单自由度对称空间耦合可展单元及基于此的空间可展机构，包括机架、支撑杆组件、连接件、耦合杆；机架与支撑杆组件铰接连接；支撑杆组件通过连接件与耦合杆连接。支撑杆进行驱动实现空间可展机构收拢和展开成为伞形形状以及成为一个平面，该机构整体具有较高的刚度，且在收拢和展开过程中，控制简便。CN111293403ACN111293403A权利要求书1/2页1.一种单自由度对称空间耦合可展单元，其特征在于：包括机架(1)、支撑杆组件(2)、连接件(3)、耦合杆(4)；机架(1)与支撑杆组件(2)铰接连接；支撑杆组件(2)通过连接件(3)与耦合杆(4)连接。2.根据权利要求1所述的一种单自由度对称空间耦合可展单元，其特征在于：所述机架(1)设置有三个机架分支杆(101)，其中两个相邻的机架分支杆(101)与所述支撑杆组件(2)铰接连接。3.根据权利要求1所述的一种单自由度对称空间耦合可展单元，其特征在于：所述支撑杆组件(2)设置有两个。4.根据权利要求1所述的一种单自由度对称空间耦合可展单元，其特征在于：所述连接件(3)设置有四个，两两一组一端与所述支撑杆组件(2)铰接连接，另一端与所述耦合杆(4)铰接连接。5.根据权利要求1所述的一种单自由度对称空间耦合可展单元，其特征在于：所述耦合杆(4)设置有两个，两个耦合杆(4)交叉布置；所述耦合杆(4)的两端分别与所述连接件(3)铰接连接。6.根据权利要求1或3所述的一种单自由度对称空间耦合可展单元，其特征在于：所述支撑杆组件(2)包括支撑杆I(201)和支撑杆II(202)；所述支撑杆I(201)的一端与所述机架分支杆(101)铰接连接，另一端与所述支撑杆II(202)滑动连接，所述支撑杆I(201)的杆身与所述两两一组中其中一个连接件铰(3)接连接；所述支撑杆II(202)的一端与所述支撑杆I(201)滑动连接，另一端与所述两两一组中另一个连接件(3)铰接。7.根据权利要求1所述的一种单自由度对称空间耦合可展单元，其特征在于：所述两个支撑杆组件(2)与所述两个相邻机架分支杆(101)铰接连接转动副轴线的交点位于对称平面B上；所述两个相邻机架分支杆(101)关于过这两个机架分支杆(101)轴线夹角角平分线的对称平面B镜像对称；所述两个支撑杆组件(2)关于对称平面B镜像对称；所述四个连接件(3)两两一组关于对称平面B对称；所述两个耦合杆(4)关于对称平面B对称；所述对称平面B与所述运动链共平面A为垂直关系；所述支撑杆组件(2)的轴线、连接件(3)的轴线、耦合杆(4)的轴线位于运动链共平面A上；所述支撑杆组件(2)与所述连接件(3)铰接连接转动副的轴线位于运动链共平面A上；所述连接件(3)与所述耦合杆(4)铰接连接转动副的轴线与运动链共平面A为垂直关系。8.根据权利要求1所述的一种单自由度对称空间耦合可展单元，其特征在于：在单自由度对称空间耦合可展单元完全展开成为平面构形状态下，所述机架分支杆(101)与所述支撑杆组件(2)铰接连接转动副轴线位于运动链共平面A上；所述机架分支杆(101)与所述支撑杆组件(2)铰接连接转动副的两个轴线确定的平面与运动链共平面A重合。9.一种基于单自由度对称空间耦合可展单元的空间可展机构，其特征在于：包括机架(1)、支撑杆组件(2)、连接件(3)、耦合杆(4)；机架(1)与支撑杆组件(2)铰接连接；支撑杆组件(2)通过连接件(3)与耦合杆(4)连接；所述机架(1)设置有三个机架分支杆(101)，所述机架分支杆(101)与所述支撑杆组件(2)铰接连接；所述支撑杆组件(2)设置有三个；所述连接件(3)设置有十二个，每四个一组一端与所述支撑杆组件(2)铰接连接，另一2CN111293403A权利要求书2/2页端与所述耦合杆(4)铰接连接；所述耦合杆(4)设置有六个，每两个一组交叉分布；所述耦合杆(4)的两端分别与所述连接件(3)铰接连接；所述支撑杆组件(2)包括支撑杆I(201)和支撑杆II(202)；所述支撑杆I