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(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CN109110156A(43)申请公布日2019.01.01(21)申请号201810809004.2(22)申请日2018.07.20(71)申请人广西大学地址530022广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路100号(72)发明人王汝贵李毅张磊张林贝子方正(74)专利代理机构广西南宁公平知识产权代理有限公司45104代理人黄永校(51)Int.Cl.B64G1/22(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图10页(54)发明名称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(57)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。CN109110156ACN109110156A权利要求书1/1页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。2.根据权利要求1所述的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,其特征在于:所述三棱柱可展单元的第一组外层剪叉构件、第二组外层剪叉构件和第四组剪叉构件处于完全展开状态,第三组外层剪叉构件和第五组外层剪叉构件处于压缩状态,五组内层剪叉构件处于展开状态;当第三组外层剪叉构件处于展开状态时,三棱柱可展单元变换成四棱柱可展单元;当第五组外层剪叉构件也处于展开状态时,四棱柱可展单元变换成五棱柱可展单元。3.根据权利要求1所述的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,其特征在于:所述五转动副铰链连接四组三棱柱可展单元,由可转动铰链座和固定铰链座组成,固定铰链座通过铰链与三棱柱可展单元的内层剪叉构件连接,可转动铰链座通过铰链与外层剪叉构件连接;所述八转动副铰链连接四组四棱柱可展单元、四组五棱柱可展单元,分为上下层共八个铰链座。4.根据权利要求1所述的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,其特征在于:所述内层剪叉构件的第一连杆和第二连杆的结构完全相同,第一连杆和第二连杆通过铰链相互连接,且内层剪叉构件组成棱柱可展单元骨架,外层剪叉构件组成棱柱面。5.根据权利要求1所述的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,其特征在于:所述两转动副铰链上的两个铰链座的轴线异面垂直,三转动副铰链包括三个铰链座,分别是第一铰链座、第二铰链座和第三铰链座。6.根据权利要求1所述的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,其特征在于:所述外层剪叉构件均由四根滑杆和两个滑杆槽组成,两个滑杆槽通过铰链相互连接。2CN109110156A说明书1/5页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技术领域[0001]本发明涉及空间可展机构领域,特别是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。背景技术[0002]随着航天事业的蓬勃发展,对外太空的探索也逐渐深入,一些大型的航天器支撑架比如雷达天线支撑架、大口径空间天线支撑架等需要不同类型的支撑架,以满足不同