1.一种折纸可变形管道实验装置,用于折纸可变形管道(3)实验分析用,折纸可变形管道(3)包括由连接板(303)连接的6个立方体薄管(301),立方体薄管(301)的相对两个角内侧上分别设有反对称双稳态圆柱壳(302),反对称双稳态圆柱壳(302)的四边中部分别设置小磁体(304),所述实验装置包括加载实验平台(1)、夹持装置(2)和机械臂系统(4),其特征在于机械臂系统(4)包括机械臂支架(41)及机械臂(42),机械臂支架(41)和夹持装置(2)固定在加载实验平台(1)上,夹持装置(2)用于夹持折纸可变形管道(3),机械臂(42)安装在机械臂支架(41)上,并能够产生相对运动,机械臂(42)上设有电磁铁,形成外部磁场,用于给折纸可变形管道(3)产生变形提供驱动力;夹持装置(2)包括丝杠电机机构(21)、内夹持推进装置(22)、推进块(23)、外夹持支架(24)及内夹持支架(25),内夹持推进装置(22)固定在加载实验平台(1)上,丝杠电机机构(21)下端安装在内夹持推进装置(22)底部,上端与外夹持支架(24)联接;外夹持支架(24)外壁与内夹持推进装置(22)内壁相接触,并能够产生相对运动;推进块(23)上下两端分别设置在外夹持支架(24)和内夹持支架(25)上;内夹持支架(25)设有第一步进电机(26),转盘(27)安装在第一步进电机(26)上;第二步进电机(210)通过电机支架(212)安装在外夹持支架(24)上;转盘(27)、内夹持支架(25)与内铰链杆机构(211)相联接,齿环齿轮传动与所述的第二步进电机(210)和外夹持支架(24)通过外铰链杆机构(213)相联接;
机械臂系统(4)为三个,每个机械臂系统(4)包括机械臂支架(41)和机械臂(42),机械臂支架(41)包括两根支架立杆(411)和一根支架横杆(412),支架立杆(411)设置在加载实验平台(1)上,支架立杆(411)和支架横杆(412)上分别设置安装槽,支架横杆(412)两端分别设置在两个支架立杆(411)的安装槽上,并能上、下滑动;机械臂(42)设置在支架横杆(412)的安装槽上,并能左、右滑动。
2.根据权利要求1所述的一种折纸可变形管道实验装置,其特征在于内夹持支架(25)每个面板内侧设有内导轨(2501)。
3.根据权利要求1所述的一种折纸可变形管道实验装置,其特征在于内铰链杆机构(211)为4个,内铰链杆机构(211)一端均匀间隔设置在转盘(27)上,另一端分别对应设置在内夹持支架(25)的四个面板上,每个内铰链杆机构(211)包括第一内铰链(2111)、第二内铰链(2113)、内铰链杆(2112)及内推杆(2114),第一内铰链(2111)固定在转盘(27)上,第二内铰链(2113)活动设置在内导轨(2501)上,第一内铰链(2111)和第二内铰链(2113)由内铰链杆(2112)连接,内推杆(2114)一端设置在第二内铰链(2113)上,另一端穿出内夹持支架(25)的面板,内推杆(2114)外端头设有内夹片(2114a)。
4.根据权利要求1‑3任一所述的一种折纸可变形管道实验装置,其特征在于第二步进电机(210)的传动轴上设有锥齿轮(29),锥齿轮(29)与齿环(28)啮合连接,外夹持支架(24)每个面板外侧设有外导轨(2401)。
5.根据权利要求4所述的一种折纸可变形管道实验装置,其特征在于外铰链杆机构(213)为4个,外铰链杆机构(213)一端均匀间隔设置在齿环(28)上,另一端分别对应设置在外夹持支架(24)的四个面板上,每个外铰链杆机构(213)包括第一外铰链(2131)、第二外铰链(2133)、外铰链杆(2132)及外推杆(2134),第一外铰链(2131)固定在齿环(28)上,第二外铰链(2133)活动设置在外导轨(2401)上,第一外铰链(2131)、第二外铰链(2133)由外铰链杆(2132)连接,外推杆(2134)一端设置在第二外铰链(2133)上,另一端穿出外夹持支架(24)的面板,外推杆(2134)外端头设有外夹片(2134a)。
6.根据权利要求1所述的一种折纸可变形管道实验装置,其特征在于支架横杆(412)两端设有与支架立杆(411)上安装槽匹配的支架连接头。
7.根据权利要求1所述的一种折纸可变形管道实验装置,其特征在于机械臂(42)包括第一机械臂(421)、第二机械臂(424)及第三机械臂(427),第二机械臂(424)内设有第四步进电机(425),第一机械臂(421)通过第四步进电机(425)上的第一传动轴(423)与第二机械臂(424)联接;第一机械臂(421)内设有第三步进电机(422),第三机械臂(427)通过第三步进电机(422)上的第二传动轴(426)与第一机械臂(421)相联接,电磁铁安装在第三机械臂(427)上,机械臂(42)在两个步机电机的作用下,能在两个方向上转动,改变外磁场和驱动力的方向。
8.根据权利要求7所述的一种折纸可变形管道实验装置,其特征在于第二机械臂(424)的上表面设有与支架横杆(412)上的安装槽匹配的机械臂接头(424a)。