利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2025102636895
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于不等高四面体基本单元的模块化抛物面构架折展机构 ,其特征在于,其包括三个组合可展单元和连接三个所述组合可展单元的上折叠杆、下折叠杆和连接花盘,所述三个组合可展单元均分别包括中心花盘、三个基本折展单元、三对等长的下同步杆以及三对等长的上同步杆,且所述三个基本折展单元包括第一基本折展单元、第二基本折展单元以及第三基本折展单元,所述第一基本折展单元、第二基本折展单元以及第三基本折展单元均布环绕设于所述中心花盘的外侧,所述第一基本折展单元的第一顶点花盘与所述第二基本折展单元的第二顶点花盘之间、所述第二基本折展单元的第二顶点花盘与所述第三基本折展单元的第三顶点花盘之间以及所述第三基本折展单元的第三顶点花盘与所述第一基本折展单元的第一顶点花盘之间通过所述三对上同步杆连接,所述第一基本折展单元上的第一边侧花盘与所述第二基本折展单元上的第一外侧花盘之间、所述第二基本折展单元上的第一内侧花盘与所述第三基本折展单元上的第二内侧花盘之间以及所述第三基本折展单元上的第二外侧花盘与所述第一基本折展单元上的第二边侧花盘之间通过所述三对下同步杆连接;

相邻两个所述组合可展单元之间设有三处连接,相邻两个所述组合可展单元中一个组合可展单元中的第二基本折展单元上的第二顶点花盘与另一个所述组合可展单元中第三基本折展单元上的第三顶点花盘通过所述上折叠杆连接,所述组合可展单元中第二基本折展单元上的第一外侧花盘与相邻所述组合可展单元中第三基本折展单元上的第二外侧花盘通过所述下折叠杆连接,所述组合可展单元中第二基本折展单元上的第一内侧花盘与相邻所述组合可展单元中第三基本折展单元上的第二内侧花盘通过所述连接花盘连接。

2. 根据权利要求1所述的基于不等高四面体基本单元的模块化抛物面构架折展机构 ,其特征在于,所述中心花盘的圆周方向均布设有六个中心分支,所述六个中心分支包括第一中心分支、第二中心分支、第三中心分支、第四中心分支、第五中心分支以及第六中心分支,且相邻两个所述中心分支转动副轴线的垂线之间的夹角为60°,所述中心花盘的上端面绕其中心轴线均布设有三个上中心分支,且所述三个上中心分支包括第一上中心分支、第二上中心分支以及第三上中心分支,相邻两个所述上中心分支转动副轴线的垂线之间的

120°,且所述第一上中心分支位于所述第一中心分支和第二中心分支之间,所述第二上中心分支位于所述第三中心分支和第四中心分支之间,所述第三上中心分支位于所述第五中心分支和第六中心分支之间,且每个所述中心分支转动副轴线的垂线与相邻所述上中心分支转动副轴线的垂线之间的夹角为30°。

3. 根据权利要求1所述的基于不等高四面体基本单元的模块化抛物面构架折展机构 ,其特征在于,所述第一基本折展单元包括第一顶点花盘、第一边侧花盘、第二边侧花盘、四根等长的腹杆、第一同步杆以及第一连接底杆,所述中心花盘、第一顶点花盘、第一边侧花盘以及第二边侧花盘共同构成所述第一基本折展单元的四个顶点,且所述四根等长的腹杆、第一同步杆以及第一连接底杆共同构成所述第一基本折展单元的各棱边,所述四根等长的腹杆包括第一腹杆、第二腹杆、第三腹杆以及第四腹杆,所述第一腹杆与第二腹杆之间的夹角为 ;

所述第一边侧花盘的圆周方向上均布设有三个侧分支,所述三个侧分支包括第一侧分支、第二侧分支以及第三侧分支,相邻两个所述侧分支转动副轴线的垂线之间的夹角为

60°,所述第一边侧花盘上端面的第一端设有第一侧上分支,且所述第一侧上分支位于所述第一侧分支和第二侧分支之间,所述第一侧分支转动副轴线的垂线和第二侧分支转动副轴线的垂线相交所形成夹角的角平分线与所述第一侧上分支的转动副轴线之间的夹角为,为第一腹杆与第二腹杆之间的夹角;所述第二边侧花盘的圆周方向上均布设有三个侧分支,所述三个侧分支包括第四侧分支、第五侧分支以及第六侧分支,且相邻两个所述侧分支转动副轴线的垂线之间的夹角为60°,所述第二边侧花盘上端面的第二端设有第二侧上分支,且所述第二侧上分支位于所述第五侧分支和第六侧分支之间,所述第五侧分支转动副轴线的垂线和第六侧分支转动副轴线的垂线相交所形成夹角的角平分线与所述第六侧分支的转动副轴线之间的夹角为 ,为第一腹杆与第二腹杆之间的夹角;

所述第一腹杆的第一端与所述第一边侧花盘上的第一侧上分支转动连接,且所述第一腹杆的第二端与所述第一顶点花上的第三下顶点分支转动连接,所述第二腹杆的第一端与所述第二边侧花盘上的第二侧上分支转动连接,且所述第二腹杆的第二端与所述第一顶点花盘上的第一下顶点分支转动连接,所述第三腹杆的第一端与所述第一边侧花盘上的第二侧分支转动连接,且所述第三腹杆的第二端与所述中心花盘上的第一中心分支转动连接,所述第四腹杆的第一端与所述第二边侧花盘上的第五侧分支转动连接,且所述第四腹杆的第二端与所述中心花盘上的第二中心分支转动连接;

所述第一同步杆包括第一连杆和第二连杆,所述第一连杆和第二连杆长度相等,且所述第一连杆的第一端与所述第一顶点花盘上的第二下顶点分支转动连接,所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第一端转动连接,且所述第二连杆的第二端与所述中心花盘上的第一上中心分支转动连接,所述第一连接底杆包括第一底杆和第二底杆,所述第一底杆和第二底杆长度相等,且所述第一底杆的第一端与所述第一边侧花盘上的第一侧分支转动连接,所述第一底杆的第二端与所述第二底杆的第一端转动连接,且所述第二底杆的第二端与所述第二边侧花盘上的第六侧分支转动连接。

4. 根据权利要求3所述的基于不等高四面体基本单元的模块化抛物面构架折展机构 ,其特征在于,所述第二基本折展单元包括第二顶点花盘、第一内侧花盘、第一外侧花盘、四根等长的腹杆、第二同步杆以及第二连接底杆,所述中心花盘、第二顶点花盘、第一内侧花盘以及第一外侧花盘共同构成所述第二基本折展单元的四个顶点,且所述四根等长的腹杆、第二同步杆以及第二连接底杆共同构成所述第二基本折展单元的各棱边,所述四根等长的腹杆包括第五腹杆、第六腹杆、第七腹杆以及第八腹杆,所述第五腹杆与第六腹杆之间的夹角为 ;

所述第一内侧花盘的圆周方向上设有四个侧分支,所述四个侧分支包括第一内分支、第二内分支、第三内分支以及第四内分支,且所述第一内分支转动副轴线的垂线与所述第二内分支转动副轴线的垂线之间的夹角为60°,所述第二内分支转动副轴线的垂线与所述第三内分支转动副轴线的垂线之间的夹角为60°,且所述第三内分支转动副轴线的垂线与所述第四内分支转动副轴线的垂线之间的夹角为90°,所述第四内分支转动副轴线的垂线与所述第一内分支转动副轴线的垂线之间的夹角为170°,所述第一内侧花盘的上端面设有第五内分支,且所述第五内分支位于所述第一内分支和第二内分支之间,所述第一内分支转动副轴线的垂线和第二内分支转动副轴线的垂线相交所形成夹角的角平分线与所述第五内分支的转动副轴线之间的夹角为 ,为第五腹杆与第六腹杆之间的夹角;所述第一外侧花盘关于中间平面对称,且所述第一外侧花盘的圆周方向上设有四个侧分支,所述四个侧分支包括第一外分支、第二外分支、第三外分支以及第四外分支,且所述第一外分支转动副轴线的垂线与所述第二外分支转动副轴线的垂线之间的夹角为60°,所述第二外分支转动副轴线的垂线与所述第三外分支转动副轴线的垂线之间的夹角为60°,且所述第三外分支转动副轴线的垂线与所述第四外分支转动副轴线的垂线之间的夹角为60°,所述第四外分支转动副轴线的垂线与所述第一外分支转动副轴线的垂线之间的夹角为180°,所述第一外侧花盘上端面的中间处设有第五外分支,且所述第五外分支位于所述第二外分支和第三外分支之间,所述第二外分支转动副轴线的垂线和第三外分支转动副轴线的垂线相交所形成夹角的角平分线与所述第五外分支的转动副轴线之间的夹角为 ,为第五腹杆与第六腹杆之间的夹角;

所述第五腹杆的第一端与所述第一内侧花盘上的第五内分支转动连接,且所述第五腹杆的第二端与所述第二顶点花盘上的第三下顶点分支转动连接,所述第六腹杆的第一端与所述第一外侧花盘上的第五外分支转动连接,且所述第六腹杆的第二端与所述第二顶点花盘上的第一下顶点分支转动连接,所述第七腹杆的第一端与所述第一内侧花盘上的第二内分支转动连接,且所述第七腹杆的第二端与所述中心花盘上的第五中心分支转动连接,所述第八腹杆的第一端与所述第一外侧花盘上的第三外分支转动连接,且所述第八腹杆的第二端与所述中心花盘上的第六中心分支转动连接;

所述第二同步杆包括第三连杆和第四连杆,所述第三连杆和第四连杆长度相等,且所述第三连杆的第一端与所述第二顶点花盘上的第二下顶点分支转动连接,所述第三连杆的第二端与所述第四连杆的第一端转动连接,且所述第四连杆的第二端与所述中心花盘上的第三上中心分支转动连接,所述第二连接底杆包括第三底杆和第四底杆,所述第三底杆和第四底杆长度相等,且所述第一底杆的第一端与所述第一内侧花盘上的第一内分支转动连接,所述第三底杆的第二端与所述第四底杆的第一端转动连接,且所述第四底杆的第二端与所述第一外侧花盘上的第二外分支转动连接。

5. 根据权利要求4所述的基于不等高四面体基本单元的模块化抛物面构架折展机构 ,其特征在于,所述第三基本折展单元包括第三顶点花盘、第二外侧花盘、第二内侧花盘、四根等长的腹杆、第三同步杆以及第三连接底杆,所述中心花盘、第三顶点花盘、第二外侧花盘以及第二内侧花盘共同构成所述第三基本折展单元的四个顶点,且所述四根等长的腹杆、第三同步杆以及第三连接底杆共同构成所述第三基本折展单元的各棱边,所述四根等长的腹杆包括第九腹杆、第十腹杆、第十一腹杆以及第十二腹杆,所述第九腹杆与第十腹杆之间的夹角为 ;

所述第二外侧花盘关于中间平面对称,且所述第二外侧花盘的圆周方向上设有四个侧分支,所述四个侧分支包括第六外分支、第七外分支、第八外分支以及第九外分支,且所述第六外分支转动副轴线的垂线与所述第七外分支转动副轴线的垂线之间的夹角为60°,所述第七外分支转动副轴线的垂线与所述第八外分支转动副轴线的垂线之间的夹角为60°,且所述第八外分支转动副轴线的垂线与所述第九外分支转动副轴线的垂线之间的夹角为

60°,所述第六外分支转动副轴线的垂线与所述第九外分支转动副轴线的垂线之间的夹角为180°,所述第二外侧花盘上端面的中间处设有第十外分支,且所述第十外分支位于所述第七外分支和第八外分支之间,所述第七外分支转动副轴线的垂线和第八外分支转动副轴线的垂线相交所形成夹角的角平分线与所述第十外分支的转动副轴线之间的夹角为,为第九腹杆与第十腹杆之间的夹角;所述第二内侧花盘的圆周方向上设有四个侧分支,所述四个侧分支包括第六内分支、第七内分支、第八内分支以及第九内分支,所述第六内分支转动副轴线的垂线与所述第七内分支转动副轴线的垂线之间的夹角为90°,所述第七内分支转动副轴线的垂线与所述第八内分支转动副轴线的垂线之间的夹角为

60°,且所述第八内分支转动副轴线的垂线与所述第九内分支转动副轴线的垂线之间的夹角为60°,所述第六内分支转动副轴线的垂线与所述第九内分支转动副轴线的垂线之间的夹角为170°,所述第二内侧花盘的上端面设有第十内分支,且所述第十内分支位于所述第八内分支和第九内分支之间,所述第六内分支转动副轴线的垂线和第七内分支转动副轴线的垂线相交所形成夹角的角平分线与所述第十内分支的转动副轴线之间的夹角为,为第九腹杆与第十腹杆之间的夹角;

所述第九腹杆的第一端与所述第二外侧花盘上的第十外分支转动连接,所述第九腹杆的第二端与所述第三顶点花盘上的第三下顶点分支转动连接,所述第十腹杆的第一端与所述第二内侧花盘上的第十内分支转动连接,且所述第十腹杆的第二端与所述第三顶点花盘上的第一下顶点分支转动连接,所述第十一腹杆的第一端与所述第二外侧花盘上的第八外分支转动连接,且所述第十一腹杆的第二端与所述中心花盘上的第三中心分支转动连接,所述第十二腹杆的第一端与所述第二内侧花盘上的第八内分支转动连接,且所述第十二腹杆的第二端与所述中心花盘上的第四中心分支转动连接;

所述第三同步杆包括第五连杆和第六连杆,所述第五连杆和第六连杆长度相等,且所述第五连杆的第一端与所述第三顶点花盘上的第二下顶点分支转动连接,所述第五连杆的第二端与所述第六连杆的第一端转动连接,且所述第六连杆的第二端与所述中心花盘上的第二上中心分支转动连接,所述第三连接底杆包括第五底杆和第六底杆,所述第五底杆和第六底杆长度相等,且所述第五底杆的第一端与所述第二外侧花盘上的第七外分支转动连接,所述第五底杆的第二端与所述第六底杆的第一端转动连接,且所述第六底杆的第二端与所述第二内侧花盘上的第九内分支转动连接。

6. 根据权利要求3、4或5所述的基于不等高四面体基本单元的模块化抛物面构架折展机构 ,其特征在于,所述第一顶点花盘、第二顶点花盘以及第三顶点花盘结构相同,且所述第一顶点花盘的圆周方向均布设有六个顶点分支,所述六个顶点分支包括第一顶点分支、第二顶点分支、第三顶点分支、第四顶点分支、第五顶点分支以及第六顶点分支,且相邻两个所述顶点分支转动副轴线的垂线之间的夹角为60°,所述第一顶点花盘的下端面绕其中心轴线均布设有三个下顶点分支,且所述三个下顶点分支包括第一下顶点分支、第二下顶点分支以及第三下顶点分支,相邻两个所述下顶点分支转动副轴线的垂线之间的120°,且所述第一下顶点分支位于所述第二顶点分支和第三顶点分支之间,所述第二下顶点分支位于所述第四顶点分支和第五顶点分支之间,所述第三下顶点分支位于所述第六顶点分支和第一顶点分支之间,且每个所述顶点分支转动副轴线的垂线与相邻所述下顶点分支转动副轴线的垂线之间的夹角为30°。

7. 根据权利要求1所述的基于不等高四面体基本单元的模块化抛物面构架折展机构 ,其特征在于,所述三对等长的下同步杆包括第一下同步杆、第二下同步杆以及第三下同步杆,所述第一下同步杆包括第一下杆和第二下杆,所述第一下杆和第二下杆长度相等,且所述第一下杆的第一端与所述第一外侧花盘上的第四外分支转动连接,所述第一下杆的第二端与所述第二下杆的第一端转动连接,且所述第二下杆的第二端与所述第一边侧花盘上的第三侧分支转动连接,所述第二下同步杆包括第三下杆和第四下杆,所述第三下杆和第四下杆长度相等,且所述第三下杆的第一端与所述第二内侧花盘上的第七内分支转动连接,所述第三下杆的第二端与所述第四下杆的第一端转动连接,且所述第四下杆的第二端与所述第一内侧花盘上的第三内分支转动连接,所述第三下同步杆包括第五下杆和第六下杆,所述第五下杆和第六下杆长度相等,且所述第五下杆的第一端与所述第二边侧花盘上的第四侧分支转动连接,所述第五下杆的第二端与所述第六下杆的第一端转动连接,所述第六下杆的第二端与所述第二外侧花盘上的第九外分支转动连接;

所述三对等长的上同步杆包括第一上同步杆、第二上同步杆以及第三上同步杆,所述第一上同步杆包括第一上杆和第二上杆,所述第一上杆和第二上杆长度相等,且所述第一上杆的第一端与所述第二顶点花盘上的第四中心分支转动连接,所述第一上杆的第二端与所述第二上杆的第一端转动连接,且所述第二上杆的第二端与所述第一顶点花盘上的第五中心分支转动连接,所述第二上同步杆包括第三上杆和第四上杆,所述第三上杆和第四上杆长度相等,且所述第三上杆的第一端与所述第三顶点花盘上的第四中心分支转动连接,所述第三上杆的第二端与所述第四上杆的第一端转动连接,且所述第四上杆的第二端与所述第二顶点花盘上的第五中心分支转动连接,所述第三上同步杆包括第五上杆和第六上杆,所述第五上杆和第六上杆长度相等,且所述第五上杆的第一端与所述第一顶点花盘上的第四中心分支转动连接,所述第五上杆的第二端与所述第六上杆的第一端转动连接,且所述第六上杆的第二端与所述第三顶点花盘上的第五中心分支转动连接。

8. 根据权利要求1所述的基于不等高四面体基本单元的模块化抛物面构架折展机构 ,其特征在于,所述上折叠杆包括第一上折叠杆和第二上折叠杆,所述第一上折叠杆和第二上折叠杆长度相等,所述第一上折叠杆的第一端与所述组合可展单元中第二基本折展单元上第二顶点花盘上的第一中心分支万向铰连接,且所述第一上折叠杆的第二端与所述第二上折叠杆的第一端转动连接,所述第二上折叠杆的第二端与相邻组合可展单元中第三基本折展单元上的第三顶点花盘上的第四中心分支万向铰连接;

所述下折叠杆包括第一下折叠杆和第二下折叠杆,所述第一下折叠杆和第二下折叠杆长度相等,所述第一下折叠杆的第一端与所述组合可展单元中第二基本折展单元上第一外侧花盘上的第一外分支万向铰连接,且所述第一下折叠杆的第二端与所述第二下折叠杆的第一端转动连接,所述第二下折叠杆的第二端与相邻组合可展单元中第三基本折展单元上的第二外侧花盘上的第六外分支万向铰连接;

所述连接花盘上设有第一连接分支和第二连接分支,所述第一连接分支的转动副轴线与所述第二连接分支的转动副轴线之间的夹角为60°,所述第一连接分支与所述组合可展单元中第二基本折展单元上的第一内侧花盘上的第四内分支转动连接,且所述第二连接分支与相邻组合可展单元中第三基本折展单元上的第二内侧花盘上的第六内分支转动连接。