[发明专利]一种拉压组合式全柔顺双稳态机构

权利要求书

1.一种拉压组合式全柔顺双稳态机构，其特征是：该柔顺双稳态机构至少包括梭（1）和框架（3），连接在框架（3）两端的两个第一柔顺梁（4），连接在梭（1）两端的两个第二柔顺梁（5），两个第一柔顺梁（4）另一端分别连接刚性连接杆（2），两个第二柔顺梁（5）另一端分别连接上述刚性连接杆（2）的另一端，梭（1）和框架（3）、两个第一柔顺梁（4）、两个第二柔顺梁（5）、两个刚性连接杆（2）构成以梭（1）和框架（3）为中心的左右对称闭环结构；所述的柔顺双稳态机构的主要结构参数有：第一柔顺梁（4）和第二柔顺梁（5）的长度分别为L₁和L₂、厚度分别为t₁和t₂、与水平方向正向所成的夹角分别为θ₁和θ₂，第一柔顺梁（4）和第二柔顺梁（5）末端间的水平距离和竖直距离分别为L_m和L_n，整个结构厚度h；以上结构参数应满足：第一柔顺梁（4）的长度L₁大于第二柔顺梁（5）的长度L₂，即L₁＞L₂；第一柔顺梁（4）的长厚比大于第二柔顺梁（5）的长厚比，即L₁/t₁≥L₂/t₂，保证受压的为短粗梁；第一柔顺梁（4）与水平方向正向所成的夹角满足：-90°＜θ₁＜90°；第二柔顺梁（5）与水平方向正向所成的夹角满足：0＜θ₂＜90°；第一柔顺梁（4）与框架（3）连接的端点和第二柔顺梁（5）与梭（1）连接的端点间的水平距离和竖直距离分别满足：L_m≥L₂cosθ₂和L_n≥0；整个结构的厚度应h＞0，且机构在输入端产生的反力大小与厚度h大小成正比例关系。

2.根据权利要求1所述的一种拉压组合式全柔顺双稳态机构，其特征是：所述的以梭（1）和框架（3）为中心的左右对称闭环结构中的梭（1）有两个稳定平衡位置，它沿竖直方向的对称轴线运动，带动整个机构变形，离开第一个稳定平衡位置在经过一个非稳定平衡位置后跳跃到第二个稳定平衡位置，第二个稳定平衡位置是机构中存储的变形能的局部极小值点构成的稳定平衡位置。

3.根据权利要求1或2所述的一种拉压组合式全柔顺双稳态机构，其特征是：所述的柔顺双稳态机构从第一个稳定平衡位置运动到第二个稳定平衡位置过程中，第一柔顺梁（4）始终处于受拉状态，第二柔顺梁（5）始终处于受压状态。

4.根据权利要求1所述的一种拉压组合式全柔顺双稳态机构，其特征是：所述的第一柔顺梁（4）的长厚比大于第二柔顺梁（5）的长厚比。

5.根据权利要求1所述的一种拉压组合式全柔顺双稳态机构，其特征是：所述的柔顺双稳态机构是直线型双稳态机构且两端固接在框架上。