[发明专利]一种基于约束螺旋的可折展抓捕变胞机构

权利要求书

1.一种基于约束螺旋的可折展抓捕变胞机构，其特征在于，包括多个相同的变胞单元，所述变胞单元包括：

抓捕机构，其包括两根相同的剪叉杆、两根相同的连杆，两根所述剪叉杆通过转动副R1互相连接，形成剪叉机构；两根所述连杆的底端分别通过转动副R2、转动副R3连接于两根所述剪叉杆的顶端；

两个相同的转动分支机构，其包括第一转动杆、第二转动杆、第三转动杆、第四转动杆、第五转动杆；所述第一转动杆、所述第二转动杆通过转动副Ra1连接，所述第二转动杆、所述第三转动杆通过转动副Ra2连接，所述第三转动杆、所述第四转动杆通过转动副Ra3连接，所述第四转动杆、所述第五转动杆通过转动副Ra4连接；所述第五转动杆通过转动副R4连接于所述连杆的顶端，所述第一转动杆通过转动副R5连接于所述剪叉杆的底端；

两个所述转动分支机构通过铰链机构互相连接，所述铰链机构包括两个相同的第一滑动杆，两个所述第一滑动杆通过转动副R_L1互相连接，每一所述第一滑动杆设有第二滑动杆，所述第一滑动杆、所述第二滑动杆通过滑动副P_L1互相连接；所述第二滑动杆通过转动副R_L2连接于所述第二转动杆。

2.如权利要求1所述的可折展抓捕变胞机构，其特征在于，转动副R2、转动副R3的轴线不共线时，所述剪叉杆、所述连杆进行折展过程。

3.如权利要求2所述的可折展抓捕变胞机构，其特征在于，转动副R2、转动副R3的轴线共线时，所述连杆相对所述剪叉杆所在平面进行翻转。

4.如权利要求1所述的可折展抓捕变胞机构，其特征在于，所述转动分支机构中，转动副Ra1、转动副Ra2、转动副Ra3的运动螺旋为：

其中，l_i,m_i,n_i,c_i(i＝1,2,3)为任意常数；

三个转动副Ra1、转动副Ra2、转动副Ra3的轴线不共线且斜交于第一平面。

5.如权利要求4所述的可折展抓捕变胞机构，其特征在于，所述转动分支机构中，转动副Ra4的运动螺旋为：

$_a4＝(l₄ m₄ 0；0 0 c₄)

其中，l_i,m_i,n_i,c_i(i＝1,2,3)为任意常数；

转动副Ra4的轴线始终平行于第一平面。

6.如权利要求1所述的可折展抓捕变胞机构，其特征在于，所述第二转动杆、所述第三转动杆、所述第四转动杆为折弯杆。

7.如权利要求1所述的可折展抓捕变胞机构，其特征在于，所述变胞单元还包括伸缩分支机构，所述伸缩分支机构包括：

两根支杆，所述两根支杆的始端通过滑动副P1互相连接，所述两根支杆的末端分别通过转动副R5连接于两根所述剪叉杆的底端。

8.如权利要求7所述的可折展抓捕变胞机构，其特征在于，相邻的所述变胞单元共用一个所述伸缩分支机构。

9.如权利要求1所述的可折展抓捕变胞机构，其特征在于，多个所述变胞单元，沿着所述剪叉杆的伸展方向进行拓展，形成可折展抓捕机械臂。

10.如权利要求9所述的可折展抓捕变胞机构，其特征在于，所述可折展抓捕变胞机构还包括底盘，多个所述可折展抓捕机械臂以圆周阵列排布至所述底盘上。