[发明专利]一种多模式无限翻转机构

说明书

一种多模式无限翻转机构包括第一至第四反平行四边形单元(A、B、C、D)，第一与第二反平行四边形单元(A、B)通过第一、四末端杆(A‑1、B‑2)的第一、二、七、八连接关节(A‑1‑1、A‑1‑2、B‑2‑1、B‑2‑2)实现转动连接，第二与第三反平行四边形单元(B、C)通过第三、六末端杆(B‑1、C‑2)的第五、六、十一、十二连接关节(B‑1‑1、B‑1‑2、C‑2‑1、C‑2‑2)实现转动连接，第三与第四反平行四边形单元(C、D)通过第五、八末端杆(C‑1、D‑2)的第九、十、十五、十六连接关节(C‑1‑1、C‑1‑2、D‑2‑1、D‑2‑2)实现转动连接，第四与第一反平行四边形单元(D、A)通过第七、二末端杆(D‑1、A‑2)的第十三、十四、三、四连接关节(D‑1‑1、D‑1‑2、A‑2‑1、A‑2‑2)实现转动连接；该机构可实现无限翻转，具有面对称、球面、平面运动模式，均可折叠成一个平面。

技术领域

本发明涉及空间折展、航空航天领域，尤其涉及一种多模式无限翻转机构。

背景技术

中国专利CN101915292B公开了“一种单动力滚动球面四杆机构”，利用结构简单的空间闭链四杆机构，用一个电机进行驱动和控制，实现平面内圆周运动轨迹的滚动，但其只能在一个圆周上滚动。中国专利CN103738426A公开了“一种双模式16杆滚动机构”，该机构具有球面机构和平面机构两种模式的滚动机构，但是该设计不能无限翻转以及平面运动模式。本发明把四个反平行四边形单元首尾顺次连接，从而得到一个空间机构，该机构为多模式无限翻转机构，具有面对称运动模式、球面运动模式、平面运动模式，在不同模式下均可以折叠成一个平面。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种多模式无限翻转机构，可保持折叠优势的同时，通过机构的设计可以实现无限翻转并具面对称运动模式、球面运动模式、平面运动模式，在不同模式下均可以折叠成一个平面。

本发明的技术方案：

一种多模式无限翻转机构包括第一至第四反平行四边形单元A、B、C、D，第一与第二反平行四边形单元A、B通过第一、第四末端杆件A-1、B-2的第一、第二、第七、第八连接关节A-1-1、A-1-2、B-2-1、B-2-2实现转动连接，第二与第三反平行四边形单元B、C通过第三、第六末端杆件B-1、C-2的第五、第六、第十一、第十二连接关节B-1-1、B-1-2、C-2-1、C-2-2实现转动连接，第三与第四反平行四边形单元C、D通过第五、第八末端杆件C-1、D-2的第九、第十、第十五、第十六连接关节C-1-1、C-1-2、D-2-1、D-2-2实现转动连接，第四与第一反平行四边形单元D、A通过第七、第二末端杆件D-1、A-2的第十三、第十四、第三、第四连接关节D-1-1、D-1-2、A-2-1、A-2-2实现转动连接；该多模式无限翻转机构可实现无限翻转，具有面对称运动模式、球面运动模式、平面运动模式，在不同模式下均可以折叠成一个平面。

所述的第一反平行四边形单元A包括：第一末端杆件A-1、第二末端杆件A-2、第一中间连接杆件A-3、第二中间连接杆件A-4。

所述的第一反平行四边形单元A分为三层，第一层为第一中间连接杆件A-3,第二层为第一、第二末端杆件A-1、A-2，第三层为第二中间连接杆件A-4；所述的第一与第二末端杆件A-1、A-2分别与第一与第二中间连接杆件A-3、A-4实现转动连接，第一末端杆件A-1的第二孔A-1-4与第二中间连接杆件A-4的第八孔A-4-2实现转动连接，第一末端杆件A-1的第一孔A-1-3与第一中间连接杆件A-3的第五孔A-3-1实现转动连接，第二末端杆件A-2的第四孔A-2-4与第一中间连接杆件A-3的第六孔A-3-2实现转动连接，第二末端杆件A-2的第三孔A-2-3与第二中间连接杆件A-4的第七孔A-4-1实现转动连接。

所述的第一、第二中间连接杆件A-3、A-4外形、结构完全相同，其分别包括第五、第六孔A-3-1、A-3-2和第七、第八孔A-4-1、A-4-2。