[发明专利]一种面向管道环境操作的可重构折展机构

权利要求书

1.一种面向管道环境操作的可重构折展机构，其特征在于：具有前后一对变胞剪叉机构与左右两侧各两对辅助剪叉机构；前后变胞剪叉机构与两侧的两对辅助剪叉机构间通过连接件铰接；其中，变胞剪叉机构为由连杆杆件构成的具有两个纵向布置的交叉结构；辅助剪叉机构为由连杆杆件构成的一个交叉结构；

令变胞剪叉机构中上方与下方交叉结构铰接处的转动副为侧方转动副；则相邻变胞剪叉机构与两个辅助剪叉机构间，通过纵向的四个连接件相连；由上至下四个连接件一端分别与两个辅助剪叉机构中各连杆同侧端部端铰接；另一端分别与变胞剪叉机构同侧的四个连接位置铰接，分别为顶端端部连接位、侧方转动副处两个连杆杆件上靠近侧方转动副设计的中间连接位，以及底端端部连接位；

上述一个侧方转动副处的两连杆杆件铰接一端端部分别设计有可接触配合的机械限位；且在两个侧方转动副处设计有相互配合的凸台与卡槽。

2.如权利要求1所述一种面向管道环境操作的可重构折展机构，其特征在于：变胞剪叉机构与辅助剪叉机构中连杆杆件均采用圆弧形外轮廓的弧形杆。

3.如权利要求1所述一种面向管道环境操作的可重构折展机构，其特征在于：具有两种运动模式，具体为：

初始状态为径向直径最大状态，运动输入为设计有卡槽的转动副转角θ，θ顺时针转动，进而可重构折展机构做单自由度的折展运动，径向尺寸逐渐减小，整体收拢，直至到达分岔位形处时，可重构折展机构发生奇异，此时瞬时自由度为2，具有两种运动倾向；且此时变胞剪叉机构中的卡槽与凸台插入配合限制了可重构折展机构继续收拢，可重构折展机构过渡到弯曲运动模式；

当需要从弯曲运动模式过渡到折展运动模式时，此时θ逆时针转动，可重构折展机构将从弯曲运动模式逆时针转动到分岔运动模式，由于变胞剪叉机构上的机械限位接触配合，整体可重构折展机构上下部分之间无法继续转动，此时θ继续逆时针转动，在机械限位作用力下使得变胞剪叉机构中凸台和卡槽脱离，可重构折展机构过渡到折展运动模式，此后径向尺寸逐渐增大。