[发明专利]一种微型变胞结构及其连接单元的制造方法

说明书

本发明公开了一种微型变胞结构及其连接单元的制造方法，所述微型变胞结构包括并联机构，所述并联机构包括由多个互相连接的连接单元构成的平台以及运动支链，所述连接单元包括形变部和至少两个连接部，所述形变部的第一端连接连接部中的第一连接部，所述形变部的第二端连接所述连接部中的第二连接部，通过改变所述微型变胞结构的整体温度，使得部分或全部的所述形变部产生自主形变至对应的记忆形状，所述形变部的所述第一端及所述第二端连接的两个所述连接部发生空间相对位置的改变，且所述平台和运动支链两者之间发生转换，从而实现多种变胞形态的切换，省略了现有技术中所需的单独控制设备和线缆，大大降低了控制难度。

技术领域

本发明涉及微型机械结构领域，特别涉及一种微型变胞结构及其连接单元的制造方法。

背景技术

微型机械结构是指特征长度在亚毫米到几十个毫米级别的机械结构，具有体积小、质量轻的特点。变胞是指采用特定方法，使机构的拓扑结构发生变化，从而使机构的运动支链的构件数目、运动副的数目或自由度发生改变或者转换。微型变胞结构是指通过变胞实现结构变形的微型机械结构。

现有技术中的变胞机械结构通常是大尺度结构（厘米级别以上），例如现有技术（Tan N, Mohan R E, Elangovan K. Scorpio: A biomimetic reconfigurable rolling-crawling robot[J]. International Journal of Advanced Robotic Systems, 2016,13(5):1-16.以及Tian, Yaobin, Zhang, et al. A reconfigurable multi-mode mobileparallel robot[J]. Mechanism and Machine Theory, 2017, 111: 39-65.）中的变胞机械结构的体积均为厘米级别。基于大尺度结构的制造技术（包括采用驱动部件、轴承、铰链等）所制造的微型机械结构在性能上将受到限制，因此很难做到微型化。随着结构尺度的微型化，表面效应的主导作用将大于牛顿力，伴随着例如驱动部件、铰链的刚度、转速等性能下降，无法满足微型机械结构的性能要求（Wood R J, Avadhanula S, Sahai R, et al.Microrobot Design Using Fiber Reinforced Composites[J]. Journal of MechanicalDesign, 2008, 130(5).）。