[发明专利]一种基于变截面的交叉簧片的被动弯曲轴向转动机构

摘要

本发明涉及一种基于变截面的交叉簧片的被动弯曲轴向转动机构，整个多级被动弯曲和轴向旋转机构由多个不同尺寸和种类的交叉簧片单元组成，对于承担被动弯曲的单元，采用弧面自由端，并且交叉簧片的交叉点与交叉簧片的单元相对于整个弯曲机构外侧自由端的圆心重叠，这使得每一个交叉簧片单元在被动弯曲变形时交叉点的偏移量有所下降，使得其变形精度更高。交叉簧片采用变截面的交叉簧片单元，每一个簧片的截面在交叉点最薄，在与自由端相连的部位最厚，这使得在保证变形精度的情况下实现较大被动变形，本发明具有高精度，无摩擦，无滞后，无磨损，无静态阻力，免润滑等优点。

主权项

1.一种基于变截面的交叉簧片的被动弯曲轴向转动机构，其特征在于包括多个弧面自由端、变截面的交叉簧片和轴向旋转交叉簧片单元；第一级为轴向旋转交叉簧片单元，后续每级为两根等长的变截面的簧片沿着其长度方向对称交错连接两个相邻的弧面自由端构成一级，每一个簧片的截面在交叉点最薄，在与自由端相连的部位最厚；中间需要转动的某一级以轴向旋转交叉簧片单元取代弧面自由端，使得取代部位能够转动；所述轴向旋转交叉簧片单元包括三根簧片和两个带弧边的圆形自由端，三根簧片互成120度，相互交叉后两端分别于两个圆形自由端的弧边相连，构成轴向转动；圆形自由端的两侧分别设有弧面自由端，弯曲方向与本级原有的弧面相吻合；每级弯曲的刚度取决于簧片的材料、厚度、两个簧片的夹角以及其交叉点的位置；簧片的刚度与材料的强度成正比，与其簧片的厚度成正比，与两个簧片的夹角大小成正比，与两个簧片的交叉点两侧簧片长度比例大小成正比，即长度小的一侧的长度与长度大的一侧的长度的比值。/n