The utility model discloses an origami deforming structure with bistable characteristics, which comprises an origami deforming body. The origami deforming body consists of six cubic thin tubes. The antisymmetrical bistable cylindrical shell is arranged on the inner side of the opposite two corners of the cubic thin tube. One end of the six cubic thin tubes is connected by a connecting block, and the connecting surface of the adjacent two cubic thin tubes can rotate around the creases. A permanent magnet is respectively arranged in the middle of the four sides of the antisymmetric bistable cylindrical shell, and an external magnetic field is applied on the permanent magnet to generate the force required for deformation. By organically combining origami structure with bistable material, the utility model has the advantages of multi-morphology and stability, simple structure and convenient use, and can be applied in many fields, such as foldable mechanism, aerospace field, multi-stable structure design, etc.
【技术实现步骤摘要】
一种具有双稳态特性的折纸变形结构
本技术属于智能可变形结构以及复合材料研究
,具体涉及磁场力驱动带有反对称铺设复合材料圆柱壳的具有双稳态特性的折纸变形结构。
技术介绍
近年来,智能可变形结构由于其优越的结构性能,尤其是将二维的结构展开成为三维的立体装置,大大减少了占用的空间,这使其成为了当下的科研热点。特别是在多稳态结构、航空航天领域、机械液压装置等。Origami折纸技术源于中国,能够将材料在二图案和三维立体结构之间相互转化。其在智能结构设计、柔性机器人、微型仿生机器、可折叠机构等领域被广泛的应用。双稳态复合材料是一种新兴智能复合材料,其特点在于存在两种不同的稳定状态,并且在其处于稳定状态时不需要外力来维持。双稳态复合材料稳态之间的相互转变需要一定的外力来驱动,驱动方式存在多种,例如:机械力、磁场驱动、压电驱动、气动驱动等。将Origami结构与双稳态材料有机结合,使得新型结构同时具有折纸结构的多状态特性和双稳态材料的稳定性。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题,本技术的目的在于提出一种具有双稳态特性的折纸变形结构,它通过外界施加磁场力来驱动其中的双稳态材料变形,从而促使整个结构的形态改变,该装置结构简单、稳定性好,可以应用于多个领域,如智能可变形结构和航空航天等。所述的一种具有双稳态特性的折纸变形结构,其特征在于包括折纸变形体,所述折纸变形体由6个立方体薄管组成,反对称双稳态圆柱壳设置在立方体薄管的相对两个角内侧上,6个立方体薄管的一端通过连接块连接,相邻的两个立方体薄管连接面能够围绕折痕转动,所述反对称双稳态圆柱壳的四边中部分别设置永磁体,永磁 ...
【技术保护点】
1.一种具有双稳态特性的折纸变形结构,其特征在于包括折纸变形体(1),所述折纸变形体(1)由6个立方体薄管(101)组成,反对称双稳态圆柱壳(2)设置在立方体薄管(101)的相对两个角内侧上,6个立方体薄管(101)的一端通过连接块(3)连接,相邻的两个立方体薄管(101)连接面能够围绕折痕转动,所述反对称双稳态圆柱壳(2)的四边中部分别设置永磁体(201),永磁体(201)上施加有外部磁场,用于产生变形所需的力。
【技术特征摘要】
1.一种具有双稳态特性的折纸变形结构,其特征在于包括折纸变形体(1),所述折纸变形体(1)由6个立方体薄管(101)组成,反对称双稳态圆柱壳(2)设置在立方体薄管(101)的相对两个角内侧上,6个立方体薄管(101)的一端通过连接块(3)连接,相邻的两个立方体薄管(101)连接面能够围绕折痕转动,所述反对称双稳态圆柱壳(2)的四边中部分别设置永磁体(201),永磁体(201)上施加有外部磁场,用于产生变形所需的力。2.根据权利要求1所述的一种具有双稳态特性的折纸变形结构,其特征在于立方体薄管(101)上的四条边缘线与连接块(3)连接处具有铰链的作用,相邻的两个面能够围绕其做转动,转动角度的不同,使折纸变形结构具有不同的状态及包含有不同的体积。3.根据权利要求1所述的一种具有双稳态特性的折纸变形结构,其特征在于立方体薄管(101)的四个内角中,其中两个内角为0度时,所包含的体积最小,体积=0,四个内角都为90度时,体积达到最大值。4.根据权利要求1所述的一种具有双稳态特性的折纸变形结构,其特征在于连接块(3)为中部设有折痕的薄板,其折痕起到了线性扭簧的作用,能够沿着折痕做相...
【专利技术属性】
技术研发人员:马伟力,张征,吴化平,李吉泉,鲍雨梅,丁浩,张焕青,
申请(专利权)人:浙江工业大学,
类型:新型
国别省市:浙江,33
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