本实用新型专利技术提供了一种LEMs抗拉柔性铰链，其能解决传统柔性铰链结构能承受的轴向载荷较小、抗拉强度低的问题。其包括上拉伸片段、下拉伸片段、左侧拉伸扭转片段与右侧拉伸扭转片段，上拉伸片段、下拉伸片段的两端分别通过连接片段与左侧拉伸扭转片段、右侧拉伸扭转片段连接成呈十字形的整体，其特征在于：在上拉伸片段与下拉伸片段之间还设置有与连接片段平行的中央拉伸片段，从而在中央拉伸片段两侧分别形成竖向镂空槽。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及LEMS柔性铰链结构领域，具体为一种LEMs抗拉柔性铰链。
技术介绍
Lamina Emergent Mechanisms (LEMs)是一种从平面材料中制造，并且能够浮出制造平面的机械装置。此种机械装置通过使柔性部位变形来实现所需的运动，因此是一种柔顺机构。LEMs在拥有其他柔顺机构优点的同时，能采用成本较轻的加工工艺(如剪切、冲孔、落料等)。LEMs的平面特性使得其在储藏和运输成本方面亦有优势。国内外学者的研宄方向主要集中在LEMs运动副的开发以及驱动方式的研宄。Jacobsen等人设计了一种目前较常用的关节--LET (Lamina Emergent Tors1n)，该关节是一种类似于铰链的柔顺部件，不同于铰链通过旋转彼此相对运动的表面来获得运动，柔顺关节通过材料的变形获得所需运动，其特点是结构简单，制造工艺也不复杂，同时拥有较大的转动范围，等效刚度较小，并且符合LEMs的平面特性，因此，不管在微观还是宏观领域，LET均有很大范围的应用场景。传统的柔性铰链结构如图1所示，其包括上拉伸片段1、下接伸片段8以及左侧拉伸扭转片段11、右侧拉伸扭转片段12，其中上拉伸片段1、下拉伸片段8与左侧拉伸扭转片段11、右侧拉伸扭转片段12之间分别通过连接片段2、6连接成“十”字形整体，其能承受的轴向载荷较小，其在载荷较大的情况下会产生连带运动从而影响运动精度。
技术实现思路
本技术提供了一种LEMs抗拉柔性铰链，其能解决传统柔性铰链结构能承受的轴向载荷较小、抗拉强度低的问题。一种LEMs抗拉柔性铰链，其包括上拉伸片段、下拉伸片段、左侧拉伸扭转片段与右侧拉伸扭转片段，所述上拉伸片段、下拉伸片段的两端分别通过连接片段与左侧拉伸扭转片段、右侧拉伸扭转片段连接成呈十字形的整体，其特征在于:在所述上拉伸片段与下拉伸片段之间还设置有与所述连接片段平行的中央拉伸片段，从而在所述中央拉伸片段两侧分别形成竖向镂空槽。其进一步特征在于:所述左侧拉伸扭转片段、右侧位抻扭转片段上分别开有水平镂空槽，所述水平镂空槽与所述竖向镂空槽连通形成两个沿所述中央拉伸片段镜向对称的T形镂空槽；所述左侧拉伸扭转片段的水平镂空槽将所述左侧拉伸扭转片段分隔成左上扭转片段、左拉伸片段和左下扭转片段；所述右侧拉伸扭转片段的水平镂空槽将所述右侧拉伸扭转片段分隔成右上扭转片段、右拉伸片段和右下扭转片段。与传统柔性铰链结构的相比较，本技术的有益效果在于:其在上拉伸片段、下拉伸片段之间还设置了与连接片段相平行的中央拉伸片段，从而大大提高了柔性铰链承受轴向拉伸荷载的能力；同时，其将原有的左侧拉伸扭转片段、右侧拉伸扭转片段设置成为镂空状，是为了适当降低抗拉柔性铰链的弯曲刚度，尽量减少因中央拉伸片段的设置而对抗拉柔性铰链弯曲刚度的影响。【附图说明】 图1为传统柔性铰链结构示意图；图2为技术柔性铰链结构示意图。【具体实施方式】见图2，本技术一种LEMs抗拉柔性铰链，其包括上拉伸片段1、下拉伸片段8、左侧拉伸扭转片段与右侧拉伸扭转片段，上拉伸片段1、下拉伸片段8的两端分别通过连接片段2、6与左侧拉伸扭转片段、右侧拉伸扭转片段连接成呈十字形的整体，在上拉伸片段I与下拉伸片段8之间还设置有与连接片段2、6平行的中央拉伸片段7，从而在中央拉伸片段7两侧分别形成两条竖向镂空槽9-1、9-2。左侧拉伸扭转片段开有与竖向镂空槽9-1连通的水平镂空槽10-1、右侧位抻扭转片段开有与竖向水平镂空槽9-2连通的水平镂空槽10-2，水平镂空槽10-1与竖向镂空槽9-1连通形成的T形镂空槽、和水平镂空槽10-2与竖向镂空槽9-2连通形成的T形镂空槽沿中央拉伸片段7镜向对称；左侧拉伸扭转片段的水平镂空槽10-1将左侧拉伸扭转片段分隔成左上扭转片段3-1、左拉伸片段4-1和左下扭转片段5-1 ;右侧拉伸扭转片段的水平镂空槽10-2将右侧拉伸扭转片段分隔成右上扭转片段3-2、右拉伸片段4-2和右下扭转片段5-2。实验证明，本技术的LEMs抗拉柔性铰链能够承受的轴向抗拉荷载与传统的柔性铰链相较能提高6倍左右。【主权项】1.一种LEMs抗拉柔性铰链，其包括上拉伸片段、下拉伸片段、左侧拉伸扭转片段与右侧拉伸扭转片段，所述上拉伸片段、下拉伸片段的两端分别通过连接片段与左侧拉伸扭转片段、右侧拉伸扭转片段连接成呈十字形的整体，其特征在于:在所述上拉伸片段与下拉伸片段之间还设置有与所述连接片段平行的中央拉伸片段，从而在所述中央拉伸片段两侧分别形成竖向镂空槽。2.根据权利要求1所述一种LEMs抗拉柔性铰链，其特征在于:所述左侧拉伸扭转片段、右侧位抻扭转片段上分别开有水平镂空槽，所述水平镂空槽与所述竖向镂空槽连通形成两个沿所述中央拉伸片段镜向对称的T形镂空槽。3.根据权利要求2所述一种LEMs抗拉柔性铰链，其特征在于:所述左侧拉伸扭转片段的水平镂空槽将所述左侧拉伸扭转片段分隔成左上扭转片段、左拉伸片段和左下扭转片段；所述右侧拉伸扭转片段的水平镂空槽将所述右侧拉伸扭转片段分隔成右上扭转片段、右拉伸片段和右下扭转片段。【专利摘要】本技术提供了一种LEMs抗拉柔性铰链，其能解决传统柔性铰链结构能承受的轴向载荷较小、抗拉强度低的问题。其包括上拉伸片段、下拉伸片段、左侧拉伸扭转片段与右侧拉伸扭转片段，上拉伸片段、下拉伸片段的两端分别通过连接片段与左侧拉伸扭转片段、右侧拉伸扭转片段连接成呈十字形的整体，其特征在于：在上拉伸片段与下拉伸片段之间还设置有与连接片段平行的中央拉伸片段，从而在中央拉伸片段两侧分别形成竖向镂空槽。【IPC分类】F16C11/12【公开号】CN204704259【申请号】CN201520411936【专利技术人】曹毅, 刘凯, 王强, 葛姝翌, 丁锐, 周辉 【申请人】江南大学【公开日】2015年10月14日【申请日】2015年6月16日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种LEMs抗拉柔性铰链，其包括上拉伸片段、下拉伸片段、左侧拉伸扭转片段与右侧拉伸扭转片段，所述上拉伸片段、下拉伸片段的两端分别通过连接片段与左侧拉伸扭转片段、右侧拉伸扭转片段连接成呈十字形的整体，其特征在于：在所述上拉伸片段与下拉伸片段之间还设置有与所述连接片段平行的中央拉伸片段，从而在所述中央拉伸片段两侧分别形成竖向镂空槽。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曹毅，刘凯，王强，葛姝翌，丁锐，周辉，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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