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一种单自由度旋转对称的可折展盒子结构制造技术

技术编号:20809924 阅读:34 留言:0更新日期:2019-04-10 03:56
本发明专利技术公开了一种单自由度旋转对称的可折展盒子结构,包括十个面,依次为第一面、第二面、第三面、第四面、第五面、第六面、第七面、第八面、第九面、第十面;所述第一面和第二面相连作为可折展盒子结构的底并放置于中部,所述第三面、第四面、第五面、第六面、第七面、第八面、第九面、第十面置于所述第一面和第二面上方且首尾依次相连并与所述第一面和第二面组成的底面的四条边相连;本发明专利技术结构是过约束机构的组合,拥有较好的刚度,且可以完全折叠和展开,折叠时体积较小便于运输,按要求打开为工作状态时,工作空间较大;整个结构只具有一个自由度,运动控制简单;具有生产加工简单,运动控制方便,可靠性高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种单自由度旋转对称的可折展盒子结构
本专利技术涉及一种旋转对称可折展的盒子结构,具体涉及一种单自由度、大折展比的基于折纸结构的旋转对称的可折展盒子结构。
技术介绍
多面体结构因其较好的对称性,在航空航天、建筑结构、艺术品和日常生活中得到广泛地应用,但由于体积大、不利于运输,多面体结构常常只能用于固定场合。被SCIENCE期刊评为2014年年度十大科技突破的立方小卫星就是航空航天领域追求小型化低成本发射的典型代表,但其在轨状态工作空间狭小的缺点也制约着它的进一步应用。空间体状可折展结构是随着航天科技的发展而诞生的一种新型结构,它在发射过程中处于折叠收纳状态,体积容量最小;入轨后,体状可折展结构可按设计展开成较大的运营工作状态;返回或回收时,该结构可再次折叠收拢进入飞船。采用过约束机构为基本单元的空间可展结构有着高刚性,制造简单,成本低,可靠性高等优势。现有的空间可折展结构主要涉及平面或曲面上的折展,如太阳能帆板、卫星天线,而涉及体积方面的折展机构主要采用非刚性变形得到,变形过程不利于控制且不易重复操作,现有采用刚性变形的体状可展结构要么结构复杂,如C.M.Gosselin和D.Gag本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单自由度旋转对称的可折展盒子结构,其特征在于,包括十个面,依次为第一面、第二面、第三面、第四面、第五面、第六面、第七面、第八面、第九面、第十面;所述第一面和第二面相连作为可折展盒子结构的底并放置于中部,所述第三面、第四面、第五面、第六面、第七面、第八面、第九面、第十面置于所述第一面和第二面上方且首尾依次相连并与所述第一面和第二面组成的底面的四条边相连;所述第一面第一边与第二面第一边相邻并通过第一转动副相互连接,第一面能沿所述第一转动副轴线向盒子外方向转动直至与第二面重叠;所述第二面第三边与第三面第三边相邻并通过第二转动副相互连接,第二面能沿所述第二转动副轴线向盒子内方向转动直至与第三面...

【技术特征摘要】
1.一种单自由度旋转对称的可折展盒子结构,其特征在于,包括十个面,依次为第一面、第二面、第三面、第四面、第五面、第六面、第七面、第八面、第九面、第十面;所述第一面和第二面相连作为可折展盒子结构的底并放置于中部,所述第三面、第四面、第五面、第六面、第七面、第八面、第九面、第十面置于所述第一面和第二面上方且首尾依次相连并与所述第一面和第二面组成的底面的四条边相连;所述第一面第一边与第二面第一边相邻并通过第一转动副相互连接,第一面能沿所述第一转动副轴线向盒子外方向转动直至与第二面重叠;所述第二面第三边与第三面第三边相邻并通过第二转动副相互连接,第二面能沿所述第二转动副轴线向盒子内方向转动直至与第三面重叠;所述第一面第二边与第五面第二边相邻并通过第三转动副相互连接,第一面能沿所述第三转动副轴线向盒子内方向转动直至与第五面重叠;所述第一面第三边与第七面第三边相邻并通过第四转动副相互连接,第一面能沿所述第四转动副轴线向盒子内方向转动直至与第七面重叠;所述第二面第二边与第九面第二边相邻并通过第五转动副相互连接,第二面能沿所述第五转动副轴线向盒子内方向转动直至与第九面重叠;所述第三面第一边与第四面第一边相邻并通过第六转动副相互连接,第三面能沿所述第六转动副轴线先向盒子内方向后向盒子外方向转动直至与第四面共面;所述第四面第三边与第五面第三边相邻并通过第七转动副相互连接,第四面能沿所述第七转动副轴线向盒子内方向转动直至与第五面重叠;所述第五面第一边与第六面第一边相邻并通过第八转动副相互连接,第五面能沿所述第八转动副轴线向盒子外方向转动直至与第六面重叠;所述第六面第二边与第七面第二边相邻并通过第九转动副相互连接,第六面能沿所述第九转动副轴线向盒子内方向转动直至与第七面重叠;所述第七面第一边与第八面第一边相邻并通过第十转动副相互连接,第七面能沿所述第十转动副轴线先向盒子内方向后向盒子外方向转动直至与第八面共面;所述第八面第三边与第九面第三边相邻并通过第十一转动副相互连接,第八面能沿所述第十一转动副轴线向盒子内方向转动直至与第九面重叠;所述第九面第一边与第十面第一边相邻并通过第十二转动副相互连接,第九面能沿所述第十二转动副轴线向盒子外方向转动直至与第十面重叠;所述第十面第二边与第三面第二边相邻并通过第十三转动副相互连接,第十面能沿所述第十三转动副轴线向盒子内方向转动直至与第三面重叠;所述第十面、第三面、第二面、第九面首尾依次由所述第十三转动副、第二转动副、第五转动副、第十二转动副相连构成第一球面四连杆机构,所述第一面、第二面、第三面、第四面、第五面首尾依次由所述第一转动副、第二转动副、第六转动副、第七转动副、第三转动副相连构成第一球面五连杆机构,所述第一面、第五面、第六面、第七面首尾依次由所述第三转动副、第八转动副、第九转动副、第四转动副相连构成第二球面四连杆机构,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈焱顾元庆马家耀
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津,12

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