一种基于双稳态三角圆柱形折纸结构的恒扭矩输出装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于双稳态三角圆柱形折纸结构的恒扭矩输出装置，外壳体包括底座、侧壁和上圈座；底座的上表面固定有多根导杆，多根导杆上滑动连接有下端盖；正刚度机构包括上端盖和正刚度柔顺梁；正刚度柔顺梁均匀布置在上端盖的四周，且与上圈座的内侧壁固定；双稳态三角圆柱形折纸机构的两端分别与下端盖和上端盖连接；驱动机构用于带动下端盖沿着导杆上下运动。本发明专利技术利用双稳态三角圆柱形折纸机构特有的负刚度特征和正刚度柔顺梁匹配，实现恒扭矩输出，且具有较大的恒扭矩范围和足够的平坦度；双稳态三角圆柱形折纸机构可以改变层数和尺寸大小，使其具有较好的可替换性，可以适用于不同恒扭矩范围的场所。以适用于不同恒扭矩范围的场所。以适用于不同恒扭矩范围的场所。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双稳态三角圆柱形折纸结构的恒扭矩输出装置


[0001]本专利技术涉及恒扭输出
，更具体的说是涉及一种基于双稳态三角圆柱形折纸结构的恒扭矩输出装置。

技术介绍

[0002]折纸结构具有良好的折叠特性，尤其是双稳态三角圆柱形折纸结构，它具有相当高的压缩比和双稳态特性，这些特性使得折纸结构在医疗、人体康复以及机械领域有良好的前景。刚性折纸结构在折痕处设计成弹性折痕，折痕材料弯曲、拉伸扭转具有非线性变化特性，可以实现双稳态特性。匹配合适的正刚度装置后，可以成为很好的恒扭矩输出。
[0003]现有的恒扭矩输出机械装置的潜在应用主要包括机构的动态和静态平衡、人体关节康复器械和人类移动辅助设备。其原理是利用柔顺机构的尺寸外形设计和利用刚性零件组成的，用于输出轴的恒扭矩，但通过设计外形尺寸来制作恒扭矩输出装置，过程复杂；刚性零件组装的恒扭矩输出装置过于笨重，不够轻巧，不适合用于人体康复，且恒扭矩范围小和平坦度不够，同时存在运动副间隙、摩擦和磨损的问题。然而采用柔顺梁作为正刚度结构，其转角大、正刚度特性好，且柔顺梁作为柔顺机构单元，依靠变形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双稳态三角圆柱形折纸结构的恒扭矩输出装置，其特征在于，包括：外壳体(1)、正刚度机构(2)、双稳态三角圆柱形折纸机构(3)和驱动机构(4)；所述外壳体(1)包括底座(11)、侧壁(12)和上圈座(13)；所述侧壁(12)底端与所述底座(11)固定连接，所述侧壁(12)顶端与所述上圈座(13)转动连接；所述底座(11)的上表面固定有多根导杆(14)，多根所述导杆(14)围绕所述底座(11)的中心环绕布置；多根所述导杆(14)上滑动连接有下端盖(15)；所述正刚度机构(2)包括上端盖(21)和正刚度柔顺梁(22)；所述上端盖(21)对应布置在所述下端盖(15)上方；所述正刚度柔顺梁(22)的数量为多个，且均匀布置在所述上端盖(21)的四周；所述正刚度柔顺梁(22)一端与所述上端盖(21)的边沿固定，另一端与所述上圈座(13)的内侧壁固定；所述双稳态三角圆柱形折纸机构(3)的两端分别与所述下端盖(15)和上端盖(21)连接；所述驱动机构(4)用于带动所述下端盖(15)沿着所述导杆(14)上下运动。2.根据权利要求1所述的一种基于双稳态三角圆柱形折纸结构的恒扭矩输出装置，其特征在于，所述双稳态三角圆柱形折纸机构(3)包括三层圆柱型折纸筒(31)和两个六边形环(32)；每两个相邻的所述圆柱型折纸筒(31)通过所述六边形环(32)连接；每层所述圆柱型折纸筒(31)包括六组铰链单元(311)；每组所述铰链单元(311)包括两个三角形板(3111)；两块所述三角形板(3111)通过第一软弹性铰链(3112)连接形成平行四边形；两个所述三角形板(3111)分别具有第二软弹性铰链(3113)，所述第二软弹性铰链(3113)用于将三层所述圆柱型折纸筒(31)连接成型，并与所述上端盖(21)和下端盖(15)连接。3.根据权利要求2所述的一种基于双稳态三角圆柱形折纸结构的恒扭矩输出装置，其特征在于，所述三角形板(3111)...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊峰，陈威龙，廖弘，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：