多体杆件锁定变胞机构制造技术

本发明专利技术涉及多体杆件锁定变胞机构，包括多条并联设置的变胞运动链，所有所述变胞运动链沿圆周方向均匀间隔设置，所述变胞运动链设计成对称结构，包括设置在中间的变胞运动副A，所述变胞运动副A两侧分别连接有构件A，所述构件A通过转动副A与构件B连接，所述构件B通过转动副B与构件C连接，所述构件C通过变胞运动副B与构件D连接，同一侧的所有所述构件D端部通过转动副C连接，同一侧的相邻两个转动副B通过柔性构件连接。该变胞机构具有对称性好、所有变胞运动副可以同时起作用也可以单独起作用、运动副的变化由外力控制、结构变胞后的形状可以通过一些特殊要求的地方等优点。过一些特殊要求的地方等优点。过一些特殊要求的地方等优点。

【技术实现步骤摘要】
多体杆件锁定变胞机构

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[0001]本专利技术涉及变胞机构
，具体涉及多体杆件锁定变胞机构。

技术介绍
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[0002]变胞机构是指机构连续运动的过程中，其拓扑结构特征至少发生两次及以上突变，且导致运动和动力特性发生巨变的机构。
[0003]按变胞方式分，变胞机构可分为杆件锁定变胞机构、几何锁定变胞机构和变副锁定变胞机构三类。
[0004]1)杆件锁定变胞机构。该类机构构态的变换是通过锁定机构中的某些构件来实现，如图4所示的平面刹车变胞机构构态的变换就是分别使构件6和5锁定来实现，因此，按变胞方式分类此机构属于杆件锁定变胞机构。
[0005]2)几何锁定变胞机构。该类机构构态的变换是通过机构中的某些构件特殊的几何形状、尺寸和几何位置来实现。如双曲柄平行四边行变胞机构构态的变换就是利用了该机构的特殊的位置来实现；如图5所示的间歇变胞机构是利用轮盘径向沟槽的几何形状实现构态的变换，另外，后面要提到的水下变胞车是利用构件形状的变化来实现构态变换。
[0006]3)变副锁定变胞机构。该类机构构态的变换是利用运动副类型的变化、运动副中约束的变化来实现。如我们常见的煤气灶点火机构等就是利用了转动副与移动副之间的转换来实现构态变换。此外，有一些机构是多种组合的变胞机构。
[0007]变胞思想自1998年提出后，对机器人结构研究有了新的推进和进展。伦敦大学戴建生教授利用变胞原理开发研制出变胞球机构。其结构和活动度在运行中变化，由此提供了额外的活动度，便于控制，变胞方式采用旋转自锁。北京航空航天大学田娜、丁希仑等开发的火星变胞探测车，利用变胞原理采用构件变换，使该车型变换不同的行走方式。新加坡南洋理工大学Chen等开发的变胞水下车[71]就是利用变胞思想变换车型，由微机控制8个盛有水的球体的膨胀和收缩来实现其构态的变化，完成所需的任务。如果延伸运动转向机构[72]为运动限定机构也是变胞机构，除此之外变胞机构还具有广泛的应用范围。因此，研究出新的变胞机构，尤其是结构对称性好、变胞控制容易、变胞后的形状独特的变胞机构具有良好的应用前景。
[0008]需要说明的是，上述内容属于专利技术人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

技术实现思路
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[0009]本专利技术的目的在于解决现有技术所存在的问题，提供多体杆件锁定变胞机构，给出了一种新型的变胞机构，该变胞机构具有对称性好、所有变胞运动副可以同时起作用也可以单独起作用、运动副的变化由外力控制、结构变胞后的形状可以通过一些特殊要求的地方等优点。
[0010]本专利技术通过采取以下技术方案实现上述目的：
[0011]多体杆件锁定变胞机构，包括多条并联设置的变胞运动链，所有所述变胞运动链
沿圆周方向均匀间隔设置，所述变胞运动链设计成对称结构，包括设置在中间的变胞运动副A，所述变胞运动副A两侧分别连接有构件A，所述构件A通过转动副A与构件B连接，所述构件B通过转动副B与构件C连接，所述构件C通过变胞运动副B与构件D连接，同一侧的所有所述构件D端部通过转动副C连接，同一侧的相邻两个转动副B通过柔性构件连接。
[0012]所述变胞运动副A为变元素变胞运动副、组合变胞运动副、附加约束变胞运动副、几何限动运动件变胞运动副和单向变胞运动副中的一种；所述变胞运动副B为变元素变胞运动副、组合变胞运动副、附加约束变胞运动副、几何限动运动件变胞运动副和单向变胞运动副中的一种。
[0013]所述变胞运动链为四条。
[0014]本专利技术采用上述技术方案，能够带来如下有益效果：
[0015]本申请的多体杆件锁定变胞机构具有结构对称、所有变胞运动副可以同时起作用也可以单独起作用、运动副的变化由外力控制、结构变胞后的形状可以通过一些特殊要求的地方等优点。
附图说明：
[0016]图1为本专利技术变胞机构的结构示意图；
[0017]图2为本专利技术变胞机构变胞前的左视图；
[0018]图3为本专利技术变胞机构变胞后的左视图；
[0019]图4为现有平面刹车变胞机构构态的变换结构示意图；
[0020]图5为现有间歇变胞机构的结构示意图；
[0021]图中，1、变胞运动链，2、变胞运动副A，3、构件A，4、转动副A，5、构件B，6、转动副B，7、构件C，8、变胞运动副B，9、构件D，10、转动副C，11、柔性构件。
具体实施方式：
[0022]为了更清楚的阐释本专利技术的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
[0023]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0024]本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
[0025]在本专利技术中，术语“并联”、“圆周方向”、“A”、“B”、“C”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的位置。
[0026]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“设置”、“连接”、“连通”等术语应做广义理解，例如，“设有”和“设置”可以是固定安装，也可以是可拆卸安装，或成一体；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0027]如图1
‑
3所示，多体杆件锁定变胞机构，包括多条并联设置的变胞运动链1，所有所述变胞运动链1沿圆周方向均匀间隔设置，所述变胞运动链1设计成对称结构，包括设置在
中间的变胞运动副A2，所述变胞运动副A2两侧分别连接有构件A3，所述构件A3通过转动副A4与构件B5连接，所述构件B5通过转动副B6与构件C7连接，所述构件C7通过变胞运动副B8与构件D9连接，同一侧的所有所述构件D9端部通过转动副C10连接，同一侧的相邻两个转动副B6通过柔性构件11连接。
[0028]所述变胞运动副A2为变元素变胞运动副、组合变胞运动副、附加约束变胞运动副、几何限动运动件变胞运动副和单向变胞运动副中的一种；所述变胞运动副B为变元素变胞运动副、组合变胞运动副、附加约束变胞运动副、几何限动运动件变胞运动副和单向变胞运动副中的一种。
[0029]所述变胞运动链1设有四条。
[0030]上述具体实施方式不能作为对本专利技术保护范围的限制，对于本
的技术人员来说，对本专利技术实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本专利技术的保护范围内。
[0031]本专利技术未详述之处，均为本
技术人员的公知技术。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多体杆件锁定变胞机构，其特征在于，包括多条并联设置的变胞运动链，所有所述变胞运动链沿圆周方向均匀间隔设置，所述变胞运动链设计成对称结构，包括设置在中间的变胞运动副A，所述变胞运动副A两侧分别连接有构件A，所述构件A通过转动副A与构件B连接，所述构件B通过转动副B与构件C连接，所述构件C通过变胞运动副B与构件D连接，同一侧的所有所述构件D端部通过转动副C连接，同一侧的相邻两个转动副B通过柔性构件...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞先，郭宗和，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：