一种基于折纸的可折展灯具制造技术

本发明专利技术公开一种基于折纸的可折展灯具，包括灯体、灯座、底座、外电机和外收线轮，灯座为环形框架结构，灯座固定安装于底座上，灯座顶部通过中空的连接杆与灯体连接；灯体是由六个连杆组和八个小立方体组成，每个连杆组由一个旋转体和四个刚性连杆相互铰接组成，每个连杆组的四个刚性连杆分别与对应旋转体周向相邻的四个小立方体铰接；灯体内有两个空间位置相对的旋转体内均设置有内电机、内收线轮和内牵引线，内电机用于驱动内收线轮，每个内收线轮上连接有四根内牵引线的一端，各个内牵引线的另一端分别与对应的四个小立方体相连；外电机用于驱动外收线轮，外收线轮上连接有外牵引线的一端，外牵引线的另一端与位于灯体最下方的小立方体相连。小立方体相连。小立方体相连。

【技术实现步骤摘要】
一种基于折纸的可折展灯具


[0001]本专利技术涉及LED照明设备
，特别是涉及一种可实现多种折展模式的折叠灯具。

技术介绍

[0002]目前，随着技术的发展与人们生活水平的提高，各种折叠灯具应运而生，但目前市场上折叠灯具类产品大多形态变化单一，且自动化程度较低，且部分灯具不便于物流运输。
[0003]专利文件201910306034.6提出了一种装饰水晶台灯，其主要技术方案是底座内设有齿轮盘槽、齿轮轴、齿轮盘、螺纹槽、支撑架，使得所述齿轮盘转动时，螺纹槽推动支撑架沿齿轮盘直径方向滑动以防止出现台灯重心不稳的情况，台灯的反射板可以伸展和折叠，使灯光的照射范围更广，水晶饰品可以动态转动，装饰效果更好，但是本方法的缺点是灯体不可拆卸，不便于运输。
[0004]专利文件202023334242.4提出了一种可折叠灯具，其主要技术方案是灯具包括主体部、固定灯座、转动灯座，转动灯座连接有延伸部，延伸部连接有转动管，所述转动管内设有穿线口，延伸部上设有连接转动灯座及穿线口的布线通道，结构设计合理，利于装配和运输，且导线不易受到拉扯或被其他部件拉伤，但是本方法的缺点是灯具的折叠变形方式单一，且折叠无法自动进行。
[0005]本技术能够自动化地实现多种折展形态变化，灯体部分便于运输，灯具形态变化的同时使得灯具的照明角度与亮度相应变化，极大提高了装饰性、趣味性与实用性。
[0006]其次，基于原有Wohlhart多面体通过运动分叉设计为可编程超材料开辟了一条新途径，我们通过增加驱动条件以及外部约束，为Wohlhart多面体的分叉运动提供了一套驱动方案，即给机械可编程超材料的一个单元提供了一套驱动方案，进而可以实现机械超材料可调性和可编程性。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种具有多条预定义可靠变形路径的单自由度可重构模块的折展灯具。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0009]一种基于折纸的可折展灯具，包括灯体和灯座，还包括底座、外电机和外收线轮，所述灯座为环形框架结构，灯座固定安装于所述底座上，所述灯座顶部通过中空的连接杆与所述灯体连接；
[0010]所述灯体是由六个连杆组和八个小立方体组成的沃尔哈特Wohlhart六面体结构，每个所述连杆组由一个旋转体和四个刚性连杆相互铰接组成，各个所述旋转体分别位于灯体的六个面，八个小立方体分别位于灯体的八个角，每个所述连杆组的四个刚性连杆分别与对应旋转体周向相邻的四个小立方体铰接；
[0011]灯体内有两个空间位置相对的所述旋转体内均设置有内电机、内收线轮和内牵引
线，每个旋转体的侧壁上还设有走线槽，所述内电机用于驱动内收线轮，每个所述内收线轮上连接有四根内牵引线的一端，各个所述内牵引线的另一端经设置在旋转体内的导引柱导引后，从各个所述走线槽穿出并分别与对应的四个小立方体相连；
[0012]所述底座和所述外电机放置于同一平台，所述外电机用于驱动所述外收线轮，所述外收线轮上连接有外牵引线的一端，外牵引线的另一端穿过所述连接杆与位于灯体最下方的小立方体相连。
[0013]进一步的，所述旋转体的尺寸为长
×
宽
×
高＝a
×
a
×
b的矩形旋转体结构，小立方体的尺寸为长
×
宽
×
高＝b
×
b
×
b，刚性连杆的尺寸为长
×
宽＝a
×
b，旋转体的高度边与刚性连杆的宽度边铰接。
[0014]进一步的，所述沃尔哈特Wohlhart六面体结构包括六面体上居于各面中心的旋转体、位于顶点处的八个小立方体块，以及连接各个旋转体棱边与小立方体棱边的24块刚性连杆。
[0015]进一步的，根据旋转体位置的不同，其内部不同方向上安装有配重。
[0016]进一步的，所述旋转体和小立方体内均内置有LED灯珠作为光源，LED灯珠之间采用串联连接。
[0017]进一步的，每个旋转体内置有两个功率为1W的LED灯珠，作为主光源；每个小立方体块内置有一个功率为1W的LED灯珠，作为副光源，连接内电机的导线及连接LED灯珠的导线均沿刚性连杆侧面、旋转体、小立方体的边缘布置，由顶部穿过连接杆及灯座，与位于灯座底部的灯具内置控制系统连接，内置控制系统还通过导线与外电机连接，在旋转体及小立方体上设有孔隙，用于穿设导线，便于布置线路。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的技术方案所带来的有益效果是：
[0019]1.本专利技术灯具能够自动化地实现多种折展形态变化，通过形态变化改变灯具的照明角度与亮度，极大的扩展了灯具使用场景，提高了灯具的实用性与适应性。
[0020]2.本专利技术灯具的驱动方案充分发挥了Wohlhart六面体具有单自由度与多运动分叉点的特性，吸引使用者探究机构运动原理，对使用者的机械结构知识具有启蒙与科普作用。
[0021]3.本专利技术灯具能够自动化地实现多种折展形态变化，使得灯体部分收纳占用空间小，便于运输。灯具形态变化的同时灯具的照明角度与亮度相应变化，提高了趣味性的同时，在心理层面为使用者提供更多情绪选择。灯具灵活的折展变化适应了更多家居空间，大大提高了实用性。
[0022]4.本专利技术三种外形状态下具有不同的整体刚度和动力学性能，可在不同角度下验证结构的模态特征和刚度特性，进行动力学和静力学教学演示，使得该专利技术在机构学等学科的科普领域有较大潜力。
[0023]5.本专利技术的B0到EP过程为正泊松比变化过程，EC到B0的变化过程为负泊松比过程。在机构学泊松比的认识实验中，可以通过驱动模块驱动灯具变形，展示正泊松比和负泊松比变化过程的不同，不同泊松比的变化过程利用灯具灯光的闪烁频率进行区分，如正泊松比变化为常亮，负泊松比变化为闪烁。本专利技术可用一套教具实现机构学两种泊松比的变形过程，并通过灯光变化进行标识，可以让学生对机构学泊松比的知识有更深的认识。自动化的驱动系统可以进行重复的实验展示，且同时支持变形过程点动和连续控制，进一步加
深学生对泊松比、手性等较难理解知识的认识水平。
[0024]6.本专利技术灯具在不同折展形态下所具有的特征，使得灯具兼顾装饰性与便捷运输两大优势。在实际使用中，灯具收缩至EC状态进行运输，提高了空间利用率，避免了灯具连接强度较小处与其他部分的碰撞，降低运输难度。灯具展开至B0状态进行照明，提高了观赏性与美观性。为解决高档装饰性灯具运输安装困难提供了一种可参考的方式。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例的架构基础——沃尔哈特Wohlhart六面体结构；
[0026]图2是本专利技术实施例的可折展灯具的整体结构示意图；
[0027]图3是本专利技术实施例的灯体结构示意图；
[0028]图4是本专利技术实施例的连杆组+旋转体+收线轮示意图；
[0029]图5是本专利技术实施例的内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于折纸的可折展灯具，包括灯体和灯座，其特征在于，还包括底座、外电机和外收线轮，所述灯座为环形框架结构，灯座固定安装于所述底座上，所述灯座顶部通过中空的连接杆与所述灯体连接；所述灯体是由六个连杆组和八个小立方体组成的沃尔哈特Wohlhart六面体结构，每个所述连杆组由一个旋转体和四个刚性连杆相互铰接组成，各个所述旋转体分别位于灯体的六个面，八个小立方体分别位于灯体的八个角，每个所述连杆组的四个刚性连杆分别与对应旋转体周向相邻的四个小立方体铰接；灯体内有两个空间位置相对的所述旋转体内均设置有内电机、内收线轮和内牵引线，每个旋转体的侧壁上还设有走线槽，所述内电机用于驱动内收线轮，每个所述内收线轮上连接有四根内牵引线的一端，各个所述内牵引线的另一端经设置在旋转体内的导引柱导引后，从各个所述走线槽穿出并分别与对应的四个小立方体相连；所述底座和所述外电机放置于同一平台，所述外电机用于驱动所述外收线轮，所述外收线轮上连接有外牵引线的一端，外牵引线的另一端穿过所述连接杆与位于灯体最下方的小立方体相连。2.根据权利要求1所述一种基于折纸的可折展灯具，其特征在于，所述旋转体的尺寸为长
×
宽
×
高＝a
×
a
×
b的矩形旋转体结构，小立方体的尺寸为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈焱，白悦，岳修龙，李晓蕾，张冰聪，张霄，贾皓璇，
申请(专利权)人：天津大学浙江国际创新设计与智造研究院，
类型：发明
国别省市：