可变力矩弹力支撑结构制造技术

本实用新型专利技术提供一种可变力矩弹力支撑结构，包括抬升臂、底座、第一支撑臂B’E’、第二支撑臂C’G’、第一弹性部件F’G’和第二弹性部件H’E’；所述抬升臂与所述底座通过第一转轴A’转动连接；所述第一支撑臂B’E’的一端与所述抬升臂通过第二转轴B’转动连接，所述第二支撑臂C’G’的一端与所述底座通过第三转轴C’转动连接；所述第一支撑臂B’E’与所述第二支撑臂C’G’相交于第四转轴D’。可提高抬升臂工作效率40倍左右，并且当抬升臂位于最低点时不会出现自动向上抬起的情况，从而方便了可变力矩弹力支撑结构的使用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械工程
，具体涉及一种可变力矩弹力支撑结构。
技术介绍
在VEX机器人工程挑战赛中，常常需要使用弹力支撑结构，弹力支撑结构的一种具体应用场景为:在抬升臂上负重一定的物品，然后使抬升臂上升一定的高度，从而达到将物品放置到较高位置的功能，也就是说，抬升臂实质为一种升降部件。例如，在抬升臂上放置沙包，在装置规格被限定在长宽高均不超过45公分的情况下，高效地通过抬升臂将沙包举起放置到高74公分的檐槽内。如图1所示，为现有的弹力支撑结构的示意图，抬升臂I与支座2的交点为转轴A点，在抬升臂上选择转轴B点，在支座2上选取转轴D点，然后以B点为转轴安装第三支撑臂BC，以D点为转轴安装第四支撑臂DC，从而得到平行四边形结构AB⑶，在平行四边形结构ABCD的对角线处安装弹性单元AC，弹性单元AC可以为张紧皮筋，借助弹性单元AC，可减小支撑抬升臂I所需动力。现有的弹力支撑结构的主要缺点在于:当抬升臂I绕A点向下运动时，弹性单元AC所产生的弹力逐渐增大，从而增大了抬升臂I向下运动阻力，致使抬升臂I不能完全折叠；并且，当抬升臂I在马达3驱动下到达最低点时，由于弹性单元AC的作用，会使抬升臂I自动向上抬起，从而不方便弹力支撑结构的使用。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本技术提供一种可变力矩弹力支撑结构，具有抬升臂工作效率高，并且，当 抬升臂位于最低点时不会出现自动向上抬起的优点。本技术采用的技术方案如下:本技术提供一种可变力矩弹力支撑结构，包括抬升臂、底座、第一支撑臂B’ E’、第二支撑臂C’ 6’、第一弹性部件？’ G’和第二弹性部件H’ E’ ；所述抬升臂与所述底座通过第一转轴A’转动连接；所述第一支撑臂B’ E’的一端与所述抬升臂通过第二转轴B’转动连接，所述第二支撑臂C’G’的一端与所述底座通过第三转轴C’转动连接；所述第一支撑臂B’ E’与所述第二支撑臂C’ G’相交于第四转轴D’ ；在所述第一支撑臂B’ E’上取F’点，所述第一弹性部件F’G’的一端与所述第二支撑臂C’G’的另一端点G’固定连接，所述第一弹性部件F’ G’的另一端与所述F’点固定连接；在所述第二支撑臂C’ G’上取H’点，所述第二弹性部件H’ E’的一端与所述第一支撑臂B’ E’的另一端点E’固定连接，所述第二弹性部件H’ E’的另一端与所述H’点固定连接。优选的，所述第一转轴A’的水平位置高于所述第三转轴C’的水平位置。优选的，所述第一支撑臂B’ E’的长度与所述第二支撑臂C’ G’的长度相同。优选的，所述第一弹性部件F’ G’的长度与所述第二弹性部件H’ E’的长度相同。优选的，所述第一支撑臂B’ E’被所述第四转轴D’划分为第一子臂B’ D’和第二子臂D’ E’，所述第一子臂B’ D’的长度大于所述第二子臂D’ E’的长度；所述第二支撑臂C’ G’被所述第四转轴D’划分为第三子臂C’ D’和第四子臂D’ G’，所述第三子臂C’ D’的长度大于所述第四子臂D’ G’的长度。优选的，所述第一弹性部件F’ G’和所述第二弹性部件H’ E’均为捆绑在一起的一根以上橡皮筋。优选的，所述第一弹性部件F’ G’为捆绑在一起的60根橡皮筋。优选的，所述第二弹性部件H’ E’为捆绑在一起的60根橡皮筋。优选的，还包括动力驱动设备，所述动力驱动设备与所述抬升臂联动连接。优选的,所述动力驱动设备为马达。本技术的有益效果如下:本技术提供的可变力矩弹力支撑结构具有以下优点:本技术提供的可变力矩弹力支撑结构，可提高抬升臂工作效率40倍左右，并且当抬升臂位于最低点时不会出现自动向上抬起的情况，从而方便了可变力矩弹力支撑结构的使用。附图说明图1为现有技术 提供的弹力支撑结构的结构示意图；I抬升臂；2支座；3马达；AC弹性单元；BC第三支撑臂；DC第四支撑臂；图2为本专利技术提供的可变力矩弹力支撑结构中抬升臂升起状态的结构示意图；图3为本专利技术提供的可变力矩弹力支撑结构中抬升臂降落状态的结构示意图；4—底座；B’ E’ —第一支撑臂；C’ G’ —第二支撑臂；F’ G’ —第一弹性部件；H’ E’ 第二弹性部件。具体实施方式以下结合附图对本技术进行详细说明:本技术提供一种可变力矩弹力支撑结构，包括抬升臂、底座、第一支撑臂B’ E’、第二支撑臂C’ 6’、第一弹性部件？’ G’和第二弹性部件H’ E’ ；所述抬升臂与所述底座通过第一转轴A’转动连接；所述第一支撑臂B’ E’的一端与所述抬升臂通过第二转轴B’转动连接，所述第二支撑臂C’ G’的一端与所述底座通过第三转轴C’转动连接；所述第一支撑臂B’ E’与所述第二支撑臂C’ G’相交于第四转轴D’ ；在所述第一支撑臂B’ E’上取F’点，所述第一弹性部件F’G’的一端与所述第二支撑臂C’G’的另一端点G’固定连接，所述第一弹性部件F’ G’的另一端与所述F’点固定连接；在所述第二支撑臂C’ G’上取H’点，所述第二弹性部件H’ E’的一端与所述第一支撑臂B’ E’的另一端点E’固定连接，所述第二弹性部件H’ E’的另一端与所述H’点固定连接。作为一种具体实现方式，如图2-3所示，第一转轴A’的水平位置高于所述第三转轴C’的水平位置。第一支撑臂B’ E’的长度与所述第二支撑臂C’G’的长度相同。第一弹性部件F’G’的长度与所述第二弹性部件H’E’的长度相同。所述第一支撑臂B’ E’被所述第四转轴D’划分为第一子臂B’ D’和第二子臂D’ E’，所述第一子臂B’ D’的长度大于所述第二子臂D’ E’的长度；所述第二支撑臂C’ G’被所述第四转轴D’划分为第三子臂C’ D’和第四子臂D’ G’，所述第三子臂C’ D’的长度大于所述第四子臂D’ G’的长度。第一弹性部件F’ G’和所述第二弹性部件H’ E’均为捆绑在一起的一根以上橡皮筋；其中，橡皮筋具体数量可以为60根。还包括动力驱动设备，所述动力驱动设备与所述抬升臂联动连接。动力驱动设备包括但不限于马达。结合图2和图3，本技术提供的可变力矩弹力支撑结构的工作原理为:将第一支撑臂B’ E’、第二支撑臂C’ G’、第一弹性部件F’ G’和第二弹性部件H’ E’所组成的装置称为张力架。当抬升臂绕第一转轴A’向下转动时，支撑角B’D’C’逐渐减小，从而导致张力架所产生的实际支撑力小于抬升臂结构本身重力，于是，抬升臂自动下沉折叠。当抬升臂绕第一转轴A’向上转动时，支撑角B’ D’ C’逐渐增大，由于支撑角增大，从而导致张力架所产生的实际支撑力大于抬升臂结构与负重质量之和，于是抬升臂张开。在抬升臂绕第一转轴A’向上或向下转动时，以动力驱动装置为马达为例，马达仅需在抬升臂从最低点向上开始转动时以及从最高点向下开始转动的两个初阶段提供动力，而此两个初阶段，抬升臂负重力的方向与抬升臂之间夹角很小，因此，此时马达仅需提供较小的动力即可。因此，本技术提供的可变力矩弹力支撑结构，可提高抬升臂工作效率40倍左右，并且当抬升臂位于最低点时不会出现自动向上抬起的情况，从而方便了可变力矩弹力支撑结构的使用。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变力矩弹力支撑结构，其特征在于，包括抬升臂、底座、第一支撑臂B’E’、第二支撑臂C’G’、第一弹性部件F’G’和第二弹性部件H’E’；所述抬升臂与所述底座通过第一转轴A’转动连接；所述第一支撑臂B’E’的一端与所述抬升臂通过第二转轴B’转动连接，所述第二支撑臂C’G’的一端与所述底座通过第三转轴C’转动连接；所述第一支撑臂B’E’与所述第二支撑臂C’G’相交于第四转轴D’；在所述第一支撑臂B’E’上取F’点，所述第一弹性部件F’G’的一端与所述第二支撑臂C’G’的另一端点G’固定连接，所述第一弹性部件F’G’的另一端与所述F’点固定连接；在所述第二支撑臂C’G’上取H’点，所述第二弹性部件H’E’的一端与所述第一支撑臂B’E’的另一端点E’固定连接，所述第二弹性部件H’E’的另一端与所述H’点固定连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王皓岳，李欢，
申请(专利权)人：王皓岳，李欢，
类型：实用新型
国别省市：