專利名稱：一種七轉(zhuǎn)動副可展單元及采用該可展單元的空間可展機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種七轉(zhuǎn)動副可展單元及采用該可展單元的空間可展機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著航天器功能日益復(fù)雜，對航天器的能源需求大幅增長，使得航天器太陽能電池陣的面積也隨之大幅度增長，如國際空間站這樣復(fù)雜大型的航天器，太陽能電池陣面積龐大，但航天器的包絡(luò)尺寸卻受到運載火箭有效載荷艙容積的限制，這就需要在發(fā)射階段可以收縮為體積很小，而在運行階段又能展開成大面積或者大體積的高折疊比可展機(jī)構(gòu)。 可展機(jī)構(gòu)在空間站、通訊衛(wèi)星平臺、太空望遠(yuǎn)鏡、航天飛機(jī)、星球探測器等航天器上被廣泛采用。如空間站基礎(chǔ)骨架、可展開/收攏的空間機(jī)械臂、空間伸展臂、大口徑可展開天線、大型柔性太陽帆板支架等。根據(jù)國外航天器已付諸應(yīng)用的空間可展機(jī)構(gòu)的資料，空間可展機(jī)構(gòu)通常分為三種桿狀可展機(jī)構(gòu)、面狀可展機(jī)構(gòu)和體狀可展機(jī)構(gòu)。其中可展開成平面的面狀可展機(jī)構(gòu)被大量應(yīng)用于太陽能電池陣、衛(wèi)星天線支撐架等領(lǐng)域，是目前應(yīng)用最多的一類可展機(jī)構(gòu)。根據(jù)可展機(jī)構(gòu)的組成原理，可展機(jī)構(gòu)又可以分為鉸接式可展機(jī)構(gòu)和柔性材料可展機(jī)構(gòu)兩大類，前者由運動副和連桿組成，此類機(jī)構(gòu)的展開過程由鉸鏈活動實現(xiàn)，可重復(fù)折疊展開性好、壽命長、抗震性好、精度高、剛度大，當(dāng)前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于空間可展桁架、空間伸展臂、衛(wèi)星可展天線等領(lǐng)域，目前已作為成熟組件廣泛的應(yīng)用于各類航天器中，國內(nèi)以往研制的折疊式太陽電池陣屬于鉸接展開式機(jī)構(gòu)。但是該類機(jī)構(gòu)構(gòu)造工藝復(fù)雜，鉸接點較多。柔性材料可展機(jī)構(gòu)由柔性材料的彈性變形實現(xiàn)折疊展開，構(gòu)造工藝相對簡單，但是可重復(fù)收攏性差，精度和剛度都相對較低。當(dāng)前國外已成功研制多種類型的鉸接式可展機(jī)構(gòu)，如美國用于三維地形觀測的 60m可折展雷達(dá)支撐臂、國際空間站主太陽翼支撐龍骨、俄羅斯“聯(lián)盟號”飛船上的四面體構(gòu)架天線、美國Thuraya通信衛(wèi)星上直徑達(dá)12m的環(huán)形桁架式天線、日本ETS-8衛(wèi)星上的1 ! 口徑構(gòu)架型天線等。未來星球探測、太空組裝與操作、太空建設(shè)、太空運輸?shù)茸鳂I(yè)，都需要宇航空間可折展機(jī)構(gòu)來完成相應(yīng)的作業(yè)。而現(xiàn)有的5轉(zhuǎn)動副機(jī)構(gòu)對幾何參數(shù)要求苛刻，展開性能差，可靠性低，且不適用于大尺度空間可展機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的5轉(zhuǎn)動副機(jī)構(gòu)對幾何參數(shù)要求苛刻，展開性能差，可靠性低，且不適用于大尺度空間可展機(jī)構(gòu)的問題，進(jìn)而提供一種七轉(zhuǎn)動副可展單元及采用該可展單元的空間可展機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種七轉(zhuǎn)動副可展單元，包括第一可展單元，第一可展單元為單閉環(huán)單自由度可展單元，第一可展單元包括基座、第一轉(zhuǎn)動副、第一連桿、第二轉(zhuǎn)動副、 第二連桿、第三轉(zhuǎn)動副、第三連桿、第四轉(zhuǎn)動副、第五轉(zhuǎn)動副、第四連桿、第六轉(zhuǎn)動副、第五連桿、第六連桿和第七轉(zhuǎn)動副，第一轉(zhuǎn)動副和第七轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動安裝在基座上，第一轉(zhuǎn)動副的軸線和第七轉(zhuǎn)動副的軸線在水平面內(nèi)相交于點P1，且第一轉(zhuǎn)動副的軸線和第七轉(zhuǎn)動副的軸線與基座所在的平面平行，第四轉(zhuǎn)動副的軸線與第五轉(zhuǎn)動副的軸線在基座上方的水平面內(nèi)相交于點P2，第一轉(zhuǎn)動副與第四轉(zhuǎn)動副之間通過第一連桿連接，第七轉(zhuǎn)動副和第五轉(zhuǎn)動副之間通過第六連桿連接，第二連桿和第三連桿之間通過第三轉(zhuǎn)動副連接并組成第一轉(zhuǎn)動連桿，第五連桿和第四連桿之間通過第六轉(zhuǎn)動副連接并組成第二轉(zhuǎn)動連桿，第二轉(zhuǎn)動副位于基座的上方，第二轉(zhuǎn)動副的軸線與Pl構(gòu)成一個平面，第一可展單元關(guān)于所述平面對稱，第四轉(zhuǎn)動副與第二轉(zhuǎn)動副之間通過第一轉(zhuǎn)動連桿連接，第五轉(zhuǎn)動副與第二轉(zhuǎn)動副之間通過第二轉(zhuǎn)動連桿連接。本發(fā)明還提供了一種采用七轉(zhuǎn)動副可展單元的空間可展機(jī)構(gòu)，它包括多個第一可展單元，每個第一可展單元均為單閉環(huán)單自由度可展單元，第一可展單元包括共用基座、第一轉(zhuǎn)動副、共用第一連桿、第二轉(zhuǎn)動副、第二連桿、第三轉(zhuǎn)動副、第三連桿、第四轉(zhuǎn)動副、第五轉(zhuǎn)動副、第四連桿、第六轉(zhuǎn)動副、第五連桿、共用第六連桿和第七轉(zhuǎn)動副，第一轉(zhuǎn)動副和第七轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動安裝在共用基座上，第一轉(zhuǎn)動副的軸線和第七轉(zhuǎn)動副的軸線在水平面內(nèi)相交于點Pl'，且第一轉(zhuǎn)動副的軸線和第七轉(zhuǎn)動副的軸線與共用基座所在的平面平行，第一轉(zhuǎn)動副與第四轉(zhuǎn)動副之間通過共用第一連桿連接，第七轉(zhuǎn)動副和第五轉(zhuǎn)動副之間通過共用第六連桿連接，第二連桿和第三連桿之間通過第三轉(zhuǎn)動副連接并組成第一轉(zhuǎn)動連桿，第五連桿和第四連桿之間通過第六轉(zhuǎn)動副連接并組成第二轉(zhuǎn)動連桿，第二轉(zhuǎn)動副位于共用基座的上方，第二轉(zhuǎn)動副的軸線與Pl'構(gòu)成一個平面，第一可展單元關(guān)于所述平面對稱，第四轉(zhuǎn)動副與第二轉(zhuǎn)動副之間通過第一轉(zhuǎn)動連桿連接，第五轉(zhuǎn)動副與第二轉(zhuǎn)動副之間通過第二轉(zhuǎn)動連桿連接，多個第一可展單元環(huán)形陣列在共用基座上，且相鄰兩個第一可展單元之間通過共用第一連桿或共用第六連桿組成第一空間可展機(jī)構(gòu)。本發(fā)明還提供了一種七轉(zhuǎn)動副可展單元，它包括第二可展單元，第二可展單元為單閉環(huán)單自由度可展單元，第二可展單元包括基座、第一轉(zhuǎn)動副、第一連桿、第二轉(zhuǎn)動副、 第二連桿、第三連桿、第三轉(zhuǎn)動副、第四轉(zhuǎn)動副、第四連桿、第五轉(zhuǎn)動副、第五連桿、第六轉(zhuǎn)動副、第六連桿和第七轉(zhuǎn)動副，第一轉(zhuǎn)動副和第七轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動安裝在基座上，第一轉(zhuǎn)動副的軸線和第七轉(zhuǎn)動副的軸線在水平面內(nèi)相交于點M1，且第一轉(zhuǎn)動副的軸線和第七轉(zhuǎn)動副的軸線與基座所在的平面平行，第一連桿和第二連桿之間通過第二轉(zhuǎn)動副連接并組成第一轉(zhuǎn)動連桿，第六連桿和第五連桿之間通過第六轉(zhuǎn)動副連接并組成第二轉(zhuǎn)動連桿，第三轉(zhuǎn)動副的軸線和第五轉(zhuǎn)動副的軸線在基座上方相交于點M2，第一轉(zhuǎn)動副與第三轉(zhuǎn)動副之間通過第一轉(zhuǎn)動連桿連接，第七轉(zhuǎn)動副和第五轉(zhuǎn)動副之間通過第二轉(zhuǎn)動連桿連接，第四轉(zhuǎn)動副位于基座的上方，第四轉(zhuǎn)動副的軸線與Ml構(gòu)成一個平面，第二可展單元關(guān)于平面對稱，第三轉(zhuǎn)動副與第四轉(zhuǎn)動副之間通過第三連桿連接，第五轉(zhuǎn)動副與第四轉(zhuǎn)動副之間通過第四連桿連接。本發(fā)明還提供了一種采用七轉(zhuǎn)動副可展單元的空間可展機(jī)構(gòu)，它包括多個第二可展單元，每個第二可展單元均為單閉環(huán)單自由度可展單元，第二可展單元包括共用基座、 第一轉(zhuǎn)動副、第一連桿、第二轉(zhuǎn)動副、第二連桿、第三連桿、第三轉(zhuǎn)動副、第四轉(zhuǎn)動副、第四連桿、第五轉(zhuǎn)動副、第五連桿、第六轉(zhuǎn)動副、第六連桿和第七轉(zhuǎn)動副，第一轉(zhuǎn)動副和第七轉(zhuǎn)動副轉(zhuǎn)動安裝在共用基座上，第一轉(zhuǎn)動副的軸線和第七轉(zhuǎn)動副的軸線在水平面內(nèi)相交于點Ml'，且第一轉(zhuǎn)動副的軸線和第七轉(zhuǎn)動副的軸線與共用基座所在的平面平行，第一連桿和第二連桿之間通過第二轉(zhuǎn)動副連接并組成共用第一轉(zhuǎn)動連桿，第六連桿和第五連桿之間通過第六轉(zhuǎn)動副連接并組成共用第二轉(zhuǎn)動連桿，第三轉(zhuǎn)動副的軸線和第五轉(zhuǎn)動副的軸線在共用基座上方相交于點M2'，第一轉(zhuǎn)動副與第三轉(zhuǎn)動副之間通過共用第一轉(zhuǎn)動連桿連接， 第七轉(zhuǎn)動副和第五轉(zhuǎn)動副之間通過共用第二轉(zhuǎn)動連桿連接，第四轉(zhuǎn)動副位于共用基座的上方，第四轉(zhuǎn)動副的軸線與Ml'構(gòu)成一個平面，第二可展單元關(guān)于平面對稱，第三轉(zhuǎn)動副與第四轉(zhuǎn)動副之間通過第三連桿連接，第五轉(zhuǎn)動副與第四轉(zhuǎn)動副之間通過第四連桿連接，多個第二可展單元環(huán)形陣列在共用基座上，且相鄰兩個第二可展單元之間通過共用共用第一轉(zhuǎn)動連桿或共用第二轉(zhuǎn)動連桿組成第二空間可展機(jī)構(gòu)，共用基座為正多邊形基座，且共用基座的邊數(shù)與第二可展單元的數(shù)量相一致。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果1.本發(fā)明在現(xiàn)有5轉(zhuǎn)動副的基礎(chǔ)上通過增加兩個轉(zhuǎn)動副，有效的克服了 5轉(zhuǎn)動副機(jī)構(gòu)對幾何參數(shù)要求苛刻，展開性能差，可靠性低， 且不適用于大尺度的空間可展機(jī)構(gòu)的問題。2.本發(fā)明由7個轉(zhuǎn)動副組成的可展機(jī)構(gòu)單元， 折疊比大，通過對多個可展機(jī)構(gòu)單元的組裝，形成大尺度空間的可展機(jī)構(gòu)，尤其適用于衛(wèi)星拋物面天線和太陽能電池陣的支撐架中。3.本發(fā)明在連桿加工制造過程中存在一定誤差以及連桿裝配過程中存在一定誤差的情況下仍然可以實現(xiàn)折疊展開，因此，本發(fā)明的展開性能好，壽命長，便于生產(chǎn)加工。4.本發(fā)明的可展單元剛度大，抗震性好。


圖1是本發(fā)明第一可展單元A的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是第一空間可展機(jī)構(gòu)的展開示意圖；圖3是第一空間可展機(jī)構(gòu)展開過程的示意圖；圖4是第一空間可展機(jī)構(gòu)收攏狀態(tài)的示意圖；圖5是單自由度空間可展網(wǎng)絡(luò)的展開過程的示意圖；圖6是本發(fā)明第二可展單元B 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是第二空間可展機(jī)構(gòu)展開過程的示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的一種七轉(zhuǎn)動副可展單元，它包括第一可展單元A，第一可展單元A為單閉環(huán)單自由度可展單元，第一可展單元A包括基座1、第一轉(zhuǎn)動副2、第一連桿3、第二轉(zhuǎn)動副4、第二連桿5、第三轉(zhuǎn)動副6、第三連桿7、 第四轉(zhuǎn)動副8、第五轉(zhuǎn)動副9、第四連桿10、第六轉(zhuǎn)動副11、第五連桿12、第六連桿13和第七轉(zhuǎn)動副14，第一轉(zhuǎn)動副2和第七轉(zhuǎn)動副14轉(zhuǎn)動安裝在基座1上，第一轉(zhuǎn)動副2的軸線和第七轉(zhuǎn)動副14的軸線在水平面內(nèi)相交于點P1，且第一轉(zhuǎn)動副2的軸線和第七轉(zhuǎn)動副14的軸線與基座1所在的平面平行，第四轉(zhuǎn)動副8的軸線與第五轉(zhuǎn)動副9的軸線在基座1上方的水平面內(nèi)相交于點P2，第一轉(zhuǎn)動副2與第四轉(zhuǎn)動副8之間通過第一連桿3連接，第七轉(zhuǎn)動副14和第五轉(zhuǎn)動副9之間通過第六連桿13連接，第二連桿5和第三連桿7之間通過第三轉(zhuǎn)動副6連接并組成第一轉(zhuǎn)動連桿15，第五連桿12和第四連桿10之間通過第六轉(zhuǎn)動副11 連接并組成第二轉(zhuǎn)動連桿16，第二轉(zhuǎn)動副4位于基座1的上方，第二轉(zhuǎn)動副4的軸線與Pl 構(gòu)成一個平面，第一可展單元A關(guān)于所述平面對稱，第四轉(zhuǎn)動副8與第二轉(zhuǎn)動副4之間通過第一轉(zhuǎn)動連桿15連接，第五轉(zhuǎn)動副9與第二轉(zhuǎn)動副4之間通過第二轉(zhuǎn)動連桿16連接。
具體實施方式
二 結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的基座1為正多邊形基座。如此設(shè)置，不但便于多個轉(zhuǎn)動副的安裝，還便于第一可展機(jī)構(gòu)均勻的設(shè)置在基座上。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖2-圖4說明本實施方式，本實施方式的一種采用七轉(zhuǎn)動副可展單元的空間可展機(jī)構(gòu)，它包括多個第一可展單元A'，每個第一可展單元A'均為單閉環(huán)單自由度可展單元，第一可展單元A'包括共用基座1'、第一轉(zhuǎn)動副2、共用第一連桿 3'、第二轉(zhuǎn)動副4、第二連桿5、第三轉(zhuǎn)動副6、第三連桿7、第四轉(zhuǎn)動副8、第五轉(zhuǎn)動副9、第四連桿10、第六轉(zhuǎn)動副11、第五連桿12、共用第六連桿13'和第七轉(zhuǎn)動副14，第一轉(zhuǎn)動副2 和第七轉(zhuǎn)動副14轉(zhuǎn)動安裝在共用基座1'上，第一轉(zhuǎn)動副2的軸線和第七轉(zhuǎn)動副14的軸線在水平面內(nèi)相交于點Pl'，且第一轉(zhuǎn)動副2的軸線和第七轉(zhuǎn)動副14的軸線與共用基座1' 所在的平面平行，第一轉(zhuǎn)動副2與第四轉(zhuǎn)動副8之間通過共用第一連桿3'連接，第七轉(zhuǎn)動副14和第五轉(zhuǎn)動副9之間通過共用第六連桿13'連接，第二連桿5和第三連桿7之間通過第三轉(zhuǎn)動副6連接并組成第一轉(zhuǎn)動連桿15，第五連桿12和第四連桿10之間通過第六轉(zhuǎn)動副11連接并組成第二轉(zhuǎn)動連桿16，第二轉(zhuǎn)動副4位于共用基座1'的上方，第二轉(zhuǎn)動副 4的軸線與Pl'構(gòu)成一個平面，第一可展單元A'關(guān)于所述平面對稱，第四轉(zhuǎn)動副8與第二轉(zhuǎn)動副4之間通過第一轉(zhuǎn)動連桿15連接，第五轉(zhuǎn)動副9與第二轉(zhuǎn)動副4之間通過第二轉(zhuǎn)動連桿16連接，多個第一可展單元A'環(huán)形陣列在共用基座1'上，且相鄰兩個第一可展單元 A'之間通過共用第一連桿3'或共用第六連桿13'組成第一空間可展機(jī)構(gòu)。
具體實施方式
四結(jié)合圖2-圖4說明本實施方式，本實施方式的第一可展單元 A'的數(shù)量為6-12個。如此設(shè)置，便于組成大尺度空間的可展機(jī)構(gòu)。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
五結(jié)合圖2-圖4說明本實施方式，本實施方式的共用基座1'為正多邊形基座，且共用基座1'的邊數(shù)與第一可展單元A'的數(shù)量相一致。如此設(shè)置，不但便于多個第一可展單元A的連接，還便于組成大尺度空間的可展機(jī)構(gòu)。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
四相同。
具體實施方式
六結(jié)合圖5說明本實施方式，本實施方式的多個第一空間可展機(jī)構(gòu)的一個第一可展單元A的第四轉(zhuǎn)動副8與第五轉(zhuǎn)動副9首尾此次連接，組成單自由度空間可展網(wǎng)絡(luò)。如此設(shè)置，便于組成更大尺度空間的可展機(jī)構(gòu)，滿足使用需求。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
七結(jié)合圖6說明本實施方式，本實施方式的一種七轉(zhuǎn)動副可展單元，它包括第二可展單元B，第二可展單元B為單閉環(huán)單自由度可展單元，第二可展單元B包括基座1、第一轉(zhuǎn)動副2、第一連桿3、第二轉(zhuǎn)動副4、第二連桿5、第三連桿6、第三轉(zhuǎn)動副7、 第四轉(zhuǎn)動副8、第四連桿9、第五轉(zhuǎn)動副10、第五連桿11、第六轉(zhuǎn)動副12、第六連桿13和第七轉(zhuǎn)動副14，第一轉(zhuǎn)動副2和第七轉(zhuǎn)動副14轉(zhuǎn)動安裝在基座1上，第一轉(zhuǎn)動副2的軸線和第七轉(zhuǎn)動副14的軸線在水平面內(nèi)相交于點M1，且第一轉(zhuǎn)動副2的軸線和第七轉(zhuǎn)動副14的軸線與基座1所在的平面平行，第一連桿3和第二連桿5之間通過第二轉(zhuǎn)動副4連接并組成第一轉(zhuǎn)動連桿15，第六連桿13和第五連桿11之間通過第六轉(zhuǎn)動副12連接并組成第二轉(zhuǎn)動連桿16，第三轉(zhuǎn)動副7的軸線和第五轉(zhuǎn)動副10的軸線在基座1上方相交于點M2，第一轉(zhuǎn)動副2與第三轉(zhuǎn)動副7之間通過第一轉(zhuǎn)動連桿15連接，第七轉(zhuǎn)動副14和第五轉(zhuǎn)動副10之間通過第二轉(zhuǎn)動連桿16連接，第四轉(zhuǎn)動副8位于基座1的上方，第四轉(zhuǎn)動副8的軸線與Ml構(gòu)成一個平面，第二可展單元B關(guān)于平面對稱，第三轉(zhuǎn)動副7與第四轉(zhuǎn)動副8之間通過第三連桿6連接，第五轉(zhuǎn)動副10與第四轉(zhuǎn)動副8之間通過第四連桿9連接。
具體實施方式
八結(jié)合圖6和圖7說明本實施方式，本實施方式的第二轉(zhuǎn)動副4和第六轉(zhuǎn)動副12為圓柱轉(zhuǎn)動副。如此設(shè)置，便于獲得更大折疊比的可展單元。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
七相同。
具體實施方式
九結(jié)合圖6和圖7說明本實施方式，本實施方式的基座1為正多邊形基座。如此設(shè)置，不但便于多個轉(zhuǎn)動副的安裝，還便于第一可展機(jī)構(gòu)均勻的設(shè)置在基座上。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
七或八相同。
具體實施方式
十結(jié)合圖6和圖7說明本實施方式，本實施方式的一種采用七轉(zhuǎn)動副可展單元的空間可展機(jī)構(gòu)，它包括多個第二可展單元B'，每個第二可展單元B'均為單閉環(huán)單自由度可展單元，第二可展單元B'包括共用基座1'、第一轉(zhuǎn)動副2、第一連桿3、第二轉(zhuǎn)動副4、第二連桿5、第三連桿6、第三轉(zhuǎn)動副7、第四轉(zhuǎn)動副8、第四連桿9、第五轉(zhuǎn)動副 10、第五連桿11、第六轉(zhuǎn)動副12、第六連桿13和第七轉(zhuǎn)動副14，第一轉(zhuǎn)動副2和第七轉(zhuǎn)動副 14轉(zhuǎn)動安裝在共用基座1'上，第一轉(zhuǎn)動副2的軸線和第七轉(zhuǎn)動副14的軸線在水平面內(nèi)相交于點Ml ‘，且第一轉(zhuǎn)動副2的軸線和第七轉(zhuǎn)動副14的軸線與共用基座1 ‘所在的平面平行，第一連桿3和第二連桿5之間通過第二轉(zhuǎn)動副4連接并組成共用第一轉(zhuǎn)動連桿15 ‘，第六連桿13和第五連桿11之間通過第六轉(zhuǎn)動副12連接并組成共用第二轉(zhuǎn)動連桿16'，第三轉(zhuǎn)動副7的軸線和第五轉(zhuǎn)動副10的軸線在共用基座1'上方相交于點M2'，第一轉(zhuǎn)動副2 與第三轉(zhuǎn)動副7之間通過共用第一轉(zhuǎn)動連桿15'連接，第七轉(zhuǎn)動副14和第五轉(zhuǎn)動副10之間通過共用第二轉(zhuǎn)動連桿16'連接，第四轉(zhuǎn)動副8位于共用基座1'的上方，第四轉(zhuǎn)動副8 的軸線與Ml'構(gòu)成一個平面，第二可展單元B'關(guān)于平面對稱，第三轉(zhuǎn)動副7與第四轉(zhuǎn)動副 8之間通過第三連桿6連接，第五轉(zhuǎn)動副10與第四轉(zhuǎn)動副8之間通過第四連桿9連接，多個第二可展單元B'環(huán)形陣列在共用基座1'上，且相鄰兩個第二可展單元B'之間通過共用共用第一轉(zhuǎn)動連桿15'或共用第二轉(zhuǎn)動連桿16'組成第二空間可展機(jī)構(gòu)，共用基座1'為正多邊形基座，且共用基座1'的邊數(shù)與第二可展單元B'的數(shù)量相一致。
具體實施方式
十一結(jié)合圖6和圖7說明本實施方式，本實施方式的第二轉(zhuǎn)動副4 和第六轉(zhuǎn)動副12為圓柱轉(zhuǎn)動副。如此設(shè)置，便于獲得更大折疊比的可展單元。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
十相同。
權(quán)利要求
1.一種七轉(zhuǎn)動副可展單元，其特征在于它包括第一可展單元(A)，第一可展單元(A) 為單閉環(huán)單自由度可展單元，第一可展單元(A)包括基座(1)、第一轉(zhuǎn)動副O(jiān))、第一連桿 (3)、第二轉(zhuǎn)動副(4)、第二連桿(5)、第三轉(zhuǎn)動副(6)、第三連桿(7)、第四轉(zhuǎn)動副(8)、第五轉(zhuǎn)動畐IJ (9)、第四連桿(10)、第六轉(zhuǎn)動副(11)、第五連桿(12)、第六連桿(13)和第七轉(zhuǎn)動副 (14)，第一轉(zhuǎn)動副(2)和第七轉(zhuǎn)動副(14)轉(zhuǎn)動安裝在基座(1)上，第一轉(zhuǎn)動副O(jiān))的軸線和第七轉(zhuǎn)動副(14)的軸線在水平面內(nèi)相交于點(Pl)，且第一轉(zhuǎn)動副(2)的軸線和第七轉(zhuǎn)動副(14)的軸線與基座⑴所在的平面平行，第四轉(zhuǎn)動副⑶的軸線與第五轉(zhuǎn)動副(9)的軸線在基座(1)上方的水平面內(nèi)相交于點(P2)，第一轉(zhuǎn)動副( 與第四轉(zhuǎn)動副(8)之間通過第一連桿C3)連接，第七轉(zhuǎn)動副(14)和第五轉(zhuǎn)動副(9)之間通過第六連桿(1 連接，第二連桿(5)和第三連桿(7)之間通過第三轉(zhuǎn)動副(6)連接并組成第一轉(zhuǎn)動連桿(15)，第五連桿(1 和第四連桿(10)之間通過第六轉(zhuǎn)動副(11)連接并組成第二轉(zhuǎn)動連桿(16)，第二轉(zhuǎn)動副(4)位于基座(1)的上方，第二轉(zhuǎn)動副的軸線與(Pl)構(gòu)成一個平面，第一可展單元(A)關(guān)于所述平面對稱，第四轉(zhuǎn)動副(8)與第二轉(zhuǎn)動副(4)之間通過第一轉(zhuǎn)動連桿(15) 連接，第五轉(zhuǎn)動副(9)與第二轉(zhuǎn)動副(4)之間通過第二轉(zhuǎn)動連桿(16)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種七轉(zhuǎn)動副可展單元，其特征在于基座(1)為正多邊形基座。
3.一種采用七轉(zhuǎn)動副可展單元的空間可展機(jī)構(gòu)，其特征在于它包括多個第一可展單元(A')，每個第一可展單元(A')均為單閉環(huán)單自由度可展單元，第一可展單元(A')包括共用基座(1')、第一轉(zhuǎn)動副O(jiān))、共用第一連桿(3')、第二轉(zhuǎn)動副G)、第二連桿(5)、 第三轉(zhuǎn)動副(6)、第三連桿(7)、第四轉(zhuǎn)動副(8)、第五轉(zhuǎn)動副(9)、第四連桿(10)、第六轉(zhuǎn)動副(11)、第五連桿(12)、共用第六連桿(13')和第七轉(zhuǎn)動副(14)，第一轉(zhuǎn)動副⑵和第七轉(zhuǎn)動副(14)轉(zhuǎn)動安裝在共用基座(I')上，第一轉(zhuǎn)動副O(jiān))的軸線和第七轉(zhuǎn)動副(14)的軸線在水平面內(nèi)相交于點(Pl')，且第一轉(zhuǎn)動副O(jiān))的軸線和第七轉(zhuǎn)動副(14)的軸線與共用基座(I')所在的平面平行，第一轉(zhuǎn)動副( 與第四轉(zhuǎn)動副(8)之間通過共用第一連桿(3')連接，第七轉(zhuǎn)動副(14)和第五轉(zhuǎn)動副(9)之間通過共用第六連桿(13')連接，第二連桿( 和第三連桿(7)之間通過第三轉(zhuǎn)動副(6)連接并組成第一轉(zhuǎn)動連桿(15)，第五連桿(1 和第四連桿(10)之間通過第六轉(zhuǎn)動副(11)連接并組成第二轉(zhuǎn)動連桿(16)，第二轉(zhuǎn)動副(4)位于共用基座(I')的上方，第二轉(zhuǎn)動副(4)的軸線與(Pl')構(gòu)成一個平面， 第一可展單元(A')關(guān)于所述平面對稱，第四轉(zhuǎn)動副(8)與第二轉(zhuǎn)動副(4)之間通過第一轉(zhuǎn)動連桿(1 連接，第五轉(zhuǎn)動副(9)與第二轉(zhuǎn)動副(4)之間通過第二轉(zhuǎn)動連桿(16)連接， 多個第一可展單元(A')環(huán)形陣列在共用基座(I')上，且相鄰兩個第一可展單元(A') 之間通過共用第一連桿(3')或共用第六連桿(13')組成第一空間可展機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種采用七轉(zhuǎn)動副可展單元的空間可展機(jī)構(gòu)，其特征在于 第一可展單元(A')的數(shù)量為6-12個。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采用七轉(zhuǎn)動副可展單元的空間可展機(jī)構(gòu)，其特征在于 共用基座(I')為正多邊形基座，且共用基座(I')的邊數(shù)與第一可展單元(A')的數(shù)量相一致。
6.一種七轉(zhuǎn)動副可展單元，其特征在于它包括第二可展單元(B)，第二可展單元(B) 為單閉環(huán)單自由度可展單元，第二可展單元(B)包括基座(1)、第一轉(zhuǎn)動副O(jiān))、第一連桿(3)、第二轉(zhuǎn)動副(4)、第二連桿(5)、第三連桿(6)、第三轉(zhuǎn)動副(7)、第四轉(zhuǎn)動副(8)、第四連桿(9)、第五轉(zhuǎn)動副(10)、第五連桿(11)、第六轉(zhuǎn)動副(12)、第六連桿(13)和第七轉(zhuǎn)動副 (14)，第一轉(zhuǎn)動副(2)和第七轉(zhuǎn)動副(14)轉(zhuǎn)動安裝在基座(1)上，第一轉(zhuǎn)動副(2)的軸線和第七轉(zhuǎn)動副(14)的軸線在水平面內(nèi)相交于點(Ml)，且第一轉(zhuǎn)動副(2)的軸線和第七轉(zhuǎn)動副(14)的軸線與基座(1)所在的平面平行，第一連桿C3)和第二連桿( 之間通過第二轉(zhuǎn)動副(4)連接并組成第一轉(zhuǎn)動連桿(15)，第六連桿(1 和第五連桿(11)之間通過第六轉(zhuǎn)動副(1 連接并組成第二轉(zhuǎn)動連桿(16)，第三轉(zhuǎn)動副(7)的軸線和第五轉(zhuǎn)動副(10)的軸線在基座(1)上方相交于點(M》，第一轉(zhuǎn)動副( 與第三轉(zhuǎn)動副(7)之間通過第一轉(zhuǎn)動連桿(1 連接，第七轉(zhuǎn)動副(14)和第五轉(zhuǎn)動副(10)之間通過第二轉(zhuǎn)動連桿(16)連接，第四轉(zhuǎn)動副(8)位于基座(1)的上方，第四轉(zhuǎn)動副(8)的軸線與(Ml)構(gòu)成一個平面，第二可展單元⑶關(guān)于平面對稱，第三轉(zhuǎn)動副(7)與第四轉(zhuǎn)動副⑶之間通過第三連桿(6)連接，第五轉(zhuǎn)動副(10)與第四轉(zhuǎn)動副⑶之間通過第四連桿(9)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種七轉(zhuǎn)動副可展單元，其特征在于第二轉(zhuǎn)動副(4)和第六轉(zhuǎn)動副(12)為圓柱轉(zhuǎn)動副。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種七轉(zhuǎn)動副可展單元，其特征在于基座(1)為正多邊形基座。
9.一種采用七轉(zhuǎn)動副可展單元的空間可展機(jī)構(gòu)，其特征在于它包括多個第二可展單元(B')，每個第二可展單元(B')均為單閉環(huán)單自由度可展單元，第二可展單元(B')包括共用基座(1')、第一轉(zhuǎn)動副O(jiān))、第一連桿(3)、第二轉(zhuǎn)動副G)、第二連桿(5)、第三連桿(6)、第三轉(zhuǎn)動副(7)、第四轉(zhuǎn)動副(8)、第四連桿(9)、第五轉(zhuǎn)動副(10)、第五連桿(11)、 第六轉(zhuǎn)動副(1 、第六連桿(1 和第七轉(zhuǎn)動副(14)，第一轉(zhuǎn)動副( 和第七轉(zhuǎn)動副(14)轉(zhuǎn)動安裝在共用基座(I')上，第一轉(zhuǎn)動副(2)的軸線和第七轉(zhuǎn)動副(14)的軸線在水平面內(nèi)相交于點(Ml ‘)，且第一轉(zhuǎn)動副(2)的軸線和第七轉(zhuǎn)動副(14)的軸線與共用基座(Γ )所在的平面平行，第一連桿C3)和第二連桿( 之間通過第二轉(zhuǎn)動副(4)連接并組成共用第一轉(zhuǎn)動連桿(15')，第六連桿(1 和第五連桿(11)之間通過第六轉(zhuǎn)動副(1 連接并組成共用第二轉(zhuǎn)動連桿(16')，第三轉(zhuǎn)動副(7)的軸線和第五轉(zhuǎn)動副(10)的軸線在共用基座 (1')上方相交于點(M2')，第一轉(zhuǎn)動副( 與第三轉(zhuǎn)動副(7)之間通過共用第一轉(zhuǎn)動連桿(15')連接，第七轉(zhuǎn)動副(14)和第五轉(zhuǎn)動副(10)之間通過共用第二轉(zhuǎn)動連桿(16') 連接，第四轉(zhuǎn)動副⑶位于共用基座(I')的上方，第四轉(zhuǎn)動副⑶的軸線與(Ml')構(gòu)成一個平面，第二可展單元(B')關(guān)于平面對稱，第三轉(zhuǎn)動副(7)與第四轉(zhuǎn)動副(8)之間通過第三連桿(6)連接，第五轉(zhuǎn)動副(10)與第四轉(zhuǎn)動副(8)之間通過第四連桿(9)連接，多個第二可展單元(B')環(huán)形陣列在共用基座(Γ )上，且相鄰兩個第二可展單元(B')之間通過共用共用第一轉(zhuǎn)動連桿(15')或共用第二轉(zhuǎn)動連桿(16')組成第二空間可展機(jī)構(gòu)，共用基座(I')為正多邊形基座，且共用基座(I')的邊數(shù)與第二可展單元(B')的數(shù)量相一致。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種采用七轉(zhuǎn)動副可展單元的空間可展機(jī)構(gòu)，其特征在于 第二轉(zhuǎn)動副(4)和第六轉(zhuǎn)動副(12)為圓柱轉(zhuǎn)動副。
全文摘要
一種七轉(zhuǎn)動副可展單元及采用該可展單元的空間可展機(jī)構(gòu)，它涉及一種單閉環(huán)單自由度空間可展機(jī)構(gòu)。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有五轉(zhuǎn)動副機(jī)構(gòu)對幾何參數(shù)要求苛刻，展開性能差，可靠性低，不適用于大尺度空間可展機(jī)構(gòu)的問題。本發(fā)明的第一可展單元為單閉環(huán)單自由度可展單元，本發(fā)明的多個第一可展單元環(huán)形陣列在共用基座上，且相鄰兩個第一可展單元之間通過共用第一連桿或共用第六連桿組成第一空間可展機(jī)構(gòu)，本發(fā)明的第二可展單元為單閉環(huán)單自由度可展單元，本發(fā)明的多個第二可展單元環(huán)形陣列在共用基座上，且相鄰兩個第二可展單元之間通過共用共用第一轉(zhuǎn)動連桿或共用第二轉(zhuǎn)動連桿組成第二空間可展機(jī)構(gòu)。本發(fā)明適用于衛(wèi)星拋物面天線和太陽能電池陣的支撐架中。
文檔編號B64G1/22GK102167165SQ20111008982
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者劉榮強(qiáng), 李兵, 鄧宗全, 郭宏偉, 黃海林 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)