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申请/专利权人：天津大学

摘要：本发明公开一种单自由度旋转对称可展结构，基于刚性厚板剪纸理论设计，由弹簧驱动铰链和单自由度旋转对称可展结构构成。弹簧驱动铰链安装在单自由度可展结构的连接关节处，通过弹簧弹性驱动可展阵列展开运动。本发明基于刚性厚板剪纸理论设计的旋转对称可展阵列，使该可展阵列具有更大的折展比且可无限扩展以获得较大工作面积，在非工作阶段可以折叠成较小的体积以便于运输，在工作阶段再展开到预期的工作位置；且该可展阵列具有单个自由度，通过弹簧弹力可以实现可展阵列的自动展开，通过板面关节之间的干涉可以实现展开后的自我锁定，使得折叠可靠性得到提升。

主权项：1.一种单自由度旋转对称可展结构，其特征在于，由弹簧驱动铰链和可展阵列构成，所述可展阵列是基于刚性厚板剪纸折叠方式设计的具有单自由度的旋转对称可展阵列，由多个基本可展单元通过折痕位置的弹簧驱动铰链连接形成；所述弹簧驱动铰链安装在所述基本可展单元的折痕位置充当运动转动副，以使形成所述基本可展单元的相邻板体能实现折展运动；所述可展阵列在所述弹簧驱动铰链的弹簧弹力和板体板面接触力的作用下保持在预期工作型面位置；每个所述基本可展单元的相邻的板体的相邻角度为梯度变换，相对角度相等，每个基本可展单元内角度与板厚度关系满足空间过约束机构运动学关系以确保每个基本可展单元的可动性，每个所述基本可展单元两个单顶点四折痕共用一条折痕所构成，按顺时针方向开始，依次设置有展开时底面位于同一平面上的第一板体、第二板体、第三板体、第四板体、第五板体以及第六板体，均为四边形板体，其中，所述第一板体与第四板体旋转对称，第二板体与第五板体旋转对称，第三板体与第六板体旋转对称，所述第一板体与第二板体间的第一折叠线与所述六板体与第五板体间的第二折叠线相交呈V形，所述第二板体由厚度不同的两块板连接形成，两块板的底面位于同一平面，顶面存在高度差，其中，所述第一板体及第四板体的厚度相同，第三板体及第六板体的厚度相同；相应的角度关系满足：α1+α3＝α2+α4＝α5+α7＝α6+α8＝π，α1＝α7，α2＝α8，α3＝α5，α4＝α6，相应的板厚关系满足t1sinα4＝t4sinα1，t6sinα7＝t7sinα6，t1＝t2＝t7＝t8，t3＝t4＝t5＝t6；a1是第一板体与第六板体及第二板体的厚板的两个邻边间的夹角，a2是第二板体的厚板与第一板体及第五体的薄板的两个邻边间的夹角，a3是第五板体的薄板与第六板体及第二体的厚板的两个邻边间的夹角，a4是第六板体与第一板体及第五体的薄板的两个邻边间的夹角；a5是第二板体的薄板与第三板体及第五板体的厚板的两个邻边间的夹角，a6是第三板体与第四板体及第二体的薄板的两个邻边间的夹角，a7是第四板体与第三板体及第五体的厚板的两个邻边间的夹角，a8是第五板体的厚板与第四板体及第一体的薄板的两个邻边间的夹角；其中，第一板体的厚度为t1、第二板体厚板的厚度为t2、第二板体厚板的薄度为t5，第三板体厚度为t6、第四板体厚度为t7、第五板体的薄板的厚度为t3,第五板体的厚板的厚度为t8，第六板体的厚度为t4。

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百度查询： 天津大学 一种单自由度旋转对称可展结构