[发明专利]一种正六边形平面展开机构

说明书

技术领域

本发明属于结构设计领域，涉及一种平面展开收缩机构，特别涉及一种基于正六边形的平面展开机构。

背景技术

随着空间技术和信息化技术的发展，可展开机构逐渐走入人们的视野，其应用领域亦是十分广泛。如各类卫星上的星载可展天线、太阳能电池翼，它们的应用是由于火箭有效运载空间、运载力的限制，要求其在发射阶段以折叠状固定在运载工具有效载荷舱内，待航天器进入轨道后，再由地面控制中心指令其在空间轨道按设计要求逐步完成展开动作，锁定后并保持为工作状态。而月球探测器的车轮上的可展机构则是当月球探测器在月面前进时，根据月面形状变化灵活调整其姿态，从而提高月球车越障性能及系统稳定性。

而可展结构的概念在日常生活中也得到了普遍应用，如可展开纸扇，可展开手风琴，应用可展概念的汽车等；同时，人类亦将可展结构应用于建筑领域，如野营帐篷、大型体育馆及歌剧院等；当然，可展结构还可以做玩具、艺术品、修饰品等物件。总之，其应用越来越广泛。

但是，在应用过程中，其复杂度及刚度问题的解决尤为重要，能够拥有简单的构型及更高的刚度，对航天领域、建筑领域及日常生活领域都极为重要。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：为了避免现有技术存在的不足，克服其系统结构复杂，刚度低的问题，本发明提出一种新型的正六边形平面可展机构，其构型简单，刚度大，展开过程平稳，冲击小，机构具有一个自由度，易于控制。

本发明的技术方案是：设计一种正六边形平面展开机构，包括七个正六边形机架，当七个正六边形机架展开时，围绕在周边的六个正六边形机架呈正六边形围绕在第七个正六边形机架的周围，且每一个正六边形机架均有相对的两条边与中心的正六边形机架的一边平行，每一个正六边形机架每一条边的两端和中间处分别设有铰接孔；

当七个正六边形机架展开时，周边正六边形机架通过以下方式与中心正六边形机架连接：对于某一周边正六边形机架，该周边正六边形机架的A边与中心正六边形机架的B边通过相互平行的连杆C和连杆D连接；其中A边为该周边正六边形机架中与中心正六边形机架相邻的一边，B边为中心正六边形机架中与该周边正六边形机架相邻的一边，连杆C两端分别与A边一端的铰接孔和B边中心的铰接孔铰接，连杆D两端分别与A边中心的铰接孔和B边一端的铰接孔铰接；

当七个正六边形机架展开时，周边正六边形机架通过以下方式与相邻周边正六边形机架连接：对于任一周边正六边形机架，所述任一周边正六边形机架的E边与相邻周边正六边形机架的F边通过相互平行的连杆G和连杆H连接；其中E边为所述任一周边正六边形机架中与所述相邻周边正六边形机架相邻的一边，F边为所述相邻周边正六边形机架中与所述任一周边正六边形机架的一边，连杆G两端分别与E边一端的铰接孔和F边中心的铰接孔铰接，连杆H两端分别与E边中心的铰接孔和F边一端的铰接孔铰接；

所有连杆两端均有垂直于正六边形机架平面的凸台，所述凸台的高度确保七个正六边形机架收拢时，所有连杆相互不干涉。

发明效果

本发明的技术效果在于：本发明提出一种新型的正六边形平面展开机构，原理简单，可靠性高。该可展机构结构简单，组成构件类别少，尺寸单一，重复性强，加工简单，易于装配，误差小，展开过程平稳，冲击小，整个系统只有一个自由度，机构采用微小型电动机驱动，驱动简单，易于控制。本发明无论结构的设计，还是尺寸的设计方面都有独到的优势，既可解决结构复杂的缺点，也提高了精度，可适用于卫星天线展开系统等需大面积展开收缩的领域,，也可用于星球探测车的可展轮毂以及其它诸如工艺品及建筑等领域。

附图说明

图1为正六边形展开机构的第一结构示意图。

图2为正六边形展开机构的第二结构示意图。

图3为正六边形展开机构的第三结构示意图。

图4为本实例中连杆连接形式示意图。

图5为本实施例中正六边形机架的示意图。

图6为本实施例中一号连杆的示意图。

图7为本实施例中二号连杆的示意图。

图8为本实施例中三号连杆的示意图。

图9为本实施例中四号连杆的示意图。

图10为连杆旋转时，本发明完全收缩时的示意图。

图11为连杆旋转时，本发明展开30°时的示意图。

图12为连杆旋转时，本发明完全展开时的示意图。

附图标记说明：1—第一组连杆；2—第二组连杆；3—第三组连杆；4—第四组连杆；5—正六边形机架；