[发明专利]一种可展单元构成的抛物柱面可展机构

权利要求书

1.一种可展单元构成的抛物柱面可展机构，其特征在于：所述抛物柱面可展机构由若干可展单元组合而成，所述可展单元为上下对称结构，由第一等腰梯形件（101），第二等腰梯形件（102），第一直角梯形件（201），第二直角梯形件（202），第三等腰梯形件（111），第四等腰梯形件（112），第一矩形件（301），第二矩形件（302），第一铰链（401），第二铰链（402），第三铰链（403）和第四铰链（404）组成；

所述第一铰链（401）连接所述第一等腰梯形件（101）和所述第二等腰梯形件（102），且所述第一等腰梯形件（101）和所述第二等腰梯形件（102）关于所述第一铰链（401）对称布置；所述第二铰链（402）连接所述第一直角梯形件（201）和所述第二直角梯形件（202），且所述第一直角梯形件（201）和所述第二直角梯形件（202）关于所述第二铰链（402）对称布置；所述第三铰链（403）连接所述第三等腰梯形件（111）和所述第四等腰梯形件（112），且所述第三等腰梯形件（111）和所述第四等腰梯形件（112）关于所述第三铰链（403）对称布置；所述第四铰链（404）连接所述第一矩形件（301）和所述第二矩形件（302），且所述第一矩形件（301）和所述第二矩形件（302）关于所述第四铰链（404）对称布置；

所述第一等腰梯形件（101）呈等腰梯形，设置有6个铰接耳座（501），其中6个所述铰接耳座（501）的轴线处于同一平面；

所述第一直角梯形件（201）呈直角梯形，设置有12个所述铰接耳座（501），其中位于所述第一直角梯形件（201）上底及两腰处的所述铰接耳座（501）的轴线处于同一平面；所述第一直角梯形件（201）倾斜腰处的所述铰接耳座（501）与所述第一等腰梯形件（101）一腰处的所述铰接耳座（501）通过销轴（502）形成转动连接；所述第一直角梯形件（201）可顺时针转动靠近所述第一等腰梯形件（101）；

所述第三等腰梯形件（111）呈等腰梯形，设置有8个所述铰接耳座（501），其中位于所述第三等腰梯形件（111）下底及两腰处的所述铰接耳座（501）的轴线处于同一平面；所述第三等腰梯形件（111）的一腰处的所述铰接耳座（501）与所述第一直角梯形件（201）竖直腰处的所述铰接耳座（501）通过所述销轴（502）形成转动连接；所述第三等腰梯形件（111）可顺时针转动靠近所述第一直角梯形件（201）；

所述第一矩形件（301）呈矩形，设置有6个所述铰接耳座（501），其中位于所述第一矩形件（301）长边及一宽边处的所述铰接耳座（501）的轴线处于同一平面；所述第一矩形件（301）长边处的所述铰接耳座（501）与所述第三等腰梯形件（111）的另一腰处的所述铰接耳座（501）通过所述销轴（502）形成转动连接；所述第一矩形件（301）可顺时针转动靠近所述第三等腰梯形件（111）；

所述第一铰链（401）呈矩形，设置有8个所述铰接耳座（501），其中8个所述铰接耳座（501）的轴线处于同一平面；所述第一铰链（401）一长边处的所述铰接耳座（501）与所述第一等腰梯形件（101）下底处的所述铰接耳座（501）通过所述销轴（502）形成转动连接；所述第一铰链（401）可顺时针转动靠近所述第一等腰梯形件（101）；

所述第二铰链（402）呈矩形，设置有2个所述铰接耳座（501），其中2个所述铰接耳座（501）轴线处于同一平面；所述第二铰链（402）一长边处的所述铰接耳座（501）与所述第一直角梯形件（201）上底处的所述铰接耳座（501）通过所述销轴（502）形成转动连接，所述第二铰链（402）可逆时针转动靠近所述第一直角梯形件（201）；

所述第三铰链（403）通过其一长边处的所述铰接耳座（501）与所述第三等腰梯形件（111）下底处的所述铰接耳座（501）通过所述销轴（502）形成转动连接；所述第三铰链（403）可逆时针转动靠近所述第三等腰梯形件（111）；

所述第四铰链（404）通过其一长边处的所述铰接耳座（501）与所述第一矩形件（301）一宽边处的所述铰接耳座（501）通过所述销轴（502）形成转动连接；所述第四铰链（404）可逆时针转动靠近所述第一矩形件（301）；

所述第二等腰梯形件（102）设置有6个所述铰接耳座（501），其中6个所述铰接耳座（501）的轴线处于同一平面；所述第二等腰梯形件（102）下底处的所述铰接耳座（501）与所述第一铰链（401）另一长边处的所述铰接耳座（501）通过所述销轴（502）形成转动连接；所述第二等腰梯件（102）可顺时针转动靠近所述第一铰链（401）；

所述第二直角梯形件（202）呈直角梯形，设置有12个所述铰接耳座（501），其中位于所述第二直角梯形件（202）上底及两腰处的所述铰接耳座（501）的轴线处于同一平面；所述第二直角梯形件（202）上底处的所述铰接耳座（501）与所述第二铰链（402）另一长边上的所述铰接耳座（501）通过所述销轴（502）形成转动连接；所述第二直角梯形件（202）倾斜腰处的所述铰接耳座（501）与所述第二等腰梯形件（102）一腰处的所述铰接耳座（501）通过所述销轴（502）形成转动连接；所述第二直角梯形件（202）可逆时针转动靠近所述第二铰链（402）和所述第二等腰梯形件（102）；

所述第四等腰梯形件（112）下底处的所述铰接耳座（501）与所述第三铰链（403）另一长边处的所述铰接耳座（501）通过所述销轴（502）形成转动连接；所述第四等腰梯形件（112）一腰处的所述铰接耳座（501）与所述第二直角梯形件（202）竖直腰处的所述铰接耳座（501）通过所述销轴（502）形成转动连接；所述第四等腰梯形件（112）可逆时针转动靠近所述第三铰链（403）和第二直角梯形件（202）；

所述第二矩形件（302）呈矩形，设置有6个所述铰接耳座（501），其中位于所述第二矩形件（302）长边及一宽边处的所述铰接耳座（501）的轴线处于同一平面；所述第二矩形件（302）一宽边处的所述铰接耳座（501）与所述第四铰链（404）另一长边处的所述铰接耳座（501）通过所述销轴（502）形成转动连接，所述第二矩形件（302）长边处的所述铰接耳座（501）与所述第四等腰梯形件（112）另一腰处的所述铰接耳座（501）通过所述销轴（502）形成转动连接；所述第二矩形件（302）可逆时针转动靠近所述第四铰链（404）和所述第四等腰梯形件（112）；

所述第一等腰梯形件（101）与所述第一铰链（401）转动连接的轴线、所述第一等腰梯形件（101）与所述第一直角梯形件（201）转动连接的轴线和所述第一直角梯形件（201）与所述第二铰链（402）转动连接的轴线交于一点；所述第一直角梯形件（201）与所述第二铰链（402）转动连接的轴线、所述第一直角梯形件（201）与所述第三等腰梯形转动连接的轴线和所述第三等腰梯形件（111）与所述第三铰链（403）转动连接的轴线交于一点；所述第三等腰梯形件（111）与所述第三铰链（403）转动连接的轴线、所述第三等腰梯形件（111）与所述第一矩形件（301）转动连接的轴线和所述第一矩形件（301）与所述第四铰链（404）转动连接的轴线交于一点；

两个所述可展单元通过共用构件的方式相互连接得到层数为1的抛物柱面可展机构；其中，所述共用构件包括：所述第一等腰梯形件（101）、所述第一铰链（401）和所述第二等腰梯形件（102）；两个所述可展单元组合得到的所述层数为1的抛物柱面可展机构为双对称结构；若干所述层数为1的抛物柱面可展机构通过第五铰链（405）依次相连，组合得到所述抛物柱面可展机构；其中，所述第五铰链呈矩形，设置有2个所述铰接耳座（501），所述第五铰链中的2个所述铰接耳座（501）轴线处于同一平面；

所述抛物柱面可展机构展开时，所述第一等腰梯形件（101）和所述第二等腰梯形件（102）绕所述第一铰链（401）转动并彼此沿轴向相互远离，所述第一直角梯形件（201）和所述第二直角梯形件（202）绕所述第二铰链（402）转动并彼此沿轴向相互远离，所述第三等腰梯形件（111）和所述第四等腰梯形件（112）绕所述第三铰链（403）转动并彼此沿轴向相互远离，所述第一矩形件（301）和所述第二矩形件（302）绕所述第四铰链（404）转动并彼此沿轴向相互远离；同时，位于同一层的两个所述可展单元绕所述第一等腰梯形件（101）和所述第二等腰梯形件（102）转动并彼此沿径向相互远离；上述相互远离均同步发生；最终，所述抛物柱面可展机构从类方块的折叠状态展开成抛物柱面状态；此时，所述抛物柱面可展机构中的所述第一铰链（401）、所述第二铰链（402）、所述第三铰链（403）、所述第四铰链（404）和所述第五铰链（405）的表面可拟合成特定的抛物柱面；所述抛物柱面可展机构的展开为单自由度运动。