[发明专利]一种多功能变胞机构及其实现方法

摘要

一种多功能变胞机构及其实现方法，所述多功能变胞机构由底面、三角形构件系、连杆系以及翻转杆系构成。初始状态时，各组成部分在同一平面内，为平面构型，一种多功能变胞机构的实现方法是：翻转杆系在所述底面同一侧面方向翻转，转至与底面垂直状态，然后所述三角形构件系继续翻转，使所述多功能变胞机构变成空间多面体构型，实现机构平面拓扑与空间多面体拓扑结构间变化。该方法对任意多边形状的所述底面均可适用，该变胞机构及其实现方法能够应用于航空航天、码垛机器手、包装机器人、捆扎机器人、简易房屋搭建等领域。

主权项

一种多功能变胞机构，其特征是：该机构由底面、三角形构件系、连杆系以及翻转杆系构成，所述底面为六边形状平面，由第一边杆、第二边杆、第三边杆、第四边杆、第五边杆和第六边杆组成，第一边杆、第二边杆、第三边杆、第四边杆、第五边杆和第六边杆首尾通过第一铰链、第二铰链、第三铰链、第四铰链、第五铰链和第六铰链连接；所述三角形构件系由第一三角形构件、第二三角形构件、第三三角形构件、第四三角形构件、第五三角形构件和第六三角形构件组成，所述第一三角形构件由第一三角形第一边杆、第一三角形第二边杆和第一三角形第三边杆组成，第一三角形第一边杆一端通过第八铰链与第一三角形第二边杆一端连接，第一三角形第一边杆另一端通过第九铰链与第一三角形第三边杆一端连接，第一三角形第二边杆另一端和第一三角形第三边杆另一端固结或铰接；所述第二三角形构件由第二三角形第一边杆、第二三角形第二边杆和第二三角形第三边杆组成，第二三角形第一边杆一端通过第十铰链与第二三角形第二边杆一端连接，第二三角形第一边杆另一端通过第十一铰链与第二三角形第三边杆一端连接，第二三角形第二边杆另一端和第二三角形第三边杆另一端固结或铰接；所述第三三角形构件由第三三角形第一边杆、第三三角形第二边杆和第三三角形第三边杆组成，第三三角形第一边杆一端通过第十二铰链与第三三角形第二边杆一端连接，第三三角形第一边杆另一端通过第十三铰链与第三三角形第三边杆一端连接，第三三角形第二边杆另一端和第三三角形第三边杆另一端固结或铰接；所述第四三角形构件由第四三角形第一边杆、第四三角形第二边杆和第四三角形第三边杆组成，第四三角形第一边杆一端通过第十四铰链与第四三角形第二边杆一端连接，第四三角形第一边杆另一端通过第十五铰链与第四三角形第三边杆一端连接，第四三角形第二边杆另一端和第四三角形第三边杆另一端固结或铰接；所述第五三角形构件由第五三角形第一边杆、第五三角形第二边杆和第五三角形第三边杆组成，第五三角形第一边杆一端通过第十六铰链与第五 三角形第二边杆一端连接，第五三角形第一边杆另一端通过第十七铰链与第五三角形第三边杆一端连接，第五三角形第二边杆另一端和第五三角形第三边杆另一端固结或铰接；所述第六三角形构件由第六三角形第一边杆、第六三角形第二边杆和第六三角形第三边杆组成，第六三角形第一边杆一端通过第十八铰链与第六三角形第二边杆一端连接，第六三角形第一边杆另一端通过第七铰链与第六三角形第三边杆一端连接，第六三角形第二边杆另一端和第六三角形第三边杆另一端固结或铰接；所述连杆系由第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆和第六连杆组成，所述第一连杆一端连接在第七铰链上，另一端连接在第八铰链上；所述第二连杆一端连接在第九铰链上，另一端连接在第十铰链上；所述第三连杆一端连接在第十一铰链上，另一端连接在第十二铰链上；所述第四连杆一端连接在第十三铰链上，另一端连接在第十四铰链上；所述第五连杆一端连接在第十五铰链上，另一端连接在第十六铰链上；所述第六连杆一端连接在第十七铰链上，另一端连接在第十八铰链上；所述翻转杆系由第一翻转杆、第二翻转杆、第三翻转杆、第四翻转杆、第五翻转杆和第六翻转杆组成，所述第一翻转杆一端连接在第一铰链上，另一端连接在第七铰链上；所述第二翻转杆一端连接在第二铰链上，另一端连接在第九铰链上；所述第三翻转杆一端连接在第三铰链上，另一端连接在第十一铰链上；所述第四翻转杆一端连接在第四铰链上，另一端连接在第十三铰链上；所述第五翻转杆一端连接在第五铰链上，另一端连接在第十五铰链上；所述第六翻转杆一端连接在第六铰链上，另一端连接在第十七铰链上。