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在机械设备中，出于其实际运用场景的需要，需要设置能够在平面内的任意转动的U副机构。然而，现有的U副机构在运动过程中，其组成部件之间会发生刚性碰撞的问题。此外，U副机构还存在工作空间小的问题。针对根据现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种具备自复位功能的U副铰链，该U副铰链运动过程中，各组成部件中不会发生碰撞。本发明U副铰链包括上平台、球铰、弹性件和下平台。其中上平台的下端面设有球铰限位槽和环绕球铰限位槽的第一环形限位槽。球铰的上端固定于球铰限位槽。弹性件包围球铰的周向外围，且上端面抵接第一环形限位槽。下平台的上端面设有用于容纳弹性件的下端面的第二环形限位槽，且球铰的下端固定于下平台的上端面。本发明的U副铰链具备自复位功能，且具有相对于z轴方向的较大角度范围的转动的功能。在将多个U副铰链进行组合后，铰链组将具有明显增大的工作空间。

本发明的U副铰链有益效果在于：U副铰链具备自复位功能，且具有冗余自由度，也即具有相对于z轴方向的较大角度范围的转动的功能。在将多个U副铰链进行组合后，铰链组将具有明显增大的工作空间。

U型副铰链具有广泛的应用前景，例如：

1. 家居家具：U型副铰链能够连接家具中的门、抽屉和柜子等，使得家具更加结实耐用，同时便于使用。

2. 汽车工业：U型副铰链适用于汽车车门、引擎盖和后备箱等的连接，能够提高汽车的稳定性和安全性。

3. 航空航天工业：U型副铰链能够连接飞机和航天器的舱门、舱盖和舱口等，确保航空器的稳定性和安全性。

4. 医疗设备：U型副铰链适用于医疗设备的门、抽屉和柜子等，能够使得医疗设备更加安全和方便。

总之，U型副铰链在各个领域都有着广泛的应用前景，能够提高连接件的稳定性、操作方便性和耐久性，是一种非常实用的连接件。

北京交通大学是教育部直属全国重点大学，是国家“211工程”“985工程”“双一流”建设高校。有中国科学院院士3人，中国工程院院士10人。全面参与了铁路大提速、青藏铁路、磁悬浮列车、川藏铁路建设和城市轨道交通核心技术自主研发等轨道交通发展重大事件，取得了一系列完全自主知识产权、处于国际先进水平原创性重大成果。 学校智能机器人与系统研究主要从事机器人、虚拟现实、力触觉交互系统、系统控制等研究，构建具有国际先进水平的机器人研究平台。 专家简介：姚燕安，男，工学博士，任北京交通大学教授，博士生导师。研究领域：机构与机器人学 姚教授提出“多模式整体闭链连杆式移动系统”设计理论，提出以“几何机器人”为载体将数学（Mathematics）、科学（Science）、工程（Engineering）、艺术（Art）融合为一体的MSEA教育理念，旨在培养数学家的严谨思维、科学家的创新思维、工程师的实践能力、艺术家的美学情怀。

1、U型副铰链能够提高连接件的稳定性和安全性。由于U型副铰链的设计使得连接件更加牢固，连接的两个平面间的稳定性更高，因此连接件在使用过程中不易发生松动、摇晃等安全隐患，可以更好地保护人员和物品的安全。

2、U型副铰链能够提高连接件的操作方便性和耐久性。由于U型副铰链可以在一个平面内旋转，因此在打开或关闭连接件时，操作更加容易，同时U型副铰链通常由耐用材料制成，例如钢或铝合金，能够经受长时间的使用和重复的开关，从而提高连接件的耐久性和使用寿命。

3、U型副铰链还能够提高产品的品质和美观度。由于U型副铰链的连接方式更为牢固，因此连接件的整体品质也会得到提高。而且，U型副铰链的外观设计简洁美观，可以使连接件更加美观，增加产品的附加值。

4、U型副铰链的应用还能够提高生产效率和节省成本。由于U型副铰链的结构简单、制造工艺相对简单，因此生产成本相对较低，同时连接件的安装和维护也相对容易，可以提高生产效率和降低生产成本。

综上所述，U型副铰链的应用可以带来多种效益，包括提高连接件的稳定性和安全性、提高操作方便性和耐久性、提高产品的品质和美观度，以及提高生产效率和节省成本等。

1、合作研发项目：与其他公司、研究机构或大学进行合作，开展联合研发项目。通过共享资源、知识和专业能力，加速技术的发展和应用。

2、 技术咨询和解决方案提供：利用U副型铰链的专业知识和应用经验，为其他公司或组织提供技术咨询和解决方案。