您所在的位置: 成果库 单自由度折叠变形机构

单自由度折叠变形机构

成果类型:: 发明专利,实用新型专利,新技术

发布时间: 2023-09-24 20:20:33

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:“科创中国”北京交通大学智能机器人与系统专业科技服务团| 刘阶萍 | 2023-10-29 12:50:41
单自由度折叠变形机构包括:三个杆组Ⅰ(A)、三个杆组Ⅱ(B)、三个杆组Ⅲ(C)、三个中长轴(1)和三个长轴(2)。杆组Ⅰ(A)由第一连接杆(4)和第二连接杆(5)组成,杆组Ⅱ(B)由第一连接杆(4)和第三连接杆(6)组成,杆组Ⅲ(C)由第三连接杆(6)和第四连接杆(7)组成。第一连接杆(4)和第四连接杆(7)的首端设置有通孔a,末端与通孔a轴线成逆时针55°的方向处设有通孔b;第二连接杆(5)和第三连接杆(6)的首端设置有通孔a,末端与通孔a轴线成顺时针55°的方向处设有通孔b。杆组Ⅰ(A)和杆组Ⅱ(B)的两端分别通过中长轴和长轴与其他杆组相连,三个杆组Ⅲ(C)的两端通过长轴与其他杆组相连。单自由度折叠变形机构可以实现平面三角形和空间四面体间的相互转换。

本发明的有益效果:本发明所述的单自由度折叠变形机构,通过只有一个自由度的折叠变形动作,实现平面三角形和空间四面体之间的相互转换。并且通过杆件机构的设计消除了变形动作过程中的杆件干涉。该机构结构简单,成本低廉,易于制造和工程实现。可作为教学模具应用于教学实验,也可作为空间可展机构应用于建筑屋顶等。

  1. 折叠式产品:单自由度折叠变形机构可以应用于折叠式产品的设计与制造,如折叠椅、折叠桌、折叠自行车等。该机构具有可缩放和可变形的特点,可以实现产品在使用时的展开和在储存、携带时的折叠,提高产品的便携性和节省空间。

  2. 可变形结构:单自由度折叠变形机构可以应用于可变形结构设计,如建筑结构、桥梁、航天器等。通过改变机构的折叠角度和展开状态,可以实现结构的可调整和可变形,适应不同的应力和环境变化,提高结构的适应性和可靠性。

  3. 机器人和自动化系统:单自由度折叠变形机构可以应用于机器人和自动化系统的设计和制造。机构的可变形特性可以使机器人在复杂环境中实现多种运动模式和工作任务,提高机器人的灵活性和适应性,适用于不同的工业和服务领域。

  4. 医疗器械和可穿戴设备:单自由度折叠变形机构可以应用于医疗器械和可穿戴设备的设计和制造。通过机构的折叠和展开,可以实现医疗器械的便携性和可调整性,提高医疗设备的使用便利性;同时,机构的可变形特性还可以应用于可穿戴设备,如智能手环、智能眼镜等,提供更舒适和贴合的使用体验。

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. 空间节约:单自由度折叠变形机构能够将产品在使用时的展开状态与在储存或携带时的折叠状态进行切换,从而实现空间的有效利用。产品在不使用时可以折叠成较小的体积,节省储存和运输空间。

  2. 便携性提升:折叠变形机构使得产品具备可折叠和可展开的特性,提高了产品的便携性。例如,折叠自行车在折叠状态下可以轻松携带,方便用户在旅行或通勤时使用。

  3. 多功能性:通过改变折叠角度和展开状态,单自由度折叠变形机构使产品具备多种功能和用途。产品可以在展开状态下完成一种功能,在折叠状态下完成另一种功能,提高了产品的多功能性和适应性。

  4. 节省成本:利用单自由度折叠变形机构,产品在制造、储存和运输环节的成本可以得到节省。折叠状态下的产品体积减小,可以减少材料和包装的使用量,降低制造成本。同时,减小产品的体积也可以减少储存和运输成本。

  5. 提升用户体验:折叠变形机构可以提升产品的用户体验。产品的可折叠性使得用户可以根据实际需求进行调整和变换,适应不同的场景和使用需求。用户可以便捷地携带和存储产品,提高了产品的便利性和用户满意度。

技术合作、技术服务,具体可包括:

(1)自行投资实施转化

(2)向他人转让该科技成果

(3)许可他人使用该科技成果

(4)以该科技成果作为合作条件,与他人共同实施转化

(5)以该科技成果作价投资,折算股份或者出资比例

(6)其他协商确定的方式

此项技术成果转化方式,既可以是上述方式的组合,也可以是其它符合实际需要的任何方式。具体转化方式待商议确定。