一种智能可变形网壳结构装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能可变形网壳结构装置，包括网壳、网膜和网架，网架和网膜组成混合变形结构，混合变形结构通过芯片和控制电路，网架包括若干连接件，连接件包括步进电机、基座和带有内螺口螺柱，步进电机上设有螺杆，步进电机通过螺杆与基座连接；本发明专利技术具备以下优点：(1)本发明专利技术通过结构体的微量变形，达到整体的可控变形，从而将网壳应用领域扩展到一个全新的领域。通过智能材料的网壳结构的半刚性连接，从而实现产品外部形式的刚性。(2)通过对电机驱动变形，电致伸缩材料的电流、压微控制，实现产品的整体变形，从而达到产品外部尺寸的变形，将以往产品物理承重不变形，变成根据编程尺寸可随意变形。

An intelligent deformable reticulated shell structure device

The invention discloses an intelligent deformable reticulated shell structure device, which comprises a reticulated shell, a reticulated membrane and a reticulated frame, wherein the reticulated frame and the reticulated membrane form a hybrid deformation structure, the hybrid deformation structure passes through a chip and a control circuit, the reticulated frame comprises a plurality of connecting pieces, the connecting piece comprises a stepping motor, a base and a stud with an inner screw, the stepping motor is provided with a screw, and the stepping motor is connected with the base through a screw; The invention has the following advantages: (1) the whole controllable deformation is achieved through the micro deformation of the structure body, thus expanding the application field of the lattice shell to a new field. Through the semi-rigid connection of the reticulated shell structure of intelligent material, the rigidity of the external form of the product can be realized. (2) through the motor driving deformation and the current and pressure micro control of the electrostrictive material, the overall deformation of the product can be realized, so as to achieve the deformation of the external dimension of the product. The physical bearing of the previous product is not deformed, and it can be deformed at will according to the programmed dimension.

【技术实现步骤摘要】
一种智能可变形网壳结构装置
本专利技术涉及智能网壳结构领域，具体是指一种智能可变形网壳结构装置。
技术介绍
网壳在生活中的使用十分普遍，例如：支撑物系列产品、台灯、花架、酒架和玩偶，大型建筑物，体育馆、大型建筑物外立面以及建筑模型等多种领域；现有技术中设计师在设计网壳结构时，首先是结构的刚性稳定，追求网壳的刚性和不可变形性；而且，现有技术中的变形材料方面由于缺乏高变形和强刚体性材料，因此，主要变形应用的主要方向是结构变形，而非支撑变形；因此，网壳在使用时，适用范围小，因此，一种智能可变形网壳结构装置成为整个社会亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有技术中的网壳形状固定，适用范围小以及变形材料方面由于缺乏高变形和强刚体性材料等问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种智能可变形网壳结构装置，包括网壳、网膜和网架，所述网架和网膜组成混合变形结构，所述混合变形结构通过芯片和控制电路，所述网架包括若干连接件，所述连接件包括步进电机、基座和带有内螺口螺柱，所述步进电机上设有螺杆，所述步进电机通过螺杆与基座连接；所述控制电路包括结构控制电路、步进电机驱动电路和主控芯片，所述结构控制电路若干级联的芯片组，所述芯片组由M74HC595芯片，所述M74HC595芯片的CLK引脚、SRCLK引脚与下一级M74HC595芯片形成级联，所述M74HC595芯片的内部导通，并赋予引脚QH’为下一级输出使能端，所述主控芯片上PB0、PB1和PB2分别命名为RCLK、SRCLK、SER作为使能端口；所述步进电机驱动电路通过将芯片M74HC595芯片接入ULN2003芯片引脚，分别控制两台电机动作，所述ULN2003芯片的输入端与M74HC595芯片连接，所述ULN2003芯片输出端与步进电机连接。进一步地，所述主控芯片为51单片机。进一步地，所述内螺口螺柱与螺杆适配。进一步地，所述基座呈梯台形状设置，所述步进电机设置在基座的斜面上。进一步地，所述网壳的外部敷有LED灯和弹性膜，所述LED灯通过M74hc595芯片进行控制。进一步地，所述若干连接件与控制芯片之间电性连接。进一步地，所述ULN2003芯片通过外接引脚与步进电机连接。进一步地，所述连接件还可以由步进电机、基座和螺杆构成，连接之间通过内螺柱与螺杆的连接，连接在一起。专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术一种智能可变形网壳结构装置通过网壳、网膜混合结构，在芯片和外部软件的控制程序下，实现产品的功能实现具备以下优点：(1)本专利技术通过结构体的微量变形，达到整体的可控变形，从而将网壳应用领域扩展到一个全新的领域。通过智能材料的网壳结构的半刚性连接，从而实现产品外部形式的刚性。(2)通过对电机驱动变形，电致伸缩材料的电流、压微控制，实现产品的整体变形，从而达到产品外部尺寸的变形，将以往产品物理承重不变形，变成根据编程尺寸可随意变形；(3)通过对系统基本单元的扩展组合，该结构可扩展至机械控制、LED显示，场景仿真等广泛领域。例如在网壳外敷设LED灯和弹性膜，控制相结合，从而形成新的立体视觉效果，彻底改变以往的平面视觉效果，而成为真正的立体影像效果。(4)本专利技术通过80c51单片机控制74HC595芯片串转并的使能端口，实现多台电机同时动作的方法实现的。附图说明图1是本专利技术一种智能可变形网壳结构装置的结构示意图；图2是连接件的结构示意图。；图3是结构控制电路的结构示意图；图4是步进电机驱动电路的结构示意图；图5是51单片机的结构示意图；图6是M74HC595芯片的示意图；图7是ULN2003芯片的示意图；图8是ULN2003芯片与步进电机的连接示意图；图9为原理示意图。如图所示：1、步进电机，2、基座，3、内螺口螺柱，4、连接件，5、螺杆。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。结合附图，对本专利技术进行详细介绍。本专利技术在具体实施时提供了一种智能可变形网壳结构装置，包括网壳、网膜和网架，所述网架和网膜组成混合变形结构，所述混合变形结构通过芯片和控制电路，所述网架包括若干连接件4，所述连接件4包括步进电机1、基座2和带有内螺口螺柱3，所述步进电机1上设有螺杆5，所述步进电机1通过螺杆5与基座2连接；所述控制电路包括结构控制电路、步进电机驱动电路和主控芯片，所述结构控制电路若干级联的芯片组，所述芯片组由M74HC595芯片，所述M74HC595芯片的CLK引脚、SRCLK引脚与下一级M74HC595芯片形成级联，所述M74HC595芯片的内部导通，并赋予引脚QH’为下一级输出使能端，所述主控芯片上PB0、PB1和PB2分别命名为RCLK、SRCLK、SER作为使能端口；所述步进电机驱动电路通过将芯片M74HC595芯片接入ULN2003芯片引脚，分别控制两台电机动作，所述ULN2003芯片的输入端与M74HC595芯片连接，所述ULN2003芯片输出端与步进电机1连接。所述主控芯片为80c51单片机。所述内螺口螺柱3与螺杆5适配。所述基座2呈梯台形状设置，所述步进电机1设置在基座1的斜面上。所述网壳的外部敷有LED灯和弹性膜，所述LED灯通过74hc595芯片进行控制。所述若干连接件4与控制芯片之间电性连接。所述ULN2003芯片通过外接引脚与步进电机1连接。本专利技术一种智能可变形网壳结构装置的具体实施过程以及控制原理如下：本专利技术在使用时，通过步进电机1与带内螺口螺柱3套接，形成最小的连接件4，步进电机1底座和螺柱3底座分别固定在带倾斜角度的基座2上，与连接组件形成最小基座单元；基座按具体要求可以是三角形，也可以是四边形，但都必须是根据实际要求，带有倾斜角度，基座单元两两相连，由线而成面；三角形基座需六个基座形成最小六边形变形单元，四边形基座需四个基座而成最小四边形变形单元；而为达到变形效果，六边形至少需三个六边形单元，四边形需四个四边形单元，才能达到有效变形效果，采用的基本原理为满足标准圆等分角，等边距视图，在保持相邻边距不变，而缩小或者增大边距，圆的外切面及等分角也随之改变，从而造成结构的整体变形，在网壳连接部间距全尺寸时，网壳成最大表面积，而一旦某一组间距变短(结构边距最大变形在1/3—1/2之间)表面结构就会变形，由于这种变形是在微芯片下的控制变形，因此，它的结构变形也是可控的。本专利技术通过80c51单片机控制74HC595芯片串转并的使能端口，实现多台电机同时动作的方法实现的，首先是对单片机任意I/O端口上电使能，分别命名为RCLK、SRCLK、SER,通过电路接入74HC595芯片相应管脚。图中将PB0、PB1、PB2分别命名为RCLK、SRCLK、SER,作为使能端口。本专利技术中74hc595芯片的SER端口既是数据的输入端，又是数据的输出使能端，因此，采用芯片级联的方式，可以通过一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能可变形网壳结构装置，其特征在于：包括网壳、网膜和网架，所述网架和网膜组成混合变形结构，所述混合变形结构通过芯片和控制电路，所述网架包括若干连接件(4)，所述连接件(4)包括步进电机(1)、基座(2)和带有内螺口螺柱(3)，所述步进电机(1)上设有螺杆(5)，所述步进电机(1)通过螺杆(5)与基座(2)连接；/n所述控制电路包括结构控制电路、步进电机驱动电路和主控芯片，所述结构控制电路若干级联的芯片组，所述芯片组由M74HC595芯片，所述M74HC595芯片的CLK引脚、SRCLK引脚与下一级M74HC595芯片形成级联，所述M74HC595芯片的内部导通，并赋予引脚QH’为下一级输出使能端，所述主控芯片上PB0、PB1和PB2分别命名为RCLK、SRCLK、SER作为使能端口；/n所述步进电机驱动电路通过将芯片M74HC595芯片接入ULN2003芯片引脚，分别控制两台电机动作，所述ULN2003芯片的输入端与M74HC595芯片连接，所述ULN2003芯片输出端与步进电机(1)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能可变形网壳结构装置，其特征在于：包括网壳、网膜和网架，所述网架和网膜组成混合变形结构，所述混合变形结构通过芯片和控制电路，所述网架包括若干连接件(4)，所述连接件(4)包括步进电机(1)、基座(2)和带有内螺口螺柱(3)，所述步进电机(1)上设有螺杆(5)，所述步进电机(1)通过螺杆(5)与基座(2)连接；
所述控制电路包括结构控制电路、步进电机驱动电路和主控芯片，所述结构控制电路若干级联的芯片组，所述芯片组由M74HC595芯片，所述M74HC595芯片的CLK引脚、SRCLK引脚与下一级M74HC595芯片形成级联，所述M74HC595芯片的内部导通，并赋予引脚QH’为下一级输出使能端，所述主控芯片上PB0、PB1和PB2分别命名为RCLK、SRCLK、SER作为使能端口；
所述步进电机驱动电路通过将芯片M74HC595芯片接入ULN2003芯片引脚，分别控制两台电机动作，所述ULN2003芯片的输入端与M74HC595芯片连接，所述ULN20...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹超，
申请(专利权)人：邹超，
类型：发明
国别省市：黑龙;23