能扩展的可折叠单自由度多边形棱柱制造技术

本发明专利技术涉及一种能扩展的可折叠单自由度多边形棱柱，包括底单元、节单元，两个底单元直接连接形成基础棱柱，两个底单元之间经至少一个依次连接的节单元相连接形成扩展棱柱；所述底单元包括一底模块、一侧模块，所述节单元包括两个侧模块；所述底模块包括对称设的两个三角板A及对称设的两个三角板B，所述侧模块包括对称设的两个矩形板A及对称设的两个矩形板B本设计具有单自由度、可展比大、可折叠、可无限扩展，展开后能够完全闭合、自锁，稳定性好，便于运输以及存放。于运输以及存放。于运输以及存放。

【技术实现步骤摘要】
能扩展的可折叠单自由度多边形棱柱


[0001]本专利技术涉及一种能扩展的可折叠单自由度多边形棱柱。

技术介绍

[0002]可展结构可通过变更自身形状适应多种工作状态,具有大折展比、便于运输和储藏等优点，不但在航空航天、土木建筑、军事工程等领域具有广阔的应用前景而且在生活和救援中具有很多应用。
[0003]多面体结构因其较好的对称性得到广泛的应用，但现有的多面体结构要么空载时体积大、不利于运输，如集装箱等；要么折叠过程复杂，自由度多，不易控制，如可折叠帐篷等。这些特点都很大程度的限制了多面体结构的应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对以上不足之处，提供了一种能扩展的可折叠单自由度多边形棱柱。
[0005]本专利技术解决技术问题所采用的方案是，一种能扩展的可折叠单自由度多边形棱柱，包括底单元、节单元，两个底单元直接连接形成基础棱柱，两个底单元之间经至少一个依次连接的节单元相连接形成扩展棱柱；所述底单元包括一底模块、一侧模块，所述节单元包括两个侧模块；所述底模块包括对称设的两个三角板A及对称设的两个三角板B，所述侧模块包括对称设的两个矩形板A及对称设的两个矩形板B；所述三角板A的一侧边中部设置有和板等厚度的凸台，三角板A三个侧边分别为侧连边A、第一底连边A、第二底连边A，第一底连边A设置在凸台表面上，侧连边A和第二底连边A在板的上表面上，侧连边A与第二底连边A的夹角为a, 第一底连边A与第二底连边A的夹角为b，所述三角板B的三个侧边分别为侧连边B、第一底连边B、第二底连边B，第一底连边B在板的下表面上，侧连边B和第二底连边B在板的上表面上，侧连边B与第二底连边B的夹角为c, 第一底连边B与第二底连边B的夹角为d，其中,a与c相等，b与d之和为180度；所述底单元的矩形板A一短边及一长边分别为短连边A、长连边A，矩形板A另一短边与另一长边的连接节点形成外连点A，短连边A、长连边A和外连点A均在板的上表面上，所述底单元的矩形板B一短边与一长边分别为短连边B、长连边B，矩形板B另一短边与另与长边的连接节点形成外连点B，短连边B、长连边B在板的上表面上，外连点B在板的下表面上；所述节单元的矩形板A一短边及一长边分别为短连边A、长连边A，矩形板A另一短边与两长边的连接节点分别形成内连点A和外连点A，短连边A、内连点A和外连点A在板的上表面上，长连边A在板的下表面上，所述节单元的矩形板B一短边为短连边B，矩形板B另一短边与两长边的连接节点分别形成内连点B和外连点B，内连点B和外连点B在板的上表面上，短连边B在板的下表面上；相邻两三角板A的第一底连边A中部经转动副相连接，相邻两三角板B的第一底连
边B中部经转动副相连接，三角板A的第二底连边A中部与相邻三角板B的第二底连边B中部经转动副相连接；所述侧模块的短连边A与短连边B中部经转动副相连接；底单元上的侧模块的长连边A、长连边B的中部分别与底模块的侧连边A、侧连边B的中部经转动副相连接；节单元上的侧模块的短连边A中部与短连边B中部经转动副相连接，节单元上的侧模块的长连边A中部与相邻的侧模块的长连边A中部经转动副相连接；相邻侧模块上相邻的内连点A经球副相连接，相邻侧模块上相邻的内连点B经球副相连接，相邻的两个单元上相邻的外连点A经球副连接，相邻的两个单元上相邻的外连点B经球副连接。
[0006]进一步的，所述矩形板A与矩形板B的短边等长，矩形板A的长边与三角板A的侧连边A等长，矩形板B的长边与三角板B的侧连边B等长，第一底连边A与第一底连边B等长，第二底连边A与第二底连边B等长。
[0007]进一步的，当b与a之差为90度时，底模块呈等腰三角形，基础棱柱、扩展棱柱为三棱柱。
[0008]进一步的，当b与a之差不为90度时，底模块呈筝形，基础棱柱、扩展棱柱为四棱柱。
[0009]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：具有单自由度、可展比大、可折叠、可无限扩展，展开后能够完全闭合、自锁，稳定性好，便于运输以及存放。
附图说明
[0010]下面结合附图对本专利技术专利进一步说明。
[0011]图1是底单元的左上板结构示意图。
[0012]图2是底单元的左下板结构示意图。
[0013]图3是底单元的右下板结构示意图。
[0014]图4是底单元的右上板结构示意图。
[0015]图5是底单元的第一侧板的结构示意图。
[0016]图6是底单元的第二侧板的结构示意图。
[0017]图7是底单元的第三侧板的结构示意图。
[0018]图8是底单元的第四侧板的结构示意图。
[0019]图9是底单元结构示意图。
[0020]图10是基础棱柱为三棱柱的折叠状态。
[0021]图11是基础棱柱为三棱柱的展开过程图。
[0022]图12是基础棱柱为三棱柱的展开图。
[0023]图13是基础棱柱为四棱柱的折叠状态。
[0024]图14是基础棱柱为四棱柱的展开过程图。
[0025]图15是基础棱柱为四棱柱的展开图。
[0026]图16是节单元的第一侧板结构示意图。
[0027]图17是节单元的第二侧板结构示意图。
[0028]图18是节单元的第三侧板结构示意图。
[0029]图19是节单元的第四侧板结构示意图。
[0030]图20是节单元的结构示意图。
[0031]图21是扩展棱柱的结构示意图。
[0032]图中： C1
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底单元第一侧板、C2
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底单元第二侧板、C3
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底单元第三侧板、C4
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底单元第四侧板、D1
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底单元左上板、D2
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底单元左下板、D3
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底单元右下板、D4
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底单元右上板、J1
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节单元第一侧板、J2
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节单元第一侧板、J3
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节单元第一侧板、J4
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节单元第一侧板、r1
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第一转动副、r2
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第二转动副。r3
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第三转动副、r4
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第四转动副、r5
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第五转动副、r6
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第六转动副、r7
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第七转动副、r8
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第八转动副、r9
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第九转动副、r10
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第十转动副、r11
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第十一转动副、r12
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第十二转动副、r13
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第十三转动副、r14
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第十四转动副、r15
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第十五转动副、r16
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第十六转动副、r17
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第十七转动副、r18
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第十八转动副、r19
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第十九转动副、r20
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第二十转动副、r本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能扩展的可折叠单自由度多边形棱柱，其特征在于：包括底单元、节单元，两个底单元直接连接形成基础棱柱，两个底单元之间经至少一个依次连接的节单元相连接形成扩展棱柱；所述底单元包括一底模块、一侧模块，所述节单元包括两个侧模块；所述底模块包括对称设的两个三角板A及对称设的两个三角板B，所述侧模块包括对称设的两个矩形板A及对称设的两个矩形板B；所述三角板A的一侧边中部设置有和板等厚度的凸台，三角板A三个侧边分别为侧连边A、第一底连边A、第二底连边A，第一底连边A设置在凸台表面上，侧连边A和第二底连边A在板的上表面上，侧连边A与第二底连边A的夹角为a, 第一底连边A与第二底连边A的夹角为b，所述三角板B的三个侧边分别为侧连边B、第一底连边B、第二底连边B，第一底连边B在板的下表面上，侧连边B和第二底连边B在板的上表面上，侧连边B与第二底连边B的夹角为c, 第一底连边B与第二底连边B的夹角为d，其中,a与c相等，b与d之和为180度；所述底单元的矩形板A一短边及一长边分别为短连边A、长连边A，矩形板A另一短边与另一长边的连接节点形成外连点A，短连边A、长连边A和外连点A均在板的上表面上，所述底单元的矩形板B一短边与一长边分别为短连边B、长连边B，矩形板B另一短边与另与长边的连接节点形成外连点B，短连边B、长连边B在板的上表面上，外连点B在板的下表面上；所述节单元的矩形板A一短边及一长边分别为短连边A、长连边A，矩形板A另一短边与两长边的连接节点分别形成内连点A和外连点A，短连边A、内连点A和外连点A在板的上表面上，长连...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨富富，宋振鲁，杨飞雨，张俊，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：