【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机器人机构学领域，具体涉及一种可末端自锁的双层环形可展开周边桁架。
技术介绍
1、公开号为cn109659659a的中国专利技术专利，公开了一种基于3r-rrp机构单元的环形桁架式可展开天线机构，包含2n个3r-rrp机构单元，2n个3r-rrp机构单元两两一组，通过共用一根支撑杆、一个固定节点连接件和一个运动节点连接件连接，组成n个组合机构单元；n个组合机构单元结构完全相同，相邻组合机构单元间通过共用一根支撑杆和两个固定节点连接件连接，共同组成多面式环形桁架机构；3r-rrp机构单元主要包括两根支撑杆、一根长连杆、两根短连杆、三个固定节点连接件和一个运动节点连接件；其中短连杆长度为长连杆长度的一半，支撑杆长度大于短连杆长度的三倍。本专利技术的整体机构结构简单，运动灵活，加工制造成本较低，可以作为支撑机构较好的应用于大口径星载天线领域。
2、现有的天线周边桁架主要不足体现在以下几个方面：第一是大部分天线周边桁架缺少对驱动特性的说明，仅从折展性能上进行分析，这是不合理的。驱动系统的设计是天线设计中一个重要的内容，复杂的驱动系统会使得天线周边桁架的整体质量过高，对于空间运输来说，这非常不利，弱化了其实用价值。第二是在实际应用中，天线周边桁架需要有较好的刚度，大部分天线周边桁架仅考虑了展开后的尺寸，没有将天线周边桁架的刚度纳入考虑，同样，为了符合天线架的实际需求，应对星载天线周边桁架的刚度进行设计。第三是天线在运行过程中需要保持稳定的展开状态来进行工作，但是目前大部分天线周边桁架只从展开的过程进行说明，缺少如
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种刚性强、折展比大的可末端自锁的双层环形可展开周边桁架。
2、本专利技术是通过以下的技术方案实现的：一种可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，包括若干双层弧形剪叉组件续接而成的环状周边桁架及驱动所述环状周边桁架展开或收拢的驱动机构，所述环状周边桁架的续接始端和续接末端设有自锁机构，所述双层弧形剪叉组件由第一单层弧形剪叉组件和第二单层弧形剪叉组件铰接而成。
3、进一步，所述自锁机构包括自锁座及滑杆，所述滑杆的始端滑动运行于所述自锁座内，所述自锁座的始端侧壁开设有槽向锁槽，所述槽向锁槽的上端开设有纵向锁槽，所述纵向锁槽内依次设有弹性部件及自锁杆，所述自锁杆伸缩运行于所述纵向锁槽内外，所述滑杆的末端及所述自锁座的始端分别与所述环状周边桁架的续接始端转动连接，所述环状周边桁架的续接末端卡接于所述横向锁槽内。
4、进一步，所述第一单层弧形剪叉组件包括第一剪叉杆和第二剪叉杆，所述第一剪叉杆与所述第二剪叉杆的中部相铰接，所述第二单层弧形剪叉组件包括第三剪叉杆和第四剪叉杆，所述第三剪叉杆和所述第四剪叉杆的中部相铰接；所述第一剪叉杆和所述第三剪叉杆的始端分别与相邻的所述第二剪叉杆和所述第四剪叉杆的末端相铰接，所述第二剪叉杆和所述第四剪叉杆的始端分别与相邻的所述第一剪叉杆和所述第三剪叉杆的末端相铰接；所述第一单层弧形剪叉组件和所述第二单层弧形剪叉组件之间设有若干连接杆，所述若干连接杆的两端分别与所述第一单层弧形剪叉组件和所述第二单层弧形剪叉组件转动连接。
5、进一步，所述第一剪叉杆和所述第三剪叉杆的始端之间转动连接有第一连接杆，所述第一剪叉杆和所述第三剪叉杆的末端之间转动连接有第二连接杆，所述第二剪叉杆和所述第四剪叉杆的始端之间转动连接有第三连接杆，所述第二剪叉杆和所述第四剪叉杆的末端之间转动连接有第四连接杆，所述第一剪叉杆和第二剪叉杆的中部和所述第三剪叉杆和第四剪叉杆的中部之间转动连接有第五连接杆，所述第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆及第四连接杆构成相邻两双层弧形剪叉组件的共用续接组件。
6、进一步，所述滑杆的末端及所述自锁座的始端分别与所述环状周边桁架的续接始端的第四连接杆及第二连接杆转动连接，所述环状周边桁架的续接末端的第一连接杆卡接于所述横向锁槽内。
7、进一步，所述弹性部件为复位弹簧。
8、进一步，所述自锁杆的伸出端的外侧设有过度切面。
9、进一步，所述自锁机构设有限定所述自锁杆伸出长度的卡接结构。
10、进一步，所述驱动机构安装于所述环状周边桁架中部的双层弧形剪叉组件上，所述驱动机构包括驱动杆、安装于所述驱动杆一端的固定座及安装于所述驱动杆另一端的滑动座，所述固定座及所述滑动座铰接于所述双层弧形剪叉组件的始端或末端。
11、进一步，所述驱动机构还包括第一铰接座和第二铰接座，所述第一铰接座和所述第二铰接座固定安装于所述双层弧形剪叉组件的始端或末端，所述固定座铰接于所述第一铰接座上，所述滑动座铰接于所述第二铰接座上。
12、相对于现有技术，本专利技术的可展开天线周边桁架采用了桁架式结构，使得该可展开机构具有良好的负载能力和刚度性能，能适应空间大尺度可展开索网天线的周边桁架的应用要求。
13、本专利技术的可展开天线周边桁架采用了弧形剪叉机构，具有较大的折展比。同时，在展开状态时会形成一个圆形桁架，这相较于多边形逼近圆形的环形桁架来说，提高了天线的工作效率。并且，周边桁架的尺寸由弧形剪叉机构的弧度决定，弧形剪叉的曲率半径越大，周边桁架的尺寸越大。
14、本专利技术的可展开天线周边桁架自由度少，仅包含一个自由度。通过对驱动系统的设计，仅需要一个驱动器即可实现环形桁架的展开。
15、本专利技术的可展开天线周边桁架采用了末端自锁机构，当周边桁架在展开到末端接触时，两个末端之间会形成自锁，使得周边桁架充分利用其稳定性，增强了周边桁架的结构刚度。
16、本专利技术的可展开天线周边桁架采用了双层桁架结构，进一步增强了周边桁架的结构刚度。
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1.一种可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，其特征在于：包括若干双层弧形剪叉组件续接而成的环状周边桁架及驱动所述环状周边桁架展开或收拢的驱动机构，所述环状周边桁架的续接始端和续接末端设有自锁机构，所述双层弧形剪叉组件由第一单层弧形剪叉组件和第二单层弧形剪叉组件铰接而成。
2.根据权利要求1所述的可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，其特征在于：所述自锁机构包括自锁座及滑杆，所述滑杆的始端滑动运行于所述自锁座内，所述自锁座的始端侧壁开设有槽向锁槽，所述槽向锁槽的上端开设有纵向锁槽，所述纵向锁槽内依次设有弹性部件及自锁杆，所述自锁杆伸缩运行于所述纵向锁槽内外，所述滑杆的末端及所述自锁座的始端分别与所述环状周边桁架的续接始端转动连接，所述环状周边桁架的续接末端卡接于所述横向锁槽内。
3.根据权利要求2所述的可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，其特征在于：所述第一单层弧形剪叉组件包括第一剪叉杆和第二剪叉杆，所述第一剪叉杆与所述第二剪叉杆的中部相铰接，所述第二单层弧形剪叉组件包括第三剪叉杆和第四剪叉杆，所述第三剪叉杆和所述第四剪叉杆的中部相铰接；所述第一剪叉杆和所述第
4.根据权利要求3所述的可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，其特征在于：所述第一剪叉杆和所述第三剪叉杆的始端之间转动连接有第一连接杆，所述第一剪叉杆和所述第三剪叉杆的末端之间转动连接有第二连接杆，所述第二剪叉杆和所述第四剪叉杆的始端之间转动连接有第三连接杆，所述第二剪叉杆和所述第四剪叉杆的末端之间转动连接有第四连接杆，所述第一剪叉杆和第二剪叉杆的中部和所述第三剪叉杆和第四剪叉杆的中部之间转动连接有第五连接杆，所述第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆及第四连接杆构成相邻两双层弧形剪叉组件的共用续接组件。
5.根据权利要求4所述的可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，其特征在于：所述滑杆的末端及所述自锁座的始端分别与所述环状周边桁架的续接始端的第四连接杆及第二连接杆转动连接，所述环状周边桁架的续接末端的第一连接杆卡接于所述横向锁槽内。
6.根据权利要求2所述的可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，其特征在于：所述弹性部件为复位弹簧。
7.根据权利要求2所述的可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，其特征在于：所述自锁杆的伸出端的外侧设有过度切面。
8.根据权利要求2所述的可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，其特征在于：所述自锁机构设有限定所述自锁杆伸出长度的卡接结构。
9.根据权利要求1所述的可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，其特征在于：所述驱动机构安装于所述环状周边桁架中部的双层弧形剪叉组件上，所述驱动机构包括驱动杆、安装于所述驱动杆一端的固定座及安装于所述驱动杆另一端的滑动座，所述固定座及所述滑动座铰接于所述双层弧形剪叉组件的始端或末端。
10.根据权利要求9所述的可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，其特征在于：所述驱动机构还包括第一铰接座和第二铰接座，所述第一铰接座和所述第二铰接座固定安装于所述双层弧形剪叉组件的始端或末端，所述固定座铰接于所述第一铰接座上，所述滑动座铰接于所述第二铰接座上。
...【技术特征摘要】
1.一种可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，其特征在于：包括若干双层弧形剪叉组件续接而成的环状周边桁架及驱动所述环状周边桁架展开或收拢的驱动机构，所述环状周边桁架的续接始端和续接末端设有自锁机构，所述双层弧形剪叉组件由第一单层弧形剪叉组件和第二单层弧形剪叉组件铰接而成。
2.根据权利要求1所述的可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，其特征在于：所述自锁机构包括自锁座及滑杆，所述滑杆的始端滑动运行于所述自锁座内，所述自锁座的始端侧壁开设有槽向锁槽，所述槽向锁槽的上端开设有纵向锁槽，所述纵向锁槽内依次设有弹性部件及自锁杆，所述自锁杆伸缩运行于所述纵向锁槽内外，所述滑杆的末端及所述自锁座的始端分别与所述环状周边桁架的续接始端转动连接，所述环状周边桁架的续接末端卡接于所述横向锁槽内。
3.根据权利要求2所述的可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，其特征在于：所述第一单层弧形剪叉组件包括第一剪叉杆和第二剪叉杆，所述第一剪叉杆与所述第二剪叉杆的中部相铰接，所述第二单层弧形剪叉组件包括第三剪叉杆和第四剪叉杆，所述第三剪叉杆和所述第四剪叉杆的中部相铰接；所述第一剪叉杆和所述第三剪叉杆的始端分别与相邻的所述第二剪叉杆和所述第四剪叉杆的末端相铰接，所述第二剪叉杆和所述第四剪叉杆的始端分别与相邻的所述第一剪叉杆和所述第三剪叉杆的末端相铰接；所述第一单层弧形剪叉组件和所述第二单层弧形剪叉组件之间设有若干连接杆，所述若干连接杆的两端分别与所述第一单层弧形剪叉组件和所述第二单层弧形剪叉组件转动连接。
4.根据权利要求3所述的可末端自锁的双层环形可展开周边桁架，其特征在于：所述第一剪叉杆和所述第三剪叉杆的始端之间转动连接有第一连接杆，所述第一剪叉杆和所述第三剪叉杆的末端之间转动连...
【专利技术属性】
技术研发人员：高长青，王瀚林，甘阳洲，叶亮，郭嘉楠，钟桂生，夏雷雷，王奉涛，
申请(专利权)人：深圳市洪昕德立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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