专利名称：由五转动副单元衍生的空间可折展机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空间可折展机构。
背景技术：
随着航天器功能日益复杂，对航天器的能源需求大幅增长，使得航天器天阳能电池阵的面积也随之大幅度增长，如国际空间站这样复杂大型的航天器，天阳能电池阵面积庞大，但航天器的包络尺寸却受到运载火箭有效载荷舱容积的限制，这就需要在发射阶段可以收缩为体积很小，而在运行阶段又能展开成大面积或者体积的高折叠比可展机构。可展机构在空间站、通讯卫星平台、太空望远镜、航天飞机、星球探测器等航天器上被广泛采用。如空间站基础骨架、可展开/收拢的空间机械臂、空间伸展臂、大口径可展开天线、大型柔性太阳帆板支架等。根据国外航天器已付诸应用的空间可展机构的资料，空间可展机构通常分为三种杆状可展机构、面状可展机构和体状可展机构。其中可展开成平面的面状可展机构被大量应用于大洋能电池阵、卫星天线支撑架等领域，是目前应用最多的一类可展机构。根据可展机构的组成原理，可展机构又可以分为铰接式可展机构和柔性材料可展机构两大类，前者由运动副和连杆组成，此类机构的展开过程由铰链活动实现，可重复折叠展开性好、寿命长、抗震性好、精度高、刚度大，当前已经被广泛应用于空间可展桁架、空间伸展臂、卫星可展天线等领域，目前已作为成熟组件广泛的应用于各类航天器中，国内以往研制的折叠式太阳电池阵即属于铰接展开式机构。但是该类机构构造工艺复杂，铰接点较多。柔性材料可展机构由柔性材料的弹性变形实现折叠展开，构造工艺相对简单，但是可重复收拢性差， 精度和刚度都相对较低。当前国外已成功研制多种类型的铰接式可展机构，如美国用于三维地形观测的 60m可折展雷达支撑臂、国际空间站主太阳翼支撑龙骨、俄罗斯“联盟号”飞船上的四面体构架天线、美国Thuraya通信卫星上直径达12m的环形桁架式天线、日本ETS-8卫星上的1 ! 口径构架型天线等。未来星球探测、太空组装与操作、太空建设、太空运输等作业，都需要宇航空间可折展机构来完成相应的作业。为此，我国相关科研机构对空间可展机构开展了一系列前瞻性的研究工作，并取得一定成果，但是目前尚无大型复杂的空间可展机构付诸应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种由五转动副单元衍生的空间可折展机构，以解决目前工艺复杂，铰接点较多、没有大尺度、高收藏比的空间折展机构得到应用的问题。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是方案一所述可折展机构包括基座和两个五转动副单元，每个五转动副单元包括第一连杆、第二转动副、第二连杆、第三转动副、第三连杆、第四转动副、第四连杆、第五转动副和第一转动副，第一连杆的一端与第一转动副转动连接，第一连杆的另一端通过第二转动副与第二连杆的一端转动连接，第二连杆的另一端通过第三转动副与第三连杆的一端转动连接，第三连杆的另一端通过第四转动副与第四连杆的一端转动连接，第四连杆的另一端与第五转动副9转动连接，每个五转动副单元的第一转动副和第五转动副均装在基座上且第一转动副的轴线和第五转动副的轴线之间的角度为60°，两个五转动副单元通过基座连接，第一转动副的轴线与第二转动副的轴线之间的角度为90°，第二转动副的轴线与第三转动副的轴线之间的角度为30°，第三转动副的轴线与第四转动副的轴线之间的角度为30°，第四转动副的轴线与第五转动副的轴线之间的角度为90°。方案二 所述可折展机构包括三个可折展单元、第一转动副连接座、第二转动副连接座和第三转动副连接座，每个可折展单元包括第一基座和两个五转动副单元，每个五转动副单元包括第一连杆、第二转动副、第二连杆、第三转动副、第三连杆、第四转动副、第四连杆、第五转动副和第一转动副，第一连杆的一端与第一转动副转动连接，第一连杆的另一端通过第二转动副与第二连杆的一端转动连接，第二连杆的另一端通过第三转动副与第三连杆的一端转动连接，第三连杆的另一端通过第四转动副与第四连杆的一端转动连接，第四连杆的另一端与第五转动副转动连接，每个五转动副单元的第一转动副和第五转动副均装在该折展单元的第一基座上，且该第一转动副的轴线和第五转动副的轴线之间的角度为 60°，两个五转动副单元通过第一基座连接，第一转动副的轴线与第二转动副的轴线之间的角度为90°，第二转动副的轴线与第三转动副的轴线之间的角度为30°，第三转动副的轴线与第四转动副的轴线之间的角度为30°，第四转动副的轴线与第五转动副的轴线之间的角度为90° ；三个可折展单元分别定义为第一可折展单元、第二可折展单元和第三可折展单元，第一可折展单元中两个第二转动副中的一个通过第一转动副连接座与第二可折展单元中两个第二转动副中的一个连接，第二可折展单元中两个第四转动副中的一个通过第二转动副连接座与第三可折展单元中两个第二转动副连接座中的一个连接，第三可折展单元中两个第四转动副中的一个通过第三转动副连接座与第一可折展单元中两个第四转动副中的一个连接。方案三所述可折展机构包括六个空间模块和六个第二基座，每个空间模块包括可折展单元、第一五转动副单元、第二五转动副单元、第四转动副连接座3、第五转动副连接座和第六转动副连接座，所述可折展单元包括第一基座、第三五转动副单元和第四五转动副单元，第一五转动副单元、第二五转动副单元、第三五转动副单元和第四五转动副单元结构相同，第一五转动副单元包括第一连杆、第二转动副、第二连杆、第三转动副、第三连杆、 第四转动副、第四连杆、第五转动副和第一转动副，第一连杆的一端与第一转动副转动连接，第一连杆的另一端通过第二转动副与第二连杆的一端转动连接，第二连杆的另一端通过第三转动副与第三连杆的一端转动连接，第三连杆的另一端通过第四转动副与第四连杆的一端转动连接，第四连杆的另一端与第五转动副转动连接；每个可折展单元中的第三五转动副单元的第一转动副和第五转动副均装在第一基座上且第一转动副的轴线和第五转动副的轴线之间的角度为60°，第三五转动副单元通过第一基座与第四五转动副单元连接，第一转动副的轴线与第二转动副的轴线之间的角度为90°，第二转动副的轴线与第三转动副的轴线之间的角度为30°，第三转动副的轴线与第四转动副的轴线之间的角度为30°，第四转动副的轴线与第五转动副的轴线之间的角度为 90° ；第三五转动副单元中的一个第四转动副通过第四转动副连接座与第一五转动副单元中的第二转动副连接，第一五转动副单元中的第四转动副通过第五转动副连接座与第二五转动副单元中的第二转动副连接，第二五转动副单元中的第四转动副通过第六转动副连接座与第四五转动副单元中的第二转动副连接，每个空间模块的第一五转动副单元和第二五转动副单元分别与剩余五个空间模块的两个连接，六个空间模块通过六个第二基座顺次连接形成闭环结构。方案四所述空间可折展机构包括三个转动副连接座和三个五转动副单元，每个五转动副单元包括第一连杆、第二转动副、第二连杆、第三转动副、第三连杆、第四转动副、 第四连杆、第五转动副和第一转动副，第一连杆的一端与第一转动副转动连接，第一连杆的另一端通过第二转动副与第二连杆转动连接，第二连杆通过第三转动副与第三连杆转动连接，第三连杆通过第四转动副与第四连杆的一端转动连接，第四连杆的另一端与第五转动副转动连接，将三个五转动副单元分别定义为第一五转动副单元、第二五转动副单元和第三五转动副单元，三个转动副连接座分别定义为第一转动副连接座、第二转动副连接座和第三转动副连接座，第一五转动副单元中的第四转动副通过第一转动副连接座与第二五转动副单元中的第二转动副连接，第二五转动副单元中的第四转动副通过第二转动副连接座与第三五转动单元中的第二转动副连接，第三五转动单元中的第四转动副通过第三转动副连接座与第一五转动单元中的第二转动副连接。方案五所述可折展机构包括三个伞形模块和三个转动副连接座，每个伞形模块包括基座、六个五转动副单元和六个转动副连接座，每个五转动副单元包括第一连杆、第二转动副、第二连杆、第三转动副、第三连杆、第四转动副、第四连杆、第五转动副和第一转动副，第一连杆的一端与第一转动副转动连接，第一连杆的另一端通过第二转动副与第二连杆转动连接，第二连杆通过第三转动副与第三连杆转动连接，第三连杆通过第四转动副与第四连杆的一端转动连接，第四连杆的另一端与第五转动副转动连接，每个五转动副单元的第一转动副和第五转动副均装在基座上，六个五转动副单元分别定义为第一五转动副单元、第二五转动副单元、第三五转动副单元、第四五转动副单元、第五五转动副单元和第六五转动副单元，六个转动副连接座分别定义为第一转动副连接座、第二转动副连接座、第三转动副连接座、第四转动副连接座、第五转动副连接座和第六转动副连接座，第一五转动副单元的第一连杆与第二五转动副单元的第四连杆合并成一个第一共用连杆，第二五转动副单元的第一连杆与第三五转动副单元的第四连杆合并成一个第二共用连杆，第三五转动副单元的第一连杆与第四五转动副单元的第四连杆合并成一个第三共用连杆，第四五转动副单元的第一连杆与第五五转动副单元的第四连杆合并成一个第四共用连杆，第五五转动副单元的第一连杆与第六五转动副单元的第四连杆合并成一个第五共用连杆，第六五转动副单元的第一连杆与第一五转动副单元的第四连杆合并成一个第六共用连杆；第一五转动副单元的第二转动副通过第一转动副连接座与第二五转动副单元的第四转动副连接，第二五转动副单元的第二转动副通过第二转动副连接座与第三五转动副单元的第四转动副连接，第三五转动副单元的第二转动副通过第三转动副连接座与第四五转动副单元的第四转动副连接，第四五转动副单元的第二转动副通过第四转动副连接座与第五五转动副单元的第四转动副连接，第五五转动副单元的第二转动副通过第五转动副连接座与第六五转动副单元的第四转动副连接，第六五转动副单元的第二转动副通过第六转动副连接座与第一五转动副单元的第四转动副连接；三个伞形模块分别定义为第一伞形模块、第二伞形模块和第三伞形模块，第一伞形模块的第三转动副连接座与第二伞形模块的第六转动副连接座转动连接，第二伞形模块的第五转动副连接座与第三伞形模块的第二转动副连接座转动连接，第三伞形模块的第一转动副连接座与第一伞形模块的第四转动副连接座转动连接。本发明具有以下有益效果1.本发明只含有转动副和连杆，生产安装比较方便， 适用于大规模生产制造，单价成本很低，可以用于构建大尺度空间面状可折展机构；2.本发明的可折展性能优良，目前的可折展机构的折叠比为10% _50%，本发明可以轻松实现 1%-5%的折叠比，可以在构造大尺度空间可折展机构的情况下，保持很小的收藏体积； 3.本发明运动自由度为1，展开过程稳定，便于控制，在构造大尺度展开平面的过程中，只需添加很少的驱动，就能展开。
图1是五转动副单元结构示意图，图2是具体实施方式
一的空间可折展机构的结构示意图，图3是具体实施方式
三的结构示意图(完全展开状态)，图4是具体实施方式
三的结构示意图(半展开状态)，图5是具体实施方式
三的结构示意图(折叠状态)，图6是具体实施方式
五的结构示意图(完全展开状态)，图7是具体实施方式
五的结构示意图(半展开状态)，图8是具体实施方式
五的结构示意图(折叠状态)，图9是具体方式六的结构示意图(完全展开状态)，图10是具体方式六的结构示意图(半展开状态)，图11是具体实施方式
六的结构示意图(折叠状态)，图12是具体实施方式
九的结构示意图(完全展开状态)，图13是具体方式九的结构示意图(半展开状态)，图14是具体实施方式
九的结构示意图(折叠状态)，图15是具体方式九的结构示意图(半展开状态)，图16是具体实施方式
九的结构示意图(折叠状态)。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的可折展机构包括基座1和两个五转动副单元，每个五转动副单元包括第一连杆2、第二转动副3、第二连杆4、 第三转动副5、第三连杆6、第四转动副7、第四连杆8、第五转动副9和第一转动副10，第一连杆2的一端与第一转动副10转动连接，第一连杆2的另一端通过第二转动副3与第二连杆4的一端转动连接，第二连杆4的另一端通过第三转动副5与第三连杆6的一端转动连接，第三连杆6的另一端通过第四转动副7与第四连杆8的一端转动连接，第四连杆8的另一端与第五转动副9转动连接，每个五转动副单元的第一转动副10和第五转动副9均装在基座1上且第一转动副10的轴线和第五转动副9的轴线之间的角度为60°，两个五转动副单元通过基座1连接，第一转动副10的轴线与第二转动副3的轴线之间的角度为90°，第二转动副3的轴线与第三转动副5的轴线之间的角度为30°，第三转动副5的轴线与第四转动副7的轴线之间的角度为30°，第四转动副7的轴线与第五转动副9的轴线之间的角度为90°。
具体实施方式
二结合图1说明本实施方式，本实施方式的基座1为U副基座。其他组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图3-图5说明本实施方式，本实施方式的可折展机构包括三个可折展单元、第一转动副连接座12、第二转动副连接座13和第三转动副连接座14，每个可折展单元包括第一基座1和两个五转动副单元，每个五转动副单元包括第一连杆2、第二转动副3、第二连杆4、第三转动副5、第三连杆6、第四转动副7、第四连杆8、第五转动副 9和第一转动副10，第一连杆2的一端与第一转动副10转动连接，第一连杆2的另一端通过第二转动副3与第二连杆4的一端转动连接，第二连杆4的另一端通过第三转动副5与第三连杆6的一端转动连接，第三连杆6的另一端通过第四转动副7与第四连杆8的一端转动连接，第四连杆8的另一端与第五转动副9转动连接，每个五转动副单元的第一转动副 10和第五转动副9均装在该折展单元的第一基座1上，且该第一转动副10的轴线和第五转动副9的轴线之间的角度为60°，两个五转动副单元通过第一基座1连接，第一转动副10 的轴线与第二转动副3的轴线之间的角度为90°，第二转动副3的轴线与第三转动副5的轴线之间的角度为30°，第三转动副5的轴线与第四转动副7的轴线之间的角度为30°， 第四转动副7的轴线与第五转动副9的轴线之间的角度为90° ；三个可折展单元分别定义为第一可折展单元15、第二可折展单元16和第三可折展单元17，第一可折展单元15中两个第二转动副3中的一个通过第一转动副连接座12与第二可折展单元16中两个第二转动副13中的一个连接，第二可折展单元16中两个第四转动副7中的一个通过第二转动副连接座13与第三可折展单元17中两个第二转动副连接座 3中的一个连接，第三可折展单元17中两个第四转动副7中的一个通过第三转动副连接座 14与第一可折展单元15中两个第四转动副7中的一个连接。
具体实施方式
四结合图3-图5说明本实施方式，本实施方式的每两个可折展单元的轴向中心线之间的夹角为120°，其他组成及连接关系与具体实施方式
三相同。
具体实施方式
五结合图6-图8说明本实施方式，本实施方式的可折展机构包括六个空间模块和六个第二基座18，每个空间模块包括可折展单元、第一五转动副单元11、 第二五转动副单元12、第四转动副连接座13、第五转动副连接座14和第六转动副连接座 15，所述可折展单元包括第一基座1、第三五转动副单元16和第四五转动副单元17，第一五转动副单元11、第二五转动副单元12、第三五转动副单元16和第四五转动副单元17结构相同，第一五转动副单元11包括第一连杆2、第二转动副3、第二连杆4、第三转动副5、第三连杆6、第四转动副7、第四连杆8、第五转动副9和第一转动副10，第一连杆2的一端与第一转动副10转动连接，第一连杆2的另一端通过第二转动副3与第二连杆4的一端转动连接，第二连杆4的另一端通过第三转动副5与第三连杆6的一端转动连接，第三连杆6的另一端通过第四转动副7与第四连杆8的一端转动连接，第四连杆8的另一端与第五转动副9转动连接；每个可折展单元中的第三五转动副单元16的第一转动副10和第五转动副9均装在第一基座1上且第一转动副10的轴线和第五转动副9的轴线之间的角度为60°，第三五转动副单元16通过第一基座1与第四五转动副单元17连接，第一转动副10的轴线与第二转动副3的轴线之间的角度为90°，第二转动副3的轴线与第三转动副5的轴线之间的角度为30°，第三转动副5的轴线与第四转动副7的轴线之间的角度为30°，第四转动副7 的轴线与第五转动副9的轴线之间的角度为90° ；
第三五转动副单元16中的一个第四转动副7通过第四转动副连接座13与第一五转动副单元11中的第二转动副3连接，第一五转动副单元11中的第四转动副7通过第五转动副连接座14与第二五转动副单元12中的第二转动副3连接，第二五转动副单元12中的第四转动副7通过第六转动副连接座15与第四五转动副单元17中的第二转动副3连接， 每个空间模块的第一五转动副单元11和第二五转动副单元12分别与剩余五个空间模块的两个连接，六个空间模块通过六个第二基座18顺次连接形成闭环结构。6、一种由五转动副单元衍生的空间可折展机构，其特征在于所述空间可折展机构包括三个转动副连接座和三个五转动副单元，每个五转动副单元包括第一连杆2、第二转动副3、第二连杆4、第三转动副5、第三连杆6、第四转动副7、第四连杆8、第五转动副9和第一转动副10，第一连杆2的一端与第一转动副10转动连接，第一连杆2的另一端通过第二转动副3与第二连杆4转动连接，第二连杆4通过第三转动副5与第三连杆6转动连接，第三连杆6通过第四转动副7与第四连杆8的一端转动连接，第四连杆8的另一端与第五转动副9转动连接，将三个五转动副单元分别定义为第一五转动副单元11、第二五转动副单元12和第三五转动副单元13，三个转动副连接座分别定义为第一转动副连接座14、第二转动副连接座15和第三转动副连接座16，第一五转动副单元11中的第四转动副7通过第一转动副连接座14与第二五转动副单元12中的第二转动副3连接，第二五转动副单元12中的第四转动副7通过第二转动副连接座15与第三五转动单元13中的第二转动副3连接， 第三五转动单元13中的第四转动副7通过第三转动副连接座16与第一五转动单元10中的第二转动副3连接。
具体实施方式
七结合图9-图11说明本实施方式，本实施方式的第一转动副连接座14、第二转动副连接座15和第三转动副连接座16在同一平面。其他组成及连接关系与具体实施方式
六相同。
具体实施方式
八结合图9-图11说明本实施方式，本实施方式的每两个五转动副单元中心轴线之间的角度为120°。其他组成及连接关系与具体实施方式
六相同。
具体实施方式
九结合图12-图14说明本实施方式，本实施方式的所述可折展机构包括三个伞形模块和三个转动副连接座，每个伞形模块包括基座1、六个五转动副单元和六个转动副连接座，每个五转动副单元包括第一连杆2、第二转动副3、第二连杆4、第三转动副5、第三连杆6、第四转动副7、第四连杆8、第五转动副9和第一转动副10，第一连杆2 的一端与第一转动副10转动连接，第一连杆2的另一端通过第二转动副3与第二连杆4转动连接，第二连杆4通过第三转动副5与第三连杆6转动连接，第三连杆6通过第四转动副 7与第四连杆8的一端转动连接，第四连杆8的另一端与第五转动副9转动连接，每个五转动副单元的第一转动副10和第五转动副9均装在基座1上，六个五转动副单元分别定义为第一五转动副单元11、第二五转动副单元12、第三五转动副单元13、第四五转动副单元14、 第五五转动副单元15和第六五转动副单元16，六个转动副连接座分别定义为第一转动副连接座17、第二转动副连接座18、第三转动副连接座19、第四转动副连接座20、第五转动副连接座21和第六转动副连接座22，第一五转动副单元11的第一连杆2与第二五转动副单元12的第四连杆8合并成一个第一共用连杆，第二五转动副单元12的第一连杆2与第三五转动副单元13的第四连杆8合并成一个第二共用连杆，第三五转动副单元13的第一连杆4 与第四五转动副单元14的第四连杆8合并成一个第三共用连杆，第四五转动副单元14的第一连杆4与第五五转动副单元15的第四连杆8合并成一个第四共用连杆，第五五转动副单元15的第一连杆4与第六五转动副单元16的第四连杆8合并成一个第五共用连杆，第六五转动副单元16的第一连杆4与第一五转动副单元11的第四连杆8合并成一个第六共用连杆；第一五转动副单元11的第二转动副3通过第一转动副连接座17与第二五转动副单元12的第四转动副7连接，第二五转动副单元12的第二转动副3通过第二转动副连接座18与第三五转动副单元13的第四转动副7连接，第三五转动副单元13的第二转动副3 通过第三转动副连接座19与第四五转动副单元14的第四转动副7连接，第四五转动副单元14的第二转动副3通过第四转动副连接座20与第五五转动副单元15的第四转动副7 连接，第五五转动副单元15的第二转动副3通过第五转动副连接座21与第六五转动副单元16的第四转动副7连接，第六五转动副单元16的第二转动副3通过第六转动副连接座 22与第一五转动副单元11的第四转动副7连接；三个伞形模块分别定义为第一伞形模块23、第二伞形模块M和第三伞形模块25， 第一伞形模块23的第三转动副连接座18与第二伞形模块M的第六转动副连接座22转动连接，第二伞形模块M的第五转动副连接座21与第三伞形模块25的第二转动副连接座18 转动连接，第三伞形模块25的第一转动副连接座17与第一伞形模块17的第四转动副连接座20转动连接。
具体实施方式
十结合图12-图14说明本实施方式，本实施方式的基座1为六孔基座。其他组成及连接关系与具体实施方式
九相同。
权利要求
1.一种由五转动副单元衍生的空间可折展机构，其特征在于所述可折展机构包括基座(1)和两个五转动副单元，每个五转动副单元包括第一连杆O)、第二转动副(3)、第二连杆 (4)、第三转动副(5)、第三连杆(6)、第四转动副(7)、第四连杆(8)、第五转动副(9)和第一转动副(10)，第一连杆O)的一端与第一转动副(10)转动连接，第一连杆O)的另一端通过第二转动副( 与第二连杆的一端转动连接，第二连杆的另一端通过第三转动副(5)与第三连杆(6)的一端转动连接，第三连杆(6)的另一端通过第四转动副(7)与第四连杆(8)的一端转动连接，第四连杆(8)的另一端与第五转动副(9)转动连接，每个五转动副单元的第一转动副(10)和第五转动副(9)均装在基座(1)上且第一转动副(10)的轴线和第五转动副(9)的轴线之间的角度为60°，两个五转动副单元通过基座(1)连接，第一转动副(10)的轴线与第二转动副(3)的轴线之间的角度为90°，第二转动副(3)的轴线与第三转动副(5)的轴线之间的角度为30°，第三转动副(5)的轴线与第四转动副(7) 的轴线之间的角度为30°，第四转动副(7)的轴线与第五转动副(9)的轴线之间的角度为 90°。
2.根据权利要求1所述由五转动副单元衍生的空间可折展机构，其特征在于基座(1) 为U副基座。
3.—种由五转动副单元衍生的空间可折展机构，其特征在于所述可折展机构包括三个可折展单元、第一转动副连接座(12)、第二转动副连接座(1 和第三转动副连接座(14)， 每个可折展单元包括第一基座(1)和两个五转动副单元，每个五转动副单元包括第一连杆(2)、第二转动副(3)、第二连杆(4)、第三转动副(5)、第三连杆(6)、第四转动副(7)、第四连杆(8)、第五转动副(9)和第一转动副(10)，第一连杆O)的一端与第一转动副(10)转动连接，第一连杆O)的另一端通过第二转动副C3)与第二连杆(4)的一端转动连接，第二连杆的另一端通过第三转动副( 与第三连杆(6)的一端转动连接，第三连杆(6)的另一端通过第四转动副(7)与第四连杆(8)的一端转动连接，第四连杆(8)的另一端与第五转动副(9)转动连接，每个五转动副单元的第一转动副(10)和第五转动副(9)均装在该折展单元的第一基座(1)上，且该第一转动副(10)的轴线和第五转动副(9)的轴线之间的角度为60°，两个五转动副单元通过第一基座(1)连接，第一转动副(10)的轴线与第二转动副⑶的轴线之间的角度为90°，第二转动副(3)的轴线与第三转动副(5)的轴线之间的角度为30°，第三转动副(5)的轴线与第四转动副(7)的轴线之间的角度为30°，第四转动副(7)的轴线与第五转动副(9)的轴线之间的角度为90° ；三个可折展单元分别定义为第一可折展单元(15)、第二可折展单元(16)和第三可折展单元(17)，第一可折展单元(1 中两个第二转动副C3)中的一个通过第一转动副连接座 (12)与第二可折展单元(16)中两个第二转动副( 中的一个连接，第二可折展单元(16) 中两个第四转动副(7)中的一个通过第二转动副连接座(1 与第三可折展单元(17)中两个第二转动副连接座(1 中的一个连接，第三可折展单元(17)中两个第四转动副(7)中的一个通过第三转动副连接座(14)与第一可折展单元(1 中两个第四转动副(7)中的一个连接。
4.根据权利要求3所述由五转动副单元衍生的空间可折展机构，其特征在于每两个可折展单元的轴向中心线之间的夹角为120°。
5.一种由五转动副单元衍生的空间可折展机构，其特征在于所述可折展机构包括六个空间模块和六个第二基座(18)，每个空间模块包括可折展单元、第一五转动副单元(11)、 第二五转动副单元(12)、第四转动副连接座(13)、第五转动副连接座(14)和第六转动副连接座(15)，所述可折展单元包括第一基座(1)、第三五转动副单元(16)和第四五转动副单元(17)，第一五转动副单元(11)、第二五转动副单元(12)、第三五转动副单元(16)和第四五转动副单元(17)结构相同，第一五转动副单元(11)包括第一连杆O)、第二转动副 (3)、第二连杆G)、第三转动副(5)、第三连杆(6)、第四转动副(7)、第四连杆(8)、第五转动副(9)和第一转动副(10)，第一连杆O)的一端与第一转动副(10)转动连接，第一连杆(2)的另一端通过第二转动副C3)与第二连杆(4)的一端转动连接，第二连杆(4)的另一端通过第三转动副( 与第三连杆(6)的一端转动连接，第三连杆(6)的另一端通过第四转动副(7)与第四连杆(8)的一端转动连接，第四连杆(8)的另一端与第五转动副(9)转动连接；每个可折展单元中的第三五转动副单元(16)的第一转动副(10)和第五转动副(9) 均装在第一基座(1)上且第一转动副(10)的轴线和第五转动副(9)的轴线之间的角度为 60°，第三五转动副单元(16)通过第一基座(1)与第四五转动副单元(17)连接，第一转动副(10)的轴线与第二转动副(3)的轴线之间的角度为90°，第二转动副(3)的轴线与第三转动副(5)的轴线之间的角度为30°，第三转动副(5)的轴线与第四转动副(7)的轴线之间的角度为30°，第四转动副(7)的轴线与第五转动副(9)的轴线之间的角度为90° ；第三五转动副单元(16)中的一个第四转动副(7)通过第四转动副连接座(1 与第一五转动副单元(11)中的第二转动副( 连接，第一五转动副单元(11)中的第四转动副 (7)通过第五转动副连接座(14)与第二五转动副单元(1 中的第二转动副( 连接，第二五转动副单元(1 中的第四转动副(7)通过第六转动副连接座(1 与第四五转动副单元(17)中的第二转动副( 连接，每个空间模块的第一五转动副单元(11)和第二五转动副单元(1 分别与剩余五个空间模块的两个连接，六个空间模块通过六个第二基座(18) 顺次连接形成闭环结构。
6.一种由五转动副单元衍生的空间可折展机构，其特征在于所述空间可折展机构包括三个转动副连接座和三个五转动副单元，每个五转动副单元包括第一连杆( 、第二转动副(3)、第二连杆G)、第三转动副(5)、第三连杆(6)、第四转动副(7)、第四连杆(8)、第五转动副(9)和第一转动副(10)，第一连杆O)的一端与第一转动副(10)转动连接，第一连杆 (2)的另一端通过第二转动副( 与第二连杆(4)转动连接，第二连杆(4)通过第三转动副(5)与第三连杆(6)转动连接，第三连杆(6)通过第四转动副(7)与第四连杆(8)的一端转动连接，第四连杆(8)的另一端与第五转动副(9)转动连接，将三个五转动副单元分别定义为第一五转动副单元(11)、第二五转动副单元(1 和第三五转动副单元(13)，三个转动副连接座分别定义为第一转动副连接座(14)、第二转动副连接座(1 和第三转动副连接座(16)，第一五转动副单元(11)中的第四转动副(7)通过第一转动副连接座(14)与第二五转动副单元(1 中的第二转动副( 连接，第二五转动副单元(1 中的第四转动副 (7)通过第二转动副连接座(1 与第三五转动单元13中的第二转动副C3)连接，第三五转动单元13中的第四转动副(7)通过第三转动副连接座(16)与第一五转动单元10中的第二转动副(3)连接。
7.根据权利要求6所述由五转动副单元衍生的空间可折展机构，其特征在于第一转动副连接座(14)、第二转动副连接座(1 和第三转动副连接座(16)在同一平面。
8.根据权利要求6或7所述由五转动副单元衍生的空间可折展机构，其特征在于每两个五转动副单元中心轴线之间的角度为120°。
9.一种由五转动副单元衍生的空间可折展机构，其特征在于所述可折展机构包括三个伞形模块和三个转动副连接座，每个伞形模块包括基座(1)、六个五转动副单元和六个转动副连接座，每个五转动副单元包括第一连杆O)、第二转动副(3)、第二连杆0)、第三转动副(5)、第三连杆(6)、第四转动副(7)、第四连杆(8)、第五转动副(9)和第一转动副(10)， 第一连杆O)的一端与第一转动副(10)转动连接，第一连杆( 的另一端通过第二转动副 (3)与第二连杆(4)转动连接，第二连杆(4)通过第三转动副( 与第三连杆(6)转动连接， 第三连杆(6)通过第四转动副(7)与第四连杆(8)的一端转动连接，第四连杆(8)的另一端与第五转动副(9)转动连接，每个五转动副单元的第一转动副(10)和第五转动副(9)均装在基座(1)上，六个五转动副单元分别定义为第一五转动副单元(11)、第二五转动副单元(12)、第三五转动副单元(13)、第四五转动副单元(14)、第五五转动副单元(1 和第六五转动副单元(16)，六个转动副连接座分别定义为第一转动副连接座(17)、第二转动副连接座(18)、第三转动副连接座(19)、第四转动副连接座(20)、第五转动副连接座和第六转动副连接座(22)，第一五转动副单元(11)的第一连杆O)与第二五转动副单元(12)的第四连杆(8)合并成一个第一共用连杆，第二五转动副单元(1 的第一连杆( 与第三五转动副单元(1 的第四连杆(8)合并成一个第二共用连杆，第三五转动副单元(1 的第一连杆4与第四五转动副单元(14)的第四连杆(8)合并成一个第三共用连杆，第四五转动副单元(14)的第一连杆4与第五五转动副单元(1 的第四连杆(8)合并成一个第四共用连杆，第五五转动副单元(1 的第一连杆4与第六五转动副单元(16)的第四连杆(8)合并成一个第五共用连杆，第六五转动副单元(16)的第一连杆4与第一五转动副单元(11) 的第四连杆(8)合并成一个第六共用连杆；第一五转动副单元(11)的第二转动副C3)通过第一转动副连接座(17)与第二五转动副单元(1 的第四转动副(7)连接，第二五转动副单元(1 的第二转动副( 通过第二转动副连接座(18)与第三五转动副单元(1 的第四转动副(7)连接，第三五转动副单元(13)的第二转动副C3)通过第三转动副连接座(19)与第四五转动副单元(14)的第四转动副(7)连接，第四五转动副单元(14)的第二转动副( 通过第四转动副连接座00)与第五五转动副单元(1 的第四转动副(7)连接，第五五转动副单元(1 的第二转动副(3)通过第五转动副连接座与第六五转动副单元(16)的第四转动副(7)连接，第六五转动副单元(16)的第二转动副( 通过第六转动副连接座0 与第一五转动副单元(11)的第四转动副⑵连接；三个伞形模块分别定义为第一伞形模块(23)、第二伞形模块04)和第三伞形模块 (25)，第一伞形模块的第三转动副连接座18与第二伞形模块04)的第六转动副连接座0 转动连接，第二伞形模块04)的第五转动副连接座与第三伞形模块05)的第二转动副连接座(18)转动连接，第三伞形模块0 的第一转动副连接座(17)与第一伞形模块17的第四转动副连接座OO)转动连接。
10.根据权利要求9所述由五转动副单元衍生的空间可折展机构，其特征在于基座(1) 为六孔基座。
全文摘要
由五转动副单元衍生的空间可折展机构，它涉及一种空间可折展机构。针对目前未开发高收藏比空间折展机构问题。方案一第一连杆与第一转动副转连接，第一连杆与第二连杆连接，第二连杆与第三连杆连接，第三连杆与第四连杆连接；方案二三个可折展单元呈三角形闭环布置；方案三六个空间模块顺次连接形成闭环结构；方案四第一五转动副单元与第二五转动副单元连接，第二五转动副单元与第三五转动单元连接，第三五转动单元与第一五转动单元连接；方案五第一伞形模块的与第二伞形模块连接，第二伞形模块与第三伞形模块连接，第三伞形模块与第一伞形模块连接。本发明用于空间航天器。
文档编号H01Q1/08GK102285463SQ20111010891
公开日2011年12月21日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者刘荣强, 李兵, 邓宗全, 黄海林 申请人:哈尔滨工业大学