專利名稱：可折疊桿架結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種單自由度、大折展比的可折疊桿架結構，尤其涉及一種帳篷結構，可以通過單一驅動實現大比率展開與折疊。
背景技術：
過約束機構是一類有一百多年歷史的特殊機構，以前很少有工業應用。該機構在幾何上的過約束性使其具有高剛性。如果用其構成網狀結構，能添加更多的過約束，可靠性更高。這種機構僅由轉動副連接，制造簡單，成本低，可靠性高。整個機構只具有一個自由度，運動控制簡單。使用幾何覆蓋方法，依據平面或空間幾何覆蓋的方式將多個三維過約束機構形成的基本單元構建成可展結構。它們可以在保持常規結構的基本承載功能的前提下大范圍、大尺寸的改變幾何形狀以適用于多種應用需求。同時，用這種方法可以得到的可展結構可用于大型空間結構，這是因為由機構形成的單元或模塊可以無限重復連接到一起而不失去整體結構的可展性能。由過約束機構組成的可展結構，具有生產加工簡單，運動控制方便，高可靠性，在航空航天，土木工程等眾多領域中具有重要意義和廣泛的應用前景。

發明內容
本發明的目的在于克服已有技術的不足，提供一種能夠折疊、折疊后體積小、安裝簡單且剛性大的可折疊桿架結構。為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是:本發明的可折疊桿架結構，它包括多個四桿結構，每一個所述的四桿結構包括連桿1、連桿I1、連桿II1、連桿IV，所述的連桿I的一端與第一旋轉關節的第一單元固定連接并且其另一端與第二旋轉關節的第四單元固定連接，連桿III的一端與第二旋轉關節的第一單元的底部固定連接并且其另一端與第三旋轉關節的第四單元的底部固定連接；連桿IV的一端與第三旋轉關節的第一單元的底部固定連接并且其另一端與第四旋轉關節的第四單元底部固定連接；連桿II 一端與第四旋轉關節的第一單元固定連接并且其另一端與所述的第一旋轉關節的第四單元固定連接；四個旋轉關節的第一單元的結構相同，四個旋轉關節的第四單元的結構相同，每一個旋轉關節的每一個單元分別具有第一平面和第二平面，在所述的第一單元的第一平面以及第四單元的第二平面的頂部設置有頂部旋轉副接口，在所述的第一單元的第二平面以及第四單元的第一平面的底部設置有底部旋轉副接口，在所述的第一、三旋轉關節處的第一單元的第一平面的頂部旋轉副接口與第四單元的第二平面的頂部旋轉副接口形成頂部旋轉副轉動相連，在所述的第二、四旋轉關節處的第一單元的第二平面的底部旋轉副接口與第四單元的第一平面的底部旋轉副接口形成底部旋轉副轉動相連，第一、三旋轉關節的兩個旋轉副軸線相交于第一交點，第二、四旋轉關節的兩個旋轉副軸線相交于第二交點，第一對稱平面為由所述的第一、三旋轉關節的兩個旋轉副軸線所決定的平面，所述的四桿結構關于所述的第一對稱平面對稱，第二對稱平面為由第二、四旋轉關節的兩個旋轉副軸線所決定的平面，所述的四桿結構關于所述的第二對稱平面對稱，由所述的第一、第二交點所決定的直線為所述的第一對稱平面和第二對稱平面的交線，所述的四桿結構中的每一連桿的長度相等且相鄰旋轉關節的旋轉副軸線的公垂線段長度相等且不為O ;相鄰的兩個四桿結構的連接結構為:當一個四桿結構的第一或第三旋轉關節與另一個四桿結構的第一或第三旋轉關節相連時，一個四桿結構的第一或第三旋轉關節的第一單元的第二平面的底部旋轉副接口與另一個四桿結構在對應連接點處的一個旋轉關節的第四單元的第一平面的底部旋轉副接口形成底部轉動副轉動相連并且所述的一個四桿結構的第一或第三旋轉關節的第四單元的第一平面的底部旋轉副接口與另一個四桿結構在對應連接點處的一個旋轉關節的第一單元的第二平面的底部旋轉副接口形成另一個底部轉動副轉動相連；當一個四桿結構的第二或第四旋轉關節與另一個四桿結構的第二或第四旋轉關節相連時，一個四桿結構的第二或第四旋轉關節的第一單元的第一平面的頂部旋轉副接口與另一個四桿結構在對應連接點處的第二或第四旋轉關節的第四單元的第二平面的頂部旋轉副接口形成一個頂部轉動副轉動相連并且所述的一個四桿結構的第二或第四旋轉關節的第四單元的第二平面的頂部旋轉副接口與另一個四桿結構在對應連接點處的第二或第四旋轉關節的第一單元的第一平面的頂部旋轉副接口形成另一個頂部轉動副轉動相連；在兩個四桿結構的旋轉關節連接處，兩個旋轉關節的頂部旋轉副軸線相交于第三點，兩個旋轉關節的底部旋轉副軸線相交于第四點，第三對稱平面為由兩個頂部旋轉副軸線所決定的平面，所述的兩個旋轉關節關于所述的第三對稱平面對稱；第四對稱平面為由兩個底部旋轉副軸線所決定的平面，所述的兩個旋轉關節關于所述的第四對稱平面對稱，所述的第三對稱平面與第四對稱平面的交線為由所述的第三交點和第四交點所確定的直線，在兩個四桿結構連接處的兩個旋轉關節中的所有相鄰的旋轉副軸線間的公垂線段長度相等且不為O ;在兩個四桿結構的連接處的兩個旋轉關節中的一個旋轉關節的第一單元的第一平面與第四單元的第二平面能夠接觸，一個旋轉關節的第一單元的第二平面與另一個旋轉關節的第四單元的第一平面能夠接觸，另一個旋轉關節的第四單元的第二平面與另一個旋轉關節的第一單元的第一平面能夠接觸，另一個旋轉關節的第一單元的第二平面能夠與一個旋轉關節的第四單元的第一平面接觸。本發明的優點在于:(I)本發明本體為具有單一自由度的折展結構，可通過一個驅動實現帳篷的展開與折疊，安裝及使用方便；(2)本發明具有較大的折展比率，折疊后體積可以縮至最小，便于運輸；(3)本發明具有可重構性，可以根據實際需求設計任意體積。


圖1為本發明的可折疊桿架結構中的基本單元四桿結構的構成可展結構示意圖；圖2-1為圖1所示的四桿結構中的旋轉關節的第一單元的結構示意圖；圖2-2為圖1所示的四桿結構中的旋轉關節的第四單元的結構示意圖；圖3為本發明的可折疊桿架結構中兩個四桿結構的連接示意圖；圖4-1本發明的可折疊桿架結構中兩個四桿結構的旋轉關節的頂部旋轉副的示意圖；圖4-2為本發明的可折疊桿架結構中兩個四桿結構的旋轉關節的底部旋轉副的示意圖；圖5-1至圖5-5為本發明中的兩個四桿結構連接所形成的節點結構的折疊過程示
思；圖6-1至圖6-7為本發明的可折疊桿架結構具有兩側支點的帳篷框架及其折展過程不意圖；圖7-1至圖7-5為采用本發明的可折疊桿架結構制造的帳篷的骨架結構由展開態向折疊態轉換的過程；圖8、圖9分別示出了具有三側、四側支撐形成的帳篷骨架的空間折展結構的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述。如圖所示的本發明的可折疊桿架結構，它包括多個四桿結構，每一個所述的四桿結構包括連桿17、連桿118、連桿1119、連桿IV10，所述的連桿17的一端與第一旋轉關節的第一單元I固定連接并且其另一端與第二旋轉關節的第四單元13固定連接，連桿III9的一端與第二旋轉關節的第一單元14的底部固定連接并且其另一端與第三旋轉關節的第四單元22的底部固定連接；連桿IVlO的一端與第三旋轉關節的第一單元33的底部固定連接并且其另一端與第四旋轉關節的第四單元12底部固定連接；連桿118—端與第四旋轉關節的第一單元11固定連接并且其另一端與所述的第一旋轉關節的第四單元4固定連接；四個旋轉關節的第一單元的結構相同，四個旋轉關節的第四單元的結構相同，每一個旋轉關節的每一個單元分別具有第一平面和第二平面，在所述的第一單元的第一平面以及第四單元的第二平面的頂部設置有頂部旋轉副接口，在所述的第一單元的第二平面以及第四單元的第一平面的底部設置有底部旋轉副接口，在所述的第一、三旋轉關節處的第一單元的第一平面的頂部旋轉副接口與第四單元的第二平面的頂部旋轉副接口形成頂部旋轉副轉動相連，在所述的第二、四旋轉關節處的第一單元的第二平面的底部旋轉副接口與第四單元的第一平面的底部旋轉副接口形成底部旋轉副轉動相連，第一、三旋轉關節的兩個旋轉副軸線相交于第一交點，第二、四旋轉關節的兩個旋轉副軸線相交于第二交點，第一對稱平面為由所述的第一、三旋轉關節的兩個旋轉副軸線所決定的平面，所述的四桿結構關于所述的第一對稱平面對稱，第二對稱平面為由第二、四旋轉關節的兩個旋轉副軸線所決定的平面，所述的四桿結構關于所述的第二對稱平面對稱，由所述的第一、第二交點所決定的直線為所述的第一對稱平面和第二對稱平面的交線，所述的四桿結構中的每一連桿的長度相等且相鄰旋轉關節的旋轉副軸線的公垂線段長度相等且不為O ;相鄰的兩個四桿結構的連接結構為:當一個四桿結構的第一或第三旋轉關節與另一個四桿結構的第一或第三旋轉關節相連時，一個四桿結構的第一或第三旋轉關節的第一單元的第二平面的底部旋轉副接口與另一個四桿結構在對應連接點處的一個旋轉關節的第四單元的第一平面的底部旋轉副接口形成底部轉動副轉動相連并且所述的一個四桿結構的第一或第三旋轉關節的第四單元的第一平面的底部旋轉副接口與另一個四桿結構在對應連接點處的一個旋轉關節的第一單元的第二平面的底部旋轉副接口形成另一個底部轉動副轉動相連；當一個四桿結構的第二或第四旋轉關節與另一個四桿結構的第二或第四旋轉關節相連時，一個四桿結構的第二或第四旋轉關節的第一單元的第一平面的頂部旋轉副接口與另一個四桿結構在對應連接點處的第二或第四旋轉關節的第四單元的第二平面的頂部旋轉副接口形成一個頂部轉動副轉動相連并且所述的一個四桿結構的第二或第四旋轉關節的第四單元的第二平面的頂部旋轉副接口與另一個四桿結構在對應連接點處的第二或第四旋轉關節的第一單元的第一平面的頂部旋轉副接口形成另一個頂部轉動副轉動相連；在兩個四桿結構的旋轉關節連接處，兩個旋轉關節的頂部旋轉副軸線相交于第三點A，兩個旋轉關節的底部旋轉副軸線相交于第四點B，第三對稱平面E為由兩個頂部旋轉副軸線所決定的平面，所述的兩個旋轉關節關于所述的第三對稱平面E對稱；第四對稱平面F為由兩個底部旋轉副軸線所決定的平面，所述的兩個旋轉關節關于所述的第四對稱平面F對稱，所述的第三對稱平面E與第四對稱平面F的交線為由所述的第三交點A和第四交點B所確定的直線，在兩個四桿結構連接處的兩個旋轉關節中的所有相鄰的旋轉副軸線間的公垂線段長度相等且不為O ;當兩個四桿結構的連接處的兩個旋轉關節處于展開狀態的穩定狀態時，在兩個四桿結構的連接處的兩個旋轉關節中的一個旋轉關節的第一單元的第一平面與第四單元的第二平面能夠接觸，一個旋轉關節的第一單元的第二平面與另一個旋轉關節的第四單元的第一平面能夠接觸，另一個旋轉關節的第四單元的第二平面與另一個旋轉關節的第一單元的第一平面能夠接觸，另一個旋轉關節的第一單元的第二平面能夠與一個旋轉關節的第四單元的第一平面接觸。下面再結合每一幅圖對本發明加以詳細說明:所述本發明桿架結構的每一個四桿結構如圖1所示，包括連桿17、連桿118、連桿1119、連桿IV10，所述的連桿17的一端與第一旋轉關節J的第一單元I固定連接并且其另一端與第二旋轉關節N的第四單元13固定連接，連桿II19的一端與第二旋轉關節N的第一單元14的底部固定連接并且其另一端與第三旋轉關節K的第四單元22的底部固定連接；連桿IVlO的一端與第三旋轉關節K的第一單元33的底部固定連接并且其另一端與第四旋轉關節M的第四單元12底部固定連接；連桿118 —端與第四旋轉關節M的第一單元11固定連接并且其另一端與所述的第一旋轉關節J的第四單元4固定連接。所述四個旋轉關節的第一單元的結構相同，如圖2-1所示，包含第一單元第一平面1-1和第一單元第二平面1-2，在所述的第一單元第一平面1-1頂部設置有旋轉副接口，在所述的第一單元第二平面底部設置有旋轉副接口 ；所述的四個旋轉關節的第四單元的結構相同，如圖2-2所示，包含第四單元第一平面2-1和第四單元第二平面2-2，在所述的第四單元第一平面2-1底部設置有旋轉副接口，在所述的第四單元第二平面2-2頂部設置有旋轉副接口。如圖1所示，所述四桿結構的連接方式為:在所述的第一旋轉關節J處第一單元I的第一平面1-1的頂部旋轉副接口與所述第一旋轉關節J處第四單元4第二平面2-2的頂部旋轉副接口形成頂部旋轉副轉動相連；在所述的第二旋轉關節N處第四單元13的第一平面2-1的底部旋轉副接口與所述第二旋轉關節N處第一單元14第二平面1-2的底部旋轉副接口形成底部旋轉副轉動相連；在所述的第三旋轉關節K處第一單元33的第一平面1-1的頂部旋轉副接口與所述第三旋轉關節K處第四單元22第二平面2-2的頂部旋轉副接口形成頂部旋轉副轉動相連；在所述的第四旋轉關節M處第四單元12的第一平面2-1的底部旋轉副接口與所述第四旋轉關節M處第一單元11第二平面1-2的底部旋轉副接口形成底部旋轉副轉動相連。所述的第一旋轉關節J、第三旋轉關節K的兩個旋轉副軸線L14、L22相交于第一交點C，第二旋轉關節N、第四旋轉關節M的兩個旋轉副軸線L44、L33相交于第二交點D。第一對稱平面G為由所述的第一旋轉關節J、第三旋轉關節K的兩個旋轉副軸線所決定的平面，所述的四桿結構關于所述的第一對稱平面G對稱；第二對稱平面為由第二旋轉關節N、第四旋轉關節M的兩個旋轉副軸線所決定的平面，所述的四桿結構關于所述的第二對稱平面H對稱；由所述的第一交點C、第二交點D所決定的直線為所述的第一對稱平面G和第二對稱平面H的交線，所述的四桿結構中的每一連桿的長度相等且相鄰旋轉關節的旋轉副軸線的公垂線段長度相等且不為O，即L14與L44、L44與L22、L22與L33、L33與L14間的公垂線段長度均相等。以第一旋轉關節J處為例，如圖3所示，相鄰的兩個四桿結構的連接結構為:當一個四桿結構JNKM的第一旋轉關節與另一四桿結構的第一旋轉關節(圖中的5、6分別為與該旋轉關節的第四單元2、第一單元3相連的連桿)相連時，所形成的節點結構如圖4-1、圖4-2所示，其詳細結構為:四桿結構JNKM的第一旋轉關節J的第一單元I的第二平面1-2的底部旋轉副接口與另一個四桿結構的第一旋轉關節的第四單元2的第一平面2-1的底部旋轉副接口形成底部轉動副轉動相連；并且所述的四桿結構JNKM的第一旋轉關節J的第四單元4的第一平面2-1的底部旋轉副接口與另一個四桿結構的第一個旋轉關節的第一單元3的第二平面1-2的底部旋轉副接口形成另一個底部轉動副轉動相連。在所述的兩個四桿結構的旋轉關節連接處，兩個旋轉關節的頂部旋轉副軸線L14、L23相交于第三點A，兩個旋轉關節的底部旋轉副軸線L12、L34相交于第四點B，第三對稱平面E為由兩個頂部旋轉副軸線L14、L23所決定的平面，所述的兩個四桿結構連接處形成的節點結構關于所述的第三對稱平面E對稱；第四對稱平面F為由兩個底部旋轉副軸線L12、L34所決定的平面，所述的兩個四桿結構連接處形成的節點結構關于所述的第四對稱平面F對稱，所述的第三對稱平面E與第四對稱平面F的交線為由所述的第三交點A和第四交點B所確定的直線，在兩個四桿結構連接處的兩個旋轉關節中的所有相鄰的旋轉副軸線間的公垂線段長度相等且不為0，即L14與L12、L12與L23、L23與L34、L34與L14間的公垂線段長度均相等。當一個四桿結構的第三旋轉關節與另一四桿結構的第三旋轉關節相連時的方式與所述的一個四桿結構的第一旋轉關節與另一四桿結構的第一旋轉關節相連的方式完全一致。而當一個四桿結構的第二或第四旋轉關節與另一個四桿結構的第二或第四旋轉關節相連時，一個四桿結構的第二或第四旋轉關節的第一單元的第一平面的頂部旋轉副接口與另一個四桿結構在對應連接點處的第二或第四旋轉關節的第四單元的第二平面的頂部旋轉副接口形成一個頂部轉動副轉動相連并且所述的一個四桿結構的第二或第四旋轉關節的第四單元的第二平面的頂部旋轉副接口與另一個四桿結構在對應連接點處的第二或第四旋轉關節的第一單元的第一平面的頂部旋轉副接口形成另一個頂部轉動副轉動相連，所形成的節點結構與圖
4-1、圖4-2所示的節點結構完全一致。由于所述四桿結構的第一旋轉關節與第三旋轉關節完全相同，而第二旋轉關節與第四旋轉關節的結構完全相同，因此當兩個四桿結構相連時，一個四桿結構的第一旋轉關節同樣可以按照所述的連接方法與另一四桿結構的第三旋轉關節相連，一個四桿結構的第二旋轉關節同樣可以按照所述的連接方法與另一四桿結構的第四旋轉關節相連。所述的兩個四桿結構連接所形成的節點結構在所述的約束條件下，具有一個自由度和兩個穩定態，圖5-1至圖5-5示出了通過驅動所述第一單元I沿圖示箭頭方向運動向另一穩定態轉化的過程，所形成的另一穩定態如圖5-4所示。圖5-5所示為所述另一穩定態的另一視圖，示出了該穩定態下的對稱平面及各旋轉副的變化情況。圖5-1所示的穩定態為節點結構的展開態，在展開態時，在兩個四桿結構的連接處的兩個旋轉關節中的一個旋轉關節的第一單元I的第一平面與第四單元4的第二平面能夠接觸，一個旋轉關節的第一單元I的第二平面與另一個旋轉關節的第四單元2的第一平面能夠接觸，另一個旋轉關節的第四單元2的第二平面與另一個旋轉關節的第一單元3的第一平面能夠接觸，另一個旋轉關節的第一單元3的第二平面能夠與一個旋轉關節的第四單元4的第一平面接觸。圖
5-4所示的穩定態為節點結構的折疊態。利用所述的四桿結構及所述的四桿結構間的連接方式，可以構成具有一定面積的空間可展結構，所形成空間可展結構面積由所述的四桿結構的個數及各連桿的長度決定。圖6-1示出了所述空間可展結構的一個穩定態，即空間折展結構的展開態。所述的空間可展結構具有一個自由度，可以實現大比率的折展運動，圖6-1至圖6-7示出了所述空間折展結構的折疊過程，最終達到所述空間折展結構的另一穩定態，即折疊態，如圖6-6和6-7所示。所述的空間折展結構可以用作帳篷頂的骨架結構，或者大型建筑物頂的夾層結構。在所述空間折展結構的基礎上，可以根據實際需求，在所述的空間折展結構上設置不共線的三個及三個以上的支撐，形成可折疊帳篷骨架結構。圖7-1示出了在所述空間折展結構的左右兩側增加4個支撐所形成帳篷骨架結構，所增加的連桿及節點形成的任一四桿結構，如四桿結構PQRS，具有與四桿結構JNMK完全一致的約束條件。這樣，所形成的所述可折疊帳篷骨架結構同樣僅具有一個自由度、兩個穩定態；圖7-1所示為所述帳篷骨架的展開態，圖7-1至圖7-5示出了所述帳篷骨架結構由展開態向折疊態轉換的過程，圖7-5示出了所述帳篷骨架結構的折疊態。在所述的帳篷骨架結構基礎上增加蒙皮，即可形成具有前后兩個門的帳篷。圖8、圖9分別示出了在所述的空間折展結構的三側、四側增加支撐形成帳篷骨架結構的情況，其原理與性能與圖7-1所示的帳篷骨架結構類似，在此不再贅述。需要指出的是，所述的本發明基本單元與所述的四桿結構只要滿足所述的約束條件，即可達到本發明所述的折展效果，而與組成基本單元的各個單元及組成四桿結構的連桿形狀無關。由于本發明所提出的帳篷結構具有單一自由度，且折展比率大，因此具有安裝簡單、操作方便、易于運輸等方面的優點，因此尤其適于在搶險救災等領域中應用。以上示意性的對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明的實施方式之一，實際的結構并不局限于此。所以，如果本領域的技術人員受其啟示，在不脫離本發明創造宗旨的情況下，采用其它形式的零件構型、驅動裝置以及連接方式不經創造性的設置與該技術方案相似的結構方式及實施例，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.折疊桿架結構，其特征在于:它包括多個四桿結構，每一個所述的四桿結構包括連桿1、連桿I1、連桿II1、連桿IV，所述的連桿I的一端與第一旋轉關節的第一單元固定連接并且其另一端與第二旋轉關節的第四單元固定連接，連桿III的一端與第二旋轉關節的第一單元的底部固定連接并且其另一端與第三旋轉關節的第四單元的底部固定連接；連桿IV的一端與第三旋轉關節的第一單元的底部固定連接并且其另一端與第四旋轉關節的第四單元底部固定連接；連桿II 一端與第四旋轉關節的第一單元固定連接并且其另一端與所述的第一旋轉關節的第四單元固定連接；四個旋轉關節的第一單元的結構相同，四個旋轉關節的第四單元的結構相同，每一個旋轉關節的每一個單元分別具有第一平面和第二平面，在所述的第一單元的第一平面以及第四單元的第二平面的頂部設置有頂部旋轉副接口，在所述的第一單元的第二平面以及第四單元的第一平面的底部設置有底部旋轉副接口，在所述的第一、三旋轉關節處的第一單元的第一平面的頂部旋轉副接口與第四單元的第二平面的頂部旋轉副接口形成頂部旋轉副轉動相連，在所述的第二、四旋轉關節處的第一單元的第二平面的底部旋轉副接口與第四單元的第一平面的底部旋轉副接口形成底部旋轉副轉動相連，第一、三旋轉關節的兩個旋轉副軸線相交于第一交點，第二、四旋轉關節的兩個旋轉副軸線相交于第二交點，第一對稱平面為由所述的第一、三旋轉關節的兩個旋轉副軸線所決定的平面，所述的四桿結構關于所述的第一對稱平面對稱，第二對稱平面為由第二、四旋轉關節的兩個旋轉副軸線所決定的平面，所述的四桿結構關于所述的第二對稱平面對稱，由所述的第一、第二交點所決定的直線為所述的第一對稱平面和第二對稱平面的交線，所述的四桿結構中的每一連桿的長度相等且相鄰旋轉關節的旋轉副軸線的公垂線段長度相等且不為O ;相鄰的兩個四桿結構的連接結構為:當一個四桿結構的第一或第三旋轉關節與另一個四桿結構的第一或第三旋轉關節相連時，一個四桿結構的第一或第三旋轉關節的第一單元的第二平面的底部旋轉副接口與另一個四桿結構在對應連接點處的一個旋轉關節的第四單元的第一平面的底部旋轉副接口形成底部轉動副轉動相連并且所述的一個四桿結構的第一或第三旋轉關節的第四單元的第一平面的底部旋轉副接口與另一個四桿結構在對應連接點處的一個旋轉關節的第一單元的第二平面的底部旋轉副接口形成另一個底部轉動副轉動相連； 當一個四桿結構的第二或第四旋轉關節與另一個四桿結構的第二或第四旋轉關節相連時，一個四桿結構的第二或第四旋轉關節的第一單元的第一平面的頂部旋轉副接口與另一個四桿結構在對應連接點處的第二或第四旋轉關節的第四單元的第二平面的頂部旋轉副接口形成一個頂部轉動副轉動相連并且所述的一個四桿結構的第二或第四旋轉關節的第四單元的第二平面的頂部旋轉副接口與另一個四桿結構在對應連接點處的第二或第四旋轉關節的第一單元的第一平面的頂部旋轉副接口形成另一個頂部轉動副轉動相連；在兩個四桿結構的旋轉關節連接處，兩個旋轉關節的頂部旋轉副軸線相交于第三點，兩個旋轉關節的底部旋轉副軸線相交于第四點，第三對稱平面為由兩個頂部旋轉副軸線所決定的平面，所述的兩個旋轉關節關于所述的第三對稱平面對稱；第四對稱平面為由兩個底部旋轉副軸線所決定的平面，所述的兩個旋轉關節關于所述的第四對稱平面對稱，所述的第三對稱平面與第四對稱平面的交線為由所述的第三交點和第四交點所確定的直線，在兩個四桿結構連接處的兩個旋轉關節中的所有相鄰的旋轉副軸線間的公垂線段長度相等且不為O ;在兩個四桿結構的連接處的兩個旋轉關節中的一個旋轉關節的第一單元的第一平面與第四單元的第二平面能夠接觸，一個旋轉關節的第一單元的第二平面與另一個旋轉關節的第四單元的第一平面能夠接觸，另一個旋轉關節的第四單元的第二平面與另一個旋轉關節的第一單元的第一平面能夠接觸，另一個旋轉關節的第一單元的第二平面能夠與一個旋轉 關節的第四單元的第一平面接觸。
全文摘要
本發明公開了可折疊桿架結構，它包括多個四桿結構，每一個四桿結構包括連桿I、連桿II、連桿III、連桿IV，連桿I的一端與第一旋轉關節的第一單元固定連接并且其另一端與第二旋轉關節的第四單元固定連接，連桿III的一端與第二旋轉關節的第一單元的固定連接并且其另一端與第三旋轉關節的第四單元的固定連接；連桿IV的一端與第三旋轉關節的第一單元的固定連接并且其另一端與第四旋轉關節的第四單元固定連接；連桿II一端與第四旋轉關節的第一單元固定連接并且其另一端與第一旋轉關節的第四單元固定連接；本發明本體為具有單一自由度的折展結構，可通過一個驅動實現帳篷的展開與折疊，安裝及使用方便；折疊后體積可以縮至最小。
文檔編號E04H15/48GK103089063SQ20131005061
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月7日 優先權日2013年2月7日
發明者陳焱, 彭睿, 田沛霖, 李建民 申請人:天津大學