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机械传动2025年第07期:一种单自由度螺旋形空间折展机构的设计与分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王汝贵;李淑贤;金聪;喻仪殷;

单位:广西大学机械工程学院;

摘要:【目的】为满足航空航天等领域对高性能折展结构的需求,设计了一种结构稳定、收纳率高、便于控制的单自由度螺旋形空间折展机构。【方法】受象鼻卷曲与伸展形态的启发,设计了一种收拢呈螺旋形、展开呈线形的折展机构,采用伸缩杆驱动模块完成折展动作。对模块端点进行位置分析,建立了运动学模型,推导了模块位移与角度的关系;采用数值法绘制模块端点轨迹,并提取了展开空间轮廓;利用三次样条插值和蒙特卡洛方法估算了展开空间面积;最后进行运动仿真,以验证模块间的运动干涉情况。【结果】仿真结果显示,在折展机构运动过程中模块间无干涉,结构运行稳定;展开空间边界明确,具有较高收纳率,满足空间折展结构在尺寸变化与占用空间方面的性能要求。所提机构具备良好的可折展性与展开稳定性,可为螺旋形折展机构的设计与优化提供参考。

关键词:螺旋形;;折展机构;;运动分析;;展开空间;;仿生设计

基金资助:国家自然科学基金项目(52465001)