菱形基可重构单环机构

六种运动模式切换

以平面菱形四杆机构为基础，该机构能通过关节锁死实现平面、球面、空间等多种一、二自由度运动模式，为可重构机构设计提供新构型。

Liu, Yang · 姚燕安 · Kong, Xianwen · Li, Yezhuo

Mechanism and Machine Theory 2023

参数信息

运动模式数

6

平面4R模式自由度

1

Bricard模式自由度

1

串联模式自由度

2

共轴模式自由度

1

Bennett模式自由度

1

空间8R模式自由度

2

过渡构型数

4

技术优势

关节锁死即可换模式

通过锁死不同的转动关节，同一机构可以灵活转变成平面、球面、空间等多种运动模式。

一个单元顶六个机构

该机构集成了六种不同的运动模式，能够替代多个单一功能机构，减少系统复杂度。

物理模型已验证

已通过3D打印模型实际验证了机构的运动模式，证明设计可行。

应用场景

• 可重构机构：需要根据任务改变机构运动形式的场合，如变体机器人。
• 变胞机构：通过关节锁死实现构态变换，用于自适应机械设计。
• 多模式运动链：在同一链中集成了多种运动模式，简化多模式系统。
• 机器人关节：可重构关节使机器人具备多模式运动能力。