CN109854914A - 一种用于实现超平面重构的电控球结点支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于实现超平面重构的电控球结点支架，属于超平面重构技术领域。该支架包括单面固装电动球结点、承载单元以及设置于单面固装电动球结点与承载单元之间的多维多层套孔球结点，多维多层套孔球结点与单面固装电动球结点之间以及多维多层套孔球结点与承载单元之间均通过连接杆连接，且所有连接杆中至少有一根连接杆为电控可伸缩连接杆；每根连接杆的两端端头位置处均分别设置有信标发生器，信标发生器通过信标转换器与数据处理器电连接。该支架通过信标发生器与数据处理器的配合，可以在连接杆实现精确测定，从而完成承载单元的多维伸缩补偿，保障承载单元超平面维系的动态补偿的连续性和稳定性；满足对不同曲面的空间结构需求。

Description

一种用于实现超平面重构的电控球结点支架

技术领域

本发明属于超平面重构技术领域，具体涉及一种用于实现超平面重构的电控球结点支架。

背景技术

随着社会的不断发展，很多结构设计都不再仅仅局限于平面或者简单的球面，而是呈现出缤纷多彩、层次多样的异形曲面结构(或者称作超平面结构)，比如舞台结构设计、5D电影院结构设计、动态家具结构设计等等，这些结构设计能够带给人更好更棒的体验感。

但是，目前很多的超平面结构都是固定的，即使有部分能够动态重构的超平面结构，如舞台结构，其存在结构复杂，动态重构的连续性和稳定性差以及重构的精度不足的问题。

作为本领域的技术人员，有必要针对现有技术的不足，提出技术改进，提供一种结构简单，动态重构的连续性和稳定性好以及可精确地恢复重构的基于多维超平面的支架技术。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种用于实现超平面重构的电控球结点支架。

本发明的技术方案如下：

一种用于实现超平面重构的电控球结点支架，包括单面固装电动球结点、承载单元以及设置于所述单面固装电动球结点与所述承载单元之间的多维多层套孔球结点，所述多维多层套孔球结点与所述单面固装电动球结点之间以及所述多维多层套孔球结点与所述承载单元之间均通过连接杆连接，且所有所述连接杆中至少有一根所述连接杆为电控可伸缩连接杆；每根所述连接杆的两端端头位置处均分别设置有信标发生器，所述信标发生器通过信标转换器与数据处理器电连接。

优选的，所述单面固装电动球结点的内部开设有空腔，所述单面固装电动球结点的驱动控制单元设置于所述空腔内。

优选的，所述单面固装电动球结点上设置有接插孔，所述接插孔内设置有驱动单元，所述电控可伸缩连接杆通过所述接插孔与所述单面固装电动球结点连接，且所述驱动单元驱动所述电控可伸缩连接杆伸缩。

优选的，所述连接杆为空心连接杆。

优选的，所述连接杆上设置有锁定机构。

优选的，所述承载单元的背部设置有多向叠层绞盘，所述承载单元通过所述多向叠层绞盘与所述连接杆铰接连接。

优选的，所述单面固装电动球结点、所述承载单元以及所述多维多层套孔球结点均有多个，且一个所述多维多层套孔球结点分别与相邻的多个所述单面固装电动球结点和多个所述承载单元连接。

进一步优选的，所有所述单面固装电动球结点中的所述驱动控制单元之间电连接。

进一步优选的，每个所述承载单元至少连接有一根电控可伸缩连接杆。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果或优点：

本发明所提供的用于实现超平面重构的电控球结点支架结构简单，在连接杆的两端设置信标发生器，信标发生器通过信标转换器与数据处理器电连接，通过信标发生器、信标转换器以及数据处理单元的配合可以在连接杆实现精确测定，从而完成承载单元的多维伸缩补偿，保障承载单元的超平□面维系的动态补偿的连续性和稳定性；并支持不同超平面的动态迁移和转换，可精确地恢复重构的多维超平面，使得承载单元能够准确地呈现出凹凸不同曲□面的空间结构的需求。

本发明所提供的用于实现超平面重构的电控球结点支架可作为多维异步驱动结构框架，承载超平面包裹覆盖的特定空间框架，完成定向运输等可能性，在框架可重构领域，如舞台重构、动态家具、抢险救灾、工程实施等，都具有巨大的市场前景。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于实现超平面重构的电控球结点支架的结构示意图。

图2为本发明实施例中的信标发生器与数据处理器之间的电连接图。

图中：1-单面固装电动球结点；11-驱动控制单元；12-驱动单元；2-多维多层套孔球结点；3-承载单元；31-多向叠层绞盘；4-连接杆；41-电控可伸缩连接杆；5-信标发生器；6-信标转换器；7-数据处理器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义型实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种用于实现超平面重构的电控球结点支架，包括单面固装电动球结点1、承载单元3以及设置于单面固装电动球结点1与承载单元3之间的多维多层套孔球结点2，多维多层套孔球结点2与单面固装电动球结点1之间以及多维多层套孔球结点2与承载单元3之间均通过连接杆4连接，且所有连接杆4中至少有一根为电控可伸缩连接杆41；每根连接杆4的两端端头位置处均分别设置有信标发生器5，信标发生器5通过信标转换器6与数据处理器7电连接。

本发明实施例所提供的用于实现超平面重构的电控球结点支架的工作原理如下：

单面固装电动球结点1在驱动控制单元的控制下转向，带动连接杆4转动，连接杆4又带动另一端的多维多层套孔球结点2移动，多维多层套孔球结点2上的其他连接杆4则带动承载单元3移动，同时，连接杆4两端的信标发生器实时传递信号给信标转换器，信标转换器再传输给数据处理器，经过数据处理后，控制电控可伸缩连接杆41进行承载单元3的多维伸缩补偿，从而精准地实现重构多维超平面。

本发明实施例中的不同的信标发生器发出的不同的信标信号，信标转换器则在每个球结点之间完成多维可重构的折射互联，数据处理单元则用于将测试数据转换为控制数据，从而实现对承载单元3的多维伸缩补偿。本发明实施例中信标转换器在每个球结点之间完成多维可重构的折射互联，使得一个信标发生器发出的信标信号可以通过多条通道传输至数据处理器，从而获得更加精确全面的数据，实现精准控制。

本发明实施例所提供的用于实现超平面重构的电控球结点支架结构简单，在连接杆的两端设置信标发生器，信标发生器通过信标转换器与数据处理器电连接，通过信标发生器、信标转换器以及数据处理单元的配合可以在连接杆实现精确测定，从而完成承载单元的多维伸缩补偿，保障承载单元的超平□面维系的动态补偿的连续性和稳定性；并支持不同超平面的动态迁移和转换，可精确地恢复重构的多维超平面，使得承载单元能够准确地呈现出凹凸不同曲□面的空间结构的需求。

本发明实施例所提供的用于实现超平面重构的电控球结点支架可作为多维异步驱动结构框架，承载超平面包裹覆盖的特定空间框架，完成定向运输等可能性，在框架可重构领域，如舞台重构、动态家具、抢险救灾、工程实施等，都具有巨大的市场前景。

在此需要说明的是，本发明实施例中的多维多层套孔球结点2包括多个同心的支撑环，每个所述支撑环可以相对于其他支撑环转动。每个多维多层套孔球结点2通过不同的支撑环与不同的单面固装电动球结点1连接，每个多维多层套孔球结点2通过不同的支撑环与不同的承载单元3连接，一个支撑环分别与一个单面固装电动球结点1和一个承载单元3连接。本发明实施例中的承载单元3可以是平板结构，也可以是其他形状的结构，在此不做限定。此外，本发明实施例中的信标发生器、信标转换器以及数据处理器均为现有的信标发生器、信标转换器以及数据处理器，在此不做详述。

在具体的实施过程中，为了节约空间，同时使整个所述用于实现超平面重构的电控球结点支架显得更加整洁，作为优选的，本发明实施例在单面固装电动球结点1的内部开设有空腔，单面固装电动球结点1的驱动控制单元11设置于所述空腔内。将驱动控制单元11设置于单面固装电动球结点1的内部空腔中，使得驱动控制单元11不用占据外部空间，而且在外面不会看到或触碰到驱动控制单元11，既能有效地保护驱动控制单元11，而且还能使整个所述用于实现超平面重构的电控球结点支架显得更加整洁。

在具体的实施过程中，电控可伸缩连接杆41的驱动单元可以设置于其本体上，但是，设置于其本体上存在一个缺点，将所述驱动单元设置于电控可伸缩连接杆41本体上时，所述驱动单元本体会占据电控可伸缩连接杆41的一部分，该部分无法缩短，也就是说，将所述驱动单元设置于电控可伸缩连接杆41本体上，会影响到电控可伸缩连接杆41缩短的程度，这会对所述用于实现超平面重构的电控球结点支架的重构造成不利的影响。因此，作为优选的，本发明实施例在单面固装电动球结点1上设置有接插孔，所述接插孔内设置有驱动单元12，电控可伸缩连接杆41通过所述接插孔与单面固装电动球结点1连接，且驱动单元12驱动电控可伸缩连接杆41伸缩。将电控可伸缩连接杆41的驱动单元设置于单面固装电动球结点1上就克服了上述缺点，使得所述用于实现超平面重构的电控球结点支架的重构范围更广。

在此需要说明的是，当多维多层套孔球结点2与承载单元3之间的连接杆4是电控可伸缩连接杆41时，驱动单元12则设置于多维多层套孔球结点2上，当然，也可以设置于承载单元3，在此不做限定。

此外，本发明实施例中的驱动单元12可以是驱动电机，比如步进电机、伺服电机等，当然，也不仅仅局限于驱动电机，也可以是其他的驱动设备，只要能够为电控可伸缩连接杆41提供动力即可。

在具体的实施过程中，由于本发明实施例中在每根连接杆4的两端端头位置处均分别设置有探测信标5，探测信标5在实时探测位置时，需要不断地反馈数据，反馈数据需要用到信号线，如果信号线沿连接杆4的外壁走，则有可能出现打结的情况，而且使整个所述用于实现超平面重构的电控球结点支架显得繁杂不堪。因此，作为优选的，本发明实施例中的连接杆4采用空心连杆，无论是信号线还是电源线都走空心连杆的内部，不仅避免了线路打结，而且使整个所述用于实现超平面重构的电控球结点支架显得简单整洁。

在具体的实施过程中，为了确保重构的多维超平面能够更加稳固，作为优选的，本发明实施例在每根连接杆4上均设置有锁定机构，用于锁定连接杆4的位置，从而确保重构的多维超平面能够更加稳固。

本发明实施例中的所述锁定机构既可以是手动锁定机构，也可以是自动锁定机构，在此不做限定，需要强调的是，本发明实施例中的所述自动锁定机构是既可以自动开锁和关锁，也可以手动开锁和关锁，即所述自动锁定机构为手自一体式，这样是为了防止自动锁定机构在无法使用时，能够通过手动进行开锁或关锁，确保重构的多维超平面能够更加稳固。

在具体的实施过程中，为了使本发明实施例中的承载单元3能够更加灵活，从而满足更多多维超平面的重构需求，作为优选的，本发明实施例在承载单元3的背部设置有多向叠层绞盘31，承载单元3通过多向叠层绞盘31与连接杆4铰接连接。设置多向叠层绞盘使得承载单元3的位置变换能够更加灵活，满足更多多维超平面的重构需求。

此外，需要说明的是，本发明实施例中的多向叠层绞盘31包括多个同心的支撑环，每个所述支撑环可以相对于其他支撑环转动。一个承载单元3通过其上的多向叠层绞盘31的不同支撑环分别与不同的多维多层套孔球结点2连接。

在具体的实施过程中，一个多维超平面的构成，往往需要多个所述用于实现超平面重构的电控球结点支架共同配合完成，因此，作为优选的，本发明实施例中的单面固装电动球结点1、承载单元3以及多维多层套孔球结点2均有多个，且一个多维多层套孔球结点2分别与相邻的多个单面固装电动球结点1和多个承载单元3连接。采用这样的连接方式将单面固装电动球结点1、承载单元3以及多维多层套孔球结点2连接成网状结构，当一个单面固装电动球结点1发生移动时，可以联动周围的多个承载单元3，实现一个区域的多维超平面重构，能够快速高效地完成多维超平面重构，节约时间和成本。

在具体的实施过程中，为了进一步提高多维超平面重构的效率，进一步优选的，本发明实施例中所有单面固装电动球结点1中的驱动控制单元11之间均电性连接，从而实现控制和驱动的联动，提高多维超平面重构的效率。

在具体的实施过程中，为了进一步提高承载单元3的灵活性，使得其能够重构出更多不同的多维超平面，进一步优选的，本发明实施例中每个承载单元3至少连接有一根电控可伸缩连接杆41。通过与其直接连接的电控可伸缩连接杆能够使得承载单元3的灵活性更高，从而能够重构出更多不同的多维超平面。

本文披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (9)

1.一种用于实现超平面重构的电控球结点支架，其特征在于，包括单面固装电动球结点、承载单元以及设置于所述单面固装电动球结点与所述承载单元之间的多维多层套孔球结点，所述多维多层套孔球结点与所述单面固装电动球结点之间以及所述多维多层套孔球结点与所述承载单元之间均通过连接杆连接，且所有所述连接杆中至少有一根所述连接杆为电控可伸缩连接杆；每根所述连接杆的两端端头位置处均分别设置有信标发生器，所述信标发生器通过信标转换器与数据处理器电连接。

2.根据权利要求1所述的用于实现超平面重构的电控球结点支架，其特征在于，所述单面固装电动球结点的内部开设有空腔，所述单面固装电动球结点的驱动控制单元设置于所述空腔内。

3.根据权利要求1所述的用于实现超平面重构的电控球结点支架，其特征在于，所述单面固装电动球结点上设置有接插孔，所述接插孔内设置有驱动单元，所述电控可伸缩连接杆通过所述接插孔与所述单面固装电动球结点连接，且所述驱动单元驱动所述电控可伸缩连接杆伸缩。

4.根据权利要求1所述的用于实现超平面重构的电控球结点支架，其特征在于，所述连接杆为空心连接杆。

5.根据权利要求1所述的用于实现超平面重构的电控球结点支架，其特征在于，所述连接杆上设置有锁定机构。

6.根据权利要求1所述的用于实现超平面重构的电控球结点支架，其特征在于，所述承载单元的背部设置有多向叠层绞盘，所述承载单元通过所述多向叠层绞盘与所述连接杆铰接连接。

7.根据权利要求1-6中任一所述的用于实现超平面重构的电控球结点支架，其特征在于，所述单面固装电动球结点、所述承载单元以及所述多维多层套孔球结点均有多个，且一个所述多维多层套孔球结点分别与相邻的多个所述单面固装电动球结点和多个所述承载单元连接。

8.根据权利要求7所述的用于实现超平面重构的电控球结点支架，其特征在于，所有所述单面固装电动球结点中的所述驱动控制单元之间电连接。

9.根据权利要求7所述的用于实现超平面重构的电控球结点支架，其特征在于，每个所述承载单元至少连接有一根电控可伸缩连接杆。