本實用新型涉及單自由度、大折展比的可折展多面體結(jié)構(gòu)，具體的說，是涉及一種由單一驅(qū)動實現(xiàn)八面體與四面體之間變換的可折展四面體結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

多面體結(jié)構(gòu)因其較好的對稱性，在航空航天、建筑結(jié)構(gòu)、藝術(shù)品和日常生活中得到廣泛地應(yīng)用，但由于體積大、不利于運輸，多面體結(jié)構(gòu)常常只能用于固定場合。被SCIENCE期刊評為2014年年度十大科技突破的立方小衛(wèi)星就是航空航天領(lǐng)域追求小型化低成本發(fā)射的典型代表，但其在軌狀態(tài)工作空間狹小的缺點也制約著它的進(jìn)一步應(yīng)用。

空間可折展結(jié)構(gòu)是隨著航天科技的發(fā)展而誕生的一種新型結(jié)構(gòu)，它在發(fā)射過程中處于折疊收納狀態(tài)，體積容量最??；入軌后，可折展結(jié)構(gòu)可按設(shè)計展開成較大的運營工作狀態(tài)；返回或回收時，該結(jié)構(gòu)可再次折疊收攏進(jìn)入飛船。采用過約束機構(gòu)為基本單元的空間可展結(jié)構(gòu)有著高剛性，制造簡單，成本低，可靠性高等優(yōu)勢。

現(xiàn)有的空間可折展結(jié)構(gòu)主要涉及平面或曲面上的折展，如太陽能帆板、衛(wèi)星天線，而涉及體積方面的折展機構(gòu)主要采用非剛性變形得到，變形過程不利于控制且不易重復(fù)操作，現(xiàn)有采用剛性變形的可折展多面體要么結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如C.M.Gosselin和D.Gagnon-Lachance在2006年提出的用正多邊形機構(gòu)驅(qū)動的可折展多面體結(jié)構(gòu)；要么不能實現(xiàn)完全折疊，如Kiper and在2009年提出的可折展多面體的折展比不足1.1。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)折疊和展開兩種穩(wěn)態(tài)的且安裝和操作過程簡單的可折展四面體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是含有剛性過約束機構(gòu)的擁有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的特殊多面體，折疊時體積較小便于發(fā)射或運輸，展開時具有較大的工作空間；整個結(jié)構(gòu)只具有一個自由度，運動控制簡單；具有生產(chǎn)加工簡單，運動控制方便，高可靠性等優(yōu)點，在航空航天、土木工程等眾多領(lǐng)域中具有重要意義和廣泛的應(yīng)用前景。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型通過以下的技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種可折展四面體結(jié)構(gòu)，包括四個折疊單元和六個桿單元；每個折疊單元均設(shè)置有三個不在同一直線上的連接位置，分別稱為其第一連接位置、第二連接位置和第三連接位置；每個桿單元兩端分別設(shè)置有連接位置，分別稱為其第一連接位置和第二連接位置；

四個折疊單元分別為第一折疊單元、第二折疊單元、第三折疊單元、第四折疊單元，其中第一折疊單元、第二折疊單元、第三折疊單元的結(jié)構(gòu)完全相同；第一折疊單元、第二折疊單元、第三折疊單元各自的三個連接位置兩兩相連可構(gòu)成等腰三角形，且其第一連接位置與第二連接位置之間的距離和第一連接位置與第三連接位置之間的距離相等；第四折疊單元的三個連接位置兩兩相連可構(gòu)成等邊三角形；

六個桿單元分別為第一桿單元、第二桿單元、第三桿單元、第四桿單元、第五桿單元、第六桿單元，其中第一桿單元、第二桿單元、第三桿單元的結(jié)構(gòu)完全相同，第一桿單元、第二桿單元、第三桿單元各自的兩個連接位置之間距離與所述等腰三角形的腰長相等；第四桿單元、第五桿單元、第六桿單元的結(jié)構(gòu)完全相同；第四桿單元、第五桿單元、第六桿單元各自的兩個連接位置之間距離與所述等腰三角形的底長相等，且與所述等邊三角形的邊長相等；

所述的第一折疊單元的第一連接位置與所述的第一桿單元的第一連接位置通過第一轉(zhuǎn)動副連接；所述的第一桿單元的第二連接位置與所述的第二折疊單元的第二連接位置通過第二轉(zhuǎn)動副連接；所述的第二折疊單元的第一連接位置與所述的第二桿單元的第一連接位置通過第三轉(zhuǎn)動副連接；所述的第二桿單元的第二連接位置與所述的第三折疊單元的第二連接位置通過第四轉(zhuǎn)動副連接；所述的第三折疊單元的第一連接位置與所述的第三桿單元的第一連接位置通過第五轉(zhuǎn)動副連接；所述的第三桿單元的第二連接位置與所述的第一折疊單元的第二連接位置通過第六轉(zhuǎn)動副連接；

所述的第一折疊單元的第三連接位置與所述的第四桿單元的第一連接位置通過第一球副連接；所述的第二折疊單元的第三連接位置與所述的第五桿單元的第一連接位置通過第二球副連接；所述的第三折疊單元的第三連接位置與所述的第六桿單元的第一連接位置通過第三球副連接；

所述的第四折疊單元的第一連接位置與所述的第四桿單元的第二連接位置通過第七轉(zhuǎn)動副連接；所述的第四折疊單元的第二連接位置與所述的第五桿單元的第二連接位置通過第八轉(zhuǎn)動副連接；所述的第四折疊單元的第三連接位置與所述的第六桿單元的第二連接位置通過第九轉(zhuǎn)動副連接；

所述的第一折疊單元、所述的第二折疊單元和所述的第三折疊單元關(guān)于所述對稱軸線三重對稱；所述的第一桿單元、所述的第二桿單元和所述的第三桿單元關(guān)于所述對稱軸線三重對稱，第四桿單元、第五桿單元、第六桿單元關(guān)于所述對稱軸線三重對稱；

所述的第一轉(zhuǎn)動副、所述的第三轉(zhuǎn)動副和所述的第五轉(zhuǎn)動副關(guān)于所述對稱軸線三重對稱；所述的第二轉(zhuǎn)動副、所述的第四轉(zhuǎn)動副和所述的第六轉(zhuǎn)動副關(guān)于所述對稱軸線三重對稱；所述的第七轉(zhuǎn)動副、所述的第八轉(zhuǎn)動副和所述的第九轉(zhuǎn)動副關(guān)于所述對稱軸線三重對稱。

所述的第一球副、所述的第二球副和所述的第三球副關(guān)于所述對稱軸線三重對稱。

所述的第一轉(zhuǎn)動副、所述的第三轉(zhuǎn)動副、所述的第五轉(zhuǎn)動副、所述的第七轉(zhuǎn)動副、所述的第八轉(zhuǎn)動副和所述的第九轉(zhuǎn)動副的軸線與所述對稱軸線匯交于一點；所述的第二轉(zhuǎn)動副、所述的第四轉(zhuǎn)動副和所述的第六轉(zhuǎn)動副與所述對稱軸線匯交于一點。

上述各個轉(zhuǎn)動副可以為鉸鏈、合頁或軸承。

優(yōu)選地，所述第一折疊單元、所述第二折疊單元、所述第三折疊單元均具有等腰三角形的輪廓；該等腰三角形的第一頂點、第二頂點、第三頂點分別為所述第一折疊單元、所述第二折疊單元、所述第三折疊單元各自的第一連接位置、第二連接位置和第三連接位置；

所述第四折疊單元具有等邊三角形的輪廓，該等邊三角形的第一頂點、第二頂點、第三頂點分別為所述第四折疊單元的第一連接位置、第二連接位置和第三連接位置。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述第一折疊單元、所述第二折疊單元、所述第三折疊單元均為等腰三角形片體結(jié)構(gòu)，所述第四折疊單元為等邊三角形片體結(jié)構(gòu)；所述第一桿單元、所述第二桿單元、所述第三桿單元、所述第四桿單元、所述第五桿單元、所述第六桿單元均為直桿結(jié)構(gòu)。

本實用新型的有益效果是：

(一)本實用新型為具有單一自由度的可折展結(jié)構(gòu)，通過一個驅(qū)動可以實現(xiàn)多面體的折疊和展開，安裝及使用方便，且本實用新型不存在機構(gòu)運動奇異現(xiàn)象，該驅(qū)動可根據(jù)實際需求安裝在任意運動副位置；

(二)本實用新型具有較大的折展比率，其折展比率可達(dá)23倍，折疊后可以得到體積較小的穩(wěn)定狀態(tài)，便于運輸和保存；

(三)本實用新型可以根據(jù)實際需求設(shè)計折疊單元的形狀和尺寸；

(四)本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，以較少數(shù)目的運動副實現(xiàn)多面體之間的變換，在展開狀態(tài)多面體的每個頂點處僅設(shè)置一個轉(zhuǎn)動副或球副即可，無需在多面體的邊或面上安裝其它連接結(jié)構(gòu)，這樣可以減少因過多連接而產(chǎn)生的安裝和操控的不穩(wěn)定性；

(五)本實用新型結(jié)構(gòu)為功能性設(shè)計，可根據(jù)實際需要設(shè)計不同外觀輪廓，也可以根據(jù)實際運用場合的需求設(shè)計各個單元的尺寸。

附圖說明

圖1是本實用新型所提供的可折展四面體結(jié)構(gòu)實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2-1至圖2-4為圖1中四個折疊單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3-1至圖3-6為圖1中六個桿單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4-1至圖4-4為圖1中四個折疊單元與桿單元之間的連接關(guān)系示意圖；

圖5為圖1所示的可折展四面體結(jié)構(gòu)中設(shè)置的運動副的位置關(guān)系示意圖；

圖6-1至圖6-4為圖1所示的可折展四面體結(jié)構(gòu)的折疊過程示意圖，其中圖6-1和圖6-4為圖1所示的可折展四面體結(jié)構(gòu)的兩個穩(wěn)定狀態(tài)示意圖。

上述圖中：

1-對稱軸線；C1-第一轉(zhuǎn)動副H1、第三轉(zhuǎn)動副H3、第五轉(zhuǎn)動副H5、第七轉(zhuǎn)動副H7、第八轉(zhuǎn)動副H8和第九轉(zhuǎn)動副H9的軸線交匯點，C2-第二轉(zhuǎn)動副H2、第四轉(zhuǎn)動副H4和第六轉(zhuǎn)動副H6的軸線交匯點；

T1-第一折疊單元，T2-第二折疊單元；T3-第三折疊單元，T4-第四折疊單元；

B1-第一桿單元，B2-第二桿單元，B3-第三桿單元，B4-第四桿單元，B5-第五桿單元，B6-第六桿單元；

V11-第一折疊單元與第一桿單元的共點，V21-第二折疊單元與第一桿單元的共點，

V22-第二折疊單元與第二桿單元的共點，V32-第三折疊單元與第二桿單元的共點，

V33-第三折疊單元與第三桿單元的共點，V13-第一折疊單元與第三桿單元的共點，

V14-第一折疊單元與第四桿單元的共點，V25-第二折疊單元與第五桿單元的共點，

V36-第三折疊單元與第六桿單元的共點，V44-第四折疊單元與第四桿單元的共點，

V45-第四折疊單元與第五桿單元的共點，V46-第四折疊單元與第六桿單元的共點；

S1-第一球副，S2-第二球副，S3-第三球副；

H1-第一轉(zhuǎn)動副，H2-第二轉(zhuǎn)動副，H3-第三轉(zhuǎn)動副，H4-第四轉(zhuǎn)動副，H5-第五轉(zhuǎn)動副，H6-第六轉(zhuǎn)動副，H7-第七轉(zhuǎn)動副，H8-第八轉(zhuǎn)動副，H9-第九轉(zhuǎn)動副。

具體實施方式

為能進(jìn)一步了解本實用新型的內(nèi)容、特點及效果，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下：

實施例1

如圖1所示，本實施例提供了一種可折展四面體結(jié)構(gòu)，包括一個對稱軸線1，四個折疊單元：分別為第一折疊單元T1、第二折疊單元T2、第三折疊單元T3、第四折疊單元T4；和六個桿單元：第一桿單元B1、第二桿單元B2、第三桿單元B3、第四桿單元B4、第五桿單元B5、第六桿單元B6。每個折疊單元均設(shè)置有三個不在同一直線上的連接位置，分別稱為每個折疊單元的第一連接位置、第二連接位置和第三連接位置；每個桿單元兩端分別設(shè)置有連接位置，分別稱為每個桿單元的第一連接位置和第二連接位置。該可折展四面體結(jié)構(gòu)還存在一個對稱線，即對稱軸線1。

第一折疊單元T1、第二折疊單元T2、第三折疊單元T3的結(jié)構(gòu)完全相同。第一折疊單元T1的第一連接位置(V11處)、第二連接位置(V13處)和第三連接位置(V14處)兩兩相連可構(gòu)成等腰三角形，且其第一連接位置(V11處)與第二連接位置(V13處)的連線形成該等腰三角形的第一腰，第一連接位置(V11處)與第三連接位置(V14處)的連線形成該等腰三角形的第二腰。第二折疊單元T2的第一連接位置(V22處)、第二連接位置(V21處)和第三連接位置(V25處)兩兩相連可構(gòu)成等腰三角形，且其第一連接位置(V22處)與第二連接位置(V21處)的連線形成該等腰三角形的第一腰，第一連接位置(V22處)與第三連接位置(V25處)的連線形成該等腰三角形的第二腰。第三折疊單元T3的第一連接位置(V33處)、第二連接位置(V32處)和第三連接位置(V36處)兩兩相連可構(gòu)成等腰三角形，且其第一連接位置(V33處)與第二連接位置(V32處)的連線形成該等腰三角形的第一腰，第一連接位置(V33處)與第三連接位置(V36處)的連線形成該等腰三角形的第二腰。第四折疊單元T4的第一連接位置(V44處)、第二連接位置(V45處)和第三連接位置(V46處)兩兩相連可構(gòu)成等邊三角形，且其第一連接位置(V44處)與第二連接位置(V45處)的連線形成該等邊三角形的第一邊，第二連接位置(V45處)與第三連接位置(V46處)的連線形成該等邊三角形的第二邊，第三連接位置(V46處)與第一連接位置(V44處)的連線形成該等邊三角形的第三邊。

第一桿單元B1、第二桿單元B2、第三桿單元B3的結(jié)構(gòu)完全相同，第一桿單元B1的第一連接位置(V11處)與第二連接位置(V21處)之間的距離、第二桿單元B2的第一連接位置(V22處)與第二連接位置(V32處)之間的距離、第三桿單元B3的第一連接位置(V33處)與第二連接位置(V13處)之間的距離均與第一折疊單元T1、第二折疊單元T2、第三折疊單元T3的等腰三角形的腰長相等。第四桿單元B4、第五桿單元B5、第六桿單元B6的結(jié)構(gòu)完全相同，第四桿單元B4的第一連接位置(V14處)與第二連接位置(V44處)之間的距離、第五桿單元B5的第一連接位置(V25處)與第二連接位置(V45處)之間的距離、第六桿單元B6的第一連接位置(V36處)與第二連接位置(V46處)之間的距離均與第一折疊單元T1、第二折疊單元T2、第三折疊單元T3的等腰三角形的底長相等，且與第四折疊單元T4的等邊三角形的邊長相等。

結(jié)合圖2-1至圖2-4，圖3-1至3-6和圖4-1至圖4-4所示，第一折疊單元T1的第一連接位置(V11處)與第一桿單元B1的第一連接位置(V11處)通過第一轉(zhuǎn)動副H1連接；第一桿單元B1的第二連接位置(V21處)與第二折疊單元T2的第二連接位置(V21處)通過第二轉(zhuǎn)動副H2連接；第二折疊單元T2的第一連接位置(V22處)與第二桿單元B2的第一連接位置(V22處)通過第三轉(zhuǎn)動副H3連接；第二桿單元B2的第二連接位置(V32處)與第三折疊單元T3的第二連接位置(V32處)通過第四轉(zhuǎn)動副H4連接；第三折疊單元T3的第一連接位置(V33處)與第三桿單元B3的第一連接位置(V33處)通過第五轉(zhuǎn)動副H5連接；第三桿單元B3的第二連接位置(V13處)與第一折疊單元T1的第二連接位置(V13處)通過第六轉(zhuǎn)動副H6連接。

第一折疊單元T1的第三連接位置(V14處)與第四桿單元B4的第一連接位置(V14處)通過第一球副S1連接；第二折疊單元T2的第三連接位置(V25處)與第五桿單元B5的第一連接位置(V25處)通過第二球副S2連接；第三折疊單元T3的第三連接位置(V36處)與第六桿單元B6的第一連接位置(V36處)通過第三球副S3連接。

第四折疊單元T4的第一連接位置(V44處)與第四桿單元B4的第二連接位置(V44處)通過第七轉(zhuǎn)動副H7連接；第四折疊單元T4的第二連接位置(V45處)與第五桿單元B5的第二連接位置(V45處)通過第八轉(zhuǎn)動副H8連接；第四折疊單元T4的第三連接位置(V46處)與第六桿單元B6的第二連接位置(V46處)通過第九轉(zhuǎn)動副H9連接。

以上各轉(zhuǎn)動副可采用能夠提供轉(zhuǎn)動功能的零件，如鉸鏈、合頁、軸承裝配。

如圖5所示，第一折疊單元T1、第二折疊單元T2和第三折疊T3單元關(guān)于對稱軸線1三重對稱；第一桿單元B1、第二桿單元B2和第三桿單元B3關(guān)于對稱軸線1三重對稱，第四桿單元B4、第五桿單元B5、第六桿單元B6關(guān)于對稱軸線1三重對稱；

第一轉(zhuǎn)動副H1、第三轉(zhuǎn)動副H3和第五轉(zhuǎn)動副H5關(guān)于對稱軸線1三重對稱；第二轉(zhuǎn)動副H2、第四轉(zhuǎn)動副H4和第六轉(zhuǎn)動副H6關(guān)于對稱軸線1三重對稱；第七轉(zhuǎn)動副H7、第八轉(zhuǎn)動副H8和第九轉(zhuǎn)動副H9關(guān)于對稱軸線1三重對稱。

第一球副S1、第二球副S2和第三球副S3關(guān)于對稱軸線1三重對稱。

第一轉(zhuǎn)動副H1、第三轉(zhuǎn)動副H3、第五轉(zhuǎn)動副H5、第七轉(zhuǎn)動副H7、第八轉(zhuǎn)動副H8和第九轉(zhuǎn)動副H9的軸線與對稱軸線1匯交于一點C1；第二轉(zhuǎn)動副H2、第四轉(zhuǎn)動副H4和第六轉(zhuǎn)動副H6與對稱軸線1匯交于一點C2。

如圖6-1至圖6-4所示，利用本實施例所提供的四個折疊單元和六個桿單元以及所提供的連接方式，可以構(gòu)成空間可折疊八面體結(jié)構(gòu)，其折疊變化由各個折疊單元的形狀、尺寸及轉(zhuǎn)動副軸線方位決定。圖6-1示出了可折展四面體結(jié)構(gòu)的一個穩(wěn)定狀態(tài)，即空間展開態(tài)，為具有八個面的截頂四面體。本實施例中的可折展四面體結(jié)構(gòu)分別由一個空間過約束Bricard 6R機構(gòu)和三個RRSRRS機構(gòu)實現(xiàn)上六邊形和側(cè)面三個六邊形的折展運動。圖6-1至圖6-4示出了可折展四面體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的折疊過程，最終達(dá)到另一穩(wěn)定態(tài)，即折疊態(tài)，為四面體，如圖6-4所示。在任一運動副上通過單一驅(qū)動可使本實施例的可折展四面體結(jié)構(gòu)由展開態(tài)向折疊態(tài)變換。在此過程中，各個轉(zhuǎn)動副及球副協(xié)作使得第一桿單元B1繞第一轉(zhuǎn)動副H1向第一折疊單元T1的第二腰(其第一連接位置(V11處)與第三連接位置(V14處)的連線)逐步靠攏直至重疊，第一桿單元B1繞第二轉(zhuǎn)動副H2向第二折疊單元T2的第一腰(其第一連接位置(V22處)與第二連接位置(V21處)的連線)逐步靠攏直至重疊；第二桿單元B2繞第三轉(zhuǎn)動副H3向第二折疊單元T2的第二腰(其第一連接位置(V22處)與第三連接位置(V25處)的連線)逐步靠攏直至重疊，第二桿單元B2繞第四轉(zhuǎn)動副H4向第三折疊單元T3的第一腰(其第一連接位置(V33處)與第二連接位置(V32處)的連線)逐步靠攏直至重疊；第三桿單元B3繞第五轉(zhuǎn)動副H5向第三折疊單元T3的第二腰(其第一連接位置(V33處)與第三連接位置(V36處)的連線)逐步靠攏直至重疊，第三桿單元B3繞第六轉(zhuǎn)動副H6向第一折疊單元T3的第一腰(其第一連接位置(V11處)與第二連接位置(V13處)的連線)逐步靠攏直至重疊；第四桿單元B4通過第一球副S1向第一折疊單元T1的底(其第二連接位置(V13處)與第三連接位置(V14處)的連線)逐步靠攏直至重疊，第四桿單元B4繞第七轉(zhuǎn)動副H7向第四折疊單元T4的第一邊(其第一連接位置(V44處)與第二連接位置(V45處)的連線)逐步靠攏直至重疊；第五桿單元B5通過第二球副S2向第二折疊單元T2的底(其第二連接位置(V21處)與第三連接位置(V25處)的連線)逐步靠攏直至重疊，第五桿單元B5繞第八轉(zhuǎn)動副H8向第四折疊單元T4的第二邊(其第二連接位置(V45處)與第三連接位置(V46處)的連線)逐步靠攏直至重疊；第六桿單元B6通過第三球副S3向第三折疊單元T3的底(其第二連接位置(V32處)與第三連接位置(V36處)的連線)逐步靠攏直至重疊，第六桿單元B6繞第九轉(zhuǎn)動副H9向第四折疊T4單元的第三邊(其第三連接位置(V46處)與第一連接位置(V44處)的連線)逐步靠攏直至重疊，同時完成八面體中四個六邊形的折疊以實現(xiàn)多面體的折疊變換。該可折展四面體結(jié)構(gòu)具有一個自由度，能夠?qū)崿F(xiàn)大比率的折展運動，可以用作衛(wèi)星的骨架結(jié)構(gòu)或建筑物輪廓結(jié)構(gòu)等。

可見，上述可折展四面體結(jié)構(gòu)只要滿足上述約束條件，即可達(dá)到本實用新型要求的折展效果，其結(jié)構(gòu)形式和折展方式并不受折疊單元的具體結(jié)構(gòu)影響，因此折疊單元的結(jié)構(gòu)不限于三角形輪廓，其形狀、大小、尺寸、材料等均可根據(jù)實際應(yīng)用要求做一定的變換，應(yīng)注意滿足每個折疊單元均設(shè)置有三個不在同一直線上的連接位置，且在折展過程中各折疊單元不會相互造成干涉。

綜上所述，由于本實用新型所提出的可折展四面體結(jié)構(gòu)具有單一自由度，折展比率大，因此具有安裝簡單、操作方便、易于運輸?shù)确矫娴膬?yōu)點，尤其適于在航空航天等領(lǐng)域中應(yīng)用。

實施例2

較為優(yōu)選的一種情況是：

第一折疊單元T1、第二折疊單元T2、第三折疊單元T3均具有等腰三角形的輪廓；該等腰三角形的第一頂點、第二頂點、第三頂點分別為第一折疊單元T1、第二折疊單元T2、第三折疊單元T3各自的第一連接位置、第二連接位置和第三連接位置。第四折疊單元T4具有等邊三角形的輪廓，該等邊三角形的第一頂點、第二頂點、第三頂點分別為第四折疊單元T4的第一連接位置、第二連接位置和第三連接位置。

第一桿單元B1、第二桿單元B2、第三桿單元B3、第四桿單元B4、第五桿單元B5、第六桿單元B6各自的第一端點和第二端點即為其第一連接位置、第二連接位置。

其中第一桿單元B1、第二桿單元B2、第三桿單元B3的長度與第一折疊單元T1、第二折疊單元T2、第三折疊單元T3的等腰三角形輪廓的腰長均相等；第四桿單元B4、第五桿單元B5、第六桿單元B6的長度與第一折疊單元T1、第二折疊單元T2、第三折疊單元T3的等腰三角形輪廓的底長均相等，且與第四折疊單元T4的等邊三角形輪廓的邊長均相等。第一折疊單元T1、第二折疊單元T2、第三折疊單元T3關(guān)于對稱軸線1三重對稱；第一桿單元B1、第二桿單元B2、第三桿單元B3關(guān)于對稱軸線1三重對稱，第四桿單元B4、第五桿單元B5和第六桿單元B6關(guān)于對稱軸線1三重對稱。

第一折疊單元T1的第一頂點(V11處)與第一桿單元B1的第一端點(V11處)通過第一轉(zhuǎn)動副H1連接；第一桿單元B1的第二端點(V21處)與第二折疊單元T2的第二頂點(V21處)通過第二轉(zhuǎn)動副H2連接；第二折疊單元T2的第一頂點(V22處)與第二桿單元B2的第一端點(V22處)通過第三轉(zhuǎn)動副H3連接；第二桿單元B2的第二端點(V32處)與第三折疊單元T3的第二頂點(V32處)通過第四轉(zhuǎn)動副H4連接；第三折疊單元T3的第一頂點(V33處)與第三桿單元B3的第一端點(V33處)通過第五轉(zhuǎn)動副H5連接；第三桿單元B3的第二端點(V13處)與第三折疊單元T3的第二頂點(V13處)通過第六轉(zhuǎn)動副H6連接。

第一折疊單元T1的第三頂點(V14處)與第四桿單元B4的第一端點(V14處)通過第一球副S1連接；第二折疊單元T2的第三頂點(V25處)與第五桿單元B5的第一端點(V25處)通過第二球副S2連接；第三折疊單元T3的第三頂點(V36處)與第六桿單元B6的第一端點(V36處)通過第三球副S3連接。

第四折疊單元T4的第一頂點(V44處)與第四桿單元B4的第二端點(V44處)通過第七轉(zhuǎn)動副H7連接；第四折疊單元T4的第二頂點(V45處)與第五桿單元B5的第二端點(V45處)通過第八轉(zhuǎn)動副H8連接；第四折疊單元T4的第三頂點(V46處)與第六桿單元B6的第二端點(V46處)通過第九轉(zhuǎn)動副H9連接。

第一轉(zhuǎn)動副H1、第三轉(zhuǎn)動副H3和第五轉(zhuǎn)動副H5關(guān)于對稱軸線1三重對稱；第二轉(zhuǎn)動副H2、第四轉(zhuǎn)動副H4和第六轉(zhuǎn)動副H6關(guān)于對稱軸線1三重對稱；第七轉(zhuǎn)動副H7、第八轉(zhuǎn)動副H8和第九轉(zhuǎn)動副H9關(guān)于對稱軸線1三重對稱。第一球副S1、第二球副S2和第三球副S3關(guān)于對稱軸線1三重對稱。第一轉(zhuǎn)動副H1、第三轉(zhuǎn)動副H3、第五轉(zhuǎn)動副H5、第七轉(zhuǎn)動副H7、第八轉(zhuǎn)動副H8和第九轉(zhuǎn)動副H9的軸線與對稱軸線1匯交于一點；第二轉(zhuǎn)動副H2、第四轉(zhuǎn)動副H4和第六轉(zhuǎn)動副H6與對稱軸線1匯交于一點。

進(jìn)一步優(yōu)選地，第一折疊單元T1、第二折疊單元T2、第三折疊單元T3均為等腰三角形片體結(jié)構(gòu)，第四折疊單元T4為等邊三角形片體結(jié)構(gòu)。第一桿單元B1、第二桿單元B2、第三桿單元B3、第四桿單元B4、第五桿單元B5、第六桿單元B6均為直桿結(jié)構(gòu)。

盡管上面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬于本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。