CN212435636U - 具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构，包括多个完全相同的具有4个连接顶点的四边形，具有4个连接顶点的四边形均通过转动副与其它相邻的4个具有4个连接顶点的四边形依次活动连接。本实用新型结构简单，每个四边形的顶点处均设立一个转动副，并且可以根据用户实际需求连接多个四边形单元，具有无限可展性能，适用于大尺度空间可展。且整个机构为单自由度运动，可以把一个轴向柱面变换为与其垂直的另一个轴向柱面，具有操控性好，收拢折叠比较大，可重复收拢展开性好的优点。

Description

具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构

技术领域

本实用新型涉及一种可无限扩展可展结构，尤其是具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构。

背景技术

可展结构是近半个多世纪随着航天器上的所需太阳能电池阵的面积不断增长以及卫星天线的支撑要求而快速发展起来的一种新型结构。可展结构在运输以及存放时，收拢为某一特定形状，当需要工作时，在外力的作用下，结构逐步展开达到工作状态。可展机构被大量应用于太阳能电池阵、卫星天线支撑架等领域。

常见的可展结构主要分为非刚性可展结构和刚性可展结构。充气式非刚性可展结构由于运动过程不可控而不利于回收。现有的刚性可展结构主要为剪叉闭环式，多爪式等。它们具有五转动副，七转动副可展单元，存在转动副数量较多，结构复杂，稳定性较差不利于操控，制造工艺难度高，对几何参数要求苛刻，展开性能差，难以扩展，不适用于大尺度空间可展结构。另一方面，这些刚性可展结构均为镂空的杆件式，须与额外设计的可折叠蒙皮配合使用。

实用新型内容

鉴于现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构，包括多个完全相同的具有4个连接顶点的四边形，具有4个连接顶点的四边形均通过转动副与其它相邻的4个具有4个连接顶点的四边形依次活动连接。

优选的，四边形的数量范围为从4个至无穷多个，根据用户需求而决定。

优选的，具有4个连接顶点的四边形均与其相邻的一个完全相同的具有4个连接顶点的四边形只通过一个转动副活动连接。

优选的，具有4个连接顶点的四边形具有四个转动副，按顺序分别为第一转动副、第二转动副、第三转动副和第四转动副。

优选的，具有4个连接顶点的四边形的四个转动副按连接顺序每相邻两个转动副轴线之间存在夹角以及公法线，共四个夹角交替相等以及共四条公法线形成对边相等的空间四边形；四条公法线形成对边相等的空间四边形与四边形构件的四条边所形成的空间四边形不重合。

优选的，四边形任意两个相邻转动副轴线之间的公法线线段长度与该两转动副轴线之间的夹角正弦值的比值，等于邻边两个相邻转动副轴线之间的公法线线段长度与该两转动副轴线之间的夹角正弦值的比值。

优选的，具有4个连接顶点的任意四边形与相邻的四个完全相同的四边形分别通过一个编号相同的转动副活动连接。

优选的，每相对的两个转动副轴线分为一组，第一转动副与第三转动副为一组，其两个转动副轴线交于一点；第二转动副与第四转动副为另一组，其两个转动副轴线相互平行且垂直于该四边形面。

优选的，具有4个连接顶点的四边形的第一转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第一转动副活动连接；具有4个连接顶点的四边形的第二转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第二转动副活动连接；具有4个连接顶点的四边形的第三转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第三转动副活动连接；具有4个连接顶点的四边形的第四转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第四转动副活动连接；第二转动副与第四转动副依次连接所形成的支链为机构的横向支链；第一转动副与第三转动副依次连接所形成的支链为机构的纵向支链；每一条横向支链上的所有具有4个连接顶点的四边形的第二转动副与第四转动副均相互平行且垂直于该横向支链上的四边形面；每一条纵向支链上的所有具有4个连接顶点的四边形的第一转动副与第三转动副均交于一点；每一条纵向支链上的所有具有4个连接顶点的四边形的第二转动副与第四转动副均有交点。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构具有可展性能，折叠时形成两种状态的结构紧凑的曲面结构以便于运输以及存放，展开时具有较大的曲面工作空间。整个结构构造简单，由只具有4个转动副的四边形单元连接而成，并且整个机构为单自由度运动，且整个机构为单自由度运动，可以把一个轴向柱面变换为与其垂直的另一个轴向柱面，具有收拢折叠比较大、可重复收拢展开性好、刚度大和稳定性好的优点。可根据用户的需求来拼接四边形单元，具有可扩展性，可适用于大尺度空间可展。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例构造立体展开图；

图2是本实用新型实施例第一种折叠过程中状态的结构示意图；

图3是本实用新型实施例第一种完全折叠状态的结构示意图；

图4是本实用新型实施例第二种折叠过程中状态的结构示意图；

图5是本实用新型实施例第二种完全折叠状态的结构示意图；

图6是本实用新型所述的具有四个连接顶点的四边形结构示意图；

图7是本实用新型所述的具有四个连接顶点的四边形中的第一转动副R1以及第三转动副R3的轴线交汇于一点的结构示意图。

图中：S1-第一四边形连接单元、S2-第二四边形连接单元、S3-第三四边形连接单元、S4-第四四边形连接单元、S5-第五四边形连接单元、S6-第六四边形连接单元、S7-第七四边形连接单元、S8-第八四边形连接单元、S9-第九四边形连接单元、R1-第一转动副、R2-第二转动副、R3-第三转动副、R4-第四转动副、R5-第五转动副、R6-第六转动副、R7-第七转动副、R8-第八转动副、R9-第九转动副、R10-第十转动副、R11-第十一转动副、R12-第十二转动副、R13-第十三转动副、R14-第十四转动副、R15-第十五转动副、R16-第十六转动副、R17-第十七转动副、R18-第十八转动副、R19-第十九转动副、R20-第二十转动副、R21-第二十一转动副、R22-第二十二转动副、R23-第二十三转动副、R24-第二十四转动副、V-交点、V1-第一交点，V2-第二交点，V3-第三交点，V4-第四交点，V5-第五交点，V6-第六交点，V7-第七交点，V8-第八交点，V9-第九交点，V10-第十交点，V11-第十一交点，V12-第十二交点，V13-第十三交点，V14-第十四交点，V15-第十五交点，V16-第十六交点，V17-第十七交点，V18-第十八交点，V19-第十九交点，V20-第二十交点，V21-第二十一交点，V22-第二十二交点，V23-第二十三交点，V24-第二十四交点，

-第一转动副R1轴线与第四转动副R4轴线之间的夹角以及第三转动副R3轴线与第二转动副R2轴线之间的夹角、

-第四转动副R4轴线与第三转动副R3轴线之间的夹角以及第二转动副R2轴线与第一转动副R1轴线之间的夹角、AD-第一转动副R1轴线与第四转动副R4轴线之间的公法线、DC-第四转动副R4轴线与第三转动副R3轴线之间的公法线、CB-第三转动副R3轴线与第二转动副R2轴线之间的公法线、BA-第二转动副R2轴线与第一转动副R1轴线之间的公法线、m-AD与CB公法线的长度、n-DC与BA公法线的长度。

具体实施方式

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1~7所示，一种具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构，包括多个完全相同的具有4个连接顶点的四边形，具有4个连接顶点的四边形均通过转动副与其它相邻的4个具有4个连接顶点的四边形依次活动连接。

在本实用新型实施例中，四边形的数量范围为从4个至无穷多个，根据用户需求而决定。

在本实用新型实施例中，具有4个连接顶点的四边形均与其相邻的一个完全相同的具有4个连接顶点的四边形只通过一个转动副活动连接。

在本实用新型实施例中，具有4个连接顶点的四边形具有四个转动副，按顺序分别为第一转动副、第二转动副、第三转动副和第四转动副。

在本实用新型实施例中，具有4个连接顶点的四边形的四个转动副按连接顺序每相邻两个转动副轴线之间存在夹角以及公法线，共四个夹角交替相等以及共四条公法线形成对边相等的空间四边形；四条公法线形成对边相等的空间四边形与四边形构件的四条边所形成的空间四边形不重合。

在本实用新型实施例中，四边形任意两个相邻转动副轴线之间的公法线线段长度与该两转动副轴线之间的夹角正弦值的比值，等于邻边两个相邻转动副轴线之间的公法线线段长度与该两转动副轴线之间的夹角正弦值的比值。

在本实用新型实施例中，具有4个连接顶点的任意四边形与相邻的四个完全相同的四边形分别通过一个编号相同的转动副活动连接。

在本实用新型实施例中，每相对的两个转动副轴线分为一组，第一转动副与第三转动副为一组，其两个转动副轴线交于一点；第二转动副与第四转动副为另一组，其两个转动副轴线相互平行且垂直于该四边形面。

在本实用新型实施例中，具有4个连接顶点的四边形的第一转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第一转动副活动连接；具有4个连接顶点的四边形的第二转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第二转动副活动连接；具有4个连接顶点的四边形的第三转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第三转动副活动连接；具有4个连接顶点的四边形的第四转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第四转动副活动连接；第二转动副与第四转动副依次连接所形成的支链为机构的横向支链；第一转动副与第三转动副依次连接所形成的支链为机构的纵向支链；每一条横向支链上的所有具有4个连接顶点的四边形的第二转动副与第四转动副均相互平行且垂直于该横向支链上的四边形面；每一条纵向支链上的所有具有4个连接顶点的四边形的第一转动副与第三转动副均交于一点；每一条纵向支链上的所有具有4个连接顶点的四边形的第二转动副与第四转动副均有交点。

一种具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构的应用，将其应用于太阳能电池阵、卫星天线支撑架领域。

具体实施方式的实施例1：

一种具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构，包括9个完全相同的具有4个连接顶点的四边形，具有4个连接顶点的四边形均通过转动副与其它相邻的4个具有4个连接顶点的四边形依次活动连接。

在本实施例中，四边形的数量范围为从4个至无穷多个，可根据用户任意需求而决定。

在本实施例中，具有4个连接顶点的四边形均与其相邻的一个完全相同的具有4个连接顶点的四边形只通过一个转动副活动连接。

在本实施例中，具有4个连接顶点的四边形具有四个转动副，按顺序分别编号为第一转动副、第二转动副、第三转动副和第四转动副。

在本实施例中，具有4个连接顶点的四边形的四个转动副按连接顺序每相邻两个转动副轴线之间存在公法线为AB、BC、CD、DA，共四条公法线形成对边相等的空间四边形，即AD=CB=m，DC=BA=n。

在本实施例中，具有4个连接顶点的四边形的四个转动副按连接顺序每相邻两个转动副轴线之间存在夹角、共四个夹角交替相等。即如图6所示中，两个交替的夹角

相等，两个交替的夹角

相等。

在本实施例中，具有4个连接顶点的四边形任意两个相邻转动副轴线之间的公法线线段长度与该两转动副轴线之间的夹角正弦值的比值，等于邻边两个相邻转动副轴线之间的公法线线段长度与该两转动副轴线之间的夹角正弦值的比值。

在本实施例中，具有4个连接顶点的任意四边形与相邻的四个完全相同的四边形分别通过一个编号相同的转动副活动连接。

在本实施例中，每相对的两个转动副轴线分为一组，第一转动副与第三转动副为一组，其两个转动副轴线交于一点。第二转动副与第四转动副为另一组，其两个转动副轴线相互平行且垂直于该四边形面。如图6和图7所示的其中第一转动副R1轴线与第三转动副R3轴线相交于一点V，而第二转动副R2轴线与第四转动副R4轴线相互平行且垂直于四边形的该四边形面。

在本实施例中，四条公法线形成对边相等的空间四边形与四边形构件的四条边所形成的空间四边形不重合。

在本实施例中，具有4个连接顶点的四边形的第一转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第一转动副活动连接。具有4个连接顶点的四边形的第二转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第二转动副活动连接。具有4个连接顶点的四边形的第三转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第三转动副活动连接。具有4个连接顶点的四边形的第四转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第四转动副活动连接。

在本实施例中，第二转动副与第四转动副依次连接所形成的支链为机构的横向支链。

在本实施例中，第一转动副与第三转动副依次连接所形成的支链为机构的纵向支链。

在本实施例中，每一条横向支链上的所有具有4个连接顶点的四边形的第二转动副与第四转动副均相互平行且垂直于该横向支链上的四边形面。

在本实施例中，每一条纵向支链上的所有具有4个连接顶点的四边形的第一转动副与第三转动副均交于一点。如图2和图4所示，按照不同的旋转方向依次交于第一交点V1，第二交点V2，第三交点V3，第十二交点V12，第十三交点V13，第十四交点V14点。每一条纵向支链上的所有具有4个连接顶点的四边形的第二转动副与第四转动副均有交点。如图2和图4所示，按照不同的旋转方向依次交于第四交点V4，第五交点V5，第六交点V6，第七交点V7，第八交点V8，第九交点V9，第十交点V10，第十一交点V11，第十二交点V12，第十三交点V13，第十四交点V14，第十五交点V15，第十六交点V16，第十七交点V17，第十八交点V18，第十九交点V19，第二十交点V20，第二十一交点V21，第二十二交点V22。

在本实施例中，一种具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构具有两种折叠状态。

图1展示了本实用新型实施例构造立体展开图，具有4个连接顶点的第一四边形连接单元S1与具有4个连接顶点的第二四边形连接单元S2以及第四四边形连接单元S4分别通过第三转动副R3和第四转动副R4活动连接。

具有4个连接顶点的第二四边形连接单元S2与具有4个连接顶点的第一四边形连接单元S1，第三四边形连接单元S3，第五四边形连接单元S5分别通过第三转动副R3，第七转动副R7，第六转动副R6活动连接。

具有4个连接顶点的第三四边形连接单元S3与具有4个连接顶点的第二四边形连接单元S2和第六四边形连接单元S6分别通过第七转动副R7，第九转动副R9活动连接。

具有4个连接顶点的第四四边形连接单元S4与具有4个连接顶点的第一四边形连接单元S1，第五四边形连接单元S5，第七四边形连接单元S7分别通过第四转动副R4，第十三转动副R13，第十二转动副R12活动连接。

具有4个连接顶点的第五四边形连接单元S5与具有4个连接顶点的第二四边形连接单元S2，第四四边形连接单元S4，第六四边形连接单元S6，第八四边形连接单元S8分别通过第六转动副R6，第十三转动副R13，第十五转动副R15，第十四转动副R14活动连接。

具有4个连接顶点的第六四边形连接单元S6与具有4个连接顶点的第三四边形连接单元S3，第五四边形连接单元S5，第九四边形连接单元S9分别通过第九转动副R9，第十五转动副R15，第十六转动副R16活动连接。

具有4个连接顶点的第七四边形连接单元S7与具有4个连接顶点的第四四边形连接单元S4和第八四边形连接单元S8分别通过第十二转动副R12，第二十转动副R20活动连接。

具有4个连接顶点的第八四边形连接单元S8与具有4个连接顶点的第五四边形连接单元S5，第七四边形连接单元S7，第九四边形连接单元S9分别通过第十四转动副R14，第二十转动副R20，第二十二转动副R22活动连接。

具有4个连接顶点的第九四边形连接单元S9与具有4个连接顶点的第六四边形连接单元S6和第八四边形连接单元S8分别通过第十六转动副R16，第二十二转动副R22活动连接。

第二十四转动副R24，第二十二转动副R22，第二十转动副R20，第十八转动副R18交于第一交点V1, 第十七转动副R17，第十五转动副R15，第十三转动副R13，第十一转动副R11交于第二交点V2, 第十转动副R10，第七转动副R7，第三转动副R3，第一转动副R1交于第三交点V3，第二十三转动副R23与第二十一转动副R21交于第四交点V4，第二十三转动副R23与第十九转动副R19交于第五交点V5，第十六转动副R16与第十二转动副R12交于第六交点V6，第十四转动副R14与第十二转动副R12交于第七交点V7，第六转动副R6与第九转动副R9交于第八交点V8，第九转动副R9与第四转动副R4交于第九交点V9，第二转动副R2与第八转动副R8交于第十交点V10，第二转动副R2与第五转动副R5交于第十一交点V11。

图2展示出了整体结构的第一种折叠过程，固定第一四边形连接单元S1，整体机构逆时针旋转，最终达到折叠态为完整曲面体结构，如图3所示。

在此过程中，第一四边形连接单元S1中的第二转动副R2的中心与第二四边形连接单元S2中的第五转动副R5的中心逐渐靠近，直至重合。

第四四边形连接单元S4中的第十一转动副R11的中心与第七四边形连接单元S7中的第十八转动副R18的中心逐渐靠近，直至重合。

第八四边形连接单元S8中的第二十一转动副R21的中心与第九四边形连接单元S9中的第二十三转动副R23的中心逐渐靠近，直至重合。

第三四边形连接单元S3中的第十转动副R10的中心与第六四边形连接单元S6中的第十七转动副R17的中心逐渐靠近，直至重合。

连接第一四边形连接单元S1和第二四边形连接单元S2的第三转动副R3的中心与连接第四四边形连接单元S4和第五四边形连接单元S5的第十三转动副R13的中心逐渐靠近，直至重合。

连接第二四边形连接单元S2和第五四边形连接单元S5的第六转动副R6的中心与连接第三四边形连接单元S3和第六四边形连接单元S6的第九转动副R9的中心逐渐靠近，直至重合。

连接第四四边形连接单元S4和第七四边形连接单元S7的第十二转动副R12的中心与连接第五四边形连接单元S5和第八四边形连接单元S8的第十四转动副R14的中心逐渐靠近，直至重合。

连接第五四边形连接单元S5和第六四边形连接单元S6的第十五转动副R15的中心与连接第八四边形连接单元S8和第九四边形连接单元S9的第二十二转动副R22的中心逐渐靠近，直至重合。

图4展示出了整体结构的第二种折叠过程，固定第一四边形连接单元S1，整体机构顺时针旋转，最终达到折叠态为完整曲面体结构，如图5所示。

在此过程中，第一四边形连接单元S1中的第一转动副R1的中心与第四四边形连接单元S4中的第十一转动副R11的中心逐渐靠近，直至重合。

第七四边形连接单元S7中的第十九转动副R19的中心与第八四边形连接单元S8中的第二十一转动副R21的中心逐渐靠近，直至重合。

第九四边形连接单元S9中的第二十四转动副R24的中心与第六四边形连接单元S6中的第十七转动副R17的中心逐渐靠近，直至重合。

第二四边形连接单元S2中的第五转动副R5的中心与第三四边形连接单元S3中的第八转动副R8的中心逐渐靠近，直至重合。

连接第一四边形连接单元S1和第四四边形连接单元S4的第四转动副R4的中心与连接第五四边形连接单元S5和第二四边形连接单元S2的第六转动副R6的中心逐渐靠近，直至重合。

连接第二四边形连接单元S2和第三四边形连接单元S3的第七转动副R7的中心与连接第五四边形连接单元S5和第六四边形连接单元S6的第十五转动副R15的中心逐渐靠近，直至重合。

连接第四四边形连接单元S4和第五四边形连接单元S5的第十三转动副R13的中心与连接第七四边形连接单元S7和第八四边形连接单元S8的第二十转动副R20的中心逐渐靠近，直至重合。

连接第五四边形连接单元S5和第八四边形连接单元S8的第十四转动副R14的中心与连接第六四边形连接单元S6和第九四边形连接单元S9的第十六转动副R16的中心逐渐靠近，直至重合。

第二十四转动副R24，第二十二转动副R22，第二十转动副R20，第十八转动副R18交于第十二交点V12, 第十七转动副R17，第十五转动副R15，第十三转动副R13，第十一转动副R11交于第十三交点V13, 第十转动副R10，第七转动副R7，第三转动副R3，第一转动副R1交于第十四交点V14，第十九转动副R19与第二十一转动副R21交于第十五交点V15，第二十三转动副R23与第十九转动副R19交于第十六交点V16，第十六转动副R16与第十二转动副R12交于第十七交点V17，第十四转动副R14与第十六转动副R16交于第十八交点V18，第四转动副R4与第九转动副R9交于第十九交点V19，第六转动副R6与第四转动副R4交于第二十交点V20，第二转动副R2与第八转动副R8交于第二十一交点V21，第五转动副R5与第八转动副R8交于第二十二交点V22。

在本实施例中，具有4个连接顶点的四边形均为正方形。

本实用新型中的具有4个连接顶点的四边形不限于四边形轮廓，其形状、大小、尺寸、材料等均可根据实际应用要求做一定的变换。

本实用新型在四边形连接单元的每个连接顶点处仅设置一个转动副连接，无需在多面体的边或面上安装其它连接结构，这样可以减少因过多连接而产生的安装和操控的不稳定性。整个结构构造简单，且为单自由度运动，具有收拢折叠比较大、可重复收拢展开性好、刚度大和稳定性好的优点。可根据用户的需求来拼接四边形单元，具有可扩展性，适用于大尺度空间可展。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出其他各种形式的具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构，其特征在于：包括多个完全相同的具有4个连接顶点的四边形，具有4个连接顶点的四边形均通过转动副与其它相邻的4个具有4个连接顶点的四边形依次活动连接。

2.根据权利要求1所述的具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构，其特征在于：四边形的数量范围为从4个至无穷多个，根据用户需求而决定。

3.根据权利要求1所述的具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构，其特征在于：具有4个连接顶点的四边形均与其相邻的一个完全相同的具有4个连接顶点的四边形只通过一个转动副活动连接。

4.根据权利要求1所述的具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构，其特征在于：具有4个连接顶点的四边形具有四个转动副，按顺序分别为第一转动副、第二转动副、第三转动副和第四转动副。

5.根据权利要求1所述的具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构，其特征在于：具有4个连接顶点的四边形的四个转动副按连接顺序每相邻两个转动副轴线之间存在夹角以及公法线，共四个夹角交替相等以及共四条公法线形成对边相等的空间四边形；四条公法线形成对边相等的空间四边形与四边形构件的四条边所形成的空间四边形不重合。

6.根据权利要求1所述的具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构，其特征在于：四边形任意两个相邻转动副轴线之间的公法线线段长度与该两转动副轴线之间的夹角正弦值的比值，等于邻边两个相邻转动副轴线之间的公法线线段长度与该两转动副轴线之间的夹角正弦值的比值。

7.根据权利要求3所述的具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构，其特征在于：具有4个连接顶点的任意四边形与相邻的四个完全相同的四边形分别通过一个编号相同的转动副活动连接。

8.根据权利要求4所述的具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构，其特征在于：每相对的两个转动副轴线分为一组，第一转动副与第三转动副为一组，其两个转动副轴线交于一点；第二转动副与第四转动副为另一组，其两个转动副轴线相互平行且垂直于该四边形面。

9.根据权利要求7所述的具有四边形构件的单自由度可无限扩展可展结构，其特征在于：具有4个连接顶点的四边形的第一转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第一转动副活动连接；具有4个连接顶点的四边形的第二转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第二转动副活动连接；具有4个连接顶点的四边形的第三转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第三转动副活动连接；具有4个连接顶点的四边形的第四转动副与其相邻的一个完全相同的四边形的第四转动副活动连接；第二转动副与第四转动副依次连接所形成的支链为机构的横向支链；第一转动副与第三转动副依次连接所形成的支链为机构的纵向支链；每一条横向支链上的所有具有4个连接顶点的四边形的第二转动副与第四转动副均相互平行且垂直于该横向支链上的四边形面；每一条纵向支链上的所有具有4个连接顶点的四边形的第一转动副与第三转动副均交于一点；每一条纵向支链上的所有具有4个连接顶点的四边形的第二转动副与第四转动副均有交点。

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