CN206455690U - 一种连动式伸缩手臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种连动式伸缩手臂，包括驱动装置、固定筒以及至少一级伸缩装置，所述固定筒内壁上沿轴线设置有直线槽和螺旋槽，伸缩装置包括转动筒及平移筒；转动筒、平移筒上也根据设计需要设计直线槽、螺旋槽，固定筒、转动筒、平移筒依次进行嵌套，本实用新型采用多级螺旋筒逐级推进的方式，利用螺旋槽和直线槽的配合，实现有秩序地伸缩，使其在小空间内具有较大的伸缩范围，实现了在有限空间中完成满足需求的伸长，本实用新型结构紧凑，质量轻，逐级联动伸缩，满足具体产品应用中要求的伸缩机构具有结构紧凑、体积小、能够在有限空间内伸长到需求的长度的要求。

Description

一种连动式伸缩手臂

技术领域

本实用新型涉及一种连动式伸缩手臂。

背景技术

在日常电站巡检时，巡检机器人巡检的对象有时在比较远的位置时，由于路径限制，而无法到达。因此通过伸缩机构将相机伸出去，减小与被巡检对象的距离。但是由于常规设计的螺旋伸缩机构复杂，结构偏大，不能有效快速的进行伸缩运动，同时伴随着故障率高等问题，导致巡检效率低下。

中国发明专利文献CN102235840A《一种举靶机器人升降系统》阐述了一种采用弹簧管制材料的升降系统，其定位方式为开关定位，推动杆和接力柱相互作用完成升降功能，此种装置适用与打靶过程中靶标要么升起，要么收起的应用场景，靶标质量较轻采用相互内嵌套的弹簧管制材可以满足相应需求。此种方案不适用于通过中央控制器控制连续升降的应用场景，同时在负载较重时难以保证升降机构的稳定性。

中国发明专利申请CN104942826A《一种机器人升降装置及升降方法》中公开了一种采用拉绳加多级滑轨的机器人升降方案，该装置升降时为逐级升降，对拉绳要求较高，非常实用于较大型的机器人，对于小型伸缩距离较大的机器人其稳定性会减小，此外，该发明专利申请采用拉绳升降，拉绳既作为提升动力传递使用，也是各滑臂的承重绳，在升降过程，拉绳容易晃动，使得机器人升降不够稳当。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种连动式伸缩手臂，利用筒体螺旋槽与直线槽的配合，实现逐级联动伸缩。

本实用新型提供的连动式伸缩手臂，包括驱动装置、固定筒以及至少一级伸缩装置，所述固定筒内壁上沿轴线设置有直线槽和螺旋槽，伸缩装置包括转动筒及平移筒；

所述转动筒内壁上沿轴线设置有直线槽，其外壁的后端设置有凸起；所述平移筒的筒壁上沿轴线设置有直线槽以及贯通的螺旋槽，该螺旋槽的旋转方向与固定筒的螺旋槽的旋转方向相同，平移筒外壁的后端设置有插入块，所述转动筒套在平移筒外，所述转动筒后端具有供插入块穿过、沿转动筒周向设置的环形槽；

后级伸缩装置套在前级伸缩装置的平移筒内，后级伸缩装置的平移筒的插入块插入前级伸缩装置的平移筒的直线槽中，后级伸缩装置的转动筒的凸起穿过前级伸缩装置的平移筒的螺旋槽后、插入前级伸缩装置的转动筒的直线槽中；

第一级伸缩装置的平移筒的插入块插入固定筒的直线槽中，其转动筒的凸起插入固定筒的螺旋槽中；所述驱动装置驱动第一级伸缩装置的转动筒转动。

本实用新型利用驱动装置驱动第一级伸缩装置的转动筒旋转，转动筒旋转时，其外壁凸起受固定筒螺旋槽的挤压沿轴向向前移动，由于平移筒的插入块插入固定筒直线槽，转动筒带动平移筒沿直线槽向前移动，转动筒与平移筒同步伸缩，也就是说，转动筒与平移筒之间在轴向上基本上没有相对位移，由于受直线槽的约束，平移筒不会转动；后级伸缩装置的转动筒的凸起穿过前级伸缩装置的平移筒的螺旋槽后、插入前级伸缩装置的转动筒的直线槽中，前级伸缩装置转动筒转动后，后级伸缩装置的转动筒的凸起受到直线槽挤压而沿着前级伸缩装置的螺旋槽移动，平移的同时实现旋转动作，以此类推，实现各级伸缩装置的伸缩。本实用新型结构紧凑，设计精妙，利用直线槽、螺旋槽的配合，只需一个驱动装置即可实现多级连动伸缩，相机等设备可以直接安装在最后一级伸缩装置的平移筒上。

为进一步方便设备的安装，本实用新型还包括设备安装筒，该设备安装筒位于最后一级伸缩装置的平移筒内；所述设备安装筒的外壁的后端设置有凸起，该凸起穿过最后一级伸缩装置的平移筒的螺旋槽后、插入最后一级伸缩装置的转动筒的直线槽中。

本实用新型还包括末端转动筒和末端平移筒；所述末端转动筒的内壁沿轴向设置有螺旋槽，该螺旋槽的旋转方向与伸缩装置的平移筒上的螺旋槽的旋转方向相反，其外壁的后端设置有凸起；所述末端平移筒的筒壁上沿轴向设置有贯通的直线槽，其外壁的后端设置有插入块；所述末端转动筒套在末端平移筒外，所述末端转动筒后端具有供插入块穿过、沿末端转动筒周向设置的环形槽；所述末端转动筒位于最后一级伸缩装置的平移筒内，末端转动筒的凸起穿过最后一级伸缩装置的平移筒的螺旋槽后、插入最后一级伸缩装置的转动筒的直线槽中，末端平移筒的插入块插入最后一级伸缩装置平移筒的直线槽中。

为方便设备的安装，同时使得设备伸缩稳定，本实用新型还包括设备安装筒，该设备安装筒位于末端平移筒内；所述设备安装筒的外壁的后端设置有凸起，该凸起穿过末端平移筒的直线槽后、插入末端转动筒的螺旋槽中，本实用新型伸缩时，设备安装筒由于受到末端平移筒直线槽的约束，设备安装筒以平移的形式伸缩，不会旋转。

本实用新型还提供一种连动式伸缩手臂，包括驱动装置、由外向内依次嵌套的固定筒、转动筒、平移筒；所述固定筒内壁上沿轴线设置有直线槽和螺旋槽；所述转动筒外壁的后端设置有凸起，其内壁沿轴向设置有螺旋槽，该螺旋槽的旋转方向与所述固定筒上的螺旋槽的旋转方向相反；所述平移筒的筒壁沿轴向设置有贯通的直线槽，其外壁的后端设置有插入块，所述转动筒套在平移筒外，所述转动筒后端具有供插入块穿过、沿转动筒周向设置的环形槽；所述转动筒的凸起插入固定筒的螺旋槽中，所述平移筒的插入块插入固定筒的直线槽中；所述驱动装置驱动转动筒转动。本实用新型实现一级伸缩，转动筒与平移筒同步伸缩，两者在轴向上基本没有相对位移，转动筒在驱动装置带动下转动，平移筒只进行平移移动，不会转动，可将摄像机等设备安装在平移筒上，由于平移筒不转动，实现设备稳定伸出。

本实用新型还包括设备安装筒，该设备安装筒位于所述平移筒内，所述设备安装筒的外壁的后端设置有凸起，该凸起穿过平移筒的直线槽后、插入转动筒的螺旋槽中，实现两级伸缩。

本实用新型所述驱动装置包括电机以及由电机驱动旋转的齿轮条，所述齿轮条安装在固定筒上；所述转动筒的后端设置有大齿轮，该大齿轮与所述齿轮条啮合。

为更好地由转动筒带动平移筒前移，所述转动筒上具有插入块/沿周向设置的第二环形槽，所述平移筒上具有匹配的沿周向设置的环形槽/第二插入块。

本实用新型所述驱动装置包括电机以及由电机驱动旋转的齿轮条，所述齿轮条安装在固定筒上；所述第一级伸缩装置的转动筒的后端设置有大齿轮，该大齿轮与所述齿轮条啮合。

本实用新型采用多级螺旋筒逐级推进的方式，利用螺旋槽和直线槽的配合，实现有秩序地伸缩，使其在小空间内具有较大的伸缩范围，实现了在有限空间中完成满足需求的伸长，本实用新型结构紧凑，质量轻，逐级联动伸缩，满足具体产品应用中要求的伸缩机构具有结构紧凑、体积小、能够在有限空间内伸长到需求的长度的要求。

附图说明

图1为实施例一第一层外筒体结构示意图；

图2为实施例一第二层外筒体结构示意图；

图3为实施例一第三层外筒体结构示意图；

图4为实施例一第四层外筒体结构示意图；

图5为实施例一整体结构示意图；

图6为实施例二第一层外筒体结构示意图；

图7为实施例二第二层外筒体结构示意图；

图8为实施例二第三层外筒体结构示意图；

图9为实施例二第四层外筒体结构示意图；

图10为实施例二第五层外筒体结构示意图；

图11为实施例二第六层外筒体结构示意图；

图12为实施例二整体结构示意图。

图中：

11、第一层外套筒；11-1、第一直线槽；11-2、第一螺旋槽；11-3、齿轮条； 11-4、小齿轮；11-5、电机；11-6、电机安装座；11-7、长槽；

12、第二层外套筒；12-1、大齿轮；12-2、第二螺旋槽；12-3、第二凸起； 12-4、第二环形槽；

13、第三层外套筒；13-1、第三直线槽；13-2、第三插入块一；13-3、第三插入块二；

14、第四层外套筒；14-1、第四凸起；

21、第一层外套筒；21-1、第一直线槽；21-2、第一螺旋槽；

22、第二层外套筒；22-1、大齿轮；22-2、第二直线槽；22-3、第二凸起；22-4、第二环形槽；

23、第三层外套筒；23-1、第三直线槽；23-2、第三插入块一；23-3、第三插入块二；23-4、第三螺旋槽；

24、第四层外套筒；24-1、第四凸起；24-2、第四插入块；24-3、第四螺旋槽；

25、第五层外套筒；25-1、第五直线槽；25-2、第五插入块；25-3、第五环形槽；

26、第六层外套筒；26-1、第六凸起。

具体实施方式

本实用新型的术语定义中，如外套筒、直线槽、插入块、凸起等前面的第一层、第一等定语以及插入块后面的数量词一、二等不是限定数量的意思，仅仅是为了表述上的方便，可以很方便地确定这些部件位于哪一层外套筒上，如第一直线槽位于第一层外套筒上。

实施例一：

如图1-5所示，为本实施例各层外套筒结构示意图及组装后的整体结构示意图，下面分层说明本实施例的结构。

如图1所示为本实施例第一层外套筒11(固定筒)结构示意图，结合图5，第一层外套筒11的外壁上设置有电机安装座11-6，电机11-5安装在电机安装座11-6上，电机11-5的输出轴连接小齿轮11-4。第一外筒体11的外壁上开设有贯通的长槽11-7，长槽11-7内安装有齿轮条11-3，齿轮条11-3与小齿轮11-4啮合。第一层外套筒11的内壁上沿轴向开设有第一直线槽11-1、第一螺旋槽11-2，第一螺旋槽11-2的数量与第二层外套筒12上的第二凸起12-3的数量相适配，第一直线槽11-1的数量与第三层外套筒上的第三插入块二13-3的数量相适配。第一直线槽11-1与第一螺旋槽11-2的设置以相互不产生干涉为宜。

如图2所示为本实施例第二层外套筒12(转动筒)结构示意图，第二层外套筒12的外壁上的后端(封闭端)设置有大齿轮12-1，第二层外套筒12的外壁上还设置有3个第二凸起12-3，3个第二凸起12-3位于同一圆周上，间隔120 度布置1个，相应地，第一外套筒11上的3条第一螺旋槽11-2也间隔120°设置。第二层外套筒12的内壁的前端(开口端)设置有与第二层外套筒12同圆心的第二环形槽12-4，该第二环形槽12-4可以设置成贯通槽，也可以不设置成贯通槽，以确保第二环形槽12-4与第三层外套筒13的第三插入块一13-2适配为准。第二层外套筒12的内壁沿轴向设置有第二螺旋槽12-2，第二螺旋槽12-2为贯通槽，第二螺旋槽12-2的数量与第四外套筒14上的第四凸起14-1的数量相适配。结合图1、2可以看到，第二螺旋槽12-2的螺旋方向与第一螺旋槽11-2 的螺旋方向相反，设置反向螺旋，使得第四层外套筒得以顺利伸出，配合第三层外套筒，第四层外套筒进行直线移动而不转动。

如图3所示为本实施例第三外套筒13(平移筒)结构示意图，第三外套筒 13的外壁的后端设置有第三插入块二13-3，一般设置在第三层外套筒的边缘，第三插入块二13-3的数量与第一外套筒11上的第一直线槽11-1的数量相等，第三插入块二13-3沿周向分布。第三外套筒13的外壁的前端沿周向设置有多个第三插入块一13-2。第三外套筒13的外壁沿轴向还设置有多条第三直线槽13-1，第三直线槽13-1为贯通槽。

如图4所示为本实施例第四外套筒14(设备安装筒)结构示意图，第四外套筒14的外壁的后端设置有多个第四凸起14-1，第四凸起14-1的数量与第三直线槽13-1、第二螺旋槽12-2的数量相等。

结合图1-5详细说明本实施各外套筒的组装和运行。组装后，各外套筒套在一起，从外层到内层依次是第一层外套筒11、第二层外套筒12、第三层外套筒 13、第四层外套筒14，形成两级伸缩。

第二层外套筒12位于第一层外套筒11内，第二层外套筒12上的第二凸起 12-3插入第一层外套筒11的第一螺旋槽11-2内，大齿轮12-1与齿轮条11-3啮合。

第三层外套筒13位于第二层外套筒12内，第三层外套筒13的第三插入块一13-2插入第二层外套筒12的第二环形槽12-4中，第三外套筒13的第三插入块二13-3插入第一层外套筒11的第一直线槽11-1中(第二层外套筒12的相应位置需要沿周向开设贯通的环形槽，该环形槽位于第二层外套筒的后端，为贯通槽，以便第三插入块二13-3穿过环形槽后插入第一直线槽11-1中)，需要说明的是，由于第三插入块二13-3与第一直线槽11-1配合使用的作用是，使得第三层外套筒13沿第一直线槽11-1作直线运动，同时，第三插入块二13-3与第二层外套筒12上的环形槽配合还可以使得第二层外套筒伸缩的同时带动第三层外套筒伸缩(第三层外套筒做直线移动，但不影响第二层外套筒的转动)，而第三插入块一13-2与第二环形槽12-4之间的配合的主要目的在于：第二层外套筒伸缩的同时带动第三层外套筒伸缩，因此，在一定程度上来说，可以不设置第三插入块一13-2和第二环形槽12-4。

第四层外套筒14位于第三层外套筒13内，第四层外套筒14上的第四凸起 14-1穿过第三层外套筒13上的第三直线槽13-1后插入第二层外套筒12上的第二螺旋槽12-2中。

本实施例工作时：

电机11-5带动小齿轮11-4转动，小齿轮11-4带动齿轮条11-3转动，进而带动与齿轮条11-3啮合的大齿轮12-1转动，大齿轮12-1位于第二层外套筒12 上，因此，第二层外套筒12转动，由于第一层外套筒11的第一螺旋槽侧面的压力推动第二层外套筒12上的第二凸起12-3，使得第二层外套筒12旋转的同时向外移动，实现伸出动作；

由于第三层外套筒13与第二层外套筒12之间通过第三插入块一13-2、第二环形槽12-4连接，第二层外套筒12伸出的同时会带动第三层外套筒13向外伸出，由于第二环形槽12-4是一个周向设置的环槽，第二层外套筒12旋转时并不会带动第三层外套筒13同步旋转，第三层外套筒13只会在第二层外套筒12的带动下沿第一层外套筒11的第一直线槽11-1做直线移动。

与此同时，由于第四层外套筒14通过第四凸起14-1与第二层外套筒12连接(插入第二螺旋槽12-2中)，第二层外套筒12旋转的同时，第二螺旋槽12-2 侧面的压力推动第四层外套筒14上的第四凸起14-1，使得第四层外套筒14向外伸出，需要注意的是，由于第四凸起14-1同时还穿过第三层外套筒13的第三直线槽13-1中，因此，第四层外套筒14只能进行直线运动而不能旋转。通过以上过程实现了本实施例的同步向外伸出。

当电机11-5反转时，实现同步向内收缩。

本实施例的四层外套筒形成两级伸缩，其中，第一层外套筒不进行伸缩动作，第三层外套筒13与第二层外套筒12同步伸缩，但第二层外套筒与第三层外套筒之间存在相对转动，而不是同步转动，第二层外套筒旋转，第三层外套筒不旋转，第四层外套筒进行伸缩动作。

实施例二：

如图6-12所示，为本实施例各层外套筒结构示意图及组装后的整体结构示意图，下面分层说明本实施例的结构。

如图6所示为本实施例第一层外套筒21(固定筒)结构示意图，第一层外套筒21的内壁上沿轴向开设有第一直线槽21-1、第一螺旋槽21-2，第一螺旋槽 21-2的数量与第二层外套筒22上的第二凸起22-3的数量相适配，第一直线槽 21-1的数量与第三层外套筒上的第三插入块二23-3的数量相适配。第一直线槽 21-1与第一螺旋槽21-2的设置以相互不产生干涉为宜。第一层外套筒21上的电机、小齿轮、齿轮条等的安装方式与实施例一相同。

如图7所示为本实施例第二层外套筒22(转动筒)结构示意图，第二层外套筒22的外壁的后端(封闭端)设置有大齿轮22-1，外壁的前端(开口端)沿周向设置有两圈第二环形槽22-4，该第二环形槽22-4可以设置成贯通槽，也可以不设置成贯通槽，以确保第二环形槽22-4与第三层外套筒23的第三插入块一 23-2适配为准。第二层外套筒22的外壁上沿周向还设置有多个第二凸起22-3，第二凸起22-3的数量与第一外套筒21上的第一螺旋槽21-2适配。第二层外套筒22的内壁上沿轴向开设有多条第二直线槽22-2，第二直线槽22-2的数量与第四层外套筒24上的第四凸起24-1适配。

如图8所示为本实施例第三层外套筒23(平移筒)结构示意图，第三层外套筒23的外壁的后端(封闭端)沿周向设置有第三插入块二23-3，第三插入块二一般设在第三层外套筒的边缘，前端(开口端)沿轴向设置有第三插入块一 23-2，第三插入块一23-2沿轴向具有两排，与第二层外套筒22上的两圈第二环形槽22-4适配。第三层外套筒23的内壁上还设置有第三螺旋槽23-4以及第三直线槽23-1。第三螺旋槽23-4为贯通槽，与第四层外套筒24上的第四凸起24-1 相适配，数量也一致，第三螺旋槽23-4的旋转方向第一螺旋槽21-2相同。第三直线槽23-1与第五层外套筒25上的第五插入块25-2相适配，数量也一致。第三螺旋槽23-4、第三直线槽23-1的设置以相互不产生干涉为宜。

如图9所示为本实施例第四层外套筒24(末端转动筒)结构示意图，第四层外套筒24的外壁的后端(封闭端)沿周向设置有多个第四凸起24-1，第四凸起24-1与第三螺旋槽23-4、第二直线槽22-2相适配，数量也一致。第四层外套筒24的内壁的前端(开口端)沿周向设置有多个第四插入块24-2，第四插入块 24-2沿周向分成平行的两排。第四层外套筒24的内壁沿轴向还设置有多条第四螺旋槽24-3，第四螺旋槽24-3与第六层外套筒26上的第六凸起26-1相适配；第四螺旋槽24-3的螺旋方向与第三层外套筒23的第三螺旋槽23-4的螺旋方向相反。

如图10所示为本实施例第五层外套筒25(末端平移筒)结构示意图，第五层外套筒25的外壁的后端(封闭端)沿周向设置有多个第五插入块25-2，第五插入块一般设置在第五层外套筒的边缘。第五层外套筒25的外壁沿轴向设置有多条第五直线槽25-1，第五直线槽25-1与第六层外套筒26上的第六凸起26-1 相适配，第五直线槽25-1为贯通槽。第五层外套筒25的外壁的前端(开口端) 沿周向设置有两圈第五环形槽25-3，第五环形槽25-3与第四层外套筒上的第四插入块24-2相适配。

如图11所示为本实施例第六层外套筒26(设备安装筒)结构示意图，第六层外套筒26的外壁的后端(封闭端)沿周向设置有多个第六凸起26-1。

结合图6-12详细说明本实施各外套筒的组装和运行。组装后，各外套筒套在一起，从外层到内层依次是第一层外套筒21、第二层外套筒22、第三层外套筒23、第四层外套筒24，第五层外套筒25、第六层外套筒26，形成三级伸缩。

本实施例第一层外套筒21与第二层外套筒之间动力传递与实施例一相同，即第一层外套筒上安装有齿轮条，齿轮条与小齿轮啮合，小齿轮与电机输出轴连接，齿轮条与第二层外套筒22上的大齿轮22-1啮合。

第二层外套筒22位于第一层外套筒21中，第二层外套筒22的第二凸起22-3 插入第一层外套筒21的第一螺旋槽21-2中。

第三层外套筒23上位于第二层外套筒22内，第三插入块一23-2插入第二层外套筒22上的第二环形槽22-4中，第三插入块二23-3插入第一层外套筒21 上的第一直线槽21-1中(第二层外套筒22的相应位置需要沿周向开设贯通的环形槽，该环形槽位于第二层外套筒的后端，为贯通槽，以便第三插入块二23-3 穿过环形槽后插入第一直线槽21-1中)，需要说明的是，由于第三插入块二23-3 与第一直线槽21-1配合使用的作用是，使得第三层外套筒23沿第一直线槽21-1 作直线运动，同时，第三插入块二23-3与第二层外套筒22上的环形槽配合还可以使得第二层外套筒伸缩的同时带动第三层外套筒伸缩，而第三插入块一23-2与第二环形槽22-4之间的配合的主要目的在于：第二层外套筒伸缩的同时带动第三层外套筒伸缩，因此，在一定程度上来说，可以不设置第三插入块一23-2 和第二环形槽22-4。

第四层外套筒24位于第三层外套筒23内，第四凸起24-1插入第三层外套筒23上的第三螺旋槽23-4后，插入第二层外套筒22上的第二直线槽22-2中。第四插入块24-2插入第五层外套筒25上的第五环形槽25-3中。

第五层外套筒25位于第四层外套筒24内，第五插入块25-2插入第三层外套筒23上的第三直线槽23-1中，(第四层外套筒24的相应位置需要沿周向开设贯通的环形槽，该环形槽位于第四层外套筒的后端，为贯通槽，以便第五插入块 25-2穿过环形槽后插入第三直线槽23-1中)，需要说明的是，由于第五插入块 25-2与第三直线槽23-1配合使用的作用是，使得第五层外套筒25沿第三直线槽 23-1作直线运动，同时，第五插入块25-2与第四层外套筒24上的环形槽配合还可以使得第四层外套筒伸缩的同时带动第五层外套筒伸缩，而第四插入块24-2 与第五环形槽25-3之间的配合的主要目的在于：第四层外套筒伸缩的同时带动第五层外套筒伸缩，因此，在一定程度上来说，可以不设置第四插入块24-2和第五环形槽25-3。

第六层外套筒26位于第五层外套筒25内，第六凸起26-1插入第五层外套筒25上的第五直线槽25-1后，插入第四层外套筒24上的第四螺旋槽24-3中。

本实施例工作时：

电机带动小齿轮转动，小齿轮带动齿轮条转动，进而带动与齿轮条啮合的大齿轮22-1转动，大齿轮22-1位于第二层外套筒22上，因此，第二层外套筒22 转动，由于第一层外套筒21的第一螺旋槽21-2侧面的压力推动第二层外套筒22 上的第二凸起22-3，使得第二层外套筒22旋转的同时向外移动，实现伸出动作；

由于第三层外套筒23与第二层外套筒22之间通过第三插入块一23-2、第二环形槽22-4连接，第二层外套筒22伸出的同时会带动第三层外套筒23向外伸出，由于第二环形槽22-4是一个周向设置的环槽，第二层外套筒22旋转时并不会带动第三层外套筒23同步旋转，第三层外套筒23只会在第二层外套筒22的带动下沿第一层外套筒21的第一直线槽21-1做直线移动。

由于第四层外套筒24的第四凸起24-1同时插入第三层外套筒的第三螺旋槽 23-4以及第二层外套筒22的第二直线槽22-2中，当第二层外套筒旋转并移动时，第二层外套筒22拨动第四层外套筒24沿第三层外筒23上的第三螺旋槽23-4向外边旋转边移动。

由于第五层外套筒25与第四层外套筒24通过第四插入块24-2和第五环形槽25-3连接，第四层外套筒24伸出的同时会带动第五层外套筒25向外伸出，由于第五环形槽25是一个周向设置的环槽，第四层外套筒24的旋转并不会带动第五层外套筒25同步旋转，第五层外套筒25只会在第四层外套筒24的带动下沿第三层外套筒23的第三直线槽23-1做直线移动。

由于第六层外套筒26通过第六凸起26-1与第四层外套筒24连接(插入第四螺旋槽24-3中)，第四层外套筒24旋转的同时，第四螺旋槽24-3侧面的压力推动第六层外套筒26上的第六凸起26-1，使得第六层外套筒26向外伸出，需要注意的是，由于第六凸起26-1同时还穿入第五层外套筒25的第五直线槽25-1 中，因此，第六层外套筒26只能进行直线运动而不能旋转。通过以上过程实现了本实施例的同步向外伸出。

当电机反转时，实现同步向内收缩。

本实施例的六层外套筒形成三级伸缩，其中，第一层外套筒21不进行伸缩动作；第三层外套筒23与第二层外套筒22同步伸缩，但第二层外套筒与第三层外套筒之间存在相对转动，而不是同步转动，第二层外套筒旋转，第三层外套筒不旋转；第四层外套筒24与第二层外套筒22同步伸缩，并且与第二层外套筒 22同步旋转；第五层外套筒25与第四层外套筒24同步伸缩，但第四层外套筒与第五层外套筒之间存在相对转动，而不是同步转动，第四层外套筒旋转，第五层外套筒不旋转；第六层外套筒26与第四层外套筒24同步伸缩，但第六层外套筒26只进行直线移动，不会进行旋转动作。

从实施例一、实施例二之间的实现方式可以看出，实施例二的第四层外套筒 24与实施例一的第二层外套筒12结构基本一致(区别在于：实施例一的第二层外套筒12上设置第二环形槽12-4，实施例二的第四层外套筒24上设置的是第四插入块24-2)，实施例二的第五层外套筒25与实施例一的第三层外套筒13结构基本一致(区别在于：实施例一的第三层外套筒13上设置第三插入块一13-2，实施例二的第五层外套筒25上设置的第五环形槽25-3)，实施例二的第六层外套筒26与实施例一的第四层外套筒14结构一致。环形槽与相应的插入块的设置，目的在于，前一层外套筒带动后一层外套筒移动，但不会带动后一层外套筒同步旋转，至于插入块、环形槽设置在哪一层筒体上并不会带来本质上的影响。因此，实施例二相当于在实施例一的基础上，在实施例一的第一层外套筒11与第二层外套筒12之间增加了实施例二的第二层外套筒22和第三层外套筒23。

本实用新型从理论上讲可以实现任意级伸缩，以实现四级伸缩为例，只要在实施例二的基础上，在实施例二的第一层外套筒21与第二层外套筒22之间增加两层外套筒，其中，在第一层外套筒21内增加一层新的、与实施例二的第二层外套筒22结构相同的外套筒A，在该新的外套筒A内增加一层新的、与实施二的第三层外套筒23结构相同的外套筒B。组装方式也不会发生本质变化，即，新增加的两侧外筒之间的连接以及与第一层外套筒21之间连接与实施例二中的第一层外套筒、第二层外套筒、第三层外套筒之间的连接方式相同；实施例二中的第二层外筒22与新增加的两层外套筒(A、B)的连接方式为：实施例二的第二层外套筒22的第二凸起插入新增加的外套筒B上的螺旋槽后插入外筒体A上的直线槽中，实施例二中的第三层外套筒23的第三插入块二插入新增加的外套筒B的直线槽中。依次类推，可以增加新的外套筒，实现更多级伸缩。需要说明的是，由于增加新的外套筒A、B，实施例二中的第二层外套筒22不再与第一层外套筒21中的齿轮条发生动力传递关系，因此，增加新的外套筒A、B后，实施例二中的第二层外套筒22上的大齿轮就没有任何作用了，可以去除。

本实施例还可以做其他一些很容易想到的变形，如，去除第四层外套筒24、第五层外套筒25，将第六层外套筒26直接至于第三层外套筒23中，第六层外套筒26的第六凸起26穿过第三层外套筒23的第三螺旋槽23-4后、插入第二层外套筒22的第二直线槽22-2中，形成两级伸缩。还可以将第六层外套筒26去除，将摄像机等设备安装在第五层外套筒25上，也可以形成两级伸缩。

Claims (10)

1.一种连动式伸缩手臂，包括驱动装置，其特征在于：还包括固定筒以及至少一级伸缩装置，所述固定筒内壁上沿轴线设置有直线槽和螺旋槽，伸缩装置包括转动筒及平移筒；

所述转动筒内壁上沿轴线设置有直线槽，其外壁的后端设置有凸起；所述平移筒的筒壁上沿轴线设置有直线槽以及贯通的螺旋槽，该螺旋槽的旋转方向与固定筒的螺旋槽的旋转方向相同，平移筒外壁的后端设置有插入块，所述转动筒套在平移筒外，所述转动筒后端具有供插入块穿过、沿转动筒周向设置的环形槽；

后级伸缩装置套在前级伸缩装置的平移筒内，后级伸缩装置的平移筒的插入块插入前级伸缩装置的平移筒的直线槽中，后级伸缩装置的转动筒的凸起穿过前级伸缩装置的平移筒的螺旋槽后、插入前级伸缩装置的转动筒的直线槽中；

第一级伸缩装置的平移筒的插入块插入固定筒的直线槽中，其转动筒的凸起插入固定筒的螺旋槽中；所述驱动装置驱动第一级伸缩装置的转动筒转动。

2.如权利要求1所述的连动式伸缩手臂，其特征在于：还包括设备安装筒，该设备安装筒位于最后一级伸缩装置的平移筒内；所述设备安装筒的外壁的后端设置有凸起，该凸起穿过最后一级伸缩装置的平移筒的螺旋槽后、插入最后一级伸缩装置的转动筒的直线槽中。

3.如权利要求1所述的连动式伸缩手臂，其特征在于：还包括末端转动筒和末端平移筒；所述末端转动筒的内壁沿轴向设置有螺旋槽，该螺旋槽的旋转方向与伸缩装置的平移筒上的螺旋槽的旋转方向相反，其外壁的后端设置有凸起；所述末端平移筒的筒壁上沿轴向设置有贯通的直线槽，其外壁的后端设置有插入块；所述末端转动筒套在末端平移筒外，所述末端转动筒后端具有供插入块穿过、沿末端转动筒周向设置的环形槽；所述末端转动筒位于最后一级伸缩装置的平移筒内，末端转动筒的凸起穿过最后一级伸缩装置的平移筒的螺旋槽后、插入最后一级伸缩装置的转动筒的直线槽中，末端平移筒的插入块插入最后一级伸缩装置平移筒的直线槽中。

4.如权利要求3所述的连动式伸缩手臂，其特征在于：还包括设备安装筒，该设备安装筒位于末端平移筒内；所述设备安装筒的外壁的后端设置有凸起，该凸起穿过末端平移筒的直线槽后、插入末端转动筒的螺旋槽中。

5.如权利要求1-4任一权利要求所述的连动式伸缩手臂，其特征在于：所述驱动装置包括电机以及由电机驱动旋转的齿轮条，所述齿轮条安装在固定筒上；所述第一级伸缩装置的转动筒的后端设置有大齿轮，该大齿轮与所述齿轮条啮合。

6.如权利要求1-4任一权利要求所述的连动式伸缩手臂，其特征在于：所述转动筒上具有插入块/沿周向设置的第二环形槽，所述平移筒上具有匹配的沿周向设置的环形槽/第二插入块。

7.一种连动式伸缩手臂，包括驱动装置，其特征在于：还包括由外向内依次嵌套的固定筒、转动筒、平移筒；所述固定筒内壁上沿轴线设置有直线槽和螺旋槽；所述转动筒外壁的后端设置有凸起，其内壁沿轴向设置有螺旋槽，该螺旋槽的旋转方向与所述固定筒上的螺旋槽的旋转方向相反；所述平移筒的筒壁沿轴向设置有贯通的直线槽，其外壁的后端设置有插入块，所述转动筒套在平移筒外，所述转动筒后端具有供插入块穿过、沿转动筒周向设置的环形槽；所述转动筒的凸起插入固定筒的螺旋槽中，所述平移筒的插入块插入固定筒的直线槽中；所述驱动装置驱动转动筒转动。

8.如权利要求7所述的连动式伸缩手臂，其特征在于：还包括设备安装筒，该设备安装筒位于所述平移筒内，所述设备安装筒的外壁的后端设置有凸起，该凸起穿过平移筒的直线槽后、插入转动筒的螺旋槽中。

9.如权利要求7或8所述的连动式伸缩手臂，其特征在于：所述驱动装置包括电机以及由电机驱动旋转的齿轮条，所述齿轮条安装在固定筒上；所述转动筒的后端设置有大齿轮，该大齿轮与所述齿轮条啮合。

10.如权利要求7或8所述的连动式伸缩手臂，其特征在于：所述转动筒上具有插入块/沿周向设置的第二环形槽，所述平移筒上具有匹配的沿周向设置的环形槽/第二插入块。