本實用新型屬于機器人設計領域，涉及一種螺旋伸縮機構。

背景技術：

巡檢機器人在進行巡檢時，其機身并非能準確到達所有位置，特別是對于某些機身只能在上下一個維度伸縮的機器人，當其探測目標與其探測傳感器有一定的距離時，需要傳感器能前后移動，以提高作業(yè)精度。

中國發(fā)明專利文獻CN102235840A《一種舉靶機器人升降系統(tǒng)》闡述了一種采用彈簧管制材料的升降系統(tǒng)，其定位方式為開關定位，推動桿和接力柱相互作用完成升降功能，此種裝置適用與打靶過程中靶標要么升起，要么收起的應用場景，靶標質量較輕采用相互內嵌套的彈簧管制材可以滿足相應需求。此種方案不適用于通過中央控制器控制連續(xù)升降的應用場景，同時在負載較重時難以保證升降機構的穩(wěn)定性。

中國發(fā)明專利申請CN104942826A《一種機器人升降裝置及升降方法》中公開了一種采用拉繩加多級滑軌的機器人升降方案，該裝置升降時為逐級升降，對拉繩要求較高，非常實用于較大型的機器人，對于小型伸縮距離較大的機器人其穩(wěn)定性會減小，此外，該發(fā)明專利申請采用拉繩升降，拉繩既作為提升動力傳遞使用，也是各滑臂的承重繩，在升降過程，拉繩容易晃動，使得機器人升降不夠穩(wěn)當。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型提供一種螺旋伸縮機構，利用多級螺旋傳動，能夠在有限空間內伸長到需求的長度，實現(xiàn)有序伸縮。

本實用新型提供的螺旋伸縮機構，包括驅動機構、若干級伸縮裝置，該伸縮裝置包括絲桿、螺母，所述螺母套在絲桿上，所述驅動機構驅動第一級伸縮裝置的絲桿轉動，當絲桿轉動時，螺母可在絲桿上移動；后級伸縮裝置的絲桿套在前級伸縮裝置的絲桿外部并與其連接，前級伸縮裝置絲桿轉動時帶動后級伸縮裝置絲桿轉動；前級伸縮裝置的螺母上具有突出部，后級伸縮裝置的絲桿上具有與突出部咬合的凸起；向外伸出時，前級伸縮裝置的螺母推動后級伸縮裝置平移，向內收縮時，前級伸縮裝置的突出部通過凸起拉動后級伸縮裝置平移。

本實用新型采用逐級嵌套結構，利用螺旋傳動原理，進行多級螺旋傳動，能夠在有限空間內伸長到需要的長度，實現(xiàn)有序伸縮，在小空間內具有較大的伸縮范圍，結構緊湊、體積小。伸出時，前級升降裝置的螺母推動后級伸縮裝置沿前級升降裝置的絲桿平移，收縮時，由于前級升降裝置的突出部與后級升降裝置的凸起咬合，前級升降裝置螺母移動時，突出部與之一并移動，基于突出部與凸起咬合，突出部拉動后級升降裝置平移，實現(xiàn)收縮。為方便突出部與凸起的咬合，突出部、凸起的截面呈L形。

本實用新型的后級伸縮裝置絲桿與前級伸縮裝置絲桿通過相互配合的凸塊、卡槽連接，該凸塊設置在后級伸縮裝置絲桿的內表面，卡槽設置在前級伸縮裝置絲桿的外表面，所述凸塊插入卡槽內。凸塊與卡槽配合一方面實現(xiàn)兩級伸縮裝置絲桿的連接，實現(xiàn)動力傳遞，另一面不影響伸縮裝置的平移，通過凸塊與卡槽連接相關絲桿，實現(xiàn)動力傳遞，使得本實用新型僅需要一個驅動機構即可實現(xiàn)多級驅動，無需為每一級伸縮裝置提供單獨的動力機構，大大節(jié)約了資源，簡化了設備結構。

本實用新型的伸縮裝置還包括外套殼，該外套殼與螺母連接，其中，最后一級伸縮裝置的外套殼套在該級伸縮裝置絲桿外，前級伸縮裝置的外套殼套在后級伸縮裝置外，外套殼的設置，有利于保證各級伸縮裝置的相對穩(wěn)定性，同時，確保直線移動。外套殼與螺母一起轉動、平移，相應地，突出部設置在外套殼上具有同樣的效果。

優(yōu)選地，本實用新型還包括導軌及安裝在導軌上的滑塊，第一級伸縮裝置的外套殼安裝在滑塊上，可以通過導軌滑塊對各級伸縮裝置組成的整體進行移動。

本實用新型還包括尾級絲桿，所述尾級絲桿套在最后一級伸縮裝置的絲桿外，該尾級絲桿上也設置有凸起，該凸起與最后一級伸縮裝置的突出部咬合。尾級絲桿上可安裝攝像機等部件。也可以將尾級絲桿設計成與伸縮裝置絲桿同步轉動的形式，即，尾級絲桿的內表面設置凸起，在最后一級伸縮裝置的外表面設計配套的卡槽。尾級絲桿也可以設置外套殼，該外套殼緊貼尾級絲桿設置，最后一級伸縮裝置的外套殼套在尾級絲桿的外套殼外。

優(yōu)選地，所述驅動裝置包括電機和齒輪組，所述電機驅動齒輪組轉動，所述齒輪組驅動第一級伸縮裝置絲桿轉動。

本實用新型還提供一種螺旋伸縮機構，包括驅動機構，還包括絲桿、螺母、尾桿，所述螺母套在絲桿上，所述尾桿套在所述絲桿外部，所述螺母上具有突出部，所述尾桿上具有與所述突出部咬合的凸起；所述驅動機構驅動所述絲桿轉動，當絲桿轉動時，螺母在絲桿上移動，向外伸出時，螺母推動尾桿平移，向內收縮時，螺母上的突出部通過凸起拉動尾桿平移。所述尾桿還與絲桿連接，絲桿的外表面設置有卡槽，尾桿的內表面設置有凸塊，所述凸塊插入卡槽內。

本實用新型采用多級螺旋筒逐級推進的方式，實現(xiàn)有秩序地伸縮，使其在小空間內具有較大的伸縮范圍，實現(xiàn)了在有限空間中完成滿足需求的伸長，本實用新型結構緊湊，質量輕，逐級聯(lián)動伸縮，滿足具體產(chǎn)品應用中要求的伸縮機構具有結構緊湊、體積小、能夠在有限空間內伸長到需求的長度的要求。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型立體結構示意圖。

圖中：1、齒輪組，2、內層絲桿，3、內層螺母，4、第二層絲桿，5、第二層螺母，6、第三層絲桿，8、第二層凸塊，9、第三層凸塊，10、第二層外套殼，11、內層外套殼，12、滑塊，13、電機，14、導軌，15、第三層外套殼；16、第三層絲桿凸起；17、第二層絲桿凸起；18、內層突出部；19、第二層突出部。

具體實施方式

本實用新型提供的螺旋伸縮機構，包括驅動機構、若干級伸縮裝置，該伸縮裝置包括絲桿、螺母，所述螺母套在絲桿上，所述驅動機構驅動第一級伸縮裝置的絲桿轉動，當絲桿轉動時，螺母可在絲桿上移動；后級伸縮裝置的絲桿套在前級伸縮裝置的絲桿外部并與其連接，前級伸縮裝置絲桿轉動時帶動后級伸縮裝置絲桿轉動；前級伸縮裝置的螺母上具有突出部，后級伸縮裝置的絲桿上具有與突出部咬合的凸起；向外伸出時，前級伸縮裝置的螺母推動后級伸縮裝置平移，向內收縮時，前級伸縮裝置的突出部通過凸起拉動后級伸縮裝置平移。

如圖1、2所示，圖中示出的螺旋伸縮機構為三級伸縮，該螺旋伸縮機構包括由電機13、齒輪組1組成的驅動機構，第一級伸縮裝置、第二級伸縮裝置和第三層絲桿6、滑塊12、導軌14。第一級伸縮裝置包括內層絲桿2、內層螺母3、內層外套殼11，內層螺母3套在內層絲桿2上，內層外套殼11與內層螺母3連接，內層外套殼11套在內層絲桿2外部，與內層絲桿2同軸。第二級伸縮裝置包括第二層絲桿4、第二層螺母5、第二層外套殼10，第二層螺母5套在第二層絲桿4上，第二層外套殼10套在第二層絲桿4外，與第二層絲桿4同軸。從圖中可以看出，第二層絲桿4套在內層絲桿2外，與內層絲桿2同軸，內層絲桿2與第二層絲桿4通過第二層凸塊8、內層卡槽(圖中未示出)連接，第二層凸塊8設置在第二層絲桿4的內表面，內層卡槽開在內層絲桿2的外表面，第二層凸塊8插在內層卡槽中；第三層絲桿6套在第二層絲桿4外，與第二層絲桿4同軸，第二層絲桿4與第三層絲桿6通過第三層凸塊9與第二層卡槽(圖中未示出)連接，第三層凸塊9插在第二層卡槽內。從圖中可以看出，內層絲桿、第二層絲桿、第三層絲桿都為圓筒狀，方便嵌套。第三層外套殼15同軸設置在地三層絲桿6的外部，從圖中可以看出，內層外套殼11套在第二層外套殼10外部，第二層外套殼10套在第三層外套殼15外部，內層外套殼11安裝在滑塊12上，滑塊12可沿導軌14滑動。第一級伸縮裝置還包括內層突出部18，內層突出部18可以設置在內層螺母3上，也可以設置在內層外套殼11上，第二層絲桿前端設置有第二層絲桿凸起17，內層突出部18與第二層絲桿凸起17咬合，第二級伸縮裝置還包括第二層突出部19，第三層絲桿6的前端設置有第三層絲桿凸起16，第二層突出部19與第三層絲桿凸起16咬合。需要說明的是，由于第三層絲桿不需要再推動其他絲桿平移，所以，第三層絲桿上未設置螺母，因此，第三層絲桿可用普通的圓筒狀桿體代替，同時，第三層絲桿也可以不轉動，即，第三層絲桿與第二層絲杠不再通過凸塊、卡槽配合連接，當然，從效果上來說，第三層絲桿與第二層絲桿仍然連接為宜，同步轉動避免干涉出現(xiàn)故障。

驅動機構包括電機13、齒輪組1，電機13驅動齒輪組13轉動，齒輪組1驅動內層絲桿2轉動。

啟動本實用新型，向外伸出：通過電機驅動齒輪組1，帶動內層絲桿2轉動，套在內層絲桿2上的內層螺母3前進，內層螺母3推動第二層絲桿4前進，與此同時，第二層絲桿4通過第二層凸塊8與內層絲桿進行嵌接，這樣，內層絲桿2帶動第二層絲桿4轉動；同樣，第二層絲桿4轉動，第二層螺母5向前平動，推動第三層絲桿6向前平動，第三層絲桿6通過第三層凸塊9與第二層絲桿進行嵌接，所以第三層絲桿6也發(fā)生轉動。向內收縮時：通過電機驅動齒輪組1，帶動內層絲桿2反向轉動，套在內層絲桿2上的內層螺母3后退，設置在內層螺母3或內層外套殼11上的內層突出部18勾住第二層絲桿4上的第二層絲桿凸起17，帶動第二層絲桿4后退，與此同時，第二層絲桿4在內層絲桿2的帶動下轉動，第二層螺母5在第二層絲桿4上后退，設置在第二層螺母5或第二層外套殼10上的第二層突出部19勾住第三層絲桿上的第三層絲桿凸起16，帶動第三層絲桿6后退，實現(xiàn)收縮。這樣通過三級螺旋筒逐級聯(lián)動推進的方式，實現(xiàn)有秩序的伸縮，使其在小空間內具有較大的伸縮范圍。