一种弹性伸杆展开机构的制作方法

本发明涉及一种展开机构，具体涉及一种弹性伸杆展开机构，属于航空航天与国防科技领域。

背景技术：

可展开空间结构技术是解决航天器大尺寸结构发射包络限制问题的主要手段。随着我国载人航天、深空探测、天基观测、空间攻防等重大航天工程的实施，需要应用各种超大型航天器可展开结构。由于大功率、高精度卫星通信的需求，迫切需要大口径天线结构，未来在静止轨道需要应用面积达数百平方米的超大型可展开天线；空间太阳能电站计划的大面积太阳能电池阵长度将达1km以上，随着航天器结构越来越大型化，需要创新出大折展比、轻量化的新型可展结构。

公告号为cn101295810a的中国发明专利，发明名称为一种单电机驱动的薄膜天线豆荚形支撑杆双侧展开机构，在展开和收拢过程中，靠支撑杆的上下位移保证豆荚形支撑杆的水平展开，由于展开过程中缺少对展开方向的导向和助力，致使展开精度低和展开驱动力差的问题，另外，由于弹性伸杆的根部没有进行固定，导致展开机构的刚度低和可靠性差。

综上所述，现有的展开机构存在展开精度和折展比低，展开性能和驱动力强差的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有的展开机构存在展开精度和折展比低，展开性能和驱动力强差的问题。进而提供一种弹性伸杆展开机构。

本发明的技术方案是：一种弹性伸杆展开机构，它包括支撑架、滚筒机构和摇臂机构；将压平的弹性伸杆缠绕在位于支撑架中间位置的滚筒机构的滚筒上，通过滚筒的转动控制弹性伸杆的展开与收拢，位于滚筒机构四周的摇臂机构将滚筒机构的旋转运动转化为平移运动，控制弹性伸杆的拉平或鼓起；其特征在于：它还包括摩擦轮机构、摩擦轮动力传动机构、滑锁机构、压紧轮机构、导向轮机构和根部夹紧机构，根部夹紧机构安装在滚筒机构的滚筒内部并将弹性伸杆的根部固定；压紧轮机构安装在支撑架上且位于滚筒上方，将缠绕在滚筒上的弹性伸杆各层紧密贴合；导向轮机构安装在弹性伸杆伸出侧的支撑架的内侧壁上并在弹性伸杆展开或收拢过程中对其进行导向；摩擦轮动力传动机构和摩擦轮机构均安装在支撑架内，摩擦轮动力传动机构为摩擦轮机构提供动力，通过摩擦轮机构与弹性伸杆的接触为弹性伸杆展开提供展开力；滑锁机构安装在支撑架的外侧面上并控制摩擦轮机构的压紧与释放。

进一步地，支撑架包括顶盖、第一侧板、第二侧板、保持架和底板，顶盖和底板分别安装在保持架的上下端面上；第二侧板共有四个，第一侧板为两个圆形侧板，两个圆形侧板沿保持架的长度方向对称安装，每个圆形侧板的两侧各安装有一个第二侧板。

进一步地，滚筒机构包括滚筒、主架、齿圈、滚子轴承、小齿轮、第一行星轮减速器和第一电机，主架安装在支撑架内，主架的中心穿设有中心轴，主架的两端分别安装有一个布置在第一侧板上的滚子轴承，且主架绕中心轴旋转；滚筒固定在主架上，齿圈固定安装在第一侧板上，第一电机和第一行星轮减速器安装在主架内，第一电机的输出端与第一行星轮减速器连接，小齿轮转动安装在第一侧板上，小齿轮安装在第一行星轮减速器的输出端，且小齿轮与齿圈啮合构成回转机构，齿圈固定不动，小齿轮带动主架旋转。

进一步地，摇臂机构包括弹性伸杆、摇臂下、摇臂上、固定螺母、螺纹套、第二齿形带、小从动带轮、摇臂螺纹杆、第二电机、驱动带轮和第三齿形带，摇臂螺纹杆分别安装在主架的两侧，小从动带轮安装在摇臂螺纹杆的上，第二电机和驱动带轮安装在主架上，且驱动带轮安装在第二电机的输出端上，驱动带轮与小从动带轮之间通过第二齿形带连接，第二电机的输出端上设有从驱动带轮，主架的另一侧的摇臂螺纹杆上的小从动带轮与从驱动带轮之间通过第三齿形带连接，摇臂螺纹杆的两端分别通过固定螺母安装有螺纹套，摇臂下套装在螺纹套上，摇臂上安装在摇臂下的下端，摇臂下和摇臂上在摇臂螺纹杆的带动下夹紧弹性伸杆。

进一步地，摩擦轮机构对称安装在支撑架内的滚筒机构两侧，每侧的摩擦轮机构均包括支撑架、大过渡齿轮、齿轮轴、摇杆扭簧、摇杆、固定螺钉、滚针轴承、小过度齿轮、摩擦轮和摩擦轮端盖，支撑架安装在保持架的内侧壁上，齿轮轴为两段，齿轮轴的一段插入第二侧板内，齿轮轴安装有摇杆扭簧、摇杆和大过渡齿轮，齿轮轴的另一段插入支撑架内，摩擦轮穿设在保持架上，摩擦轮的两端分别安装有一个摩擦轮端盖，小过度齿轮安装在摩擦轮端盖上，且大过渡齿轮与小过度齿轮啮合，滚针轴承通过固定螺钉安装在摇杆上。

进一步地，摩擦轮动力传动机构包括大带轮和第一齿形带，大带轮安装在主架的两侧，大过渡齿轮与大带轮之间通过第一齿形带连接，滚筒机构的主架转动，主架转动带动大带轮转动，大带轮通过第一齿形带带动大过渡齿轮转动。

进一步地，四个第二侧板上各安装有一个滑锁机构，位于保持架同一侧的两个滑锁机构之间通过连接机构连接；每个滑锁机构包括滑杆、调节螺母、推力弹簧、滑锁和解锁弹簧；连接机构包括钢丝绳、多个导向螺钉、拔销器和释放器；滑杆安装在第二侧板上，滑杆的一侧安装有调节螺母、推力弹簧和滑锁，滑杆的另一侧安装有解锁弹簧，解锁弹簧通过安装在第二侧板上的支撑板约束；多个导向螺钉安装在第一侧板上，拔销器和释放器安装在第一侧板上，钢丝绳的一端与其中一个滑锁机构的滑杆端部连接，钢丝绳的另一端依次绕过导向螺钉、释放器和下一个导向螺钉后与位于同侧的第二侧板上的另一个滑锁机构的滑杆端部连接。

进一步地，压紧轮机构包括压紧轮扭簧和压紧轮，压紧轮安装在两个圆形侧板之间，压紧轮扭簧安装在两个圆形侧板的连接处。

进一步地，导向轮机构包括可转轮、导向轮连杆、导向轮扭簧、导向轮支座和固定轮，导向轮机构分别位于保持架长度方向的两侧，导向轮支座安装在保持架上，可转轮通过导向轮连杆与导向轮支座连接，固定轮固定在导向轮支座上。

进一步地，根部夹紧机构包括第三电机、第二行星轮减速器、小锥齿轮、大锥齿轮、外套、内套、橡胶片、连杆、螺纹杆、限位片、限位螺钉、外套螺纹滑套、内套螺纹滑套、两根导向杆、直线轴承和滑块，两根导向杆固定安装在主架上，外套、内套、直线轴承、连杆、外套螺纹滑套、内套螺纹滑套、限位片和限位螺钉对称分布在导向杆两端；其中内套通过直线轴承内嵌到外套内的导向杆上，外套通过外套螺纹滑套安装在两根导向杆上；螺纹杆安装在两个外套之间，螺纹杆的两端均安装有一个内套螺纹滑套，螺纹杆的两端分别通过安装有一个限位螺钉，限位片安装在螺纹杆的两端，内套螺纹滑套与内套之间通过连杆连接，大锥齿轮套装在螺纹杆上，第二行星轮减速器安装在主架上，第三电机安装在第二行星轮减速器上，且第三电机的输出端与第二行星轮减速器连接，第二行星轮减速器的输出端安装有小锥齿轮，小锥齿轮与大锥齿轮相啮合；内套的两侧安装有滑块，滑块与外套之间构成滑动副，橡胶片安装在内套的外侧壁上。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本发明的弹性伸杆展开机构是可展结构的一种，在火箭发射时，弹性伸杆展开机构处于收拢状态；当卫星入轨后，可逐渐展开，将薄膜天线、太阳能电池阵等机构撑开。弹性伸杆展开机构具有如下优点：

(1)弹性伸杆储存时先压扁再缠绕在滚筒上，能够实现大折展比，折展比高达1：120，满足展开机构未来的发展方向；

(2)弹性伸杆展开时一方面采用滚筒转动主动向外推送弹性伸杆，另一方面还采用了摩擦轮辅助弹性伸杆展开，能够获得300n的展开力，便于薄膜成型，提高薄膜的展开精度；

(3)摩擦轮的两端均有驱动力传来，很好的避免了只驱动一端造成的摩擦轮的扭转变形，从而进一步导致弹性伸杆受损或降低展开精度的问题。

(4)采用带传动和具有自锁功能的螺纹传动对摇臂进行驱动，降低了结构的重量，提高了机构的可靠性。

(5)导向轮的可转轮和固定轮在展开过程中始终保持对弹性伸杆的约束，提高了展开的精度。

(6)展开机构采用主架起主要支撑作用，提高了整个展开机构的刚度和展开的可靠性。

(7)根部夹紧机构采用了变胞机构的特点，在驱动方式不变的条件下，能够实现内套和外套的横向伸出，内套和外套的纵向夹紧两个动作，降低了结构的重量，简化了机构，提高了可靠性。

(8)根部夹紧机构采用具有自锁功能的螺纹传动，提高了对弹性伸杆根部夹紧的可靠性，不需要设计自锁装置，降低了结构的重量。

(9)通过带有可调节弹簧推力的滑锁机构对摩擦轮进行锁紧，可以根据需要输出多种不同的弹性伸杆展开力，也可以容许因弹性伸杆的厚度不同产生的摩擦轮23-1对弹性伸杆10压力的变化，不至于将弹性伸杆破坏。

附图说明

图1是本发明的弹性伸杆展开机构的整体结构示意图；图2是拆掉侧板2-1、侧板2-2和顶盖1的整体结构示意图；图3是滚筒机构的内部结构示意图(拆掉滚筒5和主架34一侧的大带轮30)；图4是根部夹紧机构的结构示意图；图5是根部夹紧机构的剖视图；图6是滚筒机构的俯视图；图7是摩擦轮机构的剖视图；图8是释放器的剖视图；图9是张紧带轮结构示意图；图10是滚筒的缠绕示意图。

图中，1.顶盖，2.侧板，3.保持架，4.底板，5.滚筒，6.摇臂，7.支撑架，8.大过渡齿轮，9.小过渡齿轮，10.弹性伸杆，11.调节螺母，12.推力弹簧，13.滑锁，14.滚针轴承，15.摇杆，16.滑杆，17.解锁弹簧，18.支撑板，19.钢丝绳，20.导向螺钉，21.拔销器，22.释放器，23.摩擦轮，24.导向轮机构，25.压紧轮扭簧，26.压紧轮，27.齿轮轴，28.摇杆扭簧，29.齿圈，30.大带轮，31.滚子轴承，32.张紧带轮机构，33.第一齿形带，34.主架，35.小齿轮，36.第三电机，37.第二行星轮减速器，38.外套螺纹滑套，39.直线轴承，40.导向杆，41.小驱动带轮，42.第二电机，43.固定螺母，44.螺纹套，45.第二齿形带，46.小从动带轮，47.第一电机，48.摇臂螺纹杆，49.外套，50.内套，51.螺纹杆，52.橡胶片，53.第一行星轮减速器，54.小锥齿轮，55.大锥齿轮，56.内套螺纹滑套，57.滑块，58.连杆，59.限位片，60.限位螺钉，61.第三齿形带，62.固定螺钉。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图10说明本实施方式，本实施方式的一种弹性伸杆展开机构，包括支撑架、滚筒机构和摇臂机构；将压平的弹性伸杆缠绕在位于支撑架中间位置的滚筒机构的滚筒上，通过滚筒的转动控制弹性伸杆的展开与收拢，位于滚筒机构四周的摇臂机构将滚筒机构的旋转运动转化为平移运动，控制弹性伸杆的拉平或鼓起；其特征在于：它还包括摩擦轮机构、摩擦轮动力传动机构、滑锁机构、压紧轮机构、导向轮机构和根部夹紧机构，根部夹紧机构安装在滚筒机构的滚筒内部并将弹性伸杆的根部固定；压紧轮机构安装在支撑架上且位于滚筒上方，将缠绕在滚筒上的弹性伸杆各层紧密贴合；导向轮机构安装在弹性伸杆伸出侧的支撑架的内侧壁上并在弹性伸杆展开或收拢过程中对其进行导向；摩擦轮动力传动机构和摩擦轮机构均安装在支撑架内，摩擦轮动力传动机构为摩擦轮机构提供动力，通过摩擦轮机构与弹性伸杆的接触为弹性伸杆展开提供展开力；滑锁机构安装在支撑架的外侧面上并控制摩擦轮机构的压紧与释放。

本实施方式的弹性伸杆展开机构因含有自锁丝杠，因而具有自锁功能；采用摩擦轮机构驱动弹性伸杆的展开，提高了弹性伸杆的展开力和展开可靠性，采用导向轮机构对弹性伸杆进行导向，提高了展开精度和指向精度，采用根部夹紧机构对弹性伸杆的根部进行固定，提高了结构的刚度和基频。弹性伸杆展开机构具有传动平稳，展开精度高与可实现重复展收的特点。

具体实施方式二：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的支撑架包括顶盖1、第一侧板2-1、第二侧板2-2、保持架3和底板4，顶盖1和底板4分别安装在保持架3的上下端面上；第二侧板2-2共有四个，第一侧板2-1为两个圆形侧板，两个圆形侧板沿保持架3的长度方向对称安装，每个圆形侧板的两侧各安装有一个第二侧板2-2。如此设置，为其他构件的安装提供支撑，其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的滚筒机构包括滚筒5、主架34、齿圈29、滚子轴承31、小齿轮35、第一行星轮减速器53和第一电机47，主架34安装在支撑架内，主架34的中心穿设有中心轴，主架34的两端分别安装有一个布置在第一侧板2-1上的滚子轴承31，且主架34绕中心轴旋转；滚筒5固定在主架34上，齿圈29固定安装在第一侧板2-1上，第一电机47和第一行星轮减速器53安装在主架34内，第一电机47的输出端与第一行星轮减速器53连接，小齿轮35转动安装在第一侧板2-1上，小齿轮35安装在第一行星轮减速器53的输出端，且小齿轮35与齿圈29啮合构成回转机构，齿圈29固定不动，小齿轮35带动主架34旋转。如此设置，将压平的弹性伸杆缠绕在滚筒上，通过滚筒的转动控制弹性伸杆的展开与收拢。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

本实施方式的将主架及安装在主架上的大部分零件与机构包拢的滚筒内部，便于弹性伸杆缠绕在滚筒的外表面上。主架两段安装有滚子轴承31，滚子轴承31有安装在两侧的侧板2-1中，因此主架可以绕中心轴转动。齿圈29固定在侧板2-1上，第一电机47与第一行星轮减速器53连接，固定在主架34上，能够驱动小齿轮35转动，小齿轮35与齿圈29啮合构成回转机构，小齿轮35转动时，因为齿圈29固定不动，因此主架34发生转动，从而带动固定在主架上的所有零部件一起转动，由此实现了滚筒机构的旋转运动。因使用的第一电机47具有自锁功能，因而机构具有自锁功能，可省去系统展开状态下的锁定机构，对机构简化与减重具有重要意义。

具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的摇臂机构包括弹性伸杆10、摇臂下6-1、摇臂上6-2、固定螺母43、螺纹套44、第二齿形带45、小从动带轮46、摇臂螺纹杆48、第二电机42、驱动带轮41和第三齿形带61，摇臂螺纹杆48分别安装在主架34的两侧，小从动带轮46安装在摇臂螺纹杆48的上，第二电机42和驱动带轮41安装在主架34上，且驱动带轮41安装在第二电机42的输出端上，驱动带轮41与小从动带轮46之间通过第二齿形带45连接，第二电机42的输出端上设有从驱动带轮，主架34的另一侧的摇臂螺纹杆48上的小从动带轮46与从驱动带轮之间通过第三齿形带61连接，摇臂螺纹杆48的两端分别通过固定螺母43安装有螺纹套44，摇臂下6-1套装在螺纹套44上，摇臂上6-2安装在摇臂下6-1的下端，摇臂下6-1和摇臂上6-2在摇臂螺纹杆48的带动下夹紧弹性伸杆10。如此设置，将旋转运动转化为平移运动，控制弹性伸杆的拉平或鼓起。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

本实施方式的摇臂机构部分中的摇臂由摇臂下6-1和摇臂上6-2组成，通过螺钉连接，摇臂下6-1和摇臂上6-2共同将弹性伸杆10夹紧，4个摇臂对称分布在滚筒5周围，螺纹套44套在摇臂下6-1中，通过固定螺母43保持螺纹套44不从摇臂下6-1脱离。螺纹套44的外壁光滑，与摇臂下6-1构成转动副，弹性伸杆10缠绕在滚筒上时，摇臂与滚筒5贴合在一起构成完整的圆弧，当弹性伸杆10展开后，摇臂转动到水平位置；螺纹套44的内壁螺纹与摇臂螺纹杆48旋合，通过螺纹杆转动驱动摇臂平移，将弹性伸杆拉平或鼓起。摇臂螺纹杆48的动力来源于第二电机42，第二电机42驱动小驱动带轮41，小驱动带轮通过第二齿形带45和第三齿形带61带动小从动带轮46转动，小从动带轮46与摇臂螺纹杆48为键连接，因此摇臂螺纹杆48发生转动。

具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的摩擦轮机构对称安装在支撑架内的滚筒机构两侧，每侧的摩擦轮机构均包括支撑架7、大过渡齿轮8、齿轮轴27、摇杆扭簧28、摇杆15、固定螺钉62、滚针轴承14、小过度齿轮9、摩擦轮23-1和摩擦轮端盖23-2，支撑架7安装在保持架3的内侧壁上，齿轮轴27为两段，齿轮轴27的一段插入第二侧板2-2内，齿轮轴27安装有摇杆扭簧28、摇杆15和大过渡齿轮8，齿轮轴27的另一段插入支撑架7内，摩擦轮23-1穿设在保持架3上，摩擦轮23-1的两端分别安装有一个摩擦轮端盖23-2，小过度齿轮9安装在摩擦轮端盖23-2上，且大过渡齿轮8与小过度齿轮9啮合，滚针轴承14通过固定螺钉62安装在摇杆15上。如此设置，为弹性伸杆的展开提供一定的展开力。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

本实施方式的摩擦轮机构对称置于展开机构两侧，每侧又分别包括上下两个对称布置的摩擦轮。齿轮轴27的一端插入侧板2-2中，轴上安装有摇杆扭簧28、摇杆15和大过渡齿轮8，轴的另一端插入支撑架7中，支撑架固定在侧板2-2上，由此将齿轮轴27的两段固支。大过渡齿轮8与小过渡齿轮9啮合，小过渡齿轮9通过花键连接在摩擦轮端盖23-2上，摩擦轮端盖23-2固定在摩擦轮23-1两端，因此传递到大过渡齿轮8上的动力可通过小过渡齿轮9最终传递到摩擦轮23-1上，摩擦轮端盖23-2的另一端安装有轴承，轴承的外圈安装在摇杆15中，滚针轴承14通过固定螺钉62固定在摇杆15上。在弹性伸杆的展开过程中，滑锁13通过锁紧安装在摇杆15上的滚针轴承14，从而将上下两个摩擦轮23-1锁定，两摩擦轮共同将弹性伸杆10挤压在两者中间且具有一定的压紧力，摩擦轮23-1转动，通过摩擦力将弹性伸杆展出。小过渡齿轮9、大过渡齿轮8和摇杆15构成行星轮系，当弹性伸杆展开后，大过渡齿轮8固定不动了，滑锁13向外平移将上下两个摩擦轮释放，摇杆15在摇杆扭簧28的作用下绕着齿轮轴27转动，向上抬起，小过渡齿轮9随着摇杆15向上抬起，因此摩擦轮也向上抬起，实现了摩擦轮的释放。

具体实施方式六：结合图2和图3说明本实施方式，本实施方式的摩擦轮动力传动机构包括大带轮30和第一齿形带33，大带轮30安装在主架34的两侧，大过渡齿轮8与大带轮30之间通过第一齿形带33连接，滚筒机构的主架34转动，主架34转动带动大带轮30转动，大带轮30通过第一齿形带33带动大过渡齿轮8转动。如此设置，将动力传递到摩擦轮上。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

本实施方式的摩擦轮动力传动部分将滚筒旋转的动力传递到摩擦轮上，主架34转动，固定在主架34上的所有零部件都跟随主架34转动，主架34两侧分别固定有一个大带轮30，可随着主架转动，每个大带轮30通过左右两侧的第一齿形带33将动力传递给大过渡齿轮8，由此实现摩擦轮23-1的转动，因为摩擦轮23-1的两端均有驱动力传来，很好的避免了只驱动一端造成的摩擦轮的扭转变形，从而进一步导致弹性伸杆10受损或降低展开精度的问题。

具体实施方式七：结合图1、图2和图8说明本实施方式，本实施方式的四个第二侧板2-2上各安装有一个滑锁机构，位于保持架3同一侧的两个滑锁机构之间通过连接机构连接；每个滑锁机构包括滑杆16、调节螺母11、推力弹簧12、滑锁13和解锁弹簧17；连接机构包括钢丝绳19、多个导向螺钉20、拔销器21和释放器22；滑杆16安装在第二侧板2-2上，滑杆16的一侧安装有调节螺母11、推力弹簧12和滑锁13，滑杆16的另一侧安装有解锁弹簧17，解锁弹簧17通过安装在第二侧板2-2上的支撑板18约束；多个导向螺钉20安装在第一侧板2-1上，拔销器21和释放器22安装在第一侧板2-1上，钢丝绳19的一端与其中一个滑锁机构的滑杆16端部连接，钢丝绳19的另一端依次绕过导向螺钉20、释放器22和下一个导向螺钉20后与位于同侧的第二侧板2-2上的另一个滑锁机构的滑杆16端部连接。如此设置，控制摩擦轮的压紧与释放。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

本实施方式的4个侧板2-2均安装有一个滑锁机构，4个滑锁机构对称分布。滑杆16可在侧板2-2的孔中平移，滑杆上安装有调节螺母11、推力弹簧12、滑锁13、解锁弹簧17和钢丝绳19，钢丝绳19的两端分别连有一个滑杆16，解锁弹簧17的一端由滑杆16上的阶梯轴约束，另一端由固定在侧板2-2上的支撑板18约束，解锁弹簧17对滑杆16产生一个解锁的驱动力。当滑锁机构处于锁紧状态时，滑锁13将上下两个滚针轴承14锁紧，通过调节螺母11和推力弹簧12来调节滑锁13对滚针轴承14的压紧力，此时钢丝绳19处于绷紧状态，拔销器21也未动作，释放器22的锁紧钩22-2将脱离钩22-1锁定，摩擦轮23-1处于锁紧状态。当拔销器21动作拔出销子，释放器22的锁紧钩22-2逆时针转动，脱离钩22-1脱离，向下移动，钢丝绳19松弛，滑杆16在解锁弹簧17的作用下发生发生平移，滑杆16平移带动滑杆上的滑锁13平移，滑锁13因此不能继续约束上下两侧的滚针轴承14，从而释放摩擦轮。滑锁机构中通过调节螺母11调节滑锁13对滚针轴承14的压紧力，因此弹性伸杆10的展开力是可调的，可以输出多种展开力，也可以容许因弹性伸杆的厚度不同产生的摩擦轮23-1对弹性伸杆10压力的变化，不至于将弹性伸杆破坏。

具体实施方式八：结合图2说明本实施方式，本实施方式的压紧轮机构包括压紧轮扭簧25和压紧轮26，压紧轮26安装在两个圆形侧板之间，压紧轮扭簧25安装在两个圆形侧板的连接处。如此设置，使弹性伸杆在缠绕在滚筒上时各层紧密贴合，其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

本实施方式的压紧轮部分通过转动副与侧板2-1连接，对称分布在滚筒5的四周，通过压紧轮扭簧25使压紧轮26始终压在缠绕在滚筒5上的弹性伸杆10上，确保弹性伸杆10能够紧密缠绕在滚筒5上。

具体实施方式九：结合图2说明本实施方式，本实施方式的导向轮机构包括可转轮24-1、导向轮连杆24-2、导向轮扭簧24-3、导向轮支座24-4和固定轮24-5，导向轮机构分别位于保持架3长度方向的两侧，导向轮支座24-4安装在保持架3上，可转轮24-1通过导向轮连杆24-2与导向轮支座24-4连接，固定轮24-5固定在导向轮支座24-4上。如此设置，在弹性伸杆展开或收拢过程中对其进行导向，提高展开精度。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

本实施方式的导向轮机构部分位于保持架3的两侧，可转轮24-1通过导向轮连杆24-2与导向轮支座24-4连接，通过导向轮扭簧24-3使可转轮24-1始终与弹性伸杆10贴合，起到横向导向的作用。固定轮24-5固定在导向轮支座24-4上，弹性伸杆10的侧边始终位于上下两个固定轮24-5中间，起到纵向导向的作用。

具体实施方式十：结合图4和图5说明本实施方式，本实施方式的根部夹紧机构包括第三电机36、第二行星轮减速器37、小锥齿轮54、大锥齿轮55、外套49、内套50、橡胶片52、连杆58、螺纹杆51、限位片59、限位螺钉60、外套螺纹滑套38、内套螺纹滑套56、两根导向杆40、直线轴承39和滑块57，两根导向杆40固定安装在主架34上，外套49、内套50、直线轴承39、连杆58、外套螺纹滑套38、内套螺纹滑套56、限位片59和限位螺钉60对称分布在导向杆40两端；其中内套50通过直线轴承39内嵌到外套49内的导向杆40上，外套49通过外套螺纹滑套38安装在两根导向杆40上；螺纹杆51安装在两个外套49之间，螺纹杆51的两端均安装有一个内套螺纹滑套56，螺纹杆51的两端分别通过安装有一个限位螺钉60，限位片59安装在螺纹杆51的两端，内套螺纹滑套56与内套50之间通过连杆58连接，大锥齿轮55套装在螺纹杆51上，第二行星轮减速器37安装在主架34上，第三电机36安装在第二行星轮减速器37上，且第三电机36的输出端与第二行星轮减速器37连接，第二行星轮减速器37的输出端安装有小锥齿轮54，小锥齿轮54与大锥齿轮55相啮合；内套50的两侧安装有滑块57，滑块57与外套49之间构成滑动副，橡胶片52安装在内套50的外侧壁上。如此设置，将弹性伸杆的根部进行固定，提高整体的刚度，其它组成及连接关系与具体实施方式一至九任意一项相同。

本实施方式的根部夹紧部分置于滚筒5内部，两根导向杆40固定在主架34上，外套49、内套50、直线轴承39、连杆58、外套螺纹滑套38、内套螺纹滑套56、限位片59、限位螺钉60等对称分布在导向杆40两端。内套50两侧安装有滑块57，滑块57与外套49成滑动副，因此内套49可在外套50内上下滑动。外套49两侧安装有直线轴承39，可沿导向杆40水平滑动，外套49的中间位置安装有外套螺纹滑套38，外套螺纹滑套38与螺纹杆51旋合，螺纹杆51转动推动外套螺纹滑套38平移，从而驱动外套49及连接在外套上的内套50等零件一同平移。内套50通过58与内套螺纹滑套56连接，连接处均是转动副，内套螺纹滑套56也与螺纹杆51旋合，螺纹杆51转动，内套螺纹滑套56也平移，内套螺纹滑套56的平移速度与外套螺纹滑套38的平移速度相等，因此二者相对静止。螺纹杆51是一根两段无螺纹，中间有螺纹的丝杠，即当外套螺纹滑套38滑动到螺纹杆51的端部时，因为此处螺纹杆51没有螺纹，而外套螺纹滑套38又被限位片59挡住，因此不能移动，被暂时固定在螺纹杆51的端部，此时的外套49罩在弹性伸杆10根部的外壁上，内套40插入到弹性伸杆10的内腔中。螺纹杆51继续转动，因为内套螺纹滑套56依然与螺纹杆51旋合，因此继续移动，此时内套螺纹滑套56、连杆58和内套50构成双滑块机构，内套螺纹滑套56向外平移，内套50就向上平移，逐渐顶到弹性伸杆10根部的内壁上，与外套49一同将弹性伸杆10的根部夹紧。根部夹紧机构的动力来源于第三电机36，第三电机36通过第二行星轮减速器37和小锥齿轮54、大锥齿轮55将动力传递到螺纹杆51上，因此螺纹杆可以转动驱动其他零部件。通过根部夹紧机构对弹性伸杆10的根部进行夹紧，能够提高展开机构展开后的刚度和基频。

具体实施方式十一：结合图10说明本实施方式，本实施方式的张紧带轮部分的张紧带轮支座32-3固定在侧板2-1上，张紧带轮32-4通过张紧带轮摇杆32-1与张紧带轮支座32-3连接，通过张紧带轮扭簧32-2使张紧带轮32-4始终与压在第一齿形带33外侧，起到张紧作用。其它组成及连接关系与具体实施方式一至十任意一项相同。

本发明的工作原理如下：

本发明的弹性伸杆展开机构初始时处于收拢状态，如图1或图2的左侧所示，即弹性伸杆10处于压平状态，摩擦轮23处于锁紧状态。

弹性伸杆的展开过程中，滚筒机构置于支撑架部分的中间位置，滚筒5固定在主架34上，将主架及安装在主架上的大部分零件与机构包拢的滚筒内部，便于弹性伸杆缠绕在滚筒的外表面上。主架两段安装有滚子轴承31，滚子轴承31有安装在两侧的侧板2-1中，因此主架可以绕中心轴转动。齿圈29固定在侧板2-1上，第一电机47与第一行星轮减速器53连接，固定在主架34上，驱动小齿轮35转动，小齿轮35与齿圈29啮合构成回转机构，小齿轮35转动时，因为齿圈29固定不动，因此主架34发生转动，从而带动固定在主架上的所有零部件一起转动，由此实现了滚筒机构的旋转运动。主架34转动，固定在主架34上的所有零部件都跟随主架34转动，主架34两侧分别固定有一个大带轮30，可随着主架转动，每个大带轮30通过左右两侧的第一齿形带33将动力传递给大过渡齿轮8，由此实现摩擦轮23-1的转动，摩擦轮机构对称置于展开机构两侧，每侧又分别包括上下两个对称布置的摩擦轮。齿轮轴27的一端插入侧板2-2中，轴上安装有摇杆扭簧28、摇杆15和大过渡齿轮8，轴的另一端插入支撑架7中，支撑架固定在侧板2-2上，由此将齿轮轴27的两段固支。大过渡齿轮8与小过渡齿轮9啮合，小过渡齿轮9通过花键连接在摩擦轮端盖23-2上，摩擦轮端盖23-2固定在摩擦轮23-1两端，因此传递到大过渡齿轮8上的动力可通过小过渡齿轮9最终传递到摩擦轮23-1上，摩擦轮端盖23-2的另一端安装有轴承，轴承的外圈安装在摇杆15中，滚针轴承14通过固定螺钉62固定在摇杆15上。在弹性伸杆的展开过程中，4个侧板2-2均安装有一个滑锁机构，4个滑锁机构对称分布。滑杆16可在侧板2-2的孔中平移，滑杆上安装有调节螺母11、推力弹簧12、滑锁13、解锁弹簧17和钢丝绳19，钢丝绳19的两端分别连有一个滑杆16，解锁弹簧17的一端由滑杆16上的阶梯轴约束，另一端由固定在侧板2-2上的支撑板18约束，解锁弹簧17对滑杆16产生一个解锁的驱动力。当滑锁机构处于锁紧状态时，滑锁13将上下两个滚针轴承14锁紧，通过调节螺母11和推力弹簧12来调节滑锁13对滚针轴承14的压紧力，此时钢丝绳19处于绷紧状态，拔销器21也未动作，释放器22的锁紧钩22-2将脱离钩22-1锁定，摩擦轮23-1处于锁紧状态。两摩擦轮共同将弹性伸杆10挤压在两者中间且具有一定的压紧力，摩擦轮23-1转动，通过摩擦力将弹性伸杆展出。当弹性伸杆完全展开后，第一电机47停止转动，滚筒机构和摩擦轮机构的大过渡齿轮8均停止转动，拔销器21动作拔出销子，释放器22的锁紧钩22-2逆时针转动，脱离钩22-1脱离，向下移动，钢丝绳19松弛，滑杆16在解锁弹簧17的作用下发生发生平移，滑杆16平移带动滑杆上的滑锁13平移，滑锁13因此不能继续约束上下两侧的滚针轴承14，此时，小过渡齿轮9、大过渡齿轮8和摇杆15构成行星轮系，摇杆15在摇杆扭簧28的作用下绕着齿轮轴27转动，向上抬起，小过渡齿轮9随着摇杆15向上抬起，因此摩擦轮也向上抬起，实现了摩擦轮的释放，如图1或图2右侧所示。

在弹性伸杆的展开过程中，导向轮机构部分位于保持架3的两侧，可转轮24-1通过导向轮连杆24-2与导向轮支座24-4连接，通过导向轮扭簧24-3使可转轮24-1始终与弹性伸杆10贴合，起到横向导向的作用。固定轮24-5固定在导向轮支座24-4上，弹性伸杆10的侧边始终位于上下两个固定轮24-5中间，起到纵向导向的作用。张紧带轮部分的张紧带轮支座32-3固定在侧板2-1上，张紧带轮32-4通过张紧带轮摇杆32-1与张紧带轮支座32-3连接，通过张紧带轮扭簧32-2使张紧带轮32-4始终与压在第一齿形带33外侧，起到张紧作用。压紧轮部分通过转动副与侧板2-1连接，对称分布在滚筒5的四周，通过压紧轮扭簧25使压紧轮26始终压在缠绕在滚筒5上的弹性伸杆10上，确保弹性伸杆10能够紧密缠绕在滚筒5上。

弹性伸杆的鼓起过程中，摇臂机构部分中的摇臂由摇臂下6-1和摇臂上6-2组成，通过螺钉连接，摇臂下6-1和摇臂上6-2共同将弹性伸杆10夹紧，4个摇臂对称分布在滚筒5周围，螺纹套44套在摇臂下6-1中，通过固定螺母43保持螺纹套44不从摇臂下6-1脱离。螺纹套44的外壁光滑，与摇臂下6-1构成转动副，弹性伸杆10缠绕在滚筒上时，摇臂与滚筒5贴合在一起构成完整的圆弧，当弹性伸杆10展开后，摇臂转动到水平位置，此时，第二电机42驱动小驱动带轮41，小驱动带轮通过第二齿形带45和第三齿形带61带动小从动带轮46转动，小从动带轮46与摇臂螺纹杆48为键连接，因此摇臂螺纹杆48发生转动。螺纹套44的内壁螺纹与摇臂螺纹杆48旋合，通过螺纹杆转动驱动两端的摇臂相向平移，将已拉平弹性伸杆鼓起，如图1或图2右侧所示。

当弹性伸杆完全鼓起后，根部夹紧部分置于滚筒5内部，两根导向杆40固定在主架34上，外套49、内套50、直线轴承39、连杆58、外套螺纹滑套38、内套螺纹滑套56、限位片59、限位螺钉60等对称分布在导向杆40两端。内套50两侧安装有滑块57，滑块57与外套49成滑动副，因此内套49可在外套50内上下滑动。外套49两侧安装有直线轴承39，可沿导向杆40水平滑动，外套49的中间位置安装有外套螺纹滑套38，外套螺纹滑套38与螺纹杆51旋合，螺纹杆51的动力来源于第三电机36，第三电机36通过第二行星轮减速器37和小锥齿轮54、大锥齿轮55将动力传递到螺纹杆51上，螺纹杆51转动推动外套螺纹滑套38平移，从而驱动外套49及连接在外套上的内套50等零件一同平移。内套50通过58与内套螺纹滑套56连接，连接处均是转动副，内套螺纹滑套56也与螺纹杆51旋合，螺纹杆51转动，内套螺纹滑套56也平移，内套螺纹滑套56的平移速度与外套螺纹滑套38的平移速度相等，因此二者相对静止。螺纹杆51是一根两段无螺纹，中间有螺纹的丝杠，即当外套螺纹滑套38滑动到螺纹杆51的端部时，因为此处螺纹杆51没有螺纹，而外套螺纹滑套38又被限位片59挡住，因此不能移动，被暂时固定在螺纹杆51的端部，此时的外套49罩在弹性伸杆10根部的外壁上，内套40插入到弹性伸杆10的内腔中。螺纹杆51继续转动，因为内套螺纹滑套56依然与螺纹杆51旋合，因此继续移动，此时内套螺纹滑套56、连杆58和内套50构成双滑块机构，内套螺纹滑套56向外平移，内套50就向上平移，逐渐顶到弹性伸杆10根部的内壁上，与外套49一同将弹性伸杆10的根部夹紧。