本发明涉及伸缩摇臂机构，尤其涉及一种可实现随遇平衡的杆件伸缩装置。
背景技术：
实际生活中在进行高空作业时经常会有需要用到可以伸长缩短的杆件的情况，在对一定距离处完成作业之后，需要到其他不同距离处去进行作业；目前市场上已经出现了一些具有伸缩功能的机构或设备，如中国专利“cn201620990500.9”公开了“一种新型摄像摇臂机构”，该装置后臂末端连接有横臂，横臂上安装有平衡砝码，供人手操作整个摇臂的移动，但该装置在伸缩时不能自主维持平衡状态，对于操作方便有着一定影响。鉴于此本发明提出了一种随遇平衡的绳驱动伸缩摇臂机构，以实现机构处于任意姿态时都能自主保持平衡状态，可以有效避免操作者因需要时刻维持摇臂平衡而产生疲劳，以及对操作者提供极大便利。
技术实现要素：
本发明的目的在于提出一种随遇平衡的绳驱动伸缩摇臂机构，具有可实现伸长和缩短的功能。
本发明所采用的技术方案：一种随遇平衡的绳驱动伸缩摇臂机构，包括机架(1)，所述机架(1)上设有一级杆(3)，所述一级杆(3)的一端设有随遇平衡滑轮组件一(801)和随遇平衡滑轮组件二(802)，所述随遇平衡滑轮组件二(802)包括滑轮一和滑轮二，所述一级杆(3)上设有控制手轮(17)，所述控制手轮(17)通过平衡驱动绳索一(901)和平衡驱动绳索二(902)连接有随遇平衡机构；所述随遇平衡机构包括滑轨(11)，所述滑轨(11)内嵌于所述一级杆(3)内的一端，所述滑轨(11)上设有配重块(6)；所述平衡驱动绳索一(901)依次绕过随遇平衡滑轮组件二(802)的滑轮一和随遇平衡滑轮组件一(801)，所述平衡驱动绳索二(902)绕过随遇平衡滑轮组件二(802)的滑轮二，且所述平衡驱动绳索一(901)和所述平衡驱动绳索二(902)均固定于所述配重块(6)上。
优选的，所述一级杆(3)的一端内部设有伸缩机构，所述伸缩机构包括二级杆(4)、伸缩滑轮组件一(803)和伸缩滑轮组件二(804)，所述伸缩滑轮组件一(803)设置在所述控制手轮(17)的下方，所述伸缩滑轮组件二(804)设置在所述一级杆(3)内且与所述一级杆(3)连接，所述控制手轮(17)通过伸缩驱动绳索一(903)绕过所述伸缩滑轮组件一(803)的滑轮三和伸缩滑轮组件二(804)；所述伸缩驱动绳索二(904)绕过所述伸缩滑轮组件一(803)的滑轮四。
优选的，所述二级杆(4)内两侧设有滑槽,所述一级杆(3)与所述滑槽配合连接。
优选的，所述控制手轮(17)设置有大半径绳道(22)和小半径绳道(21)，所述平衡驱动绳索一(901)和平衡驱动绳索二(902)缠绕在小半径绳道(21)，所述伸缩驱动绳索一(903)和伸缩驱动绳索二(904)缠绕在大半径绳道(22)。
优选的，所述大半径绳道(22)和所述小半径绳道(21)均设有用于输出和回收绳索的两个相同的绳道。
优选的，所述机架(1)通过铰链组件(2)固定一级杆(3)。
优选的，所述配重块(6)设置在所述滑轨(11)上。
优选的，所述伸缩滑轮组件一(803)和伸缩滑轮组件二(804)之间设有二级杆拉动件(12)，所述二级杆拉动件(12)固定于二级杆(4)前端。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明设置有一级杆，所述一级杆上设有随遇平衡机构，同时设有伸缩机构，可通过控制手轮和绳索轻松方便快捷地实现杆件的伸缩，伸长或缩短时可自主调整重力补偿，使其在任意姿态时都能保持随遇平衡状态。(2)本发明设计了一个随遇平衡机构，可以实现一种随遇平衡的绳驱动伸缩摇臂机构在任意姿态时都能保持平衡，有效节省操作者体力，方便操作者执行作业。(3)本发明所述一级杆上设有控制手轮，包括有大半径绳道和小半径绳道，所述随遇平衡机构绳索缠绕在小半径绳道，所述伸缩机构绳索缠绕在大半径绳道，可通过配重块滑动和二级杆的伸缩实现随遇平衡。(4)本发明二级杆内两侧设有滑槽，所述一级杆与所述滑槽配合连接，方便二级杆(4)在一级杆(3)内滑动，并且确保二级杆只有滑动的自由度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为伸缩机构绕绳示意图；
图3为控制手轮结构示意图；
图4为控制手轮的俯视图；
图5为随遇平衡机构分解图；
图6为随遇平衡机构绕绳示意图。
图中：1、机架；2、铰链组件；3、一级杆；4、二级杆；6、配重块；801、随遇平衡滑轮组件一；802、随遇平衡滑轮组件二；803、伸缩滑轮组件一；804、伸缩滑轮组件二；901、平衡驱动绳索一；902、平衡驱动绳索二；903、伸缩驱动绳索一；904、伸缩驱动绳索二；11、滑轨；12、二级杆拉动件；17、控制手轮；21、小半径绳道；22、大半径绳道。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
如图1-6所示，一种随遇平衡的绳驱动伸缩摇臂机构，包括机架(1)，所述机架(1)上设有一级杆(3)，所述一级杆(3)的一端设有随遇平衡滑轮组件一(801)和随遇平衡滑轮组件二(802)，所述随遇平衡滑轮组件二(802)包括滑轮一和滑轮二，所述一级杆(3)上设有控制手轮(17)，所述控制手轮(17)通过平衡驱动绳索一(901)和平衡驱动绳索二(902)连接有随遇平衡机构；所述随遇平衡机构包括滑轨(11)，所述滑轨(11)内嵌于所述一级杆(3)内的一端，所述滑轨(11)上设有配重块(6)；所述平衡驱动绳索一(901)依次绕过随遇平衡滑轮组件二(802)的滑轮一和随遇平衡滑轮组件一(801)，所述平衡驱动绳索二(902)绕过随遇平衡滑轮组件二(802)的滑轮二，且所述平衡驱动绳索一(901)和所述平衡驱动绳索二(902)均固定于所述配重块(6)上。
在具体使用时，控制手轮(17)控制平衡驱动绳索一(901)和平衡驱动绳索二(902)，具体为通过顺时和逆时转动平衡驱动绳索一(901)和平衡驱动绳索二(902)实现配重块(6)在滑轨(11)上滑动，从而调节一级杆(3)在机架(1)上的左右平衡。
当操纵控制手轮(17)逆时针转动时，二级杆(4)伸出一定距离，用于输出绳索的输出绳道上的平衡驱动绳索一(901)被卷入控制手轮(17)，拉动配重块(6)向后移动一定距离，同时，用于回收绳索的回收绳道上的平衡驱动绳索二(902)退出控制手轮(17)相同长度，此时控制手轮(17)转向、绳索走向、二级杆(4)和配重块(6)移动方向如图2和图6中ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ所示；当操纵控制手轮(17)顺时针转动时，二级杆(4)缩回一定距离，用于回收绳索的回收绳道上的平衡驱动绳索一(901)被卷入控制手轮(17)，用于输出绳索的输出绳道上的平衡驱动绳索二(902)退出控制手轮(17)相同长度，拉动配重块(6)向前移动一定距离，配重块(6)移动时变化的重力矩恰能补偿二级杆(4)伸出与缩回时承受的重力矩变化，从而使得本发明能在任意姿态都保持平衡状态。
需要说明的是，所述一级杆(3)的一端内部设有伸缩机构，伸缩机构可实现本发明的伸长与缩短，伸长或缩短时可自主调整重力补偿，使其在任意姿态时都能保持随遇平衡状态。所述一级杆(3)的一端内部设有伸缩机构，所述伸缩机构包括二级杆(4)、伸缩滑轮组件一(803)和伸缩滑轮组件二(804)，所述伸缩滑轮组件一(803)设置在所述控制手轮(17)的下方，所述伸缩滑轮组件二(804)设置在所述一级杆(3)内且与所述一级杆(3)连接，所述控制手轮(17)通过伸缩驱动绳索一(903)绕过所述伸缩滑轮组件一(803)的滑轮三和伸缩滑轮组件二(804)；所述伸缩驱动绳索二(904)绕过所述伸缩滑轮组件一(803)的滑轮四。所述随遇平衡机构和伸缩机构由同一个控制手轮(17)控制。在具体使用时，控制手轮(17)控制伸缩驱动绳索一(903)和伸缩驱动绳索二(904)，具体为通过顺时和逆时转动伸缩驱动绳索一(903)和伸缩驱动绳索二(904)带动二级杆拉动件(12)相对于一级杆(3)的滑动从而实现二级杆(4)的伸缩，从而调节一级杆(3)在机架(1)上的左右平衡。
需要进一步说明的是，所述二级杆(4)内两侧设有滑槽,所述一级杆(3)与所述滑槽配合连接，这样的设置方便二级杆(4)在一级杆(3)内滑动，并可约束二级杆(4)相对于一级杆(3)的旋转自由度。所述控制手轮(17)设置有大半径绳道(22)和小半径绳道(21)，所述平衡驱动绳索一(901)和平衡驱动绳索二(902)缠绕在小半径绳道，所述伸缩驱动绳索一(803)和伸缩驱动绳索二(804)缠绕在大半径绳道，通过同一控制手轮(17)进行所述随遇平衡机构绳索和所述伸缩机构绳索的控制，具有使用方便等优点。所述大半径绳道(22)和所述小半径绳道(21)均设有用于输出绳索的输出绳道和回收绳索的回收绳道，当操纵控制手轮(17)逆时针旋转时，回收绳道的伸缩驱动绳索一(903)被卷入控制手轮(17)，拉动二级杆(4)伸出，同时，输出绳道的伸缩驱动绳索二(904)退出控制手轮(17)相同长度，当操纵控制手轮(17)顺时针旋转时，则输出绳道的伸缩驱动绳索二(904)被卷入控制手轮(17)，回收绳道的伸缩驱动绳索一(903)退出被动控制手轮(17)，拉动二级杆(4)缩回，从而可实现二级杆(4)相对于一级杆(3)的伸出与缩回。
所述机架(1)通过铰链组件(2)固定一级杆(3)，可实现拆卸使用同时可实现摇臂机构(8)在机架(1)上的俯仰。所述配重块(6)设置在所述滑轨(11)上。所述伸缩滑轮组件一(803)和伸缩滑轮组件二(804)之间设有二级杆拉动件(12)，所述二级杆拉动件(12)固定于二级杆(4)前端。当二级杆(4)不处于伸缩状态时，所述的一种随遇平衡的绳驱动伸缩摇臂机构在机架(1)前部分重心距机架(1)距离及重量和机架(1)后部分重心距机架(1)距离及重量并不相同，使得该机构不能自主保持平衡状态，因此通过外加配重块(6)平衡重量的方式使该机构重新建立平衡状态；当二级杆(4)伸缩时，所述的一种随遇平衡的绳驱动伸缩摇臂机构在机架(1)前部分重心距机架(1)距离变化，破坏原有平衡，此时可调整配重块(6)距机架(1)距离来维持机构的平衡状态，其中，在确定配重块(6)质量前提下，控制手轮(17)两种绳道的大小关系可通过以下计算确定：
m:配重块(6)重量m2：机架前部分重量
s2：未伸长时重心距机架长度m2：未伸长重力矩
s3：伸长后重心距机架长度m3：伸长后重力矩
d：配重块(6)可移动长度r1:控制手轮(17)大半径绳道半径
r2：控制手轮(17)小半径绳道半径t:二级杆(4)伸长长度
m3-m2＝m2*s3-m2*s2
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。