技术领域
[0001] 本案是关于一种微型检测装置,尤指一种利用排出
流体来产生推
力,进而推动具有检测单元的飞行载具。
背景技术
[0002] 目前的行动载具的驱动装置皆是以
马达、引擎、
发动机等作为驱动源来带动行动载具,但是该多个传统的驱动装置为了达到其需求的
动能,往往需要一定的体积,才得以容纳其内部的核心元件,所以传统的驱动装置都难以缩小体积。于这个科技产品皆不断地往微型化推动的时代,传统的驱动装置已经难以应用于现在的科技产品上,特别是现在的行动载具例如无人机,皆往微型化、高隐蔽性、高机动性发展,传统的驱动装置已经无法满足现下微型行动载具的要求,使得目前的无人载具都难以微型化,容易受地域限制,难以普及;此外,目前的驱动装置在运转时,会产生扰人的噪音,也是当下驱动装置无法攻克的难题。
[0003] 有鉴于此,实乃有必要发展一种微型化的行动载具,来解决目前行动载具容易受限于环境且具有运转时仍有噪音等问题。实用新型内容
[0004] 本案的主要目的在于提供一种微型检测装置,透过动力
驱动器来输送流体,再透过排出流体所产生的压力推动飞行载具,让飞行载具得以顺利的移动,再使用设置于飞行载具上的检测单元作检测动作,最后将检测结果回传。
[0005] 为达上述目的,本案的较广义实施态样为提供一种微型检测装置,包含:一
控制器,具有一第一无线通讯模
块;一飞行载具,包含有:一载具主体;一处理器,容设于该载具主体内;一第二无线通讯模块,容置于该载具主体并与该处理器电连接,该第二无线通讯模块供该第一无线通讯模块连结,以接收该控制器的一控制
信号;一动力驱动器,设置于该载具主体且电连接该处理器,用以推动该载具主体;以及检测单元,设置于该载具主体且电连接该处理器该第二无线通讯模块,并产生一检测信号。
附图说明
[0006] 图1为本案微型检测装置的示意图。
[0007] 图2A为本案检测装置的方块示意图。
[0008] 图2B为本案动力驱动器的方块示意图。
[0009] 图3A为本案导流单元的结构示意图。
[0010] 图3B为本案致动件的结构示意图。
[0011] 图3C、图3D为本案导流单元的作动示意图。
[0012] 图4A为本案导流单元并联示意图。
[0014] 图4C为本案导流单元串并联示意图。
[0015] 图5A为本案动力驱动器的
阀的第一
实施例的结构示意图。
[0016] 图5B为本案动力驱动器的阀的第一实施例作动示意图。
[0017] 图6A为本案动力驱动器的阀的第二实施例的结构示意图。
[0018] 图6B为本案动力驱动器的阀的第二实施例作动示意图。
[0019] 附图标记说明
[0020] 100:微型检测装置
[0021] 1:控制器
[0022] 11:操作区
[0023] 12:第一无线通讯模块
[0024] 2:飞行载具
[0025] 21:载具主体
[0026] 22:处理器
[0027] 23:第二无线通讯模块
[0028] 24:动力驱动器
[0029] 241:导流单元
[0031] 2411a:流入孔
[0032] 2412:入口板
[0033] 2412a:流入口
[0034] 2413:共振板
[0035] 2413a:中心穿孔
[0036] 2413b:可动部
[0037] 2413c:固定部
[0038] 2414:间隔件
[0039] 2414a:间隔腔室
[0040] 2415:致动件
[0041] 2415a:振动部
[0042] 2415b:外框部
[0043] 2415c:连接部
[0044] 2415d:空隙
[0045] 2415e:压电件
[0046] 2416:出口件
[0047] 2416a:框板
[0048] 2416b:盖板
[0050] 2416d:流出口
[0051] 241A:驱动区
[0052] 242:导流通道
[0053] 243:阀
[0054] 2431:通道基座
[0055] 2431a:基座表面
[0056] 2431b:阀腔室
[0057] 2432:第一通道
[0058] 2432a:进流口
[0059] 2433:第二通道
[0060] 2433a:连通区
[0061] 2433b:出口区
[0062] 2434:作动片
[0063] 2434a:第一作动表面
[0064] 2434b:第二作动表面
[0065] 2435:压电片
[0066] 2436:封闭件
[0067] 2436a:阻塞部
[0069] 244:汇流腔室
[0070] 245:固定结构
[0071] 2451:串联腔室
[0072] 2452:串联出口
[0073] 25:检测单元
具体实施方式
[0074] 体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化,其皆不脱离本案的范围,且其中的说明及图示在本质上当作说明之用,而非用以限制本案。
[0075] 请参阅图1及图2A所示,图1为本案微型检测装置的示意图,图2A为本案检测装置的方块示意图。本案提供一种微型检测装置100,包含有一控制器1及一飞行载具2。控制器1具有一操作区11及一第一无线通讯模块12,操作区11电连接第一无线通讯模块12,使用者可通过控制器1的操作区11来控制飞行载具2,操作区11将使用者输入的指令产生一
控制信号,再通过第一无线通讯模块12发送。飞行载具2具有一载具主体21、一处理器22、一第二无线通讯模块23、一动力驱动器24以及一检测单元25。处理器22容置于载具主体21内。第二无线通讯模块23容置于载具主体21内并与处理器22电连接,且第二无线通讯模块23与控制器1的第一无线通讯模块12连结以接收控制信号,再将控制信号传递至处理器22。动力驱动器
24设置于载具主体21且电连接处理器22,使处理器22根据控制信号来驱动动力驱动器24,推动飞行载具2开始根据控制信号开始作动。检测单元25设置于载具主体21且电连接处理器22与第二无线通讯模块23,检测单元25产生一检测信号并传递至处理器22与第二无线通讯模块23。
[0076] 请参阅图2B,图2B为本案动力驱动器的方块示意图。动力驱动器24具有多个导流单元241、多个导流通道242、多个阀243及一汇流腔室244。该多个导流单元241的区域形成一驱动区241A,该多个导流通道242连接于该驱动区241A且与该多个导流单元241相连通,用于传递导流单元241导入的流体,该多个阀243则分别连接该多个导流通道242,再连接该汇流腔室244,透过该多个阀243的开启或关闭来调控汇流腔室244内的流体与其压力;驱动区241A内的该多个导流单元241汲取流体导入该多个导流通道242内,再利用该多个阀243来调控汇聚于汇流腔室244的流体的流量以及压力,最后将汇流腔室244内的流体排出,产生推力用以推动飞行载具2,使得动力驱动器24透过持续的汲取、排除流体的动作所产生的推力来推动飞行载具2位移。
[0077] 其中,上述的控制器1可为一可携式
电子装置,如智慧型手机、
平板电脑、笔记型电脑等其中之一。透过可携式电子装置作为控制器1来控制飞行载具2的位移,以及接收飞行载具2的检测单元25经由第二无线通讯模块23发送的检测信号回传至控制器1(可携式电子装置),供使用者知悉。
[0078] 此外,检测单元25可以是一影像检测单元,用来传递飞行载具2于飞行移动时所拍摄的影像,并将影像回传至控制器1,供使用者观测;或是检测单元25可以是红外线检测单元,可用来检测人体或是火源等;检测单元25也可以是空气检测单元,用来检测气体的含量,确认空气的状况;此外,检测单元25也可以是光学雷达检测单元,利用光或激光成像用以检测。
[0079] 请先参阅图3A与图3B,图3A为本案导流单元的结构示意图、图3B为本案致动件的结构示意图。该多个导流单元241分别包含有一基座2411、一入口板2412、一共振板2413、一间隔件2414、一致动件2415及一出口件2416。基座2411设有一流入孔2411a。入口板2412设置于基座2411的一方(如下方,并不以此为限),且入口板2412具有至少一流入口2412a,流入口2412a与基座2411的流入口2412a相通。共振板2413设置于基座2411的另一方(如上方并不以此为限),并且与入口板2412相对地间隔设置,共振板2413具有一中心穿孔2413a、一可动部2413b及一固定部2413c。中心穿孔2413a位于共振板2413的中心
位置并且与基座2411的流入孔2411a垂直对应,可动部2413b则位于中心穿孔2413a的周缘并且与流入口
2412a对应的区域,使得可动部2413b能够于流入孔2411a的位置上下振动,固定部2413c位于共振板2413的周缘区域,用以固定于基座2411。间隔件2414设置于共振板2413的固定部
2413c,且其中央区域凹陷与共振板2413定义出一间隔腔室2414a。致动件2415设置于间隔件2414上,具有一振动部2415a、一外框部2415b、多个连接部2415c、多个空隙2415d及一压电件2415e,振动部2415a位于致动件2415的中央,并且与间隔腔室2414a垂直对应,该多个连接部2415c设置于振动部2415a与外框部2415b之间,连接两者且弹性
支撑振动部2415a,该多个空隙2415d形成于振动部2415a、外框部2415b与该多个连接部2415c之间,供流体通过,压电件2415e则是贴附振动部2415a。出口件2416具有一框板2416a及一盖板2416b,框板
2416a叠置于致动件2415的外框部2415b,且其中央凹陷与致动件2415的振动部2415a定义一出口腔室2416c,盖板2416b叠置于框板2416a且其中央具有一流出口2416d;其中,压电件
2415e因
压电效应开始产生形变,故而带动其贴附的致动件2415的振动部2415a于出口腔室
2416c与间隔腔室2414a之间上下振动,借此改变出口腔室2416c与间隔腔室2414a的容积,来改变两者内部的压力因而产生压力梯度,促使流体得以由流入口2412a进入,通过流入孔
2411a、中心穿孔2413a、空隙2415d,最后由流出口2416d排出,来输送流体。
[0080] 请继续参阅图3C至图3D所示,图3C与图3D为本案导流单元的作动示意图。当压电件2415e利用压电效应来带动致动件2415,请先参考图3C,压电件2415e引领致动件2415的振动部2415a向上位移,且利用共振效应来
同步带动共振板2413的可动部2413b向上位移。由于振动部2415a朝向出口件2416移动,将会使间隔腔室2414a的容积大幅提升,开始汲取流入口2412a内的流体进入间隔腔室2414a,同时,由于共振板2413的可动部2413b向上移动,令基座2411的流入孔2411a内的容积提升,在加上流入孔2411a的流体开始导入间隔腔室2414a,使得流入孔2411a也同样为
负压的状态,透过入口板2412的流入口2412a汲取导流单元241外的流体大量进入流入孔2411a。再参考图3D,压电件2415e引导致动件2415的振动部2415a向下位移,且透过共振效应同步连动共振板2413的可动部2413b向下位移。当振动部2415a向下位移时,开始
挤压间隔腔室2414a的流体急速往出口腔室2416c流动,使出口腔室2416c的压力遽增,开始由流出口2416d排除流体。同时,由于间隔腔室2414a与出口腔室
2416c的流体急速地往流出口2416d排除,使得间隔腔室2414a与出口腔室2416c内呈现负压状态,使流体持续地由流入口2412a进入。如此重复上述两步骤,将使流体能够持续的从流入口2412a进入,通过流入孔2411a、中心穿孔2413a、间隔腔室2414a、空隙2415d、出口腔室
2416c,最后由流出口2416d排除,用以输送流体。
[0081] 请参阅图4A,图4A为本案导流单元并联示意图。本案的该多个导流单元241可由并联方式排列设置以形成驱动区241A。图4A以两个导流单元241作说明,但不此以为限。当导流单元241以并联方式排列时,相邻的导流单元241可共用相同的基座2411、入口板2412、共振板2413、间隔件2414、致动件2415、出口件2416,并分别于各元件不同区域完成相关结构,当基座2411、入口板2412、共振板2413、间隔件2414、致动件2415、出口件2416堆叠后即可完成多个并联排列的导流单元241。
[0082] 请参阅图4B,图4B为本案导流单元串联示意图。本案的该多个导流单元241可由串连方式排列设置,形成驱动区241A,图4B以两个导流单元241作说明,但不以此为限。当导流单元241以串连方式排列时,透过一固定结构245将两个导流单元241垂直间隔设置后固定,串联的导流单元241之间定义出一串联腔室2451,而固定结构245设有一串联出口2452,使串联后的导流单元241得以将流体导送至串联腔室2451后,再集中于串联出口2452一并排出。
[0083] 请参阅图4C,图4C为本案导流单元串并联示意图。本案的该多个导流单元241可由串并联方式排列设置,形成驱动区241A,图4C以四个导流单元241作说明,但不以此为限。串并联方式是先将导流单元241以并联方式排列,再将并联后的导流单元241透过固定结构245串联起来,使串并联后的导流单元241可将流体都先于串联腔室2451集中,最后由串联出口2452一并排除。
[0084] 请先参阅图5A,图5A为本案动力驱动器的阀的第一实施例的结构示意图。本案的阀243皆分别包含有一通道基座2431、一第一通道2432、一第二通道2433、一作动片2434、一压电片2435及一封闭件2436。通道基座2431具有一基座表面2431a,并于基座表面2431a凹陷来形成一阀腔室2431b。第一通道2432位于通道基座2431内,第一通道2432的一端作为一进流口2432a供驱动区241A连接,另一端则与阀腔室2431b相连通。第二通道2433同样位于通道基座2431内,且具有一连通区2433a与一出口区2433b,连通区2433a与出口区2433b相互垂直且相连通,连通区2433a位于出口区2433b与阀腔室2431b之间,其一端连通于出口区2433b,另一端连通于阀腔室2431b,使出口区2433b与阀腔室2431b相通。作动片2434设置于基座表面2431a且封盖阀腔室2431b,作动片2434具有一第一作动表面2434a及一第二作动表面2434b。压电片2435则是贴附于作动片2434的第一作动表面2434a。封闭件2436具有一阻塞部2436a及一连杆2436b,连杆2436b穿设于第二通道2433的连通区2433a,其一端连接阻塞部2436a,另一端连接作动片2434的第二作动表面2434b;其中,阻塞部2436a的截面积大于第二通道2433其连通区2433a的截面积,连杆2436b的长度大于第二通道2433其连通区
2433a的长度。
[0085] 承上所述,当压电片2435尚未作动时,阀243为开启状态(如图5A),由于连杆2436b长度大于连通区2433a的长度与阀腔室2431b深度的和,使得当作动片2434呈
水平状时,阻塞部2436a将不会封闭第二通道2433中连通区2433a及出口区2433b相连的位置,使连通区2433a与出口区2433b彼此相通,流体得以由第一通道2432的进流口2432a进入,流入阀腔室
2431b,最后通过连通区2433a与出口区2433b流出。请再参阅图5B,图5B为本案动力驱动器的阀的封闭示意图。当压电片2435产生形变且透过
应力带动作动片2434朝远离通道基座
2431的方向弯曲,同时将封闭件2436的连杆2436b拉起,使得封闭件2436的阻塞部2436a紧抵第二通道2433中连通区2433a及出口区2433b相连的位置,封闭连通区2433a,来使阀243关闭,透过压电片2435来
控制阀的开启或关闭,以进一步控制流入汇流腔室244的流体其流量与压力。
[0086] 请参阅图6A,图6A为本案动力驱动器的阀的第二实施例的结构示意图。其结构与上一实施例大致相同,故不加以赘述,其差异点在于本实施例的连杆2436b长度等于连通区2433a的长度与阀腔室2431b深度之和,故压电片2435尚未作动时,阻塞部2436a便紧抵于连通区2433a及出口区2433b相连,将连通区2433a与出口区2433b阻隔开来,流体无法通过,使阀243呈现关闭状态,故本实施例的阀243为常闭状态。再参阅图6B,当压电片2435产生形变且透过应力带动作动片2434朝接近通道基座2431的方向弯曲,同时推动封闭件2436的连杆
2436b,使得封闭件2436的阻塞部2436a离开第二通道2433中连通区2433a及出口区2433b相连的位置,使得连通区2433a与出口区2433b相通,来使阀243开启。此实施例与第一实施例同样是利用压电片2435来控制阀243的开启或关闭,以进一步控制流入汇流腔室244的流体其流量与压力。
[0087] 综上所述,本案提供一种微型检测装置,利用多个导流单元搭配导流通道、阀以及汇流腔室所组成的动力驱动器,利用传输流体所产生的推力来推动飞行载具,使飞行载具可透过推力来移动,并透过设置于飞行载具上的检测单元来提供相关的检测信号,并回传至使用者端的控制器,利用导流单元的动力驱动器可将体积缩小、重量减轻,对于飞行载具来说更加有利,并且具有极具产业的利用价值,爰依法提出
申请。
[0088] 本案得由熟习此技术的人士任施匠思而为诸般修饰,然皆不脱如附申请
专利范围所欲保护者。