TWI508763B - Foldable Shaped six rotorcraft - Google Patents

Description

可折疊式異形六旋翼飛行器

本發明係與飛行器有關，更詳而言之係指一種可折疊式異形六旋翼飛行器。

按，目前常見之遙控多旋翼飛行器，依其動力源之差異，可概分為以燃油作為動力源及以電力作為動力源二種。

其中，以燃油作為動力源之遙控多旋翼飛行器，雖然能產生較大之動力，但燃油消耗極劇，對使用者而言，花費在燃油上之支出，實為相當大之負擔。況且，由於燃油不僅在開採、煉製時，便有著環境破壞之情形，在使用消耗時，亦有著污染環境之問題，因此目前遙控多旋翼飛行器之動力源已逐漸轉移至純電力之方向進行發展。

惟，以純電力作為動力源之多旋翼飛行器，多為完全對稱之形式，主要有四旋翼及六旋翼二種，其優點為設計簡單而容易製造，而其中六旋翼之穩定性又優於四旋翼，因此目前用以空拍(空中攝影)，皆以六旋翼之機型居多。然而，由於完全對稱之機型，於空拍時，位於前方位置之螺 旋槳(旋翼)與前翼桿容易會有入鏡(位於拍攝範圍內)之情形發生，不僅會影響影像之品質，更會增加後製作業之困難度。

再者，完全對稱之六旋翼機型，不僅難以辨識頭向，進而導致操控上之難度增加，且整體之體積較大，在攜帶上有著不夠便利之問題。

本案發明人鑑於上述習用飛行器所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經多年苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件可折疊式異形六旋翼飛行器。

本發明之目的即在於提供一種可折疊式異形六旋翼飛行器，其具有易於辨識頭向之功效。

本發明之次一目的係在於提供一種可折疊式異形六旋翼飛行器，其可縮小體積，以利攜帶上之便利者。

本發明之另一目的係在於提供一種可折疊式異形六旋翼飛行器，係能減少有零件進入於空拍範圍內之情形者。

可達成上述發明目的之可折疊式異形六旋翼飛行器，包括有：一機身；一控制單元，係設置於該機身上，用以接收訊號並具備邏輯運算及電控能力；二前翼桿，分別以其一端固定於該機身上，另一端則自該機身之前端所伸出， 該二前翼桿間並以一預定角度加以展開；二後翼桿，分別以其一端固定於該機身上，另一端則自該機身之後端所伸出，該二後翼桿間並以一預定角度加以展開，該前翼桿之長度短於該後翼桿，而該二前翼桿間之角度則大於該二後翼桿間之角度；二側翼桿，分別以其一端活動地連結於該機身上，另一端則自該機身之二側邊所伸出，且該二側翼桿可受外力作用而於一預定角度內進行後掠角度之調整；六旋翼，係分別設置於該二前翼桿、該二後翼桿及該二側翼桿之自由端上，並與該控制單元電性連接；一電池，係設置於該機身上，並與該控制單元電性連接，以提供旋翼旋轉時所需之電力來源；以達易於辨識頭向、避免飛行器入鏡及方便攜帶之功效。

1‧‧‧機身

11‧‧‧角度調整槽

2‧‧‧控制單元

3‧‧‧前翼桿

4‧‧‧後翼桿

5‧‧‧側翼桿

51‧‧‧調整塊

6‧‧‧旋翼

61‧‧‧無刷馬達

62‧‧‧雙葉槳

7‧‧‧電池

8‧‧‧承載單元

圖1為本發明可折疊式異形六旋翼飛行器之立體組合暨局部分解圖；圖2為該可折疊式異形六旋翼飛行器之立體組合圖；圖3為該可折疊式異形六旋翼飛行器之使用狀態示意圖；圖4為該可折疊式異形六旋翼飛行器之使用狀態示意圖；圖5至圖8為該可折疊式異形六旋翼飛行器之上升、前進、旋轉及往不同方向飛行狀態示意圖。

請參閱圖1至圖4，本發明所提供之可折疊式異形六旋翼飛行器，主要包括有一機身1、一控制單元2、二前翼桿3、二後翼桿4、二側翼桿5、六旋翼6及一電池7，其中；該機身1，係由玻璃纖維材質或碳纖維材質…等同時具備質量輕與高強度之材質所一體製成，該機身1上並於鄰近二側邊位置分別具有一呈圓弧形之角度調整槽11。

該控制單元2，係設置於該機身1上，具有接收訊號進行邏輯運算與電控之能力，如中央處理器(CPU)與電路板之組合。

該二前翼桿3，為鋁管，分別以其一端固定連接於該機身1上，使該二前翼桿3之另一端(自由端)以一預定間距自該機身1之前端所伸出，該二前翼桿3間並以一預定之角度加以展開。

該二後翼桿4，為鋁管，分別以其一端固定連接於該機身1上，使該二後翼桿4之另一端(自由端)以一預定間距自該機身1之後端所伸出，該二後翼桿4間並以一預定之角度加以展開；且該二後翼桿4自該機身1所伸出之長度較長於該二前翼桿3所伸出之長度，即該二前翼桿3之長度較該二後翼桿4之長度要來得短，而該二後翼桿4間所展開之角度小於該二前翼桿3間所展開之角度，即該二前翼桿 3間之角度大於該二後翼桿4間之角度。

該二側翼桿5，分別以其一端活動地樞接連結於該機身1二側上，使該二側翼桿5之另一端以一預定間距自該機身1之二側邊所伸出，該二側翼桿5間並以一預定之角度加以展開；該各側翼桿5上具有一調整塊51，該調整塊51係滑接位於該機身1之角度調整槽11中，使該二側翼桿5可受外力作用而使該調整凸塊51於該角度調整槽11內進行滑動，以使該二側翼桿5得以進行於一預定角度內之後掠角度調整。

該六旋翼6，每一旋翼6具有一無刷馬達61及一與該無刷馬達61連結並受該無刷馬達61所驅動之雙葉槳62；該六旋翼6係分別設置於該二前翼桿3、該二後翼桿4及該二側翼桿5之外側自由端上，該各旋翼6之無刷馬達61並與該控制單元2電性連接。

該電池7，係設置於該機身1上，並與該控制單元2電性連接，以由該控制單元2將該電池7之電力輸出至該旋翼6，以作為旋翼6轉動時所需之電力來源者，於本實施例中，該電池7為鋰聚合物(Li-Po)電池。

是以，上述即為本發明一較佳實施例所提供之一種可折疊式異形六旋翼飛行器之各部構件及其組裝方式之介紹，接著再將本發明之特點介紹如下：如圖5至圖8，首先，該控制單元2，可接收使 用者所傳輸(無線傳輸)之訊號，以由該控制單元2將該電池7之電力輸出至該旋翼6之無刷馬達61中，以由該無刷馬達61帶動該雙葉槳62旋轉，以進行飛行，並藉由控制該各旋翼6之轉速，來達控制姿態與方向之功效，如此一來，本創作可折疊式異形六旋翼飛行器便能進行上昇、下降、變換姿態及往不同方向飛行之功效。

藉此，由於本發明中，該二前翼桿3之長度較短，且角度較開(大)，因此當本發明運用於空中攝影或空中照像時，便能避免該二前翼桿3及設置於該二前翼桿3上之旋翼6有入鏡之可能，進而增進所取得之影像品質，更能減少所需後製之作業成本。

另外，由於本發明中，該二前翼桿3之長度較該二後翼桿4之長度要來得短，且該二前翼桿3間之角度要來得比該二後翼桿4間之角度要來得大，因此極易於辨識整體之頭向，以利飛行上之操控。

再者，由於本發明中，該二側翼桿5可活動地進行後掠角度之變化調整。當欲正常飛行時，可將該二側翼桿5往位於該前翼桿3與該後翼桿4間之(中間位置)位移調整(如圖3所示)，以利飛行時之穩定性；當欲攜帶時，則可將該二側翼桿5往該後翼桿4之方向加以位移調整(如圖4所示)，以減少整體之體積與面積，以達方便攜帶之功效。

當然，本發明更可包含有一調整裝置(圖中未示)，該調整裝置係設置於該機身1上，與該二側翼桿5連結，並與該控制單元2電性連接，以由該控制單元2控制該調整裝置對該二側翼桿5進行後掠角度之變化調整。如此二來，便可在飛行中將該二側翼桿5往位於該前翼桿3與該後翼桿4間之(中間位置)位移調整(如圖3所示)，以利飛行時之穩定性；或在飛行中將該二側翼桿5往該後翼桿4之方向加以位移調整(如圖4所示)，以增加直線飛行時之速度。

上述之調整裝置，可為多數之齒輪組合，以利用齒輪間之主、從動關係，來讓該調整裝置與該二側翼桿5達到連動之效果。

另外，本發明更可包含有若干之電子差速器(圖中未示)，該各電子差速器係電性連接於該控制單元2與該各旋翼6間，用以獨立調整該各旋翼6之轉速，以利控制不同方向之飛行。

其次，如圖1所示，上述實施例中，更可包含有六承載單元8，該各承載單元8係分別設置於該各前翼桿3、該各後翼桿4及該各側翼桿5之外側自由端上，以作為承載該各旋翼6之用，以達到將旋翼6加以穩固之功效。

因此，本發明藉由將該二前翼桿3與該二後翼桿4間採不同之長度設計，不僅能在飛行時達到易於辨識機 身1頭向之功效，更能在進行空拍作業時，避免前翼桿3與旋翼有入鏡之可能，以提升影像之品質及減少後製之作業。況且，由於該二側翼桿5可進行後掠角度之調整變化，不僅能縮小體積以方便攜帶，更能增進直線飛行之速度。

是以，本發明無論係運用於空拍、空中攝影、空中保全監控、空中犯罪調查、消防或火場偵測、觀察森林火災、海洋或空氣污染偵測、空氣品質監控、地理資訊系統(GIS)之空中量測、空中廣告宣傳、科學研究(如遙測應用在地理環境量測、區域性高空氣體成分檢測等)、山林保育、災難應變、交通監視及輸油管路或輸配電纜之檢查…等，皆具有相當實用之功效。

再者，本發明更可包含有設置於該機身1上之一承載裝置、一GPS導航模組及一認證單元；該承載裝置係與該控制單元2電性連接，用以固定一物品，並可進行開啟與關閉之動作，該承載裝置位於關閉動作時，該物品係無法自該承載裝置中所取出，該GPS導航模組係與該控制單元2電性連接，用以接收一GPS衛星之定位信號，以產生該GPS導航模組所在位置之座標，並依據該GPS導航模組所在位置之座標與一目的地之座標位置間產生一導航路徑，使該控制單元2依據該導航路徑進行飛行控制，即沿該導航路徑將飛行器由所在位置座標飛行至目的地之位置座標，待到達目的地之位置座標時，一取物者(購買該物品者)便可經由該認 證單元進行身分確認，「身分確認動作，可由發出物品之單位(如商家、發貨倉儲或運送業者)傳送一認證碼(如QR碼，QR code)至取物者之可攜式電子裝置(如智慧型手機)中，再由該認證單元(取像裝置)對該QR碼進行讀取，由該控制單元2內建之QR碼解碼軟體進行解碼」，待確認無誤後，便驅動該承載裝置由關閉動作切換至開啟動作，以便取物者能將該物品加以取出，待物品至承載裝置中所取出後，該控制單元2則再控制該承載裝置回復至關閉動作，並沿原導航路徑進行反向飛行，或再由該GPS導航模組重新產生一導航路徑，以利飛回至原出發座標位置(如商店或發貨倉儲)。

因此，本發明運用於商品之運送上，更具有快速、節省人力…等之優勢。

上列詳細說明係針對本發明之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

1‧‧‧機身

11‧‧‧角度調整槽

2‧‧‧控制單元

3‧‧‧前翼桿

4‧‧‧後翼桿

5‧‧‧側翼桿

51‧‧‧調整塊

6‧‧‧旋翼

61‧‧‧無刷馬達

62‧‧‧雙葉槳

7‧‧‧電池

8‧‧‧承載單元

Claims (9)

1. 一種可折疊式異形六旋翼飛行器，包括：一機身；一控制單元，係設置於該機身上，用以接收訊號並具備邏輯運算及電控能力；二前翼桿，分別以其一端固定於該機身上，另一端則自該機身之前端所伸出，該二前翼桿間並以一預定角度加以展開；二後翼桿，分別以其一端固定於該機身上，另一端則自該機身之後端所伸出，該二後翼桿間並以一預定角度加以展開，該前翼桿之長度短於該後翼桿，而該二前翼桿間之角度則大於該二後翼桿間之角度；二側翼桿，分別以其一端活動地連結於該機身上，另一端則自該機身之二側邊所伸出，且該二側翼桿可受外力作用而於一預定角度內進行後掠角度之調整；六旋翼，係分別設置於該二前翼桿、該二後翼桿及該二側翼桿之自由端上，並與該控制單元電性連接；一電池，係設置於該機身上，並與該控制單元電性連接，以提供旋翼旋轉時所需之電力來源。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可折疊式異形六旋翼飛行器，其中該機身於二側邊位置分別具有一呈圓弧形之角度調整槽；該各側翼桿上分別具有一調整塊，該調整塊係位 於該角度調整槽中，而可受外力作用沿該角度調整槽進行滑動。
3. 如申請專利範圍第1項所述之可折疊式異形六旋翼飛行器，其中該各旋翼具有一無刷馬達及一與該無刷馬達連結並受該無刷馬達所驅動之雙葉槳，該各無刷馬達並與該控制單元電性連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之可折疊式異形六旋翼飛行器，更包含有一調整裝置，係設置於該機身上，與該二側翼桿連結，並與該控制單元電性連接，以由該控制單元控制該調整裝置對該二側翼桿進行後掠角度之變化調整。
5. 如申請專利範圍第1項所述之可折疊式異形六旋翼飛行器，更包含有六承載單元，該各承載單元係分別設置於該各前翼桿、該各後翼桿及該各側翼桿之自由端上，以作為承載該各旋翼之用。
6. 如申請專利範圍第1項所述之可折疊式異形六旋翼飛行器，更包含有若干之電子差速器，該各電子差速器係電性連接於該控制單元與該各旋翼間，用以獨立調整該各旋翼之轉速。
7. 如申請專利範圍第6項所述之可折疊式異形六旋翼飛行器，更包含有一承載裝置，係設置於該機身上，與該控制單元電性連接，用以固定一物品，並可進行開啟與關閉之動作，當該承載裝置位於關閉動作時，該物品係無法自該 承載裝置中所取出，當該承載裝置位於開啟動作時，可自該承載裝置中取出該物品。
8. 如申請專利範圍第7項所述之可折疊式異形六旋翼飛行器，更包含有一認證單元，係設置於該機身上，並與該控制單元電性連接，作為該物品與一取物者所提供之認證碼間之身分確認介面者。
9. 如申請專利範圍第8項所述之可折疊式異形六旋翼飛行器，其中該認證單元為一取像裝置，該認證碼為QR碼，該控制單元內建有QR碼解碼軟體。