TWI530431B - Can produce 8-shaped trajectory of the wing structure - Google Patents

Description

可產生8字型軌跡之振翅結構

本發明係有關一種可產生8字型軌跡之振翅結構，特別是有關一種撲翼式飛行器之振翅結構。

人們在很早以前就有渴望像鳥類一樣在天空翱翔的理想，因此發明出許多飛行器使人類可以自由的翱翔於天際，隨著現代科技的進步，飛行器的發展得以日益精進，目前飛行器的發展，依拍翼的類型區別通常可分為：固定式機翼、旋轉式機翼、拍撲式機翼三大類。固定式機翼比如飛機、滑翔機，此飛行器為了本身須得到足夠的升力，因此需要有足夠的動力讓機身快速向前，相對地就有無法提供如盤旋、垂直起降、慢速飛行等相關應用之缺點；旋轉式機翼如直升機、自轉旋翼機，但因為飛行器本身噪音值高，且有牆壁效應的問題，因此無法應用在如偵搜或是如隧道、涵洞、殘桓斷壁等惡劣環境；拍撲式機翼主要在於模仿昆蟲或鳥類飛行姿態，其中，昆蟲飛行姿態主要特色分為：拍翅與分離，八字型振動，沒有骨骼支撐，彈性變形量大，以渦流方式為主要升力來源，鳥類飛行姿態主要特色則可分為：滑翔(白努力定律)與拍翅並用，巨大的胸骨、中空的骨骼，拍撲式機翼之飛行器不但低噪音，還能提供卓越機動能力，目前已應用在救援、偵察、監視、傳訊、軍事或玩具上之用途上。

在現今的專利文獻當中，已有模仿昆蟲或飛鳥拍撲飛行姿態之飛行器，如台灣專利公開號200930619即揭露一種拍翼軌跡呈8字型之仿生微型飛行器，其係包括：一機身；一拍翼傳動機構設於該機身之前端；一拍翼繫於該機身之前方，且為該傳動機構所連動者；以及一尾翼設於該機身尾部者；該拍翼傳動機構係一單自由度拍翼傳動機構，係操作地驅動該拍翼使產生8字型之拍翼軌跡，而賦予該飛行器之升力及推力者。

如上述專利文獻所揭示，拍翼軌跡呈8字型之仿生微型飛行器，機翼的瞬時攻角會被動地跟著進行同頻率之簡諧往復變動，而產生振翅動作產生升力，當然也包括「失速延遲」、「尾跡捕捉」與「旋轉旋度」，而自然地同時產生升力與推力，但是，因為被動地產生8字型軌跡，因而無法有效控制以配合拍翼而得到最佳之8字型軌跡以利化阻力為升力，另外，因為拍翼軌跡呈8字型之仿生微型飛行器使用尾翼設於該機身尾部，雖然使用尾翼操控性可較容易被施作，但更可確定的是會增加了本身重量也產生更多的能源耗損問題，同時也較難達到如盤旋、垂直起降、慢速飛行等重要特性以提供相關應用，甚至讓飛行器難以達到微型化，因此，要如何解決習知使用拍撲式機翼的飛行器因設計上所產生能源耗損以及如何讓飛行器更能提升飛行效率，即為欲研究改善之方向所在。

有鑑於此，本發明係針對上述之問題，欲提出一種可產生8字型軌跡之振翅結構的撲翼飛行器，使得撲翼飛行器得到最佳的省能效果，以提高飛行續航力，而更佳的操控性更可達成如盤旋、垂直起降、慢速飛行等重要特性以提供相關應用。

本發明之主要目的，係在提供一種可產生8字型軌跡之振翅結構的撲翼飛行器，利用共振結構產生8字型之揮動軌跡，除了能產生前緣渦旋、轉動環流、尾流捕捉外，更可將阻力轉化為升力提高效率，而其共振結構更可達到能源再利用之效，可進一步達到節省能源而提高飛行效率之目的，以解決過去習知技術飛行續航力不足，而使得不利救援、偵察、監視、傳訊、軍事或玩具上之用途上的缺失。

為達上述之目的，本發明提出一種可產生8字型軌跡之振翅結構，至少包括：基座上設有左軸部及右軸部，U型架其二側垂直軸接基座，一連桿機構具有齒輪、第二連桿、第三連桿及第四連桿，齒輪設置於基座上，齒輪軸接第二連桿之一端，第三連桿之一端軸接左軸部，第四連桿之一端軸接右軸部，第三及第四連桿之一端末套接第二連桿之另一端，齒輪向下穿越基座並延設曲柄以連接第五連桿，擺動元件其前額端係軸接第五連桿且擺動元件之兩側水平軸接U型架，動力機構，以帶動齒輪進而 連動基座，使第三及第四連桿分別各以左軸部與右軸部為軸心呈現8字型軌跡往復揮動。

底下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

2‧‧‧撲翼飛行器

4‧‧‧基座

6‧‧‧U型架

8‧‧‧左軸部

10‧‧‧右軸部

12‧‧‧第一軸接件

14‧‧‧第二軸接件

16‧‧‧第一軸接部

18‧‧‧第二軸接部

20‧‧‧連桿機構

22‧‧‧齒輪

24‧‧‧第二連桿

26‧‧‧第三連桿

28‧‧‧第四連桿

30‧‧‧第一插栓

32‧‧‧圓孔

34‧‧‧導桿

36‧‧‧第一接孔

38‧‧‧第二接孔

40‧‧‧第一滑槽

42‧‧‧第二滑槽

44‧‧‧第一接合件

46‧‧‧第一固接部

48‧‧‧第二固接部

50‧‧‧第一心軸部

52‧‧‧第三心軸部

54‧‧‧第二接合件

56‧‧‧第三固接部

58‧‧‧第四固接部

60‧‧‧第二心軸部

62‧‧‧第四心軸部

64‧‧‧第一框架

66‧‧‧第一固接件

68‧‧‧第一轉軸部

70‧‧‧第二框架

72‧‧‧第二固接件

74‧‧‧第二轉軸部

76‧‧‧第一控制桿

78‧‧‧第一固定桿

80‧‧‧第三框架

82‧‧‧第二控制桿

84‧‧‧第二固定桿

86‧‧‧第四框架

88‧‧‧第一翼面

90‧‧‧第二翼面

92‧‧‧第一制動件

94‧‧‧第二制動件

96‧‧‧第三制動件

98‧‧‧第四制動件

100‧‧‧第一心軸件

102‧‧‧第二心軸件

104‧‧‧第三心軸件

106‧‧‧第四心軸件

108‧‧‧第一彈性元件

110‧‧‧第二彈性元件

112‧‧‧第三彈性元件

114‧‧‧第四彈性元件

116‧‧‧第三軸接部

118‧‧‧第四軸接部

120‧‧‧擺動元件

122‧‧‧第三軸接件

124‧‧‧第四軸接件

126‧‧‧轉柱

128‧‧‧曲柄

130‧‧‧第一卡合部

132‧‧‧第二卡合部

134‧‧‧第一環孔

136‧‧‧第五連桿

138‧‧‧第二插栓

140‧‧‧第三插栓

142‧‧‧第二環孔

146‧‧‧動力機構

148‧‧‧動力產生器

150‧‧‧動力連動件

152‧‧‧第一減速連動件

154‧‧‧第二減速連動件

156‧‧‧擋板

158‧‧‧左擋件

160‧‧‧右擋件

161‧‧‧限位滑槽

162‧‧‧升力線

162’‧‧‧升力線

163‧‧‧阻力線

163’‧‧‧阻力線

164‧‧‧合力線

164’‧‧‧合力線

165‧‧‧多邊形基座

166‧‧‧第五軸接件

168‧‧‧第六軸接件

170‧‧‧第五軸接部

172‧‧‧第六軸接部

174‧‧‧左穿孔

175‧‧‧第一接合面

176‧‧‧右穿孔

177‧‧‧第二接合面

178‧‧‧正折線

179‧‧‧反折線

180‧‧‧第一伺服器

182‧‧‧第二伺服器

184‧‧‧第三伺服器

186‧‧‧第四伺服器

188‧‧‧第一控制元件

190‧‧‧第二控制元件

192‧‧‧第三控制元件

194‧‧‧第四控制元件

196‧‧‧安定裝置

198‧‧‧第一凸部

200‧‧‧第二凸部

202‧‧‧工字元件

204‧‧‧第一支架

206‧‧‧第二支架

208‧‧‧第三支架

210‧‧‧第四支架

212‧‧‧第五支架

214‧‧‧第一孔口

216‧‧‧第二孔口

218‧‧‧第三孔口

220‧‧‧第四孔口

222‧‧‧第五孔口

224‧‧‧第六孔口

226‧‧‧第七孔口

228‧‧‧第八孔口

230‧‧‧第七軸接件

232‧‧‧第八軸接件

234‧‧‧立柱

236‧‧‧多邊形平衡柱

238‧‧‧穩定桿

240‧‧‧多邊形穩定件

242‧‧‧第七軸接部

244‧‧‧第八軸接部

246‧‧‧第一安定件

248‧‧‧第二安定件

250‧‧‧第一平衡件

252‧‧‧第二平衡件

254‧‧‧第一穩控元件

256‧‧‧第二穩控元件

258‧‧‧第一平衡桿

260‧‧‧第九軸接件

262‧‧‧第二平衡桿

264‧‧‧第十軸接件

266‧‧‧第九軸接部

268‧‧‧第十軸接部

270‧‧‧第五伺服器

272‧‧‧第六伺服器

274‧‧‧第七伺服器

276‧‧‧第一架設部

278‧‧‧第二架設部

280‧‧‧第一偏置桿

282‧‧‧第二偏置桿

284‧‧‧第三偏置桿

286‧‧‧基座相角

286’‧‧‧基座相角

288‧‧‧翼面相角

288’‧‧‧翼面相角

290‧‧‧揮動軌跡

292‧‧‧基準線

290’‧‧‧揮動軌跡

292’‧‧‧基準線

第1圖為本發明之外觀示意圖。

第2A圖為本發明之整體結構圖。

第2B圖為本發明之左側面結構放大圖。

第2C圖為本發明之擺翅結構圖。

第3A圖為本發明之左側面主體結構圖。

第3B圖為本發明之右側面主體結構圖。

第4A圖為本發明之動力機構及擋板結構圖。

第4B圖為本發明之基座擺動示意圖。

第4C圖為本發明之基座與拍翼正半週行程揮動示意圖。

第4D圖為本發明之基座與拍翼負半週行程揮動示意圖。

第5A圖為本發明之制動件結構圖。

第5B圖為本發明之制動件卡扣作動示意圖。

第5C圖為本發明之制動件未卡扣作動示意圖。

第5D圖為本發明之翼面圓弧合力線示意圖。

第5E圖為本發明之翼面非圓弧合力線示意圖。

第6圖為本發明之翼面結構圖。

第7A圖為本發明之俯仰飛行示意圖。

第7B圖為本發明之偏航飛行示意圖。

第7C圖為本發明之翻轉飛行示意圖。

第8A圖為本發明之安定裝置架構圖。

第8B圖為本發明之安定裝置主體結構圖。

第9A圖為本發明之另一較佳伺服器架構圖。

第9B圖為本發明之另一較佳伺服器架構偏擺示意圖。

第9C圖為本發明之另一較佳伺服器偏擺正視圖。

第10A圖為本發明之平衡桿呈現倒V狀示意圖。

第10B圖為本發明之平衡桿呈現倒V狀側面架構圖。

第11A圖為本發明之之翼面與基座相角差示意圖。

第11B圖為本發明之翼面與基座相角差45度角座標圖。

第11C圖為本發明之翼面與基座相角差45度角翼面軌跡圖。

第11D圖為本發明之翼面與基座相角差90度角座標圖。

第11E圖為本發明之翼面與基座相角差90度角翼面軌跡圖。

本發明係在於提供一種可產生8字型軌跡之振翅結構，依據如蜂鳥之飛行姿態進行模擬仿真，利用連桿機構進行架構，並提供動力機構可帶動齒輪進而連動基座，使第三連桿及第四連桿可以呈現8字型軌跡往復揮動，8字型之揮動軌跡除了產生前緣渦旋、轉動環流、尾流捕捉外，更可將阻力轉化為升力，而其共振結構更可達到能源再利用之效，這可使得飛行器變得更有效率，進一步達到節省能源而提高飛行效率之目的。

本發明之第一實施方式，首先，參閱第1圖，說明本發明之外觀示意圖，如圖所示，本發明所提出一種撲翼飛行器2，其外觀設計雖然屬於自由創作，但由於本發明是進行模擬仿真蜂鳥之飛行姿態，因此本發明之外觀可設計成如蜂鳥外觀一般。

同時參閱第2A圖、第2B圖及第2C圖，說明本發明之整體結構圖、左側面結構放大圖及擺翅結構圖，並同時參考第1圖，如2B圖及第2C圖所示，本發明之撲翼飛行器2，至少包括：基座4及U型架6，基座4上設有左軸部8及右軸部10，基座4於側邊近中心位置上設置第一軸接件12，於其相對側邊近中心位置上設置第二軸接件14，U型架6具有第一軸接部16及第二軸接部18，第一軸接件12及第二軸接件14分別軸接第一軸接部16及第二軸接部18，使得U型架6之二側可垂直軸接基座4。

如第2C圖所示，連桿機構20設有如齒輪般具有連動功能元件之齒輪22、具有掣動功能之第二連桿24以及可進行往復揮動之第三連桿26及第四連桿28。

如第2B圖及第2C圖所示，齒輪22設置於基座4上，齒輪22上設有如圓柱狀之第一插栓30，在第二連桿24之一端設有圓孔32並在另一端設有導桿34，圓孔32軸接第一插栓30，第三連桿26之一端設有第一接孔36，於一端之底部位置設有第一滑槽40，第四連桿28之一端設有第二接孔38，於一端之底部位置設有第二滑槽42，第一接孔36及第二接孔38分別軸接左軸部8及右軸部10，第一滑槽40及第二滑槽42套接導桿34上，第三連桿26之另一端設有第一接合件44，第一接合件44具有第一固接部46、第二固接部48、第一心軸部50及第三心軸部52，第四連桿28之另一端設有第二接合件54，第二接合件54具有第三固接部56、第四固接部58、第二心軸部60及第四心軸部62，第一框架64貫穿第一轉軸部68並使第一轉軸部68得以在第一框架64上轉動，第一框架64之一端設有第一固接件66，第二框架70貫穿第二轉軸部74並使第二轉軸部74得以在第二框架70上轉動，第二框架70之一端設有第二固接件72，第三連桿26固接第一固接部46，第四連桿28固接第三固接部56，第一固接件66及第二固接件72分別固接第二固接部48及第四固接部58，第一轉軸部68設有第一控制桿76及第三框架80，第一控制桿76固接第一轉軸部68上方處，第三框架80固接第一轉軸部68下方處，第一框架64之一端向下固接第一固定桿78，第二轉軸部74設有第二控制桿82及第四框架86，第二控制桿82固接第二轉軸部74上方處，第四框架86固接第二轉軸部74下方處，第二框架70之一端向下固接第二固定桿84，第一框架64、第一固定桿78及第三框架80係接合第一翼面88，第二框架70、第二固定桿84及第四框架86係接合第二翼面90。

參閱第3A圖及第3B圖，說明本發明之左側主體結構圖及右側面主體結構圖，本發明利用第一制動件92、第二制動件94、第三制動件96及第四制動件98，可控制俯仰、翻轉及偏航之飛行姿態，其施作方式如下：第一制動件92具有第一心軸件100軸接第一心軸部50，第二制動件94具有第二心軸件102軸接第二心軸部60，第三制動件96具有第三心軸件104軸接第三心軸部52，第四制動件98具有第四心軸件106軸接第四心軸部62，第一制動件92及第三制動件96進行卡扣控制第一控制桿76，第二 制動件94及第四制動件98進行卡扣控制第二控制桿82，本發明利用第一彈性元件108之一端連接第一制動件92及其另一端連接第三連桿26，第二彈性元件110之一端連接第二制動件94及其另一端連接第四連桿28，第三彈性元件112之一端連接第三制動件96及其另一端連接第三連桿26，第四彈性元件114之一端連接第四制動件98及其另一端連接第四連桿28，第一彈性元件108、第二彈性元件110、第三彈性元件112及第四彈性元件114分別可復歸第一制動件92、第二制動件94、第三制動件96及第四制動件98至原始位置；接著，U型架6於第一軸接部16下方設置第三軸接部116，於第三軸接部116相對位置設置第四軸接部118，及擺動元件120於側邊約在中心位置設置第三軸接件122，於其相對側邊約在中心位置設置第四軸接件124，第三軸接件122及第四軸接件124分別軸接第三軸接部116及第四軸接部118，使得擺動元件120之兩側可水平軸接U型架6，齒輪22利用本身可產生圓周運動之轉柱126向下穿越基座4設置曲柄128，轉柱126於基座4之上具有第一卡合部130，於其基座4之下具有第二卡合部132，第一卡合部130及第二卡合部132以卡合基座4，曲柄128具有第一環孔134，第五連桿136之一端有第二插栓138及其另一端具有第三插栓140，擺動元件120於前額端設置第二環孔142，第一環孔134及第二環孔142分別軸接第二插栓138及第三插栓140。

參閱第4A圖、第4B圖、第4C圖及第4D圖，說明本發明之動力機構及擋板結構圖、基座擺動示意圖、基座與拍翼正半週行程揮動示意圖以及基座與拍翼負半週行程揮動示意圖，同時請參考第1圖及第3圖，本發明所採用之動力機構146，具有動力產生器148、動力連動件150、第一減速連動件152及第二減速連動件154，動力產生器148設置於基座4後端位置之下方處，並軸接動力連動件150，動力連動件150連動第一減速連動件152，第一減速連動件152連動第二減速連動件154，第二減速連動件154連動齒輪22，因此使得動力機構146可同時驅動齒輪22及第五連桿136並使齒輪22及轉柱126呈現逆時針旋轉，藉由齒輪22上的第一插拴30所產生之圓周運動連動第二連桿24，使得導桿34可產生滑塊運動，如第4B圖所示，齒輪22帶動曲柄128產生迴轉運動，致使第五連桿136連動擺動 元件120並使呈現上下擺動，轉柱126上之第一卡合部130及第二卡合部132因擺動元件120上下擺動進而卡合且連動基座4使亦同呈現上下擺動，基座4與擺動元件120之細部動作可參考如第4C圖所示，齒輪22之正半週行程起始轉動時，一同連動擺動元件120抬升，基座4跟隨連動抬升，正半週行程完成則會呈現如第4D圖所示，當齒輪22之負半週行程起始轉動時，一同連動擺動元件120向下，基座4跟隨連動向下，負半週行程完成則會回到如第4C圖所示，由於導桿34的滑塊運動和擺動元件120的上下擺動，因此，可使第三連桿26所延伸之第一框架64及第一翼面88以及第四連桿28所延伸之第二框架70及第二翼面90分別各以左軸部8與右軸部10為軸心呈現8字型軌跡往復揮動，透過8字型之揮動軌跡使第一翼面88及第二翼面90與空氣切角之變化除可產生前緣旋渦、轉動環流、尾流捕捉，並可以轉化阻力為升力，其中，如第4C圖，齒輪22之正半週行程(即為第一翼面88往前揮動)，其作動方式可再細分為兩部分，第一部份係為齒輪22之運轉行程由起始行程到達正半週行程之一半(意即：四分之一行程)時，此時第一翼面88加速度由零值加速到最大值，第二部份由齒輪22之運轉行程由正半週行程之一半到結束行程，此時第一翼面88加速度由最大值減速到零值，齒輪22之負半週運轉行程(即為第一翼面88往後揮動)，其作動方式亦同可再細分為兩部分，第一部份由齒輪22之運轉行程由起始行程到達負半週行程之一半(意即：四分之一行程)時，此時第一翼面88加速度由零值加速到最大值，第二部份由齒輪22運轉行程由負半週行程之一半至結束行程，此時第一翼面88加速度由最大值減速到零值，第一翼面88所對稱設置之第二翼面90其加減速原理亦同於第一翼面88，故不再贅述，如此一來，第一翼面88及第二翼面90所產生之簡諧運動可與基座擺動達到共振效應，使得撲翼飛行器2之飛行更具有效率。以上所揭露之動力機構146並非僅此一實施態樣，本發明亦可利用如履帶或皮帶之連動帶(圖未示)以套合動力連動件150及齒輪22，使得動力產生器148可直接驅動齒輪22及第五連桿136，以達到對等省略第一減速連動件152及第二減速連動件154之功效，如第4A圖所示，本發明可利用擋板156來加強操作強健度，擋板156具有左擋件158、右擋件160及限位滑槽161，左擋件158固接左軸部8， 右擋件160固接右軸部10，限位滑槽161套合導桿34，將可使得第二連桿24上的導桿34之滑塊運動運行得更加穩定。

同時參閱第5A圖、第5B圖、第5C圖、第5D圖及第5E圖，說明本發明之制動件結構圖、制動件卡扣作動、制動件未卡扣作動、翼面圓弧合力線及翼面非圓弧合力線示意圖，如第5A圖所示，第二制動件94及第四制動件98設有複數階梯狀且於側邊具有圓弧形狀，而在第二制動件94及第四制動件98對稱設置之第一制動件(圖中未示)及第三制動件(圖中未示)亦同設有複數階梯狀且於側邊具有圓弧形狀，當第二轉軸部74因受外力而轉動時，會使得第二控制桿82產生前後擺動，故將制動件之側邊設計成圓弧形狀則可使第二制動件94及第四制動件98之側邊不至於成為死角，而防止第二控制桿82無法復歸之情形發生，第二制動件94及第四制動件98其上設計成複數階梯狀則可用來控制第二控制桿82的卡扣程度，如第5B圖所示，當第一轉軸部68因第一翼面88在大氣中前後揮動所產生之作用力將使自身亦產生前後轉動，這將會使第一控制桿76亦隨之產生前後擺動，當第一控制桿76受到第一制動件92及第三制動件96上的複數階梯狀卡合時，第一控制桿76往前擺動則會受控第一制動件92的卡合，第一制動件92在初始設定方式在不作動時第一制動件92為向後仰，當第一制動件92作動時，則開始向前倒，向前最多時，則第一控制桿76卡合的程度最多，第一翼面88則會因為第一控制桿76與第三框架80固接在第一轉軸部68之剛性結構迫使翼面無法達到圓弧狀，如第5C圖所示，當第一控制桿76不受第一制動件92及第三制動件96，第一翼面88往前揮動其翼面可達到最圓弧狀態，往後揮動時，亦同為最圓弧狀態，如第5D圖所示，當翼面呈現最圓弧狀態，揮動拍打所產生之升力線162及阻力線163會透過8字型之揮動得到最佳的合力線164，因此可將阻力轉化為升力，如第5E圖，當翼面呈現非最佳圓弧狀態，升力線162’及阻力線163’會產生偏移，因此合力線164’跟隨著偏移，合力線164’一但跟隨著改變即可控制飛行方向，其他第二制動件94、第三制動件96及第四制動件98作動原理同於第一制動件92，故不再贅述。

繼續參閱第3A圖及第3B圖，如圖所示，本發明具有多邊 形基座165，並包圍U型架6，多邊形基座165於側邊近中心位置設置第五軸接件166及其相對側邊近中心位置設置第六軸接件168，U型架6具有第五軸接部170及第六軸接部172，第五軸接件166及第六軸接件168分別軸接第五軸接部170及第六軸接部172，使得多邊形基座165得以水平軸接U型架6，基座4於側邊位置設置左穿孔174及其相對側邊位置設置右穿孔176。本發明提供第一伺服器180、第二伺服器182、第三伺服器184及第四伺服器186，第一伺服器180設置於多邊形基座165前方左側之一角，利用第一控制元件188穿設左穿孔174並固接第一制動件92，第二伺服器182設置於多邊形基座165前方右側之一角，利用第二控制元件190穿設右穿孔176並固接第二制動件94，第三伺服器184設置於多邊形基座165後方左側之一角，利用第三控制元件192穿設左穿孔174並固接第三制動件96，第四伺服器186設置於多邊形基座165後方右側之一角，利用第四控制元件194穿設右穿孔176並固接第四制動件98，其中第一控制元件188、第二控制元件190、第三控制元件192及第四控制元件194可使用如棉線、鋼線或塑料線等可具有拖拉效果之材料，而圖式上所記載之第一伺服器180、第二伺服器182、第三伺服器184及第四伺服器186雖然是設置於多邊形基座165上，然而依需求所不同，亦可設置在基座4或U型架6上。

參閱第6圖，說明本發明之翼面結構圖，如圖所示，第一翼面88使用如PE塑膠膜或聚對二甲苯之材質，其剪裁方式於翼面之側翼成一弧狀，並設有第一接合面175及第二接合面177，第一接合面175依折線對折黏貼翼面後套接於第一框架64上，第二接合面177依折線對折黏貼翼面後接合於第一固定桿78上，第一翼面88具有正折線178及反折線179使呈現為正反折交錯翼面，其中，第一固定桿78與第一框架64之施作方式其設置夾角可為80至90度角，而第一接合面175及第二接合面177之間的設置夾角可為大於90度，如此一來，第一翼面88將會因為第一接合面175及第二接合面177的夾角面積大於第一固定桿78與第一框架64，使第一翼面88在進行往復式揮動可呈現圓弧狀(如第5C圖所示)，而第一框架64與第三框架80之施作方式其設置夾角可為20至45度角，第三框架80依其設置角度固接於第一翼面88，第一翼面88對稱設置之第二翼面(圖中未示) 其實施方式同第一翼面88，故不再贅述。

參閱第7A圖、第7B圖及第7C圖，說明本發明之俯仰飛行、偏航飛行及翻轉飛行示意圖，參閱同時參考第3圖，當第一伺服器180、第二伺服器182、第三伺服器184及第四伺服器186架設完成時則可進行控制撲翼飛行器2之飛行姿態，其控制方法如下：第一伺服器180及第二伺服器182作動可控制撲翼飛行器2進行上仰飛行；第三伺服器184及第四伺服器186作動可控制撲翼飛行器2進行下俯飛行；第一伺服器180及第四伺服器186作動可控制撲翼飛行器2進行逆時針方向偏航飛行；第二伺服器182及第三伺服器184作動可控制撲翼飛行器2進行順時針方向偏航飛行；第一伺服器180及第三伺服器184作動可控制撲翼飛行器2進行順時針方向翻轉飛行；第二伺服器182及第四伺服器186作動可控制撲翼飛行器2進行逆時針方向翻轉飛行。

本發明可搭載一個三軸陀螺儀(圖未示)透過三軸陀螺儀可達到撲翼飛行器之俯仰軸(Pitch)、偏航軸(Yaw)及翻轉軸(Roll)校正，可適時修正撲翼飛行器2飛行姿態。

參閱第8A圖及第8B圖，說明本發明之安定裝置架構圖及安定裝置主體結構圖，本發明可依據不同需求，提供一套安定裝置196以校正俯仰，再加上一個二軸陀螺儀即可達到三軸陀螺儀之功效，安定裝置196施作方式首先在基座4之左側邊前方處設置第一凸部198，於其相對右側邊後方處設置第二凸部200，且U型架6具有工字元件202，工字元件202之兩側端固接U型架6之第三軸接部116及第四軸接部118垂直下方處，U型架6於前方依序設置第一支架204、第二支架206、第三支架208、第四支架210及於第四支架210之相對位置設置第五支架212，在第一支架204上之一端設有第一孔口214於其另一端設有第二孔口216，在第二支架206 上之一端設有第三孔口218於其另一端設有第四孔口220，在第三支架208上之一端設有第五孔口222於其另一端設有第六孔口224，在第四支架上210之一端設有第七孔口226，第五支架212之一端設有第八孔口228，其中第一支架204、第二支架206、第三支架208、第四支架210不限定於設置於U型架6前方，亦可依序設置於U型架6後方以及於第四支架210之相對位置設置第五支架212，得到的效果亦同。

為了得到更佳的飛行控制，本發明利用安定裝置196進行校正撲翼飛行器2之飛行姿態，安定裝置196包括：多邊形平衡柱236於底部側邊設有一第七軸接件230及其相對側邊設有一第八軸接件232，立柱234垂直貫穿多邊形平衡柱236，並露出立柱234之頂端及底端，立柱234之頂端軸接工字元件202之軸心，立柱234之底端軸接U型架6之底端，穩定桿238設置於多邊形平衡柱236之前額端上方，多邊形穩定件240，於側邊設有第七軸接部242及其相對側邊設有第八軸接部244，第七軸接件230及第八軸接件232分別軸接第七軸接部242及第八軸接部244，第一安定件246固接多邊形穩定件240之前額端並設置於多邊形基座165下方，於多邊形穩定件240前額端之相對位置固接第二安定件248並設置於多邊形基座165下方，第一安定件246可抬升多邊形基座165，第二安定件248則可下壓多邊形基座165，第一平衡件250，設置多邊形基座165前額端近中心位置上，第二平衡件252，設置多邊形基座165前額端相對近中心位置下，第一穩控元件254之一端固接第一凸部198，另一端則依序貫穿第一孔口214、第二孔口216、第三孔口218及第四孔口220再將第一穩控元件254之另一端固接在穩定桿238上，第二穩控元件256之一端固接穩定桿238，另一端則依序貫穿第五孔口222、第六孔口224、第七孔口226及第八孔口228並固接第二凸部200，多邊形穩定件240利用第一安定件246第二安定件248可達到穩定平衡狀態並與多邊形平衡柱236保持垂直90度角，當基座4上下擺動時，第一凸部198往上時並拉動第一穩控元件254，此時，第二凸部則會相對往下，並放掉第二穩控元件256，穩定桿238受控於第一穩控元件254及第二穩控元件256則會向左偏擺，當第一凸部198往下時，則第二凸部200往上，則會拉動穩定桿238向右偏擺，其原理同穩定桿238向左偏擺， 因此穩定桿238隨著基座4上下擺動而開始左右偏擺，由於穩定桿238左右擺動，因此多邊形平衡柱236、多邊形穩定件240、第一安定件246及第二安定件248亦隨之左右擺動，其中第一安定件246及第二安定件248永保持直線關係，又因第一安定件246設置於多邊形基座165下方，第二安定件248設置於多邊形基座165下方，利用抬升及下壓的方式使多邊形基座165跟隨永保持水平狀態，另，第一凸部198及第二凸部200亦可改分別設置在右側邊前方處及其相對右側邊前方處，所得到的效果作用相同，如第8B圖所示，第一平衡件250其安置角度與第一安定件246設置角度可為35至55度角(若以第8B圖為例，依據角的起始點開始計算θ角則為125至145度角)，第二平衡件252其設置角度與第二安定件248設置角度設置角度可為35至55度角(若以第8B圖為例，依據角的起始點開始計算θ角則為305至325度角)，如此可以使用最小空間，而取得最大平衡效果。

本發明欲提出第二實施方式進行架構伺服器，請同時參閱第9A圖、第9B圖及第9C圖，並同時參考第3A圖及第3B圖，說明本發明之另一較佳伺服器架構圖、另一較佳伺服器架構偏擺示意圖及另一較佳伺服器偏擺正視圖，實施方式如下：首先，於第一平衡桿258近中心位置處設有第九軸接件260，第二平衡桿262於近中心位置處設有第十軸接件264，在多邊形基座165具有於前額端近中心位置設有第九軸接部266及於後端近中心位置設有第十軸接部268，第九軸接件260及第十軸接件264分別軸接第九軸接部266及第十軸接部268，因此，第一平衡桿258及第二平衡桿262則可以第九軸接部266及第十軸接部268為軸心做出左右偏擺，而多邊形基座165及U型架6利用第一實施方式原先所具有之第五軸接件166及第五軸接部170以及相對設置之第六軸接件168及第六軸接部172亦可使多邊形基座165第五軸接件166及第六軸接件168為軸心左右偏擺，隨後，利用第五伺服器270、第六伺服器272及第七伺服器274分別設置在多邊形基座165之前額端近中心位置及多邊形基座165之後端近中心位置及第五軸接部170上方，第五伺服器270、第六伺服器272及第七伺服器274分別利用第一偏置桿280、第二偏置桿282及第三偏置桿284再分別連動第一平衡桿258、第二平衡桿262 及多邊形基座165，第一控制元件188、第二控制元件190、第三控制元件192及第四控制元件194之一端分別穿設基座4並固接第一制動件92、第二制動件94、第三制動件96及第四制動件98，第一控制元件188、第二控制元件190、第三控制元件192及第四控制元件194之另一端分別固接於第一平衡桿258之左側、第一平衡桿258之右側，第二平衡桿262之左側及第二平衡桿262之右側，接續參閱第9B圖，並同時參考第3A圖及第3B圖，如圖所示，為第七伺服器274正轉(順時針方向旋轉)利用第三偏置桿284以連動多邊形基座165以順時針方向偏擺，此時第一平衡桿258兩側邊所固接之第一控制元件188及第二控制元件190受控於多邊形基座165因此跟隨向上擺動，因此可使第一制動件92及第二制動件94產生作動，而第三控制元件192及第四控制元件194則因為多邊形基座165向下偏擺，使第三制動件96及第四制動件98持續下拉因此不作動，當第七伺服器274反轉(逆時針方向旋轉)其作動原理與正轉方式相同，故此不再贅述，接續參閱第9C圖，並同時參考第3A圖及第3B圖，第五伺服器270正轉可使第一平衡桿258以順時針偏擺，及第六伺服器272反轉則使第二平衡桿262以逆時針偏擺，因此第二控制元件190及第三控制元件192因受控於第一平衡桿258及第二平衡桿262跟隨向上，因此使第二制動件94及第三制動件96作動，而第五伺服器270反轉及第六伺服器272正轉，第五伺服器270及第六伺服器272同時正轉或第五伺服器270及第六伺服器272同時反轉其實施原理亦同於第五伺服器270正轉及第六伺服器272反轉，故此亦不再贅述，以上，以此實施方式進行架構則只需三件伺服器，可節省第一實施方式使用四件伺服器進行架構所花費之成本支出，另，在此實施方式，基座4設置左穿孔174及右穿孔176，第一控制元件188、第二控制元件190、第三控制元件192及第四控制元件194貫穿左穿孔174及右穿孔176如同第一實施方式，亦不再贅述。

同時參閱第1圖及第5A圖，當第五伺服器270、第六伺服器272及第七伺服器274架設完成時則可進行控制撲翼飛行器2之飛行姿態，其控制方法如下：第五伺服器270正轉及第六伺服器272反轉作動，以控制撲 翼飛行器2以順時針方向偏航；第五伺服器270反轉及第六伺服器272正轉作動，以控制撲翼飛行器2以逆時針方向偏航；第五伺服器270及第六伺服器272同時正轉作動，以控制撲翼飛行器以逆時針方向翻轉；第五伺服器270及第六伺服器272同時反轉作動，以控制撲翼飛行器2以順時針方向翻轉；第七伺服器274正轉作動以控制撲翼飛行器上仰；第七伺服器274反轉作動以控制撲翼飛行器下俯。

參閱第10A圖及第10B圖，說明本發明之平衡桿呈現倒V狀示意圖及平衡桿呈現倒V狀側面架構圖，如圖所示，若是想將第二實施方式搭配安定裝置196，只需再將多邊形基座165架設上第一架設部276及第二架設部278，第一平衡桿258以倒V狀設置於第一架設部276，第二平衡桿262以倒V狀設置於第二架設部278，其中利用三軸陀螺儀以及使用安定裝置196搭配二軸陀螺儀之實施方式與第一實施方式相同，不再贅述。

同時參閱第11A圖至第11E圖，說明本發明之翼面與基座相角差示意圖，翼面與基座相角差45度角座標圖，翼面與基座相角差45度角翼面軌跡圖，翼面與基座相角差90度角座標圖，翼面與基座相角差90度角翼面軌跡圖，首先，由於基座4是藉由第五連桿136連動擺動元件120進而連動基座4，因此基座4及第一翼面88與第二翼面90之相角差則會等同於齒輪22及第五連桿136之相角差；如第11A圖所示，本發明所採用之齒輪22及第五連桿136其相角差為自由調配，可設定在45至90度角之間，此圖則以90度角施作方式作舉例說明，如圖所示，齒輪22上所設置之第一插栓30起始點，與第五連桿136的起始點之相角差為90度角，如第11A圖至第11E圖所示，翼面相角288及翼面相角288’為第一翼面88及第二翼面90之相角位置，基座相角286及基座相角286’則為基座4之相角位置，其中，當翼面相角288及基座相角286之相角差為45度角時，第一翼面88與第二翼面90之揮動軌跡290略高於基準線292，此實施方式可使本發明得到最大升力而能源損耗則會略高(如第11B圖及第11C圖所示)，當 翼面相角288’及基座相角286’之相角差為90度角時，第一翼面88與第二翼面90之揮動軌跡290’與基準線292’為上下對稱，此實施方式可使本發明得到低能源損耗而升力則會略小如第11D圖及第11E圖所示，如此，當第三連桿26、第四連桿28及基座4產生45至90度相角差之簡諧運動時，除呈現8字型揮動軌跡外更可達到共振效應，8字型揮動軌跡可將阻力轉化為升力提高效率，而其共振效應則可達到能源再利用之效。

同時參閱第4C圖、第5D圖及第11E圖，說明本發明之基座與拍翼正半週行程揮動示意圖、翼面圓弧合力線示意圖、與翼面與基座相角差90度角翼面軌跡圖，首先，如第4C圖拍翼揮動產生翼面圓弧狀時，同時也產生如第5D圖所示之升力線162及阻力線163，為了將阻力轉化為升力，拍翼揮動之角度必須依據升力線162及阻力線163之比率改變，如此往復揮動即可形成如第11E圖所示之8字型軌跡，藉由改變曲柄128之長度，可使基座4及U型架6得以產生適合翼面最佳圓弧狀之角度，使拍翼揮動得到最佳的合力線164。

如第1圖及第3A圖及第3B圖所示，撲翼飛行器2搭載一能源產生元件(圖未示)，以供給能源給動力產生器150及第一伺服器180、第二伺服器182、第三伺服器184、第四伺服器186、第五伺服器270、第六伺服器272及第七伺服器274，其使用種類可包括：化學電池、電化電池、電化學電池、電化學池、鹼錳電池、鋅錳電池、鋰電池、鋅電池、鋅空電池、鋅汞電池、水銀電池、氫氧電池、鎂錳電池、鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳鐵電池、鎳氫電池、鋰離子電池、燃料電池、太陽能電池之其中一種或其組合之供電元件供應電力，撲翼飛行器2，可透過搭載訊號接收裝置(圖中未示)及控制晶片(圖中未示)，訊號接收裝置以接收遠端控制器(圖中未示)之遙控信號，訊號接收裝置遙控信號經過轉換之後成一控制信號，訊號接收裝置再傳送控制信號至控制晶片，控制晶片透過控制第一伺服器180、第二伺服器182、第三伺服器184、第四伺服器186、第五伺服器270、第六伺服器272及第七伺服器274，進一步達到控制該翼飛行器2之飛行姿態。

如第2B圖、第3A圖、第3B圖及第4A圖所載元件如基座 4、U型架6、第三連桿26、第四連桿28、第一框架64、第二框架70、第一控制桿76、第一固定桿78、第三框架80、第二控制桿82、第二固定桿84、第四框架80、擺動元件120、擋板156、多邊形基座165、工字元件202、多邊形平衡柱236、穩定桿238、多邊形穩定件240、第一安定件246、第二安定件248、第一平衡件250、第二平衡件252、立柱234、第一平衡桿258及第二平衡桿262使用材質為巴爾沙木、玻璃纖維、碳纖維材質或ABS塑膠等輕材質可使得增加飛行效率。

在以上實施方式所揭露之心軸件與心軸部以及軸接件與軸接部係為凹凸扣件，若施作方式軸接件為凹，則軸接部為凸，若軸接件為凸，軸接部相對為凹；心軸件為凹，則心軸部為凸，若心軸件為凸，心軸部相對為凹，以下所稱軸接件與軸接部以及心軸件與心軸部其軸接功能亦同，軸接元件可使用螺絲釘、鉚釘、拉釘、公母釘。

如上所述，本發明利用上述連桿機構之連動關係，以連動拍翼及基座使得呈現8字型之揮動軌跡，可將阻力轉化為升力提高效率，而其共振效應更可達到能源再利用之效，因為使用可調整的對稱型拍翼結構可提升升力及操控性，使飛行器變得更容易操控，以解決過去習知技術操控性不佳及飛行續航力不足的問題，利用本發明所提供之安定裝置更可使得降低生產成本。

雖然，本發明前述之實施例揭露如上，然其並非用以限訂本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內所為之更動與潤飾，均屬於本發明專利範圍之主張。關於本發明所界定之專利範圍請參考所附之申請專利範圍。

4‧‧‧基座

6‧‧‧U型架

64‧‧‧第一框架

70‧‧‧第二框架

76‧‧‧第一控制桿

82‧‧‧第二控制桿

88‧‧‧第一翼面

90‧‧‧第二翼面

92‧‧‧第一制動件

94‧‧‧第二制動件

96‧‧‧第三制動件

98‧‧‧第四制動件

165‧‧‧多邊形基座

180‧‧‧第一伺服器

182‧‧‧第二伺服器

184‧‧‧第三伺服器

186‧‧‧第四伺服器

Claims (7)

1. 一種可產生8字型軌跡之振翅結構，至少包括：一基座，該基座上設有一左軸部及一右軸部；一U型架，其二側垂直軸接該基座；一連桿機構，具有一齒輪、一第二連桿、一第三連桿及一第四連桿，該齒輪設置於該基座上，該齒輪軸接該第二連桿之一端，該第三連桿之一端軸接該左軸部，該第四連桿之一端軸接該右軸部，該第三及第四連桿之一端末套接該第二連桿之另一端，該齒輪向下穿越該基座並延設一曲柄以連接一第五連桿；一擺動元件，其前額端係軸接該第五連桿，且該擺動元件之兩側水平軸接該U型架；以及一動力機構，以帶動該齒輪進而連動該基座，使該第三及第四連桿分別各以該左軸部與該右軸部為軸心呈現8字型軌跡往復揮動。
2. 如請求項1所述之可產生8字型軌跡之振翅結構，其中該齒輪上設有一第一插栓，該曲柄具有一第一環孔，該第二連桿之一端設有一圓孔及其另一端設有一導桿，該圓孔軸接該第一插栓，該第三連桿之一端設有一第一接孔，該第三連桿之一端末設有一第一滑槽，該第四連桿之一端設有一第二接孔，該第四連桿之一端末設有一第二滑槽，該第一及第二滑槽套接該導桿，該第一及第二接孔分別軸接該左軸部及右軸部，該第五連桿之一端具有一第二插栓及其另一端具有一第三插栓，該擺動元件於前額端設置一第二環孔，該第一及第二環孔分別軸接該第二及第三插栓。
3. 如請求項1所述之可產生8字型軌跡之振翅結構，其中該基座於側邊近中心位置上設置一第一軸接件，於其相對側邊近中心位置上設置一第二軸接件，該U型架具有一第一軸接部及一第二軸接部，該第一及第二軸接件分別軸接該第一及第二軸接部；其中該U型架於該第一軸接部下方設置一第三軸接部，於該第三軸接部相對位置設置一第四軸接部，及該擺動元件於側邊約在中心位置設置一第三軸接件，於其相對側邊約在中心位置設置一第四軸接件，該第三及第四軸接件分別軸接該第三及第四軸接部。
4. 如請求項1所述之可產生8字型軌跡之振翅結構，其中該動力機構，具有一動力產生器、一動力連動件、一第一減速連動件及一第二減速連動件，該動力連動件與該動力產生器軸接並連動該第一減速連動件，該第一減速連動件連動該第二減速連動件，該第二減速連動件連動該齒輪，使得該動力產生器可驅動該齒輪及該第五連桿。
5. 如請求項1所述之可產生8字型軌跡之振翅結構，更包括一擋板，該擋板具有一左擋件、一右擋件及一限位滑槽，該左擋件固接該左軸部，該右擋件固接該右軸部，該限位滑槽套合該導桿。
6. 如請求項1所述之可產生8字型軌跡之振翅結構，其中該基座及該第三及第四連桿之相角差為45至90度角。
7. 如請求項1所述之可產生8字型軌跡之振翅結構，其中該曲柄長度，依據所揮動之翼面結構所產生之升力線與阻力線之比率而決定。