TWI610850B

TWI610850B - 無人機

Info

Publication number: TWI610850B
Application number: TW105107211A
Authority: TW
Inventors: 張景嵩; 曾世欽; 戴志宏
Original assignee: 英華達股份有限公司
Priority date: 2015-07-28
Filing date: 2016-03-09
Publication date: 2018-01-11
Also published as: US20170029106A1; TW201704096A; US10124891B2; US20170029103A1

Abstract

一種無人機包含載具本體及至少一臂組件。臂組件耦接載具本體。臂組件包含第一轉動件、第二轉動件及螺旋槳。第二轉動件耦接至第一轉動件。螺旋槳包含邊框及旋轉軸。邊框圍繞螺旋槳之外緣。旋轉軸耦接至第二轉動件。旋轉軸沿著轉動軸線延伸。第二轉動件配置以藉由使旋轉軸繞著轉動軸線轉動而轉動螺旋槳。第一轉動件配置以轉動並影響第二轉動件之移動，進而可選擇性地調整旋轉軸以使轉動軸線至少對齊第一軸線方向及第二軸線方向。

Description

無人機

本發明是有關於一種無人機。

近年來，無人駕駛飛行器(unmanned aerial vehicles,UAVs)已廣泛地使用於各種領域，例如航空拍攝、偵查、科學研究、地質調查以及遙感。一般來說，無人駕駛飛行器內建各種電子元件，藉以控制無人駕駛飛行器在多方面的操作。同時，為了導航、偵查或遙感等目的，無人駕駛飛行器有時候也需備有一或多個感測器。

然而，傳統的無人駕駛飛行器為空中載具且只能在空中移動。當天氣不佳或在航空路途中有障礙物時，傳統的無人駕駛飛行器就無法正常工作。也就是說，傳統的無人駕駛飛行器無法應付各種氣候條件或複雜的路線。

依據本發明之一實施方式，本發明提供一種無人機。無人機包含載具本體以及至少一臂組件。臂組件耦接載具本體。臂組件包含第一轉動件、第二轉動件以及螺旋槳。第二轉動件耦接至第一轉動件。螺旋槳包含邊框。邊框圍繞螺旋槳之外緣。螺旋槳還包含旋轉軸耦接至第二轉動件。旋轉軸沿著轉動軸線延伸。第二轉動件配置以藉由使旋轉軸繞著轉動軸線轉動而轉動螺旋槳。第一轉動件配置以轉動並影響第二轉動件之移動，進而可選擇性地調整旋轉軸以使轉動軸線至少對齊第一軸線方向以及第二軸線方向。

依據本發明之另一實施方式，本發明提供一種無人機。無人機包含載具本體以及至少一臂組件。臂組件包含臂膀、螺旋槳轉動件、螺旋槳以及邊框。臂膀可轉動地耦接載具本體。螺旋槳轉動件設置於臂膀之表面。螺旋槳耦接至螺旋槳轉動件。螺旋槳具有旋轉軸。旋轉軸沿著垂直於臂膀之表面之轉動軸線延伸。邊框耦接至螺旋槳之外緣。螺旋槳轉動件配置以藉由使旋轉軸繞著轉動軸線轉動而轉動螺旋槳。臂膀配置以相對載具本體轉動，進而可選擇性地調整轉動軸線至少對齊第一軸線方向以及第二軸線方向。

依據本發明之再一實施方式，本發明提供一種控制方法，用以控制無人機。無人機包含載具本體以及至少一臂組件。臂組件具有螺旋槳。螺旋槳包含螺旋槳邊框以及旋轉軸。螺旋槳邊框圍繞螺旋槳。旋轉軸沿著轉動軸線延伸。控制方法包含以下至少一者：調整旋轉軸而使旋轉軸線與實質上垂直於載具本體之頂面之第一軸線方向對齊，藉以將無人機配置為可藉由螺旋槳之推進力飛行之空中載具；以及調整旋轉軸而使旋轉軸線與實質上正交於第一軸線方向之第二軸線方向對齊，藉以將無人機配置為可藉由螺旋槳邊框接觸地面陸行之陸上載具。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

1、1’、2‧‧‧無人機

10、20‧‧‧載具本體

10a‧‧‧主模組

10b‧‧‧連接件

100‧‧‧頂面

12‧‧‧臂組件

120、220‧‧‧臂膀

121‧‧‧第一轉動件

122‧‧‧第二轉動件

123、123’、223‧‧‧螺旋槳

123a、223a‧‧‧螺旋槳邊框

123b、223b‧‧‧旋轉軸

123c‧‧‧角度調整件

123d‧‧‧可動式扇葉

124‧‧‧肩關節

14‧‧‧保護罩

160‧‧‧控制器

161‧‧‧電力單元

162‧‧‧無線通訊模組

163‧‧‧位置定位模組

164‧‧‧攝影機

165‧‧‧迷你印刷電路板

166‧‧‧處理器模組

200‧‧‧底面

220a‧‧‧長曲面

222‧‧‧螺旋槳轉動件

23‧‧‧腳架

θ‧‧‧角度

A1‧‧‧第一軸線方向

A2‧‧‧第二軸線方向

P‧‧‧旋轉平面

R‧‧‧轉動軸線

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1A圖為繪示本發明一實施方式之無人機的爆炸圖。

第1B圖為繪示第1A圖中之無人機的立體圖，其中螺旋槳的旋轉軸平行於第一軸線方向。

第1C圖為繪示第1A圖中之無人機的立體圖，其中螺旋槳的旋轉軸平行於第二軸線方向。

第1D圖為繪示第1C圖中之無人機的立體圖，其中螺旋槳的旋轉軸偏離第二軸線方向。

第2圖為繪示本發明一實施方式之無人機的立體圖。

第3A圖為繪示第2圖中之無人機沿著線段3A-3A的局部剖面圖，其中旋轉平面與每一可動式扇葉之間的夾角不為零。

第3B圖為繪示第2圖中之無人機沿著線段3A-3A的另一局部剖面圖，其中旋轉平面與每一可動式扇葉之間的夾角為零。

第4圖為根據本發明一實施方式繪示第1B圖中之無人機的立體圖。

第5圖為根據本發明一實施方式繪示第1B圖中之無人機的立體圖。

第6圖為繪示本發明一實施方式之無人機的元件的方塊圖。

第7A圖為繪示本發明一實施方式之無人機的立體圖，其中螺旋槳的旋轉軸平行於第一軸線方向。

第7B圖為繪示第7A圖中之無人機的立體圖，其中螺旋槳的旋轉軸平行於第二軸線方向。

第7C圖為繪示第7A圖中之無人機的側視圖。

第8圖為繪示本發明一實施方式之控制方法的流程圖，用以控制無人機。

第9圖為繪示本發明另一實施方式之控制方法的流程圖，用以控制無人機。

第10圖為繪示本發明一實施方式之無人機的控制方法的流程圖，用以無線地接收控制指令以控制無人機。

第11圖為繪示本發明一實施方式之無人機的控制方法的流程圖，用以產生並使用導航路線以控制無人機。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參照第1A圖至第1D圖。第1A圖為繪示本發明一實施方式之無人機1的爆炸圖。第1B圖為繪示第1A圖中之無人機1的立體圖，其中螺旋槳123的旋轉軸123b平行於第一軸線方向A1。第1C圖為繪示第1A圖中之無人機1的立體圖，其中螺旋槳123的旋轉軸123b平行於第二軸線方向A2。第1C圖為繪示第1C圖中之無人機1的立體圖，其中螺旋槳123的旋轉軸123b偏離第二軸線方向A2。無人機1包含載具本體10以及臂組件12。載具本體10包含主模組10a以及連接件10b。連接件10b分別可分離地連接至主模組10a的相反兩側。每一臂組件12包含臂膀120、第一轉動件121、第二轉動件122以及螺旋槳123。臂膀120耦接至對應之連接件10b，並配置以繞著肩關節124移動。第一轉動件121耦接至臂膀120遠離肩關節124的一端。第二轉動件122耦接至相鄰的第一轉動件121。螺旋槳123包含螺旋槳邊框123a以及旋轉軸123b。螺旋槳邊框123a圍繞螺旋槳123之外緣。旋轉軸123b耦接至相鄰的第二轉動件122。旋轉軸123b沿著轉動軸線R延伸。第二轉動件122配置以藉由使旋轉軸123b繞著轉動軸線R轉動而轉動螺旋槳123。第一轉動件121配置以轉動並影響第二轉動件122之移動，進而可選擇性地調整旋轉軸123b以使轉動軸線R至少對齊第一軸線方向A1(如第1B圖所示)以及第二軸線方向A2(如第1C圖所示)。每一螺旋槳邊框123a設置於對應之螺旋槳123的外緣。

臂組件12還包含肩關節124。肩關節124將臂膀120連接至載具本體10的連接件10b。臂組件12的臂膀120配置以繞著肩關節124並相對載具本體10轉動。因此，任兩螺旋槳123之間的距離可被調整，藉以使螺旋槳123在操作時避免結構干涉。

如第1B圖至第1D圖所示，主模組10a具有頂面100。第一軸線方向A1實質上垂直於頂面100，且第二軸線方向A2實質上正交於第一軸線方向A1。於一實施方式中，第一軸線方向A1實質上為鉛直的，且第二軸線方向A2實質上為水平的。當螺旋槳123的旋轉軸123b被調整而將轉動軸線R對齊第一軸線方向A1時，螺旋槳123所提供的推進力可使無人機1懸浮、向上移動或向下移動，以允許無人機1配置為可飛行的空中載具。當螺旋槳123的旋轉軸123b被調整而將轉動軸線R對齊第二軸線方向A2時，帶有螺旋槳邊框123a之螺旋槳123可提供車輪的功能，以將無人機1配置為可陸行的陸上載具，並藉由以螺旋槳邊框123a接觸地面而使無人機1於陸上移動。

如第1A圖至第1D圖所示，無人機1有兩個連接件10b以及四個臂組件12，且每一連接件10b連接兩個臂組件12。然而，本發明並不以此為限。舉例來說，可以預期的，無人機1可包含一或多個連接件10b，且每一連接件10b連接一或多個臂組件12。

於一實施方式中，每一第二轉動件122為動力馬達，其可藉由使旋轉軸123b繞著轉動軸線R轉動而轉動螺旋槳123以提供推進力。

如第1B圖與第6圖中之實施方式所示，無人機1還包含控制器160以及電力單元161(如第1B圖中的虛線所示)。控制器160設置於主模組10a上，配置以控制第一轉動件121之移動以及第二轉動件122之移動。電力單元161設置於主模組10a上，並配置以供電而使第一轉動件121與第二轉動件122移動。可替代地，電力單元161可設置於連接件10b上，藉以減少主模組10a的重量，或改善整個無人機1的重量分佈。

於一些實施方式中，控制器160設置於載具本體10上(例如，設置於主模組10a上或連接件10b上)，且電力單元161設置於臂組件12上。於一些實施方式中，電力單元161設置於載具本體10上(例如，設置於主模組10a上或連接件10b上)，且控制器160設置於臂組件12上。於一些實施方式中，控制器160與電力單元161皆設置於臂組件12上。

於一些實施方式中，控制器160還配置以個別地控制每一臂組件12之第一轉動件121，藉以個別地調整每一旋轉軸123b對齊複數個軸線方向中的其中一者。舉例來說，控制器160可調整兩個螺旋槳123的旋轉軸123b而使其轉動軸線R對齊第一軸線方向A1，並調整其他螺旋槳123的旋轉軸123b而使其轉動軸線R對齊第二軸線方向A2。並且，控制器160配置以控制第一轉動件121而調整螺旋槳123之旋轉軸123b，進而將轉動軸線R改變為不同於第一軸線方向A1與第二軸線方向A2之走向與角度。其他控制與轉動螺旋槳123之旋轉軸123b的組合為可預想到的，以提供無人機1不同的運動能力。

於一些實施方式中，肩關節124提供臂膀120與臂組件12橫向移動。具體來說，控制器160配置以個別地控制每一臂組件12繞著肩關節124的轉動，藉以使旋轉軸123b對齊複數個軸線方向中的其中一者。藉由使臂膀120繞著對應之肩關節124轉動而調整對應之旋轉軸123b，可改變無人機1的移動方向，如第1C圖與第1D圖所示。

可以理解的是，臂膀120的伸出與縮回允許控制無人機1的各種操作模式與靈活性。藉由使臂膀120繞著肩關節124伸出/縮回至不同配置與組合，無人機1可達到改善的可操作性。進一步來說，當導航無人機1通過更狹窄的空間時，臂膀120的縮回可將無人機1轉變為小尺寸載具而能夠示合通過狹小的空間。再者，當無人機1不被使用時，縮回的臂膀120允許無人機1佔據較小的空間，以利運輸或倉儲。

於一些實施方式中，為了控制無人機1的移動，控制器160配置以個別地控制每一臂組件12之第二轉動件122之動作，藉以個別地使每一螺旋槳123以不同的轉速或以不同的方向轉動。因此，當無人機1操作為空中載具或陸上載具時，無人機1的移動方向可藉由調整螺旋槳123的轉速之間的差值而改變。在這種方式下，螺旋槳123之間在無人機1的任何操作期間的結構干涉可被預先考慮，且肩關節124在一些實施方式中可被省略。

請參照第2圖、第3A圖以及第3B圖。第2圖為繪示本發明一實施方式之無人機1’的立體圖。第3A圖為繪示第2圖中之無人機1’沿著線段3A-3A的局部剖面圖，其中旋轉平面P與每一可動式扇葉123d之間的夾角不為零。第3B圖為繪示第2圖中之無人機1’沿著線段3A-3A的另一局部剖面圖，其中旋轉平面P與每一可動式扇葉123d之間的夾角為零。每一螺旋槳123’具有旋轉平面P，並包含螺旋槳邊框123a、旋轉軸123b、角度調整件123c以及複數個可動式扇葉123d。旋轉軸123b耦接至對應之第二轉動件122。角度調整件123c耦接至旋轉軸123b。可動式扇葉123d耦接至角度調整件123c。角度調整件123c配置以調整旋轉平面P與可動式扇葉123d之間的角度θ。當角度θ不為零時，螺旋槳123’可產生推進力，因此無人機1’可因推進力而移動並可如空中載具或海上載具般操作。當角度θ為零時，螺旋槳123’不產生推進力。在此配置之下，無人機1’可如陸上載具般操作，其可藉由螺旋槳邊框123a如車輪在地面上滾動般轉動而移動。藉著此配置，由於角度θ為零，相對於旋轉平面P並不會有橫向的推進力，因此可改善陸上載具在地面上行走時的穩定性。

其他關於第2圖的無人機1’的細節與第1B圖的無人機1相同，因此為了簡明而於此不再重複敘述。

請參照第4圖以及第5圖。第4圖為根據本發明一實施方式繪示第1B圖中之無人機1的立體圖。第5圖為根據本發明一實施方式繪示第1B圖中之無人機1的立體圖。無人機1還包含保護罩14。在第5圖的實施方式中，保護罩14由螺旋槳邊框123a延伸，並包圍整個螺旋槳123。而第4圖的實施方式為無人機的較輕量化版本，保護罩14可只包圍螺旋槳123的一部分。在第4圖的實施方式中，保護罩14耦接至臂組件12而未連接至螺旋槳邊框123a。具體來說，保護罩14耦接至臂組件12的第一轉動件121。在螺旋槳123的轉動期間，保護罩14可保護螺旋槳123以避免被可能造成損壞的物件損壞。第4圖與第5圖的實施方式繪示保護罩14為網狀結構。可替代的形式包含帶有較大或較小孔洞的網孔(mesh)，以及不同形狀之孔洞 (例如鑽石型、矩形、圓形、橢圓形以及多面體)。並且，雖然每一保護罩14繪示為球形，但其他設計形狀也是可以預想得到的，例如具有不規則的、不均勻的、有邊緣的或鋸齒狀表面。較佳地，每一保護罩14具有空氣動力學的形狀與形式，以在無人機1移動於空中時減少空氣阻力。進一步來說，每一保護罩14較佳地具有適當的孔徑與形狀以供氣流通過，藉以不減少螺旋槳123的推進力與效率。因此，結合前述保護罩14設計的不同實施方式，在此皆是可預想得到的。

於一些實施方式中，保護罩14可拆卸地連接至螺旋槳邊框123a。於一些實施方式中，保護罩14與螺旋槳邊框123a為一體成型的。在第4圖的實施方式中，保護罩14耦接至臂組件12而未連接至螺旋槳邊框123a。具體來說，保護罩14耦接至臂組件12的第一轉動件121，如第4圖所示。

請參照第6圖，其為繪示本發明一實施方式之無人機1的元件的方塊圖。無人機1還包含無線通訊模組162、位置定位模組163(例如全球定位系統)、攝影機164、迷你印刷電路板165以及處理器模組166。儘管繪示為分離的單元，迷你印刷電路板165與控制器160也可為相同單元。無線通訊模組162設置於主模組10a上，並電性連接至控制器160。無線通訊模組162配置以接收控制指令，控制指令用以操作控制器160。位置定位模組163設置於主模組10a上，並電性連接至處理器模組166。位置定位模組163配置以產生位置資料。處理器模組166配置以根據位置資料產生導航路線，以及根據導航路線產生導航指令，導航指令用以控制控制器160去影響無人機1之移動。攝影機164設置於主模組10a上，並可設置於連接件10b上。攝影機164配置以產生影像資料。迷你印刷電路板165設置於主模組10a上。迷你印刷電路板165配置以處理影像資料。無線通訊模組162還配置以傳輸經處理之影像資料至遠端裝置。

根據攝影機164、無線通訊模組162或位置定位模組163所接收之資料，無人機1可控制臂組件12及/或供電至臂組件12之電力單元161，藉以將無人機1配置/重新配置為空中或陸上載具。無人機1接著根據此配置而供電/控制其操作或運動。舉例來說，無人機1在配置為在空氣中推進的空中載具的情況之下可降落至路面，其可藉由位置定位模組163及/或攝影機164偵測是否已接近路面，確定抵達路面時，處理器模組166可透過控制器160操作臂組件12，以重新配置無人機1為以車輪移動之陸上載具，並繼續沿著所規劃的路徑前進。

在另一個例子中，位置定位模組163可分析通過狹窄空間地形的路線，並可藉由攝影機164的視覺偵測進行確認，欲通過狹窄空間時，臂組件12繞著肩關節124轉動並縮回以使無人機1的尺寸變小。另外，可減少推進速度，以較慢地或更小心地導航無人機1通過此狹窄空間。

請參照第7A圖以及第7B圖。第7A圖為繪示本發明一實施方式之無人機2的立體圖，其中螺旋槳223的旋轉軸223b平行於第一軸線方向A1。第7B圖為繪示第7A圖中之無人機2的立體圖，其中螺旋槳223的旋轉軸223b平行於第二軸線方向A2。無人機2包含臂膀220、螺旋槳轉動件222、螺旋槳 223以及螺旋槳邊框223a。螺旋槳邊框223a環繞螺旋槳223的周緣。臂膀220可轉動地耦接載具本體20。具體來說，每一臂膀220為長圓柱體，並具有長曲面220a。長曲面220a的一部分可轉動地耦接至載具本體20。更詳細來說，臂膀220設置於沿著載具本體20的周緣延伸之腔體內，致使臂膀220之長曲面220a的一部位壟罩於腔體內。螺旋槳轉動件222設置於臂膀220的長曲面220a的暴露彎曲部位。螺旋槳223耦接至相鄰之螺旋槳轉動件222，並具有旋轉軸223b沿著轉動軸線R延伸。旋轉軸223b連接至螺旋槳轉動件222，並由暴露的長曲面220a垂直地延伸。螺旋槳轉動件222配置以藉由使旋轉軸223b繞著轉動軸線R轉動而轉動螺旋槳223。臂膀220配置以相對載具本體20轉動，進而可選擇性地調整轉動軸線R至少對齊第一軸線方向A1以及第二軸線方向A2。當臂膀220相對載具本體20轉動時，長曲面220a壟罩於腔體內的一部位變成暴露出，而另一部位則變成壟罩於腔體內。也就是說，臂膀220可繞著載具本體20的腔體滾/轉，而此腔體夾持著臂膀220。每一螺旋槳邊框223a耦接至對應之螺旋槳223的外緣，並形成輪框。

與前述之實施方式相同，當螺旋槳223的旋轉軸223b被調整而大致上使轉動軸線R對齊第一軸線方向A1時，螺旋槳223所提供的推進力可使無人機2懸浮、向上移動或向下移動，以允許無人機2配置為可飛行的空中載具。當螺旋槳223的旋轉軸223b被調整而大致將轉動軸線R對齊第二軸線方向A2時，帶有螺旋槳邊框223a之螺旋槳223可提供車輪的功能，以將無人機2配置為可陸行的陸上載具。

於一些實施方式中，無人機2也包含第1B圖中的控制器160。控制器160設置於載具本體20中，並配置以控制臂膀220與螺旋槳轉動件222。具體來說，如前文所描述，於一些實施方式中，控制器160還配置以個別地控制臂膀220相對載具本體20轉動，進而可選擇性地調整轉動軸線R至少對齊第一軸線方向A1或第二軸線方向A2。並且，於一些實施方式中，為了控制無人機2的車輛運動，控制器160還配置以個別地控制螺旋槳轉動件222以調整螺旋槳223之轉速。因此，當無人機2操作為空中載具或陸上載具時，無人機2的移動方向可藉由調整螺旋槳223的轉速之間的差值而改變。

於一些實施方式中，無人機2的螺旋槳223可替換為第2圖、第3A圖與第3B圖所示之螺旋槳123’，藉以改善陸上載具在地面上行走時的穩定性，如前文所描述。

如第7A圖與第7B圖所示，無人機2有兩個臂組件22，且每一個臂組件22具有兩個鄰接的螺旋槳轉動件222。然而，本發明並不以此為限。舉例來說，可以預想得到無人機2可包含更多臂組件22設置於載具本體20的周緣，且每一臂組件22鄰接一或多個螺旋槳轉動件222。也就是說，雖然載具本體20呈矩形，但載具本體20可為具有三個或更多個側邊的多邊形。

如第7A圖與第7B圖所示，無人機2還包含耦接至載具本體20的足部，例如腳架23。當無人機2以空中載具的配置著陸時，腳架23可支撐載具本體20，並避免載具本體20的底面200直接接觸地面。請參照第7C圖，其為繪示第7A圖中之無人機2的側視圖。當無人機2配置為陸上載具時，螺旋槳邊框223a相對於載具本體20的底面200的高度大於腳架23相對於底面200的高度，因此腳架23並不會阻礙無人機2以螺旋槳邊框223a作為車輪行走時的移動。

於一些實施方式中，無人機2還可包含第1B圖所示之電力單元161、第4圖與第5圖所示之保護罩14以及第9圖所示之無線通訊模組162、位置定位模組163、攝影機164、迷你印刷電路板165與處理器模組166。這些元件的功能以及這些元件之間的連接關係如前文所描述，因此為了簡明而在此不再贅述。

請參照第8圖，其為繪示本發明一實施方式之控制方法的流程圖，用以控制無人機。無人機包含載具本體以及耦接至載具本體之至少一臂組件。臂組件包含轉動件以及螺旋槳。轉動件配置以藉由使旋轉軸繞著轉動軸線轉動而轉動螺旋槳。螺旋槳包含螺旋槳邊框以及旋轉軸。螺旋槳邊框圍繞螺旋槳的外緣。螺旋槳的旋轉軸耦接至轉動件，並沿著轉動軸線延伸。轉動件配置以藉由使旋轉軸繞著轉動軸線轉動而轉動螺旋槳。本控制方法可先進行步驟S101，其中轉動件係被轉動以調整旋轉軸進而使轉動軸線與實質上垂直於載具本體之頂面之第一軸線方向對齊，藉以將無人機配置為可藉由螺旋槳之推進力飛行之空中載具。本控制方法接著進行步驟S102，其中轉動件係被轉動以調整旋轉軸進而使轉動軸線與實質上正交於第一軸線方向之第二軸線方向對齊，藉以將無人機重新配置為可藉由螺旋槳邊框接觸地面陸行之陸上載具。可以預想得到的是，本控制方法也可藉由先將無人機配置為步驟S102所述之陸上載具，接著再重新配置為步驟S101所述之空中載具。

請參照第9圖，其為繪示本發明另一實施方式之控制方法的流程圖，用以控制無人機。無人機包含載具本體以及耦接至載具本體之至少一臂組件。臂組件包含臂膀以及螺旋槳。臂膀可轉動地連接至載具本體。螺旋槳包含螺旋槳邊框以及旋轉軸。螺旋槳邊框圍繞螺旋槳的外緣。螺旋槳的旋轉軸沿著垂直於臂膀之表面的轉動軸線延伸。本控制方法可先進行步驟S201，其中臂膀相對載具本體被轉動以調整旋轉軸進而使轉動軸線與實質上垂直於載具本體之頂面之第一軸線方向對齊，藉以將無人機配置為可藉由螺旋槳之推進力飛行之空中載具。本控制方法接著進行步驟S202，其中臂膀相對載具本體被轉動以調整旋轉軸進而使轉動軸線與實質上正交於第一軸線方向之第二軸線方向對齊，藉以將無人機重新配置為可藉由螺旋槳邊框接觸地面陸行之陸上載具。與第8圖的實施方式相同，本控制方法的步驟順序可以對調，即先將無人機配置為陸上載具，接著再將無人機重新配置為空中載具。

請參照第10圖，其為繪示本發明一實施方式之無人機的控制方法的流程圖，用以無線地接收控制指令以控制無人機。於一些實施方式中，除了載具本體與臂組件之外，無人機還包含控制器以及無線通訊模組。為了進行前述步驟(亦即，第8圖中的步驟或第9圖中的步驟)，本控制方法可先進行步驟S301，其中用以操作控制器之控制指令被無線通訊模組接收。本控制方法接著進行步驟S302，其中控制指令被控制器執行，藉以調整旋轉軸並將無人機配置為空中載具或陸上載具。

請參照第11圖，其為繪示本發明一實施方式之無人機的控制方法的流程圖，用以產生並使用導航路線以控制無人機。於一些實施方式中，除了載具本體與臂組件之外，無人機還包含位置定位模組。本控制方法可先進行步驟S401，其中位置資料利用位置定位模組產生。本控制方法接著進行步驟S402，其中導航路線至少利用位置資料產生。本控制方法接著進行步驟S403，其中無人機根據導航路線而被配置為空中載具或陸上載具(例如，藉由進行第8圖中的步驟或第9圖中的步驟)。本控制方法接著進行步驟S404，其中無人機根據導航路線移動。

由以上對於本發明之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，本發明的無人機可為一種兩棲載具(例如，可移動於空中與陸上)。如圖式所示，無人機包含模組化的部件/單元。模組化的設計提供了運輸、倉儲以及部件更換或更新的便利性。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧無人機

10‧‧‧載具本體

10a‧‧‧主模組

10b‧‧‧連接件

100‧‧‧頂面

12‧‧‧臂組件

120‧‧‧臂膀

121‧‧‧第一轉動件

122‧‧‧第二轉動件

123‧‧‧螺旋槳

123a‧‧‧螺旋槳邊框

123b‧‧‧旋轉軸

124‧‧‧肩關節

160‧‧‧控制器

161‧‧‧電力單元

A1‧‧‧第一軸線方向

R‧‧‧轉動軸線

Claims

一種無人機，包含一載具本體以及耦接該載具本體之至少一臂組件，該臂組件包含：一第一轉動件；一第二轉動件，耦接至該第一轉動件；以及一螺旋槳，包含一邊框，該邊框圍繞該螺旋槳之一外緣，該螺旋槳還包含一旋轉軸耦接至該第二轉動件；其中該旋轉軸沿著一轉動軸線延伸，且該第二轉動件配置以藉由使該旋轉軸繞著該轉動軸線轉動而轉動該螺旋槳；以及其中該第一轉動件配置以轉動並影響該第二轉動件之移動，進而可選擇性地調整該旋轉軸以使該轉動軸線至少對齊一第一軸線方向以及一第二軸線方向。
如請求項第1項所述之無人機，其中該載具本體包含：一主模組；以及一連接件，可分離地連接至該主模組，其中該臂組件連接至該連接件。
如請求項第1項所述之無人機，還包含：一控制器，配置以控制該第一轉動件之移動以及該第二轉動件之移動；以及一電力單元，配置以供電而使該第一轉動件與該第二轉動件移動。
如請求項第3項所述之無人機，還包含複數個該臂組件，其中該控制器配置以個別地控制每一該些臂組件之該第一轉動件之移動，藉以個別地調整每一該些旋轉軸對齊複數個軸線方向中的其中一者。
如請求項第3項所述之無人機，還包含複數個該臂組件，其中該控制器配置以個別地控制每一該些臂組件之該第二轉動件之移動，藉以個別地使每一該些螺旋槳以不同的一轉速或以不同的一方向轉動。
如請求項第3項所述之無人機，還包含一肩關節，該肩關節將該臂組件連接至該載具本體，其中該臂組件配置以繞著該肩關節並相對該載具本體轉動。
如請求項第6項所述之無人機，還包含複數個該臂組件，其中該控制器配置以個別地控制每一該些臂組件繞著該肩關節的轉動，藉以使每一該些旋轉軸對齊複數個軸線方向中的其中一者。
如請求項第1項所述之無人機，其中該第一轉動件為一長圓柱體，設置於沿著該載具本體的周緣延伸之一腔體內，致使該長圓柱體之一長曲面的一部位壟罩於該腔體內；以及其中該第二轉動件設置於該長圓柱體之一暴露曲面，該旋轉軸連接至該第二轉動件，並由該暴露曲面垂直地延伸。
如請求項第1項所述之無人機，其中該第一軸線方向實質上垂直於該載具本體之一頂面，且該第二軸線方向實質上正交於該第一軸線方向。
一種無人機，包含：一載具本體；以及至少一臂組件，包含：一臂膀，可轉動地耦接該載具本體；一螺旋槳轉動件，設置於該臂膀之一表面；一螺旋槳，耦接至該螺旋槳轉動件，該螺旋槳具有一旋轉軸，該旋轉軸沿著垂直於該臂膀之該表面之一轉動軸線延伸；以及一邊框，耦接至該螺旋槳之外緣；其中該螺旋槳轉動件配置以藉由使該旋轉軸繞著該轉動軸線轉動而轉動該螺旋槳，且該臂膀配置以相對該載具本體轉動，進而可選擇性地調整該轉動軸線至少對齊一第一軸線方向以及一第二軸線方向。
如請求項第10項所述之無人機，還包含一控制器以及複數個該臂組件，該控制器設置於該載具本體中，其中該控制器配置以個別地控制該些臂組件之該些螺旋槳轉動件，藉以調整每一該些螺旋槳之一轉速。
如請求項第11項所述之無人機，其中該臂膀為一長圓柱體，而該臂膀之該表面為一長曲面；以及其中該長曲面可轉動地耦接至該載具本體。
一種控制方法，用以控制一無人機，該無人機包含一載具本體以及至少一臂組件，該臂組件具有一螺旋槳，該螺旋槳包含一螺旋槳邊框以及一旋轉軸，該螺旋槳邊框圍繞該螺旋槳，該旋轉軸沿著一轉動軸線延伸，該控制方法包含以下至少一者：調整該旋轉軸而使該旋轉軸線與實質上垂直於該載具本體之一頂面之一第一軸線方向對齊，藉以將該無人機配置為可藉由該螺旋槳之推進力飛行之一空中載具；以及調整該旋轉軸而使該旋轉軸線與實質上正交於該第一軸線方向之一第二軸線方向對齊，藉以將該無人機配置為可藉由該螺旋槳邊框接觸地面陸行之一陸上載具。
如請求項第13項所述之控制方法，其中該無人機還包含一控制器以及一無線通訊模組，該控制方法還包含：藉由該無線通訊模組接收一控制指令，該控制指令用以操作該控制器；以及藉由該控制器執行該控制指令，藉以調整該旋轉軸並將該無人機配置為一空中載具或一陸上載具。
如請求項第13項所述之控制方法，其中該無人機還包含一位置定位模組，該控制方法還包含：利用該位置定位模組產生一位置資料；至少利用該位置資料產生一導航路線；根據該導航路線將該無人機配置為一空中載具或一陸上載具；以及根據該導航路線移動該無人機。