专利名称：推进装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种推进装置及其控制方法，特别是一种利用履带进行推进的推进装置及其控制方法。
背景技术：
为适应各种不同的需求，各种推进装置不断推陈出新。部分的推进装置适合于陆地上使用，部分的推进装置适合于流体中使用。其中，适合流体中使用的推进装置发展较为缓慢，目前仍局限于几种推进方式。举例来说，潜水艇利用涡卷式叶片的转动来提供单一方向的推力。因此，潜水艇只能朝某一方向移动，即使调整涡卷式叶片的喷射方向，也无法让推进方式有太多的变化，使得其行进模式有相当多的限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种推进装置及其控制方法，其利用履带及其叶片的设计，使得推进装置及其控制方法能够产生各种不同的推进方式。为了实现上述目的，本发明提供了一种推进装置，其中，包括一载体；以及—第一履带，设置于该载体上，该第一履带包括多个第一叶片，沿着该第一履带的周缘排列；一驱动单元，驱动各该第一叶片沿着该第一履带的周缘绕行；及一转向单元， 用以转动各该第一叶片，以使各该第一叶片在一第一状态与一第二状态之间转换，该第一状态为各该第一叶片的法线方向与绕行方向平行，该第二状态为各该第一叶片的法线方向与绕行方向垂直。上述的推进装置，其中，该转向单元在各该第一叶片绕行于一预定范围内，渐进式转动各该第一叶片。上述的推进装置，其中，该转向单元在各该第一叶片绕行于一转角处，瞬间式转动各该第一叶片。上述的推进装置，其中，该载体具有相对的一第一表面及一第二表面，该转向单元转动各该第一叶片，以使位于该第一表面的各该第一叶片为该第一状态，并使位于该第二表面的各该第一叶片为该第二状态。上述的推进装置，其中，该载体具有一第一表面、一第二表面、一第三表面及一第四表面，该第一表面、该第三表面、该第二表面及该第四表面依序连接，该转向单元转动各该第一叶片，以使位于该第三表面及该第四表面的各该第一叶片为该第一状态，并使位于该第一表面及该第二表面为该第二状态。上述的推进装置，其中，该载体具有一第一表面、一第二表面、一第三表面及一第四表面，该第一表面、该第三表面、该第二表面及该第四表面依序连接，该转向单元转动各该第一叶片，以使位于该第三表面的各该叶片为该第一状态，并使位于该第一表面、该第二表面及该第四表面的各该第一叶片为该第二状态。上述的推进装置，其中，该推进装置还包括一第二履带，该第一履带及该第二履带相互平行，且该第一履带及该第二履带的宽度相等。上述的推进装置，其中，该推进装置还包括一第二履带及一第三履带，该第一履带设置于该第二履带及该第三履带之间，该第一履带、该第二履带及该第三履带相互平行，且该第一履带的宽度等于该第二履带及该第三履带的宽度之和。上述的推进装置，其中，该推进装置还包括一第二履带、一第三履带及一第四履带，该第一履带及该第二履带设置于该第三履带及该第四履带之间，该第一履带、该第二履带、该第三履带及该第四履带相互平行，且该第一履带、该第二履带、该第三履带及该第四履带的宽度相等。为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种推进装置的控制方法，其中，该推进装置包括一载体及一第一履带，该第一履带设置于该载体上，该第一履带包括多个第一叶片，各该第一叶片沿该第一履带的周缘排列，该控制方法包括驱动各该第一叶片沿着该第一履带的周缘绕行；以及转动各该第一叶片，以使各该第一叶片在一第一状态及一第二状态之间转换，该第一状态为各该第一叶片的法线方向与绕行方向平行，该第二状态为各该第一叶片的法线方向与绕行方向垂直。上述的推进装置的控制方法，其中，转动各该第一叶片的步骤在各该第一叶片绕行于一预定范围内，渐进式转动各该第一叶片。上述的推进装置的控制方法，其中，转动各该第一叶片的步骤在各该第一叶片绕行于一转角处，瞬间式转动各该第一叶片。上述的推进装置的控制方法，其中，该载体具有相对的一第一表面及一第二表面， 在转动各该第一叶片的步骤中，位于该第一表面的各该第一叶片为该第一状态，位于该第二表面的各该第一叶片为该第二状态。上述的推进装置的控制方法，其中，该载体具有一第一表面、一第二表面、一第三表面及一第四表面，该第一表面、该第三表面、该第二表面及该第四表面依序连接，在转动各该第一叶片的步骤中位于该第三表面及该第四表面的各该第一叶片为该第一状态，位于该第一表面及该第二表面的各该第一叶片为该第二状态。上述的推进装置的控制方法，其中，该载体具有一第一表面、一第二表面、一第三表面及一第四表面，该第一表面、该第三表面、该第二表面及该第四表面依序连接，在转动各该第一叶片的步骤中，位于该第三表面的各该第一叶片为该第一状态，位于该第一表面、 该第二表面及该第四表面的各该第一叶片为该第二状态。上述的推进装置的控制方法，其中，该推进装置还包括一第二履带，该第二履带包括多个第二叶片，该第一履带及该第二履带相互平行，且该第一履带及该第二履带的宽度相等，该控制方法还包括驱动各该第二叶片沿着该第二履带的周缘绕行；以及转动各该第二叶片，以使各该第二叶片在该第一状态与该第二状态之间转换。上述的推进装置的控制方法，其中，在驱动各该第一叶片及各该第二叶片的步骤中，各该第一叶片与该第二叶片的绕行方向相同，各该第一叶片与各该第二叶片的绕行速
6度不同。上述的推进装置的控制方法，其中，在驱动各该第一叶片及各该第二叶片的步骤中，各该第一叶片与该第二叶片的绕行方向相反，各该第一叶片与各该第二叶片的绕行速度相同。上述的推进装置的控制方法，其中，该载体具有相对的一第一表面及一第二表在驱动各该第一叶片及各该第二叶片的步骤中，各该第一叶片与各该第二叶片的绕行方向相同，各该第一叶片与各该第二叶片的绕行速度相同；在转动各该第一叶片及各该二叶片的步骤中，位于该第一表面的各该第一叶片及位于该第二表面的该第二叶片为该第一状态，位于该第二表面的各该第一叶片及位于该第一表面的各该第二叶片为该第二状态。上述的推进装置的控制方法，其中，该推进装置还包括一第二履带及一第三履带， 该第二履带包括多个第二叶片，该第三履带包括多个第三叶片，该第一履带设置于该第二履带及该第三履带之间，该第一履带、该第二履带及该第三履带相互平行，且该第一履带的宽度等于该第二履带及该第三履带之和，该控制方法还包括驱动各该第二叶片沿着该第二履带的周缘绕行；转动各该第二叶片，以使各该第二叶片在该第一状态与该第二状态之间转换；驱动各该第三叶片沿着该第三履带的周缘绕行；以及转动各该第三叶片，以使各该第三叶片在该第一状态与该第二状态之间转换。上述的推进装置的控制方法，该载体具有相对的一第一表面及一第二表面；在驱动各该第一叶片、各该第二叶片及各该第三叶片的步骤中，各该第一叶片、各该第二叶片与各该第三叶片的绕行方向相同，各该第一叶片、各该第二叶片与各该第三叶片的绕行速度相同；在转动各该第一叶片、各该第二叶片及各该第三叶片的步骤中，位于该第二表面的各该第一叶片、位于该第一表面的各该第二叶片及位于该第一表面的各该第三叶片为该第一状态，位于该第一表面的各该第一叶片、位于该第二表面的各该第二叶片及位于该第二表面的各该第三叶片为该第二状态。上述的推进装置的控制方法，其中，该推进装置还包括一第二履带、一第三履带及一第四履带，该第二履带包括多个第二叶片，该第三履带包括多个第三叶片，该第四履带包括多个第四叶片，该第一履带及该第二履带设置于该第三履带及该第四履带之间，该第一履带、该第二履带、该第三履带及该第四履带相互平行，且该第一履带、该第二履带、该第三履带及该第四履带的宽度相等，该控制方法包括驱动各该第二叶片沿着该第二履带的周缘绕行；转动各该第二叶片，以使各该第二叶片在该第一状态与该第二状态之间转换；驱动各该第三叶片沿着该第三履带的周缘绕行；转动各该第三叶片，以使各该第三叶片在该第一状态与该第二状态之间转换；驱动各该第四叶片沿着该第四履带的周缘绕行；以及转动各该第四叶片，以使各该第四叶片在该第一状态与该第二状态之间转换。本发明的技术效果在于本发明利用履带及其叶片的设计，使得推进装置及其控制方法能够产生各种不同的推进方式。其以履带形式为基础，带动可改变方向的叶片，以其推动水流，并通过挡片的变化，产生多种行进方向。本发明为高扭力的行进系统，可以在陆上、水中、水底甚至烂泥巴里通用。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为第一实施例的推进装置的示意图；图2为图1的履带的示意图；图3A IBB为转向单元与叶片的示意图；图4A 4B为第一实施例的推进装置的几种动作示意图；图5为第二实施例的推进装置的示意图；图6A 6B为转向单元的第一转换挡板与转向挡块的动作示意图；图7A 7D为第二实施例的推进装置的几种动作示意图；图8为第三实施例的推进装置的示意图；图9A 9D为第三实施例的推进装置的几种动作示意图；图10为第四实施例的推进装置的示意图；图IlA IlD为第四实施例的推进装置的一种动作示意图；图12A 12D为第四实施例的推进装置的一种动作示意图；图13A 13D为第四实施例的推进装置的一种动作示意图；图14为第五实施例的推进装置的示意图；图15A 15E为第五实施例的推进装置的一种动作示意图；图16为第六实施例的推进装置的示意图。其中，附图标记100、200、300、400、500、600 推进装置110 载体111 第一表面112 第二表面113 第三表面114第四表面120,220,320 履带121 叶片122 驱动单元123、223、323 转向单元123a 连杆123b弹簧挡块123c转向挡块123d复位弹簧123e转换挡板223el、323el 第一转换挡板
223e2、323e2 第二转换挡板
323e3第三转换挡板
323e4第四转换挡板
420a,520a,620a第—-履带
420b,520b,620b第二履带
421a、521a、621a第—-叶片
421b,521b,621b第二叶片
520c,620c 第三履带
521c,621c 第三叶片
620d第四履带
621d第四叶片
C绕行方向
F推力
F4UF51 第一推力
F42、F52 第二推力
F53第三推力L 法线R 预定范围S 斜面W4UW5UW61 第一履带的宽度W42、W52、W62 第二履带的宽度W53、W63第三履带的宽度W64第四履带的宽度
具体实施例方式下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述第一实施例请参照图1 2，图1为第一实施例的推进装置的示意图，图2为图1的履带的示意图。推进装置100包括一载体110及一履带120。履带120设置于载体110上。通过履带120的绕转，可以带动载体110在流体中(例如是水中)运动。如图1所示，载体110具有一第一表面111、一第二表面112、一第三表面113及一第四表面114，第一表面111、第三表面113、第二表面112及第四表面114依序连接。如图2所示，履带120包括数个叶片(paddle) 121、驱动单元122及转向单元 123 (图2仅为转向单元123的转换挡板12 ,转向单元123的其余组件于图3A 3B)。叶片121沿着履带120的周缘排列，且为类似划桨的平板状结构。驱动单元122驱动各个叶片121沿着履带120的周缘绕行。驱动单元122例如是动力滚轮或惰轮。在本实施例中， 其中的一驱动单元122为动力滚轮，另一驱动单元122为惰轮。转向单元123在各个叶片121绕行的过程中，转动各个叶片121，以使叶片121朝向不同的方向。转向单元123例如是机械式结构、电子式结构或磁性结构，在本实施例中，以机械式结构说明如下。请参照图3A ;3B，其为转向单元123与叶片121的示意图。本实施例的转向单元 123包括多个连杆123a、多个弹簧挡块123b、多个转向挡块123c、多个复位弹簧123d及一转换挡板12；3 请参见图2，转换挡板12 沿着履带120的周缘设置。如图3AJB所示， 每个叶片121对应一个连杆123a、一个弹簧挡块123b、一个转向挡块123c及一个复位弹簧 123d。连杆123a的一端连接于叶片121，弹簧挡块12 及转向挡块123c设置于连杆123a 上，复位弹簧123d套接于连杆123a上。弹簧挡块12 抵靠于复位弹簧123d的一端，转向挡块123c设置于对应转换挡板12 的位置。如图3A所示，叶片121尚未绕行到转换挡板12 的位置时，复位弹簧123d推抵弹簧挡块123b，以使叶片121的法线方向L维持于平行绕行方向C的第一状态。如图;3B所示，在叶片121进入转换挡板12 后，转换挡板12 将推抵转向挡块 123c,以使叶片121的法线方向L维持于垂直绕行方向C的第二状态。如图3A ;3B所示，本实施例的转换挡板12 具有一斜面S，所以转换挡板12 以渐进式推抵转向挡块123c来转动。也就是说，转向单元123在各个叶片121绕行于一预定范围R内，渐进式转动各叶片121。在另一实施例中，转向单元123也可以采用电控或其它的机械设计，来瞬间转动叶片121。举例来说，转向单元123可以设置于履带120的转角处，使得各个叶片121绕行于转角处时，转向单元123瞬间式转动各个叶片121。请参照图2及图3A :3B，本实施例的转换挡板12 固定式设置于邻近第二表面 112处。因此，在各个叶片121绕行到第二表面112时，转向单元123将开始转动各个叶片 121，以使绕行到第二表面112处的各个叶片121由第一状态改变为第二状态。叶片121为第一状态时(例如位于第一表面111处的叶片121)，叶片121相对于流体将产生较大的推力，以推动载体110前进。叶片121为第二状态时(例如位于第二表面112处的叶片121)，叶片121相对于流体将产生较小的阻力，以减少载体110前进的阻力。请参照图4A 4B，其为第一实施例的推进装置100的几种动作示意图。第一实施例的推进装置100在以下控制方法下，将产生几种不同的动作。如图4A所示，驱动单元 122驱动各个叶片121沿着履带120的周缘逆时针绕行，且转向单元123(参见图3A 转动各个叶片121，以使位于第一表面111的各个叶片121为第一状态，并使位于第二表面 112的各个叶片121为第二状态。此时各个叶片121相对流体在第一表面111处将产生一向左的推力F，而使推进装置100向左前进。如图4B所示，驱动单元122驱动该些叶片121沿着履带120的周缘顺时针绕行。 此时位于第一表面111的各个叶片121相对流体在第一表面111处将产生一向右的推力F， 而使推进装置100向右前进。当然，在另一实施例中，转换挡板12 也可固定式设置于邻近第一表面111处。在各个叶片121进入第一表面111时，转向单元123将开始转动各个叶片121，以进入第一表面111的各个叶片121由第一状态改变为第二状态。第二实施例请参照图5，其为第二实施例的推进装置200的示意图，本实施例的推进装置200与第一实施例的推进装置100不同之处在于第二实施例的转向单元223包括两个转换挡板 (第一转换挡板223el及第二转换挡板22;3e2，转向单元223的其余组件于图6A 6B中)。 第一转换挡板22;3el以可活动式的方式(可靠近转向挡块123c或远离图6A 6B的转向挡块123c)设置于邻近第一表面111处。第二转换挡板22;3e2以可活动的方式(可靠近转向挡块123c或远离图6A 6B的转向挡块123c)设置于邻近第二表面112处，其余相同之处不再重复叙述。至于第一转换挡板22;3el与第二转换挡板22;3e2的活动方式，例如可以于驱动单元122的旋转轴的轴向进行移动运动，使第一转换挡板223el与第二转换挡板 223e2选择性地靠近或远离转向挡块123c。当第一转换挡板223el或第二转换挡板223e2 靠近转向挡块123c时，便可发挥作用使得叶片121转换为第二或第一状态。请参照图6A 6B，其为转向单元223的第一转换挡板223el与转向挡块123c的动作示意图。如图6A所示，当第一转换挡板22;3el于Y轴方向上靠近转向挡块123c，而使转换档板223el位于转向挡块123c的X轴的行径路径上时，转向挡块123c与第一转换挡板223el将会接触而发挥作用，使得叶片121被转动成如图;3B所示的第二状态。如图6B 所示，当第一转换挡板223e2于Y轴方向上远离转向挡块123c，而使转换挡板22加1不位于转向挡块123c的X轴的行径路径上时，转向挡块123c与第一转换挡板223el将不会接触而不会发挥作用，使得叶片121不被转动，而成为如图3A所示的第一状态。所以，在本实施例中，通过转向单元223包括两个转换挡板，第一转换挡板223el及第二转换挡板223e2可以选择性的发挥作用。第二实施例的推进装置200在以下控制方法下，将产生几种不同的动作。请参照图7A 7D，其为第二实施例的推进装置200的几种动作示意图。其中，第一转换挡板22;3el 及第二转换挡板22;3e2中，有斜线的表示其正在作用中，而没有斜线的表示其未作用。如图7A所示，第一转换挡板223e 1正在作用中，而第二转换挡板223e2未作用。驱动单元122驱动该些叶片121沿着履带220的周缘顺时针绕行。转向单元223转动各个叶片121，以使位于第一表面111的各个叶片121为第二状态，并使位于第二表面112的各个叶片121为第一状态。此时位于第二表面112处的叶片121相对流体在第一表面112处将产生一向左的推力F，而使推进装置200向左前进。如图7B所示，第一转换挡板223e 1正在作用中，而第二转换挡板223e2未作用。驱动单元122改以逆时针的绕行方向驱动该些叶片121。转向单元223转动各个叶片121，以使位于第一表面111的各个叶片121为第二状态，并使位于第二表面112的各个叶片121 为第一状态。位于第二表面112处的叶片121将在第二表面112处产生一向右的推力F，而使推进装置200向右前进。如图7C所示，第一转换挡板223el未作用中，而第二转换挡板223e2正在作用中。 驱动单元122以逆时针的绕行方向驱动该些叶片121。转向单元122转动各个叶片121，以使位于第一表面111的各个叶片121为第一状态，并使位于第二表面112的各个叶片121 为第二状态。位于第一表面111处的叶片121将在第一表面111处产生一向左的推力F，而使推进装置200向左前进。如图7D所示，第一转换挡板223el未作用中，而第二转换挡板223e2正在作用中。 驱动单元122以顺时针的绕行方向驱动该些叶片121。转向单元223转动各个叶片121，以使位于第一表面111的各个叶片121为第一状态，并使位于第二表面112的各个叶片121为第二状态。位于第一表面111处的叶片121将在第一表面111处产生一向右的推力F，而使推进装置200向右前进。第三实施例请参照图8，其为第三实施例的推进装置300的示意图，本实施例的推进装置300 与第二实施例的推进装置200不同之处在于第三实施例的转向单元323包括四个转换挡板 (第一转换挡板32;3el、第二转换挡板32;3e2、第三转换挡板323e3及第四转换挡板32加4)。 第一转换挡板32;3el以可活动式的方式设置于邻近第一表面111处。第二转换挡板323e2 以可活动的方式设置于邻近第二表面112处。第三转换挡板32;3e3以可活动式的方式设置于第三表面113处。第四转换挡板32;3e4以可活动的方式设置于第四表面114处。至于第一、第二、第三与第四转换挡板32;3Θ1、32;3Θ2、32;3Θ3、32;3Θ4的活动方式，例如可以于驱动单元122的旋转轴的轴向进行移动运动，使第一、第二、第三与第四转换挡板32加1、32；^2、 323e3、323e4选择性地靠近或远离转向挡块123c (参见图3A)。其余相同之处不再重复叙述。其中，本实施例的第一转换挡板32;3el与第二转换挡板32加2的端点仅延伸至转角处而略短于第二实施例的第一转换挡板22;3el与第二转换挡板22;3e2。第一转换挡板32；^1、第二转换挡板32；^2、第三转换挡板323e3及第四转换挡板 323e4可以选择性地发挥作用。而第三实施例的推进装置300在以下控制方法下，将产生几种不同的动作。请参照图9A 9D，其为第三实施例的推进装置300的几种动作示意图。其中，第一转换挡板32;3el、第二转换挡板32;3e2、第三转换挡板323e3及第四转换挡板323e4 中，有斜线的表示其正在作用中，而没有斜线的表示其未作用。如图9A所示，第一转换挡板32；^1、第三转换挡板32加3、第四转换挡板32加4正在作用中，而第二转换挡板323e2未作用。图9A的动作与图7A 7B类似，当驱动单元122 驱动该些叶片121沿着履带320的周缘顺时针或逆时针绕行时，通过第一转换挡板32;3el、 第三转换挡板32；^3、第四转换挡板32;3e4的作用而改变叶片121的状态，即可使得推进装置300向左前进或向右前进。由于动作与图7A 7B类似，在此不再重复叙述。如图9B所示，第二转换挡板32；^2、第三转换挡板32加3、第四转换挡板32加4正在作用中，而第一转换挡板323el未作用。图9B的动作与图7C 7D类似，当驱动单元122 驱动该些叶片121沿着履带320的周缘顺时针或逆时针绕行时，通过第二转换挡板32；^2、 第三转换挡板323e3及第四转换挡板32;3e4的作用而改变叶片121的状态，即可使得推进装置300向左前进或向右前进。由于动作与图7C 7D类似，在此不再重复叙述。如图9C所示，第一转换挡板323el及第二转换挡板32加2正在作用中，而第三转换挡板323e3及第四转换挡板323e4未作用。驱动单元122驱动该些叶片121沿着履带 320的周缘逆时针绕行。通过第一转换挡板32;3el、第二转换挡板323e2的作用使得位于第一表面111及第二表面112的各个叶片121为第二状态，并由于第三转换挡板323e3及第四转换挡板323e4未作用而使位于第三表面113及第四表面114的各个叶片121为第一状态。此时推进装置300相对流体在第三表面113及第四表面114将会产生顺时针方向的推力F，而使得推进装置300以履带320的中心点为中心顺时针翻转。此种动作方式可以改变推进装置300与水平面的角度。同理，当图9C的驱动单元122驱动该些叶片121沿着履带320的周缘顺时针绕行时，推进装置300相对流体在第三表面113及第四表面114将会产生逆时针方向的推力，而使得推进装置300以履带320的中心点为中心逆时针翻转。如图9D所示，第一转换挡板32;3el、第二转换挡板323e2及第四转换挡板323e4正在作用中，而第三转换挡板323e3未作用。驱动单元122驱动该些叶片121沿着履带320 的周缘逆时针绕行。通过第一转换挡板32;3el、第二转换挡板323e2及第四转换挡板323e4 的作用使得位于第一表面111、第二表面112及第四表面114的各个叶片121为第二状态， 并由于第三转换挡板323e3未作用而使位于第三表面113的各个叶片121为第一状态。此时推进装置300相对流体在第三表面113将会产生顺时针方向的推力F，而使推进装置300 以履带320的偏心点为中心顺时针翻转，此偏心点为靠近第四转换挡板32;3e4的驱动单元 122的旋转中心。此种动作方式可以改变推进装置300与水平面的角度。尤其是当推进装置300沉在水底而以第一表面111接触或邻近水底时，可快速有效地将推进装置300抬起离开水底。第四实施例请参照图10，其为第四实施例的推进装置400的示意图，本实施例的推进装置400 与第二实施例的推进装置200不同之处在于第四实施例的推进装置400包括二个履带(第一履带420a及第二履带420b)，而第一履带420a包括数个第一叶片421a，第二履带420a 包括数个第二叶片421b，其余相同之处不再重复叙述。第一履带420a及第二履带420b实质上相互平行，且第一履带420a的宽度W41及第二履带420b的宽度W42实质上相等。第一履带420a及第二履带420b可以选择性地应用上述第一 第三实施例的设计。在本实施例中，第一履带420a及第二履带420b以第二实施例的设计为例做说明。第一履带420a及第二履带420b在绕行方向相同、绕行速度相同且转换挡板(图未示)的控制相同的情况下，推进装置400可以实现前述各种类似的动作。而除了上述几种动作以外，第四实施例的推进装置400在以下控制方法下，将产生几种不同的动作。请参照图IlA 11D，其为第四实施例的推进装置400的一种动作示意图。如图IlA IlB所示，该些第一叶片421a与此第二叶片421b的绕行方向相同，但该些第一叶片421a与该些第二叶片421b的绕行速度不同时，推进装置400将会相对流体产生方向相同、大小不同的第一推力F41及第二推力F42。如图IlC所示，由于在推进装置 400产生的第一推力F41小于第二推力F42，所以第一推力F41处的移动速度较慢，第二推力F42处的移动速度较快。如图IlD所示，由于推进装置400在第一推力F41处及第二推力F42处的移动速度不同，使得推进装置400将以大圆圈的方式公转。请参照图12A 12D，其为第四实施例的推进装置400的一种动作示意图。如图 12A 12B所示，该些第一叶片421a与该些第二叶片421b的绕行速度实质上相同，但该些第一叶片421a与该些第二叶片421b的绕行方向相反时，推进装置400相对流体将会产生方向相反、大小相同的第一推力F41及第二推力F42。如图12C所示，由于在推进装置400 产生的第一推力F41与第二推力F42方向相反，所以第一推力F41处的移动方向与第二推力F42处的移动方向将会相反。如图12D所示，由于推进装置400在第一推力F41处及第二推力F42处的移动方向相反且大小相同，使得推进装置400将会自转。请参照图13A 13D，其为第四实施例的推进装置400的一种动作示意图。如图13A 1 所示，该些第一叶片421a与该些第二叶片421b的绕行方向不同，且驱动该些第一叶片421a与该些第二叶片421b的绕行速度实质上相同。位于第一表面111的各个第一叶片421a及位于第二表面112的各个第二叶片421b为第一状态，位于第二表面112的各个第一叶片421a及位于第一表面111的各个第二叶片421b为第二状态。推进装置400相对流体将会在第一表面111及第二表面112产生方向相同、大小相同的第一推力F41及第二推力F42(以实线表示第一推力F41位于第一表面111，以虚线表示第二推力F42位于第二表面112)。位于第一表面111的第一推力F41及位于第二表面112的第一推力F42均产生向左的推力。但由于第一推力F41位于第一表面111，所以推进装置400将会被第一推力F41的带动而略微抬起，而第二推力F42位于第二表面112，所以推进装置400将会被第二推力F42的带动而略微下推。因此，如图13C所示，推进装置400向左前进的同时，也会在第一推力F41处略微抬起，并在第二推力F42处略微下推。如图13D所示，此时推进装置 400将会以螺旋状的方式翻转并同时向前移动。第五实施例请参照图14，其为第五实施例的推进装置500的示意图，本实施例的推进装置500 与第二实施例的推进装置200不同之处在于第五实施例的推进装置500包括三个履带(第一履带520a、第二履带520b及第三履带520c)，而第一履带520a包括数个第一叶片521a， 第二履带520b包括数个第二叶片521b，第三履带520c包括数个第三叶片521c，其余相同之处不再重复叙述。第一履带520a设置于第二履带520b及第三履带520c之间，第一履带520a、第二履带520b及第三履带520c实质上相互平行，且第一履带520a的宽度W51实质上等于第二履带520b的宽度W52及第三履带520c的宽度W53之和。第一履带520a、第二履带520b及第三履带520c可以选择性地应用上述第一 第三实施例的设计。在本实施例中，第一履带 520a、第二履带520b及第三履带520c以第二实施例的设计为例做说明。第一履带520a、第二履带520b及第三履带520c在绕行方向相同、绕行速度相同且转换挡板(图未示)的控制相同的情况下，推进装置500可以实现前述各种类似的动作。而除了上述几种动作以外，第五实施例的推进装置500在以下控制方法下，将产生几种不同的动作。请参照图15A 15E，其为第五实施例的推进装置500的一种动作示意图。如图15A 15C所示，该些第一叶片521a的绕行方向不同于该些第二叶片521b及该些第三叶片521c的绕行方向，且该些第一叶片521a、该些第二叶片521b与该些第三叶片 521c的绕行速度实质上相同。位于第二表面112的各个第一叶片521a、位于第一表面111 的各个第二叶片521b及位于第一表面111的各个第三叶片521c为第一状态，并且位于第一表面111的各个第一叶片521a、位于第二表面112的各个第二叶片521b及位于第二表面 112的各个第三叶片521c为第二状态。通过上述方式，第一履带520a将在第二表面112产生第一推力F51，第二履带520b及第三履带520c将在第一表面111产生第二推力F52及第三推力F53 (以虚线表示第一推力F51位于第二表面112，以实线表示第二推力F52及第三推力F53位于第一表面111)。位于第一表面111的第二推力F52及第三推力F53将会略微抬起推进装置500，位于第二表面112的第一推力F51将会略微下推推进装置500。如图15D所示，由于第一履带520a的宽度W51实质上等于第二履带520b的宽度W52及第三履带520c的宽度W53之和，所以第一推力F51为第二推力F52及第三推力F53之和。并且第一推力F51所产生的下推力量也会等于第二推力F52及第三推力F53所产生的抬起力量之和。如此一来，第一表面111的第二、第三推力F52、F53及第二表面112的第一推力F51 能够获得平衡。如图15E所示(图15E为推进装置500的侧视图)，此时推进装置500能够稳定的水平前进，而不会因抬起的力量与下推的力量不平均而逐渐浮起或下沉。
第六实施例 请参照图16，其为第六实施例的推进装置600的示意图，本实施例的推进装置600 与第二实施例的推进装置200不同之处在于第五实施例的推进装置600包括四个履带(第一履带620a、第二履带620b、第三履带620c及第四履带620d)，第一履带620a包括数个第一叶片621a，第二履带620b包括数个第二叶片621b，第三履带620c包括数个第三叶片 621c，第四履带620d包括数个第四叶片621d，其余相同之处不再重复叙述。第一履带620a及第二履带620b设置于第三履带620c及第四履带639d之间，第一履带620a、第二履带620b、第三履带620c及第四履带620d实质上相互平行，且第一履带 620a、第二履带620b、第三履带620c及第四履带620d的宽度W61、W62、W63、W64实质上相寸。该些第一叶片621a、该些第二叶片621b、该些第三叶片621c及该些第四叶片621d 分别沿着第一履带620a、第二履带620b、第三履带620c及第四履带620d的周缘绕行的情况下，可以实现前述各种类似的动作。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种推进装置，其特征在于，包括一载体；以及一第一履带，设置于该载体上，该第一履带包括多个第一叶片，沿着该第一履带的周缘排列；一驱动单元，驱动各该第一叶片沿着该第一履带的周缘绕行；及一转向单元，用以转动各该第一叶片，以使各该第一叶片在一第一状态与一第二状态之间转换，该第一状态为各该第一叶片的法线方向与绕行方向平行，该第二状态为各该第一叶片的法线方向与绕行方向垂直。
2.如权利要求1所述的推进装置，其特征在于，该转向单元在各该第一叶片绕行于一预定范围内，渐进式转动各该第一叶片。
3.如权利要求1所述的推进装置，其特征在于，该转向单元在各该第一叶片绕行于一转角处，瞬间式转动各该第一叶片。
4.如权利要求1所述的推进装置，其特征在于，该载体具有相对的一第一表面及一第二表面，该转向单元转动各该第一叶片，以使位于该第一表面的各该第一叶片为该第一状态，并使位于该第二表面的各该第一叶片为该第二状态。
5.如权利要求1所述的推进装置，其特征在于，该载体具有一第一表面、一第二表面、 一第三表面及一第四表面，该第一表面、该第三表面、该第二表面及该第四表面依序连接， 该转向单元转动各该第一叶片，以使位于该第三表面及该第四表面的各该第一叶片为该第一状态，并使位于该第一表面及该第二表面为该第二状态。
6.如权利要求1所述的推进装置，其特征在于，该载体具有一第一表面、一第二表面、 一第三表面及一第四表面，该第一表面、该第三表面、该第二表面及该第四表面依序连接， 该转向单元转动各该第一叶片，以使位于该第三表面的各该叶片为该第一状态，并使位于该第一表面、该第二表面及该第四表面的各该第一叶片为该第二状态。
7.如权利要求1所述的推进装置，其特征在于，该推进装置还包括一第二履带，该第一履带及该第二履带相互平行，且该第一履带及该第二履带的宽度相等。
8.如权利要求1所述的推进装置，其特征在于，该推进装置还包括一第二履带及一第三履带，该第一履带设置于该第二履带及该第三履带之间，该第一履带、该第二履带及该第三履带相互平行，且该第一履带的宽度等于该第二履带及该第三履带的宽度之和。
9.如权利要求1所述的推进装置，其特征在于，该推进装置还包括一第二履带、一第三履带及一第四履带，该第一履带及该第二履带设置于该第三履带及该第四履带之间，该第一履带、该第二履带、该第三履带及该第四履带相互平行，且该第一履带、该第二履带、该第三履带及该第四履带的宽度相等。
10.一种推进装置的控制方法，其特征在于，该推进装置包括一载体及一第一履带，该第一履带设置于该载体上，该第一履带包括多个第一叶片，各该第一叶片沿该第一履带的周缘排列，该控制方法包括驱动各该第一叶片沿着该第一履带的周缘绕行；以及转动各该第一叶片，以使各该第一叶片在一第一状态及一第二状态之间转换，该第一状态为各该第一叶片的法线方向与绕行方向平行，该第二状态为各该第一叶片的法线方向与绕行方向垂直。
11.如权利要求10所述的推进装置的控制方法，其特征在于，转动各该第一叶片的步骤在各该第一叶片绕行于一预定范围内，渐进式转动各该第一叶片。
12.如权利要求10所述的推进装置的控制方法，其特征在于，转动各该第一叶片的步骤在各该第一叶片绕行于一转角处，瞬间式转动各该第一叶片。
13.如权利要求10所述的推进装置的控制方法，其特征在于，该载体具有相对的一第一表面及一第二表面，在转动各该第一叶片的步骤中，位于该第一表面的各该第一叶片为该第一状态，位于该第二表面的各该第一叶片为该第二状态。
14.如权利要求10所述的推进装置的控制方法，其特征在于，该载体具有一第一表面、 一第二表面、一第三表面及一第四表面，该第一表面、该第三表面、该第二表面及该第四表面依序连接，在转动各该第一叶片的步骤中位于该第三表面及该第四表面的各该第一叶片为该第一状态，位于该第一表面及该第二表面的各该第一叶片为该第二状态。
15.如权利要求10所述的推进装置的控制方法，其特征在于，该载体具有一第一表面、 一第二表面、一第三表面及一第四表面，该第一表面、该第三表面、该第二表面及该第四表面依序连接，在转动各该第一叶片的步骤中，位于该第三表面的各该第一叶片为该第一状态，位于该第一表面、该第二表面及该第四表面的各该第一叶片为该第二状态。
16.如权利要求10所述的推进装置的控制方法，其特征在于，该推进装置还包括一第二履带，该第二履带包括多个第二叶片，该第一履带及该第二履带相互平行，且该第一履带及该第二履带的宽度相等，该控制方法还包括驱动各该第二叶片沿着该第二履带的周缘绕行；以及转动各该第二叶片，以使各该第二叶片在该第一状态与该第二状态之间转换。
17.如权利要求16所述的推进装置的控制方法，其特征在于，在驱动各该第一叶片及各该第二叶片的步骤中，各该第一叶片与该第二叶片的绕行方向相同，各该第一叶片与各该第二叶片的绕行速度不同。
18.如权利要求16所述的推进装置的控制方法，其特征在于，在驱动各该第一叶片及各该第二叶片的步骤中，各该第一叶片与该第二叶片的绕行方向相反，各该第一叶片与各该第二叶片的绕行速度相同。
19.如权利要求16所述的推进装置的控制方法，其特征在于，该载体具有相对的一第一表面及一第二表面；在驱动各该第一叶片及各该第二叶片的步骤中，各该第一叶片与各该第二叶片的绕行方向相同，各该第一叶片与各该第二叶片的绕行速度相同；在转动各该第一叶片及各该二叶片的步骤中，位于该第一表面的各该第一叶片及位于该第二表面的该第二叶片为该第一状态，位于该第二表面的各该第一叶片及位于该第一表面的各该第二叶片为该第二状态。
20.如权利要求10所述的推进装置的控制方法，其特征在于，该推进装置还包括一第二履带及一第三履带，该第二履带包括多个第二叶片，该第三履带包括多个第三叶片，该第一履带设置于该第二履带及该第三履带之间，该第一履带、该第二履带及该第三履带相互平行，且该第一履带的宽度等于该第二履带及该第三履带之和，该控制方法还包括驱动各该第二叶片沿着该第二履带的周缘绕行；转动各该第二叶片，以使各该第二叶片在该第一状态与该第二状态之间转换；驱动各该第三叶片沿着该第三履带的周缘绕行；以及转动各该第三叶片，以使各该第三叶片在该第一状态与该第二状态之间转换。
21.如权利要求20所述的推进装置的控制方法，其特征在于，该载体具有相对的一第一表面及一第二表面；在驱动各该第一叶片、各该第二叶片及各该第三叶片的步骤中，各该第一叶片、各该第二叶片与各该第三叶片的绕行方向相同，各该第一叶片、各该第二叶片与各该第三叶片的绕行速度相同；在转动各该第一叶片、各该第二叶片及各该第三叶片的步骤中，位于该第二表面的各该第一叶片、位于该第一表面的各该第二叶片及位于该第一表面的各该第三叶片为该第一状态，位于该第一表面的各该第一叶片、位于该第二表面的各该第二叶片及位于该第二表面的各该第三叶片为该第二状态。
22.如权利要求10所述的推进装置的控制方法，其特征在于，该推进装置还包括一第二履带、一第三履带及一第四履带，该第二履带包括多个第二叶片，该第三履带包括多个第三叶片，该第四履带包括多个第四叶片，该第一履带及该第二履带设置于该第三履带及该第四履带之间，该第一履带、该第二履带、该第三履带及该第四履带相互平行，且该第一履带、该第二履带、该第三履带及该第四履带的宽度相等，该控制方法包括驱动各该第二叶片沿着该第二履带的周缘绕行；转动各该第二叶片，以使各该第二叶片在该第一状态与该第二状态之间转换；驱动各该第三叶片沿着该第三履带的周缘绕行；转动各该第三叶片，以使各该第三叶片在该第一状态与该第二状态之间转换；驱动各该第四叶片沿着该第四履带的周缘绕行；以及转动各该第四叶片，以使各该第四叶片在该第一状态与该第二状态之间转换。
全文摘要
一种推进装置及其控制方法。推进装置包括一载体及一履带。履带设置于载体上。履带包括数个叶片、驱动单元及转向单元。叶片沿着履带的周缘排列。驱动单元驱动各个叶片沿着履带的周缘绕行。转向单元用以转动各个叶片，以使各个叶片在一第一状态与一第二状态之间转换。第一状态为各个叶片的法线方向与绕行方向实质上平行，第二状态为各个叶片的法线方向与绕行方向实质上垂直。本发明利用履带及其叶片的设计，使得推进装置及其控制方法能够产生各种不同的推进方式。
文档编号B60F3/00GK102371861SQ20101026577
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者舒静珉 申请人:财团法人工业技术研究院