磁吸结构、脚座结构以及无人机的制作方法

本发明涉及一种磁吸结构、脚座结构以及无人机，尤其涉及一种能够磁吸固定于导磁目标物的磁吸结构、脚座结构以及无人机。

背景技术：

常见的脚座可装设有轮组、止滑件或吸盘，以抵接目标物，例如地面、路面、墙面或车体等。进一步而言，装设有止滑件的脚座可通过摩擦力防止脚座相对于目标物移动，但有倾倒的问题。装设有吸盘的脚座虽可短时间紧密吸附于平滑的目标物，但假以时日就会有漏气的问题。另一方面，频繁取放装设有吸盘的脚座不但会造成使用者的不便与困扰，也会产生吸盘劣化的问题。

排除使用者欲将脚座移离目标物或使脚座相对于目标物移动等情况，采用止滑件或吸盘来防止脚座自目标物脱离或相对于目标物移动的手段并不可靠，一旦有一定程度大小与特定方向性的外力施加于脚座，装设有止滑件或吸盘的脚座仍会自目标物脱离或相对于目标物移动或倾倒。因此，如何提供其他的固定方式以稳固地将脚座固定于目标物，而使脚座不会轻易受外力作用而自目标物脱离或相对于目标物移动或倾倒，并且，在使用者能轻易取放脚座的前提下，脚座也不会因为频繁取放或长时间放置而弱化(或称，劣化)，已成为待解决的问题之一。

技术实现要素：

本发明提供一种磁吸结构、脚座结构以及无人机，能够磁吸固定于导磁目标物。

本发明的磁吸结构包括第一导磁部、第二导磁部以及磁吸部。第二导磁部与第一导磁部并列设置，并界定出容纳空间。磁吸部具有彼此相对的第一磁极与第二磁极。磁吸部可移动地设置于第一导磁部与第二导磁部之间的容纳空间。当磁吸部位于容纳空间内，且第一导磁部与第二导磁部抵接于导磁目标物时，第一磁极面向第一导磁部，且第二磁极面向第二导磁部，而使磁吸结构磁吸固定于导磁目标物。

在本发明的一实施例中，上述的磁吸部相对于导磁目标物的一端受反向力而使磁吸部移出容纳空间，而使磁吸结构脱离所述导磁目标物。

本发明的脚座结构包括壳体、脚件以及磁吸结构。壳体包括开口部以及相对于开口部的底部。脚件自开口部穿入壳体中，且能够相对于壳体移动。磁吸结构包括第一导磁部、第二导磁部以及磁吸部。第一导磁部与第二导磁部并列设置于底部相对应的两侧，且界定出容纳空间。磁吸部连接脚件，其中磁吸部具有彼此相对的第一磁极与第二磁极，且磁吸部配合脚件相对于壳体可移动地设置于第一导磁部与第二导磁部之间的容纳空间。当磁吸部位于容纳空间内，且壳体的底部抵接于导磁目标物时，第一磁极面向第一导磁部，且第二磁极面向第二导磁部，而使脚座结构磁吸固定于导磁目标物。

在本发明的一实施例中，上述的壳体还包括至少一个第一限位部，内凸于壳体的开口部。脚件还包括至少一个第二限位部。第一限位部与第二限位彼此卡合且能够相对移动。

在本发明的一实施例中，上述的第一限位部为卡凸部，且第二限位部为滑槽。

在本发明的一实施例中，上述的脚座结构还包括至少一个弹性件，且弹性件的两端部分别连接壳体与脚件。

在本发明的一实施例中，上述的脚件包括至少一个第一定位部，且壳体包括至少一个第二定位部。第二定位部位于第二限位部的下方，且弹性件的两端部分别连接第一定位部与第二定位部。

在本发明的一实施例中，上述的壳体由非导磁材料所构成。

本发明的无人机包括本体、至少一个推进器以及至少一个上述的脚座结构。推进器与脚座结构分别连接本体，且分别位于本体的相对两侧。无人机能够通过上述的脚座结构磁吸固定于导磁目标物。

基于上述，本发明通过磁吸结构提供一个特殊的固定(吸附)方式，可以提供强力的附着力，并且于需要时，可以轻易脱离，无需额外提供相对于附着力的反作用力，此发明可以广泛运用于生活上的各种需生活用品，不但可以有强力固定能力，却又可以轻易、快速的取放。另一方面，由于本发明的脚座结构设有磁吸结构，其能通过磁吸结构施加于导磁目标物的磁力而稳固地磁吸固定于导磁目标物。排除外力/使用者非预期的碰撞而将脚座结构移离导磁目标物或使脚座结构相对于导磁目标物移动等情况，磁吸固定于导磁目标物的脚座结构不会轻易受外力作用而自导磁目标物脱离或相对于导磁目标物移动。另一方面，设有磁吸结构的脚座结构可应用于无人机，以利于无人机降落时能够通过脚座结构稳固地磁吸固定于导磁目标物。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的无人机的示意图。

图2是图1的脚座结构的局部放大示意透视图。

图3是图2的壳体的底部抵接导磁目标物而形成封闭的磁力线回路的局部剖面示意图。

图4是图2的磁吸部移出容纳空间的示意透视图。

图5是图4的磁吸部移出容纳空间后磁力线断开的局部剖面示意图。

符号说明

10：无人机；

11：本体；

12：推进器；

20：导磁目标物；

100：脚座结构；

110：壳体；

111：开口部；

112：底部；

113：第一限位部；

114：第二定位部；

120：脚件；

121：第二限位部；

122：第一定位部；

130：弹性件；

200：磁吸结构；

201：容纳空间；

210：第一导磁部；

220：第二导磁部；

230：磁吸部；

231：第一磁极；

232：第二磁极；

233：磁力线。

具体实施方式

图1是本发明一实施例的无人机的示意图。图2是图1的脚座结构的局部放大示意透视图。图3是图2的壳体的底部抵接导磁目标物而形成封闭的磁力线回路的局部剖面示意图。图4是图2的磁吸部移出容纳空间的示意透视图。需说明的是，图1、图2以及图4中的壳体110采透视的方式示出，以呈现出其内部的元件配置关系。请参考图1至图3，在本实施例中，无人机10可通过脚架结构100固定于导磁目标物20上，特别是通过脚架结构100中的磁吸结构200磁吸固定于导磁目标物20上。虽然本实施例是以磁吸结构200与脚架结构100应用于无人机10作说明，但本发明的磁吸结构与脚架结构的应用不限于此，也可应用于其他移动载具、非移动载具、家具或其他适用的器具或工具。

无人机10可包括本体11、至少一个推进器12以及至少一个脚座结构100，其中推进器12与脚座结构100分别连接本体11，且分别位于本体11的相对两侧。在本实施例中，推进器12可以是螺旋桨，其数量可为四个，惟推进器12的数量可视实际需求而增减，本发明对此不作限制。推进器12是由本体11内的马达(图未示)所驱动，通过推进器12的运转可使无人机10升空或降落。

在本实施例中，脚座结构100的数量可为四个，惟脚座结构100的数量可视实际需求而增减，本发明对此不作限制。以其中一个脚座结构100为例，脚座结构100包括壳体110、脚件120以及磁吸结构200。脚件120的其中一端与壳体110相连接，且脚件120的另一端与本体11相连接。壳体110由非导磁材料所构成，例如：塑胶、亚克力、碳纤维或其他适用的非导磁材料。壳体110为一中空结构，其包括开口部111以及相对于开口部111的底部112，脚件120的其中一端自开口部111穿入壳体110中，且能够相对于壳体110移动。详细而言，壳体110包括至少一个第一限位部113，且第一限位部113可为内凸于开口部111的卡凸部。另一方面，脚件120包括至少一个第二限位部121，且第二限位部121可为滑槽。在本实施例中，彼此卡合且能够相对移动的卡凸(即第一限位部113)与滑槽(即第二限位部121)的组合不仅可用以限制壳体110与脚件120相对移动的行程与方向，也能防止壳体110与脚件120脱离开来。在其他实施例中，第一限位部113可以是穿设于壳体110而能与滑槽(即第二限位部121)相配合与互动的导销。

磁吸结构200包括第一导磁部210、第二导磁部220以及磁吸部230，其中第一导磁部210与第二导磁部220并列设置于底部112相对应的两侧，且互为平行设置的第一导磁部210与第二导磁部220界定出容纳空间201。举例来说，第一导磁部210与第二导磁部220可为导磁片，并卡合于壳体110的底部112，或者是内嵌于壳体110的底部112。

请继续参考图1至图3，在本实施例中，磁吸部230连接脚件120穿设于壳体110的其中一端，其中磁吸部230可移动地设置于第一导磁部210与第二导磁部220之间，且配置用以移入或移出容纳空间201。第一导磁部210、第二导磁部220以及导磁目标物20为导磁材料所构成，而磁吸部230可为永久磁铁，其中磁吸部230具有彼此相对的第一磁极231与第二磁极232，而第一磁极231与第二磁极232可以是分别为n极与s极。对于磁力线而言，相较于空气，铁磁材料是非常良好的磁力线导体，因此在磁吸部230两侧及下方各加上第一导磁部210、第二导磁部220以及导磁目标物20，形成一个封闭的磁力线通路，则大多数的磁力线便会经由此通路，由n极传导到s极，而产生强大的磁吸力。

举例来说，当无人机10降落至导磁目标物20时，磁吸部230位于容纳空间201内。此时，第一磁极231面向第一导磁部210，其中第一磁极231与第一导磁部210相互面对的部分可以是完全重叠或大致重叠且相互接触，或者是第一磁极231与第一导磁部210相互面对的部分可保有些微的平行间距，以降低摩擦系数及增加磁吸力。第二磁极232面向第二导磁部220，其中第二磁极232与第二导磁部220相互面对的部分可以是完全重叠或大致重叠且相互接触，或者是第二磁极232与第二导磁部220相互面对的部分可保有些微的平行间距，以降低摩擦系数及增加磁吸力。另一方面，脚件120并不需要直接抵接于导磁目标物20，而是通过第一导磁部210与第二导磁部220抵接于导磁目标物20。

因壳体110为非导磁材料所构成，磁吸部230的磁力线233可自第一磁极231发出并依序通过第一导磁部210、导磁目标物20以及第二导磁部220而回到第二磁极232以形成封闭的磁力线回路。在磁吸部230的绝大多数的磁力线233非经由空气传导，而是自第一磁极231发出，并依序通过第一导磁部210、导磁目标物20以及第二导磁部220而回到第二磁极232的情况下，可使磁吸结构200施加最大磁吸力于导磁目标物20，以使脚座结构100能稳固地磁吸固定于导磁目标物20。排除外力或使用者非预期的碰撞而将脚座结构100移离导磁目标物20或使脚座结构100相对于导磁目标物20移动等情况，无人机10能够通过脚座结构100中的磁吸结构200稳固地磁吸固定于导磁目标物20，因此无人机10不会轻易受外力作用而自导磁目标物20脱离或相对于导磁目标物20移动而导致倾倒或摔落。在其他应用中，设有磁吸结构200的无人机10可以是附有风力发电设备的无人机，由于磁吸结构200可提供适当的吸附能力，让无人机10可于较大风力的环境之下进行充电，例如用户可以利用此装置将无人机放置于车辆的车顶，并于车辆行进期间同时利用风力对无人机的电池充电，而无需任何额外电力即可大幅提升无人机的航行距离，且成本并无大幅提升。

图5是图4的磁吸部移出容纳空间后磁力线断开的局部剖面示意图。请参考图1至图5，当磁吸固定于导磁目标物20的无人机10升空时，推进器12的推升力带动脚件120相对于壳体110移动而使磁吸部230移出容纳空间201，也就是让磁吸部230相对于导磁目标物20的一端受反向力而使磁吸部230移出容纳空间201。在磁吸部230移出容纳空间201的过程中，磁吸部230的第一磁极231、第二磁极232与第一导磁部210和第二导磁部220相面对或相接触的部分逐渐减少，连带使得自第一磁极231发出并依序通过第一导磁部210、导磁目标物20以及第二导磁部220而回到第二磁极232的磁力线233的数量逐渐减少。由于磁力线233的数量(磁通量)与磁吸部磁极和导磁部接触面积成正比，因此，磁吸结构200施加于导磁目标物20的磁吸力会逐渐下滑，最终，无人机10可通过推进器12的推升力克服磁吸结构200施加于导磁目标物20的磁吸力，以使脚座结构100与导磁目标物20分离开来并顺利升空。换句话说，脚座结构100欲脱离导磁目标物20时也不需要额外提供相对于附着力的反作用力与特别的操作，仅需以适当的姿态例如推进器12的推升力施加垂直于被吸附表面的反向力量即可顺利脱离导磁目标物20。

进一步而言，在磁吸部230移出容纳空间201后，自第一磁极231发出的磁力线233，不再依序通过第一导磁部210、导磁目标物20以及第二导磁部220而回到第二磁极232，而是通过空气传导以回到第二磁极232。也就是说，在磁吸部230移出容纳空间201后，图3所示的磁力线回路会被断开，此时，自第一磁极231发出的磁力线233的路径，如图5所示。

在本实施例中，脚座结构100还包括至少一个弹性件130，例如是拉伸弹簧，且连接壳体110与脚件120。进一步而言，脚件120包括至少一个第一定位部122，且壳体110包括至少一个第二定位部114。第二定位定位部114位于第二限位部121的下方，且弹性件130的两端部分别连接第一定位部122与第二定位部114。当磁吸部230位于容纳空间201内时，弹性件130处于初始状态(放松状态)。当壳体110仍磁吸固定于导磁目标物20，且脚件120带动磁吸部230移出容纳空间201时，脚件120相对于壳体110的移动会使弹性件130受力而被拉伸。在整个脚座结构100脱离导磁目标物20后，被拉伸的弹性件130可通过弹性恢复力驱使壳体110相对于脚件120移动，以使磁吸部230移回至容纳空间201内。此时，弹性件130自拉伸状态回复至初始状态(放松状态)，防止无人机10因为太强风力或外力震动导致磁吸部230脱离导扇区，使无人机脚座在降落时无法顺利吸附于导磁目标物20。

综上所述，本发明的脚座结构设有磁吸结构，其能通过磁吸结构施加于导磁目标物的磁力而稳固地磁吸固定于导磁目标物。排除使用者欲将脚座结构移离导磁目标物或使脚座结构相对于导磁目标物移动等情况，磁吸固定于导磁目标物的脚座结构不会轻易受外力作用而自导磁目标物脱离或相对于导磁目标物移动或倾倒。另一方面，设有磁吸结构的脚座结构可应用于无人机，以利于无人机降落时能够通过脚座结构稳固地磁吸固定于导磁目标物，并且可以以适当的姿态顺势减少磁吸力，使脚座结构顺利且轻松地脱离导磁目标物，而无需耗费其他额外的能量。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。