微型检测装置的制作方法

本案是关于一种微型检测装置，尤指一种利用排出流体来产生推力，进而推动具有摄录单元与流体检测单元的移动载具。

背景技术：

现代人越来越重视生活环境对于人体健康所带来的负面影响，例如空气品质、水质等构成生命的要素，而目前的空气品质测量，大多采用定点测量，因此获得的空气品质信息充其量仅是测量站周遭的空气品质，无法得知特定的地点的环境是否会对人体造成影响，故本案于移动载具上装设检测单元，供使用者操控移动载具至目的地，透过检测单元来对该地点进行检测，然而目前的移动载具的驱动装置皆是以马达、引擎、发动机等作为驱动源来带动行动载具，但是这些传统的驱动装置为了达到其需求的动能，往往需要一定的体积，才得以容纳其内部的核心元件，所以传统的驱动装置都难以缩小体积，于这个科技产品皆不断地往微型化推动的时代，传统的驱动装置已经难以应用于现在的科技产品上，特别是现在的行动载具例如无人机，皆往微型化、高隐蔽性、高机动性发展，传统的驱动装置已经无法满足现下微型行动载具的要求，使得目前的无人载具都难以微型化，容易受地域限制，难以普及；此外，目前的驱动装置在运转时，会产生扰人的噪音，也是当下驱动装置无法攻克的难题。

有鉴于此，实乃有必要发展一种微型化的行动载具，来解决目前行动载具容易受限于环境且具有运转时仍有噪音等问题。

技术实现要素：

本案的主要目的在于提供一种微型检测装置，透过动力驱动器来输送流体，再透过排出流体所产生的压力推动移动载具，让移动载具得以顺利的移动，再使用设置于移动载具上的摄录单元及流体检测单元将移动载具其所在位置的录像信号及检测信号回传，供使用者知悉。

为达上述目的，本案的较广义实施态样为提供一种微型检测装置，包含：一控制器，具有一第一无线通讯模块；一移动载具，包含有：一载具主体；一处理器，容设于该载具主体内；一第二无线通讯模块，容置于该载具主体并与该处理器电连接，该第二无线通讯模块供该第一无线通讯模块连结，以接收该控制器的一控制信号；一动力驱动器，设置于该载具主体且电连接该处理器，用以推动该载具主体；一摄录单元，设置于载具主体且电连接该处理器与该第二无线通讯模块，并产生一录像信号；以及流体检测单元，设置于该载具主体且电连接该处理器该第二无线通讯模块，并产生一检测信号。

附图说明

图1为本案微型检测装置的示意图。

图2a为本案检测装置的方块示意图。

图2b为本案动力驱动器的方块示意图。

图3a为本案导流单元的结构示意图。

图3b为本案致动件的结构示意图。

图3c、图3d为本案导流单元的作动示意图。

图4a为本案导流单元并联示意图。

图4b为本案导流单元串联示意图。

图4c为本案导流单元串并联示意图。

图5a为本案动力驱动器的阀的第一实施例的结构示意图。

图5b为本案动力驱动器的阀的第一实施例作动示意图。

图6a为本案动力驱动器的阀的第二实施例的结构示意图。

图6b为本案动力驱动器的阀的第二实施例作动示意图。

附图标记说明

100：微型检测装置

1：控制器

11：操作区

12：第一无线通讯模块

2：移动载具

21：载具主体

22：处理器

23：第二无线通讯模块

24：动力驱动器

241：导流单元

2411：基座

2411a：流入孔

2412：入口板

2412a：流入口

2413：共振板

2413a：中心穿孔

2413b：可动部

2413c：固定部

2414：间隔件

2414a：间隔腔室

2415：致动件

2415a：振动部

2415b：外框部

2415c：连接部

2415d：空隙

2415e：压电件

2416：出口件

2416a：框板

2416b：盖板

2416c：出口腔室

2416d：流出口

241a：驱动区

242：导流通道

243：阀

2431：通道基座

2431a：基座表面

2431b：阀腔室

2432：第一通道

2432a：进流口

2433：第二通道

2433a：连通区

2433b：出口区

2434：作动片

2434a：第一作动表面

2434b：第二作动表面

2435：压电片

2436：封闭件

2436a：阻塞部

2436b：连杆

244：汇流腔室

245：固定结构

2451：串联腔室

2452：串联出口

25：摄录单元

26：流体检测单元

27：电源

具体实施方式

体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本案。

请参阅图1及图2a所示，图1为本案微型检测装置的示意图，图2a为本案检测装置的方块示意图。本案提供一种微型检测装置100，包含有一控制器1及一移动载具2。控制器1具有一操作区11及一第一无线通讯模块12，操作区11电连接第一无线通讯模块12，使用者可通过控制器1的操作区11来控制移动载具2，操作区11将使用者输入的指令产生一控制信号，再通过第一无线通讯模块12发送；移动载具2具有一载具主体21、一处理器22、一第二无线通讯模块23、一动力驱动器24、一摄录单元25及一流体检测单元26。处理器22容置于载具主体21内，第二无线通讯模块23容置于载具主体21内并与处理器22电连接，且第二无线通讯模块23与控制器1的第一无线通讯模块12连结，以接收控制信号，再将控制信号传递至处理器22。动力驱动器24设置于载具主体21且电连接处理器22，使处理器22根据控制信号来驱动动力驱动器24，推动移动载具2开始根据控制信号开始作动。摄录单元25设置于载具主体21且电连接处理器22与第二无线通讯模块23，摄录单元25将产生一录像信号并传递至处理器22与第二无线通讯模块23，流体检测单元26设置于载具主体21且电连接处理器22与第二无线通讯模块23，流体检测单元26产生一检测信号并传递至处理器22与第二无线通讯模块23。

请参阅图2b，图2b为本案动力驱动器的方块示意图。动力驱动器24具有多个导流单元241、多个导流通道242、多个阀243及一汇流腔室244。该多个导流单元241的区域形成一驱动区241a，该多个导流通道242连接于该驱动区241a且与该多个导流单元241相连通，用于传递导流单元241导入的流体，该多个阀243则分别连接该多个导流通道242，再连接该汇流腔室244，透过该多个阀243的开启或关闭来调控汇流腔室244内的流体与其压力；驱动区241a内的该多个导流单元241汲取流体导入该多个导流通道242内，再利用该多个阀243来调控汇聚于汇流腔室244的流体的流量以及压力，最后将汇流腔室244内的流体排出，产生推力用以推动移动载具2，使得动力驱动器24透过持续的汲取、排除流体的动作所产生的推力来推动移动载具2移动。

请继续参阅图1所示，移动载具2可为一遥控飞行器，利用动力驱动器24所产生的推力来使移动载具2(遥控飞行器)升空、飞行，但不以此为限，移动载具2亦可为一遥控车，同样利用动力驱动器24所产生的流体推力作为前进的动力，来推动动力驱动器24(遥控车)前进；此外，移动载具2也可以是一遥控船舶、一遥控潜水艇，经由动力驱动器24输送液体因而产生推力，进而带动移动载具2(遥控船舶、遥控浅水艇)于液体中前行、移动。动力驱动器24可利用输送流体产生推力，得以应用于各种移动载具2，大幅降低地形、环境的限制，又可微型化、轻量化，减少能量的损耗，具有高度的产业利用性。

其中，上述的控制器1可为一可携式电子装置，如智慧型手机、平板电脑、笔记型电脑等其中之一。透过可携式电子装置作为控制器1来控制移动载具2的位移，并接收移动载具2的摄录单元25经由第二无线通讯模块23发送的录像信号回传至控制器1(可携式电子装置)，以及接收流体检测单元26经由第二无线通讯模块23发送的检测信号回传至控制器1，供使用者知悉移动载具2其所在位置的影像以及环境信息。

此外，摄录单元25用来传递移动载具2于飞行移动时所拍摄的影像，产生录像信号并将影像回传至控制器1，供使用者观测；或是摄录单元25可以是红外线检测单元，可用来检测人体或是火源等；此外，摄录单元25也可以是光学雷达检测单元，利用光或激光成像用以检测。

请先参阅图3a与图3b，图3a为本案导流单元的结构示意图、图3b为本案致动件的结构示意图。该多个导流单元241分别包含有一基座2411、一入口板2412、一共振板2413、一间隔件2414、一致动件2415及一出口件2416，基座2411设有一流入孔2411a。入口板2412设置于基座2411的一方(如下方，并不以此为限)，且入口板2412具有至少一流入口2412a，流入口2412a与基座2411的流入口2412a相通。共振板2413设置于基座2411的另一方(如上方，并不以此为限)，并且与入口板2412相对地间隔设置，共振板2413具有一中心穿孔2413a、一可动部2413b及一固定部2413c，中心穿孔2413a位于共振板2413的中心位置并且与基座2411的流入孔2411a垂直对应，可动部2413b则位于中心穿孔2413a的周缘并且与流入口2412a对应的区域，使得可动部2413b能够于流入孔2411a的位置上下振动，固定部2413c位于共振板2413的周缘区域，用以固定于基座2411。间隔件2414设置于共振板2413的固定部2413c，且其中央区域凹陷与共振板2413定义出一间隔腔室2414a。致动件2415设置于间隔件2414上，具有一振动部2415a、一外框部2415b、多个连接部2415c、多个空隙2415d及一压电件2415e，振动部2415a位于致动件2415的中央，并且与间隔腔室2414a垂直对应，该多个连接部2415c设置于振动部2415a与外框部2415b之间，连接两者且弹性支撑振动部2415a，该多个空隙2415d形成于振动部2415a、外框部2415b与该多个连接部2415c之间，供流体通过，压电件2415e则是贴附振动部2415a；出口件2416具有一框板2416a及一盖板2416b，框板2416a叠置于致动件2415的外框部2415b，且其中央凹陷与致动件2415的振动部2415a定义一出口腔室2416c，盖板2416b叠置于框板2416a且其中央具有一流出口2416d；其中，压电件2415e因压电效应开始产生形变，故而带动其贴附的致动件2415的振动部2415a于出口腔室2416c与间隔腔室2414a之间上下振动，借此改变出口腔室2416c与间隔腔室2414a的容积，来改变两者内部的压力因而产生压力梯度，促使流体得以由流入口2412a进入，通过流入孔2411a、中心穿孔2413a、空隙2415d，最后由流出口2416d排出，来输送流体。

请继续参阅图3c至图3d所示，图3c与图3d为本案导流单元的作动示意图。当压电件2415e利用压电效应来带动致动件2415，请先参考图3c，压电件2415e引领致动件2415的振动部2415a向上位移，且利用共振效应来同步带动共振板2413的可动部2413b向上位移，由于振动部2415a朝向出口件2416移动，将会使间隔腔室2414a的容积大幅提升，开始汲取流入口2412a内的流体进入间隔腔室2414a，同时，由于共振板2413的可动部2413b向上移动，令基座2411的流入孔2411a内的容积提升，在加上流入孔2411a的流体开始导入间隔腔室2414a，使得流入孔2411a也同样为负压的状态，透过入口板2412的流入口2412a汲取导流单元241外的流体大量进入流入孔2411a。再参考图3d，压电件2415e引导致动件2415的振动部2415a向下位移。且透过共振效应同步连动共振板2413的可动部2413b向下位移，当振动部2415a向下位移时，开始挤压间隔腔室2414a的流体急速往出口腔室2416c流动，使出口腔室2416c的压力遽增，开始由流出口2416d排除流体。同时，由于间隔腔室2414a与出口腔室2416c的流体急速地往流出口2416d排除，使得间隔腔室2414a与出口腔室2416c内呈现负压状态，使流体持续地由流入口2412a进入。如此重复上述两步骤，将使流体能够持续的从流入口2412a进入，通过流入孔2411a、中心穿孔2413a、间隔腔室2414a、空隙2415d、出口腔室2416c，最后由流出口2416d排除，用以输送流体。

请参阅图4a，图4a为本案导流单元并联示意图，本案的该多个导流单元241可由并联方式排列设置以形成驱动区241a，图4a以两个导流单元241作说明，但不此以为限。当导流单元241以并联方式排列时，相邻的导流单元241可共用相同的基座2411、入口板2412、共振板2413、间隔件2414、致动件2415、出口件2416，并分别于各元件不同区域完成相关结构，当基座2411、入口板2412、共振板2413、间隔件2414、致动件2415、出口件2416堆叠后即可完成多个并联排列的导流单元241。

请参阅图4b，图4b为本案导流单元串联示意图。本案的该多个导流单元241可由串连方式排列设置，形成驱动区241a，图4b以两个导流单元241作说明，但不以此为限。当导流单元241以串连方式排列时，透过一固定结构245将两个导流单元241垂直间隔设置后固定，串联的导流单元241之间定义出一串联腔室2451，而固定结构245设有一串联出口2452，使串联后的导流单元241得以将流体导送至串联腔室2451后，再集中于串联出口2452一并排出。

请参阅图4c，图4c为本案导流单元串并联示意图。本案的该多个导流单元241可由串并联方式排列设置，形成驱动区241a，图4c以四个导流单元241作说明，但不以此为限。串并联方式是先将导流单元241以并联方式排列，再将并联后的导流单元241透过固定结构245串联起来，使串并联后的导流单元241可将流体都先于串联腔室2451集中，最后由串联出口2452一并排除。

请先参阅图5a，图5a为本案动力驱动器的阀的第一实施例的结构示意图。本案的阀243皆分别包含有一通道基座2431、一第一通道2432、一第二通道2433、一作动片2434、一压电片2435及一封闭件2436，通道基座2431具有一基座表面2431a，并于基座表面2431a凹陷来形成一阀腔室2431b。第一通道2432位于通道基座2431内，第一通道2432的一端作为一进流口2432a供驱动区241a连接，另一端则与阀腔室2431b相连通。第二通道2433同样位于通道基座2431内，且具有一连通区2433a与一出口区2433b，连通区2433a与出口区2433b相互垂直且相连通，连通区2433a位于出口区2433b与阀腔室2431b之间，其一端连通于出口区2433b，另一端连通于阀腔室2431b，使出口区2433b与阀腔室2431b相通。作动片2434设置于基座表面2431a且封盖阀腔室2431b，作动片2434具有一第一作动表面2434a及一第二作动表面2434b。压电片2435则是贴附于作动片2434的第一作动表面2434a。封闭件2436具有一阻塞部2436a及一连杆2436b，连杆2436b穿设于第二通道2433的连通区2433a，其一端连接阻塞部2436a，另一端连接作动片2434的第二作动表面2434b；其中，阻塞部2436a的截面积大于第二通道2433其连通区2433a的截面积，连杆2436b的长度大于第二通道2433其连通区2433a的长度。

承上所述，当压电片2435尚未作动时，阀243为开启状态(如图5a)，由于连杆2436b长度大于连通区2433a的长度与阀腔室2431b深度之和，使得当作动片2434呈水平状时，阻塞部2436a将不会封闭第二通道2433中连通区2433a及出口区2433b相连的位置，使连通区2433a与出口区2433b彼此相通，流体得以由第一通道2432的进流口2432a进入，流入阀腔室2431b，最后通过连通区2433a与出口区2433b流出。请再参阅图5b，图5b为本案动力驱动器的阀的封闭示意图。当压电片2435产生形变且透过应力带动作动片2434朝远离通道基座2431的方向弯曲，同时将封闭件2436的连杆2436b拉起，使得封闭件2436的阻塞部2436a紧抵第二通道2433中连通区2433a及出口区2433b相连的位置，封闭连通区2433a，来使阀243关闭，透过压电片2435来控制阀243的开启或关闭，以进一步控制流入汇流腔室244的流体其流量与压力。

请参阅图6a，图6a为本案动力驱动器的阀的第二实施例的结构示意图。其结构与上一实施例大致相同，故不加以赘述，其差异点在于本实施例的连杆2436b长度等于连通区2433a的长度与阀腔室2431b深度之和，故压电片2435尚未作动时，阻塞部2436a便紧抵于连通区2433a及出口区2433b相连，将连通区2433a与出口区2433b阻隔开来，流体无法通过，使阀243呈现关闭状态，故本实施例的阀243为常闭状态。再参阅图6b，当压电片2435产生形变且透过应力带动作动片2434朝接近通道基座2431的方向弯曲，同时推动封闭件2436的连杆2436b，使得封闭件2436的阻塞部2436a离开第二通道2433中连通区2433a及出口区2433b相连的位置，使得连通区2433a与出口区2433b相通，来使阀243开启。此实施例与第一实施例同样是利用压电片2435来控制阀243的开启或关闭，以进一步控制流入汇流腔室244的流体其流量与压力。

请继续参阅图2a，移动载具2更包含一电源27，电源27电连接处理器22、第二无线通讯模块23、动力驱动器24、摄录单元25及流体检测单元26，用以提供电力，而电源27可为一石墨烯电池、一太阳能电池、一充电电池的其中之一。

此外，上述的流体检测单元26可为一气体检测单元，其中，气体检测单元包含一氧气传感器、一一氧化碳传感器及一二氧化碳传感器的其中之一或其组合；于另一实施例中，气体检测单元包含一挥发性有机物传感器；于另一实施例中，气体检测单元包含一细菌传感器、一病毒传感器及一微生物传感器的其中之一或其组合；于其他实施例中，气体检测单元包含一温度传感器、一湿度传感器的其中之一或其组合；气体检测单元也可为一微粒传感器，或是气体检测单元亦可为臭氧传感器。

于一些实施例中，上述的流体检测单元26亦可为一液体传感器，液体传感器包含一水浊度传感器、一水质传感器、一水电导率传感器、一溶解氧传感器的其中之一或其组合。

上述的流体检测单元26可用于检测各式流体，如气体信息或是液体信息，再产生检测信息由第二无线通讯模块23回传至控制器1的使用者端，供使用者知悉移动载具2所在位置的环境信息，让使用者可确认目标地的环境信息是否会对人体带来影响。

综上所述，本案提供一种微型检测装置，利用多个导流单元搭配导流通道、阀以及汇流腔室所组成的动力驱动器，利用传输流体所产生的推力来推动移动载具，使移动载具可透过推力来移动，并透过设置于移动载具上的摄像单元来提供移动时的录像信号，并回传至使用者端的控制器，再透过流体检测单元来检测目的地的环境信息，如空气信息或水质信息，便于使用者了解，而本案利用导流单元作为动力驱动器可将体积缩小、重量减轻，对于移动载具来说更加有利，减少环境及地域对于移动载具的限制，让移动载具能够利用在更多的场合，例如火警现场，除了透过摄像单元了解现场的情况外，也能利用流体检测单元确认现场的气体信息，降低救援难度；本案的微型检测装置具有极具产业的利用价值，依法提出申请。

本案得由熟习此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

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