TWI658228B - 利用磁力控制作動之管件結構 - Google Patents

Abstract

一種管件結構包含有一第一單元、活動連接於該第一單元之一第二單元以及一控制單元，該第一單元包含有一第一本體以及一第一磁性件，該第一磁性件設置於該第一本體內，該第二單元包含有一第二本體以及一第二磁性件，該第二本體活動卡合於該第一本體，該第二磁性件設置在該第二本體內且位於相對應於該第一磁性件處，該控制單元電連接於該第一磁性件以及該第二磁性件的其中至少一，藉此該控制單元可選擇性地控制該第一磁性件與該第二磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動該第二本體相對於該第一本體活動，進而使該第二單元相對於該第一單元傾斜。

Description

利用磁力控制作動之管件結構

本發明關於一種利用磁力控制作動之管件結構，尤指一種利用不同單體結構間所產生之磁性力來控制整體運動之管件結構。

由一節一節的單體結構所組合而成之管件結構(例如蛇管)常常被用來包覆電氣線路，以防止電氣線路彎折打結與受潮腐蝕，或作為電子裝置的支架，以允許使用者根據其需求透過彎折管件結構而將電子裝置固定在特定角度。然現有的管件結構仍有一些缺點，舉例來說，相鄰兩單體結構間的固持力不足而使得管件結構的彎折角度容易受到外力而改變；此外，有時候使用者因使用環境的限制並沒有辦法接觸到管件結構，此時管件結構便無法被調整到需要的彎折角度，故現有的管件結構仍有改良的需要。

因此，本發明之目的在於提供一種利用磁力控制作動之管件結構，以解決上述問題。

為達到上述目的，本發明揭露一種利用磁力控制作動之管件結構，其包含有一第一單元、一第二單元以及一控制單元，該第一單元包含有一第一本體以及至少一第一磁性件，該至少一第一磁性件設置於該第一本體內，該第二單元活動連接於該第一單元，該第二單元包含有一第二本體以及至少一第二磁性件，該第二本體活動卡合於該第一本體，該至少一第二磁性件設置在該第二本體內且位於相對應於該至少第一磁性件處，該控制單元電連接於該至少一第一磁性件以及該至少一第二磁性件的其中至少一，該控制單元可選擇性地控 制該至少一第一磁性件與該至少一第二磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動該第二本體相對於該第一本體活動，進而使該第二單元相對於該第一單元傾斜。

根據本發明其中一實施例，該第一本體包含有一球型關節部，該第二本體上形成有一球型凹槽，該球型關節部活動卡合該球型凹槽。

根據本發明其中一實施例，該第一本體之內部形成有一第一通道，該第二本體之內部形成有一第二通道，當該第一本體與該第二本體通過該球型關節部與該球型凹槽活動卡合時，該第一通道與該第二通道間係至少部分連通。

根據本發明其中一實施例，該至少一第一磁性件與該至少一第二磁性件分別為一電磁鐵且電連接於該控制單元，且該控制單元係用來控制該至少一第一磁性件與該至少一第二磁性件之磁性。

根據本發明其中一實施例，該至少一第一磁性件與該至少一第二磁性件的其中之一為一電磁鐵且電連接於該控制單元，該控制單元係用來控制該電磁鐵之磁性，且該至少一第一磁性件與該至少一第二磁性件的其中之另一為一永久磁鐵或一導磁件。

根據本發明其中一實施例，該第一單元包含有複數個第一磁性件，該複數個第一磁性件間隔地設置在該第一本體內，且該第二單元包含有複數個第二磁性件，該複數個第二磁性件間隔地設置在該第二本體內且位於相對應於該複數個第一磁性件處，該複數個第一磁性件與該複數個第二磁性件電連接於該控制單元，該控制單元可選擇性地控制該複數個第一磁性件的其中至少一與該複數個第二磁性件的其中至少一互相吸引或互相排斥，以帶動該第二本體相對於該第一本體活動，進而使該第二單元相對於該第一單元傾斜。

根據本發明其中一實施例，該複數個第一磁性件係等間距地環繞設置在該第一本體內，且該複數個第二磁性件係等間距地環繞設置在該第二本體 內。

根據本發明其中一實施例，該第一本體包含有一第一下部、一第一上部以及一第一伸縮組件，該第一上部以可伸縮的方式安裝在該第一下部，該第一伸縮組件用以帶動該第一上部相對於該第一下部伸出或縮回。

根據本發明其中一實施例，該第一伸縮組件包含有一第一上磁性件以及一第一下磁性件，該第一上磁性件設置在該第一上部，該第一下磁性件設置在該第一下部且位於相對應於該第一上磁性件處，該控制單元電連接於該第一上磁性件與該第一下磁性件的其中至少一，該控制單元可選擇性地控制該第一上磁性件與該第一下磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動該第一上部相對於該第一下部縮回或伸出。

根據本發明其中一實施例，該第一上磁性件與該第一下磁性件分別為一電磁鐵且電連接於該控制單元，且該控制單元係用來控制該第一上磁性件與該第一下磁性件之磁性。

根據本發明其中一實施例，該第一上磁性件與該第一下磁性件的其中之一為一電磁鐵且電連接於該控制單元，該控制單元係用來控制該電磁鐵之磁性，且該第一上磁性件與該第一下磁性件的其中之另一為一永久磁鐵或一導磁件。

根據本發明其中一實施例，該第二本體包含有一第二下部、一第二上部以及一第二伸縮組件，該第二下部活動卡合於該第一上部，該第二上部以可伸縮的方式安裝在該第二下部上，該第二伸縮組件用以帶動該第二上部相對於該第二下部伸出或縮回。

根據本發明其中一實施例，該第二伸縮組件包含有一第二上磁性件以及一第二下磁性件，該第二上磁性件設置在該第二上部，該第二下磁性件設置在該第二下部且位於相對應於該第二上磁性件處，該控制單元電連接於該第 二上磁性件與該第二下磁性件的其中至少一，該控制單元可選擇性地控制該第二上磁性件與該第二下磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動該第二上部相對於該第二下部縮回或伸出。

根據本發明其中一實施例，該第二上磁性件與該第二下磁性件分別為一電磁鐵且電連接於該控制單元，且該控制單元係用來控制該第二上磁性件與該第二下磁性件之磁性。

根據本發明其中一實施例，該第二上磁性件與該第二下磁性件的其中之一為一電磁鐵且電連接於該控制單元，該控制單元係用來控制該電磁鐵之磁性，且該第二上磁性件與該第二下磁性件的其中之另一為一永久磁鐵或一導磁件。

為達成上述目的，本發明另揭露一種利用磁力控制作動之管件結構，其包含有一第一單元、一第二單元以及一控制單元，該第一單元包含有一第一本體，該第一本體包含有一第一下部、一第一上部以及一第一伸縮組件，該第一上部以可伸縮的方式安裝在該第一下部上，該第一伸縮組件用以帶動該第一上部相對於該第一下部伸出或縮回，該第一伸縮組件包含有一第一上磁性件以及一第一下磁性件，該第一上磁性件設置在該第一上部，該第一下磁性件設置在該第一下部且位於相對應於該第一上磁性件處，該第二單元活動連接於該第一單元，該控制單元電連接於該第一上磁性件與該第一下磁性件的其中至少一，該控制單元可選擇性地控制該第一上磁性件與該第一下磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動該第一上部相對於該第一下部縮回或伸出。

根據本發明其中一實施例，該第二單元包含有一第二本體，該第二本體包含有一第二下部、一第二上部以及一第二伸縮組件，該第二下部活動卡合於該第一上部，該第二上部以可伸縮的方式安裝在該第二下部上，該第二伸縮組件用以帶動該第二上部相對於該第二下部伸出或縮回，該第二伸縮組件包 含有一第二上磁性件以及一第二下磁性件，該第二上磁性件設置在該第二上部，該第二下磁性件設置在該第二下部且位於相對應於該第二上磁性件處該控制單元電連接於該第二上磁性件與該第二下磁性件的其中至少一，該控制單元可選擇性地控制該第二上磁性件與該第二下磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動該第二上部相對於該第二下部縮回或伸出。

根據本發明其中一實施例，該第一單元另包含有至少一第一磁性件，該至少一第一磁性件設置於該第一上部上，該第二單元另包含有至少一第二磁性件，該至少一第二磁性件設置於該第二下部上且位於相對應於該至少一第一磁性件處，該控制單元電連接於該至少一第一磁性件以及該至少一第二磁性件的其中至少一，該控制單元可選擇性地控制該至少一第一磁性件與該至少一第二磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動該第二本體相對於該第一本體活動，進而使該第二單元相對於該第一單元傾斜。

根據本發明其中一實施例，該第一本體另包含有設置於該第一上部之一球型關節部，該第二本體之該第二下部上形成有一球型凹槽，該球型關節部活動卡合該球型凹槽，該第一本體之內部形成有一第一通道，該第二本體之內部形成有一第二通道，當該第一本體與該第二本體通過該球型關節部與該球型凹槽活動卡合時，該第一通道與該第二通道間係至少部分連通。

根據本發明其中一實施例，該第一單元另包含有複數個第一磁性件，該複數個第一磁性件間隔地設置在該第一上部上，該第二單元另包含有複數個第二磁性件，該複數個第二磁性件間隔地設置在該第二下部上且位於相對應於該複數個第一磁性件處，該複數個第一磁性件與該複數個第二磁性件電連接於該控制單元，該控制單元可選擇性地控制該複數個第一磁性件的其中至少一與該複數個第二磁性件的其中至少一互相吸引或互相排斥，以帶動該第二本體相對於該第一本體活動，進而使該第二單元相對於該第一單元傾斜。

綜上所述，本發明係利用控制單元可選擇性地控制第一磁性件與第二磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動第二本體相對於第一本體活動，進而使第二單元相對於第一單元傾斜。因此即便在使用者無法直接用手調整第二單元相對於第一單元之傾斜角度的情況下，使用者仍可利用控制單元調整第二單元相對於第一單元之傾斜角度，從而達到調整管件結構之彎折角度之目的，使用上較為方便。再者，第二單元相對於第一單元之傾斜角度受第一磁性件磁力與第二磁性件的磁力作用影響可穩固地固定，較不易受到外力碰撞而改變。此外，另可利用控制單元選擇性地控制第一上磁性件與第一下磁性件互相吸引或排斥帶動第一上部相對於第一下部縮回或伸出或控制第二上磁性件與第二下磁性件互相吸引或排斥帶動第二上部相對於第二下部縮回或伸出，進而達到調整管件結構整體長度之目的。本案的管件結構可達到先前技術轉軸式的機器手臂因空間限制所無法完成的任務，且本案的管件結構末端可以掛載鏡頭、燈源、夾子等設備以執行相關任務，例如作為醫療輔助照明、夾具治具固定裝置，或是設備內部腔體的檢測裝置，其端視實際需求而定。另外，當第一本體與第二本體通過球型關節部與球型凹槽活動卡合時，第一通道與第二通道間係至少部分連通，以允許其他元件(例如電氣線路)或其他裝置(例如影像擷取裝置或夾持裝置)穿過，從而使管件結構可搭配其他元件或其他裝置而可應用於不同領域。

1、1’‧‧‧管件結構

11、11’‧‧‧第一單元

111、111’‧‧‧第一本體

1111‧‧‧球型關節部

1112‧‧‧球型凹槽

1113‧‧‧第一通道

1114‧‧‧第一上部

1115‧‧‧第一下部

1116‧‧‧第一伸縮組件

1116A‧‧‧第一上磁性件

1116B‧‧‧第一下磁性件

112A~112H‧‧‧第一磁性件

113A~113H‧‧‧第二磁性件

12、12’‧‧‧第二單元

121‧‧‧第二本體

1211‧‧‧球型關節部

1212‧‧‧球型凹槽

1213‧‧‧第二通道

1214‧‧‧第二上部

1215‧‧‧第二下部

1216‧‧‧第二伸縮組件

1216A‧‧‧第二上磁性件

1216B‧‧‧第二下磁性件

122A~122H‧‧‧第一磁性件

123A~123H‧‧‧第二磁性件

13‧‧‧控制單元

第1圖為本發明第一實施例管件結構之外觀示意圖。

第2圖與第3圖為本發明第一實施例管件結構於不同視角之元件***圖。

第4圖為本發明第一實施例管件結構之功能方塊圖。

第5圖為本發明第一實施例管件結構之內部結構示意圖。

第6圖為本發明第一實施例管件結構於第一示例狀態之示意圖。

第7圖與第8圖為本發明第二實施例管件結構於不同視角之元件***圖。

第9圖為本發明第二實施例管件結構之功能方塊圖。

第10圖為本發明第二實施例管件結構於第二示例狀態之示意圖。

以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。

請參閱第1圖，第1圖為本發明第一實施例一管件結構1之外觀示意圖。如第1圖所示，管件結構1可由至少包含有一第一單元11以及一第二單元12之複數個單元組合而成，管件結構1所包含之單元之數量並不侷限於本發明圖式所繪示，其端視設計需求而定，該複數個單元結構相似，且任相鄰兩單元彼此活動連接，使用者可透過調整相鄰兩單元之傾斜角度以調整管件結構1之彎折角度，為清楚說明本發明管件結構1之結構以及作動原理，以下僅針對該複數個單元之第一單元11以及第二單元12進行說明。請參閱第2圖與第3圖，第2圖與第3圖為本發明第一實施例管件結構1於不同視角之元件***圖。如第2圖與第3圖所示，第一單元11包含有一第一本體111，第二單元12包含有一第二本體121，第一本體111與第二本體121分別包含有一球型關節部1111、1211，第一本體111與第二本體121上分別形成有一球型凹槽1112、1212，第一本體111之球型關節部1111活動卡合第二本體121之球型凹槽1212，以使第二本體121可通過球型關節部1111與球型凹槽1212的配合相對於第一本體111轉動。此外，第一本體111之內部形成有一第一通道1113，第一通道1113貫穿第一本體111之內部以連通球型關節部1111與球型凹槽1112，第二本體121之內部形成有一第二通道1213，第二通道1213貫穿第二本體121之內部以連通球型關節部1211與 球型凹槽1212，當第一本體111與第二本體121透過球型關節部1111與球型凹槽1212活動卡合時，第一通道1113與第二通道1213間係至少部分連通，以允許其他元件(例如電氣線路)或其他裝置(例如影像擷取裝置或夾持裝置)穿過，從而使管件結構1可搭配其他元件或其他裝置而可應用於不同領域，例如第一通道1113與第二通道1213可作為醫療內視鏡的檢體採樣工具進出通道。

請參閱第2圖至第5圖，第4圖為本發明第一實施例管件結構1之功能方塊圖，第5圖為本發明第一實施例管件結構1之部份內部結構示意圖。如第2圖至第5圖所示，管件結構1另包含有一控制單元13，第一單元11另包含有八個第一磁性件112A~112H以及八個第二磁性件113A~113H，八個第一磁性件112A~112H等間距地環繞設置於第一本體111內且位於鄰近球型關節部1111處，八個第二磁性件113A~113H等間距地環繞設置於第一本體111內且位於鄰近球型凹槽1112處。相似地，第二單元12另包含有八個第一磁性件122A~122H以及八個第二磁性件123A~123H，八個第一磁性件122A~122H等間距地環繞設置於第二本體121內且位於鄰近球型關節部1211處，八個第二磁性件123A~123H等間距地環繞設置於第二本體121內且位於鄰近球型凹槽1212處，也就是說，當第一單元11與第二單元12活動連接時，第二單元12之八個第二磁性件123A~123H分別與第一單元11之八個第一磁性件112A~112H互相對應。控制單元13電連接於第一單元11之八個第一磁性件112A~112H以及八個第二磁性件113A~113H與第二單元12之八個第一磁性件122A~122H以及八個第二磁性件123A~123H，以選擇性地控制第一單元11之八個第一磁性件112A~112H的其中至少一與第二單元12之八個第二磁性件123A~123H的其中至少一互相吸引或互相排斥，進而帶動第二本體121透過球型關節部1111與球型凹槽1212之配合相對於第一本體111活動，以使第二單元12相對於第一單元11傾斜，然本發明第一磁性件與第二磁性件之數量以及設置位置並不侷限於此實施例圖式所繪示， 其端視設計需求而定。舉例來說，在另一實施例中，第一單元亦可僅包含有一個第一磁性件以及一個第二磁性件，且第二單元亦可僅包含有一個第一磁性件以及一個第二磁性件；或者第一單元可包含有複數個等間距環繞設置或非等間距環繞設置之第一磁性件以及第二磁性件，且第二單元可包含有相同數量或不同數量之等間距環繞設置或非等間距環繞設置之第一磁性件以及第二磁性件。再者，可理解地，管件結構1亦可另包含有連接第一本體111與第二本體121之一復位件(未顯示於圖中)，例如彈簧或扭簧，該復位件可使第二本體121具有相對於第一本體111復位之勢能，因此當磁力消失時，第二本體121可相對於第一本體111復位(藉以取代磁力復位機制)，從而使第二單元12與第一單元11對齊。

請參閱第5圖與第6圖，第6圖為本發明第一實施例管件結構1於第一示例狀態之示意圖。舉例來說，當使用者欲將管件結構1調整至如第6圖所示之第一示例狀態時，使用者可輸入指令以使控制單元13控制八個第一磁性件112A~112H與八個第二磁性件123A~123H之磁性，使得八個第一磁性件112A~112H與八個第二磁性件123A~123H之磁力關係可如下表一所示。此時，由於第一磁性件112A、112B、112H以及相對應的第二磁性件123A、123B、123H間可產生磁斥力，意即第一磁性件112A、112B、112H以及相對應的第二磁性件123A、123B、123H之相鄰側具有相同之磁極；而第一磁性件112D、112E、112F以及相對應的第二磁性件123D、123E、123F間可產生磁吸力，意即第一磁性件112D、112E、112F以及相對應的第二磁性件123D、123E、123F之相鄰側具有相反之磁極；至於第一磁性件112C、112G以及相對應的第二磁性件123C、123G間沒有磁力作用，舉例來說第一磁性件112C、112G以及相對應的第二磁性件123C、123G可不被通電而不產生磁性。因此第二本體121在上述磁力之合力作用下可被驅使相對於第一本體111活動，使得第二單元12可相對 於第一單元11朝上述磁力之合力之方向傾斜(往第一磁性件112D、112E、112F以及相對應的第二磁性件123D、123E、123F之相吸引方向傾斜)，如此一來，使用者便可透過上述磁力控制作動達到改變管件結構1之彎折角度之目的。

然本發明之第一磁性件112A~112H與第二磁性件123A~123H之磁力關係並不侷限於此實施例，舉例來說，在另一實施例中，八個第一磁性件112A~112H與八個第二磁性件123A~123H之磁力關係亦可如下表二所示。也就是說，若欲調整管件結構1於上述彎折角度時，控制單元13可以另一種方式控制八個第一磁性件112A~112H與八個第二磁性件123A~123H之磁性，以達成調整八個第一磁性件112A~112H與八個第二磁性件123A~123H之磁力之合力方向的目的，第二本體121便可在前述磁力之合力作用下可被驅使相對於第一本體111活動，使得第二單元12可相對於第一單元11朝前述磁力之合力之方向傾斜。本實施例與前述實施例不同之處在於僅有第一磁性件112A與第二磁性件123A間之磁斥力以及第一磁性件112E與第二磁性件123E間之磁吸力作用，然而此磁性作用之合力仍可達成將第二單元12相對於第一單元11傾斜之設計目的，意即只要是利用不同磁性元件間所產生磁性作用力之合力而造成不同單元間之相對運動機制皆屬於本發明所保護之範疇，其端視實際設計需求而定。

值得注意的是，於本實施例中，第一磁性件112A~112H與第二磁性件123A~123H較佳地可分別為電連接於控制單元13之一電磁鐵，然本發明並不侷限於此。只要能利用磁力驅使第二本體相對於第一本體活動之元件均屬於本發明之保護範疇，舉例來說，在另一實施例中，第一磁性件112A~112H可分別為電連接於控制單元13之一電磁鐵，而第二磁性件123A~123H可分別為一永久磁鐵或一導磁件，控制單元13可控制第一磁性件112A~112H之磁性，以使第一磁性件112A~112H可與第二磁性件123A~123H互相磁性吸引或磁性排斥，從而帶動第二單元12相對於第一單元11傾斜以達到調整管件結構1之彎折角度之目的。或者是在另一實施例中，第二磁性件123A~123H可分別為電連接於控制單元13之一電磁鐵，而第一磁性件112A~112H可分別為一永久磁鐵或一導磁件， 控制單元13可控制第二磁性件123A~123H之磁性，以使第二磁性件123A~123H與第一磁性件112A~112H互相磁性吸引或磁性排斥，從而帶動第二單元12相對於第一單元11傾斜以達到調整管件結構1之彎折角度之目的。此外，可理解地，本發明管件結構1之該複數個單元之其餘單元之結構與作動原理同前所述，為求簡潔，於此不再贅述。

請再參閱第7圖至第9圖，第7圖與第8圖為本發明第二實施例一管件結構1’於不同視角之元件***圖。第9圖為本發明第二實施例管件結構1’之功能方塊圖。如第7圖至第9圖所示，與第一實施例管件結構1不同的是，本實施例管件結構1’之第一單元11’之第一本體111’另包含有一第一上部1114、一第一下部1115以及一第一伸縮組件1116，第一上部1114以可伸縮的方式安裝在第一下部1115上，第一伸縮組件1116用以帶動第一上部1114相對於第一下部1115伸出或縮回。相似地，第二單元12’之一第二本體121’包含有一第二上部1214、一第二下部1215以及一第二伸縮組件1216，第二上部1214以可伸縮的方式安裝在第二下部1215上，第二伸縮組件1216用以帶動第二上部1214相對於第二下部1215伸出或縮回。也就是說，本實施例之管件結構1’除了可通過操作第二單元12’相對於第一單元11’傾斜以改變管件結構1’之彎折角度之外，還可通過操作第一上部1114與第二上部1214分別相對於第一下部1115與第二下部1215伸出或縮回，以改變管件結構1’之整體長度。

具體來說，第一伸縮組件1116包含有一第一上磁性件1116A以及一第一下磁性件1116B，第一上磁性件1116A設置在第一上部1114，第一下磁性件1116B設置在第一下部1115且位於相對應於第一上磁性件1116A處，控制單元13另電連接於第一上磁性件1116A與第一下磁性件1116B，以選擇性地控制第一上磁性件1116A與第一下磁性件1116B互相吸引或互相排斥，進而帶動第一上部1114相對於第一下部1115縮回或伸出。相似地，第二伸縮組件1216包含有一第 二上磁性件1216A以及一第二下磁性件1216B，第二上磁性件1216A設置在第二上部1214，第二下磁性件1216B設置在第二下部1215且位於相對應於第二上磁性件1216A處，控制單元13另電連接於第二上磁性件1216A與第二下磁性件1216B，以選擇性地控制第二上磁性件1216A與第二下磁性件1216B互相吸引或互相排斥，進而帶動第二上部1214相對於第二下部1215縮回或伸出。再者，可理解地，管件結構1’亦可另包含有連接第一上部1114與第一下部1115與連接第二上部1214與第二下部1215之兩復位件(未顯示於圖中)，例如彈簧或扭簧，該兩復位件可使第一上部1114與第二上部1214分別具有相對於第一下部1115與第二下部1215復位之勢能。因此當磁力消失時，第一上部1114與第二上部1214可分別相對於第一下部1115與第二下部1215復位。

以下針對調整管件結構1’之整體長度之作動原理進行說明。請參閱第10圖，第10圖為本發明第二實施例管件結構1’於第二示例狀態之示意圖。如第10圖所示，當使用者欲將管件結構1’調整至如第10圖所示之第二示例狀態時，使用者可輸入指令以使控制單元13控制第一上磁性件1116A、第一下磁性件1116B、第二上磁性件1216A以及第二下磁性件1216B之磁性，使得第一上磁性件1116A與第一下磁性件1116B之磁力關係以及第二上磁性件1216A與第二下磁性件1216B之磁力關係可如下表三所示。此時，由於第一上磁性件1116A與第一下磁性件1116B之間產生磁斥力，因此第一上部1114可被前述磁斥力驅動而相對於第一下部1115伸出，以延伸第一單元11’之長度。再者，由於第二上磁性件1216A與第二下磁性件1216B間產生磁斥力，因此第二上部1214可被前述磁斥力驅動而相對於第二下部1215伸出，以延伸第二單元12’之長度。可理解地，當使用者利用控制單元13控制第一上磁性件1116A、第一下磁性件1116B、第二上磁性件1216A以及第二下磁性件1216B之磁性，使得第一上磁性件1116A與第一下磁性件1116B間以及第二上磁性件1216A與第二下磁性件1216B之間產生磁吸 力，此時，第一上部1114與第二上部1214便可在磁吸力的作用下分別相對於第一下部1115與第二下部1215縮回。如此一來，使用者便可通過上述磁力控制作動達到改變管件結構1’之整體長度之目的。

值得注意的是，於本實施例中，第一上磁性件1116A、第一下磁性件1116B、第二上磁性件1216A以及第二下磁性件1216B較佳地可分別為電連接於控制單元13之一電磁鐵，然本發明並不侷限於此。只要能利用磁力驅使第一上部與第二上部分別相對於第一下部與第二下部移動之元件均屬於本發明之保護範疇，舉例來說，在另一實施例中，第一上磁性件1116A與第二上磁性件1216A可分別為電連接於控制單元13之一電磁鐵，而第一下磁性件1116B與第二下磁性件1216B可分別為一永久磁鐵或一導磁件，控制單元13可控制第一上磁性件1116A與第二上磁性件1216A之磁性，以使第一上磁性件1116A與第二上磁性件1216A可分別與第一下磁性件1116B與第二下磁性件1216B互相磁性吸引或磁性排斥，從而帶動第一上部1114與第二上部1214分別相對於第一下部1115與第二下部1215移動以達到調整管件結構1’之整體長度之目的。或者是在另一實施例中，第一下磁性件1116B與第二下磁性件1216B可分別為電連接於控制單元13之一電磁鐵，而第一上磁性件1116A與第二上磁性件1216A可分別為一永久磁鐵或一導磁件，控制單元13可控制第一下磁性件1116B與第二下磁性件1216B之磁性，以使第一下磁性件1116B與第二下磁性件1216B可分別與第一上磁性件1116A與第二上磁性件1216A互相磁性吸引或磁性排斥，從而帶動第一上部1114與第二上部1214分別相對於第一下部1115與第二下部1215移動以達到調整 管件結構1’之整體長度之目的。

相較於先前技術，本發明係利用控制單元可選擇性地控制第一磁性件與第二磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動第二本體相對於第一本體活動，進而使第二單元相對於第一單元傾斜。因此即便在使用者無法直接用手調整第二單元相對於第一單元之傾斜角度的情況下，使用者仍可利用控制單元調整第二單元相對於第一單元之傾斜角度，從而達到調整管件結構之彎折角度之目的，使用上較為方便。再者，第二單元相對於第一單元之傾斜角度受第一磁性件磁力與第二磁性件的磁力作用影響可穩固地固定，較不易受到外力碰撞而改變。此外，另可利用控制單元選擇性地控制第一上磁性件與第一下磁性件互相吸引或排斥帶動第一上部相對於第一下部縮回或伸出或控制第二上磁性件與第二下磁性件互相吸引或排斥帶動第二上部相對於第二下部縮回或伸出，進而達到調整管件結構整體長度之目的。本案的管件結構可達到先前技術轉軸式的機器手臂因空間限制所無法完成的任務，且本案的管件結構末端可以掛載鏡頭、燈源、夾子等設備以執行相關任務，例如作為醫療輔助照明、夾具治具固定裝置，或是設備內部腔體的檢測裝置，其端視實際需求而定。另外，當第一本體與第二本體通過球型關節部與球型凹槽活動卡合時，第一通道與第二通道間係至少部分連通，以允許其他元件(例如電氣線路)或其他裝置(例如影像擷取裝置或夾持裝置)穿過，從而使管件結構可搭配其他元件或其他裝置而可應用於不同領域。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

Claims (20)

1. 一種管件結構，其包含有：一第一單元，其包含有：一第一本體；以及至少一第一磁性件，其設置於該第一本體內；一第二單元，其活動連接於該第一單元，該第二單元包含有：一第二本體，其活動卡合於該第一本體；以及至少一第二磁性件，其設置在該第二本體內且位於相對應於該至少第一磁性件處；以及一控制單元，其電連接於該至少一第一磁性件以及該至少一第二磁性件的其中至少一，該控制單元可選擇性地控制該至少一第一磁性件與該至少一第二磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動該第二本體相對於該第一本體活動，進而使該第二單元相對於該第一單元傾斜。
2. 如請求項1所述之管件結構，其中該第一本體包含有一球型關節部，該第二本體上形成有一球型凹槽，該球型關節部活動卡合該球型凹槽。
3. 如請求項2所述之管件結構，其中該第一本體之內部形成有一第一通道，該第二本體之內部形成有一第二通道，當該第一本體與該第二本體通過該球型關節部與該球型凹槽活動卡合時，該第一通道與該第二通道間係至少部分連通。
4. 如請求項1所述之管件結構，其中該至少一第一磁性件與該至少一第二磁性件分別為一電磁鐵且電連接於該控制單元，且該控制單元係用來控制該至少一第一磁性件與該至少一第二磁性件之磁性。
5. 如請求項1所述之管件結構，其中該至少一第一磁性件與該至少一第二磁性件的其中之一為一電磁鐵且電連接於該控制單元，該控制單元係用來控制該電磁鐵之磁性，且該至少一第一磁性件與該至少一第二磁性件的其中之另一為一永久磁鐵或一導磁件。
6. 如請求項1至5中任一項所述之管件結構，其中該第一單元包含有複數個第一磁性件，該複數個第一磁性件間隔地設置在該第一本體內，且該第二單元包含有複數個第二磁性件，該複數個第二磁性件間隔地設置在該第二本體內且位於相對應於該複數個第一磁性件處，該複數個第一磁性件與該複數個第二磁性件電連接於該控制單元，該控制單元可選擇性地控制該複數個第一磁性件的其中至少一與該複數個第二磁性件的其中至少一互相吸引或互相排斥，以帶動該第二本體相對於該第一本體活動，進而使該第二單元相對於該第一單元傾斜。
7. 如請求項6所述之管件結構，其中該複數個第一磁性件係等間距地環繞設置在該第一本體內，且該複數個第二磁性件係等間距地環繞設置在該第二本體內。
8. 如請求項1所述之管件結構，其中該第一本體包含有：一第一下部；一第一上部，其以可伸縮的方式安裝在該第一下部；以及一第一伸縮組件，其用以帶動該第一上部相對於該第一下部伸出或縮回。
9. 如請求項8所述之管件結構，其中該第一伸縮組件包含有：一第一上磁性件，其設置在該第一上部；以及一第一下磁性件，其設置在該第一下部且位於相對應於該第一上磁性件處；其中該控制單元電連接於該第一上磁性件與該第一下磁性件的其中至少一，該控制單元可選擇性地控制該第一上磁性件與該第一下磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動該第一上部相對於該第一下部縮回或伸出。
10. 如請求項9所述之管件結構，其中該第一上磁性件與該第一下磁性件分別為一電磁鐵且電連接於該控制單元，且該控制單元係用來控制該第一上磁性件與該第一下磁性件之磁性。
11. 如請求項9所述之管件結構，其中該第一上磁性件與該第一下磁性件的其中之一為一電磁鐵且電連接於該控制單元，該控制單元係用來控制該電磁鐵之磁性，且該第一上磁性件與該第一下磁性件的其中之另一為一永久磁鐵或一導磁件。
12. 如請求項9所述之管件結構，其中該第二本體包含有：一第二下部，其活動卡合於該第一上部；一第二上部，其以可伸縮的方式安裝在該第二下部上；以及一第二伸縮組件，其用以帶動該第二上部相對於該第二下部伸出或縮回。
13. 如請求項12所述之管件結構，其中該第二伸縮組件包含有：一第二上磁性件，其設置在該第二上部；以及一第二下磁性件，其設置在該第二下部且位於相對應於該第二上磁性件處；其中該控制單元電連接於該第二上磁性件與該第二下磁性件的其中至少一，該控制單元可選擇性地控制該第二上磁性件與該第二下磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動該第二上部相對於該第二下部縮回或伸出。
14. 如請求項13所述之管件結構，其中該第二上磁性件與該第二下磁性件分別為一電磁鐵且電連接於該控制單元，且該控制單元係用來控制該第二上磁性件與該第二下磁性件之磁性。
15. 如請求項13所述之管件結構，其中該第二上磁性件與該第二下磁性件的其中之一為一電磁鐵且電連接於該控制單元，該控制單元係用來控制該電磁鐵之磁性，且該第二上磁性件與該第二下磁性件的其中之另一為一永久磁鐵或一導磁件。
16. 一種管件結構，其包含有：一第一單元，其包含有一第一本體，該第一本體包含有：一第一下部；一第一上部，其以可伸縮的方式安裝在該第一下部上；以及一第一伸縮組件，其用以帶動該第一上部相對於該第一下部伸出或縮回，該第一伸縮組件包含有：一第一上磁性件，其設置在該第一上部；以及一第一下磁性件，其設置在該第一下部且位於相對應於該第一上磁性件處；一第二單元，其活動連接於該第一單元；以及一控制單元，其電連接於該第一上磁性件與該第一下磁性件的其中至少一，該控制單元可選擇性地控制該第一上磁性件與該第一下磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動該第一上部相對於該第一下部縮回或伸出。
17. 如請求項16所述之管件結構，其中該第二單元包含有一第二本體，該第二本體包含有：一第二下部，其活動卡合於該第一上部；一第二上部，其以可伸縮的方式安裝在該第二下部上；以及一第二伸縮組件，其用以帶動該第二上部相對於該第二下部伸出或縮回，該第二伸縮組件包含有：一第二上磁性件，其設置在該第二上部；以及一第二下磁性件，其設置在該第二下部且位於相對應於該第二上磁性件處；其中該控制單元電連接於該第二上磁性件與該第二下磁性件的其中至少一，該控制單元可選擇性地控制該第二上磁性件與該第二下磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動該第二上部相對於該第二下部縮回或伸出。
18. 如請求項17所述之管件結構，其中該第一單元另包含有至少一第一磁性件，該至少一第一磁性件設置於該第一上部上，該第二單元另包含有至少一第二磁性件，該至少一第二磁性件設置於該第二下部上且位於相對應於該至少一第一磁性件處，該控制單元電連接於該至少一第一磁性件以及該至少一第二磁性件的其中至少一，該控制單元可選擇性地控制該至少一第一磁性件與該至少一第二磁性件互相吸引或互相排斥，以帶動該第二本體相對於該第一本體活動，進而使該第二單元相對於該第一單元傾斜。
19. 如請求項18所述之管件結構，其中該第一本體另包含有設置於該第一上部之一球型關節部，該第二本體之該第二下部上形成有一球型凹槽，該球型關節部活動卡合該球型凹槽，該第一本體之內部形成有一第一通道，該第二本體之內部形成有一第二通道，當該第一本體與該第二本體通過該球型關節部與該球型凹槽活動卡合時，該第一通道與該第二通道間係至少部分連通。
20. 如請求項17所述之管件結構，其中該第一單元另包含有複數個第一磁性件，該複數個第一磁性件間隔地設置在該第一上部上，該第二單元另包含有複數個第二磁性件，該複數個第二磁性件間隔地設置在該第二下部上且位於相對應於該複數個第一磁性件處，該複數個第一磁性件與該複數個第二磁性件電連接於該控制單元，該控制單元可選擇性地控制該複數個第一磁性件的其中至少一與該複數個第二磁性件的其中至少一互相吸引或互相排斥，以帶動該第二本體相對於該第一本體活動，進而使該第二單元相對於該第一單元傾斜。