CN107620747A - 致动器主体、致动器的驱动方法以及使用了它们的把持手 - Google Patents

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浅井胜彦
小泽顺
永田贵之
井上和夫
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Abstract

一种致动器主体(2)，具备内部具有空间并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状的筒体(10)，所述筒体(10)具有多个第1部分和多个第2部分，在所述筒体(10)的外周面和所述筒体的内周面中的至少一方设置有槽，所述槽以所述筒体的长轴为中心轴(A2)呈螺旋状地设置，所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，所述多个第1部分的各自具有比所述多个第2部分的各自高的扭转刚性，所述多个第1部分沿所述第1轴的方向排列配置，并且所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。

Description

致动器主体、致动器的驱动方法以及使用了它们的把持手
技术领域
本公开涉及在将流体的压力变换成弯曲程度的变化的致动器中使用的致动器主体、致动器的驱动方法以及使用了它们的把持手。
背景技术
随着对家庭用机器人等在接近人类的场所工作的机械的要求的提高，对像人类的肌肉那样具备轻质且柔软的特征的人工肌肉致动器的期待也变大。虽然被称为人工肌肉致动器的致动器存在各种各样的种类，但大多数是使用了易符合轻质且柔软这一特征的橡胶状弹性材料的变形的致动器。
作为使用了橡胶状弹性材料的变形的致动器的一种，已知有利用流体的压力来进行伸缩的麦吉本(Mckibben)型致动器(例如，参照专利文献1)。
专利文献1所述的麦吉本型致动器由通过编织构造加强了的橡胶管构成，用流体对橡胶管的内部加压，一边使编织的角度像缩放仪(pantagraph)那样变化一边将径向上的膨胀变换成轴向上的收缩，由此使致动器伸缩。而且，已知有通过将该致动器的一面设为难以在轴向上伸缩，由此可实现进行弯曲动作的致动器的情况(例如，参照非专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭59-197605号公报
非专利文献
非专利文献1：佐佐木大辅以及其他3人，“使用了气动橡胶人工肌肉的动力辅助手套的开发(空気圧ゴム人工筋を用いたパワーアシストグローブの開発)”日本机器人学会杂志，Vol.24,No.5,pp.640～646,2006
发明内容
发明要解决的问题
然而，麦吉本型的致动器通过使内部的流体压力增减而沿着轴向伸缩，但是，存在当对橡胶管的内部加压时，向弯曲方向的自由运动受到阻碍这一问题。因此，即使在进行致动弯曲(由致动器进行工作而产生的弯曲)动作的致动器中，也会存在加压时对于向致动弯曲方向以外的方向的弯曲的自由运动受到阻碍这一问题。
于是，本公开提供一种致动器主体和致动器的驱动方法，能够致动弯曲动作，并且能够容许对于向致动弯曲方向以外的方向的弯曲的自由运动。
用于解决问题的技术方案
本公开的一技术方案的致动器主体，具备内部具有空间并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状的筒体，所述筒体具有多个第1部分和多个第2部分，在所述筒体的外周面和所述筒体的内周面中的至少一者设置有槽，所述槽以所述筒体的长轴为中心轴而设置成螺旋状，所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，所述多个第1部分的各自具有比所述多个第2部分的各自高的扭转刚性，所述多个第1部分沿着所述第1轴的方向排列配置，并且所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
此外，这些包括性的和特定的技术方案也可以由系统、方法以及系统和方法的任意的组合来实现。
发明的效果
本公开的致动器主体能够致动弯曲动作，并且能够容许对于向致动弯曲方向以外的方向的弯曲的自由运动。
附图说明
图1是示意性地示出具有实施方式1的致动器主体的致动器的图。
图2是表示实施方式1的致动器主体的筒体的一部分的图。
图3是实施方式1的致动器主体的筒体的横剖视图。
图4是使实施方式1的致动器主体的筒体呈直线状而从正面观察到的图。
图5是图4所示的筒体的纵剖视图。
图6是表示致动器的驱动方法的流程图。
图7A是表示对筒体的内部的流体加压前的第1弹性部件的骨部的剖视图。
图7B是表示对筒体的内部的流体加压后的第1弹性部件的骨部的变形的剖视图。
图8A是表示对筒体的内部的流体加压前的致动器主体的示意图。
图8B是表示对筒体的内部的流体加压后的致动器主体的弯曲的示意图。
图9A是表示图8A中的第2部分Sa1处的筒体的骨部的厚度的纵剖视图。
图9B是表示图8A中的第2部分Sb1和Sc1处的筒体的骨部的厚度的纵剖视图。
图9C是表示图8A中的第1部分F1处的筒体的骨部的厚度的纵剖视图。
图10A是表示施加外力前的、致动器主体的示意图。
图10B是表示施加外力后的、致动器主体的弯曲状态的示意图。
图11是表示实施方式1的致动器主体的第1弹性部件的制造方法的图。
图12是实施方式1的变形例1中的致动器主体的筒体的横剖视图。
图13是实施方式1的变形例2中的致动器主体的筒体的横剖视图。
图14A是表示实施方式1的变形例3中的致动器主体，且表示对筒体的内部的流体加压前的致动器主体的示意图。
图14B是表示实施方式1的变形例3中的致动器主体，且表示对筒体的内部的流体加压后的致动器主体的弯曲的示意图。
图15是表示实施方式2的致动器主体的筒体的一部分的图。
图16是实施方式2的致动器主体的筒体的横剖视图。
图17是实施方式2的变形例4中的致动器主体的筒体的横剖视图。
图18是实施方式2的变形例5中的致动器主体的筒体的横剖视图。
图19是表示实施方式3的致动器主体的筒体的一部分的图。
图20是表示实施方式3的致动器主体的第1弹性部件的制造方法的图。
图21是实施方式2的变形例6中的致动器主体的筒体的横剖视图。
图22A是表示图8A中的第2部分Sa1处的筒体的骨部的宽度的纵剖视图。
图22B是表示图8A中的第2部分Sb1和Sc1处的筒体的骨部的宽度的纵剖视图。
图22C是表示图8A中的第1部分F1处的筒体的骨部的宽度的纵剖视图。
图23A是表示图8A中的第2部分Sa1处的筒体的槽的螺距的纵剖视图。
图23B是表示图8A中的第2部分Sb1和Sc1处的筒体的槽的螺距的纵剖视图。
图23C是表示图8A中的第1部分F1处的筒体的槽的螺距的纵剖视图。
附图标记说明
1 致动器
2、2A、2B 致动器主体
3 压力源
4 配管
5 流体
10 筒体
10a 筒体的内周面
10b 筒体的外周面
11 第1弹性部件
11a 第1弹性部件的内周面
11b 第1弹性部件的外周面
11c 第1弹性部件的贯通孔
12 第2弹性部件
12a 第2弹性部件的内周面
12b 第2弹性部件的外周面
A1 致动器主体的轴
A2 筒体的轴心
F1、F2、F3、F4、F5 第1部分
Sa1、Sa2、Sa3、Sa4、Sa5、Sb1、Sb2、Sb3、Sb4、Sb5、Sc1、Sc2、Sc3、Sc4、Sc5 第2部分
b、b1、b2、b3、b4、bSa1、bSa2、bSa3、bSa4、bSbc1、bSbc2、bSbc3、bSbc4、bF1、bF2、bF3、bF4 骨部
c、c1、c2、c3、c4 槽
d 筒体的外径
p1 筒体的螺距
p2、p21、p22 槽的螺距
tb、tb1、tb2 骨部的厚度
wb、wb1、wb2 骨部的宽度
θ 槽的倾斜角
α、α1、α2 螺距角
具体实施方式
(作为本公开的基础的见解)
关于“背景技术”一栏所记载的、使用了麦吉本型的弯曲致动器，本发明人发现会产生以下的问题。
麦吉本型致动器由橡胶管构成，因此，本来具备弯曲方向上的柔软性，但橡胶管的内压越高则该柔软性越低，对于弯曲的刚性则越来越高。可认为弯曲刚性变高是因为，由于使致动器弯曲从而在橡胶管的内部空间引起容积变化造成的。为了使致动器弯曲，则必须压缩内部空间的流体并且使橡胶管发生与该压缩力相应的变形，内部空间的压力越高则弯曲所需要的力越增加。对于致动器的一面设为在轴向上难以伸缩的致动弯曲动作的致动器，该特性也同样导致了橡胶管的内压越高则向致动弯曲方向以外的方向的弯曲刚性越增加。
关于这样的特性，虽然在利用了弯曲刚性的物体的把持动作等中是有用的，但例如在将致动器配备于手套状的辅助穿戴设备的情况下会成为问题。即，在将致动器以沿着手指弯曲的方式安装了的情况下，若对流体进行加压以使致动器弯曲，则会产生弯曲方向上的辅助力，并且向张开手指的方向的刚性提高。因此，通过配备该致动器，虽然能够辅助向弯曲方向的力，但存在阻碍向张开手指的方向的自由运动的问题。
为了解决这样的问题，本公开的一技术方案的致动器主体，具备内部具有空间并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状的筒体，所述筒体具有多个第1部分和多个第2部分，在所述筒体的外周面和所述筒体的内周面中的至少一者设有槽，所述槽以所述筒体的长轴为中心轴而设置成螺旋状，所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，所述多个第1部分的各自具有比所述多个第2部分的各自高的扭转刚性，所述多个第1部分沿着所述第1轴的方向排列配置，并且所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
根据该构成，在向筒体的中空部分填充流体而使其压力变化了的情况下，筒体向外侧或内侧发生弹性变形，沿着筒体的槽的螺旋而发生扭转。通过发生该扭转，能够使具有卷绕成螺旋形状的形状的致动器主体伸缩。而且，筒体的各第1部分具有比各第2部分高的扭转刚性，并且多个第1部分沿着螺旋的中心轴方向排列配置。由此，致动器主体的伸缩变得不一样，整体进行致动弯曲动作。另外，在向使致动器主体致动弯曲的方向施加了外力的情况下，能够实现因筒体的预定方向上的扭转而筒体内部的容积增加的部位和因反方向上的扭转而筒体内部的容积减少的部位这两者。因此，筒体内部整体的容积变化变小，能够容易地使致动器主体弯曲。
在某实施方式中，致动器主体具备内部具有空间并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状的筒体，所述筒体具有多个第1部分和多个第2部分，在所述筒体的外周面和所述筒体的内周面中的至少一者设有槽，所述槽以所述筒体的长轴为中心轴而设置成螺旋状，所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，所述多个第1部分的各自处的所述筒体的厚度比所述多个第2部分的各自处的所述筒体的厚度大，所述多个第1部分沿着所述第1轴的方向排列配置，并且所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
根据该构成，各第1部分的厚度比各第2部分的厚度大，与该厚度的增加量相应地，筒体的各第1部分的扭转刚性变高。因此，使流体的压力变化了的情况下的筒体的扭转的差变大，致动器主体变得易致动弯曲动作。另一方面，不影响向致动弯曲方向以外的方向的弯曲动作，仍为易弯曲的状态。
在某实施方式中，致动器主体具备内部具有空间并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状的筒体，所述筒体具有多个第1部分和多个第2部分，在所述筒体的外周面和所述筒体的内周面中的至少一者设有槽，所述槽以所述筒体的长轴为中心轴而设置成螺旋状，所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，各第1部分的所述槽间的宽度比各第2部分的所述槽间的宽度宽，所述多个第1部分沿着所述第1轴的方向排列配置，并且所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
根据该构成，各第1部分的槽间的宽度比各第2部分的槽间的宽度宽，与该宽度的增加量相应地，筒体的各第1部分的扭转刚性变高。因此，使流体的压力变化了的情况下的筒体的扭转的差变大，致动器主体变得易致动弯曲动作。另一方面，不影响向致动弯曲方向以外的方向的弯曲动作，仍为易弯曲的状态。
在某实施方式中，致动器主体具备内部具有空间并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状的筒体，所述筒体具有多个第1部分和多个第2部分，在所述筒体的外周面和所述筒体的内周面中的至少一者设有槽，所述槽以所述筒体的长轴为中心轴而设置成螺旋状，所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，各第1部分的所述槽的螺距比各第2部分的所述槽的螺距大，并且所述多个第1部分沿着所述第1轴的方向排列配置，且所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
根据该构成，各第1部分的槽的螺距比各第2部分的槽的螺距大，与该螺距的增加量相应地，螺旋的圈数减少，筒体的各第1部分的扭转刚性变高。因此，使流体的压力变化了的情况下的筒体的扭转的差变大，致动器主体变得易致动弯曲动作。另一方面，不影响向致动弯曲方向以外的方向的弯曲动作，仍为易弯曲的状态。
例如，所述筒体由圆筒状的第1弹性部件和圆筒状的第2弹性部件构成，所述第2弹性部件配置于所述第1弹性部件的内侧或外侧且柔软性比所述第1弹性部件高，所述槽由贯通所述第1弹性部件的内周面和所述第1弹性部件的外周面的贯通孔和所述第2弹性部件的表面的一部分形成，所述贯通孔在所述内周面侧形成第1开口并且在所述外周面侧形成第2开口，所述表面的一部分封堵所述第1开口或所述第2开口。
根据该构成，由于具有贯通孔的第1弹性部件易扭转，因此能够使筒体切实地扭转。因此，能够使致动器主体切实地致动弯曲动作，另外，能够容易向致动弯曲方向以外的方向弯曲。
例如，也可以是，所述第1弹性部件具有位于在其周向上相邻的两个所述槽之间的螺旋状的骨部，所述骨部的厚度比所述骨部的宽度小。
根据该构成，在向筒体的中空部分填充流体而使其压力变化了的情况下，第1弹性部件易朝向外侧或内侧变形，因此易发生筒体的扭转。因此，致动器主体变得易致动弯曲动作，另外，容易向致动弯曲方向以外的方向弯曲。
例如，也可以是，所述槽的螺距比所述第1弹性部件的外周长大。
根据该构成，第1弹性部件的向外侧或内侧的变形变得易变换成筒体的扭转，致动器主体变得易致动弯曲动作。
例如，所述第1弹性部件配置于所述第2弹性部件的外侧，由所述第1弹性部件的内周面和所述贯通孔的侧面形成的棱线被倒角，所述侧面包含在所述第1弹性部件中，并且位于所述第1开口与所述第2开口之间。
根据该构成，能够缓和在第1弹性部件和第2弹性部件向外侧或内侧弹性变形了的情况下的、在第1弹性部件的内周面和槽的侧面的棱线处所产生的应力集中。由此，能够顺利地进行致动器主体的致动弯曲动作和/或向致动弯曲方向以外的方向的弯曲动作。另外，能够提高致动器主体的耐久性。
例如，也可以是，所述第1开口与所述第2开口的距离为所述筒体的厚度的一半以上。
根据该构成，位于槽底的筒体的壁厚部变薄而易变形，筒体易向外侧或内侧弹性变形，因此易发生筒体的扭转。因此，致动器主体变得易致动弯曲动作，另外，容易向致动弯曲方向以外的方向弯曲。
例如，也可以是，所述槽的螺距比所述筒体的外周长大。
根据该构成，筒体的向外侧或内侧的变形变得易变换成筒体的扭转，致动器主体变得易致动弯曲动作。
例如，也可以是，所述槽为多条槽。
在槽为多条槽的情况下，与一条槽的情况相比，能够使螺旋状的槽的螺距较大地形成。由此，筒体的向外侧或内侧的变形变得以变换成筒体的扭转，致动器主体变得易致动弯曲动作。
例如，也可以是，所述槽的宽度恒定。
根据该构成，能够取得施加于筒体的负荷的平衡。因此，能够顺利地进行致动器主体的致动弯曲动作和/或向致动弯曲方向以外的方向的弯曲动作。另外，能够提高致动器主体的耐久性。
另外，为了解决上述问题，本公开的其他的技术方案的致动器主体，具备内部具有空间并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状的筒体，所述筒体由圆筒状的第1弹性部件和柔软性比所述第1弹性部件高的第2弹性部件构成，所述第1弹性部件具有多个第1部分和多个第2部分，在所述多个第1部分的各自和所述多个第2部分的各自设置有贯通其内周面和外周面的贯通孔，所述贯通孔以所述筒体的长轴为中心轴而设置成螺旋状，所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，所述第2弹性部件设置于所述贯通孔内，所述多个第1部分的各自具有比所述多个第2部分的各自高的扭转刚性，所述多个第1部分沿着所述第1轴的方向排列配置，并且所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
根据该构成，在向筒体的中空部分填充流体而使其压力变化了的情况下，筒体向外侧或内侧弹性变形，沿着第1弹性部件的贯通孔的螺旋发生扭转。通过发生该扭转，从而能够使具有卷绕成螺旋状的形状的致动器主体致动弯曲动作。另外，在向使致动器主体向致动弯曲方向以外弯曲的方向施加了外力的情况下，能够实现因筒体的预定方向上的扭转而筒体内部的容积增加的部位和因反方向上的扭转而筒体内部的容积减少的部位这两者。因此，筒体内部整体的容积变化变少，能够容易地使致动器主体弯曲。另外，能够使筒体的厚度变薄，能够使致动器主体小型化。
在某实施方式中，致动器主体具备内部具有空间并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状的筒体，所述筒体由圆筒状的第1弹性部件和柔软性比所述第1弹性部件高的第2弹性部件构成，所述第1弹性部件具有多个第1部分和多个第2部分，在所述多个第1部分的各自和所述多个第2部分的各自设置有贯通其内周面和外周面的贯通孔，所述贯通孔以所述筒体的长轴为中心轴而设置成螺旋状，所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，所述第2弹性部件设置于所述贯通孔内，所述多个第1部分的各自处的所述筒体的厚度比所述多个第2部分的各自处的所述筒体的厚度大，所述多个第1部分沿着所述第1轴的方向排列配置，并且所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
根据该构成，各第1部分的厚度比各第2部分的厚度大，与该厚度的增加量相应地，筒体的各第1部分的扭转刚性变高。因此，使流体的压力变化了的情况下的筒体的扭转的差变大，致动器主体变得易致动弯曲动作。另一方面，不影响向致动弯曲方向以外的方向的弯曲动作，仍为易弯曲的状态。
在某实施方式中，致动器主体具备内部具有空间并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状的筒体，所述筒体由圆筒状的第1弹性部件和柔软性比所述第1弹性部件高的第2弹性部件构成，所述第1弹性部件具有多个第1部分和多个第2部分，在所述多个第1部分的各自和所述多个第2部分的各自设置有贯通其内周面和外周面的贯通孔，所述贯通孔以所述筒体的长轴为中心轴而设置成螺旋状，所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，所述第2弹性部件设置于所述贯通孔内，各第1部分的所述贯通孔间的宽度比各第2部分的所述贯通孔间的宽度宽，所述多个第1部分沿着所述第1轴的方向排列配置，并且所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
根据该构成，各第1部分的贯通孔间的宽度比各第2部分的贯通孔间的宽度宽，与该宽度增加了的量相应地，筒体的各第1部分的扭转刚性变高。因此，使流体的压力变化了的情况下的筒体的扭转的差变大，致动器主体变得易致动弯曲动作。另一方面，不影响向致动弯曲方向以外的方向的弯曲动作，仍为易弯曲的状态。
在某实施方式中，致动器主体具备内部具有空间并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状的筒体，所述筒体由圆筒状的第1弹性部件和柔软性比所述第1弹性部件高的第2弹性部件构成，所述第1弹性部件具有多个第1部分和多个第2部分，在所述多个第1部分的各自和所述多个第2部分的各自设置有贯通其内周面和外周面的贯通孔，所述贯通孔以所述筒体的长轴为中心轴而设置成螺旋状，所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，所述第2弹性部件设置于所述贯通孔内，各第1部分的所述贯通孔间的螺距比各第2部分的所述贯通孔间的螺距大，所述多个第1部分沿着所述第1轴的方向排列配置，并且所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
根据该构成，各第1部分的所述贯通孔间的螺距比各第2部分的所述贯通孔间的螺距大，与该螺距的增加量相应地，螺旋的圈数减少，筒体的各第1部分的扭转刚性变高。因此，使流体的压力变化了的情况下的筒体的扭转的差变大，致动器主体变得易致动弯曲动作。另一方面，不影响向致动弯曲方向以外的方向的弯曲动作，仍为易弯曲的状态。
另外，为了解决上述问题，本公开的致动器主体的控制方法是，控制部接收指示信号，所述控制部基于所述指示信号来增加或减少流体的压力，所述致动器主体具备内部具有空间并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状的筒体，所述筒体具有多个第1部分和多个第2部分，在所述筒体的外周面和所述筒体的内周面中的至少一者设置有槽，所述槽以所述筒体的长轴为中心轴而设置成螺旋状，所述空间与所述内周面接触，所述外周面是内周面的相反面，所述多个第1部分的各自具有比所述多个第2部分的各自高的扭转刚性，所述多个第1部分沿着所述第1轴的方向排列配置，所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠，并且所述流体被填充到所述筒体的内部。
根据该构成，能够使致动器主体切实地致动弯曲动作。
在某实施方式中，把持手是使用了将流体的压力变换成弯曲程度的变化的致动器主体的把持手，具备多个致动器主体，在此，所述多个致动器主体的各自具备卷绕成螺旋形状的、具有弹性的中空的筒体，在此，所述筒体由多个第1部分和多个第2部分构成，在所述筒体的外周面和内周面中的至少一者，以所述筒体的轴心为中心轴、呈螺旋状地设置有槽，各第1部分具有比各第2部分高的扭转刚性，并且所述多个第1部分沿着所述螺旋的中心轴方向排列配置，所述把持手将所述多个致动器主体作为把持用具使用。
根据该构成的把持手，能够使用进行弯曲动作的致动器主体来把持物体。
此外，这些包括性的且特定的技术方案也可以由系统、方法、以及系统和方法的任意的组合来实现。
以下，参照附图对实施方式进行说明。
此外，以下所说明的实施方式均是示出了包括性或具体的例子的实施方式。在以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一例，并非旨在限定本公开。另外，在以下的实施方式中的构成要素中，对于表示最上位概念的独立技术方案中未记载的构成要素，可作为任意的构成要素来说明。
(实施方式1)
首先，参照图1对致动器1的整体构成进行说明。该致动器1是将流体的压力变换成弯曲程度的变化的装置，具备致动器主体2、压力源3以及配管4。
致动器主体2为中空的筒体10卷绕成螺旋状的形状。在筒体10的内部填充了水等流体。致动器主体2的上部由未图示的固定用具固定，其上端与配管4连接。致动器主体2的下端通过凿密等密封。后面详细说明该致动器主体2的构成。
压力源3通过经由配管4使流体在致动器主体2中出入，来使致动器主体2的筒体10的内部的压力增加/减少，使致动器主体2伸缩。
作为压力源3，例如使用注射泵(往复泵)等。注射泵是具有像注射器那样的圆筒形的注射筒和可动式的推杆、以及控制推杆的位置的控制部的泵，利用推杆对注射筒内进行加压从而将流体送出，另外，利用推杆对注射筒内进行减压从而回收流体。通过使注射泵工作，从而能够调节在致动器主体2的筒体10内部填充的流体的量和/或压力。也可以是，计算机(未图示)向控制部发送决定推杆的位置的指示信号。控制部可以按照接收的该指示信号，使推杆的位置变化，使流体的压力增加或减少。
配管4将压力源3与致动器主体2连接，是作为流体的流出流入的路径的管状的部件。此外，在将压力源3与致动器主体2直接连结的情况下，也可以不使用配管4。另外，也可以使配管4分支，将一个压力源3与多个致动器主体2连结。
接着，对本实施方式的致动器主体2进行说明。
图2是表示致动器主体2的筒体10的一部分的图，图3是致动器主体2的筒体10的横剖视图。
致动器主体2为具有弹性的中空的筒体10卷绕成螺旋形状的形状。筒体10以致动器主体2的长轴方向的轴A1为中心地卷绕。在筒体10的外周面10b，以筒体10的轴心A2为中心轴、呈螺旋状地设置了多个槽c。在本实施方式中，筒体10的螺旋为相对于轴A1右旋，槽c的螺旋为相对于轴心A2右旋。即，筒体10与槽c的螺旋的卷绕方向一致。
如图3所示，筒体10由圆筒状的第1弹性部件11和柔软性比第1弹性部件11高的圆筒状(管状)的第2弹性部件12构成。第2弹性部件12是中空的，在该中空部分(内周面12a的内侧)填充流体5。
在第1弹性部件11设置了贯通其内周面11a和外周面11b的多个贯通孔11c。第2弹性部件12配置成与第1弹性部件11的内侧相接触，封堵贯通孔11c。因此，槽c由第1弹性部件11的贯通孔11c的侧面和第2弹性部件12的表面(外周面12b)形成。此外，第1弹性部件11与第2弹性部件12没有被粘合。
另外，第1弹性部件11具有位于在其周向上相邻的槽c之间的多个骨部b。骨部b，其截面呈圆弧状，在周向上彼此隔着间隔地设置。骨部b由四个骨部b构成，通过使这些骨部b以轴心A2为中心地卷绕成螺旋状，从而四个槽c被设置成螺旋状。
另外，第1弹性部件11配置于第2弹性部件12的外侧，由第1弹性部件11的内周面11a和槽c(贯通孔11c)的侧面形成的棱线被倒角。在本实施方式中，棱线形成为带圆角，但也可以形成为斜面状。
如前所述，使用柔软性比第1弹性部件11高的部件作为第2弹性部件12。柔软性高的部件意味着包括原料柔软的部件，或在构造上柔软的部件，例如，较薄地形成和/或形成为波状而易变形的部件。
在本实施方式中，使用尼龙作为第1弹性部件11的材料，使用硅橡胶作为第2弹性部件12的材料。然而，并不限于这些材料，也可以使用各种树脂材料和/或各种金属材料。这些弹性部件11、12可考虑所需的耐压性、柔软性、对于流体5的耐性(耐药品性、耐溶剂性、耐油性)等而适当选择。例如，在弹性部件11、12中使用树脂材料，从而能够得到轻质的致动器主体2。另外，使用刚性高的工程塑料和/或刚性高的金属材料，从而能够在高压、低流量下进行致动器主体2的动作，能够减少伴随流体5的流动的损失。
此外，为了提高致动器主体2工作时的响应性，前述的致动器1的配管4使用比弹性部件11、12更具耐压性的材料。
图4是使致动器主体2的筒体10呈直线状地示出的图，图5是图4所示的筒体10的纵剖视图。
如图4和图5所示，筒体10为多条槽构造，具体而言，具有四个槽c(c1、c2、c3、c4)和四个骨部b(b1、b2、b3、b4)。槽c1、c2、c3、c4互相平行，各自的宽度恒定。相邻的槽c的间隔(例如，槽c1与槽c2的间隔)根据槽c的条数而适当设计。骨部b1、b2、b3、b4也互相平行。骨部b的厚度tb比骨部b的宽度wb小。
这些槽c设置成在通过流体实现的加压力为0的情况下，相对于筒体10的轴心A2，倾斜角θ小于45°。另外，筒体10的直径d为4mm，槽c的螺距p2为14.4mm。通过使槽c的倾斜角θ小于45°，从而将槽c的螺距p2设定为比筒体10的外周长πd(本实施方式中的第1弹性部件11的外周长)大。
图8A是表示对筒体的内部的流体加压前的致动器主体2的示意图。在本实施方式中，卷绕成螺旋形状的筒体10的螺旋的各卷如图8A所示，由扭转刚性高的第1部分(F1、F2、F3、F4或F5)和扭转刚性比第1部分低的第2部分(Sa1、Sa2、Sa3、Sa4、Sa5、Sb1、Sb2、Sb3、Sb4、Sb5、Sc1、Sc2、Sc3、Sc4或Sc5)构成。即，筒体10具有多个第1部分(F1、F2、F3、F4以及F5)和多个第2部分(Sa1、Sa2、Sa3、Sa4、Sa5、Sb1、Sb2、Sb3、Sb4、Sb5、Sc1、Sc2、Sc3、Sc4以及Sc5)。而且，如图8A所示，多个第1部分(F1、F2、F3、F4以及F5)沿着筒体10的螺旋的中心轴即致动器主体2的轴A1的方向排列配置。由于这样的构成，因此在图8A中，与致动器主体2的右侧比较，其左侧的扭转刚性高。由此，在流体加压时，像图8B所示那样致动器主体2弯曲。此外，致动器1的驱动方法后述。
具有这样的特征的筒体10例如能够通过使筒体10的骨部b的厚度变化来实现。
图9A是表示图8A中的第2部分Sa1处的筒体的骨部的厚度的纵剖视图。图9B是表示图8A中的第2部分Sb1和Sc1处的筒体的骨部的厚度的纵剖视图。图9C是表示图8A中的第1部分F1处的筒体的骨部的厚度的纵剖视图。
例如，若相对于图9A所示的第2部分Sa1的骨部bSa1、bSa2、bSa3以及bSa4的厚度tb，使图9B所示的第2部分Sb1和Sc1的骨部bSbc1、bSbc2、bSbc3以及bSbc4的厚度tb1增加3％，使图9C所示的第1部分F1的骨部bF1、bF2、bF3以及bF4的厚度tb2增加26％，则能够在第1部分F1将扭转刚性提高得比第2部分Sa1、Sb1以及Sc1高。筒体10的螺旋的各卷的骨部b的厚度只要与第1部分F1和第2部分Sa1、Sb1以及Sc1同样构成即可。该情况下的第1部分F1的扭转刚性约为第2部分Sa1的扭转刚性的2倍。而且，随着离开第1部分F1则扭转刚性逐渐减小，在从轴A1方向观察时的±45度的位置成为与其他部分相同的扭转刚性。这样，能够采用使厚度变化的方法作为提高扭转刚性的方法。
此外，骨部b的厚度的变化的方式是任意的，既可以根据角度的变化呈直线状地变化，也可以呈正弦波状地变化。另外，也可以使第2部分Sb1和Sc1的骨部bSbc1、bSbc2、bSbc3以及bSbc4的厚度tb1与第2部分Sa1的厚度tb相同，在从第2部分Sb1和Sc1到第2部分Sa1之间使厚度变化。
关于扭转刚性的高低，在原料均匀的情况下，能够根据上述的形状的不同来判断。但是，在与上述不同的形状变化、和/或原料不同等情况下，能够通过实测进行评价。作为通过实测来进行的评价方法，例如保持图8A的Sa2和Sa3的线圈1个螺距分隔了的部分，根据使该间隔增加或减少时的力与位移的关系，能够评价F2部分的刚性。通过在筒体10整体进行同样的评价，能够评价刚性的分布。在刚性的变化是周期性的情况下，可以以线圈几个螺距一起评价。另外，也可以将筒体10分割，在各部分施加扭矩来评价直接刚性。
接着，对致动器1的驱动方法进行概略说明。
图6是表示致动器1的驱动方法的流程图。图8A和图8B是表示致动器主体2的弯曲的示意图。此外，在图8A和图8B中，省略了槽c的图示。
致动器的驱动方法包括：准备致动器1的工序(a)和使致动器主体2的弯曲程度(轴A1的弯曲程度)增减的工序(b)。
准备致动器1，在对筒体10的内部的流体5加压前，如图8A所示，致动器主体2处于稳定状态(图6的S1)。稳定状态是对筒体10的内部的流体5施加了预压的状态，致动器主体2的弯曲程度是向自然弯曲程度加上了因预压造成的弯曲量和因外力造成的变形量的弯曲程度。
然后，对于图8A所示的状态，使用压力源3例如以0.5MPa对流体5进行加压，向致动器主体2的筒体10内进一步供给流体5。由此，如图8B所示，使致动器主体2的轴A1的弯曲程度增加(图6的S2)。
然后，利用压力源3对流体5减压，从而使致动器主体2的轴A1的弯曲程度减小，恢复到原来的弯曲程度(图6的S3)。通过反复进行这些步骤，从而使致动器主体2的弯曲程度增减。此外，弯曲程度的增减可以是单方面的，也可以将顺序倒着来。另外，也可以反复多次进行弯曲程度的增加或减少的动作。
接着，对致动器主体2的驱动机理进行说明。
图7A是表示对筒体10的内部的流体5加压前的第1弹性部件11的骨部b的剖视图，图7B是表示对筒体10的内部的流体5加压后的第1弹性部件11的骨部b的变形的剖视图。
图7A和图7B均是从轴心A2方向观察骨部b的一卷的量而得到的图。
如图7A所示，对流体5加压前，骨部b的半径为r。若对流体5加压，则在经由筒体10的第2弹性部件12所传递的压力的作用下，筒体10的第1弹性部件11在径向上膨胀(变形)，与此相伴，如图7B所示，骨部b的半径变为r+Δr。此时，在骨部b，每一卷发生角度φ＝2πΔr/(r+Δr)的扭转。而且，该扭转使以第1弹性部件11为主体的筒体10整体以轴心A2为中心地扭转。
在本实施方式中，筒体10的槽c为相对于轴心A2右旋，致动器主体2为相对于轴A1右旋，所以如图8B所示，筒体10所发生的扭转以使致动器主体2沿轴A1方向收缩的方式进行作用。此时，筒体10的扭转刚性在轴A1的左右不同，因此，筒体10所发生的扭转也在左右不同，致动器主体2向发生扭转少的左侧弯曲。
即，伴随因加压造成的膨胀而在筒体10整体发生以轴心A2为中心左旋方向的扭转，致动器主体2以轴A1为中心地右旋，因此，在着眼于图8B所示的致动器主体2的右侧时，筒体10以跟前侧向实线箭头的方向旋转的方式向左旋方向扭转。另一方面，在着眼于致动器主体2的左侧时，由于扭转刚性高，因此，筒体10以里侧向虚线箭头的方向旋转的方式向左旋方向扭转，且该扭转比致动器主体2的右侧的扭转少。因此，筒体10的全长所发生的扭转以减小筒体10的螺距角α(减小筒体10的螺距p1)的方式进行作用。由此，致动器主体2的长度变短，并且螺距角α的变化量在左右不同从而发生弯曲。
然后，若解除流体5的加压，则在第1弹性部件11和第2弹性部件12的弹性力的作用下，筒体10的径向的变形和/或扭转复原，致动器主体2的长度也复原，并且弯曲也复原。
此外，在致动器主体2的筒体10膨胀(变形)时，也欲沿径向和轴A2方向膨胀(变形)，位于筒体10的外周侧的槽c也欲沿其宽度方向扩大，但通过像本实施方式那样使槽c的倾斜角θ小于45°(使螺距p2比筒体10的外周长πd大)，从而即使发生槽c的宽度方向上的扩大，也会在筒体10发生充分的扭转，所以能够使致动器主体2充分地收缩。
接着，对从致动弯曲方向以外的方向向致动器主体2施加外力使其弯曲变形的情况进行说明。本实施方式的致动器主体2的特征也在于如下方面：即使在从致动弯曲方向以外的方向施加了外力的情况下，也会与流体5的压力无关地、以致动器主体2自身的弹性进行弯曲变形。
图10A是表示从弯曲方向以外的方向、例如从相对于致动弯曲方向垂直的方向施加外力前的致动器主体2的示意图，图10B是表示从致动弯曲方向以外的方向施加了外力后的致动器主体2的弯曲状态的示意图。此外，在图10A和图10B中，省略了槽c的图示。
如图10B所示，假定从致动器主体2的致动弯曲方向以外的方向施加例如相对于致动弯曲方向垂直的方向的外力使其弯曲变形的情况，筒体的10的扭转刚性在图10B中的轴A1的左右相等，筒体10的一方的螺距角α1变小，并且另一方的螺距角α2变大。由此，筒体10的右侧以跟前侧向实线箭头的方向旋转的方式向左旋方向扭转，筒体10的左侧以里侧向虚线箭头的方向旋转的方式向右旋方向扭转。
若与槽c的螺旋的卷绕方向反向地发生扭转时，筒体10的直径变大，筒体10的内部的容积增加。与此相对，若与槽c的螺旋的卷绕方向同向地发生扭转时，筒体10的直径变小，筒体10的内部的容积减少。在本实施方式中，筒体10的内部的容积的增加与减少同时地发生，因此，筒体10内部整体的容积变化变少，能够容易地使致动器主体2弯曲。
即，使致动器主体2向致动弯曲方向以外的方向弯曲而变形时的刚性基本上不依赖于作用于流体5的压力，致动器主体2自身所具有的刚性是支配性的。因而，只要应用柔软的材质作为致动器主体2，就能够实现能够容易地进行弯曲变形的致动器主体2。
接着，对致动器主体2的制造方法进行说明。
首先，如图11所示，准备具有由热塑性树脂构成的多个骨部b的圆筒部件。此时，通过使骨部b的厚度局部地变化，从而能够局部地提高加工后的扭转刚性。接着，使该圆筒部件在加热到玻璃化温度以上的状态下绕轴中心扭转地旋转。之后，通过冷却，形成具有多个螺旋状的骨部b的第1弹性部件11。接着，向形成为圆筒状的第1弹性部件11的内侧插入圆筒状的第2弹性部件12，形成直线状的筒体10。进而，将该筒体10在再次加热到玻璃化温度以上的状态下卷绕于芯材(未图示)。之后，通过冷却、拔出芯材，能够制作卷绕成螺旋状的致动器主体2。
另外，第1弹性部件11也可以通过其他制造方法制作。例如，将由热塑性树脂构成的多个骨部b呈螺旋状地卷绕于作为芯材的心轴，进行退火处理。之后，通过去掉心轴从而形成第1弹性部件11。此外，也可以通过三维造型法制作第1弹性部件11。
在此，对实施方式1中的致动器主体2的变形例进行说明。作为致动器主体2的筒体10，也可以如图12所示的变形例1那样，以填埋圆筒状的第1弹性部件11的贯通孔11c的方式形成柔软性比第1弹性部件11高的第2弹性部件12。即，第2弹性部件12也可以设置于贯通第1弹性部件11的内周面11a和外周面11b的贯通孔11c内。第2弹性部件12的厚度与第1弹性部件11的厚度相同，第2弹性部件12的外周面与第1弹性部件11的外周面11b没有高低差。根据这样的构造，能够使筒体10较薄地形成，能够使致动器主体2小型化。此外，第2弹性部件12的厚度不一定需要与第1弹性部件11的厚度相等，也可以在厚度上存在差异。
变形例1的致动器主体2的上述以外的构成与图8A所示的致动器主体2同样。具体而言，变形例1的致动器主体2的筒体10卷绕成螺旋形状。在此，螺旋形状的中心轴也被称为第1轴。贯通孔11c以筒体10的长轴为中心轴而呈螺旋状地形成。第1弹性部件11具有多个第1部分和多个第2部分。多个第1部分的各自具有比多个第2部分的各自高的扭转刚性。沿着第1轴的方向多个第1部分排列配置，多个第2部分与多个第1部分不重叠。根据该构造，也可以实现与图3所示的筒体10同样的功能。
作为使扭转刚性变化的方法，也可以使多个第1部分的各自的厚度比多个第2部分的各自的厚度大。根据该构成，各第1部分的厚度比各第2部分的厚度大，与该厚度的增加量相应地，筒体10的各第1部分的扭转刚性变高。因此，使流体的压力变化了的情况下的筒体10的扭转的差变大，致动器主体2变得易致动弯曲动作。另一方面，不影响向致动弯曲方向以外的方向的弯曲动作，仍为易弯曲的状态。
作为使扭转刚性变化的其他方法，也可以使多个第1部分的各自的贯通孔间的宽度比多个第2部分的各自的贯通孔间的宽度大。根据该构成，各第1部分的槽间的宽度比各第2部分的槽间的宽度宽，与该宽度的增加量相应地筒体10的各第1部分的扭转刚性变高。因此，使流体的压力变化了的情况下的筒体的扭转的差变大，致动器主体2变得易致动弯曲动作。另一方面，不影响向致动弯曲方向以外的方向的弯曲动作，仍为易弯曲的状态。
作为使扭转刚性变化的其他方法，也可以使多个第1部分的各自的贯通孔间的螺距比多个第2部分的各自的贯通孔间的螺距大。根据该构成，各第1部分的槽的螺距比各第2部分的槽的螺距大，与该螺距的增加量相应地，螺旋的圈数减少，筒体10的各第1部分的扭转刚性变高。因此，使流体的压力变化了的情况下的筒体10的扭转的差变大，致动器主体2变得易致动弯曲动作。另一方面，不影响向致动弯曲方向以外的方向的弯曲动作，仍为易弯曲的状态。
另外，作为致动器主体2的筒体10，也可以如图13所示的变形例2那样，通过粘合等手段使第2弹性部件12与第1弹性部件11的外侧结合，来封堵第1弹性部件11的贯通孔11c。在该情况下，槽c由第1弹性部件11的贯通孔11c的侧面和第2弹性部件12的表面(内周面12a)形成。根据该构造，也可以实现与图3所示的筒体10同样的功能。
另外，在上述的实施方式中，使筒体10的螺旋的卷绕方向与槽c的螺旋的卷绕方向一致，但也可以使螺旋的卷绕方向相反。例如，也可以将筒体10的螺旋设为相对于轴A1右旋，将槽c的螺旋设为相对于轴心A2左旋。
在形成为上述构造的致动器主体(变形例3，省略图示)中，在筒体10的内部的流体5被加压了的情况下，对于筒体10产生右旋方向的扭力，以使致动器主体2一边沿轴A1方向伸展一边弯曲的方式进行作用。
图14A是表示对筒体10的内部的流体5加压前的致动器主体2的示意图，图14B是表示对筒体10的内部的流体5加压后的致动器主体2的弯曲的示意图。此外，在图14A和图14B中，省略了槽c的图示。本实施方式的变形例的筒体10的扭转刚性与图8A和图9所示的实施方式同样地设定。即，在图14A中，比轴A1靠左侧的部分的筒体10的扭转刚性变高。例如，在距轴A1最靠左侧的部分，骨部b的厚度增加了26％，扭转刚性变为大约2倍。而且，随着离开该部分则扭转刚性逐渐减少，在从轴A1方向上观察时的±45度的位置为与其他部分相同的扭转刚性。
在该致动器主体2中，槽c的螺旋的卷绕方向为左旋，因此，伴随因加压造成的膨胀而在筒体10整体发生以筒体10的轴心A2为中心右旋方向的扭转。筒体10以轴A1为中心地右旋卷绕，因此，在着眼于图14B所示的致动器主体2的右侧时，筒体10以跟前侧向实线箭头的方向旋转的方式向右旋方向扭转。另一方面，在着眼于致动器主体2的左侧时，由于扭转刚性高，因此，筒体10以里侧向虚线箭头的方向旋转的方式向右旋方向扭转，且该扭转比致动器主体2的右侧的扭转少。因此，筒体10的全长所发生的扭转以增大筒体10的螺距角α(增大筒体10的螺距p1)的方式进行作用。由此，致动器主体2的长度变长，并且螺距角α的变化量在左右不同从而发生弯曲。
即，通过使筒体10的螺旋的卷绕方向与槽c的螺旋的卷绕方向相反，从而能够一边使致动器主体2伸长一边使其弯曲。即使在以轴A1为中心将筒体10左旋卷绕的情况下也是同样的。
(实施方式2)
实施方式2的致动器主体在将第1弹性部件11和第2弹性部件12设为一体物这一点上，与实施方式1不同。
图15是表示致动器主体2A的筒体10的一部分的图，图16是致动器主体2A的筒体10的横剖视图。此外，在以下的图中，对与实施方式1同样的构成标注相同的标号并省略说明。
致动器主体2A为具有弹性的中空的筒体10卷绕成螺旋形状的形状。筒体10以致动器主体2A的轴A1为中心地卷绕。在筒体10的外周面10b，以筒体10的轴心A2为中心轴、呈螺旋状地设置了槽c。
形成于筒体10的槽c为多条槽，槽c的宽度恒定。槽c的深度是筒体10的厚度的一半以上。即，具有槽c的部位是与没有槽c的部位相比具有柔软性的构造。另外，槽c的螺距p2构成为比筒体10的外周长πd大。
筒体10是中空的，在该中空部分填充流体5。另外，筒体10具有位于在其周向上相邻的槽c之间的多个骨部b。骨部b在周向上互相隔着间隔地设置。骨部b由四个骨部b1、b2、b3、b4构成。作为筒体10的材料，例如，可使用尼龙。
另外，筒体10的骨部b的厚度与图8A和图9所示的实施方式1同样是不一样的，第1部分与第2部分相比，其厚度例如变厚26％，扭转刚性变高。其效果与实施方式1同样，伴随因加压造成的膨胀而致动器主体2A弯曲动作。
在实施方式2的致动器主体2A中，由于筒体10为一体物，因此，能够使致动器主体成为简单的构造。在该致动器主体2A中，也能够得到与实施方式1的致动器主体2同样的效果。
在此，对实施方式2的致动器主体2A的变形例进行说明。
作为致动器主体2A的筒体10，也可以如图17所示的变形例4那样，在筒体10的内周面10a形成槽。另外，也可以如图18所示的变形例5那样，在筒体10的内周面10a和外周面10b的双方均设置槽c。另外，也可以如图21所示的变形例6那样，在筒体10的内周面10a和外周面10b的双方交错地设置槽c。根据这些构造，也可以实现与图16所示的筒体10同样的功能。另外，在变形例5中，虽然内周面10a的槽与外周面10b的槽设置于相同的位置，但并不限定于此，即使设置于不同的位置也能够同样地实施。
(实施方式3)
实施方式3的致动器主体在槽c为一条这一点上，与实施方式1不同。
图19是表示实施方式3的致动器主体2B的筒体10的一部分的图。
该致动器主体2B也为具有弹性的中空的筒体10卷绕成螺旋状的形状。筒体10以致动器主体2B的轴A1为中心地卷绕。在筒体10的外周面10b，以筒体10的轴心A2为中心轴、呈螺旋状地设置一个槽c。
具体而言，筒体10由圆筒状的第1弹性部件11和柔软性比第1弹性部件11高的圆筒状的第2弹性部件12构成。在第1弹性部件11，设置了贯通其内周面11a和外周面11b的一个贯通孔11c。第2弹性部件12配置为与第1弹性部件11的内侧相接触，封堵贯通孔11c。另外，第1弹性部件11具有截面为圆弧状的一个骨部b。通过使该骨部b以轴心A2为中心卷绕成螺旋形状，从而一个槽c被设置成螺旋状。另外，骨部b的厚度与图8A和图9所示的实施方式1同样是不一样的，第1部分与第2部分相比，其厚度例如变厚26％，扭转刚性变高。其效果与实施方式1同样，伴随因加压造成的膨胀而致动器主体2B弯曲动作。
接着，对致动器主体2B的制造方法进行说明。
首先，如图20所示，准备具有由热塑性树脂构成的一个骨部b的圆筒部件。此时，使骨部b的厚度局部地变化，从而能够局部地提高加工后的扭转刚性。接着，使该圆筒部件在加热到玻璃化温度以上的状态下绕轴中心扭转地旋转。之后，通过冷却，形成具有螺旋状的骨部b的第1弹性部件11。接着，向成为圆筒状的第1弹性部件11的内侧插入圆筒状的第2弹性部件12，形成直线状的筒体10。进而，将该筒体10在再次加热到玻璃化温度以上的状态下，卷绕于芯材。之后，通过冷却、拔出芯材，从而能够制作出呈螺旋状地卷绕的致动器主体2B。
另外，第1弹性部件11也可以通过其他的制造方法制作。例如向作为芯材的心轴呈螺旋状地卷绕由热塑性树脂构成的一个骨部b，并进行退火处理。之后，通过去掉心轴，形成第1弹性部件11。此外，也可以通过三维造型法制作第1弹性部件11。
在该致动器主体2B中，也能够获得按照实施方式1的致动器主体2的效果。
以上，关于一个或多个技术方案的致动器主体，基于实施方式进行了说明，但本公开并不限定于该实施方式。只要不脱离本公开的主旨，将本领域技术人员所想到的各种变形施加到本实施方式而成的实施方式、组合不同的实施方式中的构成要素而构筑成的实施方式也包含于一个或多个技术方案的范围内。
例如，在前述的实施方式中，使用水作为流体，但不限于此，也可以用已知的所有液体来实施。另外，不限于液体，对于作为压缩性的流体的各种气体也能实施。
另外，在前述的实施方式中，螺旋状的槽的宽度恒定，但不限于此，也可以使槽的宽度在槽的长边方向和/或厚度方向上变化。而且，螺旋状的槽也可以不是如实施方式那样连续的一根槽，可以是在几处被切断的那样的构成。
另外，在前述的实施方式中，为了提高扭转刚性而使骨部b的厚度变化，但并不限于此，也可以使槽c间的宽度即骨部b的宽度局部地增大。
图22A是表示图8A中的第2部分Sa1处的筒体的骨部的宽度的纵剖视图。图22B是表示图8A中的第2部分Sb1和Sc1处的筒体的骨部的宽度的纵剖视图。图22C是表示图8A中的第1部分F1处的筒体的骨部的宽度的纵剖视图。
例如，若相对于图22A所示的第2部分Sa1的骨部bSa1、bSa2、bSa3以及bSa4的宽度wb，使图22B所示的第2部分Sb1和Sc1的骨部bSbc1、bSbc2、bSbc3和bSbc4的宽度wb1增加11％，使图22C所示的第1部分F1的骨部bF1、bF2、bF3和bF4的宽度wb2增加22％，则能够在第1部分F1将扭转刚性提高得比第2部分Sa1、Sb1和Sc1高。筒体10的螺旋的各圈的骨部b的宽度只要构成为第1部分F1和第2部分Sa1、Sb1以及Sc1同样即可。
此外，骨部b的宽度的变化的方式是任意的，既可以根据骨部b的宽度的变化呈直线状地变化，也可以呈正弦波状地变化。另外，也可以使第2部分Sb1和Sc1的bSbc1、bSbc2、bSbc3以及bSbc4的宽度wb1与第2部分Sa1的宽度wb相同，在从第2部分Sb1和Sc1到第2部分Sa1之间使宽度变化。
作为使扭转刚性变化的方法，也可以使槽c的螺距局部地增大。
图23A是表示图8A中的第2部分Sa1处的筒体的槽的螺距的纵剖视图。图23B是表示图8A中的第2部分Sb1和Sc1处的筒体的槽的螺距的纵剖视图。图23C是表示图8A中的第1部分F1处的筒体的槽的螺距的纵剖视图。
例如，若相对于图23A所示的第2部分Sa1的槽c的螺距p2，使图23B所示的第2部分Sb1和Sc1的槽c的螺距p21增加8％，使图23C所示的第1部分F1的槽c的螺距p22增加16％，则能够在第1部分F1将扭转刚性提高得比第2部分Sa1、Sb1以及Sc1高。筒体10的螺旋的各圈的槽c的螺距只要构成为与第1部分F1和第2部分Sa1、Sb1以及Sc1同样即可。
此外，槽c的螺距的变化的方式是任意的，既可以根据螺距的变化呈直线状地变化，也可以呈正弦波状地变化。另外，也可以使第2部分Sb1和Sc1的槽c的螺距p21与第2部分Sa1的槽c的螺距p2相同，在从第2部分Sb1和Sc1到第2部分Sa1之间使螺距变化。在图23A、图23B和图23C中，为了保持槽c的宽度而使骨部b的宽度也同时地变化。这些能够同时得到上述的伴随骨部b的宽度的变化的效果。但不限于此，也可以是，骨部b的宽度恒定。
作为使扭转刚性变化的方法，也可以通过化学改性使骨部b的材料自身变化。另外，也可以不使骨部b自身的尺寸变化，而通过使另外的部件紧贴于骨部b来使扭转刚性变化。
另外，在前述的实施方式中，相对于同一方向使扭转刚性一样地提高，沿着单一方向整体弯曲，但不限于此，也可以在致动器主体的各部分中，使提高扭转刚性的方向和/或扭转刚性的提高情况变化，同一致动器主体在各部分中以各种弯曲方向和/或弯曲程度进行动作。例如，在手套状的辅助穿戴设备中沿着手指配置了本申请的致动器的情况下，通过使指关节附近弯曲，从而能够实现更适合手指的动作的手套状的辅助设备。
另外，在前述的实施方式中，使用注射泵作为压力源，但不限于此，只要是能够使流体相对于内部空间出入的压力源即可，所有公知技术及其组合都能够实现。
另外，在前述的实施方式中，使水相对于线圈体的另一端流出流入而将线圈体的一端密封，但不限于此，也可以使水也相对于另一端流出流入，或在线圈体的中途设置水的流出流入口。通过增加水的流出流入口，能够提高致动器的响应性。
另外，通过设置成具备多根前述的实施方式的致动器主体的把持手，从而能够通过与手指相当的致动器主体的弯曲动作把持物体。
产业上的可利用性
本公开的一技术方案的致动器主体能够作为驱动在靠近人类的场所工作的机械的人工肌肉致动器来利用，能够应用于衣服那样的可穿戴的辅助器械的领域。除此以外，也能够用作具备针对外力的柔软性的线致动器，另外，也能够用作轻质的线致动器。

Claims (18)

1.一种致动器主体，
具备筒体，该筒体在内部具有空间，并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状，
在此，
所述筒体具有多个第1部分和多个第2部分，
在所述筒体的外周面和所述筒体的内周面中的至少一方设置有槽，所述槽以所述筒体的长轴为中心轴呈螺旋状地设置，
所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，
所述多个第1部分的各自具有比所述多个第2部分的各自高的扭转刚性，
所述多个第1部分沿着所述第1轴的方向排列配置，并且
所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
2.一种致动器主体，
具备筒体，该筒体在内部具有空间，并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状，
在此，
所述筒体具有多个第1部分和多个第2部分，
在所述筒体的外周面和所述筒体的内周面中的至少一方设置有槽，所述槽以所述筒体的长轴为中心轴呈螺旋状地设置，
所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，
所述多个第1部分的各自处的所述筒体的厚度比所述多个第2部分的各自处的所述筒体的厚度大，
所述多个第1部分沿着所述第1轴的方向排列配置，并且
所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
3.一种致动器主体，
具备筒体，该筒体在内部具有空间，并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状，
在此，
所述筒体具有多个第1部分和多个第2部分，
在所述筒体的外周面和所述筒体的内周面中的至少一方设置有槽，所述槽以所述筒体的长轴为中心轴呈螺旋状地设置，
所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，
各第1部分的所述槽间的宽度比各第2部分的所述槽间的宽度宽，
所述多个第1部分沿着所述第1轴的方向排列配置，并且
所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
4.一种致动器主体，
具备筒体，该筒体在内部具有空间，并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状，
在此，
所述筒体具有多个第1部分和多个第2部分，
在所述筒体的外周面和所述筒体的内周面中的至少一方设置有槽，所述槽以所述筒体的长轴为中心轴呈螺旋状地设置，
所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，
各第1部分的所述槽的螺距比各第2部分的所述槽的螺距大，并且
所述多个第1部分沿着所述第1轴的方向排列配置，并且
所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的致动器主体，
所述筒体由圆筒状的第1弹性部件和圆筒状的第2弹性部件构成，所述第2弹性部件配置于所述第1弹性部件的内侧或外侧、且柔软性比所述第1弹性部件高，
所述槽由贯通所述第1弹性部件的内周面和所述第1弹性部件的外周面的贯通孔、和所述第2弹性部件的表面的一部分形成，
所述贯通孔在所述内周面侧形成第1开口并且在所述外周面侧形成第2开口，所述表面的一部分封堵所述第1开口或所述第2开口。
6.根据权利要求5所述的致动器主体，
所述第1弹性部件具有位于在其周向上相邻的两个所述槽之间的螺旋状的骨部，
所述骨部的厚度比所述骨部的宽度小。
7.根据权利要求5所述致动器主体，
所述槽的螺距比所述第1弹性部件的外周长大。
8.根据权利要求5所述的致动器主体，
所述第1弹性部件配置于所述第2弹性部件的外侧，由所述第1弹性部件的内周面和所述贯通孔的侧面形成的棱线被倒角，
所述侧面包含在所述第1弹性部件中，并且位于所述第1开口与所述第2开口之间。
9.根据权利要求5所述的致动器主体，
所述第1开口与所述第2开口的距离为所述筒体的厚度的一半以上。
10.根据权利要求1～4中任一项所述的致动器主体，
所述槽的螺距比所述筒体的外周长大。
11.根据权利要求1～4中任一项所述的致动器主体，
所述槽为多条槽。
12.根据权利要求1～4中任一项所述的致动器主体，
所述槽的宽度恒定。
13.一种致动器主体，
具备筒体，该筒体在内部具有空间，并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状，
在此，
所述筒体由圆筒状的第1弹性部件和柔软性比所述第1弹性部件高的第2弹性部件构成，
所述第1弹性部件具有多个第1部分和多个第2部分，
在所述多个第1部分的各自和所述多个第2部分的各自设置了贯通其内周面和外周面的贯通孔，
所述贯通孔以所述筒体的长轴为中心轴呈螺旋状地设置，
所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，
所述第2弹性部件设置于所述贯通孔内，
所述多个第1部分的各自具有比所述多个第2部分的各自高的扭转刚性，
所述多个第1部分沿所述第1轴的方向排列配置，并且
所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
14.一种致动器主体，
具备筒体，该筒体在内部具有空间，并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状，
在此，
所述筒体由圆筒状的第1弹性部件和柔软性比所述第1弹性部件高的第2弹性部件构成，
所述第1弹性部件具有多个第1部分和多个第2部分，
在所述多个第1部分的各自和所述多个第2部分的各自设置了贯通其内周面和外周面的贯通孔，
所述贯通孔以所述筒体的长轴为中心轴呈螺旋状地设置，
所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，
所述第2弹性部件设置于所述贯通孔内，
所述多个第1部分的各自处的所述筒体的厚度比所述多个第2部分的各自处的所述筒体的厚度大，
所述多个第1部分沿所述第1轴的方向排列配置，并且
所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
15.一种致动器主体，
具备筒体，该筒体在内部具有空间，并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状，
在此，
所述筒体由圆筒状的第1弹性部件和柔软性比所述第1弹性部件高的第2弹性部件构成，
所述第1弹性部件具有多个第1部分和多个第2部分，
在所述多个第1部分的各自和所述多个第2部分的各自设置了贯通其内周面和外周面的贯通孔，
所述贯通孔以所述筒体的长轴为中心轴呈螺旋状地设置，
所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，
所述第2弹性部件设置于所述贯通孔内，
各第1部分的所述贯通孔间的宽度比各第2部分的所述贯通孔间的宽度宽，
所述多个第1部分沿所述第1轴的方向排列配置，并且
所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
16.一种致动器主体，
具备筒体，该筒体在内部具有空间，并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状，
在此，
所述筒体由圆筒状的第1弹性部件和柔软性比所述第1弹性部件高的第2弹性部件构成，
所述第1弹性部件具有多个第1部分和多个第2部分，
在所述多个第1部分的各自和所述多个第2部分的各自设置了贯通其内周面和外周面的贯通孔，
所述贯通孔以所述筒体的长轴为中心轴呈螺旋状地设置，
所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的相反面，
所述第2弹性部件设置于所述贯通孔内，
各第1部分的所述贯通孔间的螺距比各第2部分的所述贯通孔间的螺距大，
所述多个第1部分沿所述第1轴的方向排列配置，并且
所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠。
17.一种致动器主体的控制方法，
控制部接收指示信号，
所述控制部基于所述指示信号来使流体的压力增加或减少，
所述致动器主体具备筒体，
所述筒体在内部具有空间，并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状，
所述筒体具有多个第1部分和多个第2部分，
在所述筒体的外周面和所述筒体的内周面中的至少一方设置有槽，
所述槽以所述筒体的长轴为中心轴呈螺旋状地设置，
所述空间与所述内周面接触，所述外周面是内周面的相反面，
所述多个第1部分的各自具有比所述多个第2部分的各自高的扭转刚性，
所述多个第1部分沿所述第1轴的方向排列配置，
所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠，并且
所述流体被填充到所述筒体的内部。
18.一种把持手，具备多个致动器主体，
在此，所述多个致动器主体的各自具备筒体，该筒体在内部具有空间，并且相对于第1轴卷绕成螺旋形状，在此，
所述筒体具有多个第1部分和多个第2部分，
在所述筒体的外周面和所述筒体的内周面中的至少一方设置有槽，所述槽以所述筒体的长轴为中心轴呈螺旋状地设置，
所述空间与所述内周面接触，所述外周面是所述内周面的反对面，
所述多个第1部分的各自具有比所述多个第2部分的各自高的扭转刚性，
所述多个第1部分沿所述第1轴的方向排列配置，
所述多个第2部分与所述多个第1部分不重叠，并且
所述把持手，将所述多个致动器主体作为把持用具使用。
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