JP2021105405A

JP2021105405A - 管内移動体

Info

Publication number: JP2021105405A
Application number: JP2019235650A
Authority: JP
Inventors: 允啓亀▲崎▼; Mitsuhiro Kamezaki; 薫山口; Kaoru Yamaguchi; 健人吉田; Taketo Yoshida; 聞趙; Wen Cho; 重樹菅野; Shigeki Sugano; 実今野; Minoru Konno; 彰彦大貫; Akihiko Onuki
Original assignee: Waseda University; Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Waseda University; Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2019-12-26
Filing date: 2019-12-26
Publication date: 2021-07-26

Abstract

【課題】比較的に簡易な構造により全体の小型化を図りつつ、直管状のみならず、屈曲、分岐、段差を有する様々な管路内での高速移動を可能にすること。【解決手段】管内移動体１０は、中心軸Ｃ回りに回転可能な前後の脚車輪部１１，１２と、脚車輪部１１，１２の間に配置された中央部１４とを有する。各脚車輪部１１，１２は、周方向に沿う複数箇所に設けられた車輪２０を含む。車輪２０は、ガス管Ｇの内壁面に接触した状態で脚車輪部１１，１２が回転しながら螺旋状に転動可能となるように傾いた方向に配置され、前後の脚車輪部１１，１２が逆方向に回転したときに同一方向に転動するように前後逆向きに配置される。中央部１４は、前側の脚車輪部１１を回転させるための前側駆動機構と、後側の脚車輪部１２を回転させるための後側駆動機構とを備え、前後の脚車輪部１１，１２の動作が相殺されると、中心軸Ｃ回りに自転可能な構造をなす。【選択図】図１

Description

本発明は、ガス管等の管路内を自走可能な管内移動体に関する。

地中に埋設されたガス管に腐食等の異常が発生した際、その異常の箇所と状況を確認するには、ガスの供給を停止した状態で、道路の掘削作業が必要となり、多大な作業時間や大掛かりな作業が必要となる。そこで、道路掘削をせず、また、ガス供給停止を行わずに、ガス管内の状態を検出できるように、ガス管内を走行可能な移動体として、特許文献１及び非特許文献１に提案された装置が知られている。

前記特許文献１には、遠隔操作により配管内を移動して周囲の状態をカメラで撮像する自走式管内検査カメラ装置が開示されている。この自走式管内検査カメラ装置は、複数種の管径変換アダプタを選択的に取り付け、種々のサイズの配管の内壁に動輪を接触させながら、配管内を自走可能となっている。

前記非特許文献１には、配管内を螺旋駆動する管内移動ロボットが開示されている。この管内移動ロボットは、配管内壁を転動する車輪を含む前部ユニットと、前部ユニットを屈曲させるステアリング動作を可能に前部ユニットに繋がる中部ユニットと、中部ユニットに繋がる後部ユニットとを備えている。後部ユニットには、中部ユニット内の機構を通じて前部ユニットの車輪を駆動させる駆動用モータと、ロボットの経路を変える際に駆動する経路選択用モータとが配置されている。この管内移動ロボットは、駆動用モータの駆動により配管内で前進若しくは後退する一方、経路選択用モータの駆動により次のように動作可能な構造となっている。すなわち、経路選択用モータが駆動したときに、前部ユニットが横方向に屈曲可能なスペースがあれば、前部ユニットを中部ユニットに対して屈曲させる一方、前述のスペースがなければ、前部ユニット及び中部ユニットを一体的にロール回転させる構造となっている。

特開２０１３−２５２６３号公報

西村太貴他「経路選択可能な螺旋駆動型管内移動ロボットの開発」ロボティックス・メカトロニクス講演会講演概要集２０１２、２０１２年５月、２Ｐ１−Ｌ０９

ガス管内部には、多くの屈曲、分岐、段差を有する箇所等が存在し、ガス管の内部を奥に向かって自律移動させるには、それら箇所を通過できるような構造の移動体が必要となる。ガス管には、道路下等の地中に埋設される本支管や、当該本支管から分岐して使用者の敷地まで延びる供給管や、当該供給管からガスメータまでの灯外内管等の種類がある。ここで、本支管は、直径５０ｍｍ程度に設けられ、地中に併存する水道管や堅穴を回避するために、上下左右に屈曲する形状を有する。一方、供給管や灯外内管は、直径２５ｍｍ程度に設けられ、より多くの屈曲箇所を有する。

前記特許文献１の装置にあっては、その構造上、ガス管の垂直部分や複雑な形状の部分で前進不能になり易く、当該前進を可能にする機構を搭載すると装置全体の更なる大型化を招来し、直径２５ｍｍ〜５０ｍｍ程度のガス管内に収まらなくなる。また、この装置にあっては、内径の異なるガス管内を走行する際に、当該内径に応じた管径変換アダプタを地上で交換する必要があり、ねじ継手が設けられた部分等、管径変化のある部分を連続的に通過することができない。

前記非特許文献１のロボットは、前部ユニットの車輪のみが駆動輪となり、ガス管の内壁に接触した状態で螺旋状の軌跡を描きながら、前進若しくは後退する構造となっている。このため、例えば、Ｔ字管の分岐部分等、ガス管の内壁面が部分的に開放しているような部分に、前部ユニットの車輪が達したときには、当該車輪が前記内壁面に接触不能となり、ロボットの前進若しくは後退ができなくなる。また、前述した中部ユニットの構造上、ロボットを屈曲させる動作と、ロボットの屈曲方向を変換させるロール回転動作とを同時に行うことができない。従って、前記非特許文献１のロボットにあっては、その構造上、ロボットをガス管内で高速移動させるのに限界がある。

本発明は、このような課題を解決するために案出されたものであり、その目的は、比較的に簡易な構造により全体の小型化を図りつつ、直管状のみならず、屈曲、分岐、段差を有する様々な管路内での高速移動を可能にする管内移動体を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、主として、管路内を移動する管内移動体において、所定の回転軸回りに回転可能となるように、前側及び後側それぞれに設けられた脚車輪部と、これら前後の脚車輪部の間に配置された中央部とを備え、前記各脚車輪部は、周方向に沿う複数箇所に設けられた車輪と、これら車輪を支持する車輪支持体とを備え、前記車輪は、前記管路の内壁面に接触した状態で前記脚車輪部が回転しながら前記内壁面を螺旋状に転動可能となるように、管内移動体の直進方向に対する垂直面から所定の角度分傾いた方向に沿って配置されるとともに、前記脚車輪部が前後で逆方向に回転したときに同一方向に転動するように前後逆向きに配置され、前記車輪支持体は、前記内壁面に前記車輪を接触させるように前記車輪を支持可能な構造をなし、前記中央部は、前側の前記脚車輪部を回転させる方向の駆動力を当該脚車輪部に付与する前側駆動機構と、後側の前記脚車輪部を回転させる方向の駆動力を当該脚車輪部に付与する後側駆動機構とを備えるとともに、これら前側駆動機構及び後側駆動機構により、前後の前記脚車輪部を相互に同一方向に回転させる方向の駆動力が当該各脚車輪部に付与され、これら前後の脚車輪部の動作が相殺されると、前記回転軸回りに自転可能な構造をなす、という構成を採っている。

なお、本特許請求の範囲及び本明細書において、特に明記しない限り、位置若しくは方向を示す用語である「前」は、移動体が管路内を奥に向かって移動する際の進行方向における「前」を意味し、「後」は、同進行方向における「後」を意味する。「横方向」は、前記進行方向に直交する一の直線方向を意味し、「ロール方向」は、前後方向に延びる管内移動体の中心軸回りの方向を意味する。

本発明によれば、それぞれ独立して駆動可能な脚車輪部が前後に設けられているため、管路内をより高速に前進若しくは後退させる移動が可能となる。また、このような構造により、例えば、管路の内壁面が部分的に開放している分岐部に前側の脚車輪部が達し、その車輪が前記内壁面に非接触となったときでも、管路の内壁面に接触する後側の脚車輪部を使って、管内移動体を前進させることができ、この点においても、管内移動体の高速移動が可能になる。加えて、鉛直方向に延びる管路内の移動も可能になる。更に、前側駆動機構及び後側駆動機構により、移動モードと方向転換モードとを選択的に実現可能となるため、モータ等の駆動装置や部品構成を最小限とし、装置の小型化を促進することができる。また、以上のように、全体の小型化による軽量化と、前後の脚車輪部による駆動力の高出力化とが促進されることにより、センサ類やカメラ等の他の機器を管内移動体に搭載する際の許容重量が増大し、移動体の汎用性をより高めることができる。

また、前側駆動機構及び後側駆動機構により、管内移動体全体をロール方向に回転させる方向転換を行いながら、屈曲駆動機構によって管内移動体を屈曲させる動作を同時に行うことができ、この点からも、管路内で屈曲や分岐する部分における管内移動体の移動をより速くすることが可能になる。

更に、車輪支持体として、付勢部材を含むパンタグラフ構造を採用することにより、ガス管のねじ継手等、管路内に段差を有する部分を管内移動体が通過する際にも、内径の異なる管路の内壁面に受動的に車輪を接触させることができる。従って、当該車輪支持体を備えた管内移動体では、比較的簡易な構造により、段差を有する管径変化部分の移動を難なく行うことができる。加えて、パンタグラフ構造により、コンパクトな装置構成としつつ、管路の径方向における車輪の移動範囲をより多く確保することが可能になる。

本実施形態に係る管内移動体の概略斜視図である。前記管内移動体の概略分解斜視図である。（Ａ）は、前記管内移動体の概略平面図であり、（Ｂ）は、前記管内移動体の概略側面図である。脚車輪部の概略斜視図である。前記脚車輪部の概略分解斜視図である。（Ａ）は、車輪支持体が最も収縮した状態を表す前記脚車輪部の概略正面図であり、（Ｂ）は、車輪支持体が最も拡張した状態を表す前記脚車輪部の概略正面図である。中央部の概略分解斜視図である。屈曲姿勢の状態とされた前記管内移動体の概略斜視図である。（Ａ）は、直進移動モードでの状態を説明するための前記管内移動体の概略平面図であり、（Ｂ）は、屈曲モードでの状態を説明するための前記管内移動体の概略平面図であり、（Ｃ）は、方向転換モードでの状態を説明するための前記管内移動体の概略平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１には、本実施形態に係る管内移動体の概略斜視図が示されており、図２は、前記管内移動体の概略分解斜視図が示されている。また、図３（Ａ）は、前記管内移動体の概略平面図であり、（Ｂ）は、前記管内移動体の概略側面図である。これらの図における前記管内移動体１０は、管路としてのガス管内を自律移動（走行）可能に設けられるとともに、図示しないカメラやセンサ等の管内検出用機器が搭載される。なお、当該管内検出用機器で取得したガス管内の状況等に関する各種情報は、有線通信若しくは無線通信を通じてガス管の外部でモニタリングされる。

前記管内移動体１０は、図１の直線姿勢で前後方向に延びるその中心軸Ｃを回転軸として、当該回転軸回りに回転可能となるように、前後それぞれに設けられた脚車輪部１１，１２と、これら前後の脚車輪部１１，１２の間に配置された中央部１４とにより構成される。

前側に位置する前記脚車輪部１１は、図４及び図５にも示されるように、周方向に沿う３箇所に等間隔で配置された車輪ユニット１６と、これら各車輪ユニット１６を保持する保持体１７と、保持体１７の端部に一体的に固定されるギアユニット１８とにより構成される。

前記各車輪ユニット１６は、ガス管の内壁を転動可能となるように、平行配置された２個の１組の車輪２０と、これら車輪２０を支持する車輪支持体２１と、車輪支持体２１に一体的に取り付けられ、保持体１７の表面に移動不能に取り付けられるベースプレート２２とを備えている。

前記車輪支持体２１は、車輪２０がベースプレート２２に対して離間接近する高さ方向に変位可能となるように、車輪２０を支持するパンタグラフ構造をなす。すなわち、この車輪支持体２１は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、車輪２０が回転可能に支持される頂部側を高さ方向に移動可能とする拡縮動作を可能に構成された菱形のリンク２４と、所定範囲内における車輪２０の高さ方向への直線移動を補助するガイド２５とを備えている。

リンク２４の支点となる軸部分２４Ａには、車輪２０がベースプレート２２に対して離れる方向にリンク２４を動作させる付勢力が付与されるトーションばね等の付勢部材（図示省略）が設けられている。

前記ガイド２５は、車輪２０を回転可能に支持するロッド２７と、当該ロッド２７が所定範囲内で高さ方向に進退可能にロッド２７を受容する受容体２８とからなる。

前記保持体１７は、図５等に示されるように、ほぼ長方形状をなす３箇所の側面１７Ａを含む本体と、当該本体の頂面及び底面に取り付けられる付属プレート１７Ｂからなるほぼ正三角柱状をなす。また、保持体１７には、その中心部分で前後方向に貫通する丸穴状の貫通穴３０が形成されている。各側面１７Ａには、各車輪ユニット１６のベースプレート２２が固定され、これにより、周方向に等間隔となる３箇所に車輪ユニット１６が配置されることとなる。ここで、各車輪ユニット１６における２個１組の車輪２０は、管内移動体１０の直進方向に対する垂直面との間に３０度の角度をなすように、傾いた方向に沿って配置されている。なお、当該角度は、後述する管内移動体１０の螺旋移動を可能にする限りにおいて、種々の角度に変更することもできる。

前記ギアユニット１８は、図５に示されるように、保持体１７の一端側に固定されるギアホルダー３１と、ギアホルダー３１に相対回転不能に保持されるギア本体３２とからなり、当該ギアユニット１８には、その延出方向両端側で開放する貫通穴３３が形成されている。この貫通穴３３は、丸穴状をなし、ギアユニット１８が保持体１７と一体化されたときに、その貫通穴３０に連なって通じるようになっている。

後側に位置する前記脚車輪部１２は、図１〜図３に示されるように、その配置の向きを除き、前側に位置する脚車輪部１１とほぼ同一構造となっており、同脚車輪部１１と同一の構成部分については、同一符号を用い説明を省略する。ここで、前後の脚車輪部１１，１２は、車輪２０をガス管の内壁面に接触させた状態で、中心軸Ｃ回りに相互に反対方向に回転させたときに、ガス管の内壁面を転動する各車輪２０の走行軌跡が同一の回転方向の螺旋状となるように、前後に反転した前後逆向きに配置される。特に限定されるものではないが、本実施形態では、図３等に示されるように、前後の脚車輪部１１，１２が、前後（図３（Ａ）（Ｂ）中左右）で線対称となる向きで配置されている。なお、前記脚車輪部１１，１２の態様としては、前記逆方向の回転により、螺旋状の走行軌跡で管路の内壁面を転動可能な限りにおいて、本実施形態に対し、各車輪ユニット１６の構成数、複数箇所での車輪２０の設置数等を変更可能である。

前記中央部１４は、図２等に示されるように、前後の各脚車輪部１１，１２における前記貫通穴３０，３３にそれぞれ相対回転可能に挿通され、相互に非接続となる前後の車軸３５，３５と、これら車軸３５を相対回転不能に支持する軸支部材３６と、前側の脚車輪部１１に繋がる第１の駆動ユニット３８と、当該第１の駆動ユニット３８に対して横方向に揺動可能に繋がるとともに、後側の脚車輪部１２に繋がる第２の駆動ユニット３９とを備えている。

前記第１の駆動ユニット３８は、前記中心軸Ｃと軸線が一致する前側の車軸３５に対して、中心軸Ｃ回りに前側の脚車輪部１１全体を回転させる機構を有している。具体的に、この第１の駆動ユニット３８は、図２、図３及び図７等に示されるように、前側の脚車輪部１１を回転させる駆動源となる前側の回転用モータ４１と、回転用モータ４１を保持するとともに、前側の軸支部材３６が固定されるホルダ４２と、回転用モータ４１の回転軸に一体回転可能に取り付けられ、前側の脚車輪部１１のギア本体３２に噛合する駆動ギア４３とを備えている。

前記第２の駆動ユニット３９は、前記中心軸Ｃと軸線が一致する後側の車軸３５に対して、中心軸Ｃ回りに後側の脚車輪部１２を回転させるとともに、第１の駆動ユニット３８との間で相互に横方向に揺動可能となる動力を発生させる機構を有している。具体的に、この第２の駆動ユニット３９は、後側の脚車輪部１２を回転させる駆動源となる後側の回転用モータ４５と、横方向に揺動させる動力源となるサーボモータ等の屈曲用モータ４６と、これら回転用モータ４５及び屈曲用モータ４６を保持するとともに、後側の軸支部材３６が固定されるホルダ４７と、後側の回転用モータ４５の回転軸に一体回転可能に取り付けられ、後側の脚車輪部１２のギア本体３２に噛合する駆動ギア４８と、屈曲用モータ４６の回転軸に一体回転可能に取り付けられるとともに、第１の駆動ユニット３８のホルダ４２の底面側に固定される接続部材４９と、を備えて構成されている。

以上の構成により、第１の駆動ユニット３８は、前側の脚車輪部１１を回転させる方向の駆動力を脚車輪部１１に付与する前側駆動機構として機能する。また、第２の駆動ユニット３９は、後側の脚車輪部１２を回転させる方向の駆動力を脚車輪部１２に付与するとともに、前後の脚車輪部１１，１２を横方向に相対回転させる駆動力を発生する後側駆動機構として機能するとともに、図８に示されるように、これら脚車輪部１１，１２を相対的に屈曲させて全体の姿勢を変化させる屈曲駆動機構としても機能する。

なお、これら各駆動ユニット３８，３９の構成は、図示例に限定されるものではなく、同様の作用を奏する限りにおいて、様々なアクチュエータを含む様々な機構等に代替可能である。

また、特に限定されるものではないが、前後の各車軸３５は、延出方向両端側が開放する中空の丸パイプ状をなす。ここで、図示省略しているが、各モータ４１、４５、４６等に繋がってガス管の外側まで延びるケーブル等は、車軸３５の内部空間に収容されるようになっており、これによって、後述する各種回転動作時におけるケーブルの絡まりを防ぐことができる。

以上のように構成された管内移動体１０は、次のように動作する。

先ず、作業者の手作業等により、ガス管の開放部分からガス管内に管内移動体１０が挿入される。この際、前後の脚車輪部１１，１２の各車輪２０を作業者の手で押さえながら、パンタグラフ構造をなす車輪支持体２１を収縮した状態とし、脚車輪部１１，１２の全体外径が最小となる状態にされる。そして、ガス管の内部に管内移動体１０が挿入され、ガス管の内壁面に各車輪２０が接触していないと、車輪支持体２１に設けられた前記付勢部材（図示省略）による付勢力により、車輪支持体２１が展開されて拡張し、各車輪２０がガス管の内壁面に当接した状態となる。

ガス管内では、その形状に応じ、次の各モードでの管内移動体１０の移動が可能となる。

先ず、ガス管Ｇ内の直管部等においては、図９（Ａ）に示されるように、管内移動体１０が直線姿勢となる状態で、第１及び第２の駆動ユニット３８，３９により、前後の脚車輪部１１，１２を相互に逆方向に回転させて管内移動体１０を直進させる直進移動モードでの移動がなされる。ここで、管内移動体１０を前方（同図中右方）に直進させる前進モードでは、前側の回転用モータ４１の駆動により、前側の脚車輪部１１を車軸３５回りの所定の一方向に正回転させる一方、後側の回転用モータ４５の駆動により、後側の脚車輪部１２を車軸３５回りに前側の脚車輪部１１と反対方向に逆回転させる。すなわち、このとき、前後の脚車輪部１１，１２が相互に反対方向に回転し、前述したように、前後の脚車輪部１１，１２における車輪２０の配置が前後で反転していることから、各車輪２０がガス管Ｇの内壁面を螺旋状の軌道に沿って同一方向に転動しながら、管内移動体１０がガス管内を前方に直進する。

一方、ガス管Ｇ内の直管部等で移動体１０を後方に直進させる後退モードにおいては、前述の前進モードに対し、前後の回転用モータ４１，４５での回転駆動方向をそれぞれ逆にし、前側の脚車輪部１１を車軸３５回りに逆回転させる一方、後側の脚車輪部１２を車軸３５回りに正回転させる。すると、車輪２０がガス管の内壁面を螺旋状の軌道に沿って、前進モードに対して逆方向に転動しながら、管内移動体１０がガス管内を後方に直進する。

また、図９（Ｂ）に示されるように、屈曲部やＴ字管等のガス管Ｇ内を進行する場合には、前後の脚車輪部１１，１２を相対的に横方向に変位させて、管内移動体１０全体を屈曲姿勢に変化させる屈曲モードでの動作が行われる。この際、直線姿勢の管内移動体１０を全体的に中心軸Ｃ回りに回転させ、その屈曲方向を周方向で変化させる方向転換モードでの動作が適宜行われる。

前記屈曲モードでは、屈曲用モータ４６の駆動により、第１及び第２の駆動ユニット３８，３９を相対的に揺動させることで、それらに繋がる前後の脚車輪部１１，１２を相対的に横方向に所定量回転させることにより、管内移動体１０を図９（Ａ）の直線姿勢から同図（Ｂ）の屈曲姿勢に変化させる。

前記方向転換モードでは、管内移動体１０を前記直線姿勢にした状態で、図９（Ｃ）に示されるように、前進モードや後退モードである直進モードの際とは異なり、前後の回転用モータ４１，４５の駆動方向を同一方向にすることで、前後の脚車輪部１１，１２を車軸３５回りに相互に同一方向に回転させる。このとき、前述したように、前後の脚車輪部１１，１２における車輪２０の配置が前後で反転していることから、ガス管Ｇの内壁面に各車輪２０が接触した状態で、前後の脚車輪部１１，１２が相互に逆方向に進行するように作用し、前後の脚車輪部１１，１２の動作が相殺され、前後の車輪２０にブレーキがかかる。これにより、前後の脚車輪部１１、１２における各車軸３５，３５回りの回転が阻止され、各回転用モータ４１，４５の動力が中央部１４に伝達され、当該中央部１４全体が、前後の車軸３５，３５の中心軸Ｃ回りのロール方向に自転することになる。つまり、各回転用モータ４１，４５の動力により、各駆動ギア４３，４８が、回転しない脚車輪部１１、１２側のギア本体３２に沿って転動しながら、駆動ギア４３，４８とそれぞれ一体化された各車軸３５，３５を相互に同一方向に回転させることで、中央部１４全体が脚車輪部１１、１２に対してロール回転する。このように、中央部１４が自転することで、第１及び第２の駆動ユニット３８，３９が揺動する面を周方向に回転させることができ、回転用モータ４１，４５の駆動量や駆動方向等の駆動状態を調整することで、管内移動体１０の屈曲方向をガス管Ｇの周方向で自在に変化させることができる。

管径が変化するガス管Ｇのねじ継ぎ手の部位等、ガス管Ｇの内壁面に段差が生じているような部位を管内移動体１０が通過する際には、パンタグラフ構造の車輪支持体２１が、車輪２０が常にガス管Ｇの内壁面に接触するように動作する。すなわち、車輪支持体２１は、ガス管Ｇの内壁面に離間接近する径方向に伸縮動作可能に構成されるとともに、前記付勢部材により、車輪２０が内壁面の方向に付勢されるため、ガス管Ｇの内径に応じて内壁面に接触可能に車輪２０の位置が受動的に調整される。

なお、管内移動体１０は、図示しない制御装置により、所望の条件に応じて各モータ４１，４５，４６の駆動指令がなされ所望の動作を行うように制御される。本発明においては、特に限定されるものではないが、当該制御装置は、管内移動体１０に搭載され、ガス管Ｇ側の地上側からの遠隔操作に基づき、或いは、完全自動により、管内移動体１０の動作を制御可能に設けられ、及び／又は、ガス管Ｇ側の地上側に配置され、有線通信若しくは無線通信により、管内移動体１０の動作を制御可能に設けられる。

また、前記管内移動体１０としては、前述したガス管Ｇの検査等のための走行に限らず、種々の用途で、他の配管やトンネル等を含む他の管路内を移動する移動体としての利用も可能である。

その他、本発明における装置各部の構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。

１０管内移動体
１１脚車輪部
１２脚車輪部
２０車輪
２１車輪支持体
３８第１の駆動ユニット（前側駆動機構）
３９第２の駆動ユニット（後側駆動機構、屈曲駆動機構）
Ｃ中心軸（回転軸）
Ｇガス管（管路）

Claims

管路内を移動する管内移動体において、
所定の回転軸回りに回転可能となるように、前側及び後側それぞれに設けられた脚車輪部と、これら前後の脚車輪部の間に配置された中央部とを備え、
前記各脚車輪部は、周方向に沿う複数箇所に設けられた車輪と、これら車輪を支持する車輪支持体とを備え、
前記車輪は、前記管路の内壁面に接触した状態で前記脚車輪部が回転しながら前記内壁面を螺旋状に転動可能となるように、管内移動体の直進方向に対する垂直面から所定の角度分傾いた方向に沿って配置されるとともに、前記脚車輪部が前後で逆方向に回転したときに同一方向に転動するように前後逆向きに配置され、
前記車輪支持体は、前記内壁面に前記車輪を接触させるように前記車輪を支持可能な構造をなし、
前記中央部は、前側の前記脚車輪部を回転させる方向の駆動力を当該脚車輪部に付与する前側駆動機構と、後側の前記脚車輪部を回転させる方向の駆動力を当該脚車輪部に付与する後側駆動機構とを備えるとともに、これら前側駆動機構及び後側駆動機構により、前後の前記脚車輪部を相互に同一方向に回転させる方向の駆動力が当該各脚車輪部に付与され、これら前後の脚車輪部の動作が相殺されると、前記回転軸回りに自転可能な構造をなすことを特徴とする管内移動体。
前記前側駆動機構及び前記後側駆動機構は、前後の前記脚車輪部を相互に逆方向に回転させて管内移動体を直進させる直進移動モードと、前後の前記脚車輪部を相互に同一方向に回転させて管内移動体全体をロール方向に回転させる方向転換モードとによる駆動を選択的に行えるように構成されることを特徴とする請求項１記載の管内移動体。
前記中央部は、前後の前記脚車輪部を横方向に相対回転させる駆動力を発生し、これら前後の脚車輪部を相対的に屈曲させて全体の姿勢を変化させる屈曲駆動機構を更に備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の管内移動体。
前記車輪は、前後の前記脚車輪部の間で線対称となるように配置されることを特徴とする請求項１、２又は３記載の管内移動体。
前記車輪支持体は、前記内壁面に対して離間接近する方向に変位可能に前記車輪を支持するパンタグラフ構造をなし、前記車輪を前記内壁面に接触させる方向に付勢する付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の管内移動体。