JP2526537B2 - 配管内エネルギ―供給システム - Google Patents
配管内エネルギ―供給システムInfo
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/40—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
- H02J50/402—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices the two or more transmitting or the two or more receiving devices being integrated in the same unit, e.g. power mats with several coils or antennas with several sub-antennas
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- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は配管内エネルギー供給シ
ステムに関するものであり、例えば熱交換器等の金属配
管内で、検査、修理等の作業を行うマイクロロボットに
対して、マイクロ波を用いてエネルギーを供給するシス
テムに用いられるものである。
ステムに関するものであり、例えば熱交換器等の金属配
管内で、検査、修理等の作業を行うマイクロロボットに
対して、マイクロ波を用いてエネルギーを供給するシス
テムに用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属配管内、特にその内径が細い
管（直径が数ｍｍ程度の管）を分解することなく、検
査、修理等を行うことが可能なマイクロロボットの実現
が切望されている。
管（直径が数ｍｍ程度の管）を分解することなく、検
査、修理等を行うことが可能なマイクロロボットの実現
が切望されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述したよう
なマイクロロボットは実現するためには、従来、マイク
ロロボットを駆動するためのエネルギー供給が問題とな
っていた。すなわち、一般的な無線によるエネルギー供
給は電磁誘導（低周波数）によって行われているので、
エネルギーの伝送距離がある程度（数ｃｍ程度）限定さ
れてしまい、配管の接続方法によってはマイクロ波発生
源からの移動距離が数ｍにも及ぶマイクロロボットを駆
動できないという問題がある。また、マイクロ波発生源
とマイクロロボットとを電気結線で接続する方法におい
ては、マイクロロボットは数ｍｍ程度の直径の配管内を
移動して検査、修理等を行う体格の小さなものなので、
マイクロロボットが電気結線で接続されているとマイク
ロロボットの移動を妨げてしまうという問題がある。
なマイクロロボットは実現するためには、従来、マイク
ロロボットを駆動するためのエネルギー供給が問題とな
っていた。すなわち、一般的な無線によるエネルギー供
給は電磁誘導（低周波数）によって行われているので、
エネルギーの伝送距離がある程度（数ｃｍ程度）限定さ
れてしまい、配管の接続方法によってはマイクロ波発生
源からの移動距離が数ｍにも及ぶマイクロロボットを駆
動できないという問題がある。また、マイクロ波発生源
とマイクロロボットとを電気結線で接続する方法におい
ては、マイクロロボットは数ｍｍ程度の直径の配管内を
移動して検査、修理等を行う体格の小さなものなので、
マイクロロボットが電気結線で接続されているとマイク
ロロボットの移動を妨げてしまうという問題がある。
【０００４】そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされ
たものであり、配管内に配置されたロボットの作動を妨
げることなく、ロボットに対して的確にエネルギー供給
を行うことが可能な配管内エネルギー供給システムを提
供することを目的とするものである。
たものであり、配管内に配置されたロボットの作動を妨
げることなく、ロボットに対して的確にエネルギー供給
を行うことが可能な配管内エネルギー供給システムを提
供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのため本発明は、導体
で構成された配管内にて作動するロボットと、前記配管
内に電波を伝送する伝送手段と、前記ロボットに設けら
れ、前記電波を受信して電力に変換する変換手段と、前
記ロボットに設けられ、前記変換手段からの電力により
前記ロボットを駆動する駆動手段とを備え、前記伝送手
段により伝送される電波の周波数ｆは、少なくとも前記
ロボットが配置された配管の直径を遮断周波数特性曲線
に対応させて得られた周波数ｆS より大きく設定するこ
とを特徴とする配管内エネルギー供給システムを採用す
るものである。
で構成された配管内にて作動するロボットと、前記配管
内に電波を伝送する伝送手段と、前記ロボットに設けら
れ、前記電波を受信して電力に変換する変換手段と、前
記ロボットに設けられ、前記変換手段からの電力により
前記ロボットを駆動する駆動手段とを備え、前記伝送手
段により伝送される電波の周波数ｆは、少なくとも前記
ロボットが配置された配管の直径を遮断周波数特性曲線
に対応させて得られた周波数ｆS より大きく設定するこ
とを特徴とする配管内エネルギー供給システムを採用す
るものである。
【０００６】
【作用】上記構成により、伝送手段からは、少なくとも
ロボットが配置された配管の直径を遮断周波数特性曲線
に対応させて得られた周波数ｆS より大きく設定された
周波数ｆを有する電波を伝送し、ロボットに構成された
変換手段は、この電波を受信して電力に変換し、この電
力により、駆動手段はロボットを作動させる。故に、伝
送手段からは電波によりロボットに対してエネルギー供
給を行っているので、伝送手段およびロボットの間に電
気結線を用いることなくエネルギー供給を行うことがで
きる。
ロボットが配置された配管の直径を遮断周波数特性曲線
に対応させて得られた周波数ｆS より大きく設定された
周波数ｆを有する電波を伝送し、ロボットに構成された
変換手段は、この電波を受信して電力に変換し、この電
力により、駆動手段はロボットを作動させる。故に、伝
送手段からは電波によりロボットに対してエネルギー供
給を行っているので、伝送手段およびロボットの間に電
気結線を用いることなくエネルギー供給を行うことがで
きる。
【０００７】また、伝送手段から伝送される電波は、少
なくともロボットが配置された配管の直径を遮断周波数
特性曲線に対応させて得られた周波数ｆS より大きく設
定された周波数ｆで伝送されているので、電波は、ロボ
ットの変換手段に低損失で伝送させることができる。
なくともロボットが配置された配管の直径を遮断周波数
特性曲線に対応させて得られた周波数ｆS より大きく設
定された周波数ｆで伝送されているので、電波は、ロボ
ットの変換手段に低損失で伝送させることができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説
明する。この実施例では、本発明を、異なる内径を有す
る配管が相互に複数接続された系において、その配管内
を１つのマイクロロボットで移動、作動させるシステム
に適用した場合について説明する。
明する。この実施例では、本発明を、異なる内径を有す
る配管が相互に複数接続された系において、その配管内
を１つのマイクロロボットで移動、作動させるシステム
に適用した場合について説明する。
【０００９】図１は本発明の一実施例を表す全体構成図
である。図１において、配管３は、後述するマイクロロ
ボット４がその管内で作動する金属配管（図１は、その
断面を示す）であり、任意の内径（最小内径はＤ）を有
する複数の配管３が相互に接続された系となっている。
なお、これらの配管の直径は、みな数ｍｍ程度である。
である。図１において、配管３は、後述するマイクロロ
ボット４がその管内で作動する金属配管（図１は、その
断面を示す）であり、任意の内径（最小内径はＤ）を有
する複数の配管３が相互に接続された系となっている。
なお、これらの配管の直径は、みな数ｍｍ程度である。
【００１０】マイクロ波エネルギー源１は、マイクロロ
ボット４が作動する配管へマイクロ波（一般的に、その
周波数は３ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）を送信するためのエ
ネルギー源であり、例えばマイクロロボット４が最小内
径Ｄの配管３に配置されている場合には、最小内径Ｄで
伝送可能な周波数ｆ＝ｆD （後述する遮断周波数特性曲
線により求められた周波数ｆSDより大きい周波数をｆD
とする）でマイクロ波信号を後述するマイクロ波送信器
２へ出力することにより、周波数ｆD を有するマイクロ
波を発生させて、低損失なマイクロ波の伝送を可能とす
る。
ボット４が作動する配管へマイクロ波（一般的に、その
周波数は３ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）を送信するためのエ
ネルギー源であり、例えばマイクロロボット４が最小内
径Ｄの配管３に配置されている場合には、最小内径Ｄで
伝送可能な周波数ｆ＝ｆD （後述する遮断周波数特性曲
線により求められた周波数ｆSDより大きい周波数をｆD
とする）でマイクロ波信号を後述するマイクロ波送信器
２へ出力することにより、周波数ｆD を有するマイクロ
波を発生させて、低損失なマイクロ波の伝送を可能とす
る。
【００１１】マイクロ波送信器２は、マイクロロボット
４が配置された配管の内径に対応した周波数ｆを有する
マイクロ波を発生するものであり、この際には、金属配
管３自体を理想的な伝送線路として用いることができる
ので、効率良くマイクロ波を伝送させることができる。
なお、マイクロ波エネルギー源１およびマイクロ波送信
器２は、送信手段に相当するものである。
４が配置された配管の内径に対応した周波数ｆを有する
マイクロ波を発生するものであり、この際には、金属配
管３自体を理想的な伝送線路として用いることができる
ので、効率良くマイクロ波を伝送させることができる。
なお、マイクロ波エネルギー源１およびマイクロ波送信
器２は、送信手段に相当するものである。
【００１２】マイクロロボット４は、配管３内に伝送さ
れたマイクロ波を受信して、アクチュエータ駆動用の電
気エネルギーに変換すると共に、この変換した電気エネ
ルギーによって作動する。
れたマイクロ波を受信して、アクチュエータ駆動用の電
気エネルギーに変換すると共に、この変換した電気エネ
ルギーによって作動する。
【００１３】ここで、配管内径とマイクロ波の周波数と
の関係について説明する。図１５は、マイクロ波を後述
するＴＥ0Xモード（具体的にはＴＥ11モード）で伝送す
る場合の配管内径−周波数特性曲線を表すものである。
の関係について説明する。図１５は、マイクロ波を後述
するＴＥ0Xモード（具体的にはＴＥ11モード）で伝送す
る場合の配管内径−周波数特性曲線を表すものである。
【００１４】つまり、配管内径と電波の伝送周波数との
間には、図１５に示すような関係があり、遮断周波数特
性曲線Ｓを境にして、遮断領域、ＴＥ11モード領域、高
次モード領域に分かれている。
間には、図１５に示すような関係があり、遮断周波数特
性曲線Ｓを境にして、遮断領域、ＴＥ11モード領域、高
次モード領域に分かれている。
【００１５】ここで、例えば、配管内径が４ｍｍであっ
た場合には、遮断周波数はｆS4＝４５ＧＨｚとなって、
この配管４ｍｍの内部をマイクロ波等の電波で伝送させ
ようとする際には、その電波の発振周波数ｆ4 を４５Ｇ
Ｈｚより大きくすればよい。なお、ここでは、配管内径
Ｚの時の遮断周波数特性曲線Ｓ上の周波数をｆSZ、この
周波数ｆSZより大きい周波数をｆZ と表記している。
た場合には、遮断周波数はｆS4＝４５ＧＨｚとなって、
この配管４ｍｍの内部をマイクロ波等の電波で伝送させ
ようとする際には、その電波の発振周波数ｆ4 を４５Ｇ
Ｈｚより大きくすればよい。なお、ここでは、配管内径
Ｚの時の遮断周波数特性曲線Ｓ上の周波数をｆSZ、この
周波数ｆSZより大きい周波数をｆZ と表記している。
【００１６】また、更なる工夫として、電波を低損失で
伝送させようとする場合には、高次モード領域にならな
い周波数した方が良く、例えば、上述した配管内径が４
ｍｍであった場合では、電波の発振周波数ｆは、４５Ｇ
Ｈｚ＜ｆ＜７３ＧＨｚとすれば、低損失な伝送が可能と
なる。
伝送させようとする場合には、高次モード領域にならな
い周波数した方が良く、例えば、上述した配管内径が４
ｍｍであった場合では、電波の発振周波数ｆは、４５Ｇ
Ｈｚ＜ｆ＜７３ＧＨｚとすれば、低損失な伝送が可能と
なる。
【００１７】次に、このような全体構成を有するシステ
ムにおいて、その各部の詳細な構成および作動を各実施
例に基づいて説明する。なお、各実施例において、均等
の構成を示すものについては、共通の図番号を用いるも
のとし、各実施例とも上述したような、配管内径と遮断
周波数特性曲線とを対応させた周波数ｆをマイクロ波の
周波数として用いているものとする。
ムにおいて、その各部の詳細な構成および作動を各実施
例に基づいて説明する。なお、各実施例において、均等
の構成を示すものについては、共通の図番号を用いるも
のとし、各実施例とも上述したような、配管内径と遮断
周波数特性曲線とを対応させた周波数ｆをマイクロ波の
周波数として用いているものとする。
【００１８】〔第１実施例〕まず、第１実施例における
マイクロ波送信器２の具体的な構成について説明する。
図２は、第１実施例におけるマイクロ波送信器２を詳細
に表した具体構成図である。
マイクロ波送信器２の具体的な構成について説明する。
図２は、第１実施例におけるマイクロ波送信器２を詳細
に表した具体構成図である。
【００１９】図２において、入力端子２０１はマイクロ
波エネルギー源１からのマイクロ波信号を受ける端子で
あり、他端は同軸コネクタ２０２に接続されている。ル
ープ導体２０３は線材で構成されたループ形状をしてお
り、一端は同軸コネクタ２０２の中心導体２０２ａに接
続されると共に、他端は同軸コネクタの外部導体２０２
ｂ、すなわちアースに接続されている。そして、ループ
導体２０３にマイクロ波電流が流れることにより、ルー
プを貫通し且つループ面に垂直な磁力線Ｈを発生すると
共に、電気力線Ｅを生じて、マイクロ波を配管３内に伝
送させる。また反射板３０１は、配管３の端部に配置さ
れて同軸コネクタ２０２およびループ導体２０３を固定
する電磁波反射体であり、配管３内に伝送されたマイク
ロ波を反射することで磁力線Ｈに対する境界条件を形成
して、マイクロ波を効率良く伝送させる。
波エネルギー源１からのマイクロ波信号を受ける端子で
あり、他端は同軸コネクタ２０２に接続されている。ル
ープ導体２０３は線材で構成されたループ形状をしてお
り、一端は同軸コネクタ２０２の中心導体２０２ａに接
続されると共に、他端は同軸コネクタの外部導体２０２
ｂ、すなわちアースに接続されている。そして、ループ
導体２０３にマイクロ波電流が流れることにより、ルー
プを貫通し且つループ面に垂直な磁力線Ｈを発生すると
共に、電気力線Ｅを生じて、マイクロ波を配管３内に伝
送させる。また反射板３０１は、配管３の端部に配置さ
れて同軸コネクタ２０２およびループ導体２０３を固定
する電磁波反射体であり、配管３内に伝送されたマイク
ロ波を反射することで磁力線Ｈに対する境界条件を形成
して、マイクロ波を効率良く伝送させる。
【００２０】続いて、マイクロロボット４の構成につい
て説明する。図３は、第１実施例におけるマイクロロボ
ット４を概略的に表した概略構成図である。図３におい
て、マイクロロボット４は、主として配管３内に伝送さ
れたマイクロ波を受信するマイクロ波受信器４０１と、
後述するアクチュエータ４０３を駆動すべく、受信した
マイクロ波を電気エネルギーに変換する変換器４０２
と、マイクロロボット４を作動させるためのアクチュエ
ータ４０３（駆動手段に相当）とで構成されている。な
お、マイクロ波受信器４０１および変換器４０２は、変
換手段に相当する。
て説明する。図３は、第１実施例におけるマイクロロボ
ット４を概略的に表した概略構成図である。図３におい
て、マイクロロボット４は、主として配管３内に伝送さ
れたマイクロ波を受信するマイクロ波受信器４０１と、
後述するアクチュエータ４０３を駆動すべく、受信した
マイクロ波を電気エネルギーに変換する変換器４０２
と、マイクロロボット４を作動させるためのアクチュエ
ータ４０３（駆動手段に相当）とで構成されている。な
お、マイクロ波受信器４０１および変換器４０２は、変
換手段に相当する。
【００２１】このような概略構成を有するマイクロロボ
ット４は、具体的には図４に示すように構成されてい
る。すなわち、図４において、ループ導体４０１１は、
上述したマイクロ波送信器２を構成するループ導体２０
３（図２）と同様の構成であり、電波の可逆性によりマ
イクロ波送信器２から送信されたマイクロ波の磁力線を
ループ面に対して垂直に受信する。反射板４０１２は、
後述するハウジング４０１６の端面に構成された電波反
射体であり、配管３内に伝送されたマイクロ波を反射す
ることで磁力線Ｈに対する境界条件を形成して、高効率
のマイクロ波受信を可能としている。なお、この反射板
４０１２は、マイクロロボット４の内部において電気的
に接地されている。
ット４は、具体的には図４に示すように構成されてい
る。すなわち、図４において、ループ導体４０１１は、
上述したマイクロ波送信器２を構成するループ導体２０
３（図２）と同様の構成であり、電波の可逆性によりマ
イクロ波送信器２から送信されたマイクロ波の磁力線を
ループ面に対して垂直に受信する。反射板４０１２は、
後述するハウジング４０１６の端面に構成された電波反
射体であり、配管３内に伝送されたマイクロ波を反射す
ることで磁力線Ｈに対する境界条件を形成して、高効率
のマイクロ波受信を可能としている。なお、この反射板
４０１２は、マイクロロボット４の内部において電気的
に接地されている。
【００２２】信号線４０１３は、その一端がループ導体
４０１１の非接地側に接続された線材であり、信号線４
０１４は、その一端がループ導体４０１１の接地側に接
続された線材である。そして、信号線４０１３、４０１
４の両他端は、後述するサーキットボード４０１５に接
続されている。サーキットボード４０１５は、ループ導
体４０１１で受信したマイクロ波エネルギーを信号線４
０１３、４０１４を介して入力し、後述するアクチュエ
ータ４０３２を駆動すべく、電気エネルギーに変換す
る。
４０１１の非接地側に接続された線材であり、信号線４
０１４は、その一端がループ導体４０１１の接地側に接
続された線材である。そして、信号線４０１３、４０１
４の両他端は、後述するサーキットボード４０１５に接
続されている。サーキットボード４０１５は、ループ導
体４０１１で受信したマイクロ波エネルギーを信号線４
０１３、４０１４を介して入力し、後述するアクチュエ
ータ４０３２を駆動すべく、電気エネルギーに変換す
る。
【００２３】ハウジング４０１６は、上述したループ導
体４０１１、反射板４０１２、サーキットボード４０１
５等を保持するものであり、連結部４０３１は、後述す
るアクチュエータ４０３２とハウジング４０３２とを連
結する部材である。なお、この連結部４０３１の内部
は、図示されない信号線が設けられており、サーキット
ボード４０１６からの電気エネルギーをアクチュエータ
４０３２に伝達する。そして、アクチュエータ４０３２
は、この電気エネルギーを受けてマイクロロボット４を
移動、もしくは所定の作動を行わせている。
体４０１１、反射板４０１２、サーキットボード４０１
５等を保持するものであり、連結部４０３１は、後述す
るアクチュエータ４０３２とハウジング４０３２とを連
結する部材である。なお、この連結部４０３１の内部
は、図示されない信号線が設けられており、サーキット
ボード４０１６からの電気エネルギーをアクチュエータ
４０３２に伝達する。そして、アクチュエータ４０３２
は、この電気エネルギーを受けてマイクロロボット４を
移動、もしくは所定の作動を行わせている。
【００２４】次に、上記構成における作動を説明する。
図１〜図４において、マイクロ波エネルギー源１は、マ
イクロロボット４が作動する配管の内径Ｄで伝送可能な
周波数ｆD のマイクロ波信号をマイクロ波送信器２へ出
力し、マイクロ波送信器２は、入力端子２０１にてマイ
クロ波信号を受けると、ループ導体２０３にマイクロ波
電流を流して、周波数ｆD のマイクロ波を図１および図
２の矢印方向へ発生する。
図１〜図４において、マイクロ波エネルギー源１は、マ
イクロロボット４が作動する配管の内径Ｄで伝送可能な
周波数ｆD のマイクロ波信号をマイクロ波送信器２へ出
力し、マイクロ波送信器２は、入力端子２０１にてマイ
クロ波信号を受けると、ループ導体２０３にマイクロ波
電流を流して、周波数ｆD のマイクロ波を図１および図
２の矢印方向へ発生する。
【００２５】すると、マイクロロボット４のループ導体
４０１１は、このマイクロ波を受信して、その受信信号
を信号線４０１３、４０１４を介してサーキットボード
４０１５へ入力する。サーキットボード４０１５では、
入力した受信信号をアクチュエータ４０３２の駆動用エ
ネルギー（電気エネルギー）に変換して、連結線４０３
１を介してアクチュエータ４０３２へエネルギー供給を
行う。そして、このエネルギー供給により、マイクロロ
ボット４は作動、もしくは移動する。
４０１１は、このマイクロ波を受信して、その受信信号
を信号線４０１３、４０１４を介してサーキットボード
４０１５へ入力する。サーキットボード４０１５では、
入力した受信信号をアクチュエータ４０３２の駆動用エ
ネルギー（電気エネルギー）に変換して、連結線４０３
１を介してアクチュエータ４０３２へエネルギー供給を
行う。そして、このエネルギー供給により、マイクロロ
ボット４は作動、もしくは移動する。
【００２６】上記のようにして、内径の異なる配管が相
互に接続された系において、配管３内の検査、修理を行
うマイクロロボット４に対して、信号線を用いることな
くエネルギーの供給が可能となる。しかも、その伝送さ
れるマイクロ波の周波数は、マイクロロボット４が配置
された配管の内径に対応した周波数（もしくはそれより
大きい周波数）しているので、好適にエネルギーの供給
が可能となる。
互に接続された系において、配管３内の検査、修理を行
うマイクロロボット４に対して、信号線を用いることな
くエネルギーの供給が可能となる。しかも、その伝送さ
れるマイクロ波の周波数は、マイクロロボット４が配置
された配管の内径に対応した周波数（もしくはそれより
大きい周波数）しているので、好適にエネルギーの供給
が可能となる。
【００２７】次に、上記構成において、特に、マイクロ
波送信器２より発生するマイクロ波の伝送を好適に行う
伝送方法の一例について説明する。ここでは、マイクロ
波をＴＥ0X (Transverse Electric)モードもしくはＴＭ
0X(Transverse Magnetic)モードで伝送する場合につい
て説明する。なお、上述したＴＥ0X、ＴＭ0Xの表記にお
いて、‘０’は管の周方向の波数が０であることを示
し、‘Ｘ’は管の軸方向（半径方向）の波数がＸ（Ｘ；
正の整数）であることを示す。
波送信器２より発生するマイクロ波の伝送を好適に行う
伝送方法の一例について説明する。ここでは、マイクロ
波をＴＥ0X (Transverse Electric)モードもしくはＴＭ
0X(Transverse Magnetic)モードで伝送する場合につい
て説明する。なお、上述したＴＥ0X、ＴＭ0Xの表記にお
いて、‘０’は管の周方向の波数が０であることを示
し、‘Ｘ’は管の軸方向（半径方向）の波数がＸ（Ｘ；
正の整数）であることを示す。
【００２８】図５（ａ）〜（ｃ）は、ＴＥ0Xモードで伝
送する場合のマイクロ波の発生形態を説明するための説
明図であり、図５（ａ）は配管３の側面からみた断面図
であり、図５（ｂ）は配管の上面からみた断面図であ
り、図５（ｃ）は管軸方向からみた断面図である。
送する場合のマイクロ波の発生形態を説明するための説
明図であり、図５（ａ）は配管３の側面からみた断面図
であり、図５（ｂ）は配管の上面からみた断面図であ
り、図５（ｃ）は管軸方向からみた断面図である。
【００２９】図５（ａ）〜（ｃ）において、ＴＥ01モー
ドで伝送する場合には、ループ導体２０３の設置位置
は、配管内径の１／２の同心円上でループ面は演習の接
線方向に平行な位置に設置されている。そして、同軸コ
ネクタ２０２に接続されたループ導体２０３からは、入
力端子２０１からのマイクロ波信号に応じて、所定周波
数（マイクロロボットが配置された内径に対応もしくは
それより大きい周波数）のマイクロ波をマイクロロボッ
ト４のループ導体４０１１へ伝送する。ここで、図中、
点線は伝送するマイクロ波の磁力線を示し、実線は電気
力線を示している。
ドで伝送する場合には、ループ導体２０３の設置位置
は、配管内径の１／２の同心円上でループ面は演習の接
線方向に平行な位置に設置されている。そして、同軸コ
ネクタ２０２に接続されたループ導体２０３からは、入
力端子２０１からのマイクロ波信号に応じて、所定周波
数（マイクロロボットが配置された内径に対応もしくは
それより大きい周波数）のマイクロ波をマイクロロボッ
ト４のループ導体４０１１へ伝送する。ここで、図中、
点線は伝送するマイクロ波の磁力線を示し、実線は電気
力線を示している。
【００３０】そして、図５（ｃ）に示すように、このＴ
Ｅ0Xモードにおけるマイクロ波は、配管３の周方向の電
磁界エネルギー分布が均一なモードで伝送している。な
お、図５（ｃ）のマイクロ波は、具体的には、ＴＥ01モ
ードで伝送しており、この様なモードで伝送されるマイ
クロ波では、以下に述べるような好適な伝達が可能とな
る。
Ｅ0Xモードにおけるマイクロ波は、配管３の周方向の電
磁界エネルギー分布が均一なモードで伝送している。な
お、図５（ｃ）のマイクロ波は、具体的には、ＴＥ01モ
ードで伝送しており、この様なモードで伝送されるマイ
クロ波では、以下に述べるような好適な伝達が可能とな
る。
【００３１】すなわち配管３は、一般的には、湾曲、折
れ曲りが多数存在しており、その管内を移動するマイク
ロロボット４は、作業上、管軸に垂直な面内で回転する
場合が多い。そのため、マイクロ波送信用のループ導体
２０３およびマイクロ波受信用のループ導体４０１１の
間に、管軸に垂直な面内において角度差が生じてしま
う。すると、互いのループ面が軸方向に垂直となるまで
に角度差が生じてしまうと、マイクロ波の損失が２０ｄ
Ｂにも及び、常時マイクロ波を受信することができなく
なってしまう。
れ曲りが多数存在しており、その管内を移動するマイク
ロロボット４は、作業上、管軸に垂直な面内で回転する
場合が多い。そのため、マイクロ波送信用のループ導体
２０３およびマイクロ波受信用のループ導体４０１１の
間に、管軸に垂直な面内において角度差が生じてしま
う。すると、互いのループ面が軸方向に垂直となるまで
に角度差が生じてしまうと、マイクロ波の損失が２０ｄ
Ｂにも及び、常時マイクロ波を受信することができなく
なってしまう。
【００３２】そこで、本実施例に示すＴＥ01モードの様
に、管の周方向において、電磁界エネルギー分布が均一
なモードを選定することで、マイクロロボット４の周方
向回転によらず、常に一定のマイクロ波を受信すること
が可能となる。
に、管の周方向において、電磁界エネルギー分布が均一
なモードを選定することで、マイクロロボット４の周方
向回転によらず、常に一定のマイクロ波を受信すること
が可能となる。
【００３３】なお、ここではＴＥ01モードを選定した
が、ＴＭ01モードでも同様の効果が得られ、その他、Ｔ
Ｅ又はＴＭモードの最初の係数が０（すなわち、周方向
の波数が０）であるモードであれば同様の効果が得られ
る。また、ここでは、所定の位置に設置されたループ導
体２０３及びループ導体４０１１で磁力線と結合して、
マイクロ波を伝送しているが、図１４に示すように、電
気力線と結合可能な位置に設置される棒状導体２０４で
も、同様な効果を得ることができる。
が、ＴＭ01モードでも同様の効果が得られ、その他、Ｔ
Ｅ又はＴＭモードの最初の係数が０（すなわち、周方向
の波数が０）であるモードであれば同様の効果が得られ
る。また、ここでは、所定の位置に設置されたループ導
体２０３及びループ導体４０１１で磁力線と結合して、
マイクロ波を伝送しているが、図１４に示すように、電
気力線と結合可能な位置に設置される棒状導体２０４で
も、同様な効果を得ることができる。
【００３４】〔第２実施例〕この第２実施例において
は、マイクロ波を円偏波として送信する場合のシステム
について説明する。
は、マイクロ波を円偏波として送信する場合のシステム
について説明する。
【００３５】まず、第２実施例におけるマイクロ波送信
器２の具体的な構成について説明する。図６（ａ）は第
２実施例におけるマイクロ波送信器２を詳細に表した具
体構成図であり、図６（ｂ）は管軸方向からみた断面図
である。
器２の具体的な構成について説明する。図６（ａ）は第
２実施例におけるマイクロ波送信器２を詳細に表した具
体構成図であり、図６（ｂ）は管軸方向からみた断面図
である。
【００３６】図６（ａ）において、電力分配器２１２
は、入力端子２１１からのマイクロ波信号を入力して、
２つの出力（後述する位相器２１３および第２の同軸コ
ネクタ２１５）に対して同位相で同じ割合の電力を分配
するものであり、第２の同軸コネクタ２１５は電力分配
器２１２の一方の出力を受けて、第２のループ導体２１
７にマイクロ波電流を流す。この第２のループ導体２１
７は、図６（ｂ）に示すように、後述するループ導体２
１６に対して管の周方向に９０°ずれた位置に設置され
ている。
は、入力端子２１１からのマイクロ波信号を入力して、
２つの出力（後述する位相器２１３および第２の同軸コ
ネクタ２１５）に対して同位相で同じ割合の電力を分配
するものであり、第２の同軸コネクタ２１５は電力分配
器２１２の一方の出力を受けて、第２のループ導体２１
７にマイクロ波電流を流す。この第２のループ導体２１
７は、図６（ｂ）に示すように、後述するループ導体２
１６に対して管の周方向に９０°ずれた位置に設置され
ている。
【００３７】また、位相器２１３は、電力分配器２１１
の他方の出力を受けて、入力されたマイクロ波の位相を
電気角９０°遅らせ、この遅らせたマイクロ波信号を第
１の同軸コネクタ２１４を介して第１のループ導体２１
６にマイクロ波電流を流す。
の他方の出力を受けて、入力されたマイクロ波の位相を
電気角９０°遅らせ、この遅らせたマイクロ波信号を第
１の同軸コネクタ２１４を介して第１のループ導体２１
６にマイクロ波電流を流す。
【００３８】続いて、第２実施例におけるマイクロロボ
ットの構成についてであるが、基本的には上記第１実施
例のマイクロロボット４と同様の構成であり、円偏波の
送信および受信は電波の可逆性があるから、第１実施例
におけるループ導体４０１１を円偏波のマイクロ波を受
信するために図６（ａ）、（ｂ）に記載された第１、第
２のループ導体２１６、２１７と同様に間の周方向に９
０゜ずらした位置に設置して構成すればよいので、ここ
では構成・作動を省略する。
ットの構成についてであるが、基本的には上記第１実施
例のマイクロロボット４と同様の構成であり、円偏波の
送信および受信は電波の可逆性があるから、第１実施例
におけるループ導体４０１１を円偏波のマイクロ波を受
信するために図６（ａ）、（ｂ）に記載された第１、第
２のループ導体２１６、２１７と同様に間の周方向に９
０゜ずらした位置に設置して構成すればよいので、ここ
では構成・作動を省略する。
【００３９】次に、上記構成における作動を説明する。
図６（ａ）において、入力端子２１１にマイクロ波信号
が入力されると、電力分配器２１２では、このマイクロ
波信号の電力を等配分して、位相器２１３および第２の
同軸コネクタ２１５へ出力する。そして、この電力分配
器２１２で等配分された一方のマイクロ波信号を受けた
第２の同軸コネクタ２１５は、第２のループ導体２１７
へマイクロ波電流を流す。
図６（ａ）において、入力端子２１１にマイクロ波信号
が入力されると、電力分配器２１２では、このマイクロ
波信号の電力を等配分して、位相器２１３および第２の
同軸コネクタ２１５へ出力する。そして、この電力分配
器２１２で等配分された一方のマイクロ波信号を受けた
第２の同軸コネクタ２１５は、第２のループ導体２１７
へマイクロ波電流を流す。
【００４０】また位相器２１３では、電力分配器２１２
で等配分された他方のマイクロ波信号を電気角９０°遅
延させて、この遅延させたマイクロ波信号を第１の同軸
コネクタ２１４を介して第１のループ導体２１６へマイ
クロ波電流を流す。すると、図６（ｂ）に示すように、
管の周方向に９０°ずれた位置に設置された第１、第２
のループ導体２１６、２１７に各々印加することで、配
管３内を伝送するマイクロ波は円偏波になる。
で等配分された他方のマイクロ波信号を電気角９０°遅
延させて、この遅延させたマイクロ波信号を第１の同軸
コネクタ２１４を介して第１のループ導体２１６へマイ
クロ波電流を流す。すると、図６（ｂ）に示すように、
管の周方向に９０°ずれた位置に設置された第１、第２
のループ導体２１６、２１７に各々印加することで、配
管３内を伝送するマイクロ波は円偏波になる。
【００４１】この円偏波は電磁界がマイクロ波の周波数
で回転するために周方向の電磁界エネルギー分布は均一
となるので、管内を伝送するマイクロ波のモードおよび
マイクロロボット４の周方向回転によることなく、常に
一定のマイクロ波を受信することが可能ができる。
で回転するために周方向の電磁界エネルギー分布は均一
となるので、管内を伝送するマイクロ波のモードおよび
マイクロロボット４の周方向回転によることなく、常に
一定のマイクロ波を受信することが可能ができる。
【００４２】なお、円偏波のマイクロ波を発生させるも
のとして、ここではループ導体を示したが、管の周方向
に角度９０°ずれた所定の位置に設置された電気力線と
結合する棒状導体でも同様の効果が得られる。
のとして、ここではループ導体を示したが、管の周方向
に角度９０°ずれた所定の位置に設置された電気力線と
結合する棒状導体でも同様の効果が得られる。
【００４３】次に、上述したような円偏波のマイクロ波
を利用した際に、マイクロロボットの作動制御に有用な
方法について説明する。 （Ａ）データ伝送によるマイクロロボットの作動制御 ここでは、マイクロ波送信器より駆動用エネルギーに利
用される第１のマイクロ波と、制御データを伝送してマ
イクロロボットの作動をコントロールするマイクロ波と
をそれぞれ発生する場合について説明する。
を利用した際に、マイクロロボットの作動制御に有用な
方法について説明する。 （Ａ）データ伝送によるマイクロロボットの作動制御 ここでは、マイクロ波送信器より駆動用エネルギーに利
用される第１のマイクロ波と、制御データを伝送してマ
イクロロボットの作動をコントロールするマイクロ波と
をそれぞれ発生する場合について説明する。
【００４４】まず、マイクロ波送信器２およびマイクロ
ロボット４の構成を図７を用いて説明する。図７におい
て、第１のマイクロ波発生器２２１は、マイクロロボッ
ト４のアクチュエータ４１５駆動用のエネルギーとなる
マイクロ波を発生すべく、第１のマイクロ波信号を出力
する。右旋円偏波送信器２２３は、この第１のマイクロ
波発生器２２１より出力された第１のマイクロ波信号を
入力して、配管３内に、右旋円偏波のマイクロ波を発生
する。
ロボット４の構成を図７を用いて説明する。図７におい
て、第１のマイクロ波発生器２２１は、マイクロロボッ
ト４のアクチュエータ４１５駆動用のエネルギーとなる
マイクロ波を発生すべく、第１のマイクロ波信号を出力
する。右旋円偏波送信器２２３は、この第１のマイクロ
波発生器２２１より出力された第１のマイクロ波信号を
入力して、配管３内に、右旋円偏波のマイクロ波を発生
する。
【００４５】また、第２のマイクロ波発生器２２２は、
マイクロロボット４の制御データ、例えば、マイクロロ
ボット４のアクチュエータ４１５の駆動状態を制御する
ためのディジタルデータ等で変調された第２のマイクロ
波信号を出力する。左旋円偏波送信器２２４は、この第
２のマイクロ波発生器２２２からの第２のマイクロ波信
号を入力して、配管３内に、左旋円偏波のマイクロ波を
発生させる。
マイクロロボット４の制御データ、例えば、マイクロロ
ボット４のアクチュエータ４１５の駆動状態を制御する
ためのディジタルデータ等で変調された第２のマイクロ
波信号を出力する。左旋円偏波送信器２２４は、この第
２のマイクロ波発生器２２２からの第２のマイクロ波信
号を入力して、配管３内に、左旋円偏波のマイクロ波を
発生させる。
【００４６】マイクロロボット４に構成された右旋円偏
波受信器４１１は、右旋円偏波のマイクロ波のみを受信
して受信信号を出力し、変換器４１３はその受信信号に
よりアクチュエータ４１５を駆動用の電気エネルギーを
変換により得て、その電気エネルギーをアクチュエータ
４１５へ出力する。
波受信器４１１は、右旋円偏波のマイクロ波のみを受信
して受信信号を出力し、変換器４１３はその受信信号に
よりアクチュエータ４１５を駆動用の電気エネルギーを
変換により得て、その電気エネルギーをアクチュエータ
４１５へ出力する。
【００４７】一方、マイクロロボット４に構成された左
旋円偏波受信器４１１は、左旋円偏波のマイクロ波のみ
を受信して受信信号を出力し、復調器４１４は、この受
信信号、すなわち変調したディジタルデータを復調す
る。制御回路４１６は、復調されたディジタルデータに
応答して、所定のプログラムによりアクチュエータ４１
５の作動を制御する。
旋円偏波受信器４１１は、左旋円偏波のマイクロ波のみ
を受信して受信信号を出力し、復調器４１４は、この受
信信号、すなわち変調したディジタルデータを復調す
る。制御回路４１６は、復調されたディジタルデータに
応答して、所定のプログラムによりアクチュエータ４１
５の作動を制御する。
【００４８】次に、上記構成における作動を説明する。
図７において、例えばマイクロロボット４が配置された
管内の現在位置から同じ管の他の位置へ移動させたい際
には、第１のマイクロロボット発生器２２１、右旋円偏
波送信器２２３によって右旋偏波のマイクロ波を配管３
内に発生すると共に、第２のマイクロロボット発生器２
２２、左旋円偏波送信器２２４によって所望の位置への
移動データに対応した変調をかけて、左旋偏波のマイク
ロ波を配管３内に発生させる。
図７において、例えばマイクロロボット４が配置された
管内の現在位置から同じ管の他の位置へ移動させたい際
には、第１のマイクロロボット発生器２２１、右旋円偏
波送信器２２３によって右旋偏波のマイクロ波を配管３
内に発生すると共に、第２のマイクロロボット発生器２
２２、左旋円偏波送信器２２４によって所望の位置への
移動データに対応した変調をかけて、左旋偏波のマイク
ロ波を配管３内に発生させる。
【００４９】すると、右旋偏波のマイクロ波を受信した
右旋円偏波送信器２２３は、変換器４１３によりアクチ
ュエータ４１５へ駆動用エネルギーを供給すると共に、
左旋偏波のマイクロ波を受信した左旋円偏波送信器２２
３は、復調器４１４により作動制御用のディジタルデー
タ４１５を復調して、制御回路４１６にアクチュエータ
の作動制御を行わせる。
右旋円偏波送信器２２３は、変換器４１３によりアクチ
ュエータ４１５へ駆動用エネルギーを供給すると共に、
左旋偏波のマイクロ波を受信した左旋円偏波送信器２２
３は、復調器４１４により作動制御用のディジタルデー
タ４１５を復調して、制御回路４１６にアクチュエータ
の作動制御を行わせる。
【００５０】このように、マイクロ波の円偏波には、右
旋円偏波と左旋円偏波であっても配管３のような線形空
間においては独立に伝搬する性質があるので、配管３の
内径により規定される所定周波数のマイクロ波を２系統
同時に同一伝送経路で伝送することができる。すなわ
ち、図７に示すように、右旋円偏波マイクロ波を用いて
マイクロロボットのアクチュエータ駆動用のエネルギー
を供給し、左旋円偏波マイクロ波を用いてアクチュエー
タ制御用の制御データを送信することで、遠隔からのマ
イクロロボットの作動制御を可能とする。
旋円偏波と左旋円偏波であっても配管３のような線形空
間においては独立に伝搬する性質があるので、配管３の
内径により規定される所定周波数のマイクロ波を２系統
同時に同一伝送経路で伝送することができる。すなわ
ち、図７に示すように、右旋円偏波マイクロ波を用いて
マイクロロボットのアクチュエータ駆動用のエネルギー
を供給し、左旋円偏波マイクロ波を用いてアクチュエー
タ制御用の制御データを送信することで、遠隔からのマ
イクロロボットの作動制御を可能とする。
【００５１】なお、本実施例ではエネルギー供給に右旋
円偏波、データ通信に左旋円偏波を用いたが、逆であっ
ても差し支えない。また、送信するデータをアクチュエ
ータ用の制御データとしたが、他の目的（修理を行うた
めに溶接する等）の他の形態（溶接用のデータ形態）の
データ伝送でも良い。
円偏波、データ通信に左旋円偏波を用いたが、逆であっ
ても差し支えない。また、送信するデータをアクチュエ
ータ用の制御データとしたが、他の目的（修理を行うた
めに溶接する等）の他の形態（溶接用のデータ形態）の
データ伝送でも良い。
【００５２】（Ｂ）マイクロロボットのアクチュエータ
として、電磁ステップモータを使用した場合。ここで
は、マイクロロボットのアクチュエータとして電磁ステ
ップモータを使用した場合について説明する。
として、電磁ステップモータを使用した場合。ここで
は、マイクロロボットのアクチュエータとして電磁ステ
ップモータを使用した場合について説明する。
【００５３】まず、マイクロ波送信器２およびマイクロ
ロボット４の構成を図８を用いて説明する。図８におい
て、マイクロ波発生器２３１は、後述する電磁ステップ
モータ４２５１駆動エネルギー用のマイクロ波を発生さ
せるべくマイクロ波信号を出力し、方形波発生器２３２
は、電磁ステッピングモータ４２１５の駆動回転数を制
御するための方形波信号を発生する。
ロボット４の構成を図８を用いて説明する。図８におい
て、マイクロ波発生器２３１は、後述する電磁ステップ
モータ４２５１駆動エネルギー用のマイクロ波を発生さ
せるべくマイクロ波信号を出力し、方形波発生器２３２
は、電磁ステッピングモータ４２１５の駆動回転数を制
御するための方形波信号を発生する。
【００５４】そしてマイクロ波スイッチ２３３は、方形
波発生器２３２からの方形波信号の２値レベルに応じ
て、マイクロ波発生器２３１からのマイクロ波信号の出
力経路を、後述する右旋円偏波送信器２３４および左旋
円偏波送信器２３５の２方向へ切り換えるものである。
波発生器２３２からの方形波信号の２値レベルに応じ
て、マイクロ波発生器２３１からのマイクロ波信号の出
力経路を、後述する右旋円偏波送信器２３４および左旋
円偏波送信器２３５の２方向へ切り換えるものである。
【００５５】右旋円偏波送信器２３４は、マイクロ波ス
イッチ２３３の一方の断続的な出力を受けて右旋円偏波
のマイクロ波を送信し、左旋円偏波送信器２３５は、他
方の断続的な出力を受けて左旋円偏波のマイクロ波を送
信する。
イッチ２３３の一方の断続的な出力を受けて右旋円偏波
のマイクロ波を送信し、左旋円偏波送信器２３５は、他
方の断続的な出力を受けて左旋円偏波のマイクロ波を送
信する。
【００５６】マイクロロボット４を構成する右旋円偏波
受信器４２１は、右旋円偏波のマイクロ波を受信し、第
１の検波器４２３は、この受信信号を検波して直流電力
へと変換する。また、マイクロロボット４を構成する左
旋円偏波受信器４２２は、左旋円偏波のマイクロ波を受
信し、第２の検波器４２４は、この受信信号を検波して
直流電力へと変換する。そして、モータユニット４２５
は、第１、第２の検波器４２３、４２４から供給される
直流電力を受けて動作する電磁ステップモータ４２５１
及び駆動回路よりなっている。
受信器４２１は、右旋円偏波のマイクロ波を受信し、第
１の検波器４２３は、この受信信号を検波して直流電力
へと変換する。また、マイクロロボット４を構成する左
旋円偏波受信器４２２は、左旋円偏波のマイクロ波を受
信し、第２の検波器４２４は、この受信信号を検波して
直流電力へと変換する。そして、モータユニット４２５
は、第１、第２の検波器４２３、４２４から供給される
直流電力を受けて動作する電磁ステップモータ４２５１
及び駆動回路よりなっている。
【００５７】このモータユニット４２５は、具体的には
図９のように構成されている。すなわち、図９におい
て、端子Ａは第１の検波器４２３からの直流電力を受け
る端子であり、端子Ｂは、第２の検波器４２４からの直
流電力を受ける端子である。電磁ステップモータ４２５
１は、端子ｘおよび端子ｙに交番電圧が交互にかけられ
ることで発生する交番電流（すなわち、ｘ←ｙ方向の電
流とｙ←ｘ方向の電流）により回転駆動されるモータで
ある。また、第１、第２のスイッチ回路４２５２、４２
５３は、ＮＰＮトランジスタと抵抗で構成されるスイッ
チ回路であり、このＮＰＮトランジスタのベースに電流
が流入すると、コレクタ−エミッタ間が導通するもので
ある。
図９のように構成されている。すなわち、図９におい
て、端子Ａは第１の検波器４２３からの直流電力を受け
る端子であり、端子Ｂは、第２の検波器４２４からの直
流電力を受ける端子である。電磁ステップモータ４２５
１は、端子ｘおよび端子ｙに交番電圧が交互にかけられ
ることで発生する交番電流（すなわち、ｘ←ｙ方向の電
流とｙ←ｘ方向の電流）により回転駆動されるモータで
ある。また、第１、第２のスイッチ回路４２５２、４２
５３は、ＮＰＮトランジスタと抵抗で構成されるスイッ
チ回路であり、このＮＰＮトランジスタのベースに電流
が流入すると、コレクタ−エミッタ間が導通するもので
ある。
【００５８】次に、上記構成における作動を説明する。
マイクロ波発生器２３１より出力されたマイクロ波信号
は、マイクロ波スイッチ２３３に入力される。この際、
方形波発生器２３２により、マイクロ波信号は２つの出
力経路（右旋円偏波送信器２３４への出力経路および左
旋円偏波送信器２３５への出力経路）に交互に出力され
る。その結果、右旋円偏波送信器２３４と左旋円偏波送
信器２３５とから、配管３の内部に交互に偏波方向を変
えながらマイクロ波が伝送される。
マイクロ波発生器２３１より出力されたマイクロ波信号
は、マイクロ波スイッチ２３３に入力される。この際、
方形波発生器２３２により、マイクロ波信号は２つの出
力経路（右旋円偏波送信器２３４への出力経路および左
旋円偏波送信器２３５への出力経路）に交互に出力され
る。その結果、右旋円偏波送信器２３４と左旋円偏波送
信器２３５とから、配管３の内部に交互に偏波方向を変
えながらマイクロ波が伝送される。
【００５９】一方マイクロロボット４では、この伝送さ
れたマイクロ波を、右旋偏波受信器４２１および左旋偏
波受信器４２２で交互に受信して、各々の受信信号を第
１、第２の検波器４２３、４２４に入力する。すると、
第１、第２の検波器４２３、４２４の出力は交互に正の
電圧が発生される。
れたマイクロ波を、右旋偏波受信器４２１および左旋偏
波受信器４２２で交互に受信して、各々の受信信号を第
１、第２の検波器４２３、４２４に入力する。すると、
第１、第２の検波器４２３、４２４の出力は交互に正の
電圧が発生される。
【００６０】第１、第２の検波器４２３、４２４より交
互に出力された正の電圧は、図９に示すように、端子
Ａ，Ｂにそれぞれ交互に印可される。これにより、例え
ば端子Ａに電圧が印可されている（すなわち端子Ｂには
印可されていない）場合には、電磁ステップモータ４２
５１のｙ端子には正の電圧が印可されると共に、第１の
スイッチ回路４２５２がＮＰＮトランジスタの作動によ
り導通状態となるため、ｘ端子は接地され、これにより
電磁ステップモータ４２５１にはｙ→ｘ方向に電流が流
れる。
互に出力された正の電圧は、図９に示すように、端子
Ａ，Ｂにそれぞれ交互に印可される。これにより、例え
ば端子Ａに電圧が印可されている（すなわち端子Ｂには
印可されていない）場合には、電磁ステップモータ４２
５１のｙ端子には正の電圧が印可されると共に、第１の
スイッチ回路４２５２がＮＰＮトランジスタの作動によ
り導通状態となるため、ｘ端子は接地され、これにより
電磁ステップモータ４２５１にはｙ→ｘ方向に電流が流
れる。
【００６１】一方、端子Ｂに電圧が印可されている（端
子Ａには印可されていない）場合には、電磁ステップモ
ータ４２５１のｘ端子には正の電圧が印可されると共
に、第２のスイッチ回路４２５３は導通状態となってｘ
端子が接地され、これにより電磁ステップモータ４２５
１にはｘ→ｙ方向に電流が流れる。
子Ａには印可されていない）場合には、電磁ステップモ
ータ４２５１のｘ端子には正の電圧が印可されると共
に、第２のスイッチ回路４２５３は導通状態となってｘ
端子が接地され、これにより電磁ステップモータ４２５
１にはｘ→ｙ方向に電流が流れる。
【００６２】このように、右旋円偏波のマイクロ波と左
旋円偏波のマイクロ波とを交互に連続して発生させるこ
とにより、電磁ステップモータ２４５１駆動用の交番電
流を形成することができる。
旋円偏波のマイクロ波とを交互に連続して発生させるこ
とにより、電磁ステップモータ２４５１駆動用の交番電
流を形成することができる。
【００６３】このことは、電磁ステップモータを駆動す
る駆動回路において交番電流を発生する回路を不要とす
るため、極めて小規模でシンプルな回路構成にて回路で
回転駆動及び回転数制御を行うことができ、超小型化が
不可欠なマイクロロボットに対して極めて有効な手段と
なる。
る駆動回路において交番電流を発生する回路を不要とす
るため、極めて小規模でシンプルな回路構成にて回路で
回転駆動及び回転数制御を行うことができ、超小型化が
不可欠なマイクロロボットに対して極めて有効な手段と
なる。
【００６４】なお、ここではＮＰＮトランジスタによる
スイッチ回路を示したが、他のスイッチでも同様の効果
を得ることができる。また、上述したような交番電流を
得る手段は、電磁ステップモータ以外の交番電流を必要
とする電気的負荷（例えば、アクチュエータとして交流
モータ、静電モータを使用する場合とか、溶接を行うた
めに昇圧を行う場合）に対しても有効である。
スイッチ回路を示したが、他のスイッチでも同様の効果
を得ることができる。また、上述したような交番電流を
得る手段は、電磁ステップモータ以外の交番電流を必要
とする電気的負荷（例えば、アクチュエータとして交流
モータ、静電モータを使用する場合とか、溶接を行うた
めに昇圧を行う場合）に対しても有効である。
【００６５】〔第３実施例〕この第３実施例において
は、マイクロ波送信器２とマイクロロボットとの間で電
波の送受信を行う場合のシステムについて説明する。
は、マイクロ波送信器２とマイクロロボットとの間で電
波の送受信を行う場合のシステムについて説明する。
【００６６】まず、第３実施例におけるマイクロ波送信
器２およびマイクロロボット４の具体的な構成について
説明する。図１２は第３実施例におけるマイクロ波送信
器２およびマイクロロボット４を詳細に表した具体構成
図である。
器２およびマイクロロボット４の具体的な構成について
説明する。図１２は第３実施例におけるマイクロ波送信
器２およびマイクロロボット４を詳細に表した具体構成
図である。
【００６７】図１２において、マイクロ波発生器２４１
は、マイクロロボット４のアクチュエータ４３３を駆動
するための駆動用エネルギーのマイクロ波を発生すべ
く、マイクロ波信号を出力するものであり、後述する送
信制御回路２４４により、マイクロ波信号の周波数及び
電力値を変更することができる。また、マイクロ波送信
器２４２は、マイクロ波発生器２４１からのマイクロ波
波信号に応じて配管３内にマイクロ波を送信するもので
ある。
は、マイクロロボット４のアクチュエータ４３３を駆動
するための駆動用エネルギーのマイクロ波を発生すべ
く、マイクロ波信号を出力するものであり、後述する送
信制御回路２４４により、マイクロ波信号の周波数及び
電力値を変更することができる。また、マイクロ波送信
器２４２は、マイクロ波発生器２４１からのマイクロ波
波信号に応じて配管３内にマイクロ波を送信するもので
ある。
【００６８】マイクロロボット４を構成するマイクロ波
受信器４３１は、送信されたマイクロ波を受信して変換
器４３２へ出力し、変換器４３２は、このマイクロ波受
信器４３１からの受信信号を入力、変換して、アクチュ
エータ４３３駆動用の電気エネルギーを得る。そして、
この電気エネルギーをアクチュエータ４３３（駆動手段
に相当）に出力して、アクチュエータ４３３を駆動する
と共に、後述する受信レベル信号発生器４３４へ出力す
る。なお、マイクロ波受信器４３１および変換器４３２
は、変換手段に相当する。
受信器４３１は、送信されたマイクロ波を受信して変換
器４３２へ出力し、変換器４３２は、このマイクロ波受
信器４３１からの受信信号を入力、変換して、アクチュ
エータ４３３駆動用の電気エネルギーを得る。そして、
この電気エネルギーをアクチュエータ４３３（駆動手段
に相当）に出力して、アクチュエータ４３３を駆動する
と共に、後述する受信レベル信号発生器４３４へ出力す
る。なお、マイクロ波受信器４３１および変換器４３２
は、変換手段に相当する。
【００６９】受信レベル信号発生器４３４は変換器４３
２からの出力レベルをモニタして、この出力レベルに応
じたレベル信号を出力し、情報信号発生器４３５は、こ
のレベル信号を入力して、レベル信号に応じた変調がか
けられた情報電波を配管３内に送信する。
２からの出力レベルをモニタして、この出力レベルに応
じたレベル信号を出力し、情報信号発生器４３５は、こ
のレベル信号を入力して、レベル信号に応じた変調がか
けられた情報電波を配管３内に送信する。
【００７０】すると、配管３の端部に構成された情報電
波受信器２４３は、マイクロロボット４からの情報電波
を受信して送信制御回路２４４に出力し、送信制御回路
２４４にて情報電波からレベル信号を検出して、そのレ
ベル値に基づいて、マイクロ波発生器２４１のマイクロ
波信号の周波数および電力値を制御する。なお、信号線
２４４１、２４４２はマイクロ波発生器２４１の電力値
および周波数を制御する第１、第２の制御信号を出力す
るための信号線である。
波受信器２４３は、マイクロロボット４からの情報電波
を受信して送信制御回路２４４に出力し、送信制御回路
２４４にて情報電波からレベル信号を検出して、そのレ
ベル値に基づいて、マイクロ波発生器２４１のマイクロ
波信号の周波数および電力値を制御する。なお、信号線
２４４１、２４４２はマイクロ波発生器２４１の電力値
および周波数を制御する第１、第２の制御信号を出力す
るための信号線である。
【００７１】次に、上記構成における作動を説明する。
図１２において、マイクロ波発生器２４１よりマイクロ
波信号が出力されると、マイクロ波送信器２４２よりマ
イクロ波が配管３内に送信される。すると、送信された
マイクロ波は、マイクロロボット４のマイクロ波受信器
４３１にて受信され、変換器４３２で電気エネルギーに
変換される。この電気エネルギーは、アクチュエータ４
３３を駆動する駆動エネルギーとして供給されると共
に、受信レベル信号発生器４３４へ出力される。
図１２において、マイクロ波発生器２４１よりマイクロ
波信号が出力されると、マイクロ波送信器２４２よりマ
イクロ波が配管３内に送信される。すると、送信された
マイクロ波は、マイクロロボット４のマイクロ波受信器
４３１にて受信され、変換器４３２で電気エネルギーに
変換される。この電気エネルギーは、アクチュエータ４
３３を駆動する駆動エネルギーとして供給されると共
に、受信レベル信号発生器４３４へ出力される。
【００７２】受信レベル信号発生器４３４では、変換器
４３２からの出力レベルをモニタして、この出力レベル
に応じたレベル信号を出力し、情報信号発生器４３５
は、レベル信号に応じた変調がかけられた情報電波を配
管３内に送信する。
４３２からの出力レベルをモニタして、この出力レベル
に応じたレベル信号を出力し、情報信号発生器４３５
は、レベル信号に応じた変調がかけられた情報電波を配
管３内に送信する。
【００７３】すると、配管３の端部に構成された情報電
波受信器２４３は、マイクロロボット４からの情報電波
を受信して送信制御回路２４４に出力し、送信制御回路
２４４にて情報電波からレベル信号を検出して、そのレ
ベル値に基づいて、マイクロ波発生器２４１のマイクロ
波信号の周波数および電力値を信号線２４４１、２４４
２を介して制御する。
波受信器２４３は、マイクロロボット４からの情報電波
を受信して送信制御回路２４４に出力し、送信制御回路
２４４にて情報電波からレベル信号を検出して、そのレ
ベル値に基づいて、マイクロ波発生器２４１のマイクロ
波信号の周波数および電力値を信号線２４４１、２４４
２を介して制御する。
【００７４】これによって、レベル信号により現在のマ
イクロロボットのマイクロ波受信レベルを把握すること
ができるので、受信レベルに応じた制御を行うことによ
りマイクロロボット４を好適に作動させることができ
る。
イクロロボットのマイクロ波受信レベルを把握すること
ができるので、受信レベルに応じた制御を行うことによ
りマイクロロボット４を好適に作動させることができ
る。
【００７５】すなわち、受信レベルが徐々に低下する場
合には、マイクロロボット４がマイクロ波送信器に対し
て遠方に移動していると判断できるので、その受信レベ
ル低下を修正すべく、送信制御回路２４４は、マイクロ
波発生器２４１に対して送信電力値を上げる制御信号を
出力し、マイクロ波発信器２４１は、これに応答して送
信マイクロ波信号の電力値を増加を行う。これにより、
マイクロロボット４がマイクロ波送信器２に対して遠方
に位置していたとしても、安定した動作を維持すること
ができる。
合には、マイクロロボット４がマイクロ波送信器に対し
て遠方に移動していると判断できるので、その受信レベ
ル低下を修正すべく、送信制御回路２４４は、マイクロ
波発生器２４１に対して送信電力値を上げる制御信号を
出力し、マイクロ波発信器２４１は、これに応答して送
信マイクロ波信号の電力値を増加を行う。これにより、
マイクロロボット４がマイクロ波送信器２に対して遠方
に位置していたとしても、安定した動作を維持すること
ができる。
【００７６】また、受信レベルが急激な低下を示した場
合には、マイクロロボット４の作動する配管の内径が移
動により変化したと判断することができるので、送信制
御回路２４４は、マイクロ波発生器２４１の周波数値を
変化させるべく、制御信号を出力し、マイクロ波発生器
２４１は、これに応答してマイクロ波信号の周波数変更
を行う。これにより、マイクロロボットの安定した動作
を維持すると共に、マイクロ波４が作動する配管内径に
低損失で伝送可能な周波数に設定することができる。
合には、マイクロロボット４の作動する配管の内径が移
動により変化したと判断することができるので、送信制
御回路２４４は、マイクロ波発生器２４１の周波数値を
変化させるべく、制御信号を出力し、マイクロ波発生器
２４１は、これに応答してマイクロ波信号の周波数変更
を行う。これにより、マイクロロボットの安定した動作
を維持すると共に、マイクロ波４が作動する配管内径に
低損失で伝送可能な周波数に設定することができる。
【００７７】なお、ここでは、レベル信号はその媒体を
特定しなかったが、例えばマイクロロボット４にて受信
したマイクロ波の一部を変調して返信するものでも良い
し、他の伝送可能な媒体（例えば音波）でも良い。但
し、上記のように、マイクロ波の一部を返信する手段を
用いる場合には、マイクロ波が受信するものと送信する
ものとで同一周波数になってしまうので、旋回方向を変
えた円偏波を用いることにより、往復のアイソレーショ
ンを向上させて、好適な通信を可能とすることができ
る。
特定しなかったが、例えばマイクロロボット４にて受信
したマイクロ波の一部を変調して返信するものでも良い
し、他の伝送可能な媒体（例えば音波）でも良い。但
し、上記のように、マイクロ波の一部を返信する手段を
用いる場合には、マイクロ波が受信するものと送信する
ものとで同一周波数になってしまうので、旋回方向を変
えた円偏波を用いることにより、往復のアイソレーショ
ンを向上させて、好適な通信を可能とすることができ
る。
【００７８】以上、第１〜３実施例で述べたようにし
て、マイクロ波によるマイクロロボットの駆動を行うこ
とができるが、ここで、各実施例に共通していえる配管
形態に対応したマイクロ波の低損失伝送の方法について
説明する。
て、マイクロ波によるマイクロロボットの駆動を行うこ
とができるが、ここで、各実施例に共通していえる配管
形態に対応したマイクロ波の低損失伝送の方法について
説明する。
【００７９】第１の方法としては、図１０に示すよう
に、Ｔ字型の配管において、マイクロロボット４が配置
されていない側の配管に所定のマイクロ波反射係数を有
する反射板５を設置する方法である。これは、配管３に
分岐が存在した際にマイクロ波は電力が分配されてしま
い、マイクロロボット４に対して十分なエネルギーを供
給できなくなることを防止せんとするものであり、例え
ばマイクロロボット４の動作により、予め分岐により分
かれる経路のうち、進行予定の方向でない側の配管経路
に反射板５を設置して、マイクロ波の流入を防止できる
ものである。
に、Ｔ字型の配管において、マイクロロボット４が配置
されていない側の配管に所定のマイクロ波反射係数を有
する反射板５を設置する方法である。これは、配管３に
分岐が存在した際にマイクロ波は電力が分配されてしま
い、マイクロロボット４に対して十分なエネルギーを供
給できなくなることを防止せんとするものであり、例え
ばマイクロロボット４の動作により、予め分岐により分
かれる経路のうち、進行予定の方向でない側の配管経路
に反射板５を設置して、マイクロ波の流入を防止できる
ものである。
【００８０】これにより、マイクロ波は図１０中の矢印
方向に伝送されて、効率の良いエネルギー供給が可能と
なる。なお、この反射板５は、マイクロロボット４によ
り、搬送、設置されるものとしたが、同様の反射板を有
する自律走行タイプのマイクロロボットをマイクロロボ
ット４とは別に構成してもよい。
方向に伝送されて、効率の良いエネルギー供給が可能と
なる。なお、この反射板５は、マイクロロボット４によ
り、搬送、設置されるものとしたが、同様の反射板を有
する自律走行タイプのマイクロロボットをマイクロロボ
ット４とは別に構成してもよい。
【００８１】続いて、第２の方法としては、図１１に示
すように、Ｌ字型の配管において、その折れ曲がり部に
所定のマイクロ波リアクタンスを有する整合体を設置す
る方法である。これは、伝送されたマイクロ波は、Ｌ字
構成の配管の折れ曲がり部でリアクタンス成分により反
射を受ける場合が有り、折れ曲がりの先に位置するマイ
クロロボット４に対して十分なエネルギーを供給できな
くなることを防止せんとするものであり、マイクロロボ
ット４が予め折れ曲がり部の所定位置に整合体６を搬
送、配置して、この整合体により反射を生じさせるリア
クタンス成分を取り除いて、折れ曲がり部での反射を防
止することができる。
すように、Ｌ字型の配管において、その折れ曲がり部に
所定のマイクロ波リアクタンスを有する整合体を設置す
る方法である。これは、伝送されたマイクロ波は、Ｌ字
構成の配管の折れ曲がり部でリアクタンス成分により反
射を受ける場合が有り、折れ曲がりの先に位置するマイ
クロロボット４に対して十分なエネルギーを供給できな
くなることを防止せんとするものであり、マイクロロボ
ット４が予め折れ曲がり部の所定位置に整合体６を搬
送、配置して、この整合体により反射を生じさせるリア
クタンス成分を取り除いて、折れ曲がり部での反射を防
止することができる。
【００８２】これにより、マイクロ波は図１１の矢印方
向に伝送されて、マイクロ波の伝送を効率良く行うこと
が可能となる。なお、この整合体６は、マイクロロボッ
ト４により搬送、設置されるものとしたが、同様の整合
体を有する自律走行タイプのマイクロロボットをマイク
ロロボット４とは別に構成してもよい。
向に伝送されて、マイクロ波の伝送を効率良く行うこと
が可能となる。なお、この整合体６は、マイクロロボッ
ト４により搬送、設置されるものとしたが、同様の整合
体を有する自律走行タイプのマイクロロボットをマイク
ロロボット４とは別に構成してもよい。
【００８３】また、上述した各実施例では、異なる内径
を有する配管が相互に複数接続された系において、その
配管内を１つのマイクロロボットで移動、作動させるシ
ステムに適用した場合について説明したが、図１３に示
すように、系の各配管内に各々１つのマイクロロボット
を配置したシステムでもよい。この場合には、第２実施
例に示すようにマイクロロボットの作動を制御する必要
があり、作動不要のマイクロロボットに対しては作動不
要のデータを送信することによりマイクロロボットのア
クチュエータ駆動を停止させて、作動させたいマイクロ
ロボットのみを動かすようにする。これにより、上述し
た反射板５、整合体６を有するマイクロロボットを所定
の位置に移動、固定させることができる。
を有する配管が相互に複数接続された系において、その
配管内を１つのマイクロロボットで移動、作動させるシ
ステムに適用した場合について説明したが、図１３に示
すように、系の各配管内に各々１つのマイクロロボット
を配置したシステムでもよい。この場合には、第２実施
例に示すようにマイクロロボットの作動を制御する必要
があり、作動不要のマイクロロボットに対しては作動不
要のデータを送信することによりマイクロロボットのア
クチュエータ駆動を停止させて、作動させたいマイクロ
ロボットのみを動かすようにする。これにより、上述し
た反射板５、整合体６を有するマイクロロボットを所定
の位置に移動、固定させることができる。
【００８４】
【発明の効果】以上述べたように本発明においては、伝
送手段およびロボットの間に電気結線を用いることなく
エネルギー供給を行うことができるので、例えば、直径
が極めて小さい配管内で体格の小さなロボットを駆動さ
せたとしても、電気結線がないために、ロボットの移動
を滞りなく行わせることができるという優れた効果があ
る。
送手段およびロボットの間に電気結線を用いることなく
エネルギー供給を行うことができるので、例えば、直径
が極めて小さい配管内で体格の小さなロボットを駆動さ
せたとしても、電気結線がないために、ロボットの移動
を滞りなく行わせることができるという優れた効果があ
る。
【００８５】また、伝送手段より送信される電波は、ロ
ボットの変換手段に低損失で伝送させることができるの
で、電波の伝送距離を伸ばすことができ、伝送手段とロ
ボットとの間の距離が離れている場合でも、的確にロボ
ットを作動させることができるという優れた効果があ
る。
ボットの変換手段に低損失で伝送させることができるの
で、電波の伝送距離を伸ばすことができ、伝送手段とロ
ボットとの間の距離が離れている場合でも、的確にロボ
ットを作動させることができるという優れた効果があ
る。
【図１】本発明の一実施例を表す全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施例におけるマイクロ波送信器
の具体的な構成を表す構成図である。
の具体的な構成を表す構成図である。
【図３】上記第１実施例におけるマイクロロボットの構
成を概略的に表す概略図である。
成を概略的に表す概略図である。
【図４】上記第１実施例におけるマイクロロボットの具
体的な構成を表す構成図である。
体的な構成を表す構成図である。
【図５】上記第１実施例において、磁力線を用いてＴＥ
01モードで伝送する場合のマイクロ波の発生形態を説明
する説明図である。
01モードで伝送する場合のマイクロ波の発生形態を説明
する説明図である。
【図６】本発明の第２実施例におけるマイクロ波送信器
の具体的な構成を表す構成図である。
の具体的な構成を表す構成図である。
【図７】上記第２実施例における円偏波のマイクロ波を
用いた場合の具体利用例を説明する、マイクロ波送信器
およびマイクロロボットの具体的な構成を表す構成図で
ある。
用いた場合の具体利用例を説明する、マイクロ波送信器
およびマイクロロボットの具体的な構成を表す構成図で
ある。
【図８】上記第２実施例における円偏波のマイクロ波を
用いた場合の他の具体利用例を説明する、マイクロ波送
信器およびマイクロロボットの具体的な構成を表す構成
図である。
用いた場合の他の具体利用例を説明する、マイクロ波送
信器およびマイクロロボットの具体的な構成を表す構成
図である。
【図９】上記他の具体利用例のモータユニットの具体的
な構成を表す構成図である。
な構成を表す構成図である。
【図１０】配管形態に対応したマイクロ波の低損失伝送
の一例を説明するための説明図である。
の一例を説明するための説明図である。
【図１１】配管形態に対応したマイクロ波の低損失伝送
の他の一例を説明するための説明図である。
の他の一例を説明するための説明図である。
【図１２】第３実施例におけるマイクロ波送信器および
マイクロロボットの具体的な構成を表す構成図である。
マイクロロボットの具体的な構成を表す構成図である。
【図１３】本発明の一実施例における全体構成の他の例
を表す全体構成図である。
を表す全体構成図である。
【図１４】上記第１実施例において、電気力線を用いて
ＴＥ01モードで伝送する場合のマイクロ波の発生形態を
説明する説明図である。
ＴＥ01モードで伝送する場合のマイクロ波の発生形態を
説明する説明図である。
【図１５】マイクロ波を後述するＴＥ0X（具体的にはＴ
Ｅ11モード）で伝送する場合の配管内径−周波数特性曲
線を表す特性図である。
Ｅ11モード）で伝送する場合の配管内径−周波数特性曲
線を表す特性図である。
１ マイクロ波エネルギー源 ２ マイクロ波送信器 ３ 配管 ４ マイクロロボット ４０１ マイクロ波受信器 ４０２ 変換器 ４０３ アクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｐ 1/16 Ｂ６２Ｄ 57/02 Ｊ (56)参考文献 特開 平２−9202（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−223201（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−222203（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−107341（ＪＰ，Ａ) 米国特許4006359（ＵＳ，Ａ) 米国特許4057781（ＵＳ，Ａ) 米国特許4839644（ＵＳ，Ａ) 米国特許4795993（ＵＳ，Ａ) 電子情報通信学会第１回マイクロ波無 線送電時限研究会資料（ＭＥＴ90−１) 「マイクロ波送電研究の現状」松本紘 （平成２年11月14日) ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＴＨＥＯ ＲＹ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ, ＶＯＬ．ＭＴＴ−32，ＮＯ．９，ＰＰ. 1230−1242”ＴＨＥ ＨＩＳＴＯＲＹ ＯＦ ＰＯＷＥＲ ＴＲＡＮＳＭＩＳＳ ＩＯＮ ＢＹ ＲＡＤＩＯ ＷＡＶＥ Ｓ”ＷＩＬＬＩＡＭ Ｃ．ＢＲＯＷＮ （1984．09)
Claims (11)
- 【請求項１】 導体で構成された配管内にて作動するロ
ボットと、 前記配管内に電波を伝送する伝送手段と、 前記ロボットに設けられ、前記電波を受信して電力に変
換する変換手段と、 前記ロボットに設けられ、前記変換手段からの電力によ
り前記ロボットを駆動する駆動手段とを備え、 前記伝送手段により伝送される電波の周波数ｆは、少な
くとも前記ロボットが配置された配管の直径を遮断周波
数特性曲線に対応させて得られた周波数ｆSより大きく
設定することを特徴とする配管内エネルギー供給システ
ム。 - 【請求項２】 前記配管内を伝送する電波は、マイクロ
波であることを特徴とする請求項１記載の配管内エネル
ギー供給システム。 - 【請求項３】 前記マイクロ波は、管軸に垂直な面内に
おいて周方向の電磁界エネルギー分布が均一な伝送形態
であることを特徴とする請求項２記載の配管内エネルギ
ー供給システム。 - 【請求項４】 前記マイクロ波は、円偏波であることを
特徴とする請求項３記載の配管内エネルギー供給システ
ム。 - 【請求項５】 前記マイクロ波は、配管内伝送モード
が、配管の周方向の波数が０である、ＴＥ0xモードもし
くはＴＭ0xモード（Ｘ；正の整数）であることを特徴と
する請求項３記載の配管内エネルギー供給システム。 - 【請求項６】 前記配管において、分岐を有する配管の
一方に前記ロボットが存在する場合には、他方の配管に
前記マイクロ波の短絡条件を満たす部材を設けることを
特徴とする請求項１記載の配管内エネルギー供給システ
ム。 - 【請求項７】 前記配管に折れ曲がり部を有する配管が
ある場合には、前記折れ曲がり部を構成するリアクタン
ス成分を除去する部材を前記折れ曲がり部に設けること
を特徴とする請求項１記載の配管内エネルギー供給シス
テム。 - 【請求項８】 前記マイクロ波は、右旋及び左旋の２系
統の円偏波を伝送することを特徴とする請求項４記載の
配管内エネルギー供給システム。 - 【請求項９】 前記２系統の円偏波のうち、一方の円偏
波を、前記ロボットを駆動するための電力変換用のマイ
クロ波として伝送し、他方の円偏波を、情報を伝達する
ための情報伝達用のマイクロ波として伝送することを特
徴とする請求項８記載の配管内エネルギー供給システ
ム。 - 【請求項１０】 前記送信手段は前記２系統の円偏波を
交互に伝送し、前記変換手段は前記２系統の円偏波を交
互に電力に変換して出力することにより、前記駆動手段
に交番電流を発生させることを特徴とする請求項８記載
の配管内エネルギー供給システム。 - 【請求項１１】 前記ロボットに設けられ、前記変換手
段が受信したマイクロ波のレベルを検出する検出手段
と、 前記ロボットに設けられ、前記レベルのレベル値を伝達
するレベル値伝達手段と、 このレベル値伝達手段からのレベル値に基づいて、前記
伝送手段が発生するマイクロ波の電力レベルもしくは周
波数を変更する変更手段とを備えることを特徴とする請
求項１記載の配管内エネルギー供給システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3220179A JP2526537B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 配管内エネルギ―供給システム |
| US07/936,385 US5304899A (en) | 1991-08-30 | 1992-08-28 | Energy supply system to robot within pipe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3220179A JP2526537B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 配管内エネルギ―供給システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0558359A JPH0558359A (ja) | 1993-03-09 |
| JP2526537B2 true JP2526537B2 (ja) | 1996-08-21 |
Family
ID=16747123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3220179A Expired - Fee Related JP2526537B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 配管内エネルギ―供給システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5304899A (ja) |
| JP (1) | JP2526537B2 (ja) |
Families Citing this family (51)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993009018A1 (en) * | 1991-11-05 | 1993-05-13 | Seiko Epson Corporation | Micro-robot |
| US5637973A (en) * | 1992-06-18 | 1997-06-10 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Noncontacting electric power transfer apparatus, noncontacting signal transfer apparatus, split-type mechanical apparatus employing these transfer apparatus and a control method for controlling same |
| DE4239987C2 (de) * | 1992-11-27 | 1996-07-11 | Siemens Ag | Selbstbewegliche Einheit zur Fortbewegung zwischen einander sich gegenüberliegenden Wandflächen |
| CA2112271A1 (en) * | 1992-12-28 | 1994-06-29 | Kiichi Suyama | Intrapipe work robot apparatus and method of measuring position of intrapipe work robot |
| US5596255A (en) * | 1993-06-07 | 1997-01-21 | Seiko Epson Corporation | Method of and apparatus for guiding microrobot |
| JP2747422B2 (ja) * | 1994-03-29 | 1998-05-06 | 三洋電機株式会社 | マイクロマシンにおける電力供給システム |
| JP2747421B2 (ja) * | 1994-03-29 | 1998-05-06 | 三洋電機株式会社 | マイクロマシンにおける電力供給システム |
| DE19729959C5 (de) * | 1997-07-12 | 2006-06-08 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Brennkraftmaschine mit von einer Zentraleinheit gesteuerten elektronischen Komponenten |
| KR20040074985A (ko) * | 2002-09-12 | 2004-08-26 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 수전 장치, 표시 장치, 전력 공급 시스템, 표시 시스템 및수전 방법 |
| US7042184B2 (en) * | 2003-07-08 | 2006-05-09 | Board Of Regents Of The University Of Nebraska | Microrobot for surgical applications |
| US7960935B2 (en) | 2003-07-08 | 2011-06-14 | The Board Of Regents Of The University Of Nebraska | Robotic devices with agent delivery components and related methods |
| US7126303B2 (en) * | 2003-07-08 | 2006-10-24 | Board Of Regents Of The University Of Nebraska | Robot for surgical applications |
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