JP6004267B2 - Mobile object and exploration device using the same - Google Patents

Mobile object and exploration device using the same Download PDF

Info

Publication number
JP6004267B2
JP6004267B2 JP2012244611A JP2012244611A JP6004267B2 JP 6004267 B2 JP6004267 B2 JP 6004267B2 JP 2012244611 A JP2012244611 A JP 2012244611A JP 2012244611 A JP2012244611 A JP 2012244611A JP 6004267 B2 JP6004267 B2 JP 6004267B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow tube
slide
slide portion
state
moving body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012244611A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014091484A (en
Inventor
塚越 秀行
秀行 塚越
憲一 穂坂
憲一 穂坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Institute of Technology NUC
Original Assignee
Tokyo Institute of Technology NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Institute of Technology NUC filed Critical Tokyo Institute of Technology NUC
Priority to JP2012244611A priority Critical patent/JP6004267B2/en
Publication of JP2014091484A publication Critical patent/JP2014091484A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6004267B2 publication Critical patent/JP6004267B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

本発明は、流体圧を利用した移動体に関する。   The present invention relates to a moving body using fluid pressure.

地中に埋設されて長い年月が経過したガス配管は、腐食などにより破断や亀裂の恐れがある。このため、定期的にガス管内の検査を行う必要があるが、コスト面などの観点から配管を掘り起こさず、内部の映像を取得する方法が求められている。従来では、配管内の検査方法として、押し込み式のカメラが用いられてきた。   Gas pipes that have been buried underground for many years may break or crack due to corrosion. For this reason, it is necessary to periodically inspect the inside of the gas pipe, but there is a demand for a method of acquiring an internal image without digging up the pipe from the viewpoint of cost. Conventionally, a push-in type camera has been used as an inspection method for piping.

また、災害により倒壊した家屋の下敷きになった要救助者を探査する方法として、現在はボーカメやファイバースコープが用いられている。   In addition, bokame and fiberscopes are currently used as methods for exploring the rescuers who underlayed houses that were destroyed by a disaster.

ガス管内の検査に関して、従来の押し込み式のカメラは直線状の経路に対しては有効であるものの、実際のガス管によく見られる、複雑に湾曲した管内を十分に探査することが困難であった。また、ボーカメやファイバースコープでは狭く複雑な瓦礫内を奥深くまで侵入し探査することが困難であった。   Regarding the inspection inside the gas pipe, although the conventional push-in camera is effective for a straight path, it is difficult to sufficiently explore the inside of the complicated curved pipe often found in actual gas pipes. It was. In addition, it is difficult to invade deep inside the narrow and complicated rubble with the bokame and fiberscope.

そのため、従来の押し込み式カメラ、ボーカメやファイバースコープでは侵入できない管路、狭隘地形内を探査することができる移動体の開発が求められている。   For this reason, there is a need for the development of a movable body that can explore the inside of narrow terrain, a conduit that cannot be penetrated by a conventional push-in camera, bokame or fiberscope.

本発明は係る状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、複雑な管路や狭隘地形内を推進可能な移動体の提供にある。   The present invention has been made in such a situation, and one of the exemplary purposes of an aspect thereof is to provide a movable body that can be propelled in a complicated pipeline or narrow terrain.

本発明のある態様は、移動体に関する。移動体は、スライド部分にて折り返された柔軟な中空チューブと、中空チューブのスライド部分の流路を狭めまたは遮断するストッパーを有し、中空チューブの流路を一端から加圧すると、スライド部分を中空チューブの他端に向かってスライド可能に構成されたスライドヘッドと、(i)中空チューブの流路を第1端から加圧し、その第2端を開放する第1状態と、(ii)中空チューブの流路を第2端から加圧し、その第1端を開放する第2状態と、を交互に繰り返す駆動ユニットと、を備える。   One embodiment of the present invention relates to a moving object. The moving body has a flexible hollow tube folded at the slide portion and a stopper for narrowing or blocking the flow path of the slide portion of the hollow tube. When the flow path of the hollow tube is pressurized from one end, the slide portion is A slide head configured to be slidable toward the other end of the hollow tube; (i) a first state in which a flow path of the hollow tube is pressurized from the first end and the second end is opened; and (ii) a hollow And a drive unit that alternately repeats a second state in which the flow path of the tube is pressurized from the second end and the first end is opened.

第1状態において、中空チューブを第1端から加圧することにより、ストッパーが圧力を受け、スライドヘッドが推進方向に押し出される。このとき第1端側が固定されていれば、中空チューブの第2端側がスライドヘッドによって推進方向に引き出される。第2状態においては、中空チューブを第2端から加圧することによりスライドヘッドが推進方向に押し出される。このとき第2端側が固定されていれば、中空チューブの第1端側が、推進方向に引き出される。これを交互に繰り返すことにより、複雑な管路、狭隘地形内であっても、地形の内壁、障害物に沿ってスライドヘッドを推進させることができる。   In the first state, by pressing the hollow tube from the first end, the stopper receives pressure and the slide head is pushed out in the propulsion direction. At this time, if the first end side is fixed, the second end side of the hollow tube is pulled out in the propulsion direction by the slide head. In the second state, the slide head is pushed in the propulsion direction by pressurizing the hollow tube from the second end. At this time, if the second end side is fixed, the first end side of the hollow tube is pulled out in the propulsion direction. By repeating this alternately, the slide head can be propelled along the inner wall of the terrain and the obstacle even in a complicated pipeline or narrow terrain.

駆動ユニットは、(i-1)第1状態において、中空チューブのスライド部分よりも第1端側の一点を物理的に固定し、(ii-1)第2状態において、中空チューブのスライド部分よりも第2端側の一点を物理的に固定してもよい。
これにより、スライドヘッドを送り出すことができる。
The drive unit (i-1) physically fixes one point on the first end side from the slide portion of the hollow tube in the first state, and (ii-1) from the slide portion of the hollow tube in the second state. Also, one point on the second end side may be physically fixed.
Thereby, a slide head can be sent out.

駆動ユニットは、(i-2)第1状態において、中空チューブのスライド部分よりも第2端側の一点を物理的に固定し、(ii-2)第2状態において、中空チューブのスライド部分よりも第1端側の一点を物理的に固定してもよい。
これにより、スライドヘッドを引き戻すことができる。
The drive unit (i-2) physically fixes one point on the second end side from the slide portion of the hollow tube in the first state, and (ii-2) from the slide portion of the hollow tube in the second state. Also, one point on the first end side may be physically fixed.
Thereby, the slide head can be pulled back.

スライドヘッドがスライドする中空チューブのスライド部分は、非加圧状態において偏平断面形状となり、加圧状態において略円形断面形状となる可撓性の偏平チューブで形成されてもよい。
この場合、スライドヘッドが中空チューブから受ける抗力を低減できるため、推進力を高めることができる。
The slide portion of the hollow tube on which the slide head slides may be formed of a flexible flat tube that has a flat cross-sectional shape in a non-pressurized state and a substantially circular cross-sectional shape in a pressurized state.
In this case, since the drag force that the slide head receives from the hollow tube can be reduced, the driving force can be increased.

ある態様の移動体は、中空チューブのスライド部分よりも第1端側においてスライド部分と近接する箇所、中空チューブのスライド部分よりも第2端側においてスライド部分と近接する箇所、の少なくとも一方に設けられた操舵用アクチュエータをさらに備えてもよい。操舵用アクチュエータは、互いに平行に設けられ、それぞれが外部からの制御によって独立に伸張、収縮、または硬直可能な複数のガイド部材を含んでもよい。
複数のガイド部材ひとつ、または複数を伸縮させると、中空チューブを加圧したときに、当該中空チューブは、伸縮したガイド部材の方向に折れ曲がる。また、複数のガイド部材ひとつ、または複数を伸張あるいは硬直させると、中空チューブを加圧したときに、当該中空チューブは、伸張したガイド部材と反対方向に折れ曲がる。
この態様によれば、複雑な管路や狭隘地形内において、スライドヘッドを任意の方向に推進させることができる。
The moving body of a certain aspect is provided in at least one of a location closer to the slide portion on the first end side than the slide portion of the hollow tube and a location closer to the slide portion on the second end side than the slide portion of the hollow tube. The steering actuator may be further provided. The steering actuator may include a plurality of guide members that are provided in parallel to each other and that can be independently extended, contracted, or rigidly controlled by an external control.
When one or a plurality of guide members are expanded and contracted, when the hollow tube is pressurized, the hollow tube bends in the direction of the expanded and contracted guide member. Further, when one or a plurality of guide members are extended or rigidized, when the hollow tube is pressurized, the hollow tube bends in the opposite direction to the extended guide member.
According to this aspect, the slide head can be propelled in an arbitrary direction in a complicated pipeline or narrow terrain.

ある態様の移動体は、複数のラダー中空チューブと、複数のスライドユニットと、をさらに備えてもよい。複数のラダー中空チューブは、折り曲げられた中空チューブに対してはしご状に設けられる。複数のラダー中空チューブは、中空チューブのスライド部分より第1端側の複数の箇所と、中空チューブのスライド部分より第2端側の対応する複数の箇所において、中空チューブの流路を連通する。複数のスライドユニットはそれぞれ、ラダー中空チューブごとに設けられ、それぞれが対応するラダー中空チューブの流路を狭めまたは遮断するストッパーを有し、中空チューブの流路を一端から加圧すると、ラダー中空チューブを中空チューブの他端に向かってスライド可能に構成される。
この態様によれば、スライドヘッドに加えて、複数のスライドユニットごとに推進力を発生させることができるため、スライド部分の繰り出し量が長くなっても、推進力を維持することができる。
The moving body of a certain aspect may further include a plurality of ladder hollow tubes and a plurality of slide units. The plurality of ladder hollow tubes are provided in a ladder shape with respect to the folded hollow tube. The plurality of ladder hollow tubes communicate the flow path of the hollow tube at a plurality of locations on the first end side from the slide portion of the hollow tube and a plurality of corresponding locations on the second end side from the slide portion of the hollow tube. Each of the plurality of slide units is provided for each ladder hollow tube, and each has a stopper that narrows or blocks the flow path of the corresponding ladder hollow tube. When the flow path of the hollow tube is pressurized from one end, the ladder hollow tube Is configured to be slidable toward the other end of the hollow tube.
According to this aspect, in addition to the slide head, a propulsive force can be generated for each of the plurality of slide units. Therefore, the propulsive force can be maintained even when the amount of extension of the slide portion is increased.

ある態様の移動体は、折り曲げられた中空チューブに対して、交互に、はしご状に配置された複数の第1拘束部材と複数の第2拘束部材をさらに備えてもよい。第1拘束部材の一端は、中空チューブのスライド部分と第1端の間の一箇所に固定され、その他端は、中空チューブのスライド部分と第2端の間の部分にスライド可能に取り付けられる。第2拘束部材の一端は、中空チューブのスライド部分と第2端の間の一箇所に固定され、その他端は、中空チューブのスライド部分と第1端の間の部分にスライド可能に取り付けられる。   The moving body of a certain aspect may further include a plurality of first restraining members and a plurality of second restraining members arranged alternately in a ladder shape with respect to the folded hollow tube. One end of the first restraining member is fixed at one location between the slide portion and the first end of the hollow tube, and the other end is slidably attached to a portion between the slide portion and the second end of the hollow tube. One end of the second restraining member is fixed at one place between the slide portion and the second end of the hollow tube, and the other end is slidably attached to a portion between the slide portion and the first end of the hollow tube.

この態様によれば、第1状態においては、中空チューブのスライド部分よりも第2端側のチューブを、第1端側のチューブからの抗力を利用して前方に推進させることができ、第2状態においては、中空チューブのスライド部分よりも第1端側のチューブを、第2端側のチューブからの抗力を利用して前方に推進させることができる。この態様によれば、管路や狭隘地形内において、中空チューブが内壁や障害物等から受ける抗力が小さい場合、あるいは自由空間においても、スライドヘッドを確実に推進させることができる。   According to this aspect, in the first state, the tube on the second end side relative to the slide portion of the hollow tube can be propelled forward using the drag from the tube on the first end side, and the second In the state, the tube on the first end side with respect to the slide portion of the hollow tube can be propelled forward using the drag from the tube on the second end side. According to this aspect, the slide head can be reliably propelled in a duct or narrow terrain when the drag received by the hollow tube from the inner wall or obstacle is small, or even in free space.

移動体は、スライドヘッドから下流方向に引き出されたケーブルをさらに備えてもよい。ケーブルは、スライドヘッドから所定の長さにわたり、中空チューブに対して拘束されておらず、それよりも下流において、中空チューブに固定されてもよい。
この態様によれば、スライドヘッド付近の所定の長さを除く下流部分において、ケーブルの推進量と中空チューブの推進量を一致させることができる。
The moving body may further include a cable drawn from the slide head in the downstream direction. The cable is not restrained with respect to the hollow tube over a predetermined length from the slide head, and may be fixed to the hollow tube downstream thereof.
According to this aspect, the amount of propulsion of the cable and the amount of propulsion of the hollow tube can be matched in the downstream portion excluding the predetermined length near the slide head.

本発明の別の態様は、探査装置に関する。探査装置は、上述の移動体と、移動体のスライドヘッドに取り付けられたセンサと、センサに接続されたケーブルおよび中空チューブを被覆する被覆チューブと、を備える。   Another aspect of the present invention relates to an exploration device. The exploration device includes the above-described moving body, a sensor attached to the slide head of the moving body, and a covering tube that covers a cable and a hollow tube connected to the sensor.

なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたものもまた、本発明の態様として有効である。   Note that any combination of the above-described components is also effective as an aspect of the present invention.

本発明のある態様によれば、複雑な管路や狭隘地形内を推進可能な移動体を提供できる。   According to an aspect of the present invention, it is possible to provide a moving body that can be propelled in complicated pipelines and narrow terrain.

実施の形態に係る移動体の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the moving body which concerns on embodiment. 図2(a)〜(d)は、中空チューブのスライド部分およびスライドヘッドの構成を示す図である。FIGS. 2A to 2D are diagrams showing the configuration of the slide portion of the hollow tube and the slide head. 図3(a)、(b)は、スライドヘッドの別の構成例を示す図である。FIGS. 3A and 3B are diagrams showing another configuration example of the slide head. 図4(a)〜(f)は、移動体の前進時の動作を示す図である。4 (a) to 4 (f) are diagrams illustrating the operation of the moving body when moving forward. 図5(a)、(b)は、操舵制御が可能な移動体の構成を示す図である。FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating a configuration of a moving body capable of steering control. 移動体を備える探査装置を示す図である。It is a figure which shows the search apparatus provided with a moving body. 第1の変形例に係る移動体の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the moving body which concerns on a 1st modification. 第2の変形例に係る移動体の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the moving body which concerns on a 2nd modification.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。   The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. The embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

図1は、実施の形態に係る移動体2の全体構成を示す図である。移動体2は、中空チューブ10、スライドヘッド20、駆動ユニット30を備える。   FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a moving body 2 according to an embodiment. The moving body 2 includes a hollow tube 10, a slide head 20, and a drive unit 30.

中空チューブ10は、柔軟性を有し、推進方向の先頭に位置するスライド部分12(ハッチングを付している)にて折り返されている。中空チューブ10の第1端E1と第2端E2は、中空チューブ10の内部の流路14を介して連通している。中空チューブ10の材料としては、変形自在なテフロン(登録商標)やシリコンなどが望ましいが、特に限定されない。   The hollow tube 10 has flexibility and is folded at a slide portion 12 (hatched) located at the head in the propulsion direction. The first end E <b> 1 and the second end E <b> 2 of the hollow tube 10 communicate with each other via a flow path 14 inside the hollow tube 10. As a material of the hollow tube 10, deformable Teflon (registered trademark), silicon, or the like is desirable, but not particularly limited.

中空チューブ10が進行方向に引き出される際に、中空チューブ10と移動経路、管壁、障害物等との間の摩擦を低減するため、中空チューブ10は、ナイロンブレードのような、低摩擦の被覆チューブ(不図示)により覆うことが好ましい。スライドヘッド20に、センサ、カメラなどを搭載する場合、通信や電源供給用のラインも、この被覆チューブの内側に通される。   In order to reduce the friction between the hollow tube 10 and the movement path, the tube wall, the obstacle, etc. when the hollow tube 10 is pulled out in the traveling direction, the hollow tube 10 is made of a low friction coating such as a nylon blade. It is preferable to cover with a tube (not shown). When a sensor, a camera, or the like is mounted on the slide head 20, communication and power supply lines are also passed through the inside of the coated tube.

スライドヘッド20は、中空チューブ10スライド部分12に、当該スライド部分12に沿ってスライド可能に取り付けられている。スライドヘッド20は、中空チューブ10内の流路14を遮断し、あるいは狭めるストッパー22を有し、中空チューブ10をその一端E1(またはE2)から加圧すると、中空チューブ10の他端E2(またはE1)に向かってスライド可能に構成される。   The slide head 20 is slidably attached to the slide portion 12 of the hollow tube 10 along the slide portion 12. The slide head 20 has a stopper 22 that blocks or narrows the flow path 14 in the hollow tube 10, and when the hollow tube 10 is pressurized from one end E1 (or E2) thereof, the other end E2 (or the other end of the hollow tube 10) It is configured to be slidable toward E1).

駆動ユニット30は、ポンプ32、収容手段34、固定手段36、アクチュエータコントローラ38を備える。
ポンプ32は、(i)中空チューブ10の流路14を第1端E1から加圧し、その第2端E2を開放する第1状態φ1と、(ii)中空チューブ10の流路14を第2端E2から加圧し、その第1端E1を開放する第2状態φ2と、を交互に繰り返す。
The drive unit 30 includes a pump 32, a housing unit 34, a fixing unit 36, and an actuator controller 38.
The pump 32 includes (i) a first state φ1 in which the flow path 14 of the hollow tube 10 is pressurized from the first end E1 and the second end E2 is opened, and (ii) the second flow path 14 of the hollow tube 10 is second. The second state φ2 in which pressure is applied from the end E2 and the first end E1 is opened is alternately repeated.

中空チューブ10は、収容手段34によって収容されており、スライドヘッド20の推進にともない、収容された中空チューブ10が引き出されていく。   The hollow tube 10 is accommodated by the accommodating means 34, and the accommodated hollow tube 10 is pulled out as the slide head 20 is propelled.

固定手段36は、スライドヘッド20を送り出すときに、ポンプ32と同期して、(i-1)第1状態φ1において、中空チューブ10のスライド部分12よりも第1端E1側の一点を物理的に固定し、(ii-1)第2状態φ2において、中空チューブ10のスライド部分12よりも第2端E2側の一点を物理的に固定する。   When the slide means 20 is sent out, the fixing means 36 is physically synchronized with the pump 32, and (i-1) in the first state φ1, the one point on the first end E1 side of the slide portion 12 of the hollow tube 10 is physically (Ii-1) In the second state φ2, one point on the second end E2 side of the slide portion 12 of the hollow tube 10 is physically fixed.

反対に、固定手段36は、スライドヘッド20を引き戻すときに、ポンプ32と同期して、(i-2)第1状態φ1において、中空チューブ10のスライド部分12よりも第2端E2側の一点を物理的に固定し、(ii-2)第2状態φ2において、中空チューブ10のスライド部分12よりも第1端E1側の一点を物理的に固定する。   On the contrary, when the slide means 20 is pulled back, the fixing means 36 is synchronized with the pump 32 and (i-2) a point on the second end E2 side of the slide portion 12 of the hollow tube 10 in the first state φ1. (Ii-2) In the second state φ2, one point on the first end E1 side of the slide portion 12 of the hollow tube 10 is physically fixed.

アクチュエータコントローラ38については後述する。以上が移動体2の全体構成である。   The actuator controller 38 will be described later. The above is the overall configuration of the moving body 2.

図2(a)〜(d)は、中空チューブ10のスライド部分12およびスライドヘッド20の構成を示す図である。スライド部分12は、偏平チューブで形成される。偏平チューブは可撓性を有し、その内部の流路12が非加圧状態において、図2(c)に示すようにその断面が偏平形状となり、流路12に加圧した状態において、図2(d)に示すようにその断面が略円形となるように変形する。中空チューブ10のうち、スライドヘッド20がスライドする範囲に相当するスライド部分12以外の部分については、偏平チューブではなく断面が略円形の円形チューブを用いることが好ましい。この場合、中空チューブ10は、1本の偏平チューブの両側に、2本の円形チューブを連結して形成されることになる。   2A to 2D are diagrams showing the configuration of the slide portion 12 and the slide head 20 of the hollow tube 10. The slide portion 12 is formed of a flat tube. The flat tube has flexibility, and when the flow path 12 in the inside thereof is in a non-pressurized state, the cross section is flat as shown in FIG. As shown in 2 (d), the cross section is deformed so as to be substantially circular. Of the hollow tube 10, it is preferable to use a circular tube having a substantially circular cross section instead of a flat tube for a portion other than the slide portion 12 corresponding to the range in which the slide head 20 slides. In this case, the hollow tube 10 is formed by connecting two circular tubes on both sides of one flat tube.

スライドヘッド20は、偏平チューブであるスライド部分12において屈曲部16を形成し、かつスライド部分12に沿って移動可能となっている。屈曲部16において中空チューブ10の流路14が遮断され、あるいは狭められる。   The slide head 20 forms a bent portion 16 in the slide portion 12 that is a flat tube, and is movable along the slide portion 12. The flow path 14 of the hollow tube 10 is blocked or narrowed at the bent portion 16.

具体的にスライドヘッド20は、屈曲部16を形成するためのストッパー22を有する。中空チューブ10は、偏平なスライド部分12においてストッパー22を支点として折り返される。ローラー24は、スライド部分12を繰り出す際の摺動摩擦を低減するために設けられる。ローラー26は、スライドヘッド20が移動する際に、移動経路、管壁、障害物等との間の摩擦を低減するために設けられる。なお、図2(b)には、中空チューブ10の流路14が一方から加圧され、偏平チューブが、屈曲部16より上流側において断面が略円形に変形し、屈曲部16より下流側において、偏平形状を維持した状態を示している。   Specifically, the slide head 20 has a stopper 22 for forming the bent portion 16. The hollow tube 10 is folded back at the flat slide portion 12 with the stopper 22 as a fulcrum. The roller 24 is provided to reduce sliding friction when the slide portion 12 is fed out. The roller 26 is provided in order to reduce friction between the slide head 20 and a movement path, a tube wall, an obstacle, and the like when the slide head 20 moves. In FIG. 2B, the flow path 14 of the hollow tube 10 is pressurized from one side, and the flat tube is deformed into a substantially circular cross section on the upstream side of the bent portion 16, and on the downstream side of the bent portion 16. The state which maintained the flat shape is shown.

図3(a)、(b)は、スライドヘッド20の別の構成例を示す図である。図3(a)のスライドヘッド20は、ストッパー22がヘッド本体の軸23に対して回動可能に固定される。またローラー24は、スライド部分12を繰り出す際の摺動摩擦を低減し、またスライドヘッド20が移動する際に、移動経路、管壁、障害物等との間の摩擦を低減するために設けられる。ガイド28は、中空チューブ10のスライド部分12の可動範囲を制約する。   FIGS. 3A and 3B are diagrams showing another configuration example of the slide head 20. In the slide head 20 of FIG. 3A, a stopper 22 is fixed so as to be rotatable with respect to a shaft 23 of the head body. The roller 24 is provided to reduce sliding friction when the slide portion 12 is fed out, and to reduce friction between the moving path, the tube wall, an obstacle, and the like when the slide head 20 moves. The guide 28 restricts the movable range of the slide portion 12 of the hollow tube 10.

図3(b)のスライドヘッド20は、球状のストッパー22が中空チューブ10の流路14の内部に設けられる。   In the slide head 20 of FIG. 3B, a spherical stopper 22 is provided inside the flow path 14 of the hollow tube 10.

当業者によれば、スライドヘッド20の構成が、図2(a)、図3(a)、(b)に限定されず、その他、同じ機能を奏する別構成を取りうることが理解される。   According to those skilled in the art, it is understood that the configuration of the slide head 20 is not limited to FIGS. 2A, 3 </ b> A, and 3 </ b> B, and can take other configurations having the same function.

以上が移動体2の構成である。続いて移動体2の動作を説明する。図4(a)〜(f)は、移動体2の前進(繰り出し)時の動作を示す図である。図4(a)〜(f)には、管路4内を移動体2が推進する様子が示される。   The above is the configuration of the moving body 2. Next, the operation of the moving body 2 will be described. FIGS. 4A to 4F are diagrams illustrating an operation when the moving body 2 moves forward (feeds out). 4A to 4F show a state in which the moving body 2 propels in the pipeline 4.

図4(a)〜(d)は、第1状態φ1を、図4(e)、(f)は、第2状態φ2を示す。
第1状態φ1では、中空チューブ10の第1端E1が固定されている。また初期状態において、スライドヘッド20は、スライド部分12の第1端E1側のエンドに位置している。この状態で第1端E1から流路14が加圧される(図4(a))。
4A to 4D show the first state φ1, and FIGS. 4E and 4F show the second state φ2.
In the first state φ1, the first end E1 of the hollow tube 10 is fixed. In the initial state, the slide head 20 is located at the end of the slide portion 12 on the first end E1 side. In this state, the flow path 14 is pressurized from the first end E1 (FIG. 4A).

その結果、スライドヘッド20よりも第1端E1側、言い換えれば流体(たとえば空気)の流れの上流側の中空チューブ10aが管路4内において屈曲し、その状態で硬直する。これにより、管路4の内壁に対して中空チューブ10aが固定される(図4(b))。   As a result, the hollow tube 10a on the first end E1 side relative to the slide head 20, in other words, on the upstream side of the flow of the fluid (for example, air) bends in the conduit 4 and becomes rigid in that state. Thereby, the hollow tube 10a is fixed with respect to the inner wall of the pipe line 4 (FIG.4 (b)).

この状態で第1端E1から加圧を続けると、偏平チューブの屈曲部16より上流側において、偏平チューブの断面が略円形状に変形する。ここでは便宜的に、屈曲部16と加圧される第1端E1の間の部分を上流側チューブと、屈曲部16と開放されている第2端E2の間の部分を下流側チューブと称する。加圧を続けると、上流側チューブによってストッパー22が前方(Z方向)に押し出され、それとともに下流側チューブが上流側に巻き込まれていく。そして上流側チューブの長さが延びることによりスライドヘッド20が繰り出される(図4(c))。そして上流側の中空チューブ10aも伸張する(図4(d))。スライドヘッド20は、スライド部分12の第2端E2側のエンドまで移動すると停止する。   If pressure is continued from the first end E1 in this state, the cross section of the flat tube is deformed into a substantially circular shape on the upstream side of the bent portion 16 of the flat tube. Here, for convenience, a portion between the bent portion 16 and the first end E1 to be pressurized is referred to as an upstream tube, and a portion between the bent portion 16 and the opened second end E2 is referred to as a downstream tube. . When the pressurization is continued, the stopper 22 is pushed forward (Z direction) by the upstream side tube, and the downstream side tube is entrapped upstream at the same time. Then, the slide head 20 is extended by extending the length of the upstream side tube (FIG. 4C). The upstream hollow tube 10a also expands (FIG. 4D). The slide head 20 stops when it moves to the end of the slide portion 12 on the second end E2 side.

したがって、スライドヘッド20の長さをLとするとき、図4(a)〜(d)の動作によって、スライドヘッド20は最大で長さL、前進する。   Therefore, when the length of the slide head 20 is L, the slide head 20 moves forward by a length L at the maximum by the operations shown in FIGS.

続いて第2状態φ2に切りかえられる。第2状態φ2では、中空チューブ10の第2端E2が固定され、そして加圧される。これにより中空チューブ10のスライドヘッド20よりも第2端E2側、すなわち流体の流れの上流側の中空チューブ10bが管路4内において屈曲し、その状態で硬直する。これにより、管路4の内壁に対して中空チューブ10bが固定される。この状態で第2端E2から加圧を続けると、スライドヘッド20が推進方向Zに移動する。スライドヘッド20の移動に伴い、スライドヘッド20よりも第1端E1側の中空チューブ10aが、Z方向に引き出される(図4(f))。そしてスライドヘッド20は、スライド部分12の第1端E1側のエンドまで移動すると停止する。   Subsequently, the state is switched to the second state φ2. In the second state φ2, the second end E2 of the hollow tube 10 is fixed and pressurized. As a result, the hollow tube 10b on the second end E2 side of the hollow tube 10 relative to the slide head 20, that is, on the upstream side of the fluid flow is bent in the conduit 4 and is stiffened in that state. Thereby, the hollow tube 10 b is fixed to the inner wall of the pipe line 4. If pressurization is continued from the second end E2 in this state, the slide head 20 moves in the propelling direction Z. As the slide head 20 moves, the hollow tube 10a closer to the first end E1 than the slide head 20 is pulled out in the Z direction (FIG. 4 (f)). The slide head 20 stops when it moves to the end of the slide portion 12 on the first end E1 side.

第2状態においても、スライドヘッド20は最大で長さLだけ前進する。   Even in the second state, the slide head 20 moves forward by a length L at the maximum.

以上の動作を繰り返すことにより、スライドヘッド20を前方に送り出すことができる。
図4(a)〜(f)では、直線状の管路4が示されるが、管路4が折れ曲がっていてもスライドヘッド20が、管路4の内壁に沿って移動するため、中空チューブ10を繰り出しつつ、スライドヘッド20を前進させることができる。
By repeating the above operation, the slide head 20 can be sent forward.
4 (a) to 4 (f), the straight pipe 4 is shown, but the slide head 20 moves along the inner wall of the pipe 4 even when the pipe 4 is bent. , The slide head 20 can be advanced.

また、移動体2は、地面鉛直方向に伸びる管路4の移動に関して、以下の利点を有する。従来の鉛直方向に移動可能な移動体は、推進のための機構に加えて、管の内壁を押さえつけるための機構が必要となり、本実施の形態に係る移動体2のような、構造的柔軟性を実現することが困難である。これに対して、移動体2によれば、鉛直方向の移動時において、図4(b)、(e)に示されるように、中空チューブ10の一部が管路4の内壁と接触する。つまり中空チューブ10の変形が、管の内壁を押さえつけるための機構として機能する。これにより、移動体2では、鉛直方向の移動と、構造的柔軟性を実現でき、これにより複雑な経路の移動が可能となる。   Moreover, the mobile body 2 has the following advantages regarding the movement of the pipe line 4 extending in the vertical direction of the ground. The conventional movable body movable in the vertical direction requires a mechanism for pressing the inner wall of the pipe in addition to the mechanism for propulsion, and is structurally flexible like the movable body 2 according to the present embodiment. Is difficult to realize. On the other hand, according to the moving body 2, a part of the hollow tube 10 comes into contact with the inner wall of the pipe line 4 as shown in FIGS. 4B and 4E when moving in the vertical direction. That is, the deformation of the hollow tube 10 functions as a mechanism for pressing the inner wall of the tube. Thereby, in the moving body 2, the movement of a perpendicular direction and structural flexibility are realizable, and the movement of a complicated path | route is attained by this.

続いて、移動体2の後退移動を説明する。スライドヘッド20をZ軸の負方向に移動させるときには、言い換えれば、スライドヘッド20を駆動ユニット30側に引き戻すときには、駆動ユニット30の収容手段34の動作が、繰り出し時と逆になる。すなわち、第1状態φ1において第2端E2側を固定し、第2状態φ2において第1端E1側を固定する。これにより、スライドヘッド20を複雑な経路内を移動させることができる。   Next, the backward movement of the moving body 2 will be described. When the slide head 20 is moved in the negative direction of the Z-axis, in other words, when the slide head 20 is pulled back to the drive unit 30 side, the operation of the accommodating means 34 of the drive unit 30 is reversed from that during feeding. That is, the second end E2 side is fixed in the first state φ1, and the first end E1 side is fixed in the second state φ2. Thereby, the slide head 20 can be moved in a complicated route.

このように、実施の形態に係る移動体2によれば、管路4や複雑な狭隘地形内を移動することが可能となる。   Thus, according to the mobile body 2 which concerns on embodiment, it becomes possible to move the inside of the pipe line 4 and complicated narrow terrain.

また、中空チューブ10のスライド部分12を偏平チューブで構成することにより、推進力を高めることができる。この利点は、スライド部分12を円形チューブで形成した場合との対比によって明確となる。スライド部分12が円形チューブである場合、スライドヘッド20は、そのストッパー22によって円形チューブを押しつぶしながらスライドすることになるため、円形チューブからの抗力を受ける。これに対して偏平チューブを利用した場合、スライドヘッド20のストッパー22より先ははじめからつぶれている(偏平している)ため、無駄な抗力を受けない。以上が、偏平チューブを利用することにより高い推進力を得ることができる理由である。   Further, the propulsive force can be increased by configuring the slide portion 12 of the hollow tube 10 with a flat tube. This advantage becomes clear by contrast with the case where the slide portion 12 is formed of a circular tube. When the slide portion 12 is a circular tube, the slide head 20 slides while the circular tube is crushed by the stopper 22, and thus receives a drag force from the circular tube. On the other hand, when a flat tube is used, since the tip of the stopper 22 of the slide head 20 is crushed from the beginning (flattened), it does not receive useless drag. The above is the reason why a high driving force can be obtained by using a flat tube.

また、実施の形態に係る移動体2は、スライドヘッド20がスライド部分12の範囲のみを移動する。したがって、中空チューブ10のうち、スライド部分12以外の部分については、柔軟性を損なわない限りにおいて新たな機構を付加することが可能である。この利点を利用することにより、以下で説明するように、移動体2に操舵機能を実装することができる。   In the moving body 2 according to the embodiment, the slide head 20 moves only in the range of the slide portion 12. Therefore, a new mechanism can be added to the hollow tube 10 other than the slide portion 12 as long as flexibility is not impaired. By utilizing this advantage, a steering function can be implemented in the moving body 2 as described below.

図5(a)、(b)は、操舵制御が可能な移動体2aの構成を示す図である。図5(a)は、中空チューブ10の斜視図であり、図5(b)は図5(a)のA−A線断面図である。移動体2aは、図2の移動体2に加えて、操舵用アクチュエータ40を有する。   FIGS. 5A and 5B are diagrams showing the configuration of the moving body 2a capable of steering control. Fig.5 (a) is a perspective view of the hollow tube 10, FIG.5 (b) is the sectional view on the AA line of Fig.5 (a). The moving body 2a includes a steering actuator 40 in addition to the moving body 2 of FIG.

操舵用アクチュエータ40は、中空チューブ10のスライド部分12よりも第1端E1側においてスライド部分12と近接する箇所、中空チューブ10のスライド部分12よりも第2端E2側においてスライド部分12と近接する箇所、の少なくとも一方に設けられる。操舵用アクチュエータ40は、互いに平行に設けられ、それぞれが外部からの制御によって独立に伸張、収縮、または硬直可能な複数(3本)のガイド部材42a〜42cを含む。   The steering actuator 40 is closer to the slide portion 12 on the first end E1 side than the slide portion 12 of the hollow tube 10, and is closer to the slide portion 12 on the second end E2 side than the slide portion 12 of the hollow tube 10. It is provided in at least one of the locations. The steering actuator 40 includes a plurality of (three) guide members 42a to 42c that are provided in parallel to each other and can be independently expanded, contracted, or rigidly controlled by an external control.

図5(b)に示すように、3本のガイド部材42a〜42cは、断面が略円形の中空チューブ10に沿って、断面からみて均等に、すなわち120°の等間隔に配置される。中空チューブ10および複数のガイド部材42a〜42cは、保護チューブ44によって覆われている。保護チューブ44は、中空チューブ10、ガイド部材42a〜42cそれぞれを互いに隔離するようその内部が複数の部屋に分割されている。実際には、保護チューブ44は、ガイド部材42a〜42cの先端部まで覆っている。   As shown in FIG. 5 (b), the three guide members 42a to 42c are arranged along the hollow tube 10 having a substantially circular cross section at equal intervals as viewed from the cross section, that is, at equal intervals of 120 °. The hollow tube 10 and the plurality of guide members 42 a to 42 c are covered with a protective tube 44. The protective tube 44 is divided into a plurality of chambers so that the hollow tube 10 and the guide members 42a to 42c are separated from each other. Actually, the protective tube 44 covers up to the tip portions of the guide members 42a to 42c.

ガイド部材42は、圧力、電気信号、温度の制御などにより、伸張量あるいは収縮量、あるいは硬直の有無が制御可能な材料を用いられる。たとえばこうした材料として、加圧により伸張あるいは硬直するバルーン材料(たとえばラッテクスチューブ)、形状記憶合金、バイオメタルなどが例示される。   The guide member 42 is made of a material that can control the amount of expansion or contraction or the presence or absence of rigidity by controlling pressure, electrical signal, temperature, or the like. Examples of such materials include balloon materials (for example, latex tubes), shape memory alloys, biometals, and the like that are stretched or stiffened by pressurization.

本実施の形態において、ガイド部材42は、加圧すると風船のように伸張あるいは硬直するラテックスチューブである。各ラテックスチューブの一端は、駆動ユニット30のアクチュエータコントローラ38と接続されており、独立に加圧状態が制御可能となっている。ガイド部材42がラテックスチューブの場合、アクチュエータコントローラ38はポンプで構成できる。ガイド部材42が電気的に制御される場合、アクチュエータコントローラ38は電流源、電圧源などで構成でき、ガイド部材42が温度により制御される場合、アクチュエータコントローラ38は、熱源で構成できる。   In the present embodiment, the guide member 42 is a latex tube that expands or stiffens like a balloon when pressurized. One end of each latex tube is connected to the actuator controller 38 of the drive unit 30 so that the pressure state can be controlled independently. When the guide member 42 is a latex tube, the actuator controller 38 can be constituted by a pump. When the guide member 42 is electrically controlled, the actuator controller 38 can be configured by a current source, a voltage source, or the like. When the guide member 42 is controlled by temperature, the actuator controller 38 can be configured by a heat source.

中空チューブ10および操舵用アクチュエータ40は、被覆チューブ18により覆われる。   The hollow tube 10 and the steering actuator 40 are covered with the covering tube 18.

以上が操舵用アクチュエータ40の構成である。続いてその動作を説明する。
たとえば図5(b)において、スライドヘッド20をY方向に操舵する場合、操舵方向と反対側に位置するガイド部材42bおよびガイド部材42cを加圧し、それらを伸張させる。この状態で中空チューブ10の一端E1を加圧すると、中空チューブ10は、ガイド部材42a側、つまりY方向に折れ曲がる力を発生させる。それによりスライドヘッド20をY方向に推進させることができる。
The above is the configuration of the steering actuator 40. Next, the operation will be described.
For example, in FIG. 5B, when the slide head 20 is steered in the Y direction, the guide member 42b and the guide member 42c located on the opposite side to the steering direction are pressurized and expanded. When one end E1 of the hollow tube 10 is pressurized in this state, the hollow tube 10 generates a force that bends in the guide member 42a side, that is, in the Y direction. Thereby, the slide head 20 can be propelled in the Y direction.

スライドヘッド20を推進させたい方向に応じて、ガイド部材42a〜42cのひとつまたは複数を選択し、それらに印加する圧力を適切に制御することにより、スライドヘッド20を任意の方向に操舵することができる。   By selecting one or a plurality of guide members 42a to 42c according to the direction in which the slide head 20 is to be propelled and appropriately controlling the pressure applied to them, the slide head 20 can be steered in an arbitrary direction. it can.

続いて、移動体2を用いた探査装置1について説明する。図6は、移動体2を備える探査装置1を示す図である。探査装置1は、上述の移動体2に加えて、移動体2のスライドヘッド20に取り付けられたセンサ50と、センサ用のケーブル52と、を備える。図6において操舵用アクチュエータ40などは図示しない。その他、スライドヘッド20にはLEDなどの照明などを設けてもよい。   Next, the exploration device 1 using the moving body 2 will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating the exploration device 1 including the moving body 2. The exploration device 1 includes a sensor 50 attached to the slide head 20 of the moving body 2 and a sensor cable 52 in addition to the moving body 2 described above. In FIG. 6, the steering actuator 40 and the like are not shown. In addition, the slide head 20 may be provided with illumination such as an LED.

センサ50は、カメラ、ガスセンサ、温度センサ、マイクなどが例示される。センサ50によって取得した情報、あるいはセンサ50を制御するための制御信号は、ケーブル52を介して伝送される。ケーブル52の一端はセンサ50と接続されており、移動体2のスライドヘッド20から下流方向に引き出される。   Examples of the sensor 50 include a camera, a gas sensor, a temperature sensor, and a microphone. Information acquired by the sensor 50 or a control signal for controlling the sensor 50 is transmitted via the cable 52. One end of the cable 52 is connected to the sensor 50 and is pulled out from the slide head 20 of the moving body 2 in the downstream direction.

好ましくはケーブル52は、スライドヘッド20から所定の長さdにわたり、中空チューブ10に対して拘束されておらず、それよりも下流において、中空チューブ10に対して固定されている。長さdは、スライド部分12の長さLと実質的に同程度あるいはそれより長いことが好ましい。たとえばケーブル52は、被覆チューブ18の内側、もしくは図4の保護チューブ44の内側を通ってもよい。   Preferably, the cable 52 is not restrained with respect to the hollow tube 10 from the slide head 20 over a predetermined length d, and is fixed with respect to the hollow tube 10 downstream thereof. The length d is preferably substantially the same as or longer than the length L of the slide portion 12. For example, the cable 52 may pass inside the covering tube 18 or inside the protective tube 44 of FIG.

以上が探査装置1の構成である。この探査装置1によれば、複雑な管路や狭隘地形内をスライドヘッド20を自在に推進させることができ、情報を取得することができる。   The above is the configuration of the exploration device 1. According to this exploration device 1, the slide head 20 can be freely propelled in a complicated pipeline or narrow terrain, and information can be acquired.

また、ケーブル52は、スライドヘッド20付近においては中空チューブ10に対して自由に移動可能となっているため、中空チューブ10が、スライドヘッド20のスライドにともなう推進動作を妨げることはない。さらに、ケーブル52をスライドヘッド20付近の所定の長さdを除く下流部分において中空チューブ10に対して固定したことにより、下流部分においてケーブル52の推進量と中空チューブ10の推進量を一致させることができ、ケーブル52と中空チューブ10の間の摩擦を低減でき、推進力を高めることができる。   In addition, since the cable 52 is freely movable with respect to the hollow tube 10 in the vicinity of the slide head 20, the hollow tube 10 does not hinder the propulsion operation associated with the slide of the slide head 20. Furthermore, the cable 52 is fixed to the hollow tube 10 in the downstream portion excluding the predetermined length d near the slide head 20, so that the propulsion amount of the cable 52 and the propulsion amount of the hollow tube 10 are matched in the downstream portion. The friction between the cable 52 and the hollow tube 10 can be reduced, and the driving force can be increased.

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are within the scope of the present invention. is there. Hereinafter, such modifications will be described.

(第1の変形例)
実施の形態の移動体2は、スライドヘッド20およびスライド部分12の部分、すなわち推進方向の先頭部分においてのみ推進力が発生する。したがって、中空チューブ10の繰り出し量が長くなるにしたがい、推進力が低下する恐れがある。第1の変形例では、先頭以外の箇所において推進力を発生可能な移動体2bについて説明する。
(First modification)
The mobile body 2 of the embodiment generates a propulsive force only at the slide head 20 and the slide portion 12, that is, at the head portion in the propulsion direction. Therefore, the propulsive force may decrease as the amount of the hollow tube 10 fed out increases. In the first modification, a moving body 2b capable of generating a propulsive force at a place other than the head will be described.

図7は、第1の変形例に係る移動体2bの構成を示す図である。移動体2bは、実施の形態に係る移動体2に加えて、複数のラダー中空チューブ60、複数のスライドユニット62を備える。   FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the moving body 2b according to the first modification. The moving body 2b includes a plurality of ladder hollow tubes 60 and a plurality of slide units 62 in addition to the moving body 2 according to the embodiment.

複数のラダー中空チューブ60はそれぞれ、折り返された中空チューブ10に対して、はしご状に設けられる。具体的には複数のラダー中空チューブ60はそれぞれ、中空チューブ10のスライド部分12より第1端E1側10aの複数の箇所p1、p2、…と、中空チューブ10のスライド部分12より第2端E2側10bの対応する複数の箇所p1’、p2’…の間において、中空チューブ10aの流路14aと中空チューブ10bの流路14bを連通する。ラダー中空チューブ60は、中空チューブ10のスライド部分12と同様に偏平チューブであることが好ましい。   Each of the plurality of ladder hollow tubes 60 is provided in a ladder shape with respect to the folded hollow tube 10. Specifically, each of the plurality of ladder hollow tubes 60 includes a plurality of locations p1, p2,... On the first end E1 side 10a from the slide portion 12 of the hollow tube 10, and a second end E2 from the slide portion 12 of the hollow tube 10. The flow path 14a of the hollow tube 10a and the flow path 14b of the hollow tube 10b communicate with each other between a plurality of corresponding locations p1 ′, p2 ′. The ladder hollow tube 60 is preferably a flat tube like the slide portion 12 of the hollow tube 10.

複数のスライドユニット62はそれぞれ、ラダー中空チューブ60ごとに設けられる。i番目のスライドユニット62_iは、対応するラダー中空チューブ60_iの流路を狭めまたは遮断するストッパーを有し、中空チューブ10の流路14を一端E1(E2)から加圧すると、ラダー中空チューブ60_iを中空チューブ10の他端E2(E1)に向かってスライド可能に構成される。スライドユニット62は、スライドヘッド20と同様に構成することができる。   Each of the plurality of slide units 62 is provided for each ladder hollow tube 60. The i-th slide unit 62_i has a stopper that narrows or blocks the flow path of the corresponding ladder hollow tube 60_i. When the flow path 14 of the hollow tube 10 is pressurized from one end E1 (E2), the ladder hollow tube 60_i is The hollow tube 10 is configured to be slidable toward the other end E2 (E1). The slide unit 62 can be configured similarly to the slide head 20.

第1の変形例によれば、ラダー中空チューブ60およびスライドユニット62のペアが設けられる複数の箇所P1、P2、…それぞれにおいて、独立した推進力を発生させることができる。その結果、中空チューブ10の繰り出し量が長くなっても、推進力の低下を抑制することができる。   According to the first modification, independent propulsive force can be generated at each of the plurality of locations P1, P2,... Where the pair of the ladder hollow tube 60 and the slide unit 62 is provided. As a result, even if the feeding amount of the hollow tube 10 becomes long, it is possible to suppress a decrease in propulsive force.

(第2の変形例)
実施の形態に係る移動体2は、中空チューブ10を加圧したときに、中空チューブ10が変形し、管路の内壁や障害物に対して接触し、壁や障害物からの抗力を利用してスライドヘッド20を推進させるものであった。この場合、壁や障害物が存在しない状況では、推進力が著しく低下し、あるいは推進方向が予測不能となる場合がある。第2の変形例では、自由空間においても利用可能な移動体2cについて説明する。
(Second modification)
In the moving body 2 according to the embodiment, when the hollow tube 10 is pressurized, the hollow tube 10 is deformed and comes into contact with an inner wall or an obstacle of the pipeline, and uses a drag force from the wall or the obstacle. The slide head 20 was propelled. In this case, in the situation where there are no walls or obstacles, the propulsive force may be significantly reduced or the propulsion direction may be unpredictable. In the second modification, a moving body 2c that can be used in free space will be described.

図8は、第2の変形例に係る移動体2cの構成を示す図である。移動体2cは上述の移動体2に加えて、複数の第1拘束部材70、複数の第2拘束部材72を備える。   FIG. 8 is a diagram showing a configuration of the moving body 2c according to the second modification. The moving body 2c includes a plurality of first restraining members 70 and a plurality of second restraining members 72 in addition to the above-described moving body 2.

複数の第1拘束部材70はそれぞれ、その一端が、中空チューブ10のスライド部分12と第1端E1の間10aの一箇所に固定され、その他端が、中空チューブ10のスライド部分12と第2端E2の間の部分にスライド可能に取り付けられる。
複数の第2拘束部材72はそれぞれ、その一端が、中空チューブ10のスライド部分12と第2端E2の間10bの一箇所に固定され、その他端が、中空チューブ10のスライド部分12と第1端E1の間10aの部分にスライド可能に取り付けられる。第1拘束部材70と第2拘束部材72は、推進方向Zに対して交互に配置される。
One end of each of the plurality of first restraining members 70 is fixed at one location 10a between the slide portion 12 of the hollow tube 10 and the first end E1, and the other end is the second portion of the slide portion 12 of the hollow tube 10 and the second end. A part between the ends E2 is slidably attached.
One end of each of the plurality of second restraining members 72 is fixed at one location 10b between the slide portion 12 of the hollow tube 10 and the second end E2, and the other end is the first portion of the slide portion 12 of the hollow tube 10 and the first portion. It is slidably attached to the portion 10a between the ends E1. The first restraining members 70 and the second restraining members 72 are alternately arranged with respect to the propulsion direction Z.

この移動体2cによれば、第1状態φ1においては、中空チューブ10のスライド部分12よりも第2端E2側のチューブ10bを、第1端側のチューブ10aからの抗力を利用して前方に推進させることができ、第2状態φ2においては、中空チューブ10のスライド部分12よりも第1端E1側のチューブ10aを、第2端E2側のチューブ10bからの抗力を利用して前方に推進させることができる。したがって、管路や狭隘地形内において、中空チューブが内壁や障害物等から受ける抗力が小さい場合、あるいは自由空間においても、スライドヘッド20を確実に推進させることができる。   According to the moving body 2c, in the first state φ1, the tube 10b closer to the second end E2 than the slide portion 12 of the hollow tube 10 is moved forward using the drag from the tube 10a on the first end side. In the second state φ2, the tube 10a closer to the first end E1 than the slide portion 12 of the hollow tube 10 is propelled forward using the drag from the tube 10b closer to the second end E2. Can be made. Therefore, the slide head 20 can be reliably propelled in a duct or narrow terrain when the drag received by the hollow tube from the inner wall or obstacles is small, or even in free space.

実施の形態にもとづき、具体的な用語を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。   Although the present invention has been described using specific terms based on the embodiments, the embodiments only illustrate the principles and applications of the present invention, and the embodiments are defined in the claims. Many variations and modifications of the arrangement are permitted without departing from the spirit of the present invention.

1…探査装置、2…移動体、4…管路、10…中空チューブ、12…スライド部分、14…流路、16…屈曲部、18…被覆チューブ、E1…第1端、E2…第2端、20…スライドヘッド、22…ストッパー、24…ローラー、30…駆動ユニット、32…ポンプ、34…収容機構、36…固定機構、38…アクチュエータコントローラ、40…操舵用アクチュエータ、42…ガイド部材、44…保護チューブ、50…センサ、52…ケーブル、60…ラダー中空チューブ、62…スライドユニット、70…第1拘束部材、72…第2拘束部材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exploration apparatus, 2 ... Moving body, 4 ... Pipe line, 10 ... Hollow tube, 12 ... Slide part, 14 ... Flow path, 16 ... Bending part, 18 ... Covered tube, E1 ... 1st end, E2 ... 2nd End, 20 ... Slide head, 22 ... Stopper, 24 ... Roller, 30 ... Drive unit, 32 ... Pump, 34 ... Storage mechanism, 36 ... Fixing mechanism, 38 ... Actuator controller, 40 ... Steering actuator, 42 ... Guide member, 44 ... protection tube, 50 ... sensor, 52 ... cable, 60 ... ladder hollow tube, 62 ... slide unit, 70 ... first restraining member, 72 ... second restraining member.

Claims (9)

推進方向の先頭に位置するスライド部分にて折り返された柔軟な中空チューブと、
前記中空チューブの前記スライド部分の流路を狭めまたは遮断するストッパーを有し、前記中空チューブの流路を一端から加圧すると、前記スライド部分を前記中空チューブの他端に向かってスライド可能に構成されたスライドヘッドと、
(i)前記中空チューブの前記流路を第1端から加圧し、その第2端を開放する第1状態と、(ii)前記中空チューブの前記流路を第2端から加圧し、その第1端を開放する第2状態と、を交互に繰り返す駆動ユニットと、
を備え、
前記駆動ユニットは、(i)前記第1状態において、前記中空チューブの前記スライド部分よりも前記第1端側の一点を物理的に固定し、(ii)前記第2状態において、前記中空チューブの前記スライド部分よりも前記第2端側の一点を物理的に固定することを特徴とする移動体。
A flexible hollow tube folded at the slide part located at the beginning of the propulsion direction;
It has a stopper for narrowing or blocking the flow path of the slide portion of the hollow tube, and when the flow path of the hollow tube is pressurized from one end, the slide portion can be slid toward the other end of the hollow tube A slide head,
(I) a first state in which the flow path of the hollow tube is pressurized from a first end and the second end is opened; (ii) the flow path of the hollow tube is pressurized from a second end; A driving unit that alternately repeats the second state in which one end is opened; and
With
The drive unit (i) physically fixes one point on the first end side with respect to the slide portion of the hollow tube in the first state, and (ii) in the second state, features and to that moving body that physically secures one point of the second end side of the slide portion.
前記駆動ユニットは、(i)前記第1状態において、前記中空チューブの前記スライド部分よりも前記第2端側の一点を物理的に固定し、(ii)前記第2状態において、前記中空チューブの前記スライド部分よりも前記第1端側の一点を物理的に固定する別の動作モードに切りかえ可能であることを特徴とする請求項に記載の移動体。 The drive unit (i) physically fixes one point on the second end side with respect to the slide portion of the hollow tube in the first state, and (ii) in the second state, The moving body according to claim 1 , wherein the moving body can be switched to another operation mode in which one point on the first end side of the slide portion is physically fixed. 推進方向の先頭に位置するスライド部分にて折り返された柔軟な中空チューブと、
前記中空チューブの前記スライド部分の流路を狭めまたは遮断するストッパーを有し、前記中空チューブの流路を一端から加圧すると、前記スライド部分を前記中空チューブの他端に向かってスライド可能に構成されたスライドヘッドと、
(i)前記中空チューブの前記流路を第1端から加圧し、その第2端を開放する第1状態と、(ii)前記中空チューブの前記流路を第2端から加圧し、その第1端を開放する第2状態と、を交互に繰り返す駆動ユニットと、
を備え、
前記駆動ユニットは、(i)前記第1状態において、前記中空チューブの前記スライド部分よりも前記第2端側の一点を物理的に固定し、(ii)前記第2状態において、前記中空チューブの前記スライド部分よりも前記第1端側の一点を物理的に固定することを特徴とする移動体。
A flexible hollow tube folded at the slide part located at the beginning of the propulsion direction;
It has a stopper for narrowing or blocking the flow path of the slide portion of the hollow tube, and when the flow path of the hollow tube is pressurized from one end, the slide portion can be slid toward the other end of the hollow tube A slide head,
(I) a first state in which the flow path of the hollow tube is pressurized from a first end and the second end is opened; (ii) the flow path of the hollow tube is pressurized from a second end; A driving unit that alternately repeats the second state in which one end is opened; and
With
The drive unit (i) physically fixes one point on the second end side with respect to the slide portion of the hollow tube in the first state, and (ii) in the second state, moving body characterized by physically securing the one point of the first end side of the slide portion.
前記中空チューブの前記スライド部分は、非加圧状態において偏平断面形状となり、加圧状態において略円形断面形状となる可撓性の偏平チューブで形成されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の移動体。   The slide portion of the hollow tube is formed of a flexible flat tube having a flat cross-sectional shape in a non-pressurized state and a substantially circular cross-sectional shape in a pressurized state. The moving body according to any one of the above. 前記中空チューブの前記スライド部分よりも前記第1端側の前記スライド部分と近接する箇所、前記中空チューブの前記スライド部分よりも前記第2端側の前記スライド部分と近接する箇所、の少なくとも一方に設けられた操舵用アクチュエータをさらに備え、
前記操舵用アクチュエータは、互いに平行に設けられ、それぞれが外部からの制御によって独立に伸張、収縮または硬直可能な複数のガイド部材を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の移動体。
At least one of a location closer to the slide portion on the first end side than the slide portion of the hollow tube and a location closer to the slide portion on the second end side than the slide portion of the hollow tube. A steering actuator provided;
5. The steering actuator according to claim 1, wherein the steering actuator includes a plurality of guide members that are provided in parallel to each other and that can be independently extended, contracted, or rigidly controlled by an external control. Moving body.
折り曲げられた前記中空チューブに対して、はしご状に設けられた複数のラダー中空チューブであって、前記中空チューブの前記スライド部分より前記第1端側の複数の箇所と、前記中空チューブの前記スライド部分より前記第2端側の対応する複数の箇所において、前記中空チューブの流路を連通する、複数のラダー中空チューブと、
前記ラダー中空チューブごとに設けられ、それぞれが前記ラダー中空チューブの流路を狭めまたは遮断するストッパーを有し、前記中空チューブの流路を一端から加圧すると、前記ラダー中空チューブを前記中空チューブの他端に向かってスライド可能に構成され、複数のスライドユニットと、
をさらに備えることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の移動体。
A plurality of ladder hollow tubes provided in a ladder shape with respect to the folded hollow tube, and a plurality of locations on the first end side from the slide portion of the hollow tube, and the slide of the hollow tube A plurality of ladder hollow tubes communicating with the flow path of the hollow tube at a plurality of corresponding locations on the second end side from the portion;
Provided for each ladder hollow tube, each of which has a stopper for narrowing or blocking the flow path of the ladder hollow tube, and pressurizing the flow path of the hollow tube from one end, the ladder hollow tube of the hollow tube It is configured to be slidable toward the other end, and a plurality of slide units;
The moving body according to claim 1, further comprising:
折り曲げられた前記中空チューブに対して、交互に、はしご状に配置された複数の第1拘束部材と複数の第2拘束部材をさらに備え、
前記第1拘束部材の一端は、前記中空チューブの前記スライド部分と前記第1端の間の一箇所に固定され、その他端は、前記中空チューブの前記スライド部分と前記第2端の間の部分にスライド可能に取り付けられ、
前記第2拘束部材の一端は、前記中空チューブの前記スライド部分と前記第2端の間の一箇所に固定され、その他端は、前記中空チューブの前記スライド部分と前記第1端の間の部分にスライド可能に取り付けられることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の移動体。
A plurality of first restraining members and a plurality of second restraining members arranged alternately in a ladder shape with respect to the folded hollow tube,
One end of the first restraining member is fixed at one place between the slide portion and the first end of the hollow tube, and the other end is a portion between the slide portion and the second end of the hollow tube. Slidably attached to the
One end of the second restraining member is fixed at one place between the slide portion and the second end of the hollow tube, and the other end is a portion between the slide portion and the first end of the hollow tube. The mobile body according to claim 1, wherein the mobile body is slidably attached to the mobile body.
前記移動体のスライドヘッドから下流方向に引き出されたケーブルをさらに備え、
前記ケーブルは、前記スライドヘッドから所定の長さにわたり、前記中空チューブに対して拘束されておらず、それよりも下流において、前記中空チューブに固定されていることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の移動体。
Further comprising a cable drawn in a downstream direction from the slide head of the moving body,
The cable is not restrained with respect to the hollow tube over a predetermined length from the slide head, and is fixed to the hollow tube downstream thereof. The moving body according to any one of the above.
請求項1から7のいずれかに記載の移動体と、
前記移動体のスライドヘッドに取り付けられたセンサと、
前記センサのケーブルと前記中空チューブを被覆する被覆チューブと、
を備えることを特徴とする探査装置。
A moving object according to any one of claims 1 to 7,
A sensor attached to the slide head of the moving body;
A sheathing tube covering the sensor cable and the hollow tube;
An exploration device comprising:
JP2012244611A 2012-11-06 2012-11-06 Mobile object and exploration device using the same Active JP6004267B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012244611A JP6004267B2 (en) 2012-11-06 2012-11-06 Mobile object and exploration device using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012244611A JP6004267B2 (en) 2012-11-06 2012-11-06 Mobile object and exploration device using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014091484A JP2014091484A (en) 2014-05-19
JP6004267B2 true JP6004267B2 (en) 2016-10-05

Family

ID=50935867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012244611A Active JP6004267B2 (en) 2012-11-06 2012-11-06 Mobile object and exploration device using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6004267B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4569918B2 (en) * 2003-12-18 2010-10-27 国立大学法人東京工業大学 Drive unit using flat tube
JP5126842B2 (en) * 2008-06-03 2013-01-23 国立大学法人東京工業大学 Linear actuator
JP5692781B2 (en) * 2010-10-13 2015-04-01 国立大学法人東京工業大学 Actuator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014091484A (en) 2014-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8245799B2 (en) Apparatus and method for locomotion
US9174713B2 (en) Unmanned underwater vehicle
JP7409616B2 (en) wire driven manipulator
JP2015027729A (en) Articulated inflatable structure and robot arm comprising the structure
Kishi et al. Development of a peristaltic crawling inspection robot for 1-inch gas pipes with continuous elbows
JP2019155491A (en) Flexible rope-like driving device
JP6004267B2 (en) Mobile object and exploration device using the same
Tsukagoshi et al. Smooth creeping actuator by tip growth movement aiming for search and rescue operation
Onda et al. Pneumatic driven hollow variable stiffness mechanism aiming non-contact insertion of telescopic guide tubes
JP4794336B2 (en) Automated traveling robot
US11517187B2 (en) System and method for endoscope locomotion and shaping
JP6893652B2 (en) Mobiles and explorers
JP6912052B2 (en) In-pipe moving body and method of controlling the in-pipe moving body
KR101444130B1 (en) Shoulder complex mechanism of robot
KR101681310B1 (en) Worm Type Mobile Robot, Operating Method Thereof, and Monitoring System Having the Same
Tsukagoshi et al. Fast accessible rescue device by using a flexible sliding actuator
JPS62113643A (en) Self-propelling device in pipe
JPS63314115A (en) Travel device in duct line
Yamamoto et al. Design and characterization of a hollow and duplex-chambered propulsion module for narrow pipe inspection
JP6436331B2 (en) Tubular moving body
Nomura et al. Development of a Self-Propelled Actively Bendable Colonoscope Robot with a" Party Horn" Propulsion Mechanism
JP7241377B2 (en) self-propelled robot
JP6215588B2 (en) Narrow part approach investigation device
Firester WormBot: Mimicking Earthworm Locomotion
JP6399384B2 (en) Tubular moving body

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151016

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160602

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160607

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160719

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160809

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160825

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6004267

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250