JP7121977B2 - アクチュエータ - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 公益社団法人計測自動制御学会，第１８回 公益社団法人計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会（ＳＩ２０１７）論文集，２３０３－２３０５，「曲率微分制御により蛇行推進する流体駆動マニピュレータの３次元化」，平成２９年１２月２０日発行

本発明は、長手方向に離れた位置にあるものを操作する際に使用可能なアクチュエータに関し、特に、湾曲した通路の先にあるものを操作することに好適に利用可能なアクチュエータに関する。

外科手術等において、開腹部位を小さくするために、体内に挿入して手術や検査、診断を行う内視鏡が知られている。内視鏡を体内に挿入するための技術として、以下の特許文献１に記載の技術が公知である。
特許文献１（特開２０１３－２３６７４７号公報）には、内視鏡の先端部に推進補助装置（２）を設置し、内視鏡を体内に挿入した後に、推進補助装置（２）を作動させて、先端硬化部（３）を体内で前進、後退させる技術が記載されている。

特開２０１３－２３６７４７号公報

（従来技術の問題点）
従来の内視鏡では、長手方向に伸びるケーブル状、紐状の部分を体内に挿入するが、内視鏡を体内で目的の位置まで推進させる必要がある。特許文献１に記載の技術では、最初は、術者の手により送り込まれ、その後、推進補助装置（２）で推進されているが、いずれも、内視鏡の先端部に対して、後ろから押し込む形で推進させている。
したがって、後ろから押し込む形では、目的の位置までの経路が、複雑に湾曲していると、先端部が座屈して進めなくなる場合がある。また、経路に分岐がある場合には、先端部を屈曲させて進路を調整しようとしても、先端部は大きく屈曲させることが困難であり、分岐において目的の進路に進行させることが困難な場合もある。

本発明は、後ろから押し込んで推進する形態に比べて、経路に沿って目的の位置まで到達しやすくすることを技術的課題とする。

前記技術的課題を解決するために、請求項１に記載の発明のアクチュエータは、
長手方向に延び且つ内部に予め設定された圧力の流体が収容され、可撓性を有する流体収容部と、
前記流体収容部の周囲に複数配置され、内部への流体の流入出に応じて前記長手方向に伸縮可能な伸縮部と、
前記各伸縮部の一端部に支持された第１の枠体と、前記各伸縮部の他端部に支持された第２の枠体と、前記各伸縮部のそれぞれに対応して形成されて前記各伸縮部に流体が流入するための流入口と、前記第２の枠体に形成された前記流体収容部に接続される接続路と、前記接続路に対応する第１の通気部を有し前記長手方向に交差する方向に移動可能に支持された第１の弁体と、前記各流入口に対応する第２の通気部を有し前記長手方向に交差する方向に移動可能に支持された第２の弁体と、を有する関節ブロックであって、前記長手方向に沿って複数配置された前記関節ブロックと、
長手方向に対して隣接して配置された２つの関節ブロックにおいて、一方の関節ブロックの第１の枠体と、他方の関節ブロックの第１の弁体とを接続して、前記第１の枠体の前記長手方向に対する傾斜に連動して、前記傾斜の外側の前記伸縮部へ流体が流入する流入位置に前記第１の弁体を移動させる第１の連動部材と、
前記各関節ブロックの第２の枠体と前記第２の弁体とを接続して、前記伸縮部の伸縮に連動して、前記傾斜の外側の前記伸縮部の流体を封止する封止位置に前記第２の弁体を移動させる第２の連動部材と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアクチュエータにおいて、
前記流入位置において、傾斜の内側の前記伸縮部の内部を外気に接続する前記第２の弁体、
を備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のアクチュエータにおいて、
前記長手方向に直交する第１の直交方向に対して、前記流体収容部を挟んで対向して配置された一対の第１の伸縮部と、
前記長手方向および前記第１の直交方向に直交する第２の直交方向に対して、前記流体収容部を挟んで対向して配置された一対の第２の伸縮部と、
前記第１の伸縮部に対応して配置され、前記第１の直交方向に沿って移動可能な各弁体と、
前記第２の伸縮部に対応して配置され、前記第２の直交方向に沿って移動可能な各弁体と、
を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、関節ブロックの傾斜に応じて弁体が移動して、伸縮部が伸縮することで、長手方向の端の傾斜を長手方向に伝搬させることができ、ヘビが進行する動きを実現しやすくなる。したがって、後ろから押し込んで推進する形態に比べて、経路に沿って目的の位置まで到達しやすくすることができる。
請求項２に記載の発明によれば、傾斜の内側の伸縮部を外気に接続することで伸縮部の内圧を大気圧にすることができ、内圧を変えるための装置を設ける場合に比べて、コストを下げることができる。
請求項３に記載の発明によれば、３次元的な動きを実現することができる。

図１は本発明の実施例１のアクチュエータの説明図である。 図２は実施例１のアクチュエータ本体の側面図である。 図３は本発明の関節ブロックの説明図であり、図３Ａは部分断面の斜視図、図３Ｂは図３Ａの断面図、図３Ｃは関節ブロックの分解図である。 図４は第２プレートを基端側から見た図である。 図５は第３プレートを基端側から見た図である。 図６は実施例１の作用説明図であり、図６Ａはアクチュエータが長手方向に伸びている状態の模式図、図６Ｂは図６Ａの状態から先端側の入力スライダが移動した状態の説明図、図６Ｃは図６Ｂの状態からベローズが伸縮してフィードバックスライダが移動し且つ基端側の入力スライダが移動した状態の説明図、図６Ｄは図６Ｃの状態から基端側のベローズが伸縮してフィードバックスライダが移動した状態の説明図である。 図７は実施例２のアクチュエータの説明図であり、図７Ａは図２に対応する側面図、図７Ｂは関節ブロックの斜視図、図７Ｃは図３Ｃに対応する関節ブロックの分解図である。

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例である実施例を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

図１は本発明の実施例１のアクチュエータの説明図である。
図２は実施例１のアクチュエータ本体の側面図である。
図１において、本発明の実施例１のアクチュエータ１は、アクチュエータ本体２と、アクチュエータ本体２を覆うカバー３とを有する。図１、図２において、アクチュエータ本体２は、全体として長手方向に伸びるケーブル状に形成されている。アクチュエータ本体２は、長手方向に沿って間隔をあけて配置された複数の関節ブロック１１を有する。各関節ブロック１１は、厚みのある円板状に形成されている。
なお、以下の説明において、便宜的に、長手方向の「先端側」を「上側」、長手方向の「基端側」を「下側」と表記して説明する場合がある。

図３は本発明の関節ブロックの説明図であり、図３Ａは部分断面の斜視図、図３Ｂは図３Ａの断面図、図３Ｃは関節ブロックの分解図である。
図１～図３において、実施例１のアクチュエータ本体２は、チューブ６の長手方向に沿って間隔をあけて配置された複数の関節ブロック１１を有する。各関節ブロック１１は、全体として厚みのある円板状に形成されている。
関節ブロック１１では、長手方向の先端側（上側）に、第２の枠体の一例としての第１プレート１２が配置されている。第１プレート１２は、円板状に形成されている。第１プレート１２の円の中心部には、第１のチューブ取付部１２ａが上側に突出して形成されている。第１のチューブ取付部１２ａの中央には、第１プレート１２を貫通する流路が形成されている。

図４は第２プレートを基端側から見た図である。
第１プレート１２の下側（長手方向の基端側）には、第１の弁体支持部の一例としての第２プレート１３が配置されている。図３Ｃ、図４において、第２プレート１３は略円板状に形成されている。第２プレート１３は、第１のチューブ取付部１２ａに形成された流路に接続される貫通孔１３ａが円板の中央部を貫通して形成されている。図３Ｃにおいて、第２プレート１３の上面には、貫通孔１３ａから径方向の外側に伸びる第１の接続路１３ｂが形成されている。第１の接続路１３ｂの外端には、第１の接続口１３ｃが形成されている。図４において、第２プレート１３の下面には、案内部の一例として、貫通孔１３ａを囲む略Ｕ字状のガイド溝１３ｄが形成されている。

第２プレート１３のガイド溝１３ｄには、第１の弁体の一例としての入力スライダ１４が配置されている。入力スライダ１４は、ガイド溝１３ｄよりも幅広の略Ｕ字状に形成されており、ガイド溝１３ｄに沿って、円板状の第２プレート１３の径方向１４ａに沿って移動可能に支持されている。入力スライダ１４には、第１の接続口１３ｃに対応する位置に、第１の通気部の一例としての第１の通気口１４ｂが形成されている。第１の通気口１４ｂは、入力スライダ１４のガイド溝１３ｄに沿った移動に応じて、第１の接続口１３ｃと接続／非接続の状態が切り換えられる。

また、ガイド溝１３ｄには、入力スライダ１４の下方に、第２の弁体の一例としてのフィードバックスライダ１６が配置されている。フィードバックスライダ１６も、入力スライダ１４と同様に、ガイド溝１３ｄよりも幅広の略Ｕ字状に形成されている。したがって、フィードバックスライダ１６も、入力スライダ１４と同様に、ガイド溝１３ｄに沿ってスライド移動可能に支持されている。フィードバックスライダ１６には、第１の通気口１４ｂとはスライド移動の方向にずれた位置に、第２の通気部の一例としての第２の通気口１６ｂが一対形成されている。第２の通気口１６ｂは、フィードバックスライダ１６の移動に応じて、両方共が入力スライダ１４で塞がれる状態（第１の通気口１４ｂと非接続状態）と、一方が第１の通気口１４ｂに接続されると共に他方が入力スライダ１４の外縁よりも外方に達して大気に通じる状態とで切替可能となっている。

図５は第３プレートを基端側から見た図である。
フィードバックスライダ１６の下方には、第２の弁体支持部の一例としての第３プレート１７が配置されている。第３プレート１７は、円板状に形成されている。第３プレート１７の中央部には、貫通孔１７ａが形成されており、第２プレート１３の貫通孔１３ａに接続される。第３プレート１７には、フィードバックスライダ１６の第２の通気口１６ｂに対応して、第２の接続口１７ｂが一対形成されている。第２の接続口１７ｂは第３プレート１７を長手方向に貫通して形成されている。図５において、第３プレートの下面には、各第２の接続口１７ｂからそれぞれ伸びる溝状の第２の接続路１７ｃが形成されている。各第２の接続路１７ｃは、貫通孔１７ａの両側に対称に並んだ位置まで延びている。

図３において、第３プレート１７の下方には、第１の枠体の一例としての第４プレート１８が配置されている。第４プレート１８は、円板状に形成されている。第４プレート１８の下面の中央部には、第２のチューブ取付部１８ａが下方に突出して形成されている。第２のチューブ取付部１８ａには、貫通孔１８ｂが形成されており、第３プレート１７の貫通孔１７ａに接続される。第４プレート１８には、貫通孔１８ｂの径方向の外側の位置に、第２の通気部の一例としての第２の通気口１８ｃが形成されている。第２の通気口１８ｃは、第２の接続路１７ｃの下流端に対応する位置に配置されている。第２の通気口１８ｃは、第４プレート１８を長手方向に貫通して形成されている。

なお、各プレート１２，１３，１７，１８の外縁部には、ボルト止め孔が形成されており、図示しないボルトで連結される。前記各プレート１２，１３，１７，１８や、各スライダ１４，１６により、実施例１の関節ブロック１１が構成されている。
図１において、実施例１のアクチュエータ１では、長手方向の最先端の関節ブロック１１には、撮影部材の一例としてのカメラ１９が支持されている。

図２、図３において、第４プレート１８の各第２の通気口１８ｃには、伸縮部の一例としてのベローズ（蛇腹）２１の一端（上端）が支持されている。ベローズ２１は、長手方向に伸縮可能に構成されている。また、ベローズ２１は、内部に流体を収容可能に構成されている。なお、ベローズ２１の他端（下端）は封止されている（塞がれている）。

また、長手方向に隣接する関節ブロック１１において、基端側の関節ブロック１１の第１のチューブ取付部１２ａと、先端側の関節ブロック１１の第２のチューブ取付部１８ａとの間は、流体収容部の一例としてのチューブ２２で連結されている。実施例１のチューブ２２は、一例として、長手方向に伸び、可撓性を有するゴムチューブで構成されているが、弾性のある樹脂（プラスチック）製のチューブを使用することも可能である。なお、チューブ２２の基端部（根元）は、高圧タンク７に接続されており、予め設定された圧力の流体が供給される。なお、実施例１では、流体の圧力は大気圧よりも高圧に設定されている。

図２において、蛇腹状のベローズ２１は、「腹」（外径の大きな部分）と「節」（外径の小さい部分）を複数有しており、各「節」の部分には、姿勢制御部材の一例として、ドーナツ状のガイド板２３が支持されている。ガイド板２３を設けないと、ベローズ２１やチューブ２２が柔軟であるため、想定しない方向に曲がりすぎて座屈等する恐れがあるが、ガイド板２３を設けることで座屈等を抑制でき、アクチュエータ１の姿勢が制御しやすくなる。

図１において、実施例１では、長手方向に隣接する関節ブロック１１において、長手方向の先端側の第４プレート１８と、長手方向の基端側の入力スライダ１４との間は、第１の連動部材の一例としての入力ワイヤ２６で接続されている。なお、入力ワイヤ２６は、チューブ２２を挟んでベローズ２１の外側に一対配置されている。入力ワイヤ２６は、第４プレート１８の長手方向に対する傾斜と、入力スライダ１４のスライド移動とを連動させる。
また、長手方向の先端側のフィードバックスライダ１６と、長手方向の基端側の第１プレート１２との間は、第２の連動部材の一例としてのフィードバックワイヤ２７で接続されている。フィードバックワイヤ２７は、第１プレート１２の長手方向に対する傾斜とフィードバックスライダ１６のスライド移動とを連動させる。

（実施例１の作用）
図６は実施例１の作用説明図であり、図６Ａはアクチュエータが長手方向に伸びている状態の模式図、図６Ｂは図６Ａの状態から先端側の入力スライダが移動した状態の説明図、図６Ｃは図６Ｂの状態からベローズが伸縮してフィードバックスライダが移動し且つ基端側の入力スライダが移動した状態の説明図、図６Ｄは図６Ｃの状態から基端側のベローズが伸縮してフィードバックスライダが移動した状態の説明図である。
なお、図６において、作用の説明と理解の容易のため、あえて一部の部材は図示を省略したり、実物に対して不正確な表記としている部分がある。

前記構成を備えたアクチュエータ１では、アクチュエータ１が長手方向に沿って延びている状態、すなわち、長手方向に対して湾曲していない状態では、図６Ａに示すように、入力スライダ１４の第１の通気口１４ｂとフィードバックスライダ１６の第２の通気口１６ｂとが接続されていない。したがって、チューブ２２の両側のベローズ２１の何れにも、チューブ２２に収容された流体が流入しない。
図６Ａ、図６Ｂにおいて、長手方向の先端側の関節ブロック１１が、図６における左右何れかに傾いた場合（いわゆる首を振った場合）、先端側の関節ブロック１１に接続された入力ワイヤ２６が入力スライダ１４を移動させる。具体的には、傾きの曲率半径の外側の入力ワイヤ２６が入力スライダ１４を引っ張る形で、入力スライダ１４が、図６Ｂに示す流入位置にスライド移動する。

したがって、図６Ｂの状態では、入力スライダ１４の第１の通気口１４ｂが、フィードバックスライダ１６の右側の第２の通気口１６ｂ（１６ｂ－１）に接続する形となる。よって、チューブ２２につながる第１の接続路１３ｂが右側のベローズ２１（２１－１）の内部に接続される。したがって、右側のベローズ２１（２１－１）の内圧がチューブ２２の高圧流体の圧力となる。
なお、図６Ｂの状態では、入力スライダ１４が右側にスライドした状態では、フィードバックスライダ１６の左側の第２の通気口１６ｂ（１６ｂ－２）が外部、すなわち、大気に接続される。したがって、左側のベローズ２１（２１－２）の内圧が大気圧となる。よって、左右のベローズ２１の圧力差で、図６Ｃに示すように、ベローズ２１が伸縮し、第４プレート１８が長手方向に対して傾斜する。

図６Ｃにおいて、第４プレート１８が傾斜すると、基端側の関節ブロック１１の第１プレート１２に対してフィードバックスライダ１６が長手方向に対して傾斜することとなる。したがって、フィードバックワイヤ２７の曲率半径の外側の入力ワイヤが、フィードバックスライダ１６を引っ張る形で、フィードバックスライダ１６が右側の封止位置にスライド移動する。したがって、図６Ｃに示すように、入力スライダ１４の第１の通気口１４ｂと、フィードバックスライダ１６の右側の第２の通気口１６ｂ（１６ｂ－１）とが非接続の状態となる。なお、この状態では、右側のベローズ２１（２１－１）の内部の高圧の流体は、フィードバックスライダ１６で封じられた状態となる。

図６Ｃにおいて、第４プレート１８の傾斜に伴って基端側の関節ブロック１１の入力スライダ１４が入力ワイヤ２６で引っ張られる。したがって、図６Ｂでの説明と同様に、右側のベローズ２１（２１－１）に高圧の流体が流入して、図６Ｄに示すように右側が延びるように傾く。
なお、先端側の関節ブロック１１が、図６Ｂ～図６Ｄの逆側に傾くと、同様にして、逆側に傾いていく。

このようにして、実施例１のアクチュエータ１では、先端側の関節ブロック１１の長手方向に対する傾きが、基端側の関節ブロック１１に向かって伝搬していく。そして、先端側の関節ブロック１１が長手方向に対して、交互に傾くと、ヘビが移動する場合のようにアクチュエータ１が変動する。したがって、配管の検査や人体の内部を進む内視鏡として使用する際に、アクチュエータ１の先端が物体に接触して傾くと、基端側に傾きが伝搬して進路が変わるとともに、アクチュエータ１の傾きに応じて、推進力が発生する。また、先端の関節ブロック１１だけを長手方向に対して傾ける機構（モータや圧力バルブ等）を設け、無線通信等で関節ブロック１１を作業者が、配管や人体の外部から指示をするだけで、進路を設定したり、推進力を発生させることができる。したがって、アクチュエータ１を基端側から押し込んだり、アクチュエータ１を奥に向けて送り込むための複雑な機構を設けなくても、目的の位置まで、アクチュエータ１が自身の傾斜、湾曲で進路を変更しつつ推進力を発生させて進むことが可能である。

なお、アクチュエータ１を配管等から引き抜く場合には、高圧タンク７からの高圧の流体の流入を停止し、大気に開放すれば、ベローズ２１の内圧が大気圧となり、アクチュエータ１の先端部の傾斜に関わらず自由に湾曲できる状態となる。したがって、この状態で基端側から引き出すだけで、アクチュエータ１を配管や人体から引き出すことが可能である。

次に本発明の実施例２の説明をするが、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例は下記の点で、前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成される。
図７は実施例２のアクチュエータの説明図であり、図７Ａは図２に対応する側面図、図７Ｂは関節ブロックの斜視図、図７Ｃは図３Ｃに対応する関節ブロックの分解図である。
図７において、実施例２のアクチュエータ１′では、実施例１の関節ブロック１１とは異なる関節ブロック１１′を有する。図７Ｃにおいて、実施例２の関節ブロック１１′は、実施例１と同様の第１プレート１２、第２プレート１３、第１入力スライダ１４、第１フィードバックスライダ１６を有する。なお、実施例２では、第１入力スライダ１４および第１フィードバックスライダ１６が移動する方向を、第１の直交方向の一例としてのＸ方向（左右方向）として説明する。

第１フィードバックスライダ１６の下側には、第５プレート３１が配置されている。第５プレート３１は円板状に形成されている。第５プレート３１の中央部には貫通孔３１ａが形成されている。また、第５プレート３１には、第２の通気口１６ｂの移動方向に沿って延びる左右一対の第５の接続路３１ｂ，３１ｃ が形成されている。第５の接続路３１ｂ，３１ｃの右端には、第５の接続口３１ｄ，３１ｅがそれぞれ形成されている。

第５プレート３１の下側には、第２の枠体の一例としての第６プレート３２が配置されている。第６プレート３２は、円板状に形成されている。また、第６プレート３２は、第２プレート１３と同様に中央部に貫通孔３２ａが形成されており、第２プレート１３の第１の接続路１３ｂが延びる方向とは直交する方向に延びる第６の接続路３２ｂと、第６の接続口３２ｃが形成されている。また、第６プレート３２には、左側の第５の接続口３１ｄに接続される第６の接続路３２ｄが形成されている。また、貫通孔３２ａを挟んで第６の接続口３２ｃとは反対側の位置には、第６の左接続口３２ｅが、第６プレート３２を貫通して形成されている。第６の接続路３２ｄは、左側の第５の接続口３１ｄと第６の左接続口３２ｅとを接続するように形成されている。第６の左接続口３２ｅの前側には、第６の右接続口３２ｆが形成されている 。第６の右接続口３２ｆは、右側の第５の接続口３１ｅに接続される。なお、第６プレート３２の下面には、第２プレート１３とは直交する第２の直交方向（Ｙ方向、前後方向）に第２入力スライダ３３および第２フィードバックスライダ３４をガイドするガイド溝３２ｇ（詳細図省略、図７参照）が形成されている。

第６プレート３２の下方には、第１の弁体の一例としての第２入力スライダ３３と第２の弁体の一例としての第２フィードバックスライダ３４とが配置されている。第２入力スライダ３３と第２フィードバックスライダ３４は、第１入力スライダ１４と第１フィードバックスライダ１６の移動方向とは直交する方向に移動可能に支持されている。なお、実施例２では、第２入力スライダ３３および第２フィードバックスライダ３４が移動する方向を、第２の直交方向の一例としてのＹ方向（前後方向）として説明する。なお、第２入力スライダ３３および第２フィードバックスライダ３４は、第１入力スライダ１４および第１フィードバックスライダ１６と、Ｘ方向（１４ａ）とＹ方向（３３ａ）の違いがあるだけで、同様に構成されているため、詳細な説明は省略する。

第２フィードバックスライダ３４の下方には、第３プレート１７に替えて、第７プレート３６が配置されている。実施例２の第７プレート３６には、中央の貫通孔３６ａが形成されている。また、図７において、第７プレート３６の上面には、第２フィードバックスライダ３４の接続口３４ｂに対応して、接続口３４ｂの移動方向に延びる前後一対の第７の前接続路３６ｂおよび第７の後接続路３６ｃが形成されている。第７の接続路３６ｂ，３６ｃの前後両端には、第７プレート３６を貫通する第７の前接続口３６ｄおよび第７の後接続口３６ｅが形成されている。
第７プレート３６の下面には、第７の前接続口３６ｄから前方に弧状に延びる第７の前弧状接続路３６ｆが形成されている。同様に、第７プレート３６の下面には、第７の後接続口３６ｅから後方に弧状に延びる第７の後弧状接続路３６ｇが形成されている。

第７プレート３６には、第６の右接続口３２ｆに接続される第７の右接続口３６ｈが、第７プレート３６を貫通して形成されている。
第７プレート３６には、第６の左接続口３２ｅに接続される第７の左接続口３６ｊが、第７プレート３６を貫通して形成されている。また、第７プレート３６の下面には、第７の左接続口３６ｊから、左斜め前方に向けて延びる第７の左接続路３６ｋが形成されている。実施例２では、第７の左接続路３６ｋの前端は、貫通孔３６ａと第７の前弧状接続路３６ｆの前端との間の位置まで伸びている。

第７プレート３６の下方には、第４プレート１８に替えて、第８プレート３７が配置されている。実施例２の第８プレート３７には、貫通孔１２ａ，１３ａ，３１ａ，３２ａ，３６ａに接続される貫通孔３７ａが形成されている。
第８プレート３７の上面には、第７の左接続路３６ｋの下流端（前端）に接続し、第８プレート３７の左端に向けて延びる第８の左接続路３７ｂが形成されている。第８の左接続路３７ｂの左端には、第８の左接続口３７ｃが、第８プレート３７を貫通して形成されている。
また、第８プレート３７の上面には、第７の右接続口３６ｈに接続し、且つ、第８プレート３７の右端に向けて延びる第８の右接続路３７ｄが形成されている。第８の右接続路３７ｄの右端には、第８の右接続口３７ｅが、第８プレート３７を貫通して形成されている。

第８プレート３７には、第７の前接続口３６ｄおよび第７の後接続口３６ｅに対応して、第８プレート３７を貫通する第８の前接続口３７ｆおよび第８の後接続口３７ｇが形成されている。
また、実施例２では、第８の左接続口３７ｃおよび第８の右接続口３７ｅに対応して、第１の伸縮部の一例としての第１ベローズ２１が接続されている。また、第８の前接続口３７ｆおよび第８の後接続口３７ｇに対応して、第２の伸縮部の一例としての第２ベローズ２１′が接続されている。
なお、実施例２では、図示は省略するが、第２入力スライダ３３および第２フィードバックスライダ３４には、第１入力スライダ１４および第１フィードバックスライダ１６と同様に、長手方向に隣接する関節ブロック１１′の第８プレート３７および第１プレート１２との間にワイヤ２６，２７が連結されており、各プレート３７，１２のＹ方向の傾斜に連動して各スライダ３３，３４がスライド移動可能に連結されている。

（実施例２の作用）
前記構成を備えた実施例２のアクチュエータ１′では、Ｘ方向にしか傾斜できなかった実施例１の構成に比べて、Ｙ方向にも傾斜ができるようになっている。したがって、アクチュエータ１′がヘビが進行するように動く際に、実施例１のような２次元的な動きだけでなく、３次元的な動きも可能である。よって、人体や配管等の内部に進行しやすくなっている。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。
例えば、流体としてガスを使用したが、これに限定されない。例えば、人体で使用する場合は、生理食塩水等の液体を使用することも可能である。

また、ワイヤ２６，２７でスライダ１４，１６を移動させる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、スプールバルブ等の連動部材を使用して、ベローズ２１とチューブ２２とを接続することも可能である。
さらに、アクチュエータ１の先端部にカメラ１９を設ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、マジックハンドやハサミ、注射器、センサ等、アクチュエータ１を通じて遠隔で行いたい作業に応じた部材を設置することが可能である。

また、ベローズ２１において、曲率半径の内側のベローズ２１を大気圧に開放する方法としてフィードバックスライダ１６を移動させる方法を例示したが、これに限定されない。例えば、低圧のガスが封入されたチューブも通し、低圧ガスと接続する構成とすることも可能である。また、高圧ガスに替えて低圧ガスを使用すれば、傾斜、湾曲の方向を実施例とは逆向きにすることも可能である。
さらに、関節ブロック１１は、複数のプレートを積層してボルト止めする構成を例示したが、これに限定されない。３Ｄプリンタ等を使用することで、例えば、第１プレート１２と第２プレート１３を一体形成する等、任意の構成を取ることが可能である。

１…アクチュエータ、
１１，１１′…関節ブロック、
１２…第２の枠体、
１３ｂ…接続路、
１４，３３…第１の弁体、
１４ｂ，３３ｂ…第１の通気部、
１６，３４…第２の弁体、
１６ｂ，３４ｂ…第２の通気部、
１８…第１の枠体、
１８ｃ…流入口、
２１…第１の伸縮部、
２１，２１′…伸縮部、
２１′…第２の伸縮部、
２２…流体収容部、
２６…第１の連動部材、
２７…第２の連動部材。

Claims (3)

1. 長手方向に延び且つ内部に予め設定された圧力の流体が収容され、可撓性を有する流体収容部と、
   前記流体収容部の周囲に複数配置され、内部への流体の流入出に応じて前記長手方向に伸縮可能な伸縮部と、
   前記各伸縮部の一端部に支持された第１の枠体と、前記各伸縮部の他端部に支持された第２の枠体と、前記各伸縮部のそれぞれに対応して形成されて前記各伸縮部に流体が流入するための流入口と、前記第２の枠体に形成された前記流体収容部に接続される接続路と、前記接続路に対応する第１の通気部を有し前記長手方向に交差する方向に移動可能に支持された第１の弁体と、前記各流入口に対応する第２の通気部を有し前記長手方向に交差する方向に移動可能に支持された第２の弁体と、を有する関節ブロックであって、前記長手方向に沿って複数配置された前記関節ブロックと、
   長手方向に対して隣接して配置された２つの関節ブロックにおいて、一方の関節ブロックの第１の枠体と、他方の関節ブロックの第１の弁体とを接続して、前記第１の枠体の前記長手方向に対する傾斜に連動して、前記傾斜の外側の前記伸縮部へ流体が流入する流入位置に前記第１の弁体を移動させる第１の連動部材と、
   前記各関節ブロックの第２の枠体と前記第２の弁体とを接続して、前記伸縮部の伸縮に連動して、前記傾斜の外側の前記伸縮部の流体を封止する封止位置に前記第２の弁体を移動させる第２の連動部材と、
   を備えたことを特徴とするアクチュエータ。
2. 前記流入位置において、傾斜の内側の前記伸縮部の内部を外気に接続する前記第２の弁体、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のアクチュエータ。
3. 前記長手方向に直交する第１の直交方向に対して、前記流体収容部を挟んで対向して配置された一対の第１の伸縮部と、
   前記長手方向および前記第１の直交方向に直交する第２の直交方向に対して、前記流体収容部を挟んで対向して配置された一対の第２の伸縮部と、
   前記第１の伸縮部に対応して配置され、前記第１の直交方向に沿って移動可能な各弁体と、
   前記第２の伸縮部に対応して配置され、前記第２の直交方向に沿って移動可能な各弁体と、
   を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のアクチュエータ。

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