JPH0939788A - 孔内移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、所定の範囲内で希望の方向へ姿勢
を変更し、孔の分岐点で進路を選択できるばかりではな
く、信頼性の高いシンプルな構成で小型な孔内移動装置
を安価に提供することを解決すべき課題とする。 【解決手段】 略並列に配設されている複数個の圧電ア
クチュエータ３と、その一端と当接している第１連結部
材１と、各アクチュエータ３の他端と当接している第２
連結部材２と、各アクチュエータ３に制御された波形の
印加電圧を供給する制御手段４とを有し、両連結部材
１，２のうち、一方は他方より重いウエイトとして機能
し、他方は周囲の孔を形成する内壁面Ｗに当接する脚部
２１をもつことを特徴とする孔内移動装置である。複数
のアクチュエータ３を同期してまたは別個に伸縮させる
ことにより、両連結部材１，２の間に変位や傾きが生じ
る。その際に生じる第１連結部材１の慣性力と第２連結
部材２の摩擦力とを交互に利用して移動および姿勢変更
ができる。簡素なので安価・小型・高信頼性になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明の孔内移動装置は、圧
電素子をアクチュエータとし、慣性力と摩擦力を交互に
利用して孔内を漸進移動する孔内移動装置に関し、マイ
クロマシンの技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術としては、「配管内移動ロボッ
ト」の名称で特開平４−９３１８８号公報に開示された
孔内移動装置がある。同装置は、軸長方向に複数個配設
されている突っ張り機構と、同機構を軸長方向に伸縮可
能および屈曲可能に接続している複数の伸縮ユニットと
を有する。

【０００３】突っ張り機構は、エアで作動するロータリ
ーアクチュエータによって遠心方向へ突出したり求心方
向へ収容されたりする複数の脚を備えている。同機構
は、周囲の壁面に複数の脚を自在に当接したり離脱した
りすることができ、当接している場合には運動の支点と
しての作用をもち、離脱している場合には移動の抵抗に
ならないよう配慮されている。

【０００４】一方、伸縮ユニットは、各々三本のエアア
クチュエータから構成されている。同アクチュエータが
同じ長さで伸縮する場合には、同アクチュエータを挟ん
で配設された上記突っ張り機構の間隔が軸長方向に真っ
直ぐに伸縮する。同アクチュエータが異なる長さで伸縮
する場合には、伸縮ユニットは屈曲する。この孔内移動
装置の特徴的な機能は、ミミズと似た動作原理で漸進す
ることだけではなく、配管等の形成する孔の十字路また
はＴ字路などの分岐点において、伸縮ユニットを屈曲さ
せることにより選択的に進路を決定できることである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術による
孔内移動装置は、孔外から供給される圧縮空気で作動す
るロータリーアクチュエータやエアアクチュエータなど
を構成要素としており、メカニカルに構成された精密機
械の一種として捕らえることができる。その構成は複雑
で、機械的に動く部分での故障の頻発が予想される。

【０００６】また、メカニカルな複雑さ故に小型化は非
常に難しいので、径の小さな孔内での運用ができないと
いう欠点がある。同様の理由で、価格もかなり高くなる
ことが予想され、大幅なコストダウンは困難である。さ
らに、圧縮空気を導入するエアチューブを引きずって孔
内を移動することから、孔内の移動距離が自ずと限定さ
れてしまい、孔内を長距離移動することは、まず難し
い。この難点を解消すべく小型のエアポンプを本体（孔
内移動体）に装備させると、本体はいっそう大きく重く
なってしまい、俊敏な孔内移動能力は望むべくもないと
いう短所を抱えている。

【０００７】そこで、本発明は、所定の範囲内で希望の
方向へ姿勢を変更し、孔の分岐点で進路を選択できるば
かりではなく、信頼性の高いシンプルな構成で小型な孔
内移動装置を安価に提供することを解決すべき課題とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１構成は、略
並列に配設されている複数個の圧電アクチュエータと、
各該アクチュエータの一端と当接している第１連結部材
と、各該アクチュエータの他端と当接している第２連結
部材と、各該圧電アクチュエータに制御された波形の印
加電圧を供給する制御手段とを有し、該両連結部材のう
ち一方は、他方より重いウエイトとして機能し、該両連
結部材のうち他方は、周囲の孔を形成する内壁面に当接
する脚部をもつことを特徴とする孔内移動装置である。

【０００９】本発明の第２構成は、前述の第１構成にお
いて、前記アクチュエータは、圧電板が柱状に積層され
ている圧電積層アクチュエータ、バイモルフ、ユニモル
フ、およびバイモルフまたはユニモルフの積層体のう
ち、いずれかであることを特徴とする。ここで、平面変
形素子であるバイモルフまたはユニモルフの積層体に
は、直列型積層体と並列型積層体がある。直列型積層体
とは、同軸に積層された複数の平面変形素子が、外周部
同士の連結と中央部同士の連結とを交互に繰り返して接
合されたものであり、各平面変形素子に生じる変位の総
和として積層体の変位が得られる。並列型積層体とは、
同軸に積層された複数の平面変形素子が全ての外周分を
連結されて固定されており、全ての中央部を連結してい
るロッドに力または変位を生じるものであって、全ての
平面変形素子に生じる力の総和として積層体の発生する
力が得られる。

【００１０】本発明の第３構成は、前述の第１構成また
は第２構成において、各前記アクチュエータの前記一端
および前記第１連結部材と、各該アクチュエータの前記
他端および前記第２連結部材とのうち、少なくともいず
れかは互いに接合固定されていることを特徴とする。本
発明の第４構成は、前述の第１〜３構成のうちいずれか
において、前記アクチュエータは３個であり、同一円周
上に等間隔で配設されていることを特徴とする。

【００１１】本発明の第５構成は、前述の第１〜４構成
のうちいずれかにおいて、前記両連結部材に両端を接続
されているスプリングおよびゴム弾性体のうちいずれか
のテンション部材を有し、前記両連結部材は、該テンシ
ョン部材の張力により、前記各アクチュエータの両端に
それぞれ押圧付勢されていることを特徴とする。本発明
の第６構成は、前述の第１〜５構成のうちいずれかにお
いて、前記両連結部材のうち重いほうの前記一方は、Ｃ
ＣＤカメラ、各種光学センサ、磁気センサ、渦電流セン
サ、その他の各種センサ、アイソトープ、マーカ、各種
薬剤、タンク、電池、受信手段、送信手段、および前記
制御手段のうち、いずれかをもつことを特徴とする。

【００１２】本発明の第７構成は、前述の第１〜６構成
のうちいずれかにおいて、前記脚部は、バネ弾性材料か
らなる複数のクランプ脚で形成されていることを特徴と
する。本発明の第８構成は、前述の第１〜７構成のうち
いずれかにおいて、前記制御手段は、電圧変化に緩急を
つけた前記印加電圧を同位相で各前記アクチュエータに
加えることにより、全該アクチュエータを同期駆動して
前進移動および後進移動のうちいずれかを行う直進モー
ドと、電圧変化に緩急をつけた該印加電圧を位相差をも
って各該アクチュエータに加え、各該アクチュエータ相
互の変位差を利用してウエイトとして機能する前記連結
部材を半径方向に振動させることによって、姿勢変更を
行う姿勢変更モードとの少なくとも二つの制御モードを
有することを特徴とする。

【００１３】

【作用および発明の効果】本発明の第１構成では、制御
手段をのぞく主要な機能部品は複数個の圧電アクチュエ
ータであり、極めてシンプルで故障する要素が少なく、
小型化が容易である。すなわち、本構成に孔内移動装置
では、複数個の圧電アクチュエータに当接している二種
類に連結部材のうち、一方が大きな慣性質量をもつウエ
イトとして機能し、他方が脚部で孔の内壁面に当接して
いる。

【００１４】そこで、制御手段から供給される印加電圧
により、全ての圧電アクチュエータが同位相で緩急をつ
けて伸縮すれば、両連結部材の間隔は緩慢にあるいは急
速に変化する。すると、慣性質量の大きいウエイトとし
て機能する一方の連結部材に生じる慣性力と、他方の連
結部材の脚部が内壁面との間に生じる摩擦力との大小関
係が交番に変化する。その結果、慣性力が摩擦力よりも
小さい場合には、脚部は内壁面に対して滑らず、一方の
連結部材が孔内の空間を移動する（摩擦力フェーズ）。
逆に、慣性力が摩擦力よりも大きい場合には、脚部は内
壁面上を滑り、脚部をもつ連結部材は孔内を移動する
（慣性力フェーズ）。慣性力フェーズと摩擦力フェーズ
とを交互に繰り返すことにより、孔内移動装置は孔内を
漸進することができる。

【００１５】また、制御手段から供給される印加電圧に
より、圧電アクチュエータが位相差をもって伸縮すれ
ば、両連結部材の間には相対姿勢の変化が生じる。この
姿勢変化を緩急をつけて生じさせれば、慣性質量および
慣性モーメントの大きい一方の連結部材に生じる慣性力
モーメントは、大きくなったり小さくなったりする。す
ると、この慣性力モーメントと、他方の連結部材の脚部
が内壁面との間に生じる摩擦力モーメントとの大小関係
が交番に変化する。その結果、慣性力モーメントが摩擦
力モーメントよりも小さい場合には、脚部は内壁面に対
して滑らず、一方のウエイトとして機能する連結部材が
姿勢を変更する。（摩擦力モーメントフェーズ）。逆
に、慣性力モーメントが摩擦力モーメントよりも大きい
場合には、脚部は内壁面上を滑り、脚部をもつ連結部材
が姿勢を変更する（慣性力モーメントフェーズ）。制御
手段による印加電圧の制御により、慣性力モーメントフ
ェーズと摩擦力モーメントフェーズとが交互に繰り返さ
れれば、本構成の孔内移動装置は孔内で姿勢を変更する
ことができる。その結果、孔の分岐点で姿勢を変えて進
路を選択することが可能になっている。

【００１６】したがって、本発明の第１構成によれば、
所定の範囲内で希望の方向へ姿勢を変更し、孔の分岐点
で進路を選択できるばかりではなく、信頼性の高いシン
プルな構成で小型な孔内移動装置を安価に提供すること
ができるという効果がある。本発明の第２構成は、アク
チュエータに、圧電積層アクチュエータ、バイモルフ、
ユニモルフ、およびバイモルフまたはユニモルフの積層
体のうちいずれかが採用されており、印加電圧によって
伸縮する。いずれも小型化が可能であると同時に、構成
がシンプルで信頼性が高い。また、バイモルフ、ユニモ
ルフ、およびバイモルフまたはユニモルフの積層体は、
比較的低い印加電圧（１０Ｖオーダ）で作動し、ストロ
ーク（変位）も比較的大きいという特性がある。

【００１７】したがって、本発明の第２構成によれば、
孔内移動装置の小型化、高信頼性化および低廉化が可能
になるという効果がある。また、バイモルフ、ユニモル
フ、およびバイモルフまたはユニモルフの積層体のうち
いずれかで圧電アクチュエータが構成されていれば、印
加電圧が低くて済むので運用時に安全性の高い孔内移動
装置の実現が可能になる。

【００１８】本発明の第３構成では、両連結部材の間で
両者のいずれかに接合固定されたアクチュエータがカン
チレバー（片持ち梁）としての作用をもつので、両連結
部材の間を接合するために他の部材を必要としない。ま
た、全アクチュエータがウエイトとして作用する方の連
結部材に接合固定されていれば、その連結部材のウエイ
トとしての作用（慣性質量および慣性モーメント）が強
化される。

【００１９】したがって、本発明の第３構成によれば、
いっそうシンプルかつ軽量安価に孔内移動装置を提供で
きるようになるという効果がある。また、ウエイトとし
ての作用が強化されていれば、孔内移動装置の移動能力
（移動速度および搭載重量）が大きく向上するという効
果もある。本発明の第４構成では、アクチュエータは３
個であり同一直線上にはないから、両連結部材が剛体で
構成されている場合でも、各アクチュエータが任意に伸
縮することができる。これは、３次元空間内で直線上に
ない任意の位置にある３点には、これらを収める一つの
平面が必ず存在するからである。

【００２０】逆に、４個以上、例えば４個のアクチュエ
ータを有する孔内移動装置においては、対向する一対の
アクチュエータが伸長しており、他の対向する一対のア
クチュエータが収縮していれば、不具合を生じる。つま
り、収縮している一対のアクチュエータのうちどちらか
の一端は連結部材から離脱して機能を失うか、アクチュ
エータが破断するか、さもなければ過大な応力が生じて
各アクチュエータおよび両連結部材のうちいずれかを損
傷することになる。したがって、４個以上のアクチュエ
ータを有する孔内移動装置では、高い振動数でアクチュ
エータが作動している動的状態においても上記不具合を
生じないよう、制御手段により印加電圧が精密に制御さ
れている必要があり設計上の制約になる。

【００２１】したがって、本発明の第４構成によれば、
前述のような制約なしに３個のアクチュエータに独立し
て印加電圧をかけることが可能になり、簡便なロジック
で自在に操作することができるという効果がある。ま
た、同一円周上で等間隔に配設されていれば、全周囲に
対してほぼ同等の姿勢変更能力が発揮されるという効果
もある。

【００２２】本発明の第５構成では、テンション部材に
より両連結部材が互いに引き合っているので、各アクチ
ュエータには常に押圧力が作用する。一般に、圧電積層
アクチュエータは圧縮応力にはかなり強いが、引張応力
には脆く破断しやすいという性質がある。また、各アク
チュエータと両連結部材との当接部または接合部にも同
様の性質があり、圧縮応力には耐えても引張応力には弱
い。

【００２３】したがって、本発明の第５構成によれば、
各アクチュエータおよびその両端の連結部材との当接部
にかかる引張応力が緩和されるか、若しくは消失して圧
縮応力のみになるので、当該部分の破断による故障は防
止されるという効果がある。本発明の第６構成では、ウ
エイトとして機能する方の連結部材の一部として、セン
サ等の各種装備が搭載されているので、その搭載品の質
量も上記連結部材の質量および慣性モーメントを増加さ
せる作用がある。

【００２４】したがって、本発明の第６構成によれば、
上記搭載品の質量が有効に作用して、孔内移動装置の移
動性能および姿勢変更能力がさらに向上するという効果
がある。本発明の第７構成では、最低限の構成では曲げ
たピアノ線でクランプ脚が構成でき、極めてシンプル、
軽量かつ安価である。そればかりではなく、複数のクラ
ンプ脚が、バネ弾性力をもって周囲の内壁面に当接する
ので、内壁面の断面形や直径がいくらか変化していても
ほぼ一定の押圧力で内壁面に当接する。これは、内壁面
の摩擦係数がほぼ一定であると仮定すると、内壁面と脚
部との間に作用する摩擦力がほぼ一定になることを意味
する。

【００２５】したがって、本発明の第７構成によれば、
孔を形成している内壁面の断面形や直径がいくらか変化
していても、ほぼ一定の移動能力および姿勢変更能力を
有する孔内移動装置を提供することができるという効果
がある。本発明の第８構成では、制御手段の制御モード
に、少なくとも直進モードと姿勢変更モードとの二つが
ある。直進モードによれば、孔内移動装置の前進移動お
よび後退移動が可能であり、姿勢変更モードによれば、
孔内移動装置の軸心の方向を、孔の軸心に対して所定の
範囲内で任意に変更することが可能である。その原理に
ついては、前述の第１構成の作用効果に詳しい。

【００２６】したがって、本発明の第８構成によれば、
孔内移動装置を孔内で前進後退させるだけではなく、姿
勢を自由に変更することができ、孔の分岐点において進
路を任意に選択することが可能になるという効果があ
る。

【００２７】

〔実施例１〕

（実施例１の構成）本発明の実施例１としての孔内移動
装置は、図１および図２に示すように、大きく分けて孔
内を移動する孔内移動体Ｖと、孔外から孔内移動体Ｖを
制御する制御手段４（図１では省略）とから構成されて
いる。孔内移動体Ｖは、大きく分けてさらに、孔内移動
体Ｖの先頭部分を形成している第１連結部材１と、後尾
部分を形成している第２連結部材２と、両連結部材１，
２に当接して中間部分を形成している三本の圧電積層ア
クチュエータ３とから構成されている。

【００２８】第１連結部材１は、一体に形成された剛性
の高い部材であって、先端に位置し大きな質量をもつペ
イロード部１０と、ペイロード部１０を三本の圧電積層
アクチュエータ３の前端面３１前方に支持している支持
部１００とからなる。ペイロード部１０は、本実施例で
は理解を容易にするため背の低い中実円筒体とし、主と
してウエイト（慣性質量）としての作用を担っている。
ペイロード部１０には、その一部として各種センサなど
のミッション・ペイロードを搭載することが可能であ
る。

【００２９】支持部１００は、さらに支柱１１と三本の
支脚１２とから構成されている。支柱１１は、ペイロー
ド部１０の後端面の中央部から後方に突出している棒状
の強度部材で、ペイロード部１０と三本の支脚１２とを
剛に連結している。支脚１２は、支柱１１の後端と連結
する中心部から等間隔で三方に別れている棒状の強度部
材であり、各支脚１２の遠心方向の先端部には後方へ突
出している突起１３が形成されている。突起１３は、そ
れぞれ圧電積層アクチュエータ３の前端面３１にほぼ点
接触で当接している。

【００３０】なお、支持部１００は、各アクチュエータ
３の前方にペイロード部１０を支持し、各アクチュエー
タ３の前端面に当接する突起を有する剛性の高い部材で
あれば、他の形状をとっていてもかまわない。第２連結
部材２は、剛性の高い円盤であるベース部材２０と、脚
部としての六本のクランプ脚２１とから構成されてい
る。

【００３１】ベース部材２０の前端面には、三本のアク
チュエータ３の後端面３２が当接して接合固定されてお
り、各アクチュエータ３はベース部材２０の前端面を基
準面として伸縮する。クランプ脚２１は、ベース部材２
０の外周部に等間隔（角度にして６０°）を空けて六本
が配設されており、クランプ脚２１の根元はベース部材
２０に固定保持されている。各クランプ脚２１は、ベー
ス部材２０の外周部から遠心方向のやや後方へ突出し、
途中から屈曲して後方やや遠心方向へ伸びている。各ク
ランプ脚２１は、バネ弾性材料からなる線材から形成さ
れており、その先端には耐磨耗性に優れた球状の当接部
を有する。

【００３２】孔内移動体Ｖが孔内にある時には、各クラ
ンプ脚２１の先端部が孔を形成している内壁面Ｗに押圧
されて、全クランプ脚２１は、ほぼ等量だけ求心方向へ
弾性変形して屈曲する。その結果、クランプ脚２１の先
端はバネ弾性力によって付勢され、内壁面Ｗの直径や断
面形に多少の変化があっても、ほぼ一定の押圧力をもっ
て内壁面Ｗに当接する。したがって、クランプ脚２１の
先端部と内壁面Ｗとの間の摩擦係数に大きな変化がない
かぎり、クランプ脚２１の生じる摩擦力は所定の範囲に
留まるので、孔内移動体Ｖは所期の運動特性を発揮する
ことができる。

【００３３】圧電積層アクチュエータ３は、第１連結部
材１と第２連結部材２との間に三本が並列（図２参
照）、かつ、孔内移動体Ｖの軸心と同心の同一円周上に
等間隔（図１参照）に配設されている。アクチュエータ
３は、後端面３２でベース部材２０の正面に当接して接
合固定されており、その前端面３１で支持部１００を支
持している。各アクチュエータ３の前端面３１と支持部
１００の各突起１３とは、シリコンゴム系の接着剤から
形成されたシリコンゴム５で互いに接合されており、設
計された運用条件の範囲内では引張応力がかかってもシ
リコンゴム５が剥がれることはない。

【００３４】圧電積層アクチュエータ３は、第１内部電
極と第２内部電極とが交互に挿置された圧電板が柱状に
積層（図２参照）されている四角柱状の圧電アクチュエ
ータであり、印加電圧により積層方向の長さが変化する
性質がある。本実施例の維持装置は、図２に示すよう
に、孔外に制御手段４を有し、制御手段４は、孔内の孔
内移動体Ｖの各圧電積層アクチュエータ３にそれぞれ制
御された波形の印加電圧を供給する。

【００３５】制御手段４からは、各圧電積層アクチュエ
ータ３にそれぞれ一本の細いリード線４１〜４３が孔内
を這って接続されているとともに、孔を形成する内壁面
Ｗの導電性の高い材料（鋼や銅など）に共通アース線４
０が接続されている。各リード線４１〜４３は、各アク
チュエータ３の上記第１内部電極にそれぞれ接続されて
いる。一方、共通アース線４０は、内壁面Ｗと接触する
クランプ脚２１およびベース部材２０を介して各アクチ
ュエータ３の上記第２内部電極に接続されている。な
お、リード線の数が増えるので孔内移動体Ｖの移動能力
が若干落ちるが、共通アース線４０もリード線で孔内移
動体Ｖに接続されていてもよい。

【００３６】制御手段４は、前述のリード線などからな
る導電路４０〜４３を介して、各アクチュエータ３に個
別に印加電圧を加えることができる。制御手段４が発生
する印加電圧の制御された波形には、少なくとも直進モ
ードと姿勢変更モードとの二のモード（またはパター
ン）がある。直進モードでは、制御手段４は、電圧変化
に緩急をつけた印加電圧を同位相で各アクチュエータ３
に加えることにより、全アクチュエータ３を同期駆動し
て、孔内移動体Ｖに前進移動または後進移動をさせる。

【００３７】一方、姿勢変更モードでは、制御手段４
は、電圧変化に緩急をつけた印加電圧を位相差をもって
各アクチュエータ３に加える。すると、各アクチュエー
タ３の相互に変位差が生じ、ウエイトとして機能する第
１連結部材１が半径方向に振動するので、その慣性力を
利用して孔内移動体Ｖは姿勢変更を行う。 （実施例１の作用）ここでは、本実施例の孔内移動装置
のもつ孔内移動体Ｖの移動作用および姿勢変更作用につ
いて、制御手段４の発生する印加電圧から説明する。こ
こで、同印加電圧は、アース線４０を電位の基準に各リ
ード線４１〜４３について発生し、必ずしも同位相同振
幅ではないものとする。

【００３８】（実施例１の移動作用）まず、本実施例の
維持装置がもつ移動作用について説明する。孔内移動体
Ｖを孔内で前進移動または後退移動させる際には、制御
手段４は直進モードで印加電圧を発生させる。直進モー
ドで発生する印加電圧（駆動信号）は、図３に示すよう
に、緩急のある電圧変化の波形をしており、同駆動信号
は三つのアクチュエータ３にリード線４１〜４３を介し
て同振幅かつ同位相で加えられる。直進モードでは、電
圧が急速に立ち上がっている区間ｉと、電圧が緩やかに
降下している区間ｆとが、交互に現れている。

【００３９】区間ｉでは、全アクチュエータ３にかかる
印加電圧が同時に（同位相で）急激に変動しているた
め、全アクチュエータ３は同時に急激に収縮する。する
と、慣性質量の高い第１連結部材１に大きな加速度がか
かって大きな慣性力が発生し、全アクチュエータ３ごと
第２連結部材２を引きつける。この際、クランプ脚２１
に内壁面Ｗから作用する摩擦力は、第１連結部材１が発
生する慣性力に及ばず、クランプ脚２１は内壁面Ｗを滑
って前方へ引きつけられる。

【００４０】逆に、区間ｆでは、全アクチュエータ３に
かかる印加電圧が同時に緩やかに変動しているため、全
アクチュエータ３は同時に緩慢に伸長する。すると、慣
性質量の高い第１連結部材１に大きな加速度がかからな
いので、そこに生じる慣性力は小さい。一方、クランプ
脚２１は前述のように常時ほぼ一定の摩擦力を生じ得る
ので、クランプ脚２１に作用する摩擦力の方が慣性力を
凌駕して、クランプ脚２１は内壁面Ｗ上を滑ることなく
その場に留まる。そこで、緩やかに伸長する全アクチュ
エータ３によって、第１連結部材１は孔内の前方の空間
へと前進する。

【００４１】ここで、クランプ脚２１のある第２連結部
材２が急速に前方へ引きつけられる区間ｉを慣性力フェ
ーズと呼び、ウエイトとしての機能をもつ第１連結部材
１が緩やかに前方に突き出される区間ｆを摩擦力フェー
ズと呼ぶことにする。慣性力フェーズｉと摩擦力フェー
ズｆとを交互に繰り返すことにより、孔内移動体Ｖは孔
内を前方へ漸進して移動することができる。

【００４２】同様に、制御手段４により同期した同振幅
の印加電圧が、前述の前進移動時とは逆時間の波形で全
アクチュエータ３に加えられれば、孔内移動体Ｖは、同
様の作用で後方へ漸進して移動することができる。すな
わち、後方に向かって第１連結部材１が緩やかに引きつ
けられる摩擦力フェーズと、内壁面Ｗ上を滑りながら第
２連結部材２が後方に向かって急激に突き出される慣性
力フェーズとが、交互に繰り返されて、孔内移動体Ｖは
後退移動する。

【００４３】（実施例１の姿勢変更作用）次に、本実施
例の維持装置がもつ姿勢変更作用について説明する。孔
内移動体Ｖの姿勢を孔内で変更させる際には、制御手段
４は姿勢変更モードで印加電圧を発生させる。姿勢変更
モードでは、例えば、一本のアクチュエータ３には、再
び図３に示すように、緩急のある電圧変化の波形をして
いる印加電圧が加えられる。（ただし説明を容易にする
ために、印加電圧の正負は前述の移動作用の際とは反転
しており、印加電圧が高い時にアクチュエータ３は伸長
するものとする。）その際、仮に、残りの二つのアクチ
ュエータ３にかかる印加電圧は、電圧ゼロを保って変化
しないものとしよう。

【００４４】すると、図４に示すように、高い印加電圧
が加えられた一本のアクチュエータ３（図中左側）は、
伸長して支持部１００の支脚１２の先端の突起１３を押
し上げる。その結果、ウエイトとして機能する慣性質量
および慣性モーメントの大きい第１連結部材１は、図中
右側へ角度ιだけ傾き（図中時計方向へ回転し）、その
重心（より正確には質量中心）ＣＧは、図中右側へ変位
する。

【００４５】第１連結部材１のこの傾斜と変位とは、印
加電圧が急激に立ち上がる区間ｉで起こるので、第１連
結部材１が生じる反動によって第２連結部材２および全
アクチュエータ３に加わる回転モーメントは大きい。同
モーメントは、第２連結部材２および全アクチュエータ
３を図中反時計回りに回す方向に働き、クランプ脚２１
が内壁面Ｗとの間に生じる摩擦力によるモーメントを凌
駕して、第２連結部材２および全アクチュエータ３の姿
勢を変更する。

【００４６】逆に、図３の印加電圧波形の区間ｆでは、
前述の一本のアクチュエータ３にかかる印加電圧が緩や
かに降下しているため、同アクチュエータ３は緩慢に収
縮する。すると、第１連結部材１に大きな加速度および
角加速度がかからないので、そこに反動として生じる慣
性力は小さい。一方、クランプ脚２１は常にほぼ一定の
摩擦力および摩擦力のモーメントを生じ得るので、区間
ｆでは、クランプ脚２１に作用する摩擦力およびそのモ
ーメントの方が、第１連結部材１に生じる慣性力および
そのモーメントを凌駕する。その結果、クランプ脚２１
は内壁面Ｗ上を滑ることなくその場に留まる。そこで、
緩やかに収縮する上記一本のアクチュエータ３によっ
て、第１連結部材１は孔内移動体Ｖの軸線へと緩やかに
傾きをもどし、孔に対し図４中で反時計回りに姿勢を変
更する。

【００４７】ここで、第２連結部材２および全アクチュ
エータ３が急速に反時計回りに姿勢を変更する区間ｉを
慣性力モーメントフェーズと呼び、第１連結部材１が緩
やかに反時計回りに姿勢を変更する区間ｆを摩擦力モー
メントフェーズと呼ぶことにする。慣性力モーメントフ
ェーズｉと摩擦力モーメントフェーズｆとを交互に繰り
返すことにより、孔内移動体Ｖは孔内でその姿勢を徐々
に変更することができる。

【００４８】さて、以上の記述では、理解を容易にする
ために残りの二つのアクチュエータ３に加えられる印加
電圧はゼロとしてきた。しかし、上記一つのアクチュエ
ータ３と同位相で正負が逆転している（すなわち逆位相
で）印加電圧が、残りの二つのアクチュエータ３に加え
られるものとすれば、いっそう大きな角度ιで第１連結
部材１を傾けることが可能になる。そうすれば、孔内移
動体Ｖの姿勢変更能力（最大角速度）は、倍増あるいは
それ以上に増加する。また、印加電圧が各アクチュエー
タ３の許容範囲内で正負の最大範囲までかけられれば、
孔内移動体Ｖのもつ姿勢変更能力は最大限に発揮され
る。

【００４９】ところで、本実施例の孔内移動装置では、
孔内移動体Ｖの三本のアクチュエータ３のうち、どれを
選んで伸縮させるか、あるいは伸長を急激にするか収縮
を急激にするかを選択することにより、六方向に対して
姿勢を変更することができる。そればかりではなく、制
御手段４には適正な計算処理プログラムが内蔵されてお
り、適正な位相差をもった印加電圧を加えて、三つのア
クチュエータ３を適正に制御することができる。その要
諦は、各アクチュエータ３の前端面３１に当接している
各突起１３が形成している平面の法線を、希望の方向へ
傾けるにはどの割合で各アクチュエータ３を伸縮すべき
かを求めるにある。その答えは三本の連立方程式を解く
ことで容易に得られるので、ＣＰＵまたはＭＰＵが内蔵
された制御手段４により瞬時に自動的に与えられ、オペ
レータは意識する必要がない。

【００５０】その結果、本実施例の孔内移動装置は、孔
内移動体Ｖの軸線回りの全方位に対して同軸線を振り向
ける姿勢変更能力を有するに至っている。なお、移動モ
ードの印加電圧と姿勢変更モードの印加電圧を重畳する
ことにより、孔内での移動と姿勢変更とを同時に行うこ
とも可能である。 （実施例１の能力）前述のように、本実施例の孔内移動
装置においては、孔内移動体Ｖの姿勢を変更することが
でき、図５に示すように、孔内で希望の方向へ孔内移動
体Ｖを傾けることが可能である。あるいは、傾いた孔内
移動体Ｖの姿勢を復元させることが可能である。また、
わずかではあるが、孔内移動体Ｖの軸線に対して第１連
結部材１ごとペイロード部１０を希望の方向に傾けるこ
とができる。

【００５１】さらに、本実施例の孔内移動装置の孔内移
動体Ｖには、図６に示すように、孔が直角の折れ曲がっ
ている部分でも、姿勢変更能力を発揮することにより曲
がりきって、さらに奥の孔へと進出していく能力があ
る。同様に、孔がＴ字路、Ｙ字路または十字路などの分
岐を形成している部分でも、前述の姿勢変更能力により
希望の進路を選択して移動を続けることができる。

【００５２】（実施例１の効果）以上詳述したように、
本実施例の孔内移動装置には、孔内を移動していく移動
能力だけではなく、姿勢変更能力が備わっていて孔の分
岐点でも希望の進路を選択する能力を有する。本孔内移
動装置は、このような能力を備えた上で、同様の能力を
有する従来技術による孔内移動装置と比較して、次のよ
うな優れた効果を有している。

【００５３】第１に、本実施例の孔内移動装置の孔内移
動体Ｖは、機械的に動く部分がほとんどなく、部品点数
も限られていて構成が極めてシンプルである。したがっ
て、安価でありながら極めて信頼性の高い孔内移動装置
を提供することができるという効果を有する。第２に、
圧電積層アクチュエータ３を中心とする構成要素が全て
ミリメートルオーダの寸法で製作でき、孔内移動体Ｖを
極めて小型にすることが可能になる。その結果、より細
い孔内へ孔内移動体Ｖを挿入して移動させることが可能
になるという効果がある。

【００５４】第３に、エアチューブのように重く太いケ
ーブルを引きずって孔内を移動する必要がなく、ごく細
いリード線４１〜４３を引きずるだけですむ。その結
果、より遠くまで孔内を進出することができ、孔内移動
装置の行動範囲が拡大されるという効果がある。 （実施例１の変形態様）本変形態様の孔内移動装置にお
いては、図７に示すように、孔内移動体Ｖ’の構成が第
１連結部材１’を中心に幾らか実施例１と異なっている
他は、第２連結部材２、各アクチュエータ３および制御
手段４（図略）は実施例１と同様である。

【００５５】第１連結部材１’は、先端部にペイロード
部１０’の一部としてＣＣＤカメラ１０Ｃが搭載されて
いる。支持部１００’は、実施例１と同様の支柱１１
と、実施例１よりも幾分短い三本の支脚１２’からな
る。各支脚１２の先端部には、各アクチュエータ３の前
端面３２の中心に向かって突出した突起１３’が形成さ
れている。

【００５６】一方、各アクチュエータ３の前端面３２の
中心には、前方に開口しているすり鉢状の凹部が中心に
形成された受容器３０が接合されていて、突起１３’の
先端部と緩く嵌合している。各突起１３’の先端部は、
シリコンゴム５によって各受容器３０の上記凹部に接合
されており、シリコンゴム５の接着力により振動や衝撃
で突起１３’が受容器３０から外れることが防止されて
いる。また、シリコンゴム５はゴム弾性をもって変形す
ることができるので、姿勢変更モードにおいて突起１
３’が受容器３０に対して傾いても、無理な応力が生じ
て破壊することはない。

【００５７】そして、第１連結部材１’および第２連結
部材２の間には、テンション部材としてのスプリング６
が新たに設けられており、両連結部材１’，２はスプリ
ング６の張力によって互いに引き合っている。本変形態
様の孔内移動装置の孔内移動体Ｖ’は、以上のように構
成されているので、実施例１と同様の作用効果が発揮さ
れるとともに、次のような新たな効果を生じる。

【００５８】第１に、支脚１２’が実施例１の支脚１２
よりも短くなっており、突起１３’の先端は、アクチュ
エータ３の前端面３１の中心に当接している。それゆ
え、各アクチュエータ３の伸縮による長さの差によって
起こる第１連結部材１’の傾きは、実施例１よりも大き
くなり、姿勢変更能力が向上しているという効果があ
る。また、アクチュエータ３の軸力が偏心せずに第１連
結部材１’に伝達されるので、アクチュエータ３の内部
での応力分布がより一様になり、アクチュエータ３の寿
命が若干伸びるという効果もある。

【００５９】第２に、テンション部材としてのスプリン
グ６が、第１連結部材１’の全ての突起１３’をアクチ
ュエータ３の前端面３１の中心に押圧付勢している。そ
れゆえ、アクチュエータ３が激しく伸縮しても、第１連
結部材１’とアクチュエータ３との間には圧縮応力しか
働かない。（もしくは、引張応力の発生が抑制されてい
る。）したがって、第１連結部材１’とアクチュエータ
３との接合部およびアクチュエータ３の内部の積層構造
に大きな引張応力がかかることがないので、同接合部お
よび同積層構造が破壊されることが防止される。その結
果、信頼性がいっそう向上するばかりでなく、運用中の
故障による回収不能という事故を回避することができる
という効果がある。

【００６０】第３に、姿勢変更能力をもつ孔内移動体
Ｖ’に、ミッション・ペイロードとしてＣＣＤカメラ１
０Ｃが搭載されているので、同カメラの視野ＦＯＶを希
望の方向へ指向させることができるという効果がある。
すなわち、図８に示すように、孔の内壁面Ｗに観測対象
（見たいもの）ＯＢＪがある場合にも、その方向へ孔内
移動体Ｖ’の姿勢を変更するとともに、第１連結部材
１’を孔内移動体Ｖ’の軸線に対して傾けることによ
り、ＣＣＤカメラ１０Ｃの視野ＦＯＶに観測対象ＯＢＪ
を収めることが可能である。

【００６１】なお、ＣＣＤカメラ１０Ｃの装備により、
第１連結部材１の質量および慣性モーメントが増加して
いるので、ＣＣＤカメラ１０Ｃの装備は、孔内移動体Ｖ
の移動能力および姿勢変更能力のさらなる向上に貢献し
ている。 〔実施例２〕 （実施例２の構成）本実施例の孔内移動装置は、図９に
示す孔内移動体Ｖ２と、図示しない制御手段４とからな
る。制御手段４は、実施例１と同様のものである。

【００６２】孔内移動体Ｖ２は、図９に示すように、ウ
エイトとして機能する第１連結部材１”、複数のクラン
プ脚２１’をもつ第２連結部材２’、両連結部材１”，
２’の間に並列に挿置された三本の圧電積層アクチュエ
ータ３を有する。両連結部材１”，２’の間には、実施
例１同様にスプリング６が挿置されており、スプリング
６の引張力で両連結部材１”，２は互いに引き合ってい
る。

【００６３】第１連結部材１”は、その後端部に剛性の
高い円盤状の底板１４を有し、底板１４の後端面には、
全アクチュエータ３の前端面３１が接合固定されてい
る。各アクチュエータ３は、実施例１と同様に、孔内移
動体Ｖの軸心に中心をもつ同一円周上に等間隔で配設さ
れている。第１連結部材１”は、底板１４の外周面から
円錐台形（中空円筒状でも良い）に前方へ伸びる外筒１
５を有し、外筒１５の先端の内側面には、ペイロード部
１０’がその全周囲で接合されている。したがって、底
板１４、外筒１５およびペイロード部１０’は、その内
側に密閉された収容空間１６を形成しており、収容空間
１６には必要に応じて各種の装置を格納することができ
る。収容空間１６に格納された装置は、底板１４に固定
されており、動力学上、第１連結部材１”の一部と見な
されるのでウエイトとしても機能する。

【００６４】ペイロード部１０’には、その一部として
必要に応じてミッション・ペイロード１０Ｐが搭載され
る。ミッション・ペイロード１０Ｐは、図９ではＣＣＤ
カメラの形状で図示されているが、必ずしもＣＣＤカメ
ラに限られるものではなく、孔内移動装置の果たすべき
使命（ミッション）に適合した有償荷重（ペイロード）
が搭載される。ミッション・ペイロード１０Ｐとして
は、例えば、各種カメラ、渦電流センサ、その他の各種
センサ、サンプル収集装置、アイソトープ、レーザメ
ス、火薬を含む各種薬剤および薬液などが挙げられる。

【００６５】以上の構成の第１連結部材１”は、ウエイ
トとしての機能が十全に果たされるよう、十分な剛性を
もって形成されている。第２連結部材２”は、軽量で剛
性の高い円盤または六角板であるベース部材２０’と、
その周囲の角部に等間隔で接合された六本のクランプ脚
２１’と、ベース部材２０’の前面に接合固定された三
つの受容器２２とから構成されている。

【００６６】クランプ脚２１’は、バネ弾性材料からな
る線材で形成されており、ベース部材２０”の外周部か
ら遠心方向の後方へ突出している。クランプ脚２１’の
先端付近の孔の内壁面Ｗに当接する部分では、クランプ
脚２１’は内側に曲げられていて、内壁面Ｗの凹凸にも
引っ掛かることが無いように配慮されている。一方、各
圧電積層アクチュエータ３の後端面３２の中央部には、
後方へ突出している円錐状の突起３３が接合されてお
り、突起３３をもってアクチュエータ３は第２連結部材
２’のベース部材２０’に当接している。前述のよう
に、ベース部材２０’にはアクチュエータ３の突起３３
に嵌合する三つの受容器２２が接合されており、各突起
３３は、それぞれシリコンゴム５で受容器２２に接着さ
れている。したがって、振動や衝撃がかかっても、アク
チュエータ３とベース部材２０’との当接部が外れるこ
とはない。

【００６７】（実施例２の作用効果）以上のように構成
された本変形態様の孔内移動装置では、実施例１の変形
態様と同様の効果をもつほか、次の点でさらに優れた効
果を発揮する。すなわち、移動モードで前進または後退
する際の作用効果は、実施例１の変形態様とほぼ同様
で、クランプ脚２１’が軽量になっているだけ幾分の移
動能力の向上が見られる。

【００６８】姿勢変更モードにおいては、回転の中心が
ベース部材２０’の中心付近にくるため、第１連結部材
１’までのモーメントアームが長くなる。あわせて、全
アクチュエータ３が第１連結部材１”に接合固定されて
いるので、回転運動に関しては全アクチュエータ３の慣
性モーメントも、第１連結部材１’の慣性モーメントに
加わる。それゆえ、第１連結部材１”および全アクチュ
エータ３の慣性モーメントは、軽量な第２連結部材２’
の慣性モーメントよりも桁違いに大きくなり、姿勢変更
能力は劇的に向上するという効果が生じる。

【００６９】また、同様の理由で、ミッション・ペイロ
ード１０Ｐにかかる振動（加速度）は大幅に軽減される
ので、装置の故障が減り信頼性がいっそう向上するとい
う効果もある。 （実施例２の変形態様）本変形態様（図略）は、実施例
２の孔内移動装置において、孔内移動体Ｖ２の収容空間
１６に電池、制御手段４、およびミッション・コントロ
ーラを搭載し、コードレスとしたものである。ミッショ
ン・コントローラは、予め与えられたプログラムに従っ
て制御手段４を操作する小型コンピュータである。同コ
ントローラには、所定の条件に達するまで孔内を移動し
たのち、ミッション・ペイロード１０Ｐを作用させて、
帰還するプログラムなどが与えられている。

【００７０】本変形態様の孔内移動装置によれば、有索
運動（ケーブル等を引きずった運動）に伴う移動距離の
制限や、孔の屈曲部における断線の恐れなどが無くな
り、孔内移動装置の運用上の制限が少なくなるという効
果がある。ここで、さらに音波受信器などの受信手段を
ベース部材２０’の背面等に備えていれば、孔の外から
の無線による遠隔操作も可能になる。

【００７１】〔実施例３〕 （実施例３の構成）本実施例の孔内移動装置の孔内移動
体Ｖ３は、図１０に示すように、先頭部分を形成してい
る第１連結部材１”と、中間部分を形成している三本の
圧電積層アクチュエータ３と、後尾部分を形成している
第２連結部材２”とから構成されている。第１連結部材
１”および三本の圧電積層アクチュエータ３は、実施例
２のものと同様である。一方、第２連結部材２”とその
アクチュエータ３との接合部とは、実施例２のそれと大
きく異なっている。

【００７２】すなわち、第２連結部材２”は、各アクチ
ュエータ３の後端面３２に接合固定されているベース部
材２０”と、ベース部材２０の中心に固定された固定ピ
ン２４およびウェブ２３を有するクランプ脚２１”とか
らなる。ベース部材２０”は、ベリリウム銅などのバネ
合金からなる比較的薄い板であって、その平面形は、各
アクチュエータ３の外側面の縁に沿って先端がない三角
形（すなわち正六角形でない六角形）をしている。ベー
ス部材２０”が各アクチュエータ３の後端面３２に当接
する当接面では、強力な接着剤または鑞付けなどの接合
手段で両者は強固に接合されている。この接合部で剥離
の不安がある場合には、実施例２と同様にテンション部
材としてのスプリング６（図９参照）を装備して、常に
ベース部材２０”が付勢されて押圧力をもってアクチュ
エータ３の後端面３２に当接している構成を取るとよ
い。

【００７３】ベース部材２０”の中心には、固定ピン２
４が軸長方向に貫通して溶接されている。ベース部材２
０”から後方へ突出した固定ピン２４の後半部分から
は、複数のクランプ脚２１”が遠心方向のやや後方へ突
出しており、実施例２同様の形状の先端部で孔を形成す
る内壁面Ｗに当接している。クランプ脚２１”の本体部
分は、バネ弾性材の線材から形成されているが、その根
元から中間部分にかけてはウェブ２３が接合されて補強
されている。ウェブ２３は、クランプ脚２１”の先端を
除く部分の縦方向の曲げ剛性を増す目的で接合されてお
り、クランプ脚２１”が根元付近で弾性変形して曲がっ
てしまってアクチュエータ３による曲げ変位が吸収され
てしまうことを防いでいる。

【００７４】（実施例３の作用効果）本実施例の孔内移
動装置の孔内移動体Ｖ３も、実施例１および実施例２と
同様に、移動モードで孔内を移動し、姿勢変更モードで
孔内の姿勢を希望の方向に変更することができ、実施例
２と同様の効果を上げられる。移動能力については、実
施例１および実施例２よりも第２連結部材２”が軽いの
で若干の向上が見られるが、大差はない。しかし、姿勢
変更能力については、実施例２に比較してもさらに劇的
な向上が得られる。

【００７５】すなわち、図１１に示すように、アクチュ
エータ３に長さの差が生じた場合には、アクチュエータ
３の後端面３２との接合縁付近でバネ合金からなるベー
ス部材２０”は弾性変形して曲がり、その中央部が傾斜
する。その結果、固定ピン２４が傾斜して、クランプ脚
２１”も角度ιだけ傾斜するので、実施例２と同様の姿
勢変更作用が得られる。

【００７６】その際、ベース部材２０”の中心部からア
クチュエータ３の後端面の内側の縁までが、傾斜運動の
モーメントアームになっており、このモーメントアーム
は、実施例２のそれと比較して半分ないしそれ以下に短
縮している。それゆえ、アクチュエータ３が実施例２と
同じストロークで伸縮しても、実施例２に倍するクラン
プ脚２１”の傾きが得られ、姿勢変更能力は倍増すると
いう劇的な効果を生じる。

【００７７】なお、本実施例の孔内移動装置でも、実施
例２と同様に、制御手段４を孔の外において有索で孔内
移動体Ｖ３を孔内に挿入する構成が可能である。同時
に、制御手段４を収容空間１６に内蔵して、コードレス
で孔内移動装置である孔内移動体Ｖを孔内に挿入する構
成も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の孔内移動装置の孔内移動体の構成
を示す平面図

【図２】 実施例１の孔内移動装置の構成を示す縦断面
図

【図３】 実施例１の印加電圧の波形の一例を示すグラ
フ

【図４】 実施例１の孔内移動装置の孔内移動体の作用
を示す縦断面図

【図５】 実施例１の孔内移動体の姿勢変更作用を示す
模式図

【図６】 実施例１の孔内移動体の経路変更作用を示す
模式図

【図７】 実施例１の変形態様１の孔内移動装置の構成
を示す縦断面図

【図８】 実施例１の変形態様１の孔内移動装置の作用
を示す模式図

【図９】 実施例２の孔内移動装置の孔内移動体の構成
を示す縦断面図

【図１０】実施例３の孔内移動装置の孔内移動体の構成
を示す縦断面図

【図１１】実施例３の孔内移動装置の孔内移動体の作用
を示す縦断面図

【符号の説明】

１，１’，１”：第１連結部材 １０，１０’：ペイロード部 １０Ｃ：ＣＣＤカメラ １１：支柱 １２：支脚 １３，１３’：突起
１００：支持部 １４：底板（剛体） １５：外筒 １６：収容空間 ２，２’，２”：第２連結部材 ２０，２０’：ベース部材（剛体） ２０”：ベース
部材（バネ弾性板） ２１，２１’，２１”：クランプ脚 ２２：受容器 ２３：ウェブ ２４：固定ピン ３：圧電積層アクチュエータ ３０：受容器 ３１：前端面 ３２：後端面 ３３：突起 ４：制御手段 ４０〜４３：リード線（導電路） ５：シリコンゴム（接着剤） ６：スプリング ＣＧ：重心位置 Ｗ：内壁面 ＦＯＶ：視野

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略並列に配設されている複数個の圧電ア
   クチュエータと、 各該アクチュエータの一端と当接している第１連結部材
   と、 各該アクチュエータの他端と当接している第２連結部材
   と、 各該圧電アクチュエータに制御された波形の印加電圧を
   供給する制御手段とを有し、 該両連結部材のうち一方は、他方より重いウエイトとし
   て機能し、 該両連結部材のうち他方は、周囲の孔を形成する内壁面
   に当接する脚部をもつことを特徴とする孔内移動装置。
2. 【請求項２】 前記アクチュエータは、圧電板が柱状に
   積層されている圧電積層アクチュエータ、バイモルフ、
   ユニモルフ、およびバイモルフまたはユニモルフの積層
   体のうち、いずれかである請求項１記載の孔内移動装
   置。
3. 【請求項３】 各前記アクチュエータの前記一端および
   前記第１連結部材と、各該アクチュエータの前記他端お
   よび前記第２連結部材とのうち、少なくともいずれかは
   互いに接合固定されている請求項１〜２のうちいずれか
   に記載の孔内移動装置。
4. 【請求項４】 前記アクチュエータは３個であり、同一
   円周上に等間隔で配設されている請求項１〜３のうちい
   ずれかに記載の孔内移動装置。
5. 【請求項５】 前記両連結部材に両端を接続されている
   スプリングおよびゴム弾性体のうちいずれかのテンショ
   ン部材を有し、 前記両連結部材は、該テンション部材の張力により、前
   記各アクチュエータの両端にそれぞれ押圧付勢されてい
   る請求項１〜４のうちいずれかに記載の孔内移動装置。
6. 【請求項６】 前記両連結部材のうち重いほうの前記一
   方は、ＣＣＤカメラ、各種光学センサ、磁気センサ、渦
   電流センサ、その他の各種センサ、アイソトープ、マー
   カ、各種薬剤、タンク、電池、受信手段、送信手段、お
   よび前記制御手段のうち、いずれかをもつ請求項１〜５
   のうちいずれかに記載の孔内移動装置。
7. 【請求項７】 前記脚部は、バネ弾性材料からなる複数
   のクランプ脚で形成されている請求項１〜６のうちいず
   れかに記載の孔内移動装置。
8. 【請求項８】 前記制御手段は、 電圧変化に緩急をつけた前記印加電圧を同位相で各前記
   アクチュエータに加えることにより、全該アクチュエー
   タを同期駆動して前進移動および後進移動のうちいずれ
   かを行う直進モードと、 電圧変化に緩急をつけた該印加電圧を位相差をもって各
   該アクチュエータに加え、各該アクチュエータ相互の変
   位差を利用してウエイトとして機能する前記連結部材を
   半径方向に振動させることによって、姿勢変更を行う姿
   勢変更モードと、 の少なくとも二つの制御モードを有する請求項１〜７の
   うちいずれかに記載の孔内移動装置。