特許7530103 | 知財ポータル「IP Force」

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 清水　創太の特許一覧

特許7530103ソフトアクチュエータ

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

目に優しい文字サイズ小中大 PDF Top

< >

1
2A
2B
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-30

(45)【発行日】2024-08-07

(54)【発明の名称】ソフトアクチュエータ

(51)【国際特許分類】

H02K 41/03 20060101AFI20240731BHJP

H02K 41/06 20060101ALI20240731BHJP

【ＦＩ】

H02K41/03 A

H02K41/06

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021029297

(22)【出願日】2021-02-25

(65)【公開番号】P2022130229

(43)【公開日】2022-09-06

【審査請求日】2023-12-15

(73)【特許権者】

【識別番号】509315700

【氏名又は名称】清水創太

(74)【代理人】

【識別番号】110002675

【氏名又は名称】弁理士法人ドライト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】清水創太

(72)【発明者】

【氏名】栗原北斗

【審査官】服部俊樹

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６０－１０９７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－１７４０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０１９４７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１２４８９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２６９１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１３１９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２８９３５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１７２０６３９０（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ４１／０３

Ｈ０２Ｋ４１／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電流に基づいて異なる極性に変更可能な極性可変素子が行列状に配置された固定子と、
前記固定子と対向配置された曲折可能な可変素子を有し、前記可変素子の面に、極性が異なる磁極部が交互に配置された可動子と、
を有し、
前記可動子は、前記固定子における前記極性可変素子の極性の切り替えに応じて、前記可変素子が、前記固定子の面に接触及び非接触を繰り返して前記固定子の面に沿って移動し、
前記固定子の面に沿って前記可動子を移動させるための基本構成となる、前記極性可変素子と前記磁極部の行列の数が異なる、
ソフトアクチュエータ。

【請求項2】

前記可動子は、前記可変素子が、非弾性部材、又は、伸縮自在な弾性部材でなる、
請求項１に記載のソフトアクチュエータ。

【請求項3】

前記可動子は、外周面を有した筒状又は柱状に形成され、前記外周面が前記固定子の面に接触及び非接触を繰り返して前記固定子の面に沿って移動する、
請求項１又は２に記載のソフトアクチュエータ。

【請求項4】

前記可動子は、シート状に形成され、表面が前記固定子の面に接触及び非接触を繰り返して前記固定子の面に沿って移動する、
請求項１又は２に記載のソフトアクチュエータ。

【請求項5】

前記固定子は、筒状体である、
請求項１～４のいずれか１項に記載のソフトアクチュエータ。

【請求項6】

前記可動子は、前記固定子の軸方向、前記固定子の周方向、及び、前記軸方向と前記周方向との両方向に対して傾斜した斜め方向のうち、少なくともいずれかの方向に、隣接する前記磁極部の間の距離が伸長と短縮とを繰り返し、前記固定子の内周面に沿って前記固定子の筒内空間を尺取虫状に移動する、
請求項５に記載のソフトアクチュエータ。

【請求項7】

前記固定子は、
前記可動子を前記軸方向と前記周方向とに移動させる際の励磁方式が、Ｎ相励磁方式、又は、Ｎ－（Ｎ+１）相励磁方式であり、
前記可動子を前記斜め方向に移動させる際の励磁方式が、前記軸方向及び前記周方向への移動時がＮ相励磁の第１方式、前記軸方向への移動時がＮ相励磁で前記周方向への移動時がＮ－（Ｎ+１）相励磁の第２方式、前記軸方向への移動時がＮ－（Ｎ+１）相励磁で前記周方向への移動時がＮ相励磁の第３方式、及び、前記軸方向及び前記周方向への移動時が（Ｎ+１）相励磁の第４方式、のうち、いずれかである、
（前記Ｎは２以上の正の数であり、前記－は、Ｎ相励磁と（Ｎ+１）相励磁とを繰り返すことを示すハイフンである）
請求項６に記載のソフトアクチュエータ。

【請求項8】

前記固定子は、シート状体である、
請求項１～４のいずれか１項に記載のソフトアクチュエータ。

【請求項9】

前記可動子は、前記固定子の面方向内における一方向、前記面方向内で前記一方向と直交する他方向、及び、前記面方向内で前記一方向と前記他方向との両方向に対して傾斜した斜め方向のうち、少なくともいずれかの方向に、隣接する前記磁極部の間の距離が伸長と短縮とを繰り返し、前記固定子の表面に沿って尺取虫状に移動する、
請求項８に記載のソフトアクチュエータ。

【請求項10】

前記固定子は、
前記可動子を前記一方向と前記他方向とに移動させる際の励磁方式が、Ｎ相励磁方式、又は、Ｎ－（Ｎ+１）相励磁方式であり、
前記可動子を前記斜め方向に移動させる際の励磁方式が、前記一方向及び前記他方向への移動時がＮ相励磁の第１方式、前記一方向への移動時がＮ相励磁で前記他方向への移動時がＮ－（Ｎ+１）相励磁の第２方式、前記一方向への移動時がＮ－（Ｎ+１）相励磁で前記他方向への移動時がＮ相励磁の第３方式、及び、前記一方向及び前記他方向への移動時が（Ｎ+１）相励磁の第４方式、のうち、いずれかである、
（前記Ｎは２以上の正の数であり、前記－は、Ｎ相励磁と（Ｎ+１）相励磁とを繰り返すことを示すハイフンである）
請求項９に記載のソフトアクチュエータ。

【請求項11】

前記固定子では、
前記可動子の第１領域の前記磁極部と、前記第１領域と隣接した第２領域の前記磁極部と、を前記極性可変素子の極性を変えて前記固定子に接触させる第１極性変更と、
前記第２領域の前記磁極部を前記固定子に接触させたまま、前記第１領域の前記磁極部が接触している位置の前記極性可変素子と、前記可動子の移動方向に位置する前記極性可変素子の極性と、を変え、前記移動方向に位置する前記極性可変素子に前記第１領域の前記磁極部を引き寄せて、前記移動方向に位置する、極性を変えた前記極性可変素子の新たな位置に、前記第１領域の前記磁極部を接触させる第２極性変更と、
前記第１領域の前記磁極部を前記固定子の前記新たな位置に接触させたまま、前記第２領域の前記磁極部が接触している位置の前記極性可変素子と、前記可動子の移動方向に位置する前記極性可変素子の極性と、を変え、前記移動方向に位置する前記極性可変素子に前記第２領域の前記磁極部を引き寄せて、前記移動方向に位置する、極性を変えた前記極性可変素子の位置に、前記第２領域の前記磁極部を接触させる第３極性変更と、
が行われる、
請求項１～１０のいずれか１項に記載のソフトアクチュエータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ソフトアクチュエータに関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、ロボティクス分野における遠隔操縦技術の需要が高まっており、例えば、特許文献１に示すような配管内移動装置や、特許文献２に示すような管内移動装置など、管内で構造体を遠隔操作によって移動させる様々な移動メカニズムが考えられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６７１６８２４号公報

【文献】特開２０２０－１３４７１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１や特許文献２では、いずれも車輪などを備えた移動装置（可動子）を、比較的、物理的強度が高い管状体（固定子）の筒内で移動させる構成であり、例えば、軟質なチューブ体の中空内で移動装置を移動させることは難しい。このため、移動装置である可動子を簡易な構成とし、物理的強度が高い管状体だけでなく、物理的強度が低い軟質なチューブ体など、種々の筒状体内で可動子を自由に移動させたり、或いは、単なる平面状のシート状体などでも可動子を自由に移動させることができる新たな移動メカニズムの開発が望まれている。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、様々な固定子に対して可動子を自由に移動させることができるソフトアクチュエータを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のソフトアクチュエータは、電流に基づいて異なる極性に変更可能な極性可変素子が行列状に配置された固定子と、前記固定子と対向配置された曲折可能な可変素子を有し、前記可変素子の面に、極性が異なる磁極部が交互に配置された可動子と、を有し、前記可動子は、前記固定子における前記極性可変素子の極性の切り替えに応じて、前記可変素子が、前記固定子の面に接触及び非接触を繰り返して前記固定子の面に沿って移動し、前記固定子の面に沿って前記可動子を移動させるための基本構成となる、前記極性可変素子と前記磁極部の行列の数が異なる。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、車輪や駆動装置などを可動子に設けることがなく、その分、簡易な構成とし得、固定子に極性可変素子を設けることで、様々な固定子に対して可動子を自由に移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係るソフトアクチュエータの全体構成を示す概略図である。

【図2A】実施形態に係る固定子及び可動子の構成を示す概略図である。

【図2B】軸方向に並んだ磁極部間の所定の可変部が交互に伸長及び短縮したときの可動子を示す概略図である。

【図3】可動子が軸方向に伸縮したときの構成を示す概略図である。

【図4】可動子が径方向に伸縮したときの構成を示す概略図である。

【図5】固定子の極性可変素子の極性を変えて可動子を変形させたときの様子を示す概略図である。

【図6】並進動作第１パターン１、並進動作第１パターン２及び並進動作第１パターン３の状態を説明するための概略図である。

【図7】並進動作第１パターン４及び並進動作第１パターン５の状態を説明するための概略図である。

【図8】並進動作第２パターン１、並進動作第２パターン２及び並進動作第２パターン３の状態を説明するための概略図である。

【図9】並進動作第２パターン４、並進動作第２パターン５及び並進動作第２パターン６の状態を説明するための概略図である。

【図10】並進動作第２パターン７、並進動作第２パターン８及び並進動作第２パターン９の状態を説明するための概略図である。

【図11】並進動作第３パターン１、並進動作第３パターン２及び並進動作第３パターン３の状態を説明するための概略図である。

【図12】並進動作第３パターン４、並進動作第３パターン５及び並進動作第３パターン６の状態を説明するための概略図である。

【図13】並進動作第３パターン７、並進動作第３パターン８及び並進動作第３パターン９の状態を説明するための概略図である。

【図14】回転動作第１パターン１、回転動作第１パターン２及び回転動作第１パターン３の状態を説明するための概略図である。

【図15】回転動作第１パターン４及び回転動作第１パターン５の状態を説明するための概略図である。

【図16】回転動作第２パターン１、回転動作第２パターン２及び回転動作第２パターン３の状態を説明するための概略図である。

【図17】回転動作第２パターン４、回転動作第２パターン５及び回転動作第２パターン６の状態を説明するための概略図である。

【図18】回転動作第２パターン７、回転動作第２パターン８及び回転動作第２パターン９の状態を説明するための概略図である。

【図19】回転動作第３パターン１、回転動作第３パターン２及び回転動作第３パターン３の状態を説明するための概略図である。

【図20】回転動作第３パターン４、回転動作第３パターン５及び回転動作第３パターン６の状態を説明するための概略図である。

【図21】回転動作第３パターン７、回転動作第３パターン８及び回転動作第３パターン９の状態を説明するための概略図である。

【図22】並進回転動作第１パターン１、並進回転動作第１パターン２及び並進回転動作第１パターン３の状態を説明するための概略図である。

【図23】並進回転動作第１パターン４及び並進回転動作第１パターン５の状態を説明するための概略図である。

【図24】並進回転動作第２パターン１、並進回転動作第２パターン２及び並進回転動作第２パターン３の状態を説明するための概略図である。

【図25】並進回転動作第２パターン４、並進回転動作第２パターン５及び並進回転動作第２パターン６の状態を説明するための概略図である。

【図26】並進回転動作第２パターン７、並進回転動作第２パターン８及び並進回転動作第２パターン９の状態を説明するための概略図である。

【図27】並進回転動作第３パターン１、並進回転動作第３パターン２及び並進回転動作第３パターン３の状態を説明するための概略図である。

【図28】並進回転動作第３パターン４、並進回転動作第３パターン５及び並進回転動作第３パターン６の状態を説明するための概略図である。

【図29】並進回転動作第３パターン７、並進回転動作第３パターン８及び並進回転動作第３パターン９の状態を説明するための概略図である。

【図30】並進回転動作第４パターン１、並進回転動作第４パターン２及び並進回転動作第４パターン３の状態を説明するための概略図である。

【図31】並進回転動作第４パターン４、並進回転動作第４パターン５及び並進回転動作第４パターン６の状態を説明するための概略図である。

【図32】並進回転動作第４パターン７、並進回転動作第４パターン８及び並進回転動作第４パターン９の状態を説明するための概略図である。

【図33】並進回転動作第５パターン４、並進回転動作第５パターン５及び並進回転動作第５パターン６の状態を説明するための概略図である。

【図34】並進回転動作第５パターン７、並進回転動作第５パターン８及び並進回転動作第５パターン９の状態を説明するための概略図である。

【図35】並進回転動作第６パターン１、並進回転動作第６パターン２及び並進回転動作第６パターン３の状態を説明するための概略図である。

【図36】並進回転動作第６パターン４、並進回転動作第６パターン５及び並進回転動作第６パターン６の状態を説明するための概略図である。

【図37】並進回転動作第６パターン７、並進回転動作第６パターン８及び並進回転動作第６パターン９の状態を説明するための概略図である。

【図38】並進回転動作第６パターン１０、並進回転動作第６パターン１１及び並進回転動作第６パターン１２の状態を説明するための概略図である。

【図39】並進回転動作第６パターン１３の状態を説明するための概略図である。

【図40】他の実施形態に係るソフトアクチュエータの全体構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下図面について本発明の一実施の形態を詳述する。以下の説明において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【0010】

（１）本実施形態に係るソフトアクチュエータの概略
図１及び図２Ａに示すように、本実施形態に係るソフトアクチュエータ１は、筒状の固定子２と、固定子２の筒内空間に配置される筒状の可動子３と、固定子２に接続された駆動部４と、を有する。ソフトアクチュエータ１は、固定子２の中心軸ＡＸ１と可動子３の中心軸ＡＸ２とが同軸上に配置されており、可動子３が固定子２の筒内空間を移動する。

【0011】

この場合、ソフトアクチュエータ１は、固定子２に設けた複数の極性可変素子２２に駆動部４からそれぞれ電流（励磁電流）が供給されることで、固定子２の表面におけるＮ極及びＳ極の極性パターンを極性可変素子２２によって変え、固定子２の筒内空間に配置された、磁極部３２を有する可動子３を、磁力によって変形させる。これにより、ソフトアクチュエータ１は、可動子３の外周面の所定位置が所定の周期で固定子２の内周面に接触及び非接触を繰り返して可動子３が尺取虫状に動作し、固定子２の筒内空間を可動子３が所定方向に移動する。

【0012】

固定子２は、例えば、ゴム等のような柔軟性のあるソフトな材料により形成された筒状体の固定子本体２１を有し、固定子本体２１の周面に、複数の極性可変素子２２が行列状に配置されている。極性可変素子２２は、例えば、励磁コイルなどでなり、駆動部４から所定の電流が供給され、Ｎ極素子２２ｎ又はＳ極素子２２ｓとなるよう励磁される。

【0013】

可動子３は、例えば、ゴムのような弾性部材や布や紐のような非弾性部材による薄膜、シート状部材などの軟質な材料により形成された、筒状の可変素子３１を有しており、可変素子３１の直径が固定子２の直径よりも小さく、固定子２の筒内空間に収容可能な構成を有する。なお、本実施形態では、主として、布などの柔軟な非弾性部材により可変素子３１を形成し、後述する磁極部３２間の距離が伸長及び短縮する（すなわち、隣接する磁極部３２が遠ざかり及び近づく）可変素子３１を適用した例について以下説明する。

【0014】

可変素子３１の周面には、チェッカーボード・パターンで、極性が異なる磁極部（以下、Ｎ極の磁極部をＮ極部３３ｎと称し、Ｓ極の磁極部をＳ極部３４ｓと称する）３２が交互に配置されている。なお、Ｎ極部３３ｎ及びＳ極部３４ｓは、例えば、永久磁石であり、例えば、シート状の永久磁石を可変素子３１の表面に貼着したり、又は、粉末状にした永久磁石を可変素子３１に混合するなどの手法により、可変素子３１に設けられ得る。

【0015】

なお、本実施形態における、固定子２の極性可変素子２２と可動子３の磁極部３２の一例としては、例えば、四辺状に形成されているが、本発明はこれに限らず、円形状や五角形等の多角形状に形成してもよい。また、これら極性可変素子２２と磁極部３２との大きさは、同一の大きさに形成されていることが望ましい。ここで、極性可変素子２２と磁極部３２との大きさが同一とは、完全に同じである場合の他、極性可変素子２２の極性変化により磁極部３２を移動させることに鑑みて許容できる誤差程度（例えば、極性可変素子２２と磁極部３２の大きさの違いが±２５％以内）に大きさがずれた場合も含み得る。ただし、極性可変素子２２で発生する磁力の強さや、磁極部３２の磁力の強さによっても、極性可変素子２２の磁力により磁極部３２を移動させる際に与える影響が異なってくるため、必ずしも極性可変素子２２と磁極部３２との大きさが同一である必要はなく、後述する「（２）並進動作」、「（３）回転動作」及び「（４）並進回転動作」が実現できるのであれば、極性可変素子２２と磁極部３２との大きさや形状は特に限定されるものではない。

【0016】

また、本実施形態に係る可動子３の可変素子３１は、図２Ａに示すように、Ｎ極部３３ｎとＳ極部３４ｓとの間に柔軟な可変部３５をそれぞれ有しており、Ｎ極部３３ｎ及びＳ極部３４ｓが設けられていない可変部３５の領域が曲折可能に構成されている。なお、可変素子３１を弾性部材とした場合には、可変部３５が伸縮可能に構成される。

【0017】

図２Ｂは、軸方向に並んだ磁極部３２間の所定の可変部３５が交互に伸長及び短縮したときの可動子３を示す概略図である。可動子３は、例えば、並進動作時（後述する）、周方向Ｃ１に並んだ磁極部３２毎に、それぞれ軸方向に沿って磁極部３２の間の可変部３５が伸長及び短縮することで尺取虫状に動作し、固定子２の内部空間を移動可能に構成されている。

【0018】

ここで、図３は、可変素子３１を弾性部材とした場合に、可動子３が軸方向Ｘ１に伸長したときの構成を示す概略図である。例えば、可動子３においてＮ極部３３ｎ及びＳ極部３４ｓのいずれにも、固定子２から磁力を受けていないとき、図３の上段に示すように、Ｎ極部３３ｎ及びＳ極部３４ｓの間にある可変部３５は、所定の自然長を有する。

【0019】

可動子３は、例えば、固定子２のＳ極素子２２ｓからの磁力によりＮ極部３３ｎが当該Ｓ極素子２２ｓに引き寄せられた状態になると、当該Ｎ極部３３ｎがＳ極素子２２ｓの位置に仮固定される。この状態のまま、例えば、可動子３のＳ極部３４ｓから軸方向Ｘ１に所定距離離れた、固定子２の極性可変素子２２の極性がＮ極素子２２ｎになると、可動子３のＳ極部３３ｓが磁力により当該Ｎ極素子２２ｎに引き寄せられる。これにより、図３の下段に示すように、可動子３は、Ｎ極部３３ｎが固定子２のＳ極素子２２ｓに仮固定されていることから、Ｎ極部３３ｎとＳ極部３４ｓとの間の一方の可変部３５が伸長し、当該Ｓ極部３４ｓと隣接する他方の可変部３５が短縮する。これにより、可動子３は、Ｓ極部３４ｓが固定子２のＮ極素子２２ｎの位置にまで到達して、Ｓ極部３４ｓがＮ極素子２２ｎに仮固定される。

【0020】

このように可変素子３１を弾性部材とした場合、可動子３では、可変部３５が伸長することで、可変部３５が自然長に戻ろうとする弾性力が働き、軸方向Ｘ１に沿って推進力が生じる。例えば、可動子３のＮ極部３３ｎを仮固定している固定子２のＳ極素子２２ｓが、Ｎ極素子２２ｎに切り替わることで、可動子３は、磁力によるＮ極部３３ｎの仮固定が解放され、伸長していた可変部３５が短縮して、当該Ｎ極部３３ｎがＳ極部３４ｓへと移動する。

【0021】

なお、可変素子３１を非弾性部材とした場合には、例えば、可動子３が軸方向Ｘ１に移動する際、Ｓ極部３４ｓと隣接する一方の、たるんだ可変部３５が軸方向Ｘ１に向けて伸長し、かつ、当該Ｓ極部３４ｓと隣接する一方の可変部３５がたるんで、当該Ｓ極部３４ｓの位置が自由に可変する。これにより、当該Ｓ極部３４ｓが固定子２のＮ極素子２２ｎの位置にまで到達し、Ｓ極部３４ｓがＮ極素子２２ｎに仮固定される。このように、可変素子３１が非弾性部材であってもＮ極部３３ｎ及びＳ極部３４ｓの間にある可変部３５が伸長及び短縮し、これらＮ極部３３ｎ及びＳ極部３４ｓの位置を軸方向Ｘ１において変化させることができる。

【0022】

図４は、可動子３の周方向Ｃ１を直線的に展開した図であり、可変素子３１を弾性部材とした場合に、可動子３のＳ極部３４ｓが周方向Ｃ１にずれながら径方向Ｚ１に移動したときの構成を示す概略図である。可動子３は、例えば、Ｓ極部３４ｓと周方向Ｃ１にずれて対向配置された、固定子２の極性可変素子２２（図示せず）の極性が、Ｎ極素子２２ｎに切り替わると、Ｎ極素子２２ｎからの磁力によりＳ極部３４ｓが周方向Ｃ１にずれながら当該Ｎ極素子２２ｎに引き寄せられる。このとき、可動子３は、図４の点線で示すように、Ｓ極部３４の一方に隣接する可変部３５が伸長し、当該Ｓ極部３４ｓと隣接する他方の可変部３５が短縮して、当該Ｓ極部３４ｓが固定子２のＮ極素子２２ｎに引き寄せられ、Ｓ極部３４ｓがＮ極素子２２ｎに仮固定される。なお、図４では、可動子３のＮ極部３３ｎも、固定子２のＳ極素子２２ｓにより径方向Ｚ０に引き寄せられた状態を示しているが、可動子３のＳ極部３４ｓと同様に、周方向Ｃ１にずれながら径方向Ｚ０に移動し得る。

【0023】

なお、可変素子３１を非弾性部材とした場合には、例えば、可動子３が周方向Ｃ１にずれながら径方向Ｚ１に移動する際、Ｓ極部３４ｓと隣接する一方の可変部３５が伸長し、かつ、当該Ｓ極部３４ｓと隣接する他方の可変部３５がたるんで、当該Ｓ極部３４ｓの位置が自由に可変する。これにより、当該Ｓ極部３４ｓが、当該Ｓ極部３４ｓの斜め方向に位置する、固定子２のＮ極素子２２ｎの位置にまで到達し、Ｓ極部３４ｓがＮ極素子２２ｎに仮固定される。

【0024】

次に、固定子２の極性可変素子２２の極性を変えて可動子３を変形させたときの様子を、図５を用いて説明する。なお、図５では、説明を簡単にするために、一例として、可動子３の周面において対角線上に４つの磁極部３２を設け、固定子２の周面において対角線上に６つの極性可変素子２２を設けた構成について以下説明する。可動子３の周面には、磁極部３２として、Ｓ極部３４ｓａ，３４ｓｃが対向する位置に設けられ、Ｎ極部３３ｎｂ，３３ｎｄが対向する位置に設けられており、Ｓ極部３４ｓａ、Ｎ極部３３ｎｂ、Ｓ極部３４ｓｃ、Ｎ極部３３ｎｄというように極性を交互に変えて磁極部３２が配置されている。

【0025】

図５の５Ａ及び５Ｂは、後述する、「（３）回転動作」において説明する２相励磁の回転動作時における所定タイミングでの可動子３の状態を示す。なお、２相励磁の回転動作時における固定子２の極性可変素子２２の極性パターンの変化については「（３）回転動作」にて詳細に説明する。

【0026】

この場合、駆動部４は、固定子２に設けた６つの極性可変素子２２に配線を介して接続されているが、図５では構成を簡単にするため、駆動部４と各極性可変素子２２を接続する各配線は省略している。

【0027】

図５の５Ａは、駆動部４からの電流を基に、例えば、固定子２の６つの極性可変素子２２のうち、最上部の極性可変素子２２をＮ極素子２２ｎａとし、右上部の極性可変素子２２をＳ極素子２２ｓｂとし、右下部の極性可変素子２２を無極素子２２ｃとし、最下部の極性可変素子２２をＮ極素子２２ｎｄとし、左下部の極性可変素子２２をＳ極素子２２ｓｅとし、左上部の極性可変素子２２を無極素子２２ｆとした場合を示す。

【0028】

この場合、可動子３は、例えば、固定子２の隣接する最上部のＮ極素子２２ｎａ及び右上部のＳ極素子２２ｓｂにそれぞれＳ極部３４ｓａ及びＮ極部３３ｎｂが引き寄せられる。これにより、可動子３は、Ｓ極部３４ｓａ及びＮ極部３３ｎｂが近づき、Ｓ極部３４ｓａ及びＮ極部３３ｎｂ間の可変部３５が短縮する。また、可動子３は、右下部の無極素子２２ｃにはＮ極部３３ｎｂ及びＳ極部３４ｓｃが引き寄せられず、無極素子２２ｃの周方向に隣接する最下部のＮ極素子２２ｎｄにＳ極部３４ｓｃが引き寄せられる。これにより、可動子３は、Ｎ極部３３ｎｂ及びＳ極部３４ｓｃが遠ざかり、Ｎ極部３３ｎｂ及びＳ極部３４ｓｃ間の可変部３５が伸長する。

【0029】

同様に、可動子３は、固定子２の隣接する最下部のＮ極素子２２ｎｄ及び左下部のＳ極素子２２ｓｅにそれぞれＳ極部３４ｓｃ及びＮ極部３３ｎｄが引き寄せられ、Ｓ極部３４ｓｃ及びＮ極部３３ｎｄ間の可変部３５が短縮する。また、可動子３は、左上部の無極素子２２ｆにはＮ極部３３ｎｄ及びＳ極部３４ｓａが引き寄せられず、無極素子２２ｆの周方向に隣接する最上部のＮ極素子２２ｎａにＳ極部３４ｓａが引き寄せられることにより、Ｎ極部３３ｎｄ及びＳ極部３４ｓａ間の可変部３５が伸長する。

【0030】

また、図５の５Ｂは、駆動部４からの電流を基に固定子２の極性可変素子２２の極性を変え、例えば、固定子２の極性可変素子２２の極性が、図５の５Ａの状態から時計回り方向に１つずれている状態のときの一例である。具体的には、最上部の極性可変素子２２を無極素子２２ａとし、右上部の極性可変素子２２をＮ極素子２２ｎｂとし、右下部の極性可変素子２２をＳ極素子２２ｓｃとし、最下部の極性可変素子２２を無極素子２２ｄとし、左下部の極性可変素子２２をＮ極素子２２ｎｅとし、左上部の極性可変素子２２をＳ極素子２２ｓｆとしたときの固定子２の構成を示す。

【0031】

ソフトアクチュエータ１では、固定子２における各極性可変素子２２の極性を所定順序及び所定タイミングで変えてゆくことで、図５の５Ａ及び５Ｂに示すように、可動子３のＳ極部３４ｓａ，３４ｓｃ及びＮ極部３３ｎｂ，３３ｎｄを回転させることができる。具体的には、固定子２の極性可変素子２２の極性を所定順序で変えてゆくことで、図５の５Ａに示すように、固定子２の最上部に位置していた可動子３のＳ極部３４ｓａを、図５の５Ｂに示すように、固定子２の右上部に回転により移動させることができ、図５の５Ａに示すように、固定子２の右上部に位置していた可動子３のＮ極部３３ｎｂを、図５の５Ｂに示すように、固定子２の右下部に回転して移動させることができる。同様に、図５の５Ａに示すように、固定子２の最下部に位置していた可動子３のＳ極部３４ｓｃを、図５の５Ｂに示すように、固定子２の左下部に回転により移動させることができ、図５の５Ａに示すように、固定子２の左下部に位置していた可動子３のＮ極部３３ｎｄを、図５の５Ｂに示すように、固定子２の左上部に回転して移動させることができる。

【0032】

ソフトアクチュエータ１は、例えば、可動子３のＳ極部３４ｓａ、Ｎ極部３３ｎｂ、Ｓ極部３４ｓｃ、Ｎ極部３３ｎｄが周方向に移動することにより、Ｓ極部３４ｓａ及びＮ極部３３ｎｂ間は、Ｎ極部３３ｎｂ及びＳ極部３４ｓｃ間等の隣接する磁極部３２間の各可変部３５が変形し、磁極部３２間の距離がそれぞれ個別に伸長又は短縮することで、可動子３の所定位置が径方向に伸長又は収縮する。

【0033】

このようにして、ソフトアクチュエータ１は、駆動部４からの電流を基に、固定子２の極性可変素子２２の極性パターンを変えることで、可動子３の外周面を固定子２の内周面に接触させたり、或いは、非接触とさせたりし、可動子３の外形を自由に変形させることができる。そして、ソフトアクチュエータ１では、このような可動子３の外周面が固定子２の内周面に接触する箇所を、軸方向Ｘ１に向けて順番にずらしたり、周方向Ｃ１に向けて順番にずらしたり、或いは、軸方向Ｘ１及び周方向Ｃ１に対して傾斜した斜め方向に向けて順番にずらしてゆくことで、所望の方向に可動子３を尺取虫状に動作させ、固定子２の筒内空間で可動子３を移動させることができる。

【0034】

（２）並進動作
以上のようにしてソフトアクチュエータ１は、固定子２の周面に行列状に配置された極性可変素子２２の極性パターンを制御することで、固定子２の筒内空間に設けた可動子３の外形を所望の形状に変形させてゆき、固定子２の筒内空間で軸方向Ｘ１に沿って可動子３を移動させることができる。以下、固定子２の筒内空間において軸方向Ｘ１に沿って移動する可動子３の並進動作について説明する。

【0035】

（２－１）並進動作第１パターン
図６及び図７は、固定子２の筒内空間において軸方向Ｘ１に沿って移動する可動子３の並進動作の第１パターン（並進動作第１パターン）を説明するための概略図である。図６及び図７では、固定子２において極性可変素子２２が行列状に配置された円筒形状の固定子本体２１を平面状に展開し、その一部領域を示した概略図を「固定子磁極配列」として図示している。また、図６及び図７では、可動子３において磁極部３２が行列状に配置された円筒形状の可変素子３１を平面状に展開し、その一部領域を示した概略図を「可動子磁極配列」として図示している。

【0036】

ここでは、可動子磁極配列において、周方向Ｃ１に並んだＳ極部３４ｓ及びＮ極部３３ｎの対を第１領域ＭＲ１の磁極部３２とし、この第１領域ＭＲ１と軸方向Ｘ１に隣接し、かつ周方向Ｃ１に並んだＮ極部３３ｎ及びＳ極部３４ｓの対を第２領域ＭＲ２の磁極部３２と称し、これら第１領域ＭＲ１の磁極部３２（以下、単に第１領域ＭＲ１と称する）と、第２領域ＭＲ２の磁極部３２（以下、単に第２領域ＭＲ２と称する）とに着目して、２行２列に配置された４つの磁極部３２を軸方向Ｘ１に移動させる並進動作第１パターンについて説明する。

【0037】

また、固定子磁極配列では、可動子３の第１領域ＭＲ１及び第２領域ＭＲ２(２行２列に配置された磁極部３２）の並進動作第１パターンを実現する極性可変素子２２が配置された領域（図中、固定子磁極配列において横点線間の領域）を注目領域ＥＲ１とし、以下、この注目領域ＥＲ１に着目して並進動作第１パターン時における極性パターンの変化について説明する。

【0038】

なお、固定子磁極配列の注目領域ＥＲ１は、３行２列に極性可変素子２２が配置された構成を基本構成とし、１行１列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_１１、１行２列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_１２、２行１列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_２１、２行２列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_２２、３行１列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_３１、３行２列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_３２として説明する。

【0039】

並進動作第１パターンでは、チェッカーボード・パターン状に極性が異なる磁極部３２が２行２列に配置された４つの磁極部３２を軸方向Ｘ１に移動させる際の注目領域ＥＲ１（３行２列に配置した極性可変素子２２）での励磁方式が、当該注目領域ＥＲ１の極性可変素子２２のうち、移動方向(軸方向Ｘ１)に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを常に同時に励磁する２相励磁方式となっている。なお、ここでは、可動子３の動作説明を簡単にするために、２相励磁方式の並進動作第１パターンについて説明するが、本発明はこれに限らない。並進動作第１パターンでは、Ｎを２以上の正の数とした場合、Ｎ行Ｎ列に配置された磁極部３２を軸方向Ｘ１に移動させる際の基本構成（注目領域ＥＲ１であり、(Ｎ+１)行Ｎ列に極性可変素子２２を配置した構成）での励磁方式はＮ相励磁方式となる。

【0040】

始めに、図６の並進動作第１パターン１に示すように、可動子３の第１領域ＭＲ１の移動方向に位置する、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２を、Ｎ極及びＳ極のいずれの極性も与えない状態（以下、無極性と称する）とする。そして、可動子３の第１領域ＭＲ１と対向する、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２を、第１領域ＭＲ１と異なる極性として、可動子３の第１領域ＭＲ１を磁力により固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２に引き寄せる。これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を膨張（拡径）させ、可動子３の第１領域ＭＲ１を固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0041】

なお、本実施形態では、この際、可動子３における第１領域ＭＲ１の移動方向にある隣接領域ＭＲ０の磁極部３２と、可動子３の第１領域ＭＲ１と、の間の可変部３５においてその間の距離が伸長している。なお、可変素子３１が弾性部材である場合には、このとき移動方向側への推進力が生じている。

【0042】

また、可動子３の第２領域ＭＲ２と対向する、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２を、第２領域ＭＲ２と異なる極性として、可動子３の第２領域ＭＲ２を磁力により固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２に引き寄せる。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２部分を膨張（拡径）させ、可動子３の第２領域ＭＲ２を固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0043】

次に、図６の並進動作第１パターン２に示すように、固定子２において極性切り替え１を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１と対向する、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２を、第１領域ＭＲ１と同じ極性とし、磁力により可動子３の第１領域ＭＲ１を固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２から引き離す。これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＲ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0044】

次に、図６の並進動作第１パターン３に示すように、固定子２において極性切り替え２を行い、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２を無極性とするとともに、可動子３の第１領域ＭＲ１の移動方向に位置する、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２を、第１領域ＭＲ１と異なる極性とする。

【0045】

これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１は、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２に引き寄せられる磁力により、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２に引き寄せられ、軸方向Ｘ１に移動する。なお、可変素子３１が弾性部材である場合には、このとき移動方向側の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力（推進力）によっても、可動子３の第１領域ＭＲ１が軸方向Ｘ１に移動する。これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第２極性変更）。

【0046】

なお、可変素子３１が弾性部材である場合、可動子３では、第１領域ＭＲ１が軸方向Ｘ１に移動することで、第１領域ＭＲ１と第２領域ＭＲ２とが離れ、これら第１領域ＭＲ１と第２領域ＭＲ２との間の可変部３５が、移動方向である軸方向Ｘ１に伸長し、移動方向側への推進力が生じた状態になることが望ましい。

【0047】

次に、図７の並進動作第１パターン４に示すように、固定子２において極性切り替え３を行い、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２を、可動子３の第２領域ＭＲ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２を、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＲ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0048】

次に、図７の並進動作第１パターン５に示すように、固定子２において極性切り替え４を行い、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２を無極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２の移動方向に位置する、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２を、第２領域ＭＲ２と異なる極性とする。

【0049】

これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２は、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２に引き寄せられる磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）により、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２に引き寄せられ、軸方向Ｘ１に移動する。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２部分を、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第３極性変更）。

【0050】

このようにして、ソフトアクチュエータ１は、固定子２の注目領域ＥＲ１毎にそれぞれ極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_３１，Ｓ_３２の極性切り替えが行われることで、可動子３の第１領域ＭＲ１を軸方向Ｘ１に沿って移動させて固定子２の面に接触させた後、第２領域ＭＲ２を固定子２の面と非接触にして第１領域ＭＲ１に近づけるように軸方向Ｘ１に沿って移動させ、第２領域ＭＲ２を固定子２の面に接触させる。ソフトアクチュエータ１では、可動子３がこのような尺取虫状の動作を軸方向Ｘ１に沿って繰り返し行うことで、固定子２の面に沿って可動子３を軸方向Ｘ１に移動させてゆくことができる。

【0051】

（２－２）並進動作第２パターン
次に、上述した並進動作第１パターンとは異なる、可動子３の並進動作の第２パターン（並進動作第２パターン）について説明する。図８、図９及び図１０は、固定子２の筒内空間において軸方向Ｘ１に移動する可動子３の並進動作第２パターンを説明するための概略図である。なお、固定子磁極配列、可動子磁極配列、注目領域ＥＲ１、極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_３１，Ｓ_３２などについては上述した「（２－１）並進動作第１パターン」と同じであるため、ここではその説明は省略する。

【0052】

並進動作第２パターンでは、チェッカーボード・パターン状に極性が異なる磁極部３２が２行２列に配置された４つの磁極部３２を軸方向Ｘ１に移動させる際の注目領域ＥＲ１での励磁方式が、当該注目領域ＥＲ１の極性可変素子２２のうち、移動方向(軸方向Ｘ１)に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを同時に励磁する２相励磁方式と、当該移動方向に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相の３つの相を同時に励磁する３相励磁方式とが繰り返される２－３相励磁方式となっている。なお、ここでは、可動子３の動作説明を簡単にするために、２－３相励磁方式の並進動作第２パターンについて説明するが、本発明はこれに限らない。並進動作第２パターンでは、Ｎを２以上の正の数とした場合、Ｎ行Ｎ列に配置された磁極部３２を軸方向Ｘ１に移動させる際の基本構成（注目領域ＥＲ１であり、(Ｎ+１)行Ｎ列に極性可変素子２２を配置した構成）での励磁方式はＮ－（Ｎ＋１）相励磁方式となる(－は、Ｎ相励磁と（Ｎ+１）相励磁とを繰り返すことを示すハイフンである)。

【0053】

図８の並進動作第２パターン１は、上述した図６の並進動作第１パターン１と同様の状態であり、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２を、可動子３の第１領域ＭＲ１と異なる極性とし、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２を、可動子３の第２領域ＭＲ２と異なる極性として、可動子３の第１領域ＭＲ１及び第２領域ＭＲ２を磁力により膨張（拡径）させ、可動子３の第１領域ＭＲ１及び第２領域ＭＲ２を固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0054】

次に、図８の並進動作第２パターン２に示すように、固定子２において極性切り替え１を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１と対向する、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２を、第１領域ＭＲ１と同じ極性とし、磁力により可動子３の第１領域ＭＲ１を固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２から引き離す。これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＲ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0055】

次に、図８の並進動作第２パターン３に示すように、固定子２において極性切り替え２を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１の移動方向に位置する固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２と、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２と、の両方を可動子３の第１領域ＭＲ１と異なる極性とする。

【0056】

これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１は、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２と、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２との間に引き寄せられる磁力（可変素子３１が弾性部材の場合には、移動方向側の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力（推進力）も）により、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２と、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２とを跨いだ中間領域ＥＲ１０に引き寄せられる。このようにして、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を、固定子２の中間領域ＥＲ１０部分まで移動させ、中間領域ＥＲ１０部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第２極性変更）。

【0057】

なお、可変素子３１が弾性部材である場合、可動子３では、第１領域ＭＲ１が軸方向Ｘ１に移動した際に、第１領域ＭＲ１と第２領域ＭＲ２との間を離して可変部３５を伸長させ、移動方向側への推進力が生じた状態にすることが望ましい。

【0058】

次に、図９の並進動作第２パターン４に示すように、固定子２において極性切り替え３を行い、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２を、可動子３の第２領域ＭＲ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２を、磁力によって固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＲ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0059】

次に、図９の並進動作第２パターン５に示すように、固定子２において極性切り替え４を行い、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２を無極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２の移動方向に位置する、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２を、第２領域ＭＲ２と異なる極性とする。

【0060】

これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２は、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２側に磁力によって引き寄せられる。この際、可動子３では、第１領域ＭＲ１が固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２と一部領域に位置していることから、第２領域ＭＲ２が、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２と、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２とを跨いだ中間領域ＥＲ１１に位置する。

【0061】

これにより、中間領域ＥＲ１１において、可動子３の第２領域ＭＲ２部分を、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２の一部領域で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第３極性変更）。なお、このとき、可動子３の第１領域ＭＲ１は、極性が同じ、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２にも位置するが、極性が異なる、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２に引き寄せられているため、固定子２の内周面と接触した状態を維持する。

【0062】

次に、図９の並進動作第２パターン６に示すように、固定子２において極性切り替え５を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１の移動方向に位置する、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２を、可動子３の第１領域ＭＲ１と同じ極性とする。これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１を、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２から引き離すことで、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＲ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0063】

次に、図１０の並進動作第２パターン７に示すように、固定子２において極性切り替え６を行い、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２を、可動子３の第１領域ＭＲ１と異なる極性とし、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２を、可動子３の第２領域ＭＲ２と異なる極性とする。

【0064】

これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２は、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２と、３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２と、を跨いだ中間領域ＥＲ１１で磁力により膨張（拡径）され、固定子２の内周面と接触する。また、可動子３の第１領域ＭＲ１は、磁力（可変素子３１が弾性部材の場合には、伸長していた可変部３５の移動方向側への復元力も）によって、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２に引き寄せられ、軸方向Ｘ１に移動する。これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる。

【0065】

次に、図１０の並進動作第２パターン８に示すように、固定子２において極性切り替え７を行い、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２と、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２と、を可動子３の第２領域ＭＲ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２を、固定子２の中間領域ＥＲ１１から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＲ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0066】

次に、図１０の並進動作第２パターン９に示すように、固定子２において極性切り替え８を行い、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２を、可動子３の第２領域ＭＲ２と異なる極性とし、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２を無極性とする。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２は、磁力（可変素子３１が弾性部材の場合には、伸長していた可変部３５の移動方向側への復元力も）によって、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２に引き寄せられ、軸方向Ｘ１に移動する。このようにして、可動子３の第２領域ＭＲ２部分を、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２部分まで移動させ、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる。

【0067】

以上、ソフトアクチュエータ１では、固定子２の注目領域ＥＲ１毎にそれぞれ極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_３１，Ｓ_３２の極性切り替えが行われることで、可動子３の第１領域ＭＲ１を軸方向Ｘ１に沿って移動させて固定子２の面に接触させた後に、第２領域ＭＲ２を固定子２の面と非接触にして第１領域ＭＲ１に近づけるように軸方向Ｘ１に沿って移動させ、第２領域ＭＲ２を固定子２の面に接触させる。これにより、ソフトアクチュエータ１では、可動子３が尺取虫状の動作を繰り返し行うことで、固定子２の面に沿って可動子３を軸方向Ｘ１に移動させてゆくことができる。

【0068】

また、この並進動作第２パターンでは、可動子３の第１領域ＭＲ１及び第２領域ＭＲ２を軸方向Ｘ１へ移動させる移動量を並進動作第１パターンの半分にすることができる。

【0069】

（２－３）並進動作第３パターン
次に、上述した並進動作第１パターン及び並進動作第２パターンとは異なる、可動子３の並進動作の第３パターン（並進動作第３パターン）について説明する。図１１、図１２及び図１３は、固定子２の筒内空間において軸方向Ｘ１に移動する可動子３の並進動作第３パターンを説明するための概略図である。なお、固定子磁極配列、可動子磁極配列、注目領域ＥＲ１、極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_３１，Ｓ_３２などについては上述した「（２－１）並進動作第１パターン」と同じであるため、ここではその説明は省略する。

【0070】

並進動作第３パターンでは、チェッカーボード・パターン状に極性が異なる磁極部３２が２行２列に配置された４つの磁極部３２を軸方向Ｘ１に移動させる際の注目領域ＥＲ１での励磁方式が、当該注目領域ＥＲ１の極性可変素子２２のうち、移動方向(軸方向Ｘ１)に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを同時に励磁する２相励磁方式と、当該移動方向に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相の３つの相を同時に励磁する３相励磁方式とが繰り返される２－３相励磁方式となっている。なお、ここでは、可動子３の動作説明を簡単にするために、２－３相励磁方式の並進動作第３パターンについて説明するが、本発明はこれに限らない。並進動作第３パターンでは、Ｎを２以上の正の数とした場合、Ｎ行Ｎ列に配置された磁極部３２を軸方向Ｘ１に移動させる際の基本構成（注目領域ＥＲ１であり、(Ｎ+１)行Ｎ列に極性可変素子２２を配置した構成）での励磁方式はＮ－（Ｎ＋１）相励磁方式となる(－は、Ｎ相励磁と（Ｎ+１）相励磁とを繰り返すことを示すハイフンである)。

【0071】

図１１の並進動作第３パターン１は、上述した図６の並進動作第１パターン１と同様の状態であり、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２を、可動子３の第１領域ＭＲ１と異なる極性とし、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２を、可動子３の第２領域ＭＲ２と異なる極性として、可動子３の第１領域ＭＲ１及び第２領域ＭＲ２を磁力により膨張（拡径）させ、可動子３の第１領域ＭＲ１及び第２領域ＭＲ２を固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0072】

次に、図１１の並進動作第３パターン２に示すように、固定子２において極性切り替え１を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１と対向する、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２を、第１領域ＭＲ１と同じ極性とし、磁力により可動子３の第１領域ＭＲ１を固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２から引き離す。これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＲ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0073】

次に、図１１の並進動作第３パターン３に示すように、固定子２において極性切り替え２を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１の移動方向に位置する固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２と、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２と、の両方を可動子３の第１領域ＭＲ１と異なる極性とする。

【0074】

これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１は、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２と、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２との間に引き寄せられる磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、移動方向側の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力（推進力）も）により、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２と、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２とを跨いだ中間領域ＥＲ１０に引き寄せられる。このようにして、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を、固定子２の中間領域ＥＲ１０部分まで移動させ、中間領域ＥＲ１０部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第２極性変更）。

【0075】

なお、可変素子３１を弾性部材とした場合、可動子３では、第１領域ＭＲ１が軸方向Ｘ１に移動した際に、第１領域ＭＲ１と第２領域ＭＲ２との間を離して可変部３５を伸長させ、移動方向側への推進力が生じた状態になることが望ましい。

【0076】

次に、図１２の並進動作第３パターン４に示すように、固定子２において極性切り替え３を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１の移動方向に位置する固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２と、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２と、の両方を可動子３の第１領域ＭＲ１と同じ極性とする。

【0077】

これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１を、固定子２の中間領域ＥＲ１０から引き離すことで、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＲ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0078】

次に、図１２の並進動作第３パターン５に示すように、固定子２において極性切り替え４を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１の移動方向に位置する固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２を、可動子３の第１領域ＭＲ１と異なる極性とし、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２を無極性とする。

【0079】

これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１は、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２に磁力により引き寄せられ、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２まで移動させ、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる。

【0080】

また、可変素子３１が弾性部材でなる場合には、この際、可動子３の第１領域ＭＲ１と移動方向側に隣接した可変部３５が伸長していることにより生じる、移動方向側への推進力によっても、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を、固定子２の１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２まで移動させる。

【0081】

次に、図１２の並進動作第３パターン６に示すように、固定子２において極性切り替え５を行い、可動子３の第２領域ＭＲ２が位置している、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２を、可動子３の第２領域ＭＲ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２を、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＲ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0082】

次に、図１３の並進動作第３パターン７に示すように、固定子２において極性切り替え６を行い、可動子３の第２領域ＭＲ２の移動方向に位置する固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２と、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２と、を可動子３の第２領域ＭＲ２と異なる極性とする。

【0083】

これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２は、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２と、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２と、を跨いだ中間領域ＥＲ１１に、磁力により引き寄せられる。可動子３の第２領域ＭＲ２は、固定子２の中間領域ＥＲ１１部分で膨張（拡径）し、固定子２の内周面に接触する（第３極性変更）。

【0084】

また、可変素子３１が弾性部材でなる場合には、この際、可動子３は、第１領域ＭＲ１と第２領域ＭＲ２との間の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力（推進力）によっても、固定子２の中間領域ＥＲ１１に第２領域ＭＲ２を引き寄せ、第２領域ＭＲ２を軸方向Ｘ１に移動させる。

【0085】

次に、図１３の並進動作第３パターン８に示すように、固定子２において極性切り替え７を行い、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２と、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２と、を可動子３の第２領域ＭＲ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２を、固定子２の中間領域ＥＲ１１から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＲ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0086】

次に、図１３の並進動作第３パターン９に示すように、固定子２において極性切り替え８を行い、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２を、可動子３の第２領域ＭＲ２と異なる極性とし、固定子２の３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２を無極性とする。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２は、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２に磁力により引き寄せられ、軸方向Ｘ１に移動する。

【0087】

また、可変素子３１が弾性部材でなる場合には、この際、可動子３は、第１領域ＭＲ１と第２領域ＭＲ２との間の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力（推進力）によっても、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２に第２領域ＭＲ２を引き寄せ、第２領域ＭＲ２を軸方向Ｘ１に移動させる。

【0088】

このようにして、可動子３の第２領域ＭＲ２部分を、固定子２の２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２部分まで移動させて膨張（拡径）させ、固定子２の内周面に接触させる。

【0089】

以上、ソフトアクチュエータ１では、固定子２の注目領域ＥＲ１毎にそれぞれ極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_３１，Ｓ_３２の極性切り替えが行われることで、可動子３の第１領域ＭＲ１を軸方向Ｘ１に沿って２段階で移動させて固定子２の面に接触させた後に、第２領域ＭＲ２を固定子２の面と非接触にして第１領域ＭＲ１に近づけるように軸方向Ｘ１に沿って２段階で移動させ、第２領域ＭＲ２を固定子２の面に接触させる。これにより、ソフトアクチュエータ１では、可動子３が尺取虫状の動作を繰り返し行い、固定子２の面に沿って可動子３を軸方向Ｘ１に移動させてゆくことができる。

【0090】

また、この並進動作第３パターンでは、可動子３の第１領域ＭＲ１を２段階で軸方向Ｘ１へ移動させた後、第２領域ＭＲ２を２段階で軸方向Ｘ１へ移動させ、第１領域ＭＲ１及び第２領域ＭＲ２を段階的に小刻みに移動させてゆくことができる。すなわち、並進動作第３パターンは、上述したように、１ピッチ（１つの極性可変素子２２の領域単位）で伸長と短縮を繰り返す並進動作第１パターンや、ハーフピッチ（１つの極性可変素子２２の半領域単位）で伸長と短縮を繰り返す並進動作第２パターンと異なり、ハーフピッチで２回伸長した後、ハーフピッチで２回短縮する。

【0091】

さらに、可変素子３１が弾性部材でなる場合、この並進動作第３パターンでは、始めに可動子３の第１領域ＭＲ１を２段階で軸方向Ｘ１へ移動させることから、第１領域ＭＲ１及び第２領域ＭＲ２の間にある可変部３５を一段と伸長させることができるため、当該可変部３５による推進力により第２領域ＭＲ２を軸方向Ｘ１に一段と確実に移動させることができる。

【0092】

（３）回転動作
ソフトアクチュエータ１は、固定子２の周面に行列状に配置された極性可変素子２２の極性パターンを制御することで、固定子２の筒内空間に設けた可動子３の外形を所望の形状に変形させてゆき、固定子２の筒内空間で周方向Ｃ１に沿って可動子３を移動させることができる。以下、固定子２の筒内空間において周方向Ｃ１に沿って移動する可動子３の回転動作について説明する。

【0093】

（３－１）回転動作第１パターン
図１４及び図１５は、固定子２の筒内空間において周方向Ｃ１に沿って回転移動する可動子３の回転動作の第１パターン（回転動作第１パターン）を説明するための概略図である。図１４及び図１５では、可動子磁極配列において、軸方向Ｘ１に並んだＮ極部３３ｎ及びＳ極部３４ｓの対を第１領域ＭＣ１の磁極部３２とし、この第１領域ＭＣ１と周方向Ｃ１に隣接し、かつ軸方向Ｘ１に並んだＳ極部３４ｓ及びＮ極部３３ｎの対を第２領域ＭＣ２の磁極部３２と称し、これら第１領域ＭＣ１の磁極部３２（以下、単に第１領域ＭＣ１と称する）と、第２領域ＭＣ２の磁極部３２（以下、単に第２領域ＭＣ２と称する）とに着目して、２行２列に配置された４つの磁極部３２を周方向Ｃ１に移動させる回転動作第１パターンについて説明する。

【0094】

また、固定子磁極配列では、可動子３の第１領域ＭＣ１及び第２領域ＭＣ２の回転動作第１パターンを実現する極性可変素子２２が配置された領域（図中、固定子磁極配列において横点線間の領域）を注目領域ＥＲ２とし、以下、この３行３列に極性可変素子２２が配置された注目領域ＥＲ２に着目して回転動作第１パターン時における極性パターンの変化について説明する。

【0095】

なお、固定子磁極配列の注目領域ＥＲ２は、３行３列に極性可変素子２２が配置された構成とし、移動方向の目標位置を基準として、１行１列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_１１、１行２列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_１２、１行３列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_１３、２行１列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_２１、２行２列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_２２、２行３列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_２３、３行１列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_３１、３行２列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_３２、３行３列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_３３として説明する。

【0096】

因みに、３行目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２，Ｓ_３３は、後述する、並進動作と回転動作を合わせた並進回転動作の説明時に用いるもので、回転動作においては、１行目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３と、２行目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３にのみ着目して以下説明する。すなわち、回転動作第１パターンにおいては、２行２列に配置された磁極部３２を周方向Ｃ１に移動させる基本構成は、２行３列の極性可変素子２２が配置された構成が基本構成となる。

【0097】

回転動作第１パターンでは、チェッカーボード・パターン状に極性が異なる磁極部３２が２行２列に配置された４つの磁極部３２を周方向Ｃ１に移動させる際の注目領域ＥＲ２での励磁方式が、当該注目領域ＥＲ２の極性可変素子２２のうち、移動方向(周方向Ｃ１)に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを常に同時に励磁する２相励磁方式となっている。なお、ここでは、可動子３の動作説明を簡単にするために、２相励磁方式の回転動作第１パターンについて説明するが、本発明はこれに限らない。回転動作第１パターンでは、Ｎを２以上の正の数とした場合、Ｎ行Ｎ列に配置された磁極部３２を周方向Ｃ１に移動させる際の基本構成（Ｎ行（Ｎ+１）列に極性可変素子２２を配置した構成）での励磁方式はＮ相励磁方式となる。

【0098】

始めに、図１４の回転動作第１パターン１に示すように、可動子３の第１領域ＭＣ１の移動方向に位置する、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１を、無極性とする。そして、可動子３の第１領域ＭＣ１と対向する、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２を、第１領域ＭＣ１と異なる極性として、可動子３の第１領域ＭＣ１を磁力により固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２に引き寄せる。これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を膨張（拡径）させ、可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0099】

また、可動子３の第２領域ＭＣ２と対向する、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３を、第２領域ＭＣ２と異なる極性として、可動子３の第２領域ＭＣ２を磁力により固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３に引き寄せる。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を膨張（拡径）させ、可動子３の第２領域ＭＣ２を固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0100】

次に、図１４の回転動作第１パターン２に示すように、固定子２において極性切り替え１を行い、可動子３の第１領域ＭＣ１と対向する、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２を、第１領域ＭＣ１と同じ極性とし、磁力により可動子３の第１領域ＭＣ１を、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２から引き離す。これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0101】

次に、図１４の回転動作第１パターン３に示すように、固定子２において極性切り替え２を行い、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２２を無極性とするとともに、可動子３の第１領域ＭＣ１の移動方向に位置する、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１を、第１領域ＭＣ１と異なる極性とする。

【0102】

これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１は、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１に引き寄せられる磁力（可変素子３１が弾性部材である場合は、移動方向側の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力（推進力）も）により、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１に引き寄せられ、周方向Ｃ１に移動する。これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１部分で膨張させて固定子２の内周面に接触させる（第２極性変更）。

【0103】

なお、可変素子３１が弾性部材である場合、可動子３では、第１領域ＭＣ１が周方向Ｃ１に移動することで、第１領域ＭＣ１と第２領域ＭＣ２とが離れ、これら第１領域ＭＣ１と第２領域ＭＣ２との間の可変部３５が移動方向である周方向Ｃ１に伸長し、移動方向側への推進力が生じた状態になることが望ましい。

【0104】

次に、図１５の回転動作第１パターン４に示すように、固定子２において極性切り替え３を行い、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３を、可動子３の第２領域ＭＣ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２を、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＣ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0105】

次に、図１５の回転動作第１パターン５に示すように、固定子２において極性切り替え４を行い、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３を無極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２の移動方向に位置する、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２を、第２領域ＭＣ２と異なる極性とする。

【0106】

これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２は、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２に引き寄せられる磁力（可変素子３１が弾性部材である場合は、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）により、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２に引き寄せられ、周方向Ｃ１に移動する。可動子３の第２領域ＭＣ２部分は、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２部分で膨張（拡径）し、固定子２の内周面に接触する（第３極性変更）。

【0107】

このようにして、ソフトアクチュエータ１では、固定子２の注目領域ＥＲ２毎にそれぞれ極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３の極性切り替えが行われることで、可動子３の第１領域ＭＣ１を周方向Ｃ１に沿って移動させて固定子２の面に接触させた後に、第２領域ＭＣ２を固定子２の面と非接触にして第１領域ＭＣ１に近づけるように周方向Ｃ１に沿って移動させ、第２領域ＭＣ２を固定子２の面に接触させる。これにより、ソフトアクチュエータ１では、可動子３がこのような尺取虫状の動作を繰り返し行い、固定子２の面に沿って可動子３を周方向Ｃ１に移動（回転）させてゆくことができる。

【0108】

（３－２）回転動作第２パターン
次に、上述した回転動作第１パターンとは異なる、可動子３の回転動作の第２パターン（回転動作第２パターン）について説明する。図１６、図１７及び図１８は、固定子２の筒内空間において周方向Ｃ１に回転する可動子３の回転動作第２パターンを説明するための概略図である。なお、固定子磁極配列、可動子磁極配列、注目領域ＥＲ２、極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３，Ｓ_３１，Ｓ_３２，Ｓ_３３などについては上述した「（３－１）回転動作第１パターン」と同じであるため、ここではその説明は省略する。なお、回転動作第２パターンにおいても、２行２列に配置された磁極部３２を周方向Ｃ１に移動させる基本構成は、２行３列の極性可変素子２２が配置された構成が基本構成となる。

【0109】

回転動作第２パターンでは、チェッカーボード・パターン状に極性が異なる磁極部３２が２行２列に配置された４つの磁極部３２を周方向Ｃ１に移動させる際の注目領域ＥＲ２での励磁方式が、当該注目領域ＥＲ２の極性可変素子２２のうち、移動方向(周方向Ｃ１)に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを同時に励磁する２相励磁方式と、当該移動方向に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相の３つの相を同時に励磁する３相励磁方式とが繰り返される２－３相励磁方式となっている。なお、ここでは、可動子３の動作説明を簡単にするために、２－３相励磁方式の回転動作第２パターンについて説明するが、本発明はこれに限らない。回転動作第２パターンでは、Ｎを２以上の正の数とした場合、Ｎ行Ｎ列に配置された磁極部３２を周方向Ｃ１に移動させる際の基本構成（Ｎ行（Ｎ+１）列に極性可変素子２２を配置した構成）での励磁方式はＮ－（Ｎ＋１）相励磁方式となる(－は、Ｎ相励磁と（Ｎ+１）相励磁とを繰り返すことを示すハイフンである)。

【0110】

図１６の回転動作第２パターン１は、上述した図１４の回転動作第１パターン１と同様の状態であり、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２を、可動子３の第１領域ＭＣ１と異なる極性とし、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３を、可動子３の第２領域ＭＣ２と異なる極性として、可動子３の第１領域ＭＣ１及び第２領域ＭＣ２を、磁力により膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0111】

次に、図１６の回転動作第２パターン２に示すように、固定子２において極性切り替え１を行い、可動子３の第１領域ＭＣ１と対向する、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２を、第１領域ＭＣ１と同じ極性とし、磁力により可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２から引き離す。これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0112】

次に、図１６の回転動作第２パターン３に示すように、固定子２において極性切り替え２を行い、可動子３の回転方向（周方向Ｃ１）に位置する、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１と、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２と、を可動子３の第１領域ＭＣ１と異なる極性とする。

【0113】

これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、移動方向側の可変部３５の復元力も）によって、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１と、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２と、を跨いだ中間領域ＥＲ１２に引き寄せられる。このようにして、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を、固定子２の中間領域ＥＲ１２部分まで移動させ、中間領域ＥＲ１２部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第２極性変更）。

【0114】

なお、可変素子３１を弾性部材とした場合、可動子３では、第１領域ＭＣ１が周方向Ｃ１に移動した際に、第１領域ＭＣ１と第２領域ＭＣ２との間を離して可変部３５を伸長させ、移動方向側への推進力が生じた状態となることが望ましい。

【0115】

次に、図１７の回転動作第２パターン４に示すように、固定子２において極性切り替え３を行い、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３を、可動子３の第２領域ＭＣ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２を、磁力により固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＣ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0116】

次に、図１７の回転動作第２パターン５に示すように、固定子２において極性切り替え４を行い、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３を無極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２の回転方向に位置する、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２を、第２領域ＭＣ２と異なる極性とする。

【0117】

これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２は、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２側に磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力（推進力）も）によって引き寄せられる。この際、可動子３では、第１領域ＭＣ１が固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２と一部領域に位置していることから、第２領域ＭＣ２が、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２と、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３とを跨いだ中間領域ＥＲ１３に位置する。

【0118】

これにより、中間領域ＥＲ１３において、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を、磁力によって固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２の一部領域で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第３極性変更）。なお、このとき、可動子３の第１領域ＭＣ１は、極性が同じ、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２にも位置するが、極性が異なる、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２にも引き寄せられているため、固定子２の内周面と接触した状態を維持する。

【0119】

次に、図１７の回転動作第２パターン６に示すように、固定子２において極性切り替え５を行い、可動子３の第１領域ＭＣ１の回転方向に位置する、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１を、可動子３の第１領域ＭＣ１と同じ極性とする。これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１を、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１から引き離すことで、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0120】

次に、図１８の回転動作第２パターン７に示すように、固定子２において極性切り替え６を行い、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１を、可動子３の第１領域ＭＣ１と異なる極性とし、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３を、可動子３の第２領域ＭＣ２と異なる極性とする。

【0121】

これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２は、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２と、３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３と、を跨いだ中間領域ＥＲ１３で磁力により膨張（拡径）され、固定子２の内周面と接触する。また、可動子３の第１領域ＭＣ１は、伸長していた可変部３５の移動方向側への磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１に引き寄せられ、周方向Ｃ１に移動する。これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる。

【0122】

次に、図１８の回転動作第２パターン８に示すように、固定子２において極性切り替え７を行い、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２と、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３と、を可動子３の第２領域ＭＣ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２を、固定子２の中間領域ＥＲ１３から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＣ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0123】

次に、図１８の回転動作第２パターン９に示すように、固定子２において極性切り替え８を行い、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２を、可動子３の第２領域ＭＣ２と異なる極性とし、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３を無極性とする。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２は、伸長していた可変部３５の移動方向側への磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２に引き寄せられ、周方向Ｃ１に移動する。このようにして、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２部分まで移動させて、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２で膨張（拡径）させ、固定子２の内周面に接触させる。

【0124】

以上、ソフトアクチュエータ１では、固定子２の注目領域ＥＲ２毎にそれぞれ極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３，Ｓ_３１，Ｓ_３２，Ｓ_３３の極性切り替えが行われることで、可動子３の第１領域ＭＣ１を周方向Ｃ１に移動させて固定子２の面に接触させた後に、第２領域ＭＣ２を固定子２の面と非接触にして第１領域ＭＣ１に近づけるように周方向Ｃ１に移動させ、第２領域ＭＣ２を固定子２の面に接触させる。これにより、ソフトアクチュエータ１では、可動子３がこのような尺取虫状の動作を繰り返し行い、固定子２の面に沿って可動子３を周方向Ｃ１に移動（回転）させてゆくことができる。

【0125】

また、この回転動作第２パターンでは、可動子３の第１領域ＭＣ１及び第２領域ＭＣ２を周方向Ｃ１へ移動させる移動量を回転動作第１パターンよりも小さくすることができる。

【0126】

（３－３）回転動作第３パターン
次に、上述した回転動作第１パターン及び回転動作第２パターンとは異なる、可動子３の回転動作の第３パターン（回転動作第３パターン）について説明する。図１９、図２０及び図２１は、固定子２の筒内空間において周方向Ｃ１に移動する可動子３の回転動作第３パターンを説明するための概略図である。なお、固定子磁極配列、可動子磁極配列、注目領域ＥＲ２、極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３，Ｓ_３１，Ｓ_３２，Ｓ_３３などについては上述した「（３－１）回転動作第１パターン」と同じであるため、ここではその説明は省略する。

【0127】

回転動作第３パターンでは、チェッカーボード・パターン状に極性が異なる磁極部３２が２行２列に配置された４つの磁極部３２を周方向Ｃ１に移動させる際の注目領域ＥＲ２での励磁方式が、当該注目領域ＥＲ２の極性可変素子２２のうち、移動方向(周方向Ｃ１)に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを同時に励磁する２相励磁方式と、当該移動方向に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相の３つの相を同時に励磁する３相励磁方式とが繰り返される２－３相励磁方式となっている。なお、ここでは、可動子３の動作説明を簡単にするために、２－３相励磁方式の回転動作第３パターンについて説明するが、本発明はこれに限らない。回転動作第３パターンでは、Ｎを２以上の正の数とした場合、Ｎ行Ｎ列に配置された磁極部３２を周方向Ｃ１に移動させる際の基本構成（Ｎ行（Ｎ+１）列に極性可変素子２２を配置した構成）での励磁方式はＮ－（Ｎ＋１）相励磁方式となる(－は、Ｎ相励磁と（Ｎ+１）相励磁とを繰り返すことを示すハイフンである)。

【0128】

図１９の回転動作第３パターン１は、上述した図１４の回転動作第１パターン１と同様の状態であり、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２を、可動子３の第１領域ＭＣ１と異なる極性とし、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３を、可動子３の第２領域ＭＣ２と異なる極性として、可動子３の第１領域ＭＣ１及び第２領域ＭＣ２を、磁力により膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0129】

次に、図１９の回転動作第３パターン２に示すように、固定子２において極性切り替え１を行い、可動子３の第１領域ＭＣ１と対向する、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２を、第１領域ＭＣ１と同じ極性とし、磁力により可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２から引き離す。これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0130】

次に、図１９の回転動作第３パターン３に示すように、固定子２において極性切り替え２を行い、可動子３の移動方向（周方向Ｃ１）に位置する、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１と、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２と、を可動子３の第１領域ＭＣ１と異なる極性とする。

【0131】

これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、移動方向側の可変部３５の復元力も）によって、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１と、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２と、を跨いだ中間領域ＥＲ１２に引き寄せられる。このようにして、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を、固定子２の周方向Ｃ１側の中間領域ＥＲ１２部分まで移動させ、中間領域ＥＲ１２部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第２極性変更）。

【0132】

なお、可変素子３１が弾性部材である場合、可動子３では、第１領域ＭＣ１が周方向Ｃ１に移動した際に、第１領域ＭＣ１と第２領域ＭＣ２との間を離して可変部３５を伸長させ、移動方向側への推進力が生じた状態になることが望ましい。

【0133】

次に、図２０の回転動作第３パターン４に示すように、固定子２において極性切り替え３を行い、可動子３の第１領域ＭＣ１の回転方向に位置する固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１と、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２と、の両方を可動子３の第１領域ＭＣ１と同じ極性とする。

【0134】

これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１を、固定子２の中間領域ＥＲ１２から引き離すことで、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0135】

次に、図２０の回転動作第３パターン５に示すように、固定子２において極性切り替え４を行い、可動子３の第１領域ＭＣ１の回転方向に位置する固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１を、可動子３の第１領域ＭＣ１と異なる極性とし、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２を無極性とする。

【0136】

これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１は、磁力によって、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１に引き寄せられ、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１まで移動させる。可動子３は、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる。

【0137】

また、可変素子３１が弾性部材である場合には、この際、可動子３の第１領域ＭＣ１と回転方向側に隣接した可変部３５が伸長していることにより生じる、回転方向側への推進力によっても、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を、固定子２の１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１まで移動させるようにしてもよい。

【0138】

次に、図２０の回転動作第３パターン６に示すように、固定子２において極性切り替え５を行い、可動子３の第２領域ＭＣ２が位置している、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３を、可動子３の第２領域ＭＣ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２を、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＣ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0139】

次に、図２１の回転動作第３パターン７に示すように、固定子２において極性切り替え６を行い、可動子３の第２領域ＭＣ２の回転方向に位置する固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２と、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３と、を可動子３の第２領域ＭＣ２と異なる極性とする。

【0140】

これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２は、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２と、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３と、を跨いだ中間領域ＥＲ１３に、磁力によって引き寄せられる。可動子３の第２領域ＭＣ２は、固定子２の中間領域ＥＲ１３部分で膨張（拡径）し、固定子２の内周面に接触する（第３極性変更）。

【0141】

また、この際、可動子３は、第１領域ＭＣ１と第２領域ＭＣ２との間の可変部３５が伸長していたことによる回転方向側への復元力（推進力）によっても、固定子２の中間領域ＥＲ１３に第２領域ＭＣ２が引き寄せられ、第２領域ＭＣ２を周方向Ｃ１に移動させる。

【0142】

次に、図２１の回転動作第３パターン８に示すように、固定子２において極性切り替え７を行い、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２と、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３と、を可動子３の第２領域ＭＣ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２を、固定子２の中間領域ＥＲ１３から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＣ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0143】

次に、図２１の回転動作第３パターン９に示すように、固定子２において極性切り替え８を行い、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２を、可動子３の第２領域ＭＲ２と異なる極性とし、固定子２の３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３を無極性とする。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２は、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２に磁力により引き寄せられ、周方向Ｃ１に移動する。

【0144】

また、可変素子３１が弾性部材である場合には、この際、可動子３は、第１領域ＭＣ１と第２領域ＭＣ２との間の可変部３５が伸長していたことによる回転方向側への復元力（推進力）によっても、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２に第２領域ＭＣ２が引き寄せられ、第２領域ＭＣ２を周方向Ｃ１に移動させる。

【0145】

このようにして、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２部分まで移動させ、固定子２の２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる。

【0146】

【0147】

また、この回転動作第３パターンでは、可動子３の第１領域ＭＣ１を２段階で周方向Ｃ１へ移動させた後、第２領域ＭＣ２を２段階で周方向Ｃ１へ移動させ、第１領域ＭＣ１及び第２領域ＭＣ２を段階的に小刻みに回転させてゆくことができる。すなわち、回転動作第３パターンは、上述したように、１ピッチ（１つの極性可変素子２２の領域単位）で伸長と短縮を繰り返す回転動作第１パターンや、ハーフピッチ（１つの極性可変素子２２の半領域単位）で伸長と短縮を繰り返す回転動作第２パターンと異なり、ハーフピッチで２回伸長した後、ハーフピッチで２回短縮する。

【0148】

さらに、可変素子３１が弾性部材である場合、この回転動作第３パターンでは、始めに可動子３の第１領域ＭＣ１を２段階で周方向Ｃ１へ移動させることから、第１領域ＭＣ１及び第２領域ＭＣ２の間にある可変部３５を一段と伸長させることができるため、当該可変部３５による推進力により第２領域ＭＣ２を周方向Ｃ１に一段と確実に移動させることができる。

【0149】

（４）並進回転動作
ソフトアクチュエータ１は、固定子２の周面に行列状に配置された極性可変素子２２の極性パターンを制御することで、固定子２の筒内空間に設けた可動子３の外形を所望の形状に変形させてゆき、固定子２の筒内空間で、軸方向Ｘ１と周方向Ｃ１との両方向に対して傾斜した斜め方向に沿って可動子３を移動させることができる。以下、固定子２の筒内空間において斜め方向に沿って移動する可動子３の並進回転動作について説明する。

【0150】

（４－１）並進回転動作第１パターン
図２２及び図２３は、固定子２の筒内空間において斜め方向に沿って並進回転移動する可動子３の並進回転動作の第１パターン（並進回転動作第１パターン）を説明するための概略図である。図２２及び図２３では、可動子磁極配列において、軸方向Ｘ１に並んだＮ極部３３ｎ及びＳ極部３４ｓの対を第１領域ＭＣ１の磁極部３２とし、この第１領域ＭＣ１と周方向Ｃ１に隣接し、かつ軸方向Ｘ１に並んだＳ極部３４ｓ及びＮ極部３３ｎの対を第２領域ＭＣ２の磁極部３２と称し、これら第１領域ＭＣ１の磁極部３２（以下、単に第１領域ＭＣ１と称する）と、第２領域ＭＣ２の磁極部３２（以下、単に第２領域ＭＣ２と称する）とに着目して、並進回転動作第１パターンについて説明する。

【0151】

また、固定子磁極配列では、可動子３の第１領域ＭＣ１及び第２領域ＭＣ２の並進回転動作第１パターンを実現する極性可変素子２２が配置された領域（図中、固定子磁極配列において横点線間の領域）を注目領域ＥＲ２とし、以下、この注目領域ＥＲ２に着目して並進回転動作第１パターン時における極性パターンの変化について説明する。

【0152】

なお、固定子磁極配列の注目領域ＥＲ２は、上述した「（３）回転動作」と同様に、３行３列に極性可変素子２２が配置された構成を基本構成とし、移動方向の目標位置を基準として、１行１列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_１１、１行２列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_１２、１行３列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_１３、２行１列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_２１、２行２列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_２２、２行３列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_２３、３行１列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_３１、３行２列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_３２、３行３列目の極性可変素子２２を極性可変素子Ｓ_３３として説明する。

【0153】

並進回転動作第１パターンでは、チェッカーボード・パターン状に極性が異なる磁極部３２が２行２列に配置された４つの磁極部３２を斜め方向（軸方向Ｘ１と周方向Ｃ１との両方向に傾斜した斜め方向）に移動させる際の注目領域ＥＲ２での励磁方式が、当該注目領域ＥＲ２の極性可変素子２２のうち、軸方向Ｘ１及び周方向Ｃ１にそれぞれ並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを励磁する２相励磁方式となっている。なお、ここでは、可動子３の動作説明を簡単にするために、２相励磁方式の並進回転動作第１パターンについて説明するが、本発明はこれに限らない。並進回転動作第１パターンでは、Ｎを２以上の正の数とした場合、Ｎ行Ｎ列に配置された磁極部３２を斜め方向に移動させる際の基本構成（注目領域ＥＲ２であり、（Ｎ+１）行（Ｎ+１）列に極性可変素子２２を配置した構成）での励磁方式はＮ相励磁方式（第１方式とも称する）となる。

【0154】

始めに、図２２の並進回転動作第１パターン１に示すように、可動子３の第１領域ＭＣ１の移動方向に位置する、固定子２の１行１列目及び２行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１を、無極性とする。そして、可動子３の第１領域ＭＣ１と対向する、固定子２の２行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２を、第１領域ＭＣ１と異なる極性として、可動子３の第１領域ＭＣ１を磁力により固定子２の２行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２に引き寄せる。これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を膨張（拡径）させ、可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0155】

また、可動子３の第２領域ＭＣ２と対向する、固定子２の２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３３を、第２領域ＭＣ２と異なる極性として、可動子３の第２領域ＭＣ２を磁力により固定子２の２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３３に引き寄せる。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を膨張（拡径）させ、可動子３の第２領域ＭＣ２を固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0156】

次に、図２２の並進回転動作第１パターン２に示すように、固定子２において極性切り替え１を行い、可動子３の第１領域ＭＣ１と対向する、固定子２の２行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２を、第１領域ＭＣ１と同じ極性とし、磁力により可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の当該極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２から引き離す。これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0157】

次に、図２２の並進回転動作第１パターン３に示すように、固定子２において極性切り替え２を行い、固定子２の２行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２を無極性とするとともに、可動子３の第１領域ＭＣ１の移動方向（ここでは、軸方向Ｘ１と周方向Ｃ１との両方向に対して傾斜した右斜め方向）に位置する、固定子２の１行１列目及び２行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１を、第１領域ＭＣ１と異なる極性とする。

【0158】

これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１は、固定子２の１行１列目及び２行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１に引き寄せられる磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、移動方向側の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力（推進力）も）により、固定子２の当該極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１に引き寄せられ、斜め方向に移動する。これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を、固定子２の１行１列目及び２行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第２極性変更）。

【0159】

可変素子３１が弾性部材である場合、可動子３では、第１領域ＭＣ１が周方向Ｃ１に移動することで、第１領域ＭＣ１と第２領域ＭＣ２とが離れ、これら第１領域ＭＣ１と第２領域ＭＣ２との間の可変部３５が移動方向である周方向Ｃ１に伸長し、移動方向側への推進力が生じた状態になることが望ましい。

【0160】

次に、図２３の並進回転動作第１パターン４に示すように、固定子２において極性切り替え３を行い、固定子２の２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３３を、可動子３の第２領域ＭＣ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２を、固定子２の２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３３から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＣ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0161】

次に、図２３の並進回転動作第１パターン５に示すように、固定子２において極性切り替え４を行い、固定子２の２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３３を無極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２の移動方向である斜め方向に位置する、固定子２の１行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２を、第２領域ＭＣ２と異なる極性とする。

【0162】

これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２は、固定子２の１行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２に引き寄せられる磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）により、固定子２の当該極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２に引き寄せられ、斜め方向に移動する。そして、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を、固定子２の１行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第３極性変更）。

【0163】

このようにして、ソフトアクチュエータ１は、固定子２の注目領域ＥＲ２毎にそれぞれ極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３，Ｓ_３１，Ｓ_３２，Ｓ_３３の極性切り替えが行われることで、可動子３の第１領域ＭＣ１を斜め方向に移動させて固定子２の面に接触させた後に、第２領域ＭＣ２を固定子２の面と非接触にして第１領域ＭＣ１に近づけるように斜め方向に移動させ、第２領域ＭＣ２を固定子２の面に接触させる。これにより、ソフトアクチュエータ１では、可動子３がこのような尺取虫状の動作を繰り返し行い、固定子２の面に沿って可動子３を斜め方向に向けて並進回転させてゆくことができる。

【0164】

（４－２）並進回転動作第２パターン
次に、上述した並進回転動作第１パターンとは異なる、可動子３の並進回転動作の第２パターン（並進回転動作第２パターン）について説明する。図２４、図２５及び図２６は、固定子２の筒内空間において斜め方向（ここでは、軸方向Ｘ１と周方向Ｃ１との両方向に対して傾斜した右斜め方向）に移動する可動子３の並進回転動作第２パターンを説明するための概略図である。なお、固定子磁極配列、可動子磁極配列、注目領域ＥＲ２、極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３，Ｓ_３１，Ｓ_３２，Ｓ_３３などについては上述した「（４－１）並進回転動作第１パターン」と同じであるため、ここではその説明は省略する。

【0165】

並進回転動作第２パターンでは、チェッカーボード・パターン状に極性が異なる磁極部３２が２行２列に配置された４つの磁極部３２を斜め方向に移動させる際の注目領域ＥＲ２での励磁方式が、軸方向Ｘ１への移動時に２相励磁方式となっており、かつ、周方向Ｃ１への移動時に２－３相励磁方式となっている。すなわち、軸方向Ｘ１への移動時は、注目領域ＥＲ２の極性可変素子２２のうち、軸方向Ｘ１に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを同時に励磁する２相励磁方式となっている。周方向Ｃ１への移動時は、注目領域ＥＲ２の極性可変素子２２のうち、周方向Ｃ１に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを同時に励磁する２相励磁方式と、周方向Ｃ１に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相の３つの相を同時に励磁する３相励磁方式とが繰り返される２－３相励磁方式となっている。

【0166】

なお、ここでは、可動子３の動作説明を簡単にするために、軸方向Ｘ１への移動時に２相励磁方式とし周方向Ｃ１への移動時に２－３相励磁方式の並進回転動作第２パターンについて説明するが、本発明はこれに限らない。並進回転動作第２パターンでは、Ｎを２以上の正の数とした場合、Ｎ行Ｎ列に配置された磁極部３２を斜め方向に移動させる際の基本構成（（Ｎ+１）行（Ｎ+１）列に極性可変素子２２を配置した構成）での励磁方式は、軸方向Ｘ１への移動時にＮ相励磁方式となり、周方向Ｃ１への移動時にＮ相励磁方式と（Ｎ+１）相励磁方式とが繰り返されるＮ－（Ｎ＋１）相励磁方式（第２方式とも称する）となる(－は、Ｎ相励磁と（Ｎ+１）相励磁とを繰り返すことを示すハイフンである)。

【0167】

図２４の並進回転動作第２パターン１は、上述した図２２の並進回転動作第１パターン１と同様の状態であり、固定子２の２行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２を、可動子３の第１領域ＭＣ１と異なる極性とし、固定子２の２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３３を、第２領域ＭＣ２と異なる極性として、可動子３の第１領域ＭＣ１及び第２領域ＭＣ２を、磁力により膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0168】

次に、図２４の並進回転動作第２パターン２に示すように、固定子２において極性切り替え１を行い、可動子３の第１領域ＭＣ１と対向する、固定子２の２行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２を、第１領域ＭＣ１と同じ極性とし、磁力により可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の当該極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２から引き離す。これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0169】

次に、図２４の並進回転動作第２パターン３に示すように、固定子２において極性切り替え２を行い、固定子２の２行２列目の極性可変素子Ｓ_２２を無極性とし、可動子３の第１領域ＭＣ１の移動方向に位置する、固定子２の１行１列目及び１行２列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２と、固定子２の３行１列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２とを、第１領域ＭＣ１と異なる極性とする。

【0170】

これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１における一方の磁極部３２（ここでは、Ｎ極部３３ｎ）は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、移動方向側の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力（推進力）も）によって、固定子２の１行１列目及び１行２列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２を跨いだ中間領域ＥＲ１５に引き寄せられ、可動子３の第１領域ＭＣ１における他方の磁極部３２（ここでは、Ｓ極部３４ｓ）も、固定子２の３行１列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２を跨いだ中間領域ＥＲ１６に引き寄せられる。

【0171】

このようにして、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を、斜め方向に位置する固定子２の中間領域ＥＲ１５，ＥＲ１６部分まで移動させ、中間領域ＥＲ１５，ＥＲ１６部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第２極性変更）。

【0172】

なお、可変素子３１が弾性部材である場合、可動子３では、第１領域ＭＣ１が斜め方向に移動した際に、第１領域ＭＣ１と第２領域ＭＣ２との間を離して可変部３５を伸長させ、移動方向である斜め方向側への推進力が生じた状態になることが望ましい。

【0173】

次に、図２５の並進回転動作第２パターン４に示すように、固定子２において極性切り替え３を行い、固定子２の２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３３を、可動子３の第２領域ＭＣ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２を、磁力により固定子２の２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３３から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＣ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0174】

次に、図２５の並進回転動作第２パターン５に示すように、固定子２において極性切り替え４を行い、固定子２の２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３３を無極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２の移動方向に位置する、固定子２の１行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_３２を、第２領域ＭＣ２と異なる極性とする。

【0175】

これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２における一方の磁極部３２（ここでは、Ｓ極部３４ｓ）は、伸長していた可変部３５の移動方向側への復元力と磁力とによって、極性が異なる１行２列目の極性可変素子Ｓ_１２に引き寄せられる。この際、固定子２の１行２列目の極性可変素子Ｓ_１２の一部領域には、可動子３の第１領域ＭＣ１の一部領域が位置していることから、可動子３の第２領域ＭＣ２は、固定子２の１行２列目及び１行３列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_１３を跨いだ中間領域ＥＲ１７に位置する。

【0176】

同様に、可動子３の第２領域ＭＣ２における他方の磁極部３２（ここでは、Ｎ極部３３ｎ）は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、極性が異なる３行２列目の極性可変素子Ｓ_３２に引き寄せられる。この際、固定子２の３行２列目の極性可変素子Ｓ_３２の一部領域には、可動子３の第１領域ＭＣ１の一部領域が位置していることから、可動子３の第２領域ＭＣ２は、固定子２の３行２列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３２，Ｓ_３３を跨いだ中間領域ＥＲ１８に位置する。

【0177】

これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を、磁力によって固定子２の１行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_３２の一部領域でそれぞれ膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第３極性変更）。なお、このとき、可動子３の第１領域ＭＣ１は、極性が同じ、固定子２の１行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_３２にも位置するが、極性が異なる、固定子２の１行１列目及び３行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_３１にも磁力により引き寄せられているため、固定子２の内周面と接触した状態を維持する。

【0178】

次に、図２５の並進回転動作第２パターン６に示すように、固定子２において極性切り替え５を行い、可動子３の第１領域ＭＣ１が位置する中間領域ＥＲ１５，ＥＲ１６内にある、固定子２の１行１列目及び３行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_３１を、可動子３の第１領域ＭＣ１と同じ極性とする。また、極性切り替え５では、固定子２の１行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_３２を無極性とする。さらに、極性切り替え５では、可動子３の第２領域ＭＣ２が位置する中間領域ＥＲ１７，ＥＲ１８内にある、固定子２の１行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_３３を、可動子３の第２領域ＭＣ２と異なる極性とする。

【0179】

これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１を、固定子２の１行１列目及び３行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_３１の一部領域から引き離すことで、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0180】

また、可動子３の第２領域ＭＣ２を、固定子２の１行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_３３の一部領域に引き寄せ、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を膨張（拡径）させ、可動子３の第２領域ＭＣ２を固定子２の内周面と接触させる。

【0181】

次に、図２６の並進回転動作第２パターン７に示すように、固定子２において極性切り替え６を行い、固定子２の１行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_３２を、可動子３の第２領域ＭＣ２と異なる極性とし、固定子２の１行１列目及び２行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１を、可動子３の第１領域ＭＣ１と異なる極性とする。

【0182】

これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２は、固定子２の中間領域ＥＲ１７，ＥＲ１８で磁力により膨張（拡径）され、固定子２の内周面と接触する。また、可動子３の第１領域ＭＣ１は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の１行１列目及び２行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１に引き寄せられ、右斜め方向に移動する。これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を、固定子２の１行１列目及び２行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１部分で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる。

【0183】

次に、図２６の並進回転動作第２パターン８に示すように、固定子２において極性切り替え７を行い、固定子２の１行２列目及び１行３列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_１３と、固定子２の３行２列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３２，Ｓ_３３と、を可動子３の第２領域ＭＣ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２を、固定子２の中間領域ＥＲ１７，ＥＲ１８から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＣ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0184】

次に、図２６の回転動作第２パターン９に示すように、固定子２において極性切り替え８を行い、固定子２の１行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２を、可動子３の第２領域ＭＣ２と異なる極性とし、固定子２の１行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_３３を無極性とする。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の１行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２に引き寄せられ、右斜め方向に移動する。このようにして、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を、固定子２の１行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２部分まで移動させて、固定子２の１行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２で膨張（拡径）させ、固定子２の内周面に接触させる。

【0185】

以上、ソフトアクチュエータ１では、固定子２の注目領域ＥＲ２毎にそれぞれ極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３，Ｓ_３１，Ｓ_３２，Ｓ_３３の極性切り替えが行われることで、可動子３の第１領域ＭＣ１を斜め方向に移動させて固定子２の面に接触させた後に、第２領域ＭＣ２を固定子２の面と非接触にして第１領域ＭＣ１に近づけるように斜め方向に移動させ、第２領域ＭＣ２を固定子２の面に接触させる。これにより、ソフトアクチュエータ１では、可動子３がこのような尺取虫状の動作を繰り返し行い、固定子２の面に沿って可動子３を斜め方向に並進回転させてゆくことができる。

【0186】

また、この並進回転動作第２パターンでは、可動子３の第１領域ＭＣ１及び第２領域ＭＣ２を斜め方向へ移動させる移動量を並進回転動作第１パターンよりも小さくすることができる。

【0187】

（４－３）並進回転動作第３パターン
次に、上述した並進回転動作第１パターン及び並進回転動作第２パターンとは異なる、可動子３の並進回転動作の第３パターン（並進回転動作第３パターン）について説明する。図２７、図２８及び図２９は、固定子２の筒内空間において斜め方向（ここでは、軸方向Ｘ１と周方向Ｃ１との両方向に対して傾斜した右斜め方向）に移動する可動子３の並進回転動作第３パターンを説明するための概略図である。なお、固定子磁極配列、可動子磁極配列、注目領域ＥＲ２、極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３，Ｓ_３１，Ｓ_３２，Ｓ_３３などについては上述した「（４－１）並進回転動作第１パターン」と同じであるため、ここではその説明は省略する。

【0188】

並進回転動作第３パターンでは、チェッカーボード・パターン状に極性が異なる磁極部３２が２行２列に配置された４つの磁極部３２を斜め方向に移動させる際の注目領域ＥＲ２での励磁方式が、軸方向Ｘ１への移動時に２相励磁方式となっており、かつ、周方向Ｃ１への移動時に２－３相励磁方式となっている。すなわち、軸方向Ｘ１への移動時は、注目領域ＥＲ２の極性可変素子２２のうち、軸方向Ｘ１に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを同時に励磁する２相励磁方式となっている。周方向Ｃ１への移動時は、注目領域ＥＲ２の極性可変素子２２のうち、周方向Ｃ１に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを同時に励磁する２相励磁方式と、周方向Ｃ１に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相の３つの相を同時に励磁する３相励磁方式とが繰り返される２－３相励磁方式となっている。

【0189】

なお、ここでは、可動子３の動作説明を簡単にするために、軸方向Ｘ１への移動時に２相励磁方式とし、周方向Ｃ１への移動時に２－３相励磁方式とする並進回転動作第３パターンについて説明するが、本発明はこれに限らない。並進回転動作第３パターンでは、Ｎを２以上の正の数とした場合、Ｎ行Ｎ列に配置された磁極部３２を斜め方向に移動させる際の基本構成（（Ｎ+１）行（Ｎ+１）列に極性可変素子２２を配置した構成）での励磁方式は、軸方向Ｘ１への移動時にＮ相励磁方式となり、かつ、周方向Ｃ１への移動時にＮ相励磁方式と（Ｎ+１）相励磁方式とが繰り返されるＮ－（Ｎ＋１）相励磁方式（第２方式）となる(－は、Ｎ相励磁と（Ｎ+１）相励磁とを繰り返すことを示すハイフンである)。

【0190】

図２７の並進回転動作第３パターン１は、上述した図２２の並進回転動作第１パターン１と同様の状態であり、固定子２の２行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２を、可動子３の第１領域ＭＣ１と異なる極性とし、固定子２の２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３３を、第２領域ＭＣ２と異なる極性として、可動子３の第１領域ＭＣ１及び第２領域ＭＣ２を、磁力により膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0191】

次に、図２７の並進回転動作第３パターン２に示すように、固定子２において極性切り替え１を行い、可動子３の第１領域ＭＣ１と対向する、固定子２の２行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２を、第１領域ＭＣ１と同じ極性とし、磁力により可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の当該極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２から引き離して、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0192】

次に、図２７の並進回転動作第３パターン３に示すように、固定子２において極性切り替え２を行い、固定子２の２行２列目の極性可変素子Ｓ_２２を無極性とし、可動子３の第１領域ＭＣ１の移動方向に位置する、固定子２の１行１列目及び１行２列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２と、固定子２の３行１列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２とを、第１領域ＭＣ１と異なる極性とする。

【0193】

【0194】

このようにして、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を、斜め方向に位置する固定子２の中間領域ＥＲ１５，ＥＲ１６部分まで移動させ、中間領域ＥＲ１５，ＥＲ１６の一部領域で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第２極性変更）。

【0195】

【0196】

次に、図２８の並進回転動作第３パターン４に示すように、固定子２において極性切り替え３を行い、固定子２の１行１列目及び１行２列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２と、固定子２の３行１列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３２と、をそれぞれ可動子３の第１領域ＭＣ１と同じ極性とし、可動子３の第１領域ＭＣ１を、磁力により固定子２の中間領域ＥＲ１５，ＥＲ１６から引き離す。これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＣ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0197】

次に、図２８の並進回転動作第３パターン５に示すように、固定子２において極性切り替え４を行い、固定子２の１行２列目、３行１列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_３１，Ｓ_３２を無極性とし、可動子３の第１領域ＭＣ１の移動方向に位置する、固定子２の１行１列目及び２行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１を、第１領域ＭＣ１と異なる極性とする。

【0198】

これにより、可動子３の第１領域ＭＣ１は、磁力によって、固定子２の１行１列目及び２行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１に引き寄せられ、固定子２の１行１列目及び２行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１まで移動する。可動子３は、固定子２の１行１列目及び２行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１部分で膨張（拡径）して固定子２の内周面に接触する。

【0199】

次に、図２８の並進回転動作第３パターン６に示すように、固定子２において極性切り替え５を行い、可動子３の第２領域ＭＣ２が位置している、固定子２の２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３３を、可動子３の第２領域ＭＣ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２を、固定子２の２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３３から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＣ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0200】

次に、図２９の並進回転動作第３パターン７に示すように、固定子２において極性切り替え６を行い、固定子２の２行３列目の極性可変素子Ｓ_２３を無極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２の移動方向に位置する、固定子２の１行２列目及び１行３列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_１３と、固定子２の３行２列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３２，Ｓ_３３とを、第２領域ＭＣ２と異なる極性とする。

【0201】

これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２における一方の磁極部３２（ここでは、Ｓ極部３４ｓ）は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の１行２列目及び１行３列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_１３を跨いだ中間領域ＥＲ１７に引き寄せられ、可動子３の第２領域ＭＣ２における他方の磁極部３２（ここでは、Ｎ極部３３ｎ）も、固定子２の３行２列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３２，Ｓ_３３を跨いだ中間領域ＥＲ１８に引き寄せられる。

【0202】

このようにして、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を、斜め方向に位置する固定子２の中間領域ＥＲ１７，ＥＲ１８部分まで移動させ、中間領域ＥＲ１７，ＥＲ１８の一部領域で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第３極性変更）。

【0203】

次に、図２９の並進回転動作第３パターン８に示すように、固定子２において極性切り替え７を行い、固定子２の１行２列目及び１行３列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_１３と、固定子２の３行２列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３２，Ｓ_３３と、を可動子３の第２領域ＭＣ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２を、固定子２の中間領域ＥＲ１７，ＥＲ１８から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＣ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0204】

次に、図２９の並進回転動作第３パターン９に示すように、固定子２において極性切り替え８を行い、固定子２の１行３列目、３行２列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_３２，Ｓ_３３を無極性とし、可動子３の第２領域ＭＣ２の移動方向に位置する、固定子２の１行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２を、第２領域ＭＣ２と異なる極性とする。

【0205】

これにより、可動子３の第２領域ＭＣ２は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の１行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２に引き寄せられ、固定子２の１行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２まで移動する。可動子３は、固定子２の１行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２部分で膨張（拡径）して固定子２の内周面に接触する。

【0206】

【0207】

また、この並進回転動作第３パターンでは、可動子３の第１領域ＭＣ１を２段階で斜め方向へ移動させた後、第２領域ＭＣ２を２段階で斜め方向へ移動させ、第１領域ＭＣ１及び第２領域ＭＣ２を段階的に小刻みに回転させてゆくことができる。すなわち、並進回転動作第３パターンは、上述したように、１ピッチ（１つの極性可変素子２２の領域単位）で伸長と短縮を繰り返す並進回転動作第１パターンや、ハーフピッチ（１つの極性可変素子２２の半領域単位）で伸長と短縮を繰り返す並進回転動作第２パターンと異なり、ハーフピッチで２回伸長した後、ハーフピッチで２回短縮する。

【0208】

可変素子３１が弾性部材である場合、この並進回転動作第３パターンでは、始めに可動子３の第１領域ＭＣ１を２段階で斜め方向へ移動させることから、第１領域ＭＣ１及び第２領域ＭＣ２の間にある可変部３５を一段と伸長させることができるため、当該可変部３５による推進力により第２領域ＭＣ２を斜め方向に一段と確実に移動させることができる。

【0209】

（４－４）並進回転動作第４パターン
次に、上述した並進回転動作第１パターンから並進回転動作第３パターンとは異なる、可動子３の並進回転動作の第４パターン（並進回転動作第４パターン）について説明する。図３０、図３１及び図３２は、固定子２の筒内空間において斜め方向（ここでは、軸方向Ｘ１と周方向Ｃ１との両方向に対して傾斜した右斜め方向）に移動する可動子３の並進回転動作第４パターンを説明するための概略図である。なお、固定子磁極配列、可動子磁極配列、注目領域ＥＲ２、極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３，Ｓ_３１，Ｓ_３２，Ｓ_３３などについては上述した「（４－１）並進回転動作第１パターン」と同じであるため、ここではその説明は省略する。

【0210】

並進回転動作第４パターンでは、チェッカーボード・パターン状に極性が異なる磁極部３２が２行２列に配置された４つの磁極部３２を斜め方向に移動させる際の注目領域ＥＲ２での励磁方式が、軸方向Ｘ１への移動時に２－３相励磁方式となっており、かつ、周方向Ｃ１への移動時に２相励磁方式となっている。すなわち、軸方向Ｘ１への移動時は、注目領域ＥＲ２の極性可変素子２２のうち、軸方向Ｘ１に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを同時に励磁する２相励磁方式と、軸方向Ｘ１に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相の３つの相を同時に励磁する３相励磁方式とが繰り返される２－３相励磁方式となっている。周方向Ｃ１への移動時は、注目領域ＥＲ２の極性可変素子２２のうち、周方向Ｃ１に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを同時に励磁する２相励磁方式となっている。

【0211】

なお、ここでは、可動子３の動作説明を簡単にするために、軸方向Ｘ１への移動時に２－３相励磁方式とし周方向Ｃ１への移動時に２相励磁方式の並進回転動作第４パターンについて説明するが、本発明はこれに限らない。並進回転動作第４パターンでは、Ｎを２以上の正の数とした場合、Ｎ行Ｎ列に配置された磁極部３２を斜め方向に移動させる際の基本構成（（Ｎ+１）行（Ｎ+１）列に極性可変素子２２を配置した構成）での励磁方式は、軸方向Ｘ１への移動時にＮ相励磁方式と（Ｎ+１）相励磁方式とが繰り返されるＮ－（Ｎ＋１）相励磁方式となり、周方向Ｃ１への移動時にＮ相励磁方式（第３方式とも称する）となる(－は、Ｎ相励磁と（Ｎ+１）相励磁とを繰り返すことを示すハイフンである)。

【0212】

図３０の並進回転動作第４パターン１は、上述した図２２の並進回転動作第１パターン１と同様の状態であり、固定子２の２行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_２３を、可動子３の第１領域ＭＲ１と異なる極性とし、固定子２の３行２列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３２，Ｓ_３３を、第２領域ＭＲ２と異なる極性として、可動子３の第１領域ＭＲ１及び第２領域ＭＲ２を、磁力により膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0213】

次に、図３０の並進回転動作第４パターン２に示すように、固定子２において極性切り替え１を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１と対向する、固定子２の２行２列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_２３を、第１領域ＭＲ１と同じ極性とし、磁力により可動子３の第１領域ＭＲ１を固定子２の当該極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_２３から引き離して、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＲ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0214】

次に、図３０の並進回転動作第４パターン３に示すように、固定子２において極性切り替え２を行い、固定子２の２行２列目の極性可変素子Ｓ_２２を無極性とし、可動子３の第１領域ＭＲ１の移動方向に位置する、固定子２の１行１列目及び２行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１と、固定子２の１行３列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３とを、第１領域ＭＲ１と異なる極性とする。

【0215】

これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２（ここでは、Ｎ極部３３ｎ）は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、移動方向側の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力（推進力）も）によって、固定子２の１行１列目及び２行１列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１を跨いだ中間領域ＥＲ２１に引き寄せられ、可動子３の第１領域ＭＲ１における他方の磁極部３２（ここでは、Ｓ極部３４ｓ）も、固定子２の１行３列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３を跨いだ中間領域ＥＲ２０に引き寄せられる。

【0216】

このようにして、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を、斜め方向に位置する固定子２の中間領域ＥＲ２０，ＥＲ２１部分まで移動させ、中間領域ＥＲ２０，ＥＲ２１で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第２極性変更）。

【0217】

なお、このとき、可動子３の第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２(Ｎ極部３３ｎ)は、固定子２の１行１列目、２行１列目、１行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１，Ｓ_１２，Ｓ_２２を跨るように配置される。また、可動子３の第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２(Ｓ極部３４ｓ)は、固定子２の１行２列目、２行２列目、１行３列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２，Ｓ_１３，Ｓ_２３を跨るように配置される。

【0218】

第１領域ＭＲ１の一方のＮ極部３３ｎは、周方向Ｃ１における一端側半領域が、極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１を跨いだ中間領域ＥＲ２１に引き寄せられて接触し、また、第１領域ＭＲ１の他方のＳ極部３４ｓは、周方向Ｃ１における他端側半領域が、極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_２３を跨いだ中間領域ＥＲ２０に引き寄せられ接触する。

【0219】

なお、可変素子３１が弾性部材である場合、可動子３では、第１領域ＭＲ１が斜め方向に移動した際に、第１領域ＭＲ１と第２領域ＭＲ２との間を離して可変部３５を伸長させ、移動方向である斜め方向側への推進力が生じた状態になることが望ましい。

【0220】

次に、図３１の並進回転動作第４パターン４に示すように、固定子２において極性切り替え３を行い、固定子２の３行２列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３２，Ｓ_３３をそれぞれ可動子３の第２領域ＭＲ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２を、磁力により固定子２の極性可変素子Ｓ_３２，Ｓ_３３から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＲ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0221】

次に、図３１の並進回転動作第４パターン５に示すように、固定子２において極性切り替え４を行い、可動子３の第２領域ＭＲ２が対向配置されていた、固定子２の３行２列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３２，Ｓ_３３を無極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２の移動方向に位置する、固定子２の２行１列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２３を、第２領域ＭＲ２と異なる極性とする。

【0222】

これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の２行１列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２３に引き寄せられ、当該極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２３の一部領域ＥＲ２３，ＥＲ２２まで移動し、第１領域ＭＲ１に近づいた状態となる。可動子３は、固定子２の２行１列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２３の一部領域ＥＲ２３，ＥＲ２２で膨張（拡径）して固定子２の内周面に接触する。

【0223】

なお、このとき、可動子３の第２領域ＭＲ２における一方の磁極部３２(ここでは、Ｓ極部３４ｓ)は、固定子２の２行１列目、３行１列目、２行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_３１，Ｓ_２２，Ｓ_３２を跨るように配置される。これにより、固定子２の２行１列目の極性可変素子Ｓ_２１には、当該極性可変素子Ｓ_２１と極性が同じ、可動子３の第１領域ＭＲ１における磁極部３２(Ｎ極部３３ｎ)の一部領域が配置されるとともに、当該極性可変素子Ｓ_２１と極性が異なる、可動子３の第２領域ＭＲ２における磁極部３２（ここでは、Ｓ極部３４ｓ）の一部領域が配置される。

【0224】

可動子３の第１領域ＭＲ１におけるＮ極部３３ｎは、対向配置されている２行１列目の極性可変素子Ｓ_２１の極性と同じであるものの、当該の極性可変素子Ｓ_２１の上部に位置する１行１列目の極性可変素子Ｓ_１１の極性と異なることから、当該極性可変素子Ｓ_１１に引き寄せられた状態となり得る。

【0225】

また、このとき、可動子３の第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２(ここでは、Ｎ極部３３ｎ)は、固定子２の２行２列目、３行２列目、２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２，Ｓ_２３，Ｓ_３３を跨るように配置される。このように、固定子２の２行３列目の極性可変素子Ｓ_２３には、当該極性可変素子Ｓ_２３と極性が同じ、可動子３の第１領域ＭＲ１における磁極部３２(Ｓ極部３４ｓ)の一部領域が配置されるとともに、当該極性可変素子Ｓ_２３と極性が異なる、可動子３の第２領域ＭＲ２における磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）の一部領域が配置される。

【0226】

可動子３の第１領域ＭＲ１におけるＳ極部３４ｓは、対向配置されている２行３列目の極性可変素子Ｓ_２３の極性と同じであるものの、当該の極性可変素子Ｓ_２３の上部に位置する１行３列目の極性可変素子Ｓ_１３の極性と異なることから、当該極性可変素子Ｓ_１３に引き寄せられた状態となり得る。

【0227】

次に、図３１の並進回転動作第４パターン６に示すように、固定子２において極性切り替え５を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１の一部領域と第２領域ＭＲ２の一部領域とがそれぞれ位置している、固定子２の２行１列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２３を無極性とする。また、並進回転動作第４パターン６では、極性切り替え５を行い、可動子３の第２領域ＭＲ２の一部領域が位置している、固定子２の３行１列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３３を、可動子３の第２領域ＭＲ２と異なる極性とする。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２は、磁力によって固定子２の３行１列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３３の一部領域ＥＲ２５，ＥＲ２４にそれぞれ引き寄せられ、当該極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３３の一部領域ＥＲ２５，ＥＲ２４で膨張（拡径）して固定子２の内周面に接触する。

【0228】

また、並進回転動作第４パターン６では、極性切り替え５を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１の一部領域が位置している、固定子２の１行１列目及び１行３列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１３を、可動子３の第１領域ＭＲ１と同じ極性とし、可動子３の第１領域ＭＲ１を、固定子２の１行１列目及び１行３列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１３から引き離す。これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＲ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0229】

次に、図３２の並進回転動作第４パターン７に示すように、固定子２において極性切り替え６を行い、可動子３の第２領域ＭＲ２の一部領域が位置している、固定子２の２行１列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２３を、可動子３の第２領域ＭＲ２と異なる極性とする。極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３３の磁力により極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_３３の一部領域ＥＲ２５，ＥＲ２４に引き寄せられている可動子３の第２領域ＭＲ２は、磁力によって固定子２の２行１列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２３の一部領域ＥＲ２７，ＥＲ２６にも引き寄せられ、膨張（拡径）して固定子２の内周面に接触する。

【0230】

また、この際、可動子３の第１領域ＭＲ１は、固定子２の２行１列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２３とは極性が同じになることから、磁力によって極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２３から引き離され、収縮（縮径）して固定子２の内周面から離れる。

【0231】

これに加えて、並進回転動作第４パターン７では、固定子２の極性切り替え６として、固定子２の１行３列目の極性可変素子Ｓ_１３を無極性とし、可動子３の第１領域ＭＲ１の移動方向に位置する、固定子２の１行１列目及び１行２列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２を、第１領域ＭＲ１と異なる極性とする。

【0232】

これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、移動方向側の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の１行１列目及び１行２列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２に引き寄せられる。可動子３の第１領域ＭＲ１は、斜め方向に位置する固定子２の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２部分まで移動して第２領域ＭＲ２から遠ざかり、当該極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２で膨張（拡径）して固定子２の内周面に接触する（第３極性変更）。

【0233】

なお、可変素子３１が弾性部材である場合、可動子３では、第１領域ＭＲ１が斜め方向に移動した際に、第１領域ＭＲ１と第２領域ＭＲ２との間を離して可変部３５を伸長させることから、移動方向である斜め方向側への推進力が生じた状態になることが望ましい。

【0234】

次に、図３２の並進回転動作第４パターン８に示すように、固定子２において極性切り替え７を行い、固定子２の２行１列目、３行１列目、２行３列目、及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_３１，Ｓ_２３，Ｓ_３３をそれぞれ可動子３の第２領域ＭＲ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２を、固定子２の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_３１，Ｓ_２３，Ｓ_３３から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＲ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0235】

次に、図３２の並進回転動作第４パターン９に示すように、固定子２において極性切り替え８を行い、固定子２の３行１列目、２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_２３，Ｓ_３３を無極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２の移動方向に位置する、固定子２の２行１列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２を、第２領域ＭＲ２と異なる極性とする。

【0236】

これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の２行１列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２に引き寄せられ、固定子２の２行１列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２まで移動する。可動子３は、固定子２の２行１列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２部分で膨張（拡径）して固定子２の内周面に接触する。

【0237】

以上、ソフトアクチュエータ１では、固定子２の注目領域ＥＲ２毎にそれぞれ極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３，Ｓ_３１，Ｓ_３２，Ｓ_３３の極性切り替えが行われることで、可動子３の第１領域ＭＲ１を斜め方向に移動させて固定子２の面に接触させた後に、第２領域ＭＲ２を固定子２の面と非接触にして第１領域ＭＣ１に近づけるように斜め方向に移動させ、第２領域ＭＲ２を固定子２の面に接触させる。これにより、ソフトアクチュエータ１では、可動子３がこのような尺取虫状の動作を繰り返し行い、固定子２の面に沿って可動子３を斜め方向に並進回転させてゆくことができる。

【0238】

（４－５）並進回転動作第５パターン
次に、上述した並進回転動作第１パターンから並進回転動作第４パターンとは異なる、可動子３の並進回転動作の第５パターン（並進回転動作第５パターン）について説明する。図３０、図３３及び図３４は、固定子２の筒内空間において斜め方向（ここでは、軸方向Ｘ１と周方向Ｃ１との両方向に対して傾斜した右斜め方向）に移動する可動子３の並進回転動作第５パターンを説明するための概略図である。なお、固定子磁極配列、可動子磁極配列、注目領域ＥＲ２、極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３，Ｓ_３１，Ｓ_３２，Ｓ_３３などについては上述した「（４－１）並進回転動作第１パターン」と同じであるため、ここではその説明は省略する。

【0239】

並進回転動作第５パターンでは、チェッカーボード・パターン状に極性が異なる磁極部３２が２行２列に配置された４つの磁極部３２を斜め方向に移動させる際の注目領域ＥＲ２での励磁方式が、軸方向Ｘ１への移動時に２－３相励磁方式となっており、かつ、周方向Ｃ１への移動時に２相励磁方式となっている。すなわち、軸方向Ｘ１への移動時は、注目領域ＥＲ２の極性可変素子２２のうち、軸方向Ｘ１に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを同時に励磁する２相励磁方式と、軸方向Ｘ１に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相の３つの相を同時に励磁する３相励磁方式とが繰り返される２－３相励磁方式となっている。周方向Ｃ１への移動時は、注目領域ＥＲ２の極性可変素子２２のうち、周方向Ｃ１に並ぶ所定の第１相と第２相と第３相のうちの２つの相だけを同時に励磁する２相励磁方式となっている。

【0240】

なお、ここでは、可動子３の動作説明を簡単にするために、軸方向Ｘ１への移動時に２－３相励磁方式とし周方向Ｃ１への移動時に２相励磁方式の並進回転動作第５パターンについて説明するが、本発明はこれに限らない。並進回転動作第５パターンでは、Ｎを２以上の正の数とした場合、Ｎ行Ｎ列に配置された磁極部３２を斜め方向に移動させる際の基本構成（（Ｎ+１）行（Ｎ+１）列に極性可変素子２２を配置した構成）での励磁方式は、軸方向Ｘ１への移動時にＮ相励磁方式と（Ｎ+１）相励磁方式とが繰り返されるＮ－（Ｎ＋１）相励磁方式となり、周方向Ｃ１への移動時にＮ相励磁方式（第３方式とも称する）となる(－は、Ｎ相励磁と（Ｎ+１）相励磁とを繰り返すことを示すハイフンである)。

【0241】

この並進回転動作第５パターンでは、並進回転動作第５パターン１から並進回転動作第５パターン３までが、図３０において説明した並進回転動作第４パターン１から並進回転動作第４パターン３と同じであることから、ここではその説明は省略する。この場合、並進回転動作第５パターンは、並進回転動作第５パターン１から並進回転動作第５パターン３として、上述した図３０の並進回転動作第４パターン１から並進回転動作第４パターン３と同様の状態になった後、図３３に示すように、極性切り替え３が行われて並進回転動作第５パターン４の状態となる。

【0242】

図３３の並進回転動作第５パターン４では、固定子２において極性切り替え３を行い、固定子２の１行１列目、２行１列目、１行３列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１，Ｓ_１３，Ｓ_２３をそれぞれ可動子３の第１領域ＭＲ１と同じ極性とし、可動子３の第１領域ＭＲ１を、磁力により固定子２の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１，Ｓ_１３，Ｓ_２３から引き離す。これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第１領域ＭＲ１を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0243】

次に、図３３の並進回転動作第５パターン５に示すように、固定子２において極性切り替え４を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１が対向配置されていた、固定子２の２行１列目、１行３列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_１３，Ｓ_２３を無極性とし、可動子３の第１領域ＭＲ１の移動方向に位置する、固定子２の１行１列目及び１行２列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２を、第１領域ＭＲ１と異なる極性とする。

【0244】

これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１は、磁力によって、固定子２の１行１列目及び１行２列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２に引き寄せられ、当該極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２まで移動する。可動子３は、固定子２の１行１列目及び１行２列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２で膨張（拡径）して固定子２の内周面に接触する。

【0245】

なお、可変素子３１が弾性部材である場合、可動子３では、第１領域ＭＲ１が斜め方向に移動した際に、第１領域ＭＲ１と第２領域ＭＲ２との間を一段と離して可変部３５をさらに伸長させることから、移動方向である斜め方向側への推進力が一段と生じた状態になることが望ましい。

【0246】

次に、図３３の並進回転動作第５パターン６に示すように、固定子２において極性切り替え５を行い、可動子３の第２領域ＭＲ２が位置している、固定子２の３行２列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３２，Ｓ_３３を、可動子３の第２領域ＭＲ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２を、固定子２の３行２列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３２，Ｓ_３３から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２は、収縮（縮径）し、可動子３の第２領域ＭＲ２を固定子２の内周面と非接触になる。

【0247】

次に、図３４の並進回転動作第５パターン７に示すように、固定子２において極性切り替え６を行い、可動子３の第２領域ＭＲ２が位置している、固定子２の３行２列目の極性可変素子Ｓ_３２を無極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２の移動方向となる、固定子２の２行１列目、３行１列目、２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_３１，Ｓ_２３，Ｓ_３３を、それぞれ第２領域ＭＲ２と異なる極性とする。

【0248】

これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の２行１列目及び３行１列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２３の中間領域ＥＲ３１と、２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３３の中間領域ＥＲ３０と、にそれぞれ引き寄せられる。

【0249】

これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２における一方の磁極部３２(Ｓ極部３４ｓ)は、固定子２の２行１列目、３行１列目、２行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_３１，Ｓ_２２，Ｓ_３２を跨るように配置される。また、可動子３の第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２(Ｎ極部３３ｎ)は、固定子２の２行２列目、３行２列目、２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２，Ｓ_２３，Ｓ_３３を跨るように配置される。

【0250】

このようにして、可動子３の第２領域ＭＲ２は、斜め方向に位置する第１領域ＭＲ１にハーフピッチ分だけ僅かに近づき、可動子３は、固定子２の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_３１を跨いだ中間領域ＥＲ３１と、極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３３を跨いだ中間領域ＥＲ３０とで膨張（拡径）して固定子２の内周面に接触する。

【0251】

次に、図３４の並進回転動作第５パターン８に示すように、固定子２において極性切り替え７を行い、可動子３の第２領域ＭＲ２が位置している、固定子２の２行１列目、３行１列目、２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_３１，Ｓ_２３，Ｓ_３３を、それぞれ第２領域ＭＲ２と同じ極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２を、固定子２の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_３１，Ｓ_２３，Ｓ_３３から引き離す。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２部分を収縮（縮径）させ、可動子３の第２領域ＭＲ２を固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0252】

次に、図３４の並進回転動作第５パターン９に示すように、固定子２において極性切り替え８を行い、固定子２の３行１列目、２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３１，Ｓ_２３，Ｓ_３３を無極性とし、可動子３の第２領域ＭＲ２の移動方向に位置する、固定子２の２行１列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_２２を、第２領域ＭＲ２と異なる極性とする。

【0253】

【0254】

以上、ソフトアクチュエータ１では、固定子２の注目領域ＥＲ２毎にそれぞれ極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３，Ｓ_３１，Ｓ_３２，Ｓ_３３の極性切り替えが行われることで、可動子３の第１領域ＭＲ１を斜め方向に移動させて固定子２の面に接触させた後に、第２領域ＭＲ２を固定子２の面と非接触にして第１領域ＭＲ１に近づけるように斜め方向に移動させ、第２領域ＭＲ２を固定子２の面に接触させる。これにより、ソフトアクチュエータ１では、可動子３がこのような尺取虫状の動作を繰り返し行い、固定子２の面に沿って可動子３を斜め方向に並進回転させてゆくことができる。

【0255】

また、この並進回転動作第５パターンでは、可動子３の第１領域ＭＲ１を２段階で斜め方向へ移動させた後、第２領域ＭＲ２を２段階で斜め方向へ移動させ、第１領域ＭＲ１及び第２領域ＭＲ２を段階的に小刻みに移動させてゆくことができる。すなわち、並進回転動作第５パターンは、上述したように、１ピッチ（１つの極性可変素子２２の領域単位）で伸長と短縮を繰り返す並進回転動作第１パターンや、ハーフピッチ（１つの極性可変素子２２の半領域単位）で伸長と短縮を繰り返す並進回転動作第２パターンと異なり、ハーフピッチで２回伸長した後、ハーフピッチで２回短縮する。

【0256】

さらに、可変素子３１が弾性部材である場合、この並進回転動作第５パターンでは、始めに可動子３の第１領域ＭＲ１を２段階で斜め方向へ移動させることから、第１領域ＭＲ１及び第２領域ＭＲ２の間にある可変部３５を一段と伸長させることができるため、当該可変部３５による推進力により第２領域ＭＲ２を斜め方向に一段と確実に移動させることができる。

【0257】

（４－６）並進回転動作第６パターン
次に、上述した並進回転動作第１パターンから並進回転動作第５パターンとは異なる、可動子３の並進回転動作の第６パターン（並進回転動作第６パターン）について説明する。図３５、図３６、図３７、図３８及び図３９は、固定子２の筒内空間において斜め方向（ここでは、軸方向Ｘ１と周方向Ｃ１との両方向に対して傾斜した右斜め方向）に移動する可動子３の並進回転動作第６パターンを説明するための概略図である。なお、固定子磁極配列、可動子磁極配列、注目領域ＥＲ２、極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３，Ｓ_３１，Ｓ_３２，Ｓ_３３などについては上述した「（４－１）並進回転動作第１パターン」と同じであるため、ここではその説明は省略する。

【0258】

並進回転動作第６パターンでは、チェッカーボード・パターン状に極性が異なる磁極部３２が２行２列に配置された４つの磁極部３２を斜め方向（軸方向Ｘ１と周方向Ｃ１との両方向に傾斜した斜め方向）に移動させる際の注目領域ＥＲ２での励磁方式が、当該注目領域ＥＲ２の極性可変素子２２のうち、軸方向Ｘ１及び周方向Ｃ１への移動時に所定の第１相と第２相と第３相とを励磁する３相励磁方式となっている。なお、ここでは、可動子３の動作説明を簡単にするために、３相励磁方式の並進回転動作第６パターンについて説明するが、本発明はこれに限らない。並進回転動作第６パターンでは、Ｎを２以上の正の数とした場合、Ｎ行Ｎ列に配置された磁極部３２を斜め方向に移動させる際の基本構成（注目領域ＥＲ２であり、（Ｎ+１）行（Ｎ+１）列に極性可変素子２２を配置した構成）での励磁方式は（Ｎ+１）相励磁方式（第４方式とも称する）となる。

【0259】

始めに、図３５の並進回転動作第６パターン１に示すように、可動子３の第１領域ＭＲ１と対向する、固定子２の２行２列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_２３を、第１領域ＭＲ１と異なる極性として、可動子３の第１領域ＭＲ１を磁力により固定子２の２行２列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_２３に引き寄せる。これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１部分を膨張（拡径）させ、可動子３の第１領域ＭＲ１を固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0260】

可動子３の第２領域ＭＲ２と対向する、固定子２の３行２列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３２，Ｓ_３３を、第２領域ＭＲ２と異なる極性として、可動子３の第２領域ＭＲ２を磁力により固定子２の３行２列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_３２，Ｓ_３３に引き寄せる。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２部分を膨張（拡径）させ、可動子３の第２領域ＭＲ２を固定子２の内周面に接触させる（第１極性変更）。

【0261】

また、固定子２の注目領域ＥＲ２内において、可動子３の第１領域ＭＲ１における一方のＮ極部３３ｎと隣接する、固定子２の１行１列目、２行１列目及び１行２列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１，Ｓ_１２は、当該第１領域ＭＲ１のＮ極部３３ｎと同じ極性とする。固定子２の注目領域ＥＲ２内において、可動子３の第１領域ＭＲ１における他方のＳ極部３４ｓと隣接する、固定子２の１行３列目の極性可変素子Ｓ_１３は、当該第１領域ＭＲ１のＳ極部３４ｓと同じ極性とする。さらに、固定子２の注目領域ＥＲ２内において、可動子３の第２領域ＭＲ２における一方のＳ極部３４ｓと隣接する、固定子２の３行１列目の極性可変素子Ｓ_３１は、当該第２領域ＭＲ２のＳ極部３４ｓと同じ極性とする。

【0262】

次に、図３５の並進回転動作第６パターン２に示すように、固定子２において極性切り替え１を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１の一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）と対向する、固定子２の２行２列目の極性可変素子Ｓ_２２を、当該第１領域ＭＲ１の一方の磁極部３２と同じ極性とし、磁力により第１領域ＭＲ１の一方の磁極部３２を固定子２の当該極性可変素子Ｓ_２２から引き離す。可動子３の第１領域ＭＲ１におけるＮ極部３３ｎを収縮（縮径）させ、当該第１領域ＭＲ１のＮ極部３３ｎを固定子２の内周面と非接触にさせる。

【0263】

次に、図３５の並進回転動作第６パターン３に示すように、固定子２において極性切り替え２を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）の移動方向に位置する、固定子２の１行１列目、２行１列目、１行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１，Ｓ_１２，Ｓ_２２を、第１領域ＭＲ１のＮ極部３３ｎと異なる極性とする。

【0264】

これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、移動方向側の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力（推進力）も）によって、固定子２の１行１列目、２行１列目、１行２列目及び２行２列目の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２１，Ｓ_１２，Ｓ_２２を跨いだ中間領域ＥＲ３５に引き寄せられる。

【0265】

このようにして、可動子３の第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２部分のみを、斜め方向に位置する固定子２の中間領域ＥＲ３５まで移動させ、当該中間領域ＥＲ３５で膨張（拡径）させて固定子２の内周面に接触させる（第２極性変更）。

【0266】

なお、可変素子３１が弾性部材である場合、可動子３では、第１領域ＭＲ１のＮ極部３３ｎが斜め方向に移動した際に、第１領域ＭＲ１のＮ極部３３ｎ及びＳ極部３４ｓとの間、第１領域ＭＲ１のＮ極部３３ｎと第２領域ＭＲ２との間、をそれぞれ離して可変部３５を伸長させ、移動方向である斜め方向側への推進力が生じた状態になることが望ましい。

【0267】

次に、図３６の並進回転動作第６パターン４に示すように、固定子２において極性切り替え３を行い、注目領域ＥＲ２内の全ての極性可変素子２２をＳ極とする。すなわち、可動子３の第１領域ＭＲ１における他方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）と、第２領域ＭＲ２における一方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）と、に対応する、固定子２の２行３列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３２をそれぞれ可動子３の当該Ｓ極部３４ｓと同じ極性とする。

【0268】

また、並進回転動作第６パターン４では、極性切り替え３を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１における他方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）と、第２領域ＭＲ２における一方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）との移動方向に位置する、固定子２の１行３列目及び３行１列目の極性可変素子Ｓ_１３，Ｓ_３１をそれぞれ可動子３の当該Ｓ極部３４ｓと同じ極性とする。

【0269】

これにより、可動子３は、第１領域ＭＲ１及び第２領域ＭＲ２のＮ極部３３ｎが、磁力により固定子２の中間領域ＥＲ３５及び極性可変素子Ｓ_３３に引き寄せられて膨張（拡径）し、固定子２の内周面と接触した状態になり、一方、第１領域ＭＲ１及び第２領域ＭＲ２のＳ極部３４ｓが、磁力により固定子２の極性可変素子Ｓ_２３，Ｓ_３２から引き離されて収縮（縮径）し、固定子２の内周面と非接触した状態になる。

【0270】

次に、図３６の並進回転動作第６パターン５に示すように、固定子２において極性切り替え４を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）と、第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）と接触している、固定子２の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_３３以外の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_３１，Ｓ_１２，Ｓ_３２，Ｓ_２３，Ｓ_１３，Ｓ_２３を、可動子３の第１領域ＭＲ１における他方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）と、第２領域ＭＲ２における一方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）と異なる極性とする。

【0271】

これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２における一方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の２行１列目、３行１列目、２行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_３１，Ｓ_２２，Ｓ_３２に跨る中間領域ＥＲ３９に引き寄せられ、第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）に近づいた状態となる。

【0272】

また、可動子３の第１領域ＭＲ１における他方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の１行２列目、２行２列目、１行３列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_２２，Ｓ_１３，Ｓ_２３に跨る中間領域ＥＲ３７に引き寄せられ、第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）に近づいた状態となる。

【0273】

なお、このとき、第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）は、定子２の１行１列目の極性可変素子Ｓ_１１の一部領域ＥＲ３８に引き寄せられて膨張（拡径）し、固定子２の内周面に接触した状態を維持し得る。

【0274】

なお、可変素子３１が弾性部材である場合、可動子３では、第２領域ＭＲ２の他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）と第１領域ＭＲ１との間、第２領域ＭＲ２の他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）と第２領域ＭＲ２の一方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）との間を離し、可変部３５を伸長させることから、当該可変部３５において移動方向である斜め方向側への推進力が生じた状態になることが望ましい。

【0275】

次に、図３６の並進回転動作第６パターン６に示すように、固定子２において極性切り替え５を行い、第２領域ＭＲ２の他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）が位置している、固定子２の３行３列目の極性可変素子Ｓ_３３を、当該第２領域ＭＲ２の他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）と同じ極性とする。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）は、固定子２の極性可変素子Ｓ_３３から引き離されて収縮（縮径）し、固定子２の内周面と非接触になる。

【0276】

次に、図３７の並進回転動作第６パターン７に示すように、固定子２において極性切り替え６を行い、可動子３の第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）の移動方向に位置する、固定子２の２行２列目、３行２列目、２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２，Ｓ_２３，Ｓ_３３を、第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）と異なる極性とする。

【0277】

これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の２行２列目、３行２列目、２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２，Ｓ_２３，Ｓ_３３を跨る中間領域ＥＲ４３に引き寄せられる。可動子３の第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）は、固定子２の中間領域ＥＲ４３部分で膨張（拡径）して固定子２の内周面に接触する。

【0278】

なお、このとき、可動子３の第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）は、固定子２の２行２列目の極性可変素子Ｓ_２２が当該磁極部３２と異なる極性に変わることで、当該極性可変素子Ｓ_２２の一部領域ＥＲ４１にも引き寄せられて膨張（拡径）し、固定子２の内周面に接触する。また、可動子３の第１領域ＭＲ１における他方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）は、固定子２の２行２列目及び２行３列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_２３が当該磁極部３２と同じ極性に変わることで、固定子２の１行２列目及び１行３列目の極性可変素子Ｓ_１２，Ｓ_１３を跨る中間領域ＥＲ４２部分に引き寄せられて膨張（拡径）し、固定子２の内周面に接触する。さらに、可動子３の第２領域ＭＲ２における一方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）は、固定子２の２行２列目及び３行２列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２が当該磁極部３２と同じ極性に変わることで、固定子２の２行１列目及び３行１列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_３１を跨る中間領域ＥＲ４０部分に引き寄せられて膨張（拡径）し、固定子２の内周面に接触する。

【0279】

次に、図３７の並進回転動作第６パターン８に示すように、固定子２において極性切り替え７を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）が位置する、固定子２の２行２列目の極性可変素子Ｓ_２２と、当該磁極部３２の移動方向に位置する、固定子２の１行１列目の極性可変素子Ｓ_１１と、を当該磁極部３２と同じ極性とする。これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）は、固定子２の極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_２２から引き離されて収縮（縮径）し、固定子２の内周面と非接触になる。

【0280】

なお、このとき、可動子３の第１領域ＭＲ１における他方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）と、可動子３の第２領域ＭＲ２における一方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）は、固定子２の２行２列目の極性可変素子Ｓ_２２が当該磁極部３２と異なる極性に変わることで、当該極性可変素子Ｓ_２２の一部領域ＥＲ４５にも引き寄せられて膨張（拡径）し、固定子２の内周面に接触する。また、可動子３の第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）は、固定子２の２行２列目の極性可変素子Ｓ_２２が当該磁極部３２と同じ極性に変わることで、当該極性可変素子Ｓ_２２から離れて収縮（縮径）し、固定子２の極性可変素子Ｓ_２２部分の内周面と非接触となる。

【0281】

次に、図３７の並進回転動作第６パターン９に示すように、固定子２において極性切り替え８を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）の移動方向（斜め方向）に位置する、固定子２の１行１列目の極性可変素子Ｓ_１１を、当該磁極部３２と異なる極性とする。

【0282】

これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）は、磁力によって、固定子２の１行１列目の極性可変素子Ｓ_１１に引き寄せられる。これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）は、固定子２の極性可変素子Ｓ_１１部分で膨張（拡径）して固定子２の内周面に接触する。

【0283】

【0284】

次に、図３８の並進回転動作第６パターン１０に示すように、固定子２において極性切り替え９を行い、注目領域ＥＲ２内の全ての極性可変素子２２をＳ極とする。すなわち、可動子３の第１領域ＭＲ１における他方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）と、第２領域ＭＲ２における一方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）と、に対応する、固定子２の２行１列目、３行１列目、１行２列目、２行２列目及び１行３列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_３１，Ｓ_１２，Ｓ_２２，Ｓ_１３をそれぞれ可動子３の当該Ｓ極部３４ｓと同じ極性とする。これにより、可動子３は、第１領域ＭＲ１における他方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）と、第２領域ＭＲ２における一方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）とが、磁力により固定子２の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_３１，Ｓ_１２，Ｓ_２２，Ｓ_１３から引き離されて収縮（縮径）し、固定子２の内周面と非接触した状態になる。

【0285】

次に、図３８の並進回転動作第６パターン１１に示すように、固定子２において極性切り替え１０を行い、可動子３の第１領域ＭＲ１における他方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）と、第２領域ＭＲ２における一方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）との移動方向に位置する、固定子２の２行１列目及び１行２列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_１２を、可動子３の第１領域ＭＲ１における他方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）と、第２領域ＭＲ２における一方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）と異なる極性とする。

【0286】

これにより、可動子３の第１領域ＭＲ１における他方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）と、第２領域ＭＲ２における一方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の２行１列目及び１行２列目の極性可変素子Ｓ_２１，Ｓ_１２に引き寄せられ、第１領域ＭＲ１における一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）に近づいた状態となる。

【0287】

次に、図３８の並進回転動作第６パターン１２に示すように、固定子２において極性切り替え１１を行い、第２領域ＭＲ２の他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）が位置している、固定子２の２行２列目、３行２列目、２行３列目及び３行３列目の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２，Ｓ_２３，Ｓ_３３を、当該第２領域ＭＲ２の他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）と同じ極性とする。これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）は、固定子２の極性可変素子Ｓ_２２，Ｓ_３２，Ｓ_２３，Ｓ_３３を跨る中間領域から引き離されて収縮（縮径）し、固定子２の内周面と非接触になる。

【0288】

次に、図３９の並進回転動作第６パターン１３に示すように、固定子２において極性切り替え１２を行い、可動子３の第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）の移動方向に位置する、固定子２の２行２列目の極性可変素子Ｓ_２２を、第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）と異なる極性とする。

【0289】

これにより、可動子３の第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）は、磁力（可変素子３１が弾性部材である場合には、可動子３の可変部３５が伸長していたことによる移動方向側への復元力も）によって、固定子２の２行２列目の極性可変素子Ｓ_２２に引き寄せられる。可動子３の第２領域ＭＲ２における他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）は、固定子２の極性可変素子Ｓ_２２部分で膨張（拡径）して固定子２の内周面に接触する。

【0290】

以上、ソフトアクチュエータ１では、固定子２の注目領域ＥＲ２毎にそれぞれ極性可変素子Ｓ_１１，Ｓ_１２，Ｓ_１３，Ｓ_２１，Ｓ_２２，Ｓ_２３，Ｓ_３１，Ｓ_３２，Ｓ_３３の極性切り替えが行われることで、可動子３の第１領域ＭＲ１の一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）を斜め方向に移動させて固定子２の面に接触させた後に、第１領域ＭＲ１の他方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）と、第２領域ＭＲ２の一方の磁極部３２（Ｓ極部３４ｓ）とを固定子２の面と非接触にして、第１領域ＭＲ１の一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）に近づけるように斜め方向に移動させる。さらに、ソフトアクチュエータ１では、第２領域ＭＲ２の他方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）を固定子２の面と非接触にして、第１領域ＭＲ１の一方の磁極部３２（Ｎ極部３３ｎ）に近づけるように斜め方向に移動させる。これにより、ソフトアクチュエータ１では、可動子３がこのような尺取虫状の動作を繰り返し行い、固定子２の面に沿って可動子３を斜め方向に並進回転させてゆくことができる。

【0291】

（５）作用及び効果
以上の構成において、ソフトアクチュエータ１では、電流に基づいて異なる極性に変更可能な極性可変素子２２が行列状に配置された固定子２と、固定子２と対向配置された曲折可能な可変素子３１を有した可動子３とを備える。可動子３は、可変素子３１の面に、極性が異なる磁極部３２が交互に配置されており、固定子２における極性可変素子２２の極性の切り替えに応じて、可変素子３１が、固定子２の面に接触及び非接触を繰り返して固定子２の面に沿って移動する。従って、ソフトアクチュエータ１では、車輪や駆動装置などを可動子３に設けることがなく、その分、簡易な構成とし得、固定子２に極性可変素子２２を設けることで、様々な固定子２に対して可動子３を自由に移動させることができる。

【0292】

また、本実施形態に係る可動子３は、固定子２の面方向内における軸方向Ｘ１（一方向）、面方向内で軸方向Ｘ１と直交する周方向Ｃ１（他方向）、及び、面方向内で軸方向Ｘ１と周方向Ｃ１との両方向に対して傾斜した斜め方向のうち、少なくともいずれかの方向に伸長と収縮（縮径）とを繰り返すことによって、固定子２の表面に沿って尺取虫状に移動することができる。

【0293】

本実施形態に係る固定子２は、可動子３の第１領域ＭＲ１（ＭＣ１）の磁極部３２と、第１領域ＭＲ１（ＭＣ１）と隣接した第２領域ＭＲ２（ＭＣ２）の磁極部３２と、を極性可変素子２２の極性を変えて固定子２に接触させる（第１極性変更）。

【0294】

また、固定子２は、可動子３の第２領域ＭＲ２（ＭＣ２）の磁極部３２を固定子２に接触させたまま、可動子３の第１領域ＭＲ１（ＭＣ１）の磁極部３２が接触している位置の極性可変素子２２と、可動子３の移動方向に位置する極性可変素子２２の極性と、を変え、当該移動方向に位置する極性可変素子２２に第１領域ＭＲ１（ＭＣ１）の磁極部３２を引き寄せて、当該移動方向に位置する、極性を変えた極性可変素子２２の位置に、第１領域ＭＲ１（ＭＣ１）の磁極部３２を接触させる（第２極性変更）。

【0295】

さらに、固定子２は、可動子３の第１領域ＭＲ１（ＭＣ１）の磁極部３２を固定子２の新たな位置に接触させたまま、可動子３の第２領域ＭＲ２（ＭＣ２）の磁極部３２が接触している位置の極性可変素子２２と、可動子３の移動方向に位置する極性可変素子２２の極性と、を変え、当該移動方向に位置する極性可変素子２２に、第２領域ＭＲ２（ＭＣ２）の磁極部３２を引き寄せて、当該移動方向に位置する、極性を変えた極性可変素子２２の位置に、第２領域ＭＲ２（ＭＣ２）の磁極部３２を接触させる（第３極性変更）。

【0296】

これにより、ソフトアクチュエータ１では、可動子３を固定子２の面に接触及び非接触を繰り返えさせて固定子２の面に沿って移動させることができる。

【0297】

（６）他の実施形態
なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能であり、例えば、上述した実施形態においては、筒状体の固定子２と、固定子２の筒内空間に配置した、筒状の可動子３とを適用したが、本発明はこれに限らない。例えば、他の実施形態におけるソフトアクチュエータとしては、図４０に示すように、シート状の固定子８２とシート状の可動子８３とを有するソフトアクチュエータ８０であってもよい。

【0298】

この場合、ソフトアクチュエータ８０の固定子８２は、シート状体でなる固定子本体８２１を有し、固定子本体８２１の表面に複数の極性可変素子２２が行列状に配置されている。また、可動子８３は、シート状部材などの軟質な材料により形成されたシート状体の可変素子８３１を有しており、可変素子８３１の面に、チェッカーボード・パターンで、極性が異なる磁極部（Ｎ極部３３ｎ、Ｓ極部３４ｓ）３２が交互に配置され、Ｎ極部３３ｎとＳ極部３４ｓとの間に可変部３５をそれぞれ有する。

【0299】

ソフトアクチュエータ８０では、固定子８２における極性可変素子２２の極性の切り替えに応じて、可動子８３が、固定子８２の面に接触及び非接触を繰り返して固定子８２の平面に沿って移動する。具体的には、固定子８２の面方向内における一方向Ｘ２、当該面方向内で一方向Ｘ２と直交する他方向Ｙ２、及び、面方向内で一方向Ｘ２と他方向Ｙ２との両方向に対して傾斜した斜め方向のうち、少なくともいずれかの方向に、可動子８３が伸長と収縮（縮径）とを繰り返し、固定子８２の表面に沿って尺取虫状に移動する。

【0300】

また、他のソフトアクチュエータとしては、筒状体の固定子２にシート状の可動子８３を組み合わせたソフトアクチュエータでもよく、シート状の固定子８２に、筒状又は柱状の可動子３を組み合わせたソフトアクチュエータであってもよい。

【0301】

また、上述した実施形態においては、可動子３の第１領域ＭＲ１（ＭＣ１）及び第２領域ＭＲ２（ＭＣ２）を尺取虫状に動作させて固定子２の内周面（面）に沿って可動子３を移動させる動作例として、上述したように、「（２）並進動作」、「（３）回転動作」及び「（４）並進回転動作」について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、上述した「（２）並進動作」、「（３）回転動作」及び「（４）並進回転動作」を組み合わせた動作としてもよい。また、「（４）並進回転動作」においては、可動子３の並進回転動作を説明するために、軸方向Ｘ１に磁極部３２が並んだ第１領域ＭＣ１と第２領域ＭＣ２を適用して説明したが、本発明はこれに限らず、周方向Ｃ１に磁極部３２が並んだ第１領域ＭＲ１と第２領域ＭＲ２を適用して説明できることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0302】

１，８０ソフトアクチュエータ
２，８２固定子
３，８３可動子
２２極性可変素子
２２ｎＮ極素子（極性可変素子）
２２ｓＳ極素子（極性可変素子）
３２磁極部
３３ｎＮ極部（磁極部）
３４ｓＳ極部（磁極部）

【図1】