蠕动泵是一种工业设备，通过机械方式模拟肠道蠕动来运送物体。日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）与竹中工务店、日本中央大学中村研究室合作，共同开发了一款能够运送沙土的蠕动泵，并制出了试验机（图1）。
图1：可运送沙土的蠕动泵（左：小型机 右：大型机）
用蠕动泵运送沙土存在的课题是，如何减轻因沙粒的性质和含水比而异的运送阻力。为此，研究团队分析了沙粒的性质、含水比与运送特性之间的关系，为减轻沙土凝结成块产生的运送阻力，改变了橡胶管的形状，通过设置可在运送途中调整含水比的机构，实现了沙土的运送。
另外，此次开发的沙土运送蠕动泵分别制作了小型机和直径为小型机2倍的大型机。在规模效应和容量增加的乘积效应下，大型机的沙土运送容积达到小型机的8倍以上。此外，大型机不仅仅实现了大型化，还瞄准在建设现场的实际应用实施了各种改良，包括削减连接部件、简化部件形状、节省单元更换步骤、防止框架堵塞等，还根据人造肌肉和橡胶管的耐久性重新进行了设计。不仅如此，研究团队同时还开发了蠕动泵的控制程序和界面，由此能轻松控制灵活的动作。
蠕动泵以机械方式模拟肠道的蠕动运动，并在运送路径上分散配置加压机构，在与外界隔绝的状态下运送对象物体，因此能量损失较小，理论上可抬升的高度没有极限。以往的蠕动泵虽然运送过高流动性的液体、粘液和泥浆（液体与固体颗粒的悬浊液），但从未用来运送过流动性较低的沙土。
该试验机将在2019年12月18日至21日于东京有明国际会展中心举行的“2019国际机器人展”的中央大学展区展示。
蠕动泵通过连接多个图2（b）所示的单体泵单元构成。单体单元如图2（c）所示，利用法兰接合外侧的人造肌肉和内侧的橡胶管，在二者之间形成气室。从外部向气室施加气压，人造肌肉会向半径方向的外侧膨胀、向轴方向收缩，同时，橡胶管向内侧膨胀，阻塞管路。这样就通过人造肌肉和橡胶管再现了肠道的蠕动运动。
图2：蠕动泵的构造
此次完成的试验机有小型机和大型机两种，今后将利用两种产品验证规模效应及优化控制等，解决技术课题，将来计划制出使能在深海和月球表面等极限环境下执行挖掘作业的沙土运送设备。
图3：蠕动泵与以往的重型机械的比较和实用化示意图
图4：肠道的蠕动运动
文：JST客观日本编辑部翻译整理
