(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジョイントγｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントβｎ（ｎ＝１以上の整数）、前記ジョイントγｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントδｎ（ｎ＝１以上の整数）、及び、前記ジョイントδｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントβｎ＋１（ｎ＝１以上の整数）、を連結したＮ個（Ｎ＝１以上の整数）のリンク要素を有し、
前記複数のリンク要素は、前記ジョイントγｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントγｎ＋１（ｎ＝１以上の整数）とで連結され、
前記ジョイントβ１は、中心支持点α１に連結されて、前記中心支持点α１を中心とする周回軌道上を周回可能に配置され、
前記ジョイントδ１は、他の中心支持点α２を介して、前記ジョイントγ１に連結され、
前記ジョイントδ１と前記ジョイントγ１とは、前記中心支持点α２を中心とする周回軌道上を相互の位置関係を一定に保持して周回可能に配置される、
自然動物の運動を表現するためのリンク機構。
【請求項２】
ジョイントβｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントγｎ（ｎ＝１以上の整数）、前記ジョイントγｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントγｎ＋１（ｎ＝１以上の整数）、及び、前記ジョイントγｎ＋１（ｎ＝１以上の整数）とジョイントδｎ＋１（ｎ＝１以上の整数）、を連結して、一辺を有しない四辺形状の定形に保持されるＮ個（Ｎ＝１以上の整数）のリンク要素を有し、
前記ジョイントδｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントβｎ＋１（ｎ＝１以上の整数）とは、連結され、
前記ジョイントβ１は、中心支持点α１に連結されて、前記中心支持点α１を中心とする周回軌道上を周回可能に配置され、
前記ジョイントδ１は、他の中心支持点α２を介して、前記ジョイントγ１に連結され、
前記ジョイントδ１と前記ジョイントγ１とは、前記中心支持点α２を中心とする周回軌道上を相互の位置関係を一定に保持して周回可能に配置される、
自然動物の運動を表現するためのリンク機構。
【請求項３】
ジョイントβｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントγｎ（ｎ＝１以上の整数）、前記ジョイントγｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントγｎ＋１（ｎ＝１以上の整数）、及び、前記ジョイントγｎ＋１（ｎ＝１以上の整数）とジョイントδｎ＋１（ｎ＝１以上の整数）、を連結して、前記ジョイントγｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントγｎ＋１（ｎ＝１以上の整数）とを連結する軸線を介して、前記ジョイントβｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントδｎ（ｎ＝１以上の整数）とが相互に逆側に位置する定形に保持されるＮ個（Ｎ＝１以上の整数）のリンク要素を有し、
前記ジョイントδｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントβｎ＋１（ｎ＝１以上の整数）とは、連結され、
前記ジョイントβ１は、中心支持点α１に連結されて、前記中心支持点α１を中心とする周回軌道上を周回可能に配置され、
前記ジョイントδ１は、他の中心支持点α２を介して、前記ジョイントγ１に連結され、
前記ジョイントδ１と前記ジョイントγ１とは、前記中心支持点α２を中心とする周回軌道上を相互の位置関係を一定に保持して周回可能に配置される、
自然動物の運動を表現するためのリンク機構。
【請求項４】
前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想線上に前記中心支持点α１がある条件下で、前記ジョイントβ１と前記中心支持点α２とを結ぶ仮想線が、前記ジョイントδ１と前記ジョイントγ１とを結ぶ仮想線と交差する、
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のリンク機構。
【請求項５】
前記ジョイントβ１、前記ジョイントδ１及び前記中心支持点α１が一の仮想直線上に整列する条件下で、前記ジョイントβ１と前記中心支持点α２とを結ぶ仮想線が、前記ジョイントδ１と前記ジョイントγ１とを結ぶ仮想線と交差する、
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のリンク機構。
【請求項６】
前記ジョイントβ１と前記ジョイントα２を結ぶ仮想線が、前記ジョイントδ１と前記ジョイントγ１を結ぶ仮想線のほぼ中間点と交差する、
請求項４又は請求項５のリンク機構。
【請求項７】
前記ジョイントβ１を前記中心支持点α１を中心とする周回軌道上を周回させることにより、前記ジョイントδ１と前記ジョイントγ１とが、前記中心支持点α２を中心とする同一の周回軌道上のそれぞれ一部を往復動するように配置される、
請求項１〜請求項６のいずれか１項記載のリンク機構。
【請求項８】
請求項１〜７に係るリンク機構のいずれか１つのリンク機構を使用してなる、
人工動物。
【請求項９】
請求項１〜７に係るリンク機構のうち、少なくとも２つ以上リンク機構を組み合わせて使用してなる、
人工動物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動物の能力と随意運動の原理に関し、特には自然現象に運動を適応するための機械機構と、その機構を用いて自然動物の随意運動を表現する方法、リンク機構、人工動物、自然動物の随意運動の表現方法、コンピュータグラフィックス及びコンピュータグラフィックスの生成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１￣非特許文献８に、動物の随意運動の原理に関する機械機構の、過去の幾多の研究内容が記載されている。
【０００３】
１８世紀に開発された動物の運動機構
１７３３年のＭａｉｌｌａｒｄによるオートマタ
・車椅子を牽引する人工馬
・ヴェルサイユ宮殿の水路でゴンドラを牽引する人工海馬
・人工の泳ぐ白鳥とその改良
Ｖｏｎ Ｈａｍｅｌによる馬オートマタ
１７７２年のＣｏｘの時計展覧会での歩く象のメカニズム
（以上は非特許文献１：LE MONDE DES AUTOMATES Chapitre XIX Les Animaux Mecaniques p.144-149)
【０００４】
１９世紀、世界中で大勢のオートマタ製作者達の手によって機械機構による自然動物の運動表現が研究開発された。出来上がった成果は次の世代へと受け継がれ改良されていった。
１９世紀に開発された機械歩行メカニズム：
１８３０年頃、ロンドンでジュネーヴのＣｈ．ＢＲＵＧＵＩＥＲによって制作された歩く魔女のアンドロイド。
１８６２年にロンドンのＡｌｆｒｅｄ  ＮＥＷＴＯＮによる発明特許の歩く若い娘のアンドロイド。その原理を元にした改良版レプリカ。
１８９１−１８９３年にアメリカのＧｅｏｒｇｅ  ＭＯＯＲＥ教授の発明した蒸気人間オートマタ。
（以上は非特許文献１：ＬＥ ＭＯＮＤＥ ＤＥＳ ＡＵＴＯＭＡＴＥＳ Ｃｈａｐｉｔｒｅ ＸＸＩＩＩ Ｌｅｓ Ａｕｔｏｍａｔｅｓ ｅｔ Ａｎｄｒｏｉｄｅｓ Ｍａｒｃｈａｎｔｓ ｐ．２２０−２２４）
【０００５】
また非特許文献２〜非特許文献６には以下が記載されている。
１８６７年のＷ．Ｆ．ＧＯＯＤＷＩＮの発明特許である歩く馬のアンドロイド。
１８６８年のＷ．Ｆ．ＧＯＯＤＷＩＮの発明特許である歩く人のアンドロイド。
１８７８年のＡ．Ｊ．ＤＡＶＩＳの発明特許である歩く馬のアンドロイド。
１８９３年のＬ．Ａ．ＲＩＧＧの発明特許の歩く馬のアンドロイド。
【０００６】
２１世紀：２００６、２００７年のサント・クロワのフランソワ・ジュノーと、レガネス自治体によるスペイン・プロジェクトとで制作したアンドロイド（老婆、サッカーボールで遊ぶ少年と少女、馬）
【０００７】
また特許文献１には、四本足の乗り物に関する発明が記載されている。この乗り物は、従来、車輪で実現していた部分を二本の棒で実現するというものである。しかし、このままでは、動物に例えると膝の部分までしか動きを実現できず、さまざまな随意運動を表現するのは難しい。
【０００８】
さらに特許文献２には、骨盤と太ももの関節をつなぐ股関節に、もう一つの関節肢を追加するという発明が記載されている。このアイデア自体は、ボストン・ダイナミックスの二足歩行ロボでも使われており、現在はありふれた技術である。この特許文献２では動きの説明に関して、古典的なチェビシェフのリンク機構について触れている。チェビシェフのリンク機構は、従動リンクには支点の他に作用点が一点しか無いので、関節数を増やすことができない。これだけでは、上腕・前腕・手といった、複数の関節で構成される、動物の四肢の表現はできない。
【０００９】
さらに特許文献３は、サスペンションのデザインに関する発明で、地面に脚がついた時に、股関節と膝の部分にサスペンションを取り付けることでショックを和らげるというものである。動きについての新しい考察は特に無く、電気的、磁気的に動かすという言及にとどまっている。
【００１０】
特許文献４と、これより前にテオ・ヤンセンが世界で発表したリンク機構も、共に、前後の脚（上肢と下肢）の構造がシンメトリになっているが、自然界にこのような四肢形態の動物はいない。
【００１１】
従動リンクの作用点が二点あると、複数の関節肢を持つことが可能である。これに該当する、この特許文献４にあるリンク機構は、従動リンクの支点と二点の作用点が直線上に並んでいる。しかし、この形態は、１８６７  年に  Ｗ．Ｆ．Ｇｏｏｄｗｉｎ  に、歩行する馬のオートマタの脚で既に発明されている。１８６８年にＷ．Ｆ．Ｇｏｏｄｗｉｎは、この直線上にあった従動リンク三点をＶ型に配置することで、人の歩行を表現する機構を発明した。フランソワ・ジュノーは、２００６  年のスペイン・プロジェクトで、歩く馬のオートマタの後脚を開発する上で、Ｗ．Ｆ．Ｇｏｏｄｗｉｎ  のモデルを踏襲しつつ、上記のＶ型の従動リンクの支点を駆動リンクで動かし、さらに別の従動リンク一点を追加して全体を動かすことに成功した。神技的に高度な技法を示した。
【００１２】
レオナルド・ダ・ビンチは１４８５年に鳥の羽ばたきを研究しメカニズムを図面に描き残した。シテ科学産業博物館で公開された、ダ・ビンチの図面を元に実際に動くように補完して製作された羽ばたき機では、直線上に並んだ二点の作用点を持つ従動リンクを複数の可変ジョイントを経て駆動リンクに繋がっている。簡単には説明ができない複雑なリンクである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平９−１３２１１９号公報
【特許文献２】特開２００５−１４４５８３号公報
【特許文献３】特開２００２−１０３２５３号公報
【特許文献４】特開２００５−１４４５８１号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】アルフレッド・シャピュイ、エドワール・ジュリ（Ａｌｆｒｅｄ ＣＨＡＰＵＩＳ、 Ｅｄｏｕａｒｄ ＧＥＬＩＳ）共著 「オートマタの世界 歴史と技術の研究（ＬＥ ＭＯＮＤＥ ＤＥＳ ＡＵＴＯＭＡＴＥＳ ＥＴＵＤＥ ＨＩＳＴＯＲＩＱＵＥ ＥＴ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥ） エドモン・アロクール序文 二巻（ＰＲＥＦＡＣＥ ｄｅ Ｍ． Ｅｄｍｏｎｄ ＨＡＲＡＵＣＯＵＲＴ ＴＯＭＥ ＳＥＣＯＮＤ）」 スラトキン・ジュネーヴ（Ｓｌａｔｋｉｎｅ ＧＥＮＥＶＥ）出版 １９８４年 Ｐａｒｉｓ出版 １９２８年の再版
【非特許文献２】Ｗ．Ｆ．Ｇｏｏｄｗｉｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｏｙ， Ｐａｔｅｎｔｅｄ Ａｕｇ． ２５， １８６８． Ｎｏ． ８１，４９１．
【非特許文献３】Ｗ．Ｆ．Ｇｏｏｄｗｉｎ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｏｙ， Ｐａｔｅｎｔｅｄ Ｊａｎ． ２２， １８６７． Ｎｏ． ６１，４１６．
【非特許文献４】Ａ．Ｊ．ＤＡＶＩＳ． Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｏｙ， Ｐａｔｅｎｔｅｄ Ｏｃｔ．２９， １８７８． Ｎｏ． ２０９，４６８．
【非特許文献５】Ｌ．Ａ．ＲＹＧＧ． ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＨＯＲＳＥ． Ｐａｔｅｎｔｅｄ Ｆｅｂ． １４， １８９３． Ｎｏ． ４９１，９２７
【非特許文献６】Ｐｒｏｆ． Ｇｅｏｒｇｅ Ｍｏｏｒｅ． Ｓｔｅａｍ Ｍａｎ． １８９１−１８９３ （Ｃａｎａｄｉａｎ／Ａｍｅｒｉｃａｎ）
【非特許文献７】アブラアン＝ルイ・ブレゲ（Ａｂｒａｈａｍ-Ｌｏｕｉｓ Ｂｒｅｇｕｅｔ） − 動物の能力と随意運動の原理についてのエッセイ（Ｅｓｓａｉ ｓｕｒ ｌａ ｆｏｒｃｅ ａｎｉｍａｌｅ ｅｔ ｓｕｒ ｌｅ ｐｒｉｎｃｉｐｅ ｄｕ ｍｏｕｖｅｍｅｎｔ ｖｏｌｅｎｔａｉｒｅ） − パリにて（Ａ Ｐａｒｉｓ）， フィルマン・ディドの印刷（ｄｅ ｌ’ｉｍｐｒｉｍｅｒｉｅ ｄｅ ｆｉｒｍｉｎ ｄｉｄｏｔ）， １８１１年
【非特許文献８】Ｌｅｏｎａｒｄｏ ｄａ Ｖｉｎｃｉ， Ｏｒｎｉｔｈｏｐｔｅｒ， １４８５年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
以上の過去に開発されたさまざまな歩行機構の研究は、その後、走行や飛行、水泳といった自然動物全体の随意運動を表現する発展には至らなかった。
【００１６】
例えば特許文献４で示されたものを代表とするこれまでに開発された各機構全てを総括すると、一般的にこれらの構造に置いて、従動リンクと駆動リンクの位置との相関関係が悪く、振幅が小さく、振りの左右のバランスの悪い歩行しか表現できない。
【００１７】
進歩を改善するために、これまでの開発アプローチを変える必要性がある。全体の運動を汎用的に司るような、根本的な自然現象を表現する機械機構を見つけ出せれば、それを元にして自然に忠実な動物の運動を表現することが出来る。
【００１８】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑み、自然現象を直截的に表現するコンパクトな機械構造の基本原理を解明し、その機構を元に、自然動物の随意運動を表現する機構と、その機構を用いて自然動物の随意運動を表現する方法、リンク機構、人工動物、自然動物の運動の表現方法、コンピュータグラフィックス及びコンピュータグラフィックスの生成方法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】
【００１９】
すなわち本発明のリンク機構は、自然動物の運動を表現するための拘束条件を元にして配置することを特徴とする。このリンク機構を用いて、自然動物の運動を実現する人工動物を作成することができる。
【００２０】
自然動物の胴体、腕、脚の構造は全ての動物で共通しており、それら全ては、前述した基本的な配置条件を拘束条件として組み立てらている。
個別の動物個体における右前脚の開始角度は何度で、左前足は何度で等は個体毎の生存条件との関係で多様なばらつきがあり、その点に関しては本発明とは関係の無いところである。
【００２１】
本機構は、ダイヤモンド、菱型、マッチ箱等、見た人によって口々に色んな表現が為される基本的な配置条件を拘束条件として採用する。
この配置条件では従動リンクの支点と、駆動リンクの支点の位置の相関関係によって自然なバランスを実現することができる。
【００２２】
本発明によって、ある一定の配置条件を指定することによって、左右のバランスが取れ、振幅を大きくすることが可能になり、走行を始めとした森羅万象の動きを表現することが可能になった。
【００２３】
自然が動物の動作に与える２つの賜物が乱流と渦と呼ばれる流体現象である。カンブリア紀に海中で誕生した最古の脊索動物であるハイコウイクチスは、この自然現象から推進力を得るために自らの姿を最適化した。この自然の恩恵と、動物の随意運動のこの自然現象へのマッチムーブにより、動物は流れの方向に対して莫大な推進力を生み出すことができるようになった。例えば、魚類のニジマスは川の急流の中を、重力に抗して、流体中をさかのぼって登ることができる。
【００２４】
この流体中を運動する時に、物体の後ろに発生する乱流現象において、流れの速さが大きくなり、流体の中を移動する物体への抵抗が増すに連れて、物体の後ろの流体の形状は変化する。この乱流現象は、双子渦からカルマン渦列となり乱流となって消滅し、カルマン渦列が再発生するというようにその形状は変化していく。この流体中を運動する物体が受ける抗力を表した数値をレイノルズ数と称している。このレイノルズ数は物体の大きさ、物体の粘性と流れの速さで決まる。
【００２５】
海中に住んでいた動物は、その後、長い年月を経て陸地に上がった後、骨格や関節肢に四肢を形成するに至った。
動物の四肢は、上肢は、上腕、前腕、手から形成する。下肢は、上脚、前脚、足から形成する。動物の胴体は、頭部、胸部、肋骨を経て尾によって形成する。
海中、大気中共に、胴体と四肢は、随意運動中に、形態をジグザグの波の形を形成することで、物体が自然の流体中を運動する時に、物体の後ろに発生する乱流現象のカルマン渦列を踏み台のように捉えることで推進力を得る。
【００２６】
本発明はこの自然現象を直截的に表現するコンパクトな機械機構の基本原理を解明し、これによって得られる基本機構を元に自然動物の運動を表現する例を提供する。
【００２７】
本発明は過去に考案された歩行機構の機械要素を元に、基本原理に基づきシンメトリーと中心を意識しながら再配置した結果、機構の配置の最適化を成し遂げた。
一般に動物の腕や脚の関節は０度（曲げてたたんだ状態）から１８０度（開いて伸ばした状態）まで変化する。一方、渦は、０度から３６０度まで開く。本発明者はテレスコピック・サスペンション等で干渉する連結リンクを伸縮させることで、動物の関節を逆に曲げることも可能であり、０度から３６０度まで変化させることができることに想到した。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係るリンク機構によって単純な回転運動を、自然現象に基づいた動物の多様で自然な随意運動に変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】乱流現象の、大きな流れによって基本発生する、カルマン渦列に適応する本発明の第一の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図にカルマン渦列画像と対比する態様で第一の態様における反時計回り、下段（ｂ）に第一の態様における時計回りの図を示す。
【図２】乱流現象の、大きな流れによって基本発生する、カルマン渦列に適応する本発明の第一の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図にカルマン渦列画像と対比する態様で第一の態様における反時計回り、下段（ｂ）に第一の態様における時計回りの図を示す。
【図３】乱流現象の、大きな流れによって基本発生する、カルマン渦列に適応する本発明の第一の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図にカルマン渦列画像と対比する態様で第一の態様における反時計回り、下段（ｂ）に第一の態様における時計回りの図を示す。
【図４】乱流現象の、大きな流れによって基本発生する、カルマン渦列に適応する本発明の第一の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図にカルマン渦列画像と対比する態様で第一の態様における半時計回り、下段（ｂ）に第一の態様における時計回りの図を示す。
【図５】乱流現象の、大きな流れによって基本発生する、カルマン渦列に適応する本発明の第一の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図にカルマン渦列画像と対比する態様で第一の態様における反時計回り、下段（ｂ）に第一の態様における時計回りの図を示す。
【図６】乱流現象の、大きな流れによって基本発生する、カルマン渦列に適応する本発明の第一の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図にカルマン渦列画像と対比する態様で第一の態様における反時計回り、下段（ｂ）に第一の態様における時計回りの図を示す。
【図７】乱流現象の、大きな流れによって基本発生する、カルマン渦列に適応する本発明の第一の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図にカルマン渦列画像と対比する態様で第一の態様における反時計回り、下段（ｂ）に第一の態様における時計回りの図を示す。
【図８】乱流現象の、大きな流れによって基本発生する、カルマン渦列に適応する本発明の第一の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図にカルマン渦列画像と対比する態様で第一の態様における反時計回り、下段（ｂ）に第一の態様における時計回りの図を示す。
【図９】乱流現象の、大きな流れによって基本発生する、カルマン渦列に適応する本発明の第一の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図にカルマン渦列画像と対比する態様で第一の態様における反時計回り、下段（ｂ）に第一の態様における時計回りの図を示す。
【図１０】乱流現象の、大きな流れによって基本発生する、カルマン渦列に適応する本発明の第一の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図にカルマン渦列画像と対比する態様で第一の態様における反時計回り、下段（ｂ）に第一の態様における時計回りの図を示す。
【図１１】乱流現象の、大きな流れによって基本発生する、カルマン渦列に適応する本発明の第一の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図にカルマン渦列画像と対比する態様で第一の態様における反時計回り、下段（ｂ）に第一の態様における時計回りの図を示す。
【図１２】乱流現象の、大きな流れによって基本発生する、カルマン渦列に適応する本発明の第一の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図にカルマン渦列画像と対比する態様で第一の態様における反時計回り、下段（ｂ）に第一の態様における時計回りの図を示す。
【図１３】乱流現象の流れに適応する本発明の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図に反時計回り、下段（ｂ）に時計回りの図を示す。
【図１４】乱流現象の流れに適応する本発明の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図に反時計回り、下段（ｂ）に時計回りの図を示す。
【図１５】乱流現象の流れに適応する本発明の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図に反時計回り、下段（ｂ）に時計回りの図を示す。
【図１６】乱流現象の流れに適応する本発明の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図に反時計回り、下段（ｂ）に時計回りの図を示す。
【図１７】乱流現象の流れに適応する本発明の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図に反時計回り、下段（ｂ）に時計回りの図を示す。
【図１８】乱流現象の流れに適応する本発明の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図に反時計回り、下段（ｂ）に時計回りの図を示す。
【図１９】乱流現象の流れに適応する本発明の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図に反時計回り、下段（ｂ）に時計回りの図を示す。
【図２０】乱流現象の流れに適応する本発明の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図に反時計回り、下段（ｂ）に時計回りの図を示す。
【図２１】乱流現象の流れに適応する本発明の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図に反時計回り、下段（ｂ）に時計回りの図を示す。
【図２２】乱流現象の流れに適応する本発明の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図に反時計回り、下段（ｂ）に時計回りの図を示す。
【図２３】乱流現象の流れに適応する本発明の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図に反時計回り、下段（ｂ）に時計回りの図を示す。
【図２４】乱流現象の流れに適応する本発明の態様の実施の形態のリンク機構を示し、上段（ａ）図に反時計回り、下段（ｂ）に時計回りの図を示す。
【図２５】魚（アジ）の泳法に本発明の基本機構を適用した適用例を示す。
【図２６】魚（アジ）の泳法に本発明の基本機構を適用した適用例を示す。
【図２７】魚（アジ）の泳法に本発明の基本機構を適用した適用例を示す。
【図２８】魚（アジ）の泳法に本発明の基本機構を適用した適用例を示す。
【図２９】魚（アジ）の泳法に本発明の基本機構を適用した適用例を示す。
【図３０】魚（アジ）の泳法に本発明の基本機構を適用した適用例を示す。
【図３１】魚（アジ）の泳法に本発明の基本機構を適用した適用例を示す。
【図３２】魚（アジ）の泳法に本発明の基本機構を適用した適用例を示す。
【図３３】魚（アジ）の泳法に本発明の基本機構を適用した適用例を示す。
【図３４】魚（アジ）の泳法に本発明の基本機構を適用した適用例を示す。
【図３５】魚（アジ）の泳法に本発明の基本機構を適用した適用例を示す。
【図３６】魚（アジ）の泳法に本発明の基本機構を適用した適用例を示す。
【図３７】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の歩行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図３８】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の歩行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図３９】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の歩行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図４０】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の歩行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図４１】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の歩行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図４２】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の歩行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図４３】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の歩行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図４４】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の歩行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図４５】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の歩行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図４６】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の歩行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図４７】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の歩行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図４８】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の歩行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図４９】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図５０】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図５１】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図５２】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図５３】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図５４】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図５５】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図５６】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図５７】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図５８】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図５９】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図６０】二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【図６１】四足歩行動物（馬、豹）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、全体側面図、胴体、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図６２】四足歩行動物（馬、豹）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、全体側面図、胴体、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図６３】四足歩行動物（馬、豹）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、全体側面図、胴体、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図６４】四足歩行動物（馬、豹）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、全体側面図、胴体、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図６５】四足歩行動物（馬、豹）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、全体側面図、胴体、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図６６】四足歩行動物（馬、豹）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、全体側面図、胴体、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図６７】四足歩行動物（馬、豹）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、全体側面図、胴体、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図６８】四足歩行動物（馬、豹）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、全体側面図、胴体、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図６９】四足歩行動物（馬、豹）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、全体側面図、胴体、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図７０】四足歩行動物（馬、豹）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、全体側面図、胴体、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図７１】四足歩行動物（馬、豹）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、全体側面図、胴体、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図７２】四足歩行動物（馬、豹）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、全体側面図、胴体、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図７３】鳥（隼）に本発明の基本機構を適用し羽ばたきが表現される場合を示し、全体側面図、全体正面図及び胴体、翼、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図７４】鳥（隼）に本発明の基本機構を適用し羽ばたきが表現される場合を示し、全体側面図、全体正面図及び胴体、翼、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図７５】鳥（隼）に本発明の基本機構を適用し羽ばたきが表現される場合を示し、全体側面図、全体正面図及び胴体、翼、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図７６】鳥（隼）に本発明の基本機構を適用し羽ばたきが表現される場合を示し、全体側面図、全体正面図及び胴体、翼、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図７７】鳥（隼）に本発明の基本機構を適用し羽ばたきが表現される場合を示し、全体側面図、全体正面図及び胴体、翼、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図７８】鳥（隼）に本発明の基本機構を適用し羽ばたきが表現される場合を示し、全体側面図、全体正面図及び胴体、翼、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図７９】鳥（隼）に本発明の基本機構を適用し羽ばたきが表現される場合を示し、全体側面図、全体正面図及び胴体、翼、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図８０】鳥（隼）に本発明の基本機構を適用し羽ばたきが表現される場合を示し、全体側面図、全体正面図及び胴体、翼、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図８１】鳥（隼）に本発明の基本機構を適用し羽ばたきが表現される場合を示し、全体側面図、全体正面図及び胴体、翼、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図８２】鳥（隼）に本発明の基本機構を適用し羽ばたきが表現される場合を示し、全体側面図、全体正面図及び胴体、翼、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図８３】鳥（隼）に本発明の基本機構を適用し羽ばたきが表現される場合を示し、全体側面図、全体正面図及び胴体、翼、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【図８４】鳥（隼）に本発明の基本機構を適用し羽ばたきが表現される場合を示し、全体側面図、全体正面図及び胴体、翼、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明のリンク機構は、図１〜図２４に示されるようにリンク構造によって構成される機械機構である。基本の型は二つあり、一つ目は、図１〜図１２の自然の乱流現象を象る、外に向かって波打つ機構である。二つ目は、図１３〜図２４の自然の渦現象を象る、内に向かって巻きつく機構である。なお図１〜図１２では上段（ａ）図にカルマン渦列画像と対比する態様で第一の態様における半時計回り、下段（ｂ）に第一の態様における時計回りの図を示しており、図１３〜図２４では上段（ａ）図に左右の大きさを一定にした双子渦の画像と対比する態様で第二の態様における半時計回り、下段（ｂ）に第二の態様における時計回りの図を示す。
【００３１】
本発明のリンク機構の配置関係について説明する。先ず、駆動リンクの作用点  β１と従動リンクの作用点  δ１を任意の地点に置き、駆動リンクの支点  α１を、（  δ１−β１）を結ぶ直線上の任意の地点に置く。そして、駆動リンクの作用点  β１と従動リンクの支点  α２とを結ぶ直線（β１−α２）が、従動リンクの作用点（δ１−γ１）を結ぶ直線上を交差するように、α２と  γ１を任意の地点に置く。以上が本機構の基本となる配置条件である。これを起点に、中間リンクと連結リンクを接続し、リンク機構を完成する。この機構は、α１が、（δ１−β１）を結ぶ直線上にある時に、（β１−α２）を結ぶ直線が、（  δ１−γ１）を結ぶ直線上の《中間点》を通過する配置が、最も精度の高い安定した動作を現す。そして、この駆動リンク（α１−β１）の幅が、関節肢（α１−α２−α３−α４…  αｎ）の振幅の大きさになって現れる。
【００３２】
以上のようにして配置してなる本発明のリンク機構の作動を説明する。
駆動リンク（支点  α１−作用点  β１）の回転運動が、中間リンク（β１−γ１−γ２−δ２）に伝わり、従動リンク（支点  α２−作用点  δ１−γ１）を動かし、従動リンクに連結される、連結リンクＩ（δ１−β２）が、連結リンクＩと中間リンクに連結される、連結リンクＩＩ（β２−γ２−γ３−δ３）を動かす。
【００３３】
以下、連結リンクＩＩＩ（δ２−β３）ＩＶ（β３−γ３−γ４−δ４）、連結リンクＶ（δ３−β４）ＶＩ（β４−γ４−γ５−δ５）…二つの形状の連結リンク（δｎ−（βｎ＋１））と（βｎ−γｎ−（γｎ＋１）−（δｎ＋１））がペアになり、鎖状に連結リンクが接続することにより、関節肢（γ１−γ２−γ３−γ４…  γｎ）を形成する。なお、基本機構２の軌道である図１３〜図２４の左の内に向かって巻き付く小さな渦のように、連結リンクＩＩＩ，Ｖ，ＶＩＩ，ＩＸ…  δｎ−（βｎ＋１）の長さが、長すぎるために、駆動リンクの回転運動に干渉してしまうケースがある。これには、テレスコピック・サスペンション等で干渉する連結リンクを伸縮させることで対応する。動物の形態では、基本的にこの基本機構２が加わるのは、動物の手足首と尻尾のみで、この問題は発生しない。
【００３４】
以上の本発明のリンク機構を以下にさらに詳細に説明する。本発明のリンク機構は、例えば自然動物の運動を表現するための拘束条件を提供し、係るリンク機構を用いて自然動物の運動を表現することによって人工動物を構成することができる。
【００３５】
係る本発明のリンク機構は、図１〜図１２又は図１３〜図２４に示されるように、順次連結されるジョイントγ１，２，３，・・・ｎと、ジョイントγ１，２，３，・・・ｎの各々に対応して連結されるジョイントβ１，２，３，・・・ｎ及びジョイントδ１，２，３，・・・ｎを有し、かつジョイントδ１とジョイントβ２、ジョイントδ２とジョイントβ３、・・・ジョイントδｎとジョイントβｎ＋１とを連結してなる。
【００３６】
以上の本発明のリンク機構は、図１〜図１２に示されるように、ジョイントβｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントγｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントγｎ（ｎ＝２以上の整数）とジョイントδｎ（ｎ＝２以上の整数）とを連結して一辺を有しない四辺形状の定形に保持されるＮ個（Ｎ＝１以上の整数）のリンク要素を有する。またジョイントδｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントβｎ（ｎ＝２以上の整数）とが連結される。
【００３７】
或いは以上の本発明のリンク機構は、図１３〜図２４に示されるように、ジョイントβｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントγｎ（ｎ＝１以上の整数）とジョイントγｎ（ｎ＝２以上の整数）とジョイントδｎ（ｎ＝２以上の整数）とを連結して、ジョイントγｎとジョイントγ（ｎ＋１）とを連結する軸線を介してジョイントβｎとジョイントδｎとが相互に逆側に位置する定形に保持されるＮ個（Ｎ＝１以上の整数）のリンク要素を有する。
【００３８】
さらにジョイントγ１に連結されるジョイントβ１が一の中心支持点α１に、この中心支持点α１を中心とする周回軌道上を周回可能に連結され、ジョイントδ１は他の中心支持点α２を介してジョイントγ１に連結され、かつジョイントδ１及びジョイントγ１は他の中心支持点α２を中心とする周回軌道上を相互の位置関係を一定に保持して周回可能に配置される。
【００３９】
β１とδ１を結ぶ仮想線上に、中心支持点α１がある条件下で、ジョイントβ１と中心支持点α２とを結ぶ仮想線が、ジョイントδ１とジョイントγ１とを結ぶ仮想線と交差するようにすることができる。
【００４０】
またβ１とδ１と中心支持点α１とが一の仮想直線上に整列する条件下で、ジョイントβ１と中心支持点α２とを結ぶ仮想線が、ジョイントδ１とジョイントγ１とを結ぶ仮想線と交差するようにしてもよい。
【００４１】
さらに以上の場合にβ１とδ１とが最大間隔となる配置を形成することができる。
すなわち、その位置から、β１がα１を軸に回転すると、β１とδ１の二点間の距離が必ず縮まるようにすることができ、一直線上に三点（β１、δ１、α１）が整列するタイミングはβ１がα１を軸に１８０度回転した時にも再度現れる。
そのタイミングでは『α１とδ１を結ぶ仮想線上に、β１がある』状況は逆に《β１とδ１の最短距離》となる。
【００４２】
以上のβ１とδ１が最大間隔となる配置を形成する時に、β１とα２を結ぶ仮想線が、δ１とγ１を結ぶ仮想線のほぼ《中間点を》交差する配置を設定することによって、本発明のリンク機構の駆動部分を形成する各部の配置関係の形態は正方形やひし形の形状になり、これが、左右にバランスのとれた最も大きな振幅運動を生み出す。
【００４３】
またジョイントδ１とジョイントγ１とが中心支持点α２を中心とする同一の周回軌道上のそれぞれ一部を往復動可能に配置される。
【００４４】
図１〜図１２に示されるリンク機構と、図１３〜図２４に示されるリンク機構とを組み合わせて使用して多様な人工動物に自然な動作を行わせることができる。
【００４５】
図１〜図１２に示されるリンク機構及び／又は図１３〜図２４に示されるリンク機構を使用し、リンク機構の一部にひねりを加えることによって多様な人工動物に自然な動作を行わせることができる。
【００４６】
以上の本発明のリンク機構を用い、ジョイントγ１に連結されるジョイントβ１を一の中心支持点α１を中心とする周回軌道上を周回させることによって、ジョイントδ１及びジョイントγ１を他の中心支持点α２を中心とする周回軌道上を往復動させ、これに伴い順次連結されるジョイントγ２，３，・・・ｎと、ジョイントγ２，３，・・・ｎの各々に連結されるジョイントβ２，３，・・・ｎ及びジョイントδ２，３，・・・ｎを変位させる自然動物の運動の表現方法によって、多様な人工動物に自然な動作を行わせることができる。
【００４７】
また図１〜図１２に示されるリンク機構及び／又は図１３〜図２４に示されるリンク機構の各ジョイントを描画点として、相互に等距離を保って配置される描画点γ１，２，３，・・・ｎと、描画点γ１，２，３，・・・ｎの各々に等距離を保つ様に配置される描画点β１，２，３，・・・ｎ及び描画点δ１，２，３，・・・ｎを用い、かつ描画点δ１と描画点β２、描画点δ２と描画点β３、・・・描画点δｎと描画点βｎ＋１とを距離可変にしてなり、
描画点γ１に等距離を保つ様に配置される描画点β１が一の中心支持点α１に等距離を保つ様に配置されて、この中心支持点α１を中心とする周回軌道上を周回可能に配置され、描画点δ１は他の中心支持点α２を介して描画点γ１に等距離を保つ様に配置され、かつ描画点δ１及び描画点γ１は他の中心支持点α２を中心とする周回軌道上を周回可能に配置されてなるコンピュータグラフィックスを作成することができる。
【００４８】
相互に等距離を保って配置される描画点γ１，２，３，・・・ｎと、描画点γ１，２，３，・・・ｎの各々に等距離を保つ様に配置される描画点β１，２，３，・・・ｎ及び描画点δ１，２，３，・・・ｎを用い、かつ描画点δ１と描画点β２、描画点δ２と描画点β３、・・・描画点δｎと描画点βｎ＋１とを距離可変にしてなり、
描画点γ１に等距離を保つ様に配置される描画点β１が一の中心支持点α１に等距離を保つ様に配置されて、この中心支持点α１を中心とする周回軌道上を周回可能に配置され、描画点δ１は他の中心支持点α２を介して描画点γ１に等距離を保つ様に配置され、かつ描画点δ１及び描画点γ１は他の中心支持点α２を中心とする周回軌道上を周回可能に配置され、
描画点γ１に等距離を保つ様に配置される描画点β１を一の中心支持点α１を中心とする周回軌道上を周回させることによって、描画点δ１及び描画点γ１を他の中心支持点α２を中心とする周回軌道上を往復動させ、これに伴い順次等距離を保つ様に配置される描画点γ２，３，・・・ｎと、描画点γ２，３，・・・ｎの各々に等距離を保つ様に配置される描画点β２，３，・・・ｎ及び描画点δ２，３，・・・ｎを変位させることを特徴とするコンピュータグラフィックスの生成方法。
【００４９】
以上の本発明のリンク機構を用い、ジョイントγ１に連結されるジョイントβ１を一の中心支持点α１を中心とする周回軌道上を周回させることによって、ジョイントδ１及びジョイントγ１を他の中心支持点α２を中心とする周回軌道上を往復動させ、これに伴い順次連結されるジョイントγ２，３，・・・ｎと、ジョイントγ２，３，・・・ｎの各々に連結されるジョイントβ２，３，・・・ｎ及びジョイントδ２，３，・・・ｎを変位させることによって自然動物の運動を表現することができる。
【００５０】
以上の本発明のリンク機構による表現を用い、相互に等距離を保って配置される描画点γ１，２，３，・・・ｎと、描画点γ１，２，３，・・・ｎの各々に等距離を保つ様に配置される描画点β１，２，３，・・・ｎ及び描画点δ１，２，３，・・・ｎを用い、かつ描画点δ１と描画点β２、描画点δ２と描画点β３、・・・描画点δｎと描画点βｎ＋１とを距離可変にし、描画点γ１に等距離を保つ様に配置される描画点β１が一の中心支持点α１に等距離を保つ様に配置されて、この中心支持点α１を中心とする周回軌道上を周回可能に配置され、描画点δ１は他の中心支持点α２を介して描画点γ１に等距離を保つ様に配置され、かつ描画点δ１及び描画点γ１は他の中心支持点α２を中心とする周回軌道上を周回可能に配置してコンピュータグラフィックスを作成することができる。
【００５１】
このコンピュータグラフィックスは、相互に等距離を保って配置される描画点γ１，２，３，・・・ｎと、描画点γ１，２，３，・・・ｎの各々に等距離を保つ様に配置される描画点β１，２，３，・・・ｎ及び描画点δ１，２，３，・・・ｎを用い、かつ描画点δ１と描画点β２、描画点δ２と描画点β３、・・・描画点δｎと描画点βｎ＋１とを距離可変にし、描画点γ１に等距離を保つ様に配置される描画点β１が一の中心支持点α１に等距離を保つ様に配置されて、この中心支持点α１を中心とする周回軌道上を周回可能に配置され、描画点δ１は他の中心支持点α２を介して描画点γ１に等距離を保つ様に配置され、かつ描画点δ１及び描画点γ１は他の中心支持点α２を中心とする周回軌道上を周回可能に配置し、描画点γ１に等距離を保つ様に配置される描画点β１を一の中心支持点α１を中心とする周回軌道上を周回させることによって、描画点δ１及び描画点γ１を他の中心支持点α２を中心とする周回軌道上を往復動させ、これに伴い順次等距離を保つ様に配置される描画点γ２，３，・・・ｎと、描画点γ２，３，・・・ｎの各々に等距離を保つ様に配置される描画点β２，３，・・・ｎ及び描画点δ２，３，・・・ｎを変位させるコンピュータグラフィックスの生成方法によって作成される。
【００５２】
以上において（δｎとγｎ＋１とβｎ＋１）はそれぞれの点が結びつき、辺を構成して三角形の関係にある。一方、ジョイント（γｎ＋１とβｎ＋１）の間隔は不変である。またδｎとγｎ＋１を結ぶ仮想線の距離は可変であり、ジョイント（δｎとβｎ＋１）も可変になる。
【００５３】
したがって図１３〜図２４に示されるリンク機構及びこれによる表現を用いる描画機構ではδｎとγｎ＋１が短くなる場合、最終的に、（δｎとβｎ＋１）上に（γｎ＋１）がある時に、（δｎとγｎ＋１）が最短距離になる。
これ以上（δｎとγｎ＋１）が短くなると、（δｎとβｎ＋１）のジョイントも縮まる。
つまり（δｎとγｎ＋１）＋（γｎ＋１とβｎ＋１）＞＝（δｎとβｎ＋１）の関係が成立する。
図１〜図１２に示されるリンク機構及びこれによる表現を用いる描画機構では（δｎとγｎ＋１）が長くなる場合、最終的に、（δｎとγｎ＋１）上に（βｎ＋１）がある時に、（δｎとγｎ＋１）が最長距離になる。
これ以上（δｎとγｎ＋１）が長くなると、（δｎとβｎ＋１）のジョイントも伸びる。
つまり（δｎとβｎ＋１）＋（βｎ＋１とγｎ＋１）＞＝（δｎとγｎ＋１）の関係が成立する。
以上のように（γｎとδｎ）＋（δｎとβｎ＋１）＞＝（γｎとβｎ＋１）も成立する。
【００５４】
実際に図１３〜図２４に示されるリンク機構及びこれによる表現を用いる描画機構、すなわち、δが、γを軸にして、βに対して反対側に配置されているジョイント若しくは描画点が連続して続いた形態では、回転するとそのうち左側に渦となって内側に巻き付く。この時、描画点δｎと描画点βｎ＋１の距離が可変になるところがある。具体的に、双子渦の左側の渦を観察すると、小さく内向きに巻き付く時に、δｎとγｎ＋１を結ぶ仮想線は距離がどんどん短くなる。
【００５５】
γｎ＋１とβｎ＋１の距離は不変なので、δｎは自分のジョイント相手であるβｎ＋１を《γｎ＋１を軸にして》押し回すことで、二点の距離を保つ。この結果、三点（δｎ、γｎ＋１、βｎ＋１）は三角形だったのが一直線に並び、δｎとβｎ＋１を結ぶ仮想線上にγｎ＋１が位置し、δｎとγｎ＋１とを結ぶ仮想線は最短距離になる。
【００５６】
δｎとγｎ＋１はその距離がこの後もまだ短くなるが、既に最短距離にあるので、後は、δｎとβｎ＋１のジョイント自体の長さが縮まってゆく。最初は（δｎとγｎ＋１の仮想線距離）＋（γｎ＋１とβｎ＋１のジョイント）＞（δｎとβｎ＋１のジョイント）であり、次第に（δｎとγｎ＋１の仮想線距離）は距離がどんどん短くなり、結果、（δｎとγｎ＋１）＋（γｎ＋１とβｎ＋１）＝（δｎとβｎ＋１）と、距離が等しくなる。この後も（δｎとγｎ＋１）の仮想線距離が短くなろうとするので、（δｎとβｎ＋１）のジョイント自体が短くなる。すなわち、（δｎとγｎ＋１）＋（γｎ＋１とβｎ＋１）＜（δｎとβｎ＋１）となることはない。
【実施例】
【００５７】
次に、本機構の基本形態から、自然動物の随意運動の任意の形態に適用する方法について述べる。古くは、仏教の尼僧であった五枚師太は闘争する鶴の首の動きを観察して、それを元にして、徒手武術を創案したと今に伝えられている。このように、四肢と胴体の運動フォームは基本的に同じである。
【００５８】
この理由から、本機構は、表現する動物オブジェクトの胴体、腕（前脚，翼，エラ）、脚に適用できる（図２５〜図７２参照）。胴体部には、みぞおちの上の位置に本機構を置き、関節肢は上部は頭まで、下部は尾まで形成する。上肢に当たる、翼、腕もしくは前脚部には、肩の位置に本機構を置き、胴体の首の付け根と、上肢の駆動リンクの支点及び、従動リンクの支点（図１〜図２４に示されるα１とα２）を連結する。
【００５９】
下肢に当たる、脚もしくは後脚部には、股関節の位置に本機構を置き、胴体の尾の付け根と、下肢の駆動リンクの支点及び従動リンクの支点を連結する。四肢は、関節肢は下部のみ存在し、つま先まで形成する。機構及び関節肢の形態は、機構は基本となる配置条件に沿うことを守り、回転方向は、運動状況により、反時計回りまたは、時計回りになる。関節肢は運動フォームに合わせて変形し、本機構の基本になる二つの形態をミックスして実現する。
【００６０】
図２５〜図３６は魚（アジ）の泳法に本発明の基本機構を適用した適用例。図２５（ａ）〜図３６（ａ）は外観透視図、図２５（ｂ）〜図３６（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【００６１】
図３７〜図４８は二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、図３７（ａ）〜図４８（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、図３７（ｂ）〜図４８（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
【００６２】
図４９〜図６０は二足歩行動物（人）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、図４９（ａ）〜図６０（ａ）は全体側面図、腕、脚の外観透視図、図４９（ｂ）〜図６０（ｂ）は対応するリンク機構の作動状態を示す。
この様に本発明の基本機構を適用することによって、設定を少し変えることで走行→歩行→スキップ→階段の昇降のように、動作表現を多彩に変化させることができる。
【００６３】
図６１〜図７２は四足歩行動物（馬、豹）に本発明の基本機構を適用した場合の走行状態を示し、全体側面図、胴体、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【００６４】
図７３〜図８４は鳥（隼）に本発明の基本機構を適用し羽ばたきが表現される場合を示し、全体側面図、全体正面図及び胴体、翼、脚の外観とこれを透視した構造図を示す。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
オートマタ、ロボット、三次元造形および、造型機器、二足、四足歩行、その他の輸送用機器、移動補助機器、防災用機器・医療機器、スポーツ、レジャー用機器、写真機器、音楽機器、楽器、演奏補助品、調理機器、器具、食器、台所用品、釣り用具、ゲーム機器、知育玩具及び遊戯用具、宝飾品及び美術工芸品、オーディオ・ビジュアル作品、以上に関するソフトウェア・プログラム
【要約】
【課題】自然現象を直截的に表現するコンパクトな機械機構の基本原理を解明し、その機構を元に自然動物の運動を表現する自然現象を表現する機械機構と、その機構を用いて自然動物の運動を表現する方法、リンク機構、人工動物、自然動物の運動の表現方法、コンピュータグラフィックス及びコンピュータグラフィックスの生成方法を提供する。
【解決手段】  自然動物の運動を表現するための拘束条件を元にして配置することを特徴とする。自然動物の運動を表現するためのリンク機構を用いて人工動物を作成することができる。
本機構は、ダイヤモンド、菱型、マッチ箱等、見た人によって口々に色んな表現が為される基本的な配置条件を拘束条件として採用する。
この配置条件では従動リンクの支点と、駆動リンクの支点の位置の相関関係によって自然なバランスを実現することができる。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２７】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３９】
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【図４０】
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【図６０】
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【図８４】
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