(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支点α１と前記支点α１を中心とする周回軌道上を周回可能に配置されたジョイントβ１、ジョイントβｎ（ｎ＝１、２、３）とジョイントγｎ（ｎ＝１、２、３）、前記ジョイントγｎ（ｎ＝１、２、３）とジョイントγｎ＋１（ｎ＝１、２、３）、前記ジョイントγｎ（ｎ＝１、２）とジョイントδｎ（ｎ＝１、２）、及び、前記ジョイントδｎ（ｎ＝１、２）と前記ジョイントβｎ＋１（ｎ＝１、２）、がそれぞれリンクで連結された基本リンク機構であって、
前記ジョイントδ２と前記ジョイントβ３とは、前記ジョイントγ２と前記ジョイントγ３とを連結するリンクを挟んで、相互に逆側に配置されて連結され、
ジョイントγ１とジョイントδ２との距離は、常に一定であり、
ジョイントβ２とジョイントγ３との距離は、常に一定であり、
ジョイントβ３とジョイントγ４との距離は、常に一定であり、
前記ジョイントδ１は、前記支点α１と異なる位置に配置される支点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、前記支点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、
基本リンク機構。
【請求項２】
前記ジョイントγ１と前記ジョイントγ２との距離、前記ジョイントγ２と前記ジョイントγ３との距離、及び、前記ジョイントγ３と前記ジョイントγ４との距離は、一定とされる、
請求項１記載の基本リンク機構。
【請求項３】
前記ジョイントγ２は、前記ジョイントγ１と前記ジョイントδ２とを結ぶ仮想直線上、及び、前記ジョイントβ２と前記ジョイントγ３とを結ぶ仮想直線上に配置される、
請求項１又は２記載の基本リンク機構。
【請求項４】
前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記ジョイントγ１と前記ジョイントβ１とを結ぶ仮想直線と、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線により形成される角度のうち小さい角度は、前記ジョイントδ１と前記支点α２とを結ぶ仮想直線と、前記支点α２と前記ジョイントγ１とを結ぶ仮想直線により形成される角度のうち小さい角度と等しく、
前記支点α２と前記ジョイントγ１とを結ぶ線分の長さと、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ線分の長さは等しく、
前記ジョイントβ１と前記ジョイントγ１とを結ぶ線分の長さと、前記支点α２と前記ジョイントδ１とを結ぶ線分の長さは等しい、
請求項１〜３何れか１項記載の基本リンク機構。
【請求項５】
前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記支点α２と前記ジョイントδ１と、前記ジョイントδ１と前記ジョイントβ１と、前記ジョイントβ１と前記ジョイントγ１と、及び、前記ジョイントγ１と前記支点α２と、をそれぞれ結ぶ仮想直線により正方形が形成される
請求項１〜４何れか１項記載の基本リンク機構。
【請求項６】
前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記ジョイントδ１と前記ジョイントγ１と、前記ジョイントγ１と前記ジョイントγ２と、前記ジョイントγ２と前記ジョイントβ２と、及び、前記ジョイントβ２と前記ジョイントδ１と、をそれぞれ結ぶ仮想直線により平行四辺形が形成される、
請求項１〜５の何れか１項記載の基本リンク機構。
【請求項７】
前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記ジョイントδ１と前記ジョイントγ１と、前記ジョイントγ１と前記ジョイントγ２と、をそれぞれ結ぶ仮想直線により形成される角度のうち小さい角度は、前記ジョイントγ２と前記ジョイントβ２と、前記ジョイントβ２と前記ジョイントδ１と、をそれぞれ結ぶ仮想直線により形成される角度のうち小さい角度と等しい、
請求項１〜６何れか１項記載の基本リンク機構。
【請求項８】
前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記ジョイントγ１と前記ジョイントγ２と、前記ジョイントγ２と前記ジョイントγ３と、前記ジョイントγ３と前記ジョイントγ１と、をそれぞれ結ぶ仮想直線により直角二等辺三角形が形成される、
請求項１〜７何れか１項記載の基本リンク機構。
【請求項９】
前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記ジョイントγ１と前記ジョイントβ３と、前記ジョイントβ３と前記ジョイントδ２と、前記ジョイントδ２と前記ジョイントγ１と、をそれぞれ結ぶ仮想直線により形成される三角形は、前記直角二等辺三角形と左右対称性のある直角二等辺三角形とされる、 
請求項８記載の基本リンク機構。
【請求項１０】
前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記ジョイントγ２と前記ジョイントγ３と、前記ジョイントγ３と前記ジョイントγ４と、前記ジョイントγ４と前記ジョイントγ２と、をそれぞれ結ぶ仮想直線により二等辺三角形が形成される、
請求項１〜９何れか１項記載の基本リンク機構。
【請求項１１】
前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記ジョイントβ１と前記ジョイントγ４とを結ぶ仮想直線上に、前記ジョイントγ１と、前記ジョイントβ３と、前記ジョイントγ３と、が配置される、
請求項１〜１０何れか１項記載の基本リンク機構。
【請求項１２】
前記ジョイントδ１と前記ジョイントγ１とは、前記支点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１１の何れか１項記載の基本リンク機構。
【請求項１３】
請求項１〜１２何れか１項記載の基本リンク機構が、前記支点α１の自軸方向に沿って、定められた仮想直線に対し前記支点α１と前記ジョイントβ１とを連結した駆動リンクの角度をずらした状態で複数個並べられている 、
リンク機構。
【請求項１４】
請求項１〜１２記載の基本リンク機構のうち、少なくとも１つ以上の基本リンク機構を備えた人工動物。
【請求項１５】
請求項１３記載のリンク機構を備えた人工動物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基本リンク機構及びリンク機構並びに人工動物に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、前後の脚（上肢と下肢）の構造がシンメトリとなっているリンク機構が記載されている。しかし、このような四肢形態の自然動物は、存在しない。
【０００３】
非特許文献１の第六章には、動物の意志の働きによって発生する運動（随意運動）は、先ず脳が運動に指令を出し、続いて、脳から指令を受けた運動が身体に指令を出すことで、実現されることを示唆している。この仮説によれば、例えば、森羅万象の動物のＤＮＡの中には、全ての運動を司る一つの設計図が存在し、全ての動物はその設計図を元にして、脳が指令を出すことで運動につながると考えることも出来る。そして、この予測は一つの態様に集中しつつ、そこから全体を見渡すことを可能にするものであり、このおかげで今回の基本機構の発明をするに至った。
【０００４】
非特許文献２の２０２ページには、昆虫の翅の運動における理想的な軌道が８の字の軌道を描くことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４４５８１号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】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２】動物機構  地上と空中の運動  エティエンヌ・ジュール・マレー  １８７３年（Ｌａ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ａｎｉｍａｌｅ  Ｌｏｃｏｍｏｔｉｏｎ  ｔｅｒｒｅｓｔｒｅ  ｅｔ  Ａｅｒｉｅｎｎｅ  Ｅ．Ｊ．Ｍａｒｅｙ  １８７３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上の過去に開発された様々な歩行機構の研究は、その後、走行、飛行、水泳等の自然動物の運動を表現する発展には至らなかった。
【０００８】
例えば、特許文献１に記載された発明に代表されるような、過去に開発されたリンク機構のすべてを総括すると、一般的にこれらの構造において、従動リンクと駆動リンクとの位置の相関関係（配置、組合せ等の関係）が悪く、周期的な動きをするリンクの振幅が小さい等の問題があるため、例えば、歩行を表現する場合、左右のバランスの悪い状態しか表現できない。
【０００９】
ところで、本発明の発明者である澤井は、自ら発明したリンク機構を元にすることで、セキツイ動物の、運動を表現できると確信したが、その発明が自然界の森羅万象の動物の運動表現にまで応用できるかの問いに、まだ答えを出せずにいた。特に、この分野の研究者には、蛇やうなぎのような自然動物の蛇行運動を表現することは難しいと思われたし、澤井も同様の意見だった。しかし、澤井は、周囲の希望に後押しされて、自然動物の蛇行運動に関するリンク機構の開発に着手した。
【００１０】
蛇の蛇行運動の基本原理は、広瀬茂男著「ロボット創造学入門」の中で解説されている。曲率を正弦波にすると、蛇の胴体の曲線形状になり、さらに左右の曲がった箇所を浮かせると前進すると著者は述べている。
【００１１】
澤井は、２００６年にオートマタ（西洋自動人形）製作者フランソワ・ジュノーの元で修行していた頃、ジュノー親方の製作した、コーヒーを飲むアラブのカリフ（王様）と空飛ぶ絨毯（又は、魔法の絨毯ともいう。）の作品について研究していた。そして、澤井は、正弦波を作り出すためには、同一の形状の機構を並列に多数並べることを見出した。
【００１２】
さらに、澤井は、２つのグラスを水平に置いて転がしていた時に、例えば、蛇が直進する運動を表現するためには、無限を示す８の字（又は記号）を描く軌跡（軌道）がそれに適していると閃いた。
【００１３】
８の字の軌道は、例えば、自然動物の運動を人に例えて表現する中国武術の中にも現れ、闘争する鶴と蛇とを観察した五枚師太が創案したと伝えられる徒手武術「詠春拳」によれば、恒久的な連続運動の技法の一つとして現れる。
【００１４】
以上のことから、澤井は、Ｘ軸方向（左右方向）及びＹ軸方向（上下方向）において、先端部分が８の字を描くリンクγ３を含む基本リンク機構を、Ｚ軸方向（奥行き方向）に並列に配置して連結させたリンク機構とすることで、蛇の前進運動（蛇行運動）を表現できることを見出した。
【００１５】
また、澤井は、上記リンク機構を用いて、魚（例えば、エイ、タチウオ、アノマロカリス古生物）のヒレの運動を表現できることも理解した。
【００１６】
また、澤井は、エイのヒレを上下が反対となるようにひっくり返せば、浮力を得ようとする運動になることも見出した。
【００１７】
そして、澤井は、８の字の軌道を描く基本リンク機構についてより深く考えた結果、この基本リンク機構における、最も美しいプロポーションは、１つの正方形と、１つの平行四辺形と、２つの直角二等辺三角形と、１つの二等辺三角形との組み合わせによって、表現できることを見出した。
【００１８】
そして、非特許文献２の２０２ページによれば、前述のとおり、昆虫の翅の運動における理想的な軌道が８の字の軌道を描くことが記載されていた。これにより、澤井は、昆虫（例えば、蜂）の翅の機構も表現できることも理解した。
【００１９】
本発明は、８の字を描く基本リンク機構及びリンク機構並びに人工動物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】
【００２０】
本発明の請求項１に係る基本リンク機構は、支点α１と前記支点α１を中心とする周回軌道上を周回可能に配置されたジョイントβ１、ジョイントβｎ（ｎ＝１、２、３）とジョイントγｎ（ｎ＝１、２、３）、前記ジョイントγｎ（ｎ＝１、２、３）とジョイントγｎ＋１（ｎ＝１、２、３）、前記ジョイントγｎ（ｎ＝１、２）とジョイントδｎ（ｎ＝１、２）、及び、前記ジョイントδｎ（ｎ＝１、２）と前記ジョイントβｎ＋１（ｎ＝１、２）、がそれぞれリンクで連結された基本リンク機構であって、前記ジョイントδ２と前記ジョイントβ３とは、前記ジョイントγ２と前記ジョイントγ３とを連結するリンクを挟んで、相互に逆側に配置されて連結され、ジョイントγ１とジョイントδ２との距離は、常に一定であり、ジョイントβ２とジョイントγ３との距離は、常に一定であり、ジョイントβ３とジョイントγ４との距離は、常に一定であり、前記ジョイントδ１は、前記支点α１と異なる位置に配置される支点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、前記支点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。
【００２１】
本発明の請求項２に係る基本リンク機構は、請求項１記載の基本リンク機構において、前記ジョイントγ１と前記ジョイントγ２との距離、前記ジョイントγ２と前記ジョイントγ３との距離、及び、前記ジョイントγ３と前記ジョイントγ４との距離は、一定とされる。
【００２２】
本発明の請求項３に係る基本リンク機構は、請求項１又は２記載の基本リンク機構において、前記ジョイントγ２は、前記ジョイントγ１と前記ジョイントδ２とを結ぶ仮想直線上、及び、前記ジョイントβ２と前記ジョイントγ３とを結ぶ仮想直線上に配置される。
【００２３】
本発明の請求項４に係る基本リンク機構は、請求項１〜３何れか１項記載の基本リンク機構において、前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記ジョイントγ１と前記ジョイントβ１とを結ぶ仮想直線と、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線により形成される角度のうち前記支点α２が配置される側にある角度は、前記ジョイントδ１と前記支点α２とを結ぶ仮想直線と、前記支点α２と前記ジョイントγ１とを結ぶ仮想直線により形成される角度のうち前記ジョイントβ１が配置される側にある角度と等しく、前記支点α２と前記ジョイントγ１とを結ぶ線分の長さと、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ線分の長さは等しく、前記ジョイントβ１と前記ジョイントγ１とを結ぶ線分の長さと、前記支点α２と前記ジョイントδ１とを結ぶ線分の長さは等しい。
【００２４】
本発明の請求項５に係る基本リンク機構は、請求項１〜４の何れか１項記載の基本リンク機構において、前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記支点α２と前記ジョイントδ１と、前記ジョイントδ１と前記ジョイントβ１と、前記ジョイントβ１と前記ジョイントγ１と、及び、前記ジョイントγ１と前記支点α２と、をそれぞれ結ぶ仮想直線により正方形が形成されている。
【００２５】
本発明の請求項６に係る基本リンク機構は、請求項１〜５何れか１項記載の基本リンク機構において、前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記ジョイントδ１と前記ジョイントγ１と、前記ジョイントγ１と前記ジョイントγ２と、前記ジョイントγ２と前記ジョイントβ２と、及び、前記ジョイントβ２と前記ジョイントδ１と、をそれぞれ結ぶ仮想直線により平行四辺形が形成される。
【００２６】
本発明の請求項７に係る基本リンク機構は、請求項１〜６何れか１項記載の基本リンク機構において、前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記ジョイントδ１と前記ジョイントγ１と、前記ジョイントγ１と前記ジョイントγ２と、をそれぞれ結ぶ仮想直線により形成される角度のうち小さい角度は、前記ジョイントγ２と前記ジョイントβ２と、前記ジョイントβ２と前記ジョイントδ１と、をそれぞれ結ぶ仮想直線により形成される角度のうち小さい角度と等しい。
【００２７】
本発明の請求項８に係る基本リンク機構は、請求項１〜７何れか１項記載の基本リンク機構において、前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記ジョイントγ１と前記ジョイントγ２と、前記ジョイントγ２と前記ジョイントγ３と、前記ジョイントγ３と前記ジョイントγ１と、をそれぞれ結ぶ仮想直線により直角二等辺三角形が形成される。
【００２８】
本発明の請求項９に係る基本リンク機構は、請求項８記載の基本リンク機構において、前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記ジョイントγ１と前記ジョイントβ３と、前記ジョイントβ３と前記ジョイントδ２と、前記ジョイントδ２と前記ジョイントγ１と、をそれぞれ結ぶ仮想直線により形成される三角形は、前記直角二等辺三角形と左右対称性のある直角二等辺三角形とされる。
【００２９】
本発明の請求項１０に係る基本リンク機構は、請求項１〜９何れか１項記載の基本リンク機構において、前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記ジョイントγ２と前記ジョイントγ３と、前記ジョイントγ３と前記ジョイントγ４と、前記ジョイントγ４と前記ジョイントγ２と、をそれぞれ結ぶ仮想直線により二等辺三角形が形成される。
【００３０】
本発明の請求項１１に係る基本リンク機構は、請求項１〜１０何れか１項記載の基本リンク機構において、前記支点α１が、前記ジョイントβ１と前記ジョイントδ１とを結ぶ仮想直線上にある場合、前記ジョイントβ１と前記ジョイントγ４とを結ぶ仮想直線上に、前記ジョイントγ１と、前記ジョイントβ３と、前記ジョイントγ３と、が配置される。
【００３１】
本発明の請求項１２に係る基本リンク機構は、請求項１〜請求項１１の何れか１項記載のリンク機構であって、前記ジョイントδ１と前記ジョイントγ１とは、前記支点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。
【００３２】
本発明の請求項１３に係るリンク機構は、請求項１〜１２何れか１項記載の基本リンク機構が、前記支点α１の自軸方向に沿って、定められた仮想直線に対し前記支点α１と前記ジョイントβ１とを連結した駆動リンクの角度をずらした状態で複数個並べられている 。
【００３３】
本発明の請求項１４に係る人工動物は、請求項１〜１２記載の基本リンク機構のうち、少なくとも１つ以上の基本リンク機構を備えている。
【００３４】
本発明の請求項１５に係る人工動物は、請求項１３記載のリンク機構を備えている。
【発明の効果】
【００３５】
本発明に係る基本リンク機構によれば、８の字を描く運動を表現することができる。
【００３６】
本発明に係るリンク機構によれば、軸方向から見ると８の字を描き、且つ、軸方向に沿って位相差を持って変形する運動を表現することができる。
【００３７】
本発明に係る人工動物によれば、自然動物の運動を表現する人工動物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態の基本リンク機構の正面図である。
【図２】本実施形態のリンク機構の斜視図であって、０コマ目（初期状態）を示す図である。
【図３】本実施形態のリンク機構の斜視図であって、１コマ目を示す図である。
【図４】本実施形態のリンク機構の斜視図であって、２コマ目を示す図である。
【図５】本実施形態のリンク機構の斜視図であって、３コマ目を示す図である。
【図６】本実施形態のリンク機構の斜視図であって、４コマ目を示す図である。
【図７】本実施形態のリンク機構の斜視図であって、５コマ目を示す図である。
【図８】本実施形態のリンク機構の斜視図であって、６コマ目を示す図である。
【図９】本実施形態のリンク機構の斜視図であって、７コマ目を示す図である。
【図１０】本実施形態のリンク機構の斜視図であって、８コマ目を示す図である。
【図１１】本実施形態のリンク機構の斜視図であって、９コマ目を示す図である。
【図１２】本実施形態のリンク機構の斜視図であって、１０コマ目を示す図である。
【図１３】本実施形態のリンク機構の斜視図であって、１１コマ目を示す図である。
【図１４】本実施形態の基本リンク機構（又は、本実施形態のリンク機構を構成する最前列の基本リンク機構）の正面図であって、０コマ目（初期状態）を示す図である。
【図１５】本実施形態の基本リンク機構（又は、本実施形態のリンク機構を構成する最前列の基本リンク機構）の正面図であって、１コマ目を示す図である。
【図１６】本実施形態の基本リンク機構（又は、本実施形態のリンク機構を構成する最前列の基本リンク機構）の正面図であって、２コマ目を示す図である。
【図１７】本実施形態の基本リンク機構（又は、本実施形態のリンク機構を構成する最前列の基本リンク機構）の正面図であって、３コマ目を示す図である。
【図１８】本実施形態の基本リンク機構（又は、本実施形態のリンク機構を構成する最前列の基本リンク機構）の正面図であって、４コマ目を示す図である。
【図１９】本実施形態の基本リンク機構（又は、本実施形態のリンク機構を構成する最前列の基本リンク機構）の正面図であって、５コマ目を示す図である。
【図２０】本実施形態の基本リンク機構（又は、本実施形態のリンク機構を構成する最前列の基本リンク機構）の正面図であって、６コマ目を示す図である。
【図２１】本実施形態の基本リンク機構（又は、本実施形態のリンク機構を構成する最前列の基本リンク機構）の正面図であって、７コマ目を示す図である。
【図２２】本実施形態の基本リンク機構（又は、本実施形態のリンク機構を構成する最前列の基本リンク機構）の正面図であって、８コマ目を示す図である。
【図２３】本実施形態の基本リンク機構（又は、本実施形態のリンク機構を構成する最前列の基本リンク機構）の正面図であって、９コマ目を示す図である。
【図２４】本実施形態の基本リンク機構（又は、本実施形態のリンク機構を構成する最前列の基本リンク機構）の正面図であって、１０コマ目を示す図である。
【図２５】本実施形態の基本リンク機構（又は、本実施形態のリンク機構を構成する最前列の基本リンク機構）の正面図であって、１１コマ目を示す図である。
【図２６】本実施形態のリンク機構の側面図であって、０コマ目（初期状態）を示す図である。
【図２７】本実施形態のリンク機構の側面図であって、１コマ目を示す図である。
【図２８】本実施形態のリンク機構の側面図であって、２コマ目を示す図である。
【図２９】本実施形態のリンク機構の側面図であって、３コマ目を示す図である。
【図３０】本実施形態のリンク機構の側面図であって、４コマ目を示す図である。
【図３１】本実施形態のリンク機構の側面図であって、５コマ目を示す図である。
【図３２】本実施形態のリンク機構の側面図であって、６コマ目を示す図である。
【図３３】本実施形態のリンク機構の側面図であって、７コマ目を示す図である。
【図３４】本実施形態のリンク機構の側面図であって、８コマ目を示す図である。
【図３５】本実施形態のリンク機構の側面図であって、９コマ目を示す図である。
【図３６】本実施形態のリンク機構の側面図であって、１０コマ目を示す図である。
【図３７】本実施形態のリンク機構の側面図であって、１１コマ目を示す図である。
【図３８】本実施形態のリンク機構の上面図であって、０コマ目（初期状態）を示す図である。
【図３９】本実施形態のリンク機構の上面図であって、１コマ目を示す図である。
【図４０】本実施形態のリンク機構の上面図であって、２コマ目を示す図である。
【図４１】本実施形態のリンク機構の上面図であって、３コマ目を示す図である。
【図４２】本実施形態のリンク機構の上面図であって、４コマ目を示す図である。
【図４３】本実施形態のリンク機構の上面図であって、５コマ目を示す図である。
【図４４】本実施形態のリンク機構の上面図であって、６コマ目を示す図である。
【図４５】本実施形態のリンク機構の上面図であって、７コマ目を示す図である。
【図４６】本実施形態のリンク機構の上面図であって、８コマ目を示す図である。
【図４７】本実施形態のリンク機構の上面図であって、９コマ目を示す図である。
【図４８】本実施形態のリンク機構の上面図であって、１０コマ目を示す図である。
【図４９】本実施形態のリンク機構の上面図であって、１１コマ目を示す図である。
【図５０】本実施形態の変形例の基本リンク機構（変形例１）の正面図である。
【図５１】本実施形態の別の変形例の基本リンク機構（変形例２）の正面図である。
【図５２】本実施形態の別の変形例の基本リンク機構（変形例３）の正面図である。
【図５３】本実施形態の蜂の０コマ目（初期状態）を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、及び、（Ｃ）は上面図、並びに（Ｄ）は蜂に備えられたリンク機構の斜視図を示す。
【図５４】本実施形態の蜂の１コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、及び、（Ｃ）は上面図、並びに（Ｄ）は蜂に備えられたリンク機構の斜視図を示す。
【図５５】本実施形態の蜂の２コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、及び、（Ｃ）は上面図、並びに（Ｄ）は蜂に備えられたリンク機構の斜視図を示す。
【図５６】本実施形態の蜂の３コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、及び、（Ｃ）は上面図、並びに（Ｄ）は蜂に備えられたリンク機構の斜視図を示す。
【図５７】本実施形態の蜂の４コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、及び、（Ｃ）は上面図、並びに（Ｄ）は蜂に備えられたリンク機構の斜視図を示す。
【図５８】本実施形態の蜂の５コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、及び、（Ｃ）は上面図、並びに（Ｄ）は蜂に備えられたリンク機構の斜視図を示す。
【図５９】本実施形態の蜂の６コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、及び、（Ｃ）は上面図、並びに（Ｄ）は蜂に備えられたリンク機構の斜視図を示す。
【図６０】本実施形態の蜂の７コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、及び、（Ｃ）は上面図、並びに（Ｄ）は蜂に備えられたリンク機構の斜視図を示す。
【図６１】本実施形態の蜂の８コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、及び、（Ｃ）は上面図、並びに（Ｄ）は蜂に備えられたリンク機構の斜視図を示す。
【図６２】本実施形態の蜂の９コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、及び、（Ｃ）は上面図、並びに（Ｄ）は蜂に備えられたリンク機構の斜視図を示す。
【図６３】本実施形態の蜂の１０コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、及び、（Ｃ）は上面図、並びに（Ｄ）は蜂に備えられたリンク機構の斜視図を示す。
【図６４】本実施形態の蜂の１１コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、及び、（Ｃ）は上面図、並びに（Ｄ）は蜂に備えられたリンク機構の斜視図を示す。
【図６５】本実施形態の蛇の０コマ目（初期状態）を示す図であって、（Ａ）は正面図、及び、（Ｂ）は背面図、並びに、（Ｃ）は上面図及びリンク機構を重ねた図を示す。
【図６６】本実施形態の蛇の１コマ目を示す図であって、（Ａ）は正面図、及び、（Ｂ）は背面図、並びに、（Ｃ）は上面図及びリンク機構を重ねた図を示す。
【図６７】本実施形態の蛇の２コマ目を示す図であって、（Ａ）は正面図、及び、（Ｂ）は背面図、並びに、（Ｃ）は上面図及びリンク機構を重ねた図を示す。
【図６８】本実施形態の蛇の３コマ目を示す図であって、（Ａ）は正面図、及び、（Ｂ）は背面図、並びに、（Ｃ）は上面図及びリンク機構を重ねた図を示す。
【図６９】本実施形態の蛇の４コマ目を示す図であって、（Ａ）は正面図、及び、（Ｂ）は背面図、並びに、（Ｃ）は上面図及びリンク機構を重ねた図を示す。
【図７０】本実施形態の蛇の５コマ目を示す図であって、（Ａ）は正面図、及び、（Ｂ）は背面図、並びに、（Ｃ）は上面図及びリンク機構を重ねた図を示す。
【図７１】本実施形態の蛇の６コマ目を示す図であって、（Ａ）は正面図、及び、（Ｂ）は背面図、並びに、（Ｃ）は上面図及びリンク機構を重ねた図を示す。
【図７２】本実施形態の蛇の７コマ目を示す図であって、（Ａ）は正面図、及び、（Ｂ）は背面図、並びに、（Ｃ）は上面図及びリンク機構を重ねた図を示す。
【図７３】本実施形態の蛇の８コマ目を示す図であって、（Ａ）は正面図、及び、（Ｂ）は背面図、並びに、（Ｃ）は上面図及びリンク機構を重ねた図を示す。
【図７４】本実施形態の蛇の９コマ目を示す図であって、（Ａ）は正面図、及び、（Ｂ）は背面図、並びに、（Ｃ）は上面図及びリンク機構を重ねた図を示す。
【図７５】本実施形態の蛇の１０コマ目を示す図であって、（Ａ）は正面図、及び、（Ｂ）は背面図、並びに、（Ｃ）は上面図及びリンク機構を重ねた図を示す。
【図７６】本実施形態の蛇の１１コマ目を示す図であって、（Ａ）は正面図、及び、（Ｂ）は背面図、並びに、（Ｃ）は上面図及びリンク機構を重ねた図を示す。
【図７７】本実施形態のエイの０コマ目（初期状態）を示す図であって、（Ａ）は斜視図、並びに、（Ｂ）は側面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図、及び、（Ｃ）は上面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図を示す。
【図７８】本実施形態のエイの１コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、並びに、（Ｂ）は側面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図、及び、（Ｃ）は上面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図を示す。
【図７９】本実施形態のエイの２コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、並びに、（Ｂ）は側面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図、及び、（Ｃ）は上面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図を示す。
【図８０】本実施形態のエイの３コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、並びに、（Ｂ）は側面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図、及び、（Ｃ）は上面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図を示す。
【図８１】本実施形態のエイの４コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、並びに、（Ｂ）は側面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図、及び、（Ｃ）は上面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図を示す。
【図８２】本実施形態のエイの５コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、並びに、（Ｂ）は側面側から見たリンク機構の図、及び、（Ｃ）は上面側から見たリンク機構の図を示す。
【図８３】本実施形態のエイの６コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、並びに、（Ｂ）は側面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図、及び、（Ｃ）は上面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図を示す。
【図８４】本実施形態のエイの７コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、並びに、（Ｂ）は側面側から見たリンク機構の図、及び、（Ｃ）は上面側から見たリンク機構の図を示す。
【図８５】本実施形態のエイの８コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、並びに、（Ｂ）は側面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図、及び、（Ｃ）は上面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図を示す。
【図８６】本実施形態のエイの９コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、並びに、（Ｂ）は側面側から見たリンク機構の図、及び、（Ｃ）は上面側から見たリンク機構の図を示す。
【図８７】本実施形態のエイの１０コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、並びに、（Ｂ）は側面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図、及び、（Ｃ）は上面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図を示す。
【図８８】本実施形態のエイの１１コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、並びに、（Ｂ）は側面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図、及び、（Ｃ）は上面側から見た各リンク機構のジョイントγ１、γ２、γ３及びγ４の変化を表す図を示す。
【図８９】本実施形態のタチウオの０コマ目（初期状態）を示す図であって、（Ａ）は斜視図、及び、（Ｂ）はリンク機構の斜視図を示す。
【図９０】本実施形態のタチウオの１コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、及び、（Ｂ）はリンク機構の斜視図を示す。
【図９１】本実施形態のタチウオの２コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、及び、（Ｂ）はリンク機構の斜視図を示す。
【図９２】本実施形態のタチウオの３コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、及び、（Ｂ）はリンク機構の斜視図を示す。
【図９３】本実施形態のタチウオの４コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、及び、（Ｂ）はリンク機構の斜視図を示す。
【図９４】本実施形態のタチウオの５コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、並びに、（Ｂ）は側面側から見たリンク機構の図、及び、（Ｃ）は上面側から見たリンク機構の図を示す。
【図９５】本実施形態のタチウオの６コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、及び、（Ｂ）はリンク機構の斜視図を示す。
【図９６】本実施形態のタチウオの７コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、及び、（Ｂ）はリンク機構の斜視図を示す。
【図９７】本実施形態のタチウオの８コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、及び、（Ｂ）はリンク機構の斜視図を示す。
【図９８】本実施形態のタチウオの９コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、及び、（Ｂ）はリンク機構の斜視図を示す。
【図９９】本実施形態のタチウオの１０コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、及び、（Ｂ）はリンク機構の斜視図を示す。
【図１００】本実施形態のタチウオの１１コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、及び、（Ｂ）はリンク機構の斜視図を示す。
【図１０１】本実施形態のアノマロカリスの０コマ目（初期状態）を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１０２】本実施形態のアノマロカリスの１コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１０３】本実施形態のアノマロカリスの２コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１０４】本実施形態のアノマロカリスの３コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１０５】本実施形態のアノマロカリスの４コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１０６】本実施形態のアノマロカリスの５コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１０７】本実施形態のアノマロカリスの６コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１０８】本実施形態のアノマロカリスの７コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１０９】本実施形態のアノマロカリスの８コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１１０】本実施形態のアノマロカリスの９コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１１１】本実施形態のアノマロカリスの１０コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１１２】本実施形態のアノマロカリスの１１コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１１３】本実施形態の空飛ぶ絨毯の０コマ目（初期状態）を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１１４】本実施形態の空飛ぶ絨毯の１コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１１５】本実施形態の空飛ぶ絨毯の２コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１１６】本実施形態の空飛ぶ絨毯の３コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１１７】本実施形態の空飛ぶ絨毯の４コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１１８】本実施形態の空飛ぶ絨毯の５コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１１９】本実施形態の空飛ぶ絨毯の６コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１２０】本実施形態の空飛ぶ絨毯の７コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１２１】本実施形態の空飛ぶ絨毯の８コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１２２】本実施形態の空飛ぶ絨毯の９コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１２３】本実施形態の空飛ぶ絨毯の１０コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【図１２４】本実施形態の空飛ぶ絨毯の１１コマ目を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は上面図及び（Ｄ）は正面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
≪概要≫
以下、本発明の実施形態について説明する。まず、本実施形態の基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）とリンク機構Ｗとの関係について説明する。次いで、本実施形態の基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）の構成及び作用について説明する。次いで、基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）の変形例（変形例１及び変形例２）について説明する。次いで、本実施形態のリンク機構Ｗの構成及び作用について説明する。次いで、次いで、本実施形態の基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）又はリンク機構Ｗを備えた応用例について説明する。
【００４０】
≪基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）とリンク機構Ｗとの関係≫
本実施形態のリンク機構Ｗとは、図２〜１３に示されるように、基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）を複数個並べて連結したものをいう。そして、本実施形態のリンク機構Ｗは、図２〜１３及び図２６〜４９に示されるように、基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）と、後述する支点α１同士を連結する回転軸（図示省略）と、を含んで構成されている。
【００４１】
［定義（基本リンク機構ωｎ）］
ここで、基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）とは、図２〜１３及び図２６〜４９に示されるとおり、Ｚ軸方向に沿って、Ｚ軸方向手前側から、基本リンク機構ω１を最前列として、基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）を、等間隔 で並べたもののうち、最前列から数えてｎ番目の基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）のことをいう。
【００４２】
≪基本リンク機構≫
＜基本リンク機構の構成＞
次に、本実施形態の基本リンク機構ω１の構成について、図１及び図１４〜２５を参照しつつ説明する。
【００４３】
［定義（リンク等の表現方法）］
以下の説明において、リンク（Ｘｎ−Ｙｎ）とは、ｎ番目のジョイントＸとｎ番目のジョイントＹとを結んだリンクを示している。例えば、リンク（βｎ−γｎ）とは、ｎ番目のジョイントβとｎ番目のジョイントγとを結んだリンクを示している。駆動リンク（α１−β１）とは、自軸周りに回転する支点である支点α１と１番目のジョイントβとを結んだリンクであって、支点α１の回転に伴い駆動するリンクを示している。仮想直線（δ１−β１）とは、１番目のジョイントδと１番目のジョイントβとを通る仮想的な直線を示している。線分〈δ１−β１〉とは、仮想直線（δ１−β１）におけるジョイントγ１とジョイントβ１とで挟まれた部位（ジョイントγ１とジョイントβ１とを含む）を示している。従動リンク（β１−γ１−α２−δ１）とは、１番目のジョイントβと、１番目のジョイントγと、支点α２と、１番目のジョイントδと、をそれぞれこの順番で結んでリンクであって、駆動リンクに連結されることで従動するリンクを示している。なお、上記では、リンク（βｎ−γｎ）を一例としてこの記号の意味を説明したが、リンクによって連結されるジョイントが３個以上であれば、それぞれのジョイントが連結された順で記載する。このような記号の表現方法は、いずれのリンク及び仮想直線も同じである。また、例えば、リンク（βｎ−γｎ）とリンク（γｎ−βｎ）とは、同じリンクを示している。なお、各ジョイントに付したｎは、上記のとおりｎ番目を意味するため、１以上の整数である。
【００４４】
［リンクの形状］
なお、本実施形態において、任意のジョイントとこの任意のジョイント以外のジョイントとを直接連結するリンクは、図１に示されるように、直線状の長尺部材とされている。また、支点α１とジョイントβ１とを直接連結するリンクは、図１に示されるように、直線状の長尺部材とされている。そして、リンクによって連結される任意のジョイント及び支点α１は、それぞれ、直線状の長尺部材の両端部に連結されている。
【００４５】
［定義（Ｚ軸の表現方法）］
また、本実施形態において、図１、図１４〜２５等は、正面図を示している。正面図とは、基本リンク機構ω１又はリンク機構Ｗを、Ｚ軸方向手前側から見た図を示している。なお、図１、図１４〜２５等の正面図のＸＹＺ座標を示す記号において、記号○は、正面図の手前側から奥側に向くＺ軸を示している。
【００４６】
次に、上記定義に従い、基本リンク機構ω１の具体的構成について、図１を参照しつつ説明する。基本リンク機構ω１は、支点αｎ（ｎ＝１、２）と、ジョイントβｎ（ｎ＝１、２、３）と、ジョイントγｎ（ｎ＝１、２、３、４）と、ジョイントδｎ（ｎ＝１、２）と、を含んで構成されている。基本リンク機構ω１を構成する上記支点及びジョイント
の一部は、リンクによって連結されている。
【００４７】
〔支点αｎ（ｎ＝１、２）及びジョイントβ１、γ１、δ１〕
ジョイントβ１とジョイントδ１とは、Ｘ軸及びＹ軸で構成されるＸＹ仮想平面における任意の位置に配置されている。また、支点α１は、ジョイントδ１とジョイントβ１とを結ぶ仮想直線（δ１−β１）上の任意の位置に配置されている。そして、支点α２とジョイントγ１とは、線分〈β１−α２〉と線分〈δ１−γ１〉とが交差するように、ＸＹ仮想平面の任意の位置に配置されている。
【００４８】
ここで、ジョイントβ１は、駆動リンク（α１−β１）の作用点として機能する。ジョイントδ１は、従動リンク（β１−γ１−α２−δ１）の作用点として機能する。支点α１は、駆動リンク（α１−β１）の支点であり、自軸中心に回転する回転支点として機能する。支点α２は、従動リンク（β１−γ１−α２−δ１）において、自軸中心に回転する可動支点としての機能を有する。支点α２は、ＸＹ仮想平面において、支点α１と異なる位置に配置されている。ジョイントδ１及びジョイントγ１は、従動リンク（β１−γ１−α２−δ１）の作用点として機能する。なお、支点α１及び支点α２のそれぞれの自軸は、Ｚ軸方向に沿っている。
【００４９】
なお、支点α２が自軸周りに回転されて、ジョイントδ１とジョイントγ１とが支点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すると、ジョイントδ１は、支点α２を中心とする周回軌道上を往復動するようになっている。また、支点α２が自軸周りに回転されてジョイントδ１とジョイントγ１とが支点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すると、ジョイントγ１は、支点α２を中心とする周回軌道上を往復動するようになっている。換言すれば、ジョイントδ１とジョイントγ１とは、支点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ている。
【００５０】
〔ジョイントβｎ（ｎ＝２、３）、γｎ（ｎ＝２、３、４）及びδ２〕
次に、以上に説明した基本リンク機構ω１の構成要素と、ジョイントβｎ（ｎ＝２、３）、ジョイントγｎ（ｎ＝２、３、４）、及び、ジョイントδ２との関係について、説明する。ここで、図１に示される基本リンク機構ω１は、支点α１が仮想直線（β１−δ１）上にある状態を示している。なお、支点α１が仮想直線（β１−δ１）上にある状態では、仮想直線（α２−α１）を基準として、仮想直線（β１−δ１）とは、時計回りに約１１６°の角度を形成している。
【００５１】
［定義（駆動リンク（α１−β１）の角度）］
以下、仮想直線（α２−α１）を基準として、仮想直線（β１−δ１）が形成する時計回りの角度を、駆動リンク（α１−β１）の角度として説明する。ここで、仮想直線（α２−α１）は、定められた仮想直線の一例である。
【００５２】
ジョイントδ２は、ＸＹ仮想平面の任意の点に配置されている。そして、ジョイントδ２は、ジョイントγ２と連結されて、リンク（γ１−δ２）を構成している。
【００５３】
ジョイントβ２は、仮想直線（γ１−δ２）で分離されるＸＹ仮想平面のＸ軸方向側の任意の位置に配置されている。これに対して、ジョイントβ３と、ジョイントγ３と、ジョイントγ４とは、仮想直線（γ１−δ２）で分離されるＸＹ仮想平面のＸ軸方向の反対側の任意の位置に配置されている。なお、仮想直線（γ１−δ２）で分離されるＸＹ仮想平面のＸ軸方向の反対側とは、ＸＹ仮想平面におけるジョイントβ２が配置されている側と反対側のことを意味する。
【００５４】
そして、ジョイントβ２は、ジョイントδ１と連結されて、リンク（β２−δ１）を構成している。ジョイントβ２は、ジョイントγ３と連結されて、リンク（β２−γ３）を構成している。ジョイントδ２は、ジョイントβ３と連結されて、リンク（δ２−β３）を構成している。ジョイントβ３は、ジョイントγ４に連結されて、リンク（β３−γ４）を構成している。
【００５５】
なお、リンク（γ１−δ２）とリンク（β２−γ３）とは、相互に交差する部位において、ジョイントγ２に連結されている。別の見方をすれば、リンク（γ１−δ２）は、リンク（γ１−γ２）とリンク（γ２−δ２）とから構成されるリンクといえる。ただし、リンク（γ１−γ２）とリンク（γ２−δ２）とは、形式的に２つのリンクであっても、実質上相互に独立して 動くことができない。このため、ジョイントγ１とジョイントδ２との距離は、常に一定である。別言すれば、リンク（γ１−γ２）とリンク（γ２−δ３）とで形成される角度は１８０°であり、常に一定である。なお、リンク（γ１−γ２）とリンク（γ２−δ３）とで形成される角度１８０°とは、定められた角度の一例である。
【００５６】
また、リンク（β２−γ３）は、別の見方をすれば、リンク（β２−γ２）とリンク（γ２−γ３）とから構成されるリンクといえる。ただし、リンク（β２−γ２）とリンク（γ２−γ３）とは、形式的に２つのリンクであっても、実質上相互に独立して 動くことができない。このため、ジョイントβ２とジョイントγ３との距離は常に一定である。別言すれば、リンク（β２−γ２）とリンク（γ２−γ３）とで形成される角度は１８０°であり、常に一定である。なお、リンク（β２−γ２）とリンク（γ２−γ３）とで形成される角度１８０°とは、定められた角度の一例である。
【００５７】
また、リンク（γ１−δ２）とリンク（β２−γ３）について、さらに、別の見方をすれば、ジョイントγ２は、常に、仮想直線（γ１−δ２）上、及び、仮想直線（β２−γ３）上に配置されている。
【００５８】
また、ジョイントγ３は、リンク（β３−γ４）上に配置されている。別の見方をすれば、リンク（β３−γ４）は、リンク（β３−γ３）とリンク（γ３−γ４）とから構成されるリンクといえる。ただし、リンク（β３−γ３）とリンク（γ３−γ４）とは、形式的に２つのリンクであっても、実質上相互に独立して 動くことができない。このため、ジョイントβ３とジョイントγ４とは、相互の位置関係を一定に保持して配置されている。別言すれば、ジョイントβ３とジョイントγ４との距離は常に一定である。
【００５９】
〔基本リンク機構を構成するリンク等の長さの関係〕
なお、本実施形態では、基本リンク機構ω１を構成する各リンク同士の長さ等の関係は、以下のとおりとされている。まず、本実施形態の基本リンク機構ω１の上記関係についての一般的関係を説明し、次いで、具体的関係について説明する。
【００６０】
〈一般的関係〉
まず、上記関係についての一般的関係について説明する。ここで、以下に説明する一般的関係において、√（ｎ（ｎ＝０以上の整数））とは、ｎの平方根を示している。また、∠（Ｘｎ−Ｙｎ−Ｚｎ）とは、リンク（Ｘｎ−Ｙｎ）とリンク（Ｙｎ−Ｚｎ）とで形成される角度のうち、ジョイントＹｎを中心に、リンク（Ｘｎ−Ｙｎ）を基準とした時計回りの角度を示している。また、√（Ｂ）、√（２．０）とは、それぞれ、Ｂの平方根、２．０の平方根を示している。
【００６１】
そして、Ａが０より大きい任意の数の場合、以下の各リンク同士の長さ等の関係は、下記のとおりとなる。
・リンク（α１−β１）の長さ     ：Ａ×０．５
・リンク（β１−γ１）の長さ     ：Ａ
・線分（α２−δ１）の長さ       ：Ａ
・線分（α２−γ１）の長さ       ：Ａ
・仮想線（α１−δ１）の長さ     ：Ａ−リンク（α１−β１）の長さ
・仮想線（α１−α２）の長さ     ：√｛リンク（α１−δ１）の長さの２乗＋線分（α２−δ１）の長さの２乗｝
【００６２】
また、Ｂが線分（α２−γ１）の長さの２乗と線分（α２−δ１）の長さの２乗との和で表される場合、以下の各リンク同士の長さ等の関係は、下記のとおりとなる。
・リンク（γ１−δ１）の長さ     ：√（Ｂ）
・リンク（β２−γ２）の長さ     ：√（Ｂ）
・リンク（γ２−δ２）の長さ     ：√（Ｂ）
・リンク（β３−γ３）の長さ     ：√（Ｂ）
・リンク（γ１−γ２）の長さ     ：Ｂ＋√（Ｂ）
・リンク（β２−δ１）の長さ     ：Ｂ＋√（Ｂ）
・リンク（γ２−γ３）の長さ     ：Ｂ＋√（Ｂ）
・リンク（β３−δ２）の長さ     ：Ｂ＋√（Ｂ）
・リンク（γ３−γ４）の長さ     ：Ｂ＋√（Ｂ）
・∠（β１−γ１−γ２）         ：１３５°
・∠（γ１−α２−δ１）         ：９０°
・∠（γ１−γ２−δ２）         ：１８０°
・∠（β２−γ２−γ３）         ：∠（β１−γ１−γ２）＋４５°
・∠（β３−γ３−γ４）         ：１８０° 
【００６３】
〈具体的関係〉
次に、上記関係についての具体的関係について説明する。以下は、リンク（β１−γ１）の長さを、１．０（基準）とした場合の一例である。
・リンク（α１−β１）の長さ     ：０．５
・リンク（β１−γ１）の長さ     ：１．０
・線分〈α２−δ１〉の長さ       ：１．０
・線分〈α２−γ１〉の長さ       ：１．０
・リンク（γ１−δ１）の長さ     ：√（２．０）
・リンク（β２−γ２）の長さ     ：√（２．０）
・リンク（γ２−δ２）の長さ     ：√（２．０）
・リンク（β３−γ３）の長さ     ：√（２．０）
・リンク（γ１−γ２）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
・リンク（δ１−β２）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
・リンク（γ２−γ３）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
・リンク（δ２−β３）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
・リンク（γ３−γ４）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
【００６４】
以上が、基本リンク機構ω１の構成要素である。
【００６５】
〔支点α１が仮想直線（β１−δ１）上にある場合の基本リンク機構ω１の特徴〕
次に、支点α１が仮想直線（β１−δ１）上にある場合における、基本リンク機構ω１の上記以外の特徴について、図１を参照しつつ説明する。なお、支点α１が仮想直線（β１−δ１）上にある場合とは、仮想直線（γ１−β１）と仮想直線（β１−δ１）とにより形成される角度のうち小さい角度と、仮想直線（γ１−β１）と仮想直線（β１−α１）とにより形成される角度のうち小さい角度が等しい場合に相当する。
【００６６】
〈特徴１〉
∠（δ１−β１−γ１）は、∠（γ１−α２−δ１）と等しい。すなわち、仮想直線（δ１−β１）と仮想直線（β１−γ１）とにより形成される角度のうち小さい角度は、仮想直線（γ１−α２）と仮想直線（α２−δ１）とにより形成される角度のうち小さい角度と等しい。別言すれば、仮想直線（δ１−β１）と仮想直線（β１−γ１）とにより形成される角度のうち大きい角度は、仮想直線（γ１−α２）と仮想直線（α２−δ１）とにより形成される角度のうち大きい角度と等しい。また、線分〈α２−γ１〉の長さと線分〈β１−δ１〉の長さとは等しい。また、線分〈β１−γ１〉の長さと線分〈α２−δ１〉の長さとは等しい。
【００６７】
換言すれば、線分〈α２−δ１〉、線分〈δ１−β１〉、線分〈γ１−β１〉及び線分〈β１−γ１〉により、四角形（平行四辺形、菱形又は正方形）が形成される。なお、本実施形態では、線分〈α２−δ１〉、線分〈δ１−β１〉、線分〈γ１−β１〉及び線分〈β１−γ１〉により正方形が形成されることから、線分〈α１−δ１〉の長さは、リンク（β１−γ１）の長さを１．０とした場合、０．５とされている。
【００６８】
〈特徴２〉
仮想直線（δ１−γ１）、仮想直線（γ１−γ２）、仮想直線（γ２−β２）及び仮想直線（β２−δ１）を結ぶことで、平行四辺形が形成される。換言すれば、線分〈δ１−γ１〉、線分〈γ１−γ２〉、線分〈γ２−β２〉及び線分〈β２−δ１〉により、平行四辺形が形成される。
【００６９】
別の見方をすれば、仮想直線（δ１−γ１）と仮想直線（γ１−γ２）とにより形成される角度のうち小さい角度は、仮想直線（β２−γ２）と仮想直線（γ２−δ２）とにより形成される角度のうち小さい角度と等しい。
【００７０】
さらに別の見方をすれば、仮想直線（δ１−γ１）と仮想直線（γ１−γ２）とにより形成される角度のうち小さい角度は、仮想直線（γ２−β２）と仮想直線（β２−δ１）とにより形成される角度のうち小さい角度と等しい。別言すれば、仮想直線（δ１−γ１）と仮想直線（γ１−γ２）とにより形成される角度のうち大きい角度は、仮想直線（γ２−β２）と仮想直線（β２−δ１）とにより形成される角度のうち大きい角度と等しい。
【００７１】
〈特徴３〉
仮想直線（γ１−γ２）、仮想直線（γ２−γ３）及び仮想直線（γ３−γ１）を結ぶことで、直角二等辺三角形が形成される。換言すれば、線分〈γ１−γ２〉、線分〈γ２−γ３〉及び線分〈γ３−γ１〉により、直角二等辺三角形が形成される。なお、仮想直線（γ１−γ２）と仮想直線（γ２−γ３）とが交差する角度が、直角を形成している。
【００７２】
〈特徴４〉
仮想直線（γ１−β３）、仮想直線（β３−δ２）及び仮想直線（δ２−γ１）を結ぶことで、直角二等辺三角形が形成される。換言すれば、線分〈γ１−β３〉、線分〈β３−δ２〉及び線分〈δ２−γ１〉により、直角二等辺三角形が形成される。なお、仮想直線（γ１−β３）と仮想直線（β３−δ２）とが交差する角度が、直角を形成している。また、線分〈γ１−β３〉、線分〈β３−δ２〉及び線分〈δ２−γ１〉により形成される直角二等辺三角形は、線分〈γ１−γ２〉、線分〈γ２−γ３〉及び線分〈γ３−γ１〉により形成される直角二等辺三角形と同一の形状であり、ＸＹ仮想平面上で一部同士が重なっている。
【００７３】
別の見方をすれば、線分〈γ１−β３〉、線分〈β３−δ２〉及び線分〈δ２−γ１〉により形成される直角二等辺三角形（以下、△１という。）と、線分〈γ１−γ２〉、線分〈γ２−γ３〉及び線分〈γ３−γ１〉により形成される直角二等辺三角形（以下、△２という。）と左右対称性のある形状であり、ＸＹ仮想平面上で一部同士が重なっている。
【００７４】
［定義（左右対称性のある形状）］
ここで、△１は、△２と左右対称性のある形状であるとは、△１及び△２の頂点γ１を回転軸の中心として、△１を回転させた場合、△１の一部が△２の一部に重なるが、△１の全部が△２の全部に重なることがない関係をいう。
【００７５】
〈特徴５〉
仮想直線（β１−γ４）上に、ジョイントγ１と、ジョイントβ３と、ジョイントγ３とが、配置されている。別言すれば、ジョイントβ１と、ジョイントγ４と、ジョイントγ１と、ジョイントβ３と、ジョイントγ３とは、任意の仮想直線上に配置されている。
【００７６】
以上が、基本リンク機構ω１の構成についての説明である。なお、リンク機構Ｗを構成する他の基本リンク機構ωｎ（ｎ＝２〜１３の自然数）の構成は、基本リンク機構ω１の構成と同じである。異なる点は、他の基本リンク機構ωｎ（ｎ＝２〜１３の自然数）が、ＸＹ仮想平面に対し、Ｚ軸方向に平行且つ等間隔 ずつずれたｎ個の平行な仮想平面に、それぞれ順番に形成されている点である。
【００７７】
＜基本リンク機構の作用＞
次に、基本リンク機構ω１の作用について図１及び図１４〜２５を参照しつつ説明する。
【００７８】
基本リンク機構ω１の支点α１が駆動源（図示省略）により自軸周りに回転されると、駆動リンク（α１−β１）の作用点であるジョイントβ１は、支点α１を回転中心として回転（周回）する。これに伴い、従動リンク（β１−γ１−α２−δ１）は従動する。従動リンク（β１−γ１−α２−δ１）は、支点α２が自軸周りに回転されて、ジョイントδ１とジョイントγ１とが、支点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される。この場合、従動リンク（β１−γ１−α２−δ１）を構成するジョイントδ１とジョイントγ１とは、支点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。
【００７９】
そして、ジョイントγ４は、ジョイントγ１に連結された２つのリンク経路と、ジョイントδ１に連結されたリンク経路と、から伝搬される力により、移動される。ここで、上記２つのリンク経路の一方は、支点α１を中心に周回軌道上を周回されるジョイントγ１が連結されたリンク（γ１−γ２）と、ジョイントγ１が連結されたリンク（γ２−γ３）と、ジョイントγ３に連結されたリンク（γ３−γ４）と、で構成されるリンク経路である。上記２つのリンク経路の他方は、ジョイントγ１が連結されたリンク（γ１−δ２）と、ジョイントδ２が連結されたリンク（δ２−β３）と、ジョイントβ３に連結されたリンク（β３−γ４）と、で構成されるリンク経路である。また、上記２つのリンク経路の他方は、ジョイントγ１が連結されたリンク（γ１−δ２）と、ジョイントδ２が連結されたリンク（δ２−γ３）と、ジョイントγ３に連結されたリンク（γ３−γ４）と、で構成されるリンク経路である。
【００８０】
基本リンク機構ω１の支点α１が自軸周りに一回転すると、基本リンク機構ω１のジョイントγ４は、図１４〜２５に示されるとおり、８の字の軌道を描きながら移動する。なお、図１及び１４〜２５において、基本リンク機構ω１の駆動リンク（α１−β１）の角度が３０°ずつ連続的にずれた状態を示しているが、各状態におけるジョイントγ４同士を結ぶ直線は、リンクを示すものではなく、単に各状態におけるジョイントγ４同士の位置を結んだ直線を示している。そして、この直線が８の字の軌道を描いていることがわかる。
【００８１】
以上のとおり、本実施形態の基本リンク機構ω１によれば、８の字を描く運動を表現することができる。また、本実施形態の基本リンク機構ω１によれば、８の字を描く自然動物の運動を表現することができる（図５２（Ａ）〜６３（Ｄ）参照）。
【００８２】
≪変形例（変形例１）≫
次に、本実施形態の変形例（変形例１）の基本リンク機構ω１の構成について、図５０を参照しつつ説明する。以下、本実施形態の基本リンク機構ω１と異なる部分について説明する。
【００８３】
＜変形例１の基本リンク機構の構成＞
変形例１では、変形例１の基本リンク機構ω１を構成する各リンク同士の長さ等の関係は、 以下の通りである。まず、本変形例１の基本リンク機構ω１の上記関係についての一般的関係を説明し、次いで、具体的関係について説明する。
【００８４】
〈一般的関係〉
Ａが０より大きい任意の数の場合、以下の各リンク同士の長さ等の関係は、下記のとおりとなる。
・リンク（α１−β１）の長さ     ：Ａ×０．５
・リンク（β１−γ１）の長さ     ：Ａ
・線分（α２−δ１）の長さ       ：Ａ
・線分（α２−γ１）の長さ       ：Ａ
・仮想線（α１−δ１）の長さ     ：Ａ−リンク（α１−β１）の長さ
・仮想線（α１−α２）の長さ     ：√｛リンク（α１−δ１）の長さの２乗＋線分（α２−δ１）の長さの２乗｝
【００８５】
また、Ｂが線分（α２−γ１）の長さの２乗と線分（α２−δ１）の長さの２乗との和で表される場合、以下の各リンク同士の長さ等の関係は、下記のとおりとなる。
・リンク（γ１−δ１）の長さ     ：√（Ｂ）
・リンク（β２−γ２）の長さ     ：√（Ｂ）
【００８６】
また、Ｃが０より大きい整数の場合、以下の各リンク同士の長さ等の関係は、下記のとおりとなる。なお、ＢとＣとが等しい場合、変形例１の基本リンク機構ω１は、実施形態の基本リンク機構ω１と同じ構成となる。また、下記の∠（β１−γ１−γ２）が１３５°の場合、変形例１の基本リンク機構ω１は、実施形態の基本リンク機構ω１と同じ構成となる。
・リンク（γ２−δ２）の長さ     ：√（Ｃ）
・リンク（β３−γ３）の長さ     ：√（Ｃ）
・リンク（γ１−γ２）の長さ     ：Ｃ＋√（Ｃ）
・リンク（β２−δ１）の長さ     ：Ｃ＋√（Ｃ）
・リンク（γ２−γ３）の長さ     ：Ｃ＋√（Ｃ）
・リンク（β３−δ２）の長さ     ：Ｃ＋√（Ｃ）
・リンク（γ３−γ４）の長さ     ：Ｃ＋√（Ｃ）
・∠（β１−γ１−γ２）         ：約６５°〜１７５°
・∠（γ１−α２−δ１）         ：９０°
・∠（γ１−γ２−δ２）         ：１８０°
・∠（β２−γ２−γ３）         ：∠（β１−γ１−γ２）＋４５°
・∠（β３−γ３−γ４）         ：１８０°
【００８７】
〈具体的関係〉
次に、上記関係についての具体的関係について説明する。以下は、リンク（β１−γ１）の長さを、０．５（基準）とした場合の一例である。
・リンク（α１−β１）の長さ     ：０．２５
・リンク（β１−γ１）の長さ     ：０．５
・線分〈α２−δ１〉の長さ       ：０．５
・線分〈α２−γ１〉の長さ       ：０．５
・リンク（γ１−δ１）の長さ     ：√（０．５）
・リンク（β２−γ２）の長さ     ：√（０．５）
・リンク（γ２−δ２）の長さ     ：√（２．０）
・リンク（β３−γ３）の長さ     ：√（２．０）
・リンク（γ１−γ２）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
・リンク（δ１−β２）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
・リンク（γ２−γ３）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
・リンク（δ２−β３）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
・リンク（γ３−γ４）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
【００８８】
変形例１に挙げた一例の基本リンク機構ω１では、支点α１が仮想直線（β１−δ１）上にある場合、線分〈α２−δ１〉、線分〈δ１−β１〉、線分〈γ１−β１〉及び線分〈β１−γ１〉で形成される正方形が、ジョイントγ１を中心に縮小されている。また、リンク（β２−γ２）の長さは、ジョイントγ２を中心に縮小されている。しかしながら、変形例１の基本リンク機構ω１のジョイントγ４は、８の字の軌道を描きながら移動する。
【００８９】
＜変形例１の基本リンク機構の作用＞
変形例１の基本リンク機構ω１の作用は、実施形態の基本リンク機構ω１の作用と同じである。
【００９０】
≪変形例（変形例２）≫
次に、実施形態の別の変形例（変形例２）の基本リンク機構ω１の構成について、図５１を参照しつつ説明する。以下、実施形態の基本リンク機構ω１と異なる部分について説明する。
【００９１】
＜変形例２の基本リンク機構の構成＞
変形例２では、変形例２の基本リンク機構ω１を構成する各リンク同士の長さ等の関係は、一例として以下のとおりとされている。ここでは、リンク（β１−γ１）の長さを、１．０（基準）とする。なお、下記の∠（β１−γ１−γ２）が１３５°の場合、変形例２の基本リンク機構ω１は、実施形態の基本リンク機構ω１と同じ構成となる。
・リンク（α１−β１）の長さ     ：０．５
・リンク（β１−γ１）の長さ     ：１．０
・線分〈α２−δ１〉の長さ       ：１．０
・線分〈α２−γ１〉の長さ       ：１．０
・リンク（γ１−δ１）の長さ     ：√（２．０）
・リンク（β２−γ２）の長さ     ：√（２．０）
・リンク（γ２−δ２）の長さ     ：√（２．０）
・リンク（β３−γ３）の長さ     ：√（２．０）
・リンク（γ１−γ２）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
・リンク（δ１−β２）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
・リンク（γ２−γ３）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
・リンク（δ２−β３）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
・リンク（γ３−γ４）の長さ     ：２．０＋√（２．０）
・∠（β１−γ１−γ２）         ：６５°〜１７５°
・∠（γ１−α２−δ１）         ：９０°
・∠（γ１−γ２−δ２）         ：１５０°
・∠（β２−γ２−γ３）         ：∠（β１−γ１−γ２）＋１５°
・∠（β３−γ３−γ４）         ：２２５°
【００９２】
変形例２の基本リンク機構ω１では、本実施形態の基本リンク機構ω１及び変形例１の基本リンク機構ω１とは異なり、ジョイントγ２が、ジョイントγ１とジョイントδ２とを結ぶ仮想直線上、及び、ジョイントβ２とジョイントγ３とを結ぶ仮想直線上に配置されていない。しかしながら、ジョイントγ１とジョイントδ２との距離、及び、ジョイントβ２とジョイントγ３との距離は、一定とされている。そして、変形例２の基本リンク機構ω１のジョイントγ４は、８の字の軌道を描きながら移動する。
【００９３】
＜変形例２の基本リンク機構の作用＞
変形例２の基本リンク機構ω１の作用は、本実施形態の基本リンク機構ω１及び変形例１の基本リンク機構ω１の作用と同じである。
【００９４】
≪変形例（変形例３）≫
次に、実施形態の別の変形例（変形例３）の基本リンク機構ω１の構成について、図５２を参照しつつ説明する。以下、実施形態の基本リンク機構ω１と異なる部分について説明する。
【００９５】
＜変形例３の基本リンク機構の構成＞
変形例３では、支点α２は、支点α１との相互の位置関係を一定に保持して配置される支点α３に連結され、支点α３を中心とする周回軌道上を周回可能に配置されている。
【００９６】
また、変形例３の基本リンク機構ω１では、支点α１が仮想直線（β１−δ１）上にある場合、支点α３は、仮想直線（δ１−γ１）と仮想直線（β１−α２）との交点に配置されている。
【００９７】
＜変形例３の基本リンク機構の作用＞
変形例３の基本リンク機構ω１の作用は、本実施形態の基本リンク機構ω１、変形例１及び変形例２の基本リンク機構ω１の作用と同じである。
【００９８】
≪リンク機構≫
＜リンク機構の構成＞
次に、本実施形態のリンク機構Ｗの構成について、図面を参照しつつ説明する。
【００９９】
本実施形態のリンク機構Ｗとは、図２〜１３及び図２６〜４９に示されるように、基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）をＺ軸方向に複数個並べて、支点α１同士を連結する回転軸に固定されて連結されている。ここで、各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）は、図２〜１３に示されるように、Ｚ軸方向に沿って、各駆動リンク（α１−β１）の角度が３０°ずつ連続的にずらされた状態で並べられている 。換言すれば、本実施形態では、基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）は、支点α１の自軸方向に沿って各駆動リンク（α１−β１）の角度をずらした状態で複数個並べられている 。
【０１００】
なお、本実施形態では、基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）を構成する各駆動リンク（α１−β１）の角度は、３０°ずつ連続的にずらされた状態で並べられている 。この場合、Ｚ軸方向における、前後の基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）同士の間隔 は、いずれも同じとされている。しかしながら、前後の基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）同士の間隔 が同じでなくてもよく、定められた角度が、前後の基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）同士の間隔 に対応する角度ずつずらされていればよい。
【０１０１】
また、図２〜４９において、リンク機構Ｗを構成する各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）を構成するジョイントγ４は、その前後のジョイントγ４とリンクによって連結されているように見えるが、各ジョイントγ４同士を結ぶ直線は、リンクを示すものではなく、単に各状態におけるジョイントγ４同士を結んだ直線を示している。
【０１０２】
以上が、リンク機構Ｗの構成についての説明である。
【０１０３】
＜リンク機構の作用＞
次に、リンク機構Ｗの作用について図面を参照しつつ説明する。
【０１０４】
各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）の支点α１同士を連結する回転軸が動力源（図示省略）により自軸周りに回転されると、各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝２〜１３の自然数）のジョイントγ４は、８の字の軌道を描きながら移動する。この場合、各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝２〜１３の自然数）を構成する各駆動リンク（α１−β１）は、連続的に位相差を持って回転されて、各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）のジョイントγ４は、連続的に位相差を持って移動する。
【０１０５】
〔正面側から見たリンク機構の作用〕
リンク機構Ｗを正面側から見ると、リンク機構Ｗは、図１４〜２５に示されるように、これらの図面の番号順に変化する。各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）のジョイントγ４は、前述のとおり、８の字の軌道を描きながら移動する。なお、各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）のジョイントγ４は、移動方向にずれて移動する。
【０１０６】
〔側面側から見たリンク機構の作用〕
リンク機構Ｗを側面側（Ｘ軸方向）から見ると、リンク機構Ｗは、図２６〜３７に示されるように、これらの図面の番号順に変化する。ここで、リンク機構Ｗを構成する任意のリンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）について注目すると、任意のリンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）のジョイントγ４は、Ｙ軸方向の定められた範囲内を上下に往復移動される。また、各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）の各ジョイントγ４をＺ軸方向に沿って全体として見ると、サイン波（コサイン波）のような波形で変化する。
【０１０７】
〔上面側から見たリンク機構の作用〕
リンク機構Ｗを上面側（Ｙ軸方向）から見ると、リンク機構Ｗは、図３８〜４９に示されるように、これらの図面の番号順に変化する。ここで、リンク機構Ｗを構成する任意のリンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）について注目すると、任意のリンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）のジョイントγ４は、Ｘ軸方向の定められた範囲内で左右に往復移動する。また、各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）の各ジョイントγ４をＺ軸方向に沿って全体として見ると、サイン波（コサイン波）のような波形で変化する。
【０１０８】
〔総合的に見たリンク機構の作用〕
リンク機構Ｗは、正面側、側面側及び上面側から見た場合、それぞれ、前述したような特徴で、周期的に変化する。そして、各方向から見た周期的な変化は、図２〜１３に示されるように、同時に行われる。
【０１０９】
以上のとおり、リンク機構Ｗを構成する各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）の各ジョイントγ４が前述したような特徴の周期的な変化をする。したがって、本実施形態のリンク機構Ｗによれば、支点α１の軸方向（Ｚ軸方向）から見ると８の字を描き、且つ、支点α１の軸方向に沿って位相差を持って変形する運動を表現することができる。また、本実施形態のリンク機構Ｗによれば、支点α１の軸方向（Ｚ軸方向）から見ると８の字を描き、且つ、支点α１の軸方向に沿って位相差を持って変形する自然動物の運動を表現することができる。
【０１１０】
≪応用例≫
次に、前述した基本リンク機構ω１又はリンク機構Ｗを備えた人工動物の応用例について、図面を参照しつつ説明する。
【０１１１】
＜応用例１＞
本実施形態の基本リンク機構ω１の応用例である蜂１０について、図５３（Ａ）〜６４（Ｄ）を参照しつつ説明する。ここで、蜂１０は、人工動物の一例である。
【０１１２】
蜂１０の胴体１２には、基本リンク機構ω１が２つ備えられている。そして、一方の基本リンク機構ω１には、前翅１４が取り付けられている。また、他方の基本リンク機構ω１には、後ろ翅１６が取り付けられている。なお、各基本リンク機構ω１は、各基本リンク機構ω１を構成する支点α１の自軸方向が、前翅（又は後ろ翅）同士の対向する方向に沿って、蜂１０の胴体１２に固定されている。
【０１１３】
以上のとおり、蜂１０によれば、基本リンク機構ω１を備えることで、前翅１４又は後ろ翅１６の動きを表現することできる。
【０１１４】
＜応用例２＞
本実施形態のリンク機構Ｗの応用例（応用例２）である蛇２０について、図６５（Ａ）〜７６（Ｃ）を参照しつつ説明する。ここで、蛇２０は、人工動物の一例である。
【０１１５】
蛇２０の胴体２２内には、リンク機構Ｗを構成する各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１以上の自然数）の各ジョイントγ４が固定されている。なお、各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１以上の自然数）の各支点α１を連結する回転軸（図示省略）は、蛇２０の長手方向に沿って配置されている。
【０１１６】
以上のとおり、応用例１の蛇２０によれば、リンク機構Ｗを備えることで、蛇２０の前進運動（蛇行運動）を表現することできる。
【０１１７】
なお、本応用例では、リンク機構Ｗの各支点α１の回転速度を大きくすることで、蛇２０が前進する速度を速くすることができる。
【０１１８】
＜応用例３＞
本実施形態のリンク機構Ｗの別の応用例（応用例３）であるエイ３０について、図７７（Ａ）〜８８（Ｃ）を参照しつつ説明する。ここで、エイ３０は、人工動物の一例である。
【０１１９】
エイ３０における、胴体３２とヒレ３４との繋ぎ目部分には、リンク機構Ｗを構成する各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１以上の自然数）の各支点α１が、繋ぎ目部分に沿って固定されている。そして、ヒレ３４の先端側には、各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１以上の自然数）の各ジョイントγ４が埋め込まれている。
【０１２０】
以上のとおり、応用例３のエイ３０によれば、リンク機構Ｗを備えることで、エイ３０の水泳運動を表現することできる。具体的には、応用例３のエイ３０は、前方（−Ｚ方向）に進みながら、下方（−Ｙ方向）に進んで、水泳運動を表現する。
【０１２１】
なお、本応用例では、図７７（Ａ）〜８８（Ｃ）に示されるとおり、ヒレ３４は同期して動いている。しかしながら、一方のヒレ３４を他方のヒレ３４よりも遅く動作させることにより、換言すれば、一方のヒレ３４を動かすリンク機構Ｗの支点α１の回転速度（角速度）を他方のヒレ３を動かすリンク機構Ｗの支点α１の回転速度（角速度）よりも小さくすることで、エイ３０を進行方向（−Ｚ軸方向）に対して、旋回させることが可能となる。
【０１２２】
＜応用例４＞
本実施形態のリンク機構Ｗの別の応用例（応用例４）であるタチウオ４０について、図８９（Ａ）〜１００（Ｂ）を参照しつつ説明する。ここで、タチウオ４０は、人工動物の一例である。
【０１２３】
タチウオ４０における、胴体４２とヒレ４４と繋ぎ目部分には、リンク機構Ｗを構成する各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１以上の自然数）の各支点α１が、繋ぎ目部分に沿って固定されている。そして、ヒレ４４の先端側には、各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１以上の自然数）の各ジョイントγ４が埋め込まれている。
【０１２４】
以上のとおり、応用例４のタチウオ４０によれば、リンク機構Ｗを備えることで、タチウオ４０の水泳運動を表現することできる。
【０１２５】
＜応用例５＞
本実施形態のリンク機構Ｗの別の応用例（応用例５）であるアノマロカリス５０について、図１０１（Ａ）〜１１２（Ｄ）を参照しつつ説明する。ここで、アノマロカリス５０は、人工動物の一例である。
【０１２６】
応用例５のアノマロカリス５０の構成は、応用例３のエイ３０の構成と同様である。具体的には、アノマロカリス５０における、胴体５２とヒレ５４との繋ぎ目部分には、リンク機構Ｗを構成する各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１以上の自然数）の各支点α１が、繋ぎ目部分に沿って固定されている。そして、ヒレ３４の先端側には、各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１以上の自然数）の各ジョイントγ４が埋め込まれている。
【０１２７】
以上のとおり、応用例５のアノマロカリス５０によれば、リンク機構Ｗを備えることで、アノマロカリス５０の水泳運動を表現することできる。
【０１２８】
＜応用例６＞
本実施形態のリンク機構Ｗの応用例６である空飛ぶ絨毯６０について、図１１３（Ａ）〜１２４（Ｄ）を参照しつつ説明する。ここで、空飛ぶ絨毯６０は、リンク機構Ｗを応用した機械の一例である。
【０１２９】
応用例６の空飛ぶ絨毯６０の構成は、応用例３のエイ３０及び応用例５のアノマロカリス５０を、ＸＺ仮想平面に対して反転させた構成とされている。そして、空飛ぶ絨毯６０を構成する中央部分６０は、エイ３０の胴体３２及びアノマロカリス５０の胴体５２に対応し、空飛ぶ絨毯６０の端部は、エイ３０のヒレ３４及びアノマロカリス５０のヒレ５４に対応する。
【０１３０】
具体的には、空飛ぶ絨毯６０における、中央部分６２と端部５４との繋ぎ目部分には、リンク機構Ｗを構成する各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１以上の自然数）の各支点α１が、繋ぎ目部分に沿って固定されている。そして、端部６４の先端側には、各基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１以上の自然数）の各ジョイントγ４が埋め込まれている。
【０１３１】
以上のとおり、応用例６の空飛ぶ絨毯６０によれば、リンク機構Ｗを備えることで、空飛ぶ絨毯６０の飛行運動（浮遊する運動）を表現することできる。具体的には、応用例６の空飛ぶ絨毯６０は、前方（−Ｚ方向）に進みながら、上方（Ｙ方向）に進んで、飛行運動を表現する。つまり、応用例６の空飛ぶ絨毯６０は、応用例３のエイ３０と対称的な運動を表現する。
【０１３２】
なお、応用例６の空飛ぶ絨毯６０と、凧、風船その他の飛行物体と、を組み合わせて、空飛ぶ絨毯６０の飛行運動を表現してもよい。
【０１３３】
以上のとおり、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の実施形態が可能である。
【０１３４】
例えば、本実施形態では、任意のジョイントとこの任意のジョイント以外のジョイントとを直接連結するリンクは、直線状の長尺部材として説明した。しかしながら、支点α１を一回転させた場合、ジョイントγ４が８の字の軌道を描くように移動すれば、任意のジョイントとこの任意のジョイント以外のジョイントとを直接連結するリンクは、異なる形状の部材であってもよい。
【０１３５】
また、本実施形態では、支点α１とジョイントβ１とを直接連結したリンクは、直線状の長尺部材として説明した。しかしながら、支点α１を一回転させた場合、ジョイントγ４が８の字の軌道を描くように移動すれば、任意のジョイントとこの任意のジョイント以外のジョイントとを直接連結するリンクは、異なる形状の部材であってもよい。
【０１３６】
また、変形例３の基本リンク機構ω１では、支点α１が仮想直線（β１−δ１）上にある場合、支点α３は、仮想直線（δ１−γ１）と仮想直線（β１−α２）との交点に配置されているとして説明した。しかしながら、支点α１、支点α２及び支点α３の関係において、支点α２が、支点α１との相互の位置関係を一定に保持して配置される支点α３に連結され、支点α３を中心とする周回軌道上を周回可能に配置されていれば、支点α３がＸＹ仮想平面上のどこに配置されていてもよい。
【０１３７】
また、本実施形態では、リンク機構Ｗを構成する基本リンク機構ωｎは１３個あるとして説明した。しかしながら、基本リンク機構ωｎが支点α１の軸方向に、定められた位相差を持って並んでいれば、１２個以下でも１４以上であってもよい。
【０１３８】
また、本実施形態では、リンク機構Ｗを構成する基本リンク機構ω１と基本リンク機構ω１３は同じ位相で作用するとして説明した。しかしながら、基本リンク機構ωｎが支点α１の軸方向に、定められた位相差を持って並んでいれば、基本リンク機構ω１と基本リンク機構ω１３は異なる位相であってもよい。
【０１３９】
また、本実施形態では、基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）は、支点α１の自軸方向に沿って各駆動リンク（α１−β１）の角度をずらした状態で複数個並べられている として説明した。また、本実施形態の基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）は、各駆動リンク（α１−β１）の角度を一例として３０°ずつずらした状態で、支点α１の自軸方向に沿って等間隔 に並べられている として説明した。しかしながら、角度と、支点α１の自軸方向における、任意の基本リンク機構ωｎ（一例としてω１とする。）から他の基本リンク機構ωｎ（この場合、ｎ＝２〜１３の自然数）までの距離との関係（比）が一定であれば、各駆動リンク（α１−β１）の角度のずれは、３０°でなくてもよい。また、基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）が支点α１の自軸方向に等間隔 で並んでいなくてもよい。
【０１４０】
また、本実施形態では、リンク機構Ｗにおいて、基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３）を構成する支点α１は、それぞれ、Ｚ方向に沿った１本の回転軸に連結されており、回転軸が駆動源により回転されるとして説明した。しかしながら、基本リンク機構ωｎ（ｎ＝１〜１３）が、定められた関係の位相差を持って全体として回転されれば、各支点α１は、１本の回転軸に連結されていなくてもよい。
【０１４１】
また、本実施形態では、人工動物の応用例として、蜂１０、蛇２０、エイ３０、タチウオ４０及びアノマロカリス５０を用いて説明した。しかしながら、８の字を描く周期的な運動をする部分を有する動物であれば、本実施形態の基本リンク機構ωｎ又はリンク機構Ｗを用いて、応用することができる。
【符号の説明】
【０１４２】
１０                               蜂（人工動物の一例）
２０                               蛇（人工動物の一例）
３０                               エイ（人工動物の一例）
４０                               タチウオ（人工動物の一例）
５０                               アノマロカリス（人工動物の一例）
ωｎ（ｎ＝１〜１３の自然数）       基本リンク
Ｗ                                 リンク機構
α１−β１                         駆動リンク
【要約】
【課題】本発明は、８の字を描く基本リンク機構及びリンク機構並びに人工動物を提供することを目的とする。
【解決手段】基本リンク機構は、支点α１と支点α１を中心とする周回軌道上を周回可能に配置されたβ１、βｎ（ｎ＝１、２、３）とγｎ（ｎ＝１、２、３）、γｎ（ｎ＝１、２、３）とγｎ＋１（ｎ＝１、２、３）、γｎ（ｎ＝１、２）とδｎ（ｎ＝１、２）、及び、δｎ（ｎ＝１、２）とβｎ＋１（ｎ＝１、２）、がそれぞれリンクで連結された基本リンク機構であって、δ２とβ３とは、γ２とγ３とを連結するリンクを挟んで、相互に逆側に配置されて連結され、δ１は、支点α１と異なる位置に配置される支点α２を介して、γ１に連結され、δ１とγ１とは、支点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ている。
【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２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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【図９７】
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【図９８】
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【図９９】
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【図１００】
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【図１０１】
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【図１０２】
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【図１０３】
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【図１０４】
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【図１０５】
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【図１０６】
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【図１０７】
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【図１０８】
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【図１０９】
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【図１１０】
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【図１１１】
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【図１１２】
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【図１１３】
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【図１１４】
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【図１１５】
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【図１１６】
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【図１１７】
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【図１１８】
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【図１１９】
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【図１２０】
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【図１２１】
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【図１２２】
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【図１２３】
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【図１２４】
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