JPH09511453A - プログラム可能な材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プログラム可能な材料とは単体と呼ばれる実質的に立方形の積木ブロックの集合体であり、単体はコンピュータ制御により相対移動され、図面に示される建築構造体（５）及び機構（６）（歩行機械）を形成する。これら単体は、他の単体に対し固定可能であり、他の単体に対し分離されることなく摺動可能な特徴を有している。単体は損傷に対しフォールトトレラント(fault tolerant)であり、正常機能単体は故障した単体を移動し、正常機能する単体と置換される。単体の移動はストリーマ、ゲートウエイ、ハイウエイ及びリザーバ法(reservoir method)に系統的に分類されて、構造体を統合するに必要な個々の単体移動路が得られる。特殊単体には、特注構造体の統合と共に特注機械を作る工具が装着可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 プログラム可能な材料 本発明はプログラム可能な材料に関する。 従来、機械及び構築構造体はパーツから構成され、各々のパーツは機械あるい は構造体内の特定位置で特定機能を行うように設計されている。このような方法 では、他の機械や構造体での有用性が制限されることになる。 本発明は機械及び構造体の設計及び構成に対し全く別の方法を意図している。 本発明によれば、同じ機械と相互作用して機械及び機械装置を相対移送させる 手段と、同じ機械と相互作用して機械装置を機械に対し適所に固定させる手段と を有する実質的に平行六面体の形状の機械装置が提供される。 この機械装置は実質的に平行六面体の形状をしているので、近接離間された列 体、シート体及びブロック体からなる同じ隣接機械を形成可能である。機械がこ のような形状であるので、機械装置はこのような列体やシート体上を移動あるい は移動され、且つ機械装置の面の１は列体やシート体の機械装置の露出面に対し 平行近接あるいは隣接して保持される。機械装置は隣接する機械と相互作用する 必要のない面の部分を除去することにより、機械装置は正確な平行六面体から外 れた形状にできることは明らかである。 機械装置はそれと通信する外部信号に応答して移送及び固定を行うことができ る。 更にあるいは別の例として、機械装置にコンピュータを内蔵し、機械装置はコ ンピュータから発生される信号に応答して移送及び固定を行うこともできる。 この固定手段あるいは移送手段あるいはその両方は電磁石で構成可能である。 この移送手段あるいは固定手段あるいはその両方はまた、同じ機械に装着され る相補するパーツや特徴部と連係する機械装置上の機械的なパーツや特徴部で構 成可能である。 移送手段は同じ機械装置に装着される相補するパーツや特徴部と連係可能な機 械上の機械的なパーツや特徴部で構成され、特定軸に沿って機械を相対移動可能 にできる。これらのパーツや特徴部は、機械と同じ機械装置との間を２箇所ある いはそれ以上で独立的に係合連結され、各係合連結部により２台の機械が２本あ るいはそれ以上の異なる軸のみに沿って相対移動可能となるように構成可能であ る。 この連結部や特徴部は機械装置から同じ機械装置のくぼみ部や溝内に延出可能 な部材で構成され、この部材にはくぼみや溝内に部材を固定するための延出可能 なくさび部材を内蔵することができる。 連結部や特徴部は複数の対をなす部材で構成でき、各対の部材は機械装置の１ 面と垂直な線に対しある角度で異なる方向に機械装置のその面から同じ機械装置 の１面の対をなすそれぞれのくぼみ部や溝内に延出可能である。 連結や特徴部は複数の対をなす部材で構成でき、各１対のそれぞれの部材は後 退した位置と延出した位置との間を旋回可能に装着される。１対の部材は後退位 置では、それぞれの部材の対応する溝内で同じ機械装置から一対の対向するリッ プ部のそれぞれを受容することが望ましい。 機械装置は機械装置の１面上に設けられる複数のスタッドを備え、各スタッド は隣接する同じ機械装置と係合して機械装置を適所に配置し、また各スタッドが 後退すると隣接する機械装置が解放可能である。 スタッドは隣接する機械装置の連結する機械的なパーツや特徴部 と係合可能である。 スタッドはまた、前進する同じ機械装置により押されてこのような隣接機械装 置となることができる。 この機械装置は実質的に直平行六面体、好ましくは立方体の形状にできる。 この機械装置は隣接する同じ機械と動力やデータを通信する機械装置の各面上 に４個の手段を備え、各手段は各面上の同じ位置に配置され、且つ各対角中心線 上あるいは各面の各直交中心線上に配置され、その面の４倍回転対称をなす。 更にあるいは別の例として、この機械装置は各面上の中央部に装着され同軸配 置される手段を備え、動力やデータを同じ機械と通信してその面の４倍回転対称 をなす。 更にあるいは別の例として、この機械装置は４対の入力手段及び出力手段を備 え、隣接する同じ機械とデータを通信し、これらの手段は各面上で同じ位置に配 置され、各対の入力手段及び出力手段は面の各中心線の両側に対し対称的に配置 され、その面の４倍回転対称をなす。 本発明によれば、サイズが複数の機械からなる平行六面体のブロック体に相当 し、このような機械で構成されておらず、このような機械と相互作用して機械装 置が機械からなる平行六面体のブロック体で構成される場合に生じるであろう相 対移送や固定を与える手段を有する機械装置が提供される。 更に本発明によれば、機械から組み立てられる構造体や機械が提供される。 また本発明によれば、第２のサイトと整合され且つ隣接する第１のサイトから 隣接するこれらサイトと平行な方向に第１の機械装置を移動する方法が設けられ 、各サイトは機械装置である。 第１の機械装置はそれに対し固定されそれと共に移動する隣接部を有している 。 この方法によれば、反復する力が与えられ一列の機械に沿って機械装置が移動 され、この移動は好ましくは連続的である。 更に本発明によれば、ユニットで構成され先端部ユニットで終端する一列のス トリーマを１ユニットだけ延出する方法が提供され、各ユニットは単一の機械あ るいはこのような機械からなる平行六面体のブロック体であり、この方法は一対 のユニットの一方が隣接する先端部ユニットまで他方が先端部ユニットを越えて 延びるまでストリーマに沿ってこの一対のユニットを移動する工程と、隣接する 一方のユニットの位置から隣接する先端部ユニットの位置へ他方のユニットを移 動する工程とを備え、この後者の位置ではユニットが新しい先端部ユニットとな り機械の移動は本発明に従ってなされる。 また本発明によれば、ユニットからなりベースユニットから開始される一列の ストリーマを１ユニットだけ延出する方法が提供され、各ユニットは本発明によ る単一の機械であるかあるいはこのような機械からなる平行六面体のブロック体 であり、ベースユニットはこの列体内にない１台あるいはそれ以上の隣接する機 械を有し、この方法はベースユニットの前にこの列体に余分なユニットを追加す る工程と、ベースユニットと隣接する１あるいはそれ以上の機械に対し１ユニッ トの距離だけ、ある方向にこの列体を前進させて余分のユニットをベースユニッ トの元のサイトへ移動させる工程とを備える。 また本発明によれば、ストリーマを後退させる方法が提供され、この方法は本 発明によるストリーマを延出する方法のいずれかの工程を逆にする工程を備える 。 更に本発明によれば、第１の点から第２の点へ本発明の機械を供給する方法が 提供され、この方法はこのような機械から構造体を構成する工程と、この２点を 連結する工程と、第１の点から第２の点へ構造体に沿って機械を移動する工程と を備える。 また本発明によれば、本発明の機械からなる構造体を作る方法が 提供され、この方法は本発明のストリーマを延出する方法のいずれかを備える。 プラスチック化学(plastics chemistry)から類推して、個々の機械は本発明の 例に関する以下の説明では“単体”と呼ばれる。この対応は完全ではないが、例 えば化学単体は互いに移送しないことは明らかである。 互いに移送する単体の能力とは、材料が工具を必要とすることなく構造体の形 に形成できることを意味する。構造体を作るため、単体が材料自体により所望の 位置に供給される。この材料は、多くの異なる構造体が同じ単体から作られると いう意味でプログラム可能であり、この“プログラム可能な材料”とは単体の集 合体に与えられた名称である。 本発明の材料及び材料を構造体及び機械に形成する本発明による方法を、以下 に単に一例として説明する。添付の図面を参照する。 図１は立方体の積木ブロック体としての単体から構成されたいくつかの基本構 造体、図２は複数の単体から構成される別のいくつかの構造体、図３は通常の(n ormal)ストリーマ及びＬ形ストリーマ、図４は各面の直交する中心線に沿っての 溝を有する単体、図５ａ及び図５ｂはそれぞれ延出されている固定部及びいっば いに延出された固定部を有する単体、図６は固定部を延出する機構、図７は固定 部から延出可能なくさび部材、図８はくさび部材を延出させる機構、図９ａ〜ｄ は単体の２個の隣接する固定部がどのように連結されるかを示す２固定部のいく つかの断面図、図１０は単体の互いの相対移動法、図１１ａ及び図１１ｂは単体 を移動使用されるギアの位置、図１２及び図１３はギアを駆動する機構、図１４ ａ〜図１４ｃ及び図１５ａ〜図１５ｇは単体を移送し固定する各種位置にある固 定部、図１６ａ及び図１６ｂは単体を適所に配置する機構、図１７ａ〜図１７ｄ は第２の種類の単体及び同じ単体を移送し固定するその機構、図１８ａ及び図１ ８ｂは他の同じ単体を移送し固定する第２の種類 の単体のくさび部材の構造、図１９は第３の種類の一部完全な単体、図２０は第 ３の種類の単体に使用され移送し固定するヒンジ固定部の動作、図２１及び図２ ２はヒンジ固定部の他の例、図２３は電磁石単体で構成される壁体、図２４はデ ータ及び動力用の単体の面間の接続部、図２５は単体の面上でのデータ及びの接 触部の構成、図２６ａ〜ｅはＬ形ストリーマの伸長法、図２７ａ〜ｅは各ユニッ トが２ｘ２ｘ２の単体からなるブロック体であり複数のユニットからなるＬ形ス トリーマの伸長法、図２８ａ〜ｄは各ユニットが２ｘ２ｘ２の単体からなるブロ ック体であり一部のユニットがより大きな同じサイズの単体で構成され、複数の ユニットからなるＬ形ストリーマの伸長法、図２９ａ〜ｆはＬ形ストリーマの伸 長方向を９０度変える方法、図３０ａ〜ｉは夫々が２ｘ２ｘ２のブロック体から なる複数のユニットで構成されたストリーマを９０度旋回する方法、図３１は単 体で構成されるタワー体を示す。 添付図面のまず図１を参照するに、各単体１は立方体の積木ブロックとして形 成される。各単体の各面上には、別の同様な単体と面と面とを合わせて固定し且 つ面の縁部に対し平行に２個の単体を相対移動させる手段（図１には図示せず） が設けられている。この単体は組み立てて殆ど任意の所望形状にでき、その一例 が図１に中実ブロック体２、壁体３及び平坦なシート体３として示される。中実 ブロックは一連の隣接する中実壁体から構成される、あるいは平坦なシート体を 共に重ねたものと考えることができる。図２はいくつかの別の形状５、６を示し ている。形状５は図１に示される中実ブロック２内に含まれる別のオブジェクト である。丁度壁体やシート体の場合のように、単体の追加、除去、再構成あるい はそれらの組み合わせにより、既存の一組の単体が構築あるいは再構成されると 、中実ブロック内に含まれる多くの別のオブジェクトが実現できる。この種の構 築あるいは再構成は、単体内に内蔵されオブジェクトの面の周囲で単体を移動さ せる手段を用いることにより達成でき、こ のことは以下に詳しく説明する。コンピュータ及びソフトウエアを用いて積木ブ ロックの移動を制御し成形工程を自動化することができる。 積木ブロックを構成して機械に、例えば図２に示されるように歩行機械６に構 成可能である。以下に、歩行機械６を歩行させる方法について説明される。 以下に詳しく説明するが、基本的なプログラム可能な材料のブロック組立作業 を行う重要な機構がある。これらの簡単な例として、このような機構が２個、す なわち通常ストリーマ７及びＬ形ストリーマ８が図３に示されている。 通常ストリーマ７は面から伸長可能なロッド状の突出体である。このロッドは 面の垂直方向へ伸び出る。このロッドは、ロッドの背部に単体を付設したりロッ ドを押し出すことにより、一度に１単体だけ延出される。一方、Ｌ形ストリーマ ８はストリーマの正面部に一度に複数単体分だけ付設することにより伸長する。 これらの機構はいっぱいに逆移動し得る。即ち、単体は伸長も収縮も可能である 。 単体から形成される構造体を簡単に説明したので、これから単体についてより 詳細に検討する。 図４を参照するに、参照番号１により全体的に示される単体の１形態は立方体 の形状であり、この単体の各面は十字状の一対の溝１１を有し、即ち十字溝によ り面が４個に分割されている。溝１１は主溝と呼ばれる。溝１１の壁はそれぞれ 別の溝１２を有し、この溝は壁にエッチング処理等により形成され従溝と呼ばれ る。この従溝により、単体が他の単体の下側に沿って摺動するときあるいは壁の 大きさを調整するとき(scaling)、必要な把支が与えられる。 主溝１１の内には、固定機構及びけん引機構（図４には図示せず）が内蔵され る。この固定機構により、単体が共に固く固定可能である。このけん引機構によ り、単体１が互いに相対移動可能となる。単体１は、一方の単体１の下側に沿っ て移動されあるいは壁体のサ イズを調整するので、移動するとき分離してはいけない。 図５を参照するに、けん引機構及び固定機構の両方は、単体１の主溝１１内に 配置され延出して隣接する単体１の主溝１１内に到着可能な固定部１３上で後退 可能なフランジ状の突出体により、少なくとも一部設けられる。単体１の各面上 には４個の固定部１３が設けられ、各固定部は主溝１１により形成される十字の 各アーム部内に設けられる。固定部１３は２対として作動され、各対は単一の主 溝１１内に整合される２個の固定部からなる。一方の対の固定部が延出されると 、２個の隣接する単体はこれら固定部を含む主溝の方向にのみ互いに摺動可能で ある。両方の対の固定部が延出されると、２個の単体はいずれの方向にも互いに 摺動不可能である。 図６は固定部１３が単体１から押され単体１内に後退される様子を示している 。主溝１１の下部で単体１内に固定されるモータ２１はネジスピンドル２２を有 し、このネジスピンドルは電気モータにより回転される方向の回転に従って延出 あるいは後退される。スピンドル２２の一端部はボール及びソケットからなる連 結切断機構４０を介し固定部１３と連結され、スピンドルが順方向あるいは逆方 向にねじ回しするにつれ、この固定部は回転することなく延出あるいは後退され る。 固定部１３の内側には後退可能なくさび部材１４（図７参照）を有している。 これらくさび部材１４は、固定部が主溝１１内に後退されているときあるいは主 溝１１から延出されているとき、固定部１３内に一杯に後退されねばならない。 しかしながら、固定部が一旦別の単体１の主溝１１内に達すると、くさび部材１ ４は押し出され、隣接する単体の従溝１２内で係合される。次にくさび部材１４ により２個の単体１か互いに固定されるので、これら単体は対をなす固定部の軸 に沿って摺動可能であるが分離はしない。くさび部材１４はラック／ピニオン機 構の歯付き縁部１９を有しており、これは単体１を移動するため採用いられる。 図７には、固定部１３の表 面に設けられる動力及び信号用の接点１５も示される。固定部１３が別の単体１ の主溝１１内に挿入され固定されると、接点１５は、他の単体に属しこの他の単 体の主溝１１の底部での後退位置にある固定部１３上の対応する接点と、電気的 に接触される。これら接点は固定部の金属上に蒸着される絶縁材料上の導電材料 で作られたパッドである。これらパッドは低い形状であるため、隣接する単体が 移動されるとき、固定部は互いを経て摺動可能となる。別の例はプラグとソケッ トの構成であり、この場合一方の固定部のプラグが延出されて、隣接する単体の 固定部のソケットと係合可能である。このようなプラグは単体が移動される前に 後退されていなければならないであろう。 図８はくさび部材１４を押したり引いたり使用される機構を示す。ロータリカ ム１６の卵形の溝１８内では、くさび部材１４に付設されるピン１７が係合し、 カム１６ピン１７を回転させ、これによりくさび部材１４は内側及び外側へ対称 的に移動される。カム１６の回転は電気モータ２０により制御され、モータ２０ はギアダウンされると、十分に高い駆動力が与えられ動作速度が遅くなる。 図９ａ〜ｄはくさび部材１４による固定部１３の動作を示す。図９ａでの２個 の単休１の切欠断面図は、両方の単体の固定部１３が一杯に後退された状態であ る。図９ｂの場合、上側の単体１の固定部１３は下側の単体１内に下方に延出し ている。接点１５は図９には示されていないが、この時点では接点は接触され、 動力及び信号は一方の単体から他方の単体へと転送可能である。図９ｃの場合、 くさび部材１４は延出され単体は互いに固定される。この時点で単体１は分離不 可能であるが、固定部１３及びそのくさび部材１４は２軸のみで単体を制限する （図９ｃに示されるように左から右へあるいは上下へは移動不可能である）ので 、単体１は紙面平面の内側外側へ互いに自在に摺動できる。この機構は逆にでき 図９ｄに示されるように動作し、この場合下側の単体１は上側の単体１に対し固 定される。 さて、どのように上側の単体１が移動できるかを図９ｃ以降に沿って説明する 。図１０には、上側の単体１から下側の単体１へ延出される固定部１３により、 この２個の単体が固定される状態を示す。固定部１３のくさび部材１４上の歯付 きラック１９は下側の単体のピニオンギア２３とかみ合っている。これにより、 ラックとピニオンからなる機構が形成され、この機構により単体が互いに相対移 動可能となる。主溝１１の両側で互いに対向する一対のギア２３が、主溝の下の 大きな歯車２５により連結される。図１０に示されるように、対のギア２３は一 方のギアのスピンドル上で電気モータ２４により駆動される。 ギア２３の数及びその単体１の代表面上の位置が図１１ａ及び図１１ｂに示さ れる。上側の単体１が下側の一列の単体１に沿って移動され、対の先頭の固定部 １３が列体をなす次の単体１へ沿って押されるとき、次の下側の単体１の最初の 対のギア２３がくさび部材１４と係合し、上側の単体を引っ張り始めるまで、対 の後続の固定部１３のくさび部材１４が依然ギア２３と確実にかみ合わされるよ うに、主溝１１に沿って複数の対のギア２３を使用することが要求される。 単体１の１面上の全てのギア２３が同時に回転可能であり、これにより制御及 び駆動列が簡素化できる。これは、移動が生じると、図１１ａあるいは図１１ｂ のいずれかに示されるようにいつも一対の固定部１３のみが係合され、他方の主 溝１１内のギア２３が回転可能となるためである。 ギア２３の上面図及びそれらと連結する歯車２５（輪郭で）が図１２に示され る。平面図で示されるように、連結する歯車２５間に重なりがあるときは常に、 歯車の高さが異なり空間的衝突が避けられる。 図１３に示されるように、歯付きベルト２６のシステムを介しギ ア２３が連結され、一方の対のギア２３から他方の対のギアへの駆動力が伝達さ れる。このとき主溝１１に沿っての全てのギア２３に対し１台の電気モータ２４ のみで済み、全てのギアが確実に同じ速度で回転することになる。ベルト２６は 回転する一組のローラ３１（図１３にも示される）により、ギア２３に対し保持 されている。２本のベルト２６は単体の一面の全てのギア２３を駆動必要であり 、１ベルトは２軸のそれぞれに対し与えられる。２本のベルト２６は互いに干渉 しないよう、異なる高さに設定される。これらのベルト２６は固定部１３の上下 動動作と干渉しないよう、固定機構の下部に設定される。大きな歯車２５の１に かみ合う大きな１歯車２７は、図１２に点線で示されるように他方のベルト２６ 上の同様な大きな歯車２７とかみ合わされる。これにより、全ての歯車が連結さ れ、１台の電気モータ２４はこれら歯車を全て駆動可能とする。 図９ｃ及び図９ｄに示されるように、くさび部材１４が係合されるので、単体 １間に間隙が維持される。この間隙は極めて小さく（１００ミクロン以下）ある いは約１〜２ミリメートルに設定できる。単体１がどんなときにも決して接触し ないようにするため、この間隙は広く約１ミリメートルに設定する必要がある。 間隙が小さすぎると、機構が動かなくなって(jam)しまう。これは単体１が使用 中互いに連続移動されており互いに接触してはいけないので重要なことである。 通常ストリーマ７（図３参照）のような機構は特に、単体間に良好な間隙が設定 されていなければ動かなくなる傾向にある。この明確な間隙が図１〜図４に図示 されており、この場合単体は分離した積木ブロックとして描かれている。この間 隙は単体１が固定部１３から離間され接触しないよう、設定されることが好まし い。 単体１が接触しない場合、固定部１３を確実に強固な材料で作ることにより、 構造体の安定性が維持される。単体１の面上にボルトを追加して、その固定位置 をより堅牢にすることができる。 単体１を移動するとき、固定部は安定性を与え、許容できる振動を与えねばな らない。安定性は、揺動動作を停止させるより広い固定機構により与えることが できる。固定部の幅により、単体の移動中の安定度が決定される。より薄い固定 部は単体の移動中、がたつく傾向にある。より広い固定部は経済性において劣る 。単体の全幅の約１／４〜１／５の幅にすると、機械的安定性と経済的な材料使 用とが適度に保証され、一般に妥当であると考えられる。 単体を移動可能にするため、一対の固定部１３が係合するとき、何らかの遊び がなければならない。一方、２対の固定部１３が係合され単体が適所に固定され ると、この遊びは望ましくない。この問題は、更にくさび部材１４を他方の単体 １に対しより固く係合させることにより、解決できる。従って、くさび部材１４ は３個の動作位置、即ち完全後退位置、（単体の相対移動か望ましいときの）一 部延出位置、及び（単体を固定することが望ましいときの）完全延出位置を有し ている。 単体１が移動される前には、固定部１３には各種開始位置が存在する。移動す る単体は全て、別の単体１の胴部内に延びる固定部１３を有する。他方の単体１ の固定部１３は移動する単体１内に延出可能である。別の位置では、固定部１３ は両単体１から互いの内部内に延びている。これら開始位置は、単体１が所望の 方向に移動される前に変更されて、固定部１３の挿入が補正される必要がある。 固定部１３を、単体１の断面図として簡略して示す図１４ａ〜図１４ｃ及び図 １５ａ〜図１５ｇについて考える。単体は三次元であるので、全ての固定部を示 すことができないが、単体の移動に関する多くの点を示すのに二次元の断面図で 十分である。図１４ａ〜図１５ｇのそれぞれでは、単体の断面で示す４面のそれ ぞれに対し、紙面平面に沿って延びる主溝１１内の２個の固定部１３と、紙面平 面に対し垂直な主溝１１内の一方の固定部１３の端面図とが示されている。 図１４ａは後退された全ての固定部１３を示している。図１４ｂ、図１４ｃ、 図１５ａ及び図１５ｂには、いろいろなグループの固定部が押し出されて、あた かも隣接する単体（図示せず）と係合しているかのような状態の一連の例が示さ れる。 図１４ｃ及び図１５ａは延出された紙面平面上の左側及び右側の対の固定部を 示す。図１５ａは、単体が上動あるいは下動され、単体のギア２３により左側へ 推進される状態を示す。一方図１４ｆは、右側の単体１が単体１内に押され、固 定部１３に対し直角である対をなし、その固定部１３は左側の単体１から延出さ れるので、２個の単体はいずれの方向への動きに対しても互いに固定される状態 を示す。 図１４ｃ及び図１５ｂには、延出した紙面平面に対し垂直な固定部１３が示さ れている。図１５ｂでは、単体は紙面平面に対し出入移動でき、単体により左側 へ推進され、一方図１４ｆでは、上述したように２個の単体は互いに固定される 。 図１４ｂには、固定部１３の一面上の全ての固定部１３が延出されて、単体が 隣接する単体に対し固定される状態が示されている。 図１４ｂ及び図１４ｃには、対をなす単体１を互いに固定する２つの固定法が 示される。図１４ｂの固定法は“面固定法”と呼ばれ、一方図１４ｃの方法は“ 相補固定法””と呼ばれる。面固定法は、単体に関連して使用される工具や装置 のような主溝１１及び従溝１２を有している（しかし固定部を有していない）受 動単体１を持ち上げるのに、より適している。受動単体１は、故障しており、命 令により固定部１３を作動させることのできない単体１である。面固定法の別の 使用として、構造支承体（通常能動体ではない）上をよじ登り移動している間に ラッチされ把支される。一方相補固定法は、２個の単体１間に対し応力が均等に 分配されるので、構造的強度が良好となり、従って２個の能動単体を共に固定す る場合に好ましい。 以上、一対の固定部との係合により単体１がその対の固定部の軸 に沿って摺動可能である場合に沿って説明した。図１５ａ及び図１５ｂは、単体 １の１面を横切って別の単体１を移動可能に係合する固定部１３の２つの可能性 、すなわち“摺動構成”を示す。これらの移動は互いに直角をなす。 図１５ａの場合、右側の単体は左側の単体１内に挿入される固定部を有してい る。左側の単体１により、モータが付勢され右側の単体が上下動される。注意す べきことは、右側の単体が移動している間この単体は動力を必要としないことで ある。この単体への供給はオフされる。この単体は受動で効果的であり、その機 構を含む単体の制御及び状態は失われる。単体１を移動するに必要な機械的な動 力は、電気モータ２４を用いる左側の静止固定部１３により与えられる。移動中 の単体１が目的地に達すると、動力は固定部１３を経てもう一度その単体に送ら れ、内部機構の制御が復活される。 図１５ｂの場合、右側の単体の固定部は左側の単体内に延出され、右側の単体 は左側の単体１の電気モータ２４により、紙面平面に対し出入移動可能である。 幾つかの開始位置が存在し、固定部１３はこの開始位置から構成を変更して、 図１５ａや図１５ｂに示されるいくつかの摺動構成の１つになる。図１５ｃは３ ｘ３の単体からなる代表的なアレイを示し、多くの開始位置を有している。 図１５ｄ及び図１５ｅは、面固定法の２個の異なる可能性のケースから摺動構 成に達する方法を示す。図１５ｆ及び図１５ｇは、相補固定法の２個の異なる可 能性のケースから摺動構成に達する方法を示す。これら４つのケースは開始位置 の可能な全ての組み合わせを含んでいる。全ての例で、固定部１３は構成を変化 している間、単体１間の伝達及び機械的固定は、少なくとも１組の固定部１３を 経て常に維持されることは理解されよう。１組の固定部１３のみが一度に後退あ るいは挿入される。また、他方の組の固定部が移動されているとき、１組の固定 部１３のくさび部材１４は延出維持され るので、動作中単体１間のに明確な分離間隙が常に維持される。 移動中の固定部１３のくさび部材１４は後退される。くさび部材１４が後退さ れない場合には、これらが全て同時に移動されなければ、固定部１３は移動でき ない。これら全てが移動されるときには、一般的には生じてはいけないことだが 、単体の間隙が変更されることになる。従って、コンピュータや他のコントロー ラにより、固定部１３が移動される前に、固定部１３のくさび部材１４が確実に 後退される必要がある。一方、係合されたくさび部材１４と共に固定部１３を移 動することに意味がある場合がある。例えば、半永久構造体を建築する場合、単 体は、内部単体の間隙を零まで減少してできるだけ堅牢に互いに固定することに より、“設置(park)”できる。 図１５ｄは、右側の単体１の全て４個の固定部が左側の単体１内に延出される 面固定法の１ケースを示す。右側の単体１を自在にし左側の単体１のモータ２４ により移動可能にするには、右側の単体１の一対の固定部１３が単に後退されれ ばよい。 図１５ｅは、左側の単体１の全て４個の固定部１３が右側の単体１内に延出さ れる面固定法の別のケースを示している。右側の単体１を固定部に面して自在に 移動可能にするため、意図した動作方向に沿って配置される左側の単体１の対の 固定部を引き込み、右側の単体１の対応する対の固定部１３を延出することによ り、面固定法はまず相補固定法に変換される。次に、左側の単体１の、残りの延 出された対の固定部が引き込まれる。 図１５ｆは、右側の単体１を自在にし移動可能にするとき、左側の単体１の延 出した対の固定部１３を引き込むだけでよい相補固定法のケースを示している。 図１５ｇは相補固定法の他方のケースを示す。右側の単体１を自在にし所望の 方向に移動するには、まず左側の単体１が延出された対の固定部１３を引き込み 、所定の動作の方向に沿って配置し、次に右側の単体１が対応する対を延出する ことにより、相補固定法は、 右側の単体１が延出された全て４個の固定部１３を有している面固定法に変換さ れる。次に、右側の単体１により他方の対の固定部１３が引き込まれ、対の固定 部１３が右側の単体を移動したい軸に沿って係合された状態にされる。 一旦自在にされた単体１は、固定された単体１上のモータ２４を選択的に付勢 することにより、移動される。これらモータ２４を作動させるには、隣接する単 体１の長い軌道上で同時に全てをスイッチオンする必要はない。この動力は、移 動中の単体が到着する直前に、別の単体１を移送する単体１に対しスイッチオン できる。ある時間後、各単体１は加速し軌道モータ２４は低速する。 ギア２３及びくさび部材１４付きの延出可能な固定部１３を使用することによ り、移動が影響されるが、単体１をそれらの目的地に確実に到着させ、好適に整 合された１面の４個全ての固定部１３で正確に停止させる、動力及びデータを正 確に接続し、構造体を正確に構築する上で、機械的な問題が存在する。これらの 問題は、移動された単体１の慣性力、モータ２４及びギア機構の慣性力、及びの 機械加工の公差により生じる。慣性力問題の大部分は、単体１が所望位置に近づ く際単体１を低速にすることにより解決できるが、残りの加工公差問題について は、単体１の設計の際、移動の終わりで単体を確実に位置決めするいくつかの手 段を、更に追加する必要がある。 図１６ａ及び図１６ｂには、立方体の単体１の１面に対し移動する単体１を適 所に位置決めする機械的な停止機構の１形態が示されている。この停止機構は主 溝１１内に配置される４個のばねスタッド２８を備え、各スタッドは立方体の面 の各縁部の近傍に配置される。４個のスタッド２８はそれぞれ共通のキャリア２ ９上に装着されるバネである。キャリア２９は、使用の際スタッド２８を主溝１ １内に延出させ、必要ないときにはスタッドを後退させるのに使用される。キャ リア２９はソレノイドあるいは線型のモータ３０によ り作動される。スタッド２８の、立方体の面の縁部に最も近い外側に面する縁部 は、面取りされる。キャリア２９上に装着されるこれらバネは、前進する単体１ の固定部１３により、単体１の胴部内に再び押し付けられる。この内側に面する 縁部は面取り処理されないので、スタッド２８はトラップ部材として作用する。 スタッド２８と接する前進する単体１の一部をなす固定部１３の縁部も、軽く面 取りされ、このためトラップ部材が滑らかに導入可能となる。図１６に示される ように、スタッド２８は圧縮バネ３２により延出した位置に偏位される。この作 用はモータ３０の動作を逆にすることにより補助される。 バネスタッド機構は、移動する単休１が一部トラップ部材内に導入された後で も、トラップ部材が作動可能であるように構成される（これは多くの用途で望ま しい）。 前進する単体１の、１対のみの固定部１３が延出されるので、トラップ部材は 一度に１つの軸方向にのみ作用し、他の軸のスタッドと接触するようなことは生 じない。従って全部で４個のバネスタッド２８が同じキャリア２９及びソレノイ ド３０と接続される。 一旦移動する単体が適所に配置されると、相補固定法あるいは面固定法のいず れかで、２個の単体を直ちに固定することにより、バネによるスタッド機構にか かる力は最小となることが好ましい。力が最小にならなければ、バネスタッドは ソケット内で変形あるいは作動不可能となってしまうであろう。 キャリア２９上のバネ３２の所定の作用とは、スタッド２８を延出することで ある。この作用は、突然停電が発生した場合に単体１の移動を停止するので、望 ましい。 さて図１７及び図１８を参照するに、立方体の単体３３の第２の形態によれば 、単体の各面上に対称的に配置された４個の溝が形成され、各溝は面のそれぞれ の縁部に対し平行且つかなり近接して延びている。各溝は、立方体の面に対し４ ５度をなし立方体の中心に 向かって傾斜されるスロット３４と、立方体の中心から離れて傾斜される同様な スロット４１とからなる。 上述した第１の形態の単体と同様に、第２の形態の単体は立方体３３の各面に 対し２対の固定部を使用している。各固定部は、スロット３４の１に対し延出、 後退可能なくさび部材３５からなり、延出されるとき隣接する単体のスロット４ １内に係入される。スロット３４、４１は、２個の単体がその間を正しい間隙で もって面と面を合わせて整合されるよう、位置決めされる。各対の固定部は、単 体３３の１面の対向する縁部の近傍の固定部である。各対のくさび部材３５はフ レキシブルなロッド３６を介し共通の線型作動機構３７に対し連結される。図１ ７に示されるように、線型機構３７は図６に示すものと同様に、モータ２１、ネ ジスピンドル２２及びボール／ソケットからなる連結切断機構４０を備える。 固定の際、フレキシブルなロッド３６は固く弾性変形されるので、くさび部材 ３５はスロット３４内に再び押入れられるようなことはない。くさび部材３５の 端部は歯付きラック４２を有している。各くさび部材３５上の歯部は、別の単体 ３３内に挿入されるとき、他方の単体３３のピニオンギア４３とかみ合う。ギア ４３を駆動すると、単体３３は延出したくさび部材３５と共に摺動される。ギア ４３及びくさび部材３５の歯付き縁部のより詳細が、図１７ｂに示されている。 図１７ｂには、各単体３３の一対のくさび部材３５のみが断面図で示される。 上述した様に、いずれかの面に対してこのようなくさび部材が２対設けられる。 図１７ｃには、延出した位置にある、１面の全部で４個のくさび部材３５が簡略 に示されている。 図１７ｃに示されるように、ギア４３の軸は単体３３の関連する面に対し平行 であり、このギアは共通のシャフト上に対をなして配置され、一対の２個のくさ び部材３５と係合する。各対のスロット４１には複数の対をなすギア４３が具備 され、ギア４３は歯車及び ／あるいは駆動ベルトからなるシステムを介し共通のモータにより駆動されるこ とが好ましい。くさび部材３５の歯部４２に対し相当する変更がなされると、ギ ア４３の軸は図１７ｄに示されるように９０度旋回可能となる。このとき、単体 ３３の１面の全てのギア４３は平行な軸を有し、共通の歯付きベルトにより単一 のモータにより駆動可能となる。 従って、単体３３の第２の形態のけん引機構は単体１の第１の形態のものと同 様であり、面固定法及び相補固定法との間を変換し構成を摺動させる図１４及び 図１５を参照して上述した方法は、単体１の場合と同じである。単体３３にはま た停止機構が採用される。単体３３には、単体１と同様な方法でくさび部材３５ 上にあるいは単体３３の面上に装着され、及びデータを移動させ、面の４倍回転 対称を与える同様な電気手段１５が具備されている。 図１８ａ及び図１８ｂは共に２個の係合された単体３３を示している。図１８ ａは摺動構成で左側の単体３３から右側の単体内へ延出される１対のくさび部材 ３５を示す。右側の単体３３の好適な面のギア４３を駆動すると、左側の単体３ ３が紙面平面に対し出入移動されよう。図１８ｂは面固定法で右側の単体３３内 に延入され、左側の単体３３の対をなすくさび部材３５を示している。 単体１に対する単体３３の利点とは、これら単体は単体１の固定部１３のくさ び部材１４に対し等価である必要がないことである。一つの単体３３の一対のく さび部材３５が一旦別の単体３３内に挿入されると、くさび部材３５間の９０度 の角度のため、単体３３の分離が自動的に確実に防止される。即ちいずれの部材 もくさび部材３５から延出される必要がない。 単体３３は単体１より多くの他の利点を有している。これらは簡単に実施され る。これらくさび固定機構はその単体内に浅く設けられる。くさび部材３５は単 体１の固定部１３よりより薄くされ、材料及び機械加工コストが節約できる。く さび部材３５はより軽量で より短い距離を移動するので、固定機構の動作が早くなる。単体３３は単体１よ り機械加工及び製造において安価である。単一溝の機構は設計上機械的には好ま しくなく、次のような特徴を有している。即ち、より大きな応力の集中やその結 果としての破損及び／あるいはダブルスロット機構の場合より、機械的に動作が 停止する傾向にある。かかる特徴の１として、単体３３の殆ど全幅に相当するく さび部材３５対間の距離に比べ、固定部１３は狭いことが上げられる。 図１９及び図２２を参照するに、第１の形態の場合と同様に、単体４４の第３ の形態では、各面を横切る各方向に単一の主溝４７が設けられる。一方単体４４ にはヒンジによる固定機構が設けられ、この機構は、一部の点では上述した固定 部のいずれの場合より、構成及び実施が簡単になされる。図１９はこのヒンジ固 定機構を採用する一部完全な単体４４を示す。単体は立方体のベースユニット４ ５を有し、このベースユニットの面ユニット４６はこのベースユニットの６個の 面のそれぞれ上に装着されている。溝４７が面ユニット４６の外面５４に形成さ れる。各溝４７の断面はＴ字形状である。図２０は異なる単体４４の対向する２ 個の面ユニット４６を互いに固定する方法を示す。溝４７により形成される断面 形状の４個のアーム部のそれぞれの底部には、ヒンジ付けされ、溝４７の全長に 対し平行な軸を中心に旋回可能な一対の固定部４８が設けられている。これら固 定部は２位置間を旋回可能である。固定が外された位置では、固定部は溝４７の 底部に沿って平坦に配置される。この固定が外された位置に達するためには、固 定部は９０度旋回される。この位置では、固定部は対向する面ユニット４６の溝 ４７内に延びている。各固定部４８には、溝４７の全長に対し平行に延びる２個 の溝４９、５１が設けられる。旋回軸から更に遠い第１の溝４９は、対向する２ 個の面ユニット４６のＴ字形状の溝により形成される２個のリップ部５０の１と 係合する。一対の固定部４８は２個のリップ部５０のそれぞれと係合する。第２ の溝５１は各固定部自身の面ユ ニットの対応するリップ部５０を受容し、このため固定部がその係合位置に達す ることができる。 ２個の単体４４を容易に相対移動可能にするため、各固定部４８の端部には、 対向する面ユニット４６の溝４７に装着されるピニオンギア５３と係合するラッ ク５２が設けられている。ギア５３は面ユニット４６の外面５４に対し垂直な軸 を中心に回転可能に装着される。 どの固定部が係合し切断しているかについては、固定部は、対をなして移動さ れず、面ユニット４６の溝４７の１の対向する２個のアーム部内に配置される全 ての固定部からなる４個で移動される。即ち全ての固定部４８は単体３３の２移 動軸の一方に沿って移動される点を除き、単体１、３３に対する固定部と同様で ある。 図２１及び図２２は、図２０と同様に、面ユニットの半分のみを示す単体４４ の面ユニットの断面図である。 図２１は、各固定部４８の端部に溝４９ではなく横断突出体６０が設けられる 点で図２０と異なる、ヒンジ固定機構の別の構成を示す。スロット６１を隣接す る溝４７の壁部内で係合することにより、単体がこの突出体を介しその隣接する 単体に対し固定される。 図２２では、溝４９内に固定部が旋回するに必要な隙間空間６４を示すために 、製造線６２、６５が追加されている。この隙間空間は、機械的な振動を避ける ために（例えば、横断突出体６０及びスロット６１を曲線６５の円弧に沿って追 従させることにより）、最小にされる。図２０のラック５２と同様に、横断突出 体６０の先端部上にラック５２が設けられる。このラック５２は上述したように 、ピニオンギア６３（図２２には図示せず）と係合される。 単体を連結して単体を相対移動させ固定する機械的な機構（この異なる構成に ついては上述した）の代わりに、平滑な面を有しており、単体内に埋設される電 磁石により互いに相対移動され固定される単体が設けられる。 単体の移送は電磁石を備えるリニアモータから与えられる。静止単体のリニア モータにより、移送すべき単体が持ち上げられる。一列の静止単体のリニアモー タを正確に調整するとき、この列体に沿って高速移送が実現できよう。 従来の構成のリニアモータの場合、単体は、静止単体をその下側に沿ってでは なくその側部を垂直に上方へ移送されるので、リニアモータの吸引及び反発巻線 を設けることにより実施できる。 磁気的に相互作用する単体は、機械的固定部を有する単体と同様に、列をなす 単体に沿う方向への移動が制限されよう。電磁石の励磁が好適な状態にある場合 、単体は単体からなるシート体を対角線方向に移動されよう。 原理上、正確な移動は単体の巻線を正確に調整することにより達成できる。例 えば単体がその目的地に達したことを知るため、単体の移動を制御するためのフ ィードバックは、それらの面上に装着される光センサにより与えられる。好まし くは、速度センサ及び位置センサが設けられる。理想的には、単体が理想位置や 通路から離れるときでも、フィードバックを必要とすることなく単体をその理想 位置や通路へ向かって再び自動的に移動させるため、巻線が配置されよう。 単体はまず適所に到着すると、電磁石により適所に保持され得る。一方この方 法では、単体から構成される構造体の強度が制限され、電磁石に必要な動力が浪 費されよう。電磁石の代わりに機械的な固定部を設けたり、図２３に示されるよ うにブレース（支柱）５５をも採用できよう。ブレース５５はリニアモータによ り移送され、電磁石単体５６に機械的に係合される。 図２３はまた単体５６から作られる壁体５７を強化する方法を示す。壁体５７ は水平な列体及び垂直な平面体をなす単体で構成され、この水平列体及び垂直面 体は通常の積木ブロックの場合と同じ理由で互い違いに構成される。この平行性 は、半分の長さの単体及び／ あるいは間隙を埋めるため、２／３の長さの単体のような特殊形状の単体を設け ることにより、維持できる。 単体５６間の及びデータの電気的接続は、単体の面上に多くの接点を設けるこ とにより、与えられる。これら接点は隣接する単体の接点との整合に従って選択 的に利用される。 電磁石単体５６は、単体からなるが電磁石の作用の下で互いに接触することな く移動されるように構成される摩擦を生じさせない機械を作るときに、使用する ことができる。このときの必要な動力は高くなる。 電磁石単体の重量は設計上重要である。電磁石の重量の大半はそのコアで占め られている。従って、リニアモータと極めて似ているコアのないステッパモータ の最近の開発・進歩は、電磁石単体に応用可能である。 単体から機械及び構造体を形成するため、単体は、調整されて互いの周囲を移 動し所望の位置で停止される必要がある。これには、単体間でデータが伝送され る必要がある。また、動力を、通常は電力をある中心電源から隣接部を経て単体 へ分配することも望ましい。これにより、バッテリの重量、制限された動作寿命 及びコストの欠点が除去される。単体間の及びデータの転送のための単体間の接 続について、また、単体の１面から受信したデータ及び動力を他の面の１あるい はそれ以上へ送る手段についても、以下に説明する。これらは一般に上述したす べての種類の単体に応用可能である。 図２４には、六角形の側部７１が単体の面に相当する場合の六角形体として、 立方体単体７０が二次元的に表現されている。この図は単体が単一の外部コンピ ュータの制御の下にある場合の面間の接続の１形態を示す。各面は、スイッチ７ ６（リレーや半導体装置でも可能）を経てバス７２、ルーティングバス７３、デ ータバス７４と接続される。これらのバスの一部は平行な複数の導線で構成され る。特定バスを特定面と接続するスイッチは独立的に作動可能であ る。バスにより運ばれる信号及び動力は、単体の固定部上の接点を介し、あるい は電磁石単体５６の場合はその面上の接点を介し、隣接する単体間で伝送される 。スイッチは、隣接する面間が接触されるときでも２単体間の接点をオフ可能に するために設けられる。 パワーバス７２はある外部電源から単体へを分配設けられる。一般に、固定部 を後退させて物理的連結を切断しようとするときのアークの発生を防止すること 以外、隣接する単体間でのパワーバス７２の接続をスイッチを用いてオフにする 必要はない。電磁石単体の場合、パワーバス７２が幾つかの線で構成され、各線 がリニアモータを構成する各種電磁石の異なる位相の交流を運ぶよう構成するこ とが好適である。 ルーティングバス７３、データバス７４及び同期バス７５はある目的で好まし くはバッファ処理(buffer)され、所望なら必要な増幅器をバスの線と接続するた めにスイッチが設けられる。バスのいずれの線も双方向線あるいは各面で各線の 入出力線(version)が与えられる。 線が双方向型である場合、図２４の共通のバス構成は変更されねばならない。 各線に対し、各線をセグメントに分割するスイッチが設けられ、増幅器が与えら れる。これらスイッチが作動されると、所望の入力面が増幅器の入力と接続され 、増幅器の出力が所望の出力面と接続される。 分離した入出力線が設けられる場合には、線を分割する必要はない。バッファ 処理は、単に入力線と出力線との間に増幅器を接続することにより、各入出力線 対に対し与えられる。 ルーティングバス７３及びデータバス７４は、関連した機能を有している。ル ーティングバス７３は、単体を指示するための信号を作動されたスイッチへと運 び、これにより特定の単体がデータバス７４を介し外部コンピュータと接続され る。すべての静止単体がルーティングバスを介し外部コンピュータと接続され、 所望のデータ バス接続が迅速に達成されることが通例である。一部あるいは全ての単体が制御 コンピュータを有する場合、ルーティングバスは単体間を接続使用される。ルー ティングバスも、単体の伝達場所及びデータバスから受信するものに関する情報 を運搬する。 データバス７４からの伝達データとしては、例えば単体の固定部及びけん引モ ータを作動させる命令、単体が所望の位置に到着したことを示すメッセージ、及 び単体が故障したことを示すメッセージが含まれる。異なるメーカにより作られ た単体間が確実に互換性を有するようにするため、全ての単体がルーティングバ ス７３に対する読み書き用の同じプロトコルに従うことが望ましい。データバス ７４には大きな設計自由度が可能であり、これは、異なる機能を行う特殊単体あ るいは通常の単体が、異なる種類のデータを異なる速度で送る必要があるという 点で好ましい。従って、ルーティングバス７３も、データバス７４に対しどのプ ロトコルを使用するかに関し指示する信号を、単体に伝送使用される。ある任意 の単体には単に、適切なプロトコルに従ってデータバスに対し読み書きするハー ドウエアを設ける必要がある。 同期バス７５は、単体が確実に同期して物理動作を行なわせるときに使用され る。例えば、一群の単体は、指示されてモータを始動し、共に固定される一群の 単体を移動するような動作を行う。次に、群をなす単体は、同期バス７５上の信 号を受信すると、それらのモータを全て一緒に始動させる。データバス７４は、 どの単体が同期バス上の特定信号を受信するかを決める信号を送るために、使用 される。ルーティングバスも、どの単体が同期バス上の同期信号に対し応動する かに関する情報を単体に送るために、使用される。 ここで説明した構成バスアーキテクチャは、単体間でデータを伝送するパケッ トスイッチングであることが好ましい。データがその目的地に到着したときが確 かでないので、同期信号を発するときを知ることが困難であり、またパケットの 移送を制御しパケットを転 送するために記憶する多くの論理回路を、単体に設ける必要があるからである。 単体の固定部上あるいは電磁石単体の表面上の接点は、単体が適所に固定され るとき、各接点が隣接する単体の対応する接点と接触するように構成される。立 方体単体の場合でバスの線の多くが入出力が対であるときには、接点に対し特に 好適な構成がある。立方体単体の各面に対し、各線当たり４個の接点が、その面 に対し垂直な４倍回転対称をなす位置に配置される。対をなさない接点は、その 面の対角あるいは直交中心線上のいずれかに配置される。接点が対をなす場合に は、一対の接点は直交線の両側にあるいは対角線の両側に対し対称的に配置され る。この構成の場合、単体の対をなさない各線は隣接する単体の同じ線と接触し 、単体の各入力線はその隣接する単体の対応する出力線と接触し、あるいはその 逆になる。従って、単体は任意の方向で材料に対し追加可能であり、どのように 任意の単体が上あるいはその周囲にあるかを知る必要がない。このような単体１ の構成が、図２５に単体の１面の平面図として示される。上述したように、接点 は固定部１３上に配置される。中心線８０上には動力接点８１及び同期接点８２ が配置され、これら接点の両側にはデータバスイン接点８３、データバスアウト 接点８４、ルーチングバスイン接点８５及びルーチングバスアウト接点８６が配 置される。 上述したように、単体から作られた機械から構造体を構築し機械を動作するた めには、単体には制御信号が供給されねばならない。原理上、好適な発生器を有 するオペレータは、特定単体に対し一度に一つ命令を発してその固定部を作動し 、一つの単体を上方へあるいは下方に移動させるが、これは面倒な手順である。 好適にプログラムされたコンピュータを用いる場合、オペレータは理想的には、 構造体の構成あるいは機械装置の各種構成を単に特定するだけでよく、コンピュ ータが必要な単体のすべての動作を行い、必要な命令 をすべて単体へ出し、その動作モータ及び固定部を作動させる。 これら２の間の達成可能な解決法は、オペレータが構造体の構造を分析して幾 つかの、かなり一般的な動作に分解し、次に好適にプログラムされたコンピュー タを用いてこれら動作を単体への個々の命令に変換する。一般的な動作の幾つか の例について以下に説明する。 図３に示される通常ストリーマ及びＬ形ストリーマは一般的動作の例であり、 以下これらについて説明する。図２６ａ〜ｅはＬ形ストリーマ８の伸長段階を示 す。図２６ａはある伸長が生じた後のストリーマを示す。５個の単体１０１、１ ０２、１０３、１０４、１０５は一列に配列され、単体１０５はストリーマ８の 先端部をなしている。単体１０６は単体１０４の上側に配置される。図２４ｂは 単体１０１、１０２、１０３の上側に沿って別の単体１０７が前進する状態を示 している。単体１０３に達すると、単体１０７は単体１０６と係合する（図２６ ｃ参照）。次に単体１０７、１０６は単体１０７が単体１０５の上に達し、この 位置（図２６ｄ参照）単体１０６がストリーマ８の先端部の単体１０５を越える まで、一対として前進される。次に、単体１０６は単体１０７から単体１０５の 正面位置に下動されて、ストリーマ８の新しい先端部となる（図２６ｅ参照）。 これら単体の構成は、ストリーマが一本のより長いストリーマとなった点を除き 、図２６ａの構成と同様である。ストリーマが更に伸長するため、図２６ａ〜ｅ に示す動作サイクルが繰り返される。コンピュータをプログラムして、命令を単 体に発行しストリーマを伸長させることは単純なことである。オペレータがすべ きことは、ストリーマの長さを指定することのみである。図２６ａ〜ｅに示され るストリーマの伸長方向は右方向であるが、同様な方法を用いて直交方向のいず れにでもストリーマを延出させることもできよう。 図２７ａ〜ｅは、図２６ａ〜ｅの各単体が２ｘ２ｘ２の単体から なるブロック体と置換されるすること以外、図２６ａ〜ｅの場合と同様である。 これらブロック体は図２６ａ〜ｅの単一の単体である場合と同様な方法で移動さ れる。 図２８ａ〜ｄはストリーマ８の伸長段階を示し、この場合図２６ａ〜ｅの単一 の単体に相当するユニットの一部は２ｘ２ｘ２の単体からなるブロック体であり 、他の一部の大きなユニットはサイズが２ｘ２ｘ２の単体からなるブロック体に 等しい。 これら大きな単体１１０は、単に大きくなった標準の単体ではなく、標準単体 と相互作用する好適な面に所在する位置において反復される同じサイズの固定部 を有している。大きな単体１１０は、同様な単体１１０と相互作用するために一 層大きな固定部１３を更に採用可能である。大きな固定部１３により強度が増し 、高い動カモータ２４により単体１１０がより高速で移動可能となる。 上述したストリーマの例では、ストリーマは細長くされたが、これに限定され ない。単体からなる壁体及びシート体は幅で多くの単体を用いた広いユニットを 用いるストリーマ法により伸長可能である。あるいは、壁体及びシート体は、多 くの隣接する平行ストリーマを独立的に伸長することにより、作ることもできる 。 図２９ａ〜ｆはコーナー部を曲げることのできるストリーマの製造法を示して いる。図２９ａでは、単体１１１、１１２、１１３、１１４、１１５からなるス トリーマの先端部の単体１１５の上に単体１１６が配置される。単体１１５の左 側への新しい先端部は、図２９ｂ及びｃに示されるように、ストリーマの左側に 沿って単体１１７を前進させることにより、設けることができる。一方、ストリ ーマの右側に新しい先端部を設けることが望ましいが、その側の上に単体を移動 させることが困難な場合、図２９ｃの構成を操作して、右側に新しい先端部を設 けることができる（図２９ｃ〜ｆ参照）。まず、単体１０７は単体１１５から単 体１１６へ上動される。次に、単体１１６、１１７は一対で移動され、単体１１ ７は単体１１５の 上の位置へ移動される。単体１１６は単体１１７から下動され、単体１１５の右 側が新しい先端部となる。次にストリーマを延出する単体はストリーマの上側に 沿って前進され、単体１１５で９０度方向が変更される。 図２９ａ〜ｆに示されるコーナー部を旋回する方法は、２ｘ２ｘ２の単体から なるブロック体に応用できる。別の方法が図３０ａ〜ｉに示される。まず２ｘ２ ｘ２の単体からなるブロック体は先端部の上の位置へ前進される。この２ｘ２ｘ ２の単体からなるブロックは、１単体分、即ちその幅の半分だけ一方の側（図３ ０ａ参照）へ横断して移動され、次にストリーマ先端部のその側を越えて突出す る４個の単体が１単体だけ共に下動される（図２８ｂ参照）。最も高い２個の単 体は共に横断移動され、これら４個の単体の上側に配置される（図２８ｃ参照） 。６個の単体からなる結果としての壁体は１単体だけ下動される（図３０ｄ参照 ）。この時点では最も高い単体は、１単体だけ横断して移動され２個の単体が突 出した２ｘ２シート体である（図３０ｅ参照）。次に突出する２個の単体は１単 体だけ下動され（図３０ｆ参照）、２ｘ２シート体の他の２個の単体は１単体だ け横断移動され上側に配置される（図３０ｇ参照）。最後に、これら４個の単体 は２ｘ２の壁体となり、１単体だけ下動される（図３０ｈ参照）。結果としての 構成は、ストリーマの前の先端部の一方の側に２ｘ２ｘ２の単体からなるブロッ ク体である（図３０ｉ参照）。 通常ストリーマの伸長は前に説明したが、Ｌ形ストリーマの場合のように、こ の工程は異なるサイズの単体のブロック体及びその混合体に応用可能であること は明らかである。 ストリーマ方法はその工程を逆にし、そのストリーマの結果が後退されるよう にできる。 上述した延出ストリーマの両方法では、単一の単体あるいは他のユニットをス トリーマの基部に供給する必要がある。明らかに、ユ ニットはどこからでも供給される必要がある。自在に供給され一つの場所に共に グループとしてまとめられる単体の集合体は、リザーバ(reservoir)と呼ばれる 。リザーバ法は、リザーバからゲートウエイと呼ばれる境界部の特定の位置へ単 体を供給する方法である。この用語は、単体を供給しストリーマに伸長しなけれ ばならない位置にも使用できる。 一般に、リザーバのゲートウエイはストリーマのゲートウエイからの距離であ る。ゲートウエイは、ユニットの細いストリップ状であるため、通常ハイウエイ と呼ばれる単体の集合体により連結可能である。ハイウエイはストリップを用い ることにより、容易に構築可能である。一旦ハイウエイが構築されると、ユニッ トはあるゲートウエイから他のゲートウエイへとハイウエイに沿って移送可能で ある。 ユニットから成るリザーバより開始して、プログラム可能な材料から構造体を 作る方法は、以下の通りである。即ち、最初にハイウエイがリザーバのゲートウ エイから構造体の所望サイトのゲートウエイヘ構築され、次に単体がリザーバか ら構造体を作るそのサイトへ供給される。構造体を作る際に使用される正確な方 法は、その形態に左右されるが、殆どの構造体は分析してすべてストリップを用 いて形成可能なシート体、壁体及び長手の部材に分解可能である。構造体の構築 が進行するにつれ、単体を供給する必要のある箇所はゲートウエイからサイトへ の距離となる。このような場合、構造体の一部はサイトのゲートウエイから必要 とする場所へ単体を移送するハイウエイとして表現できる。 更に考慮すべきことは、構築を通して、構造体は機械的に安定していなければ ならないが、ある期間に十分に早く単体を常に供給できるとは限らない。この問 題の一つの解決法は、必要性がそれほど大きくない場合には、単体を持ち上げる 建築サイトの内側にリザーバを設けることである。 構造体構築の考えられる別の方法は、最終位置に移動する前に、その一部をど こかで組み立てることである。例えば、各コーナー部でピラー１２２により支承 される２個のデッキ１２１で構成される図３１のタワー体１２０を考える。この デッキは４ｘ４の正方形であり、あるいはコーナー部の単体がピラーの一部とし て考えるときには十字形である。この構造体は、まず４個のピラー１２２を立て 、次にその間に２個のデッキ１２１を橋渡しすることにより、構築できよう。ピ ラーは多くの単体で高くされるがそれほど堅牢ではないので、ピラーはその頂部 で離れ実際には正確な数の単体で構成されるものではない。このため、一方のピ ラーに付設される単体が別のピラーの単体と正確に係合せねばならないので、橋 渡しが困難となる。 より良好な方法によれば、まず地上で平面が４ｘ４の単体からなり高さが２個 の単体からなるブロック体が組み立てられ、頂部上で互いに積み重ねて２個のデ ッキが作られ、各タワー体の底部に２個の単体を設け、次にブロック体のコーナ ー部に４本のピラーが立てられる。最後に、タワー体１２０を完成するためには 、単に所定の高さまで十字形のデッキを立ち上げるだけである。デッキが立ち上 げられると、タワー体は正確には２個の単体で強制的に離間される。 大きな構造体を構築するとき、まず深い構造部材を作り、次に後から面に詳細 を加えることが有用である。一旦深い建築が適所に配置されると、建築はスイッ チオフされ、頻繁に変形する表面層のみがアップされ、かなりのエネルギーが節 約される。 ある構造体の場合、非常に多くの数の単体が必要となる。時々単体が故障する ことが予想される。このような故障単体は、構造体内の重要ではない場所に固定 できよう。一方理想的には、このような単体は、構造体から除去され特殊リザー バ内に配置され、あるいは更に問題を引き起こさない場所に放出されるべきであ る。正常機能している単体は、故障している単体を移動し、別のリザーバからの 正常な単体と交換するときに使用でき、自己修理を行う。 この自己修理法は、良く定義されたクラスタとして多くの単体が同時に故障す る場合に応用可能である。損傷により影響を受けないが損傷したクラスタと隣接 する単体は、上述のように損傷したクラスタを移動し正常機能の単体と交換する ときに、使用される。損傷したクラスタを修理する必要があり破棄することがよ り重要である場合には、損傷したクラスタは、損傷したクラスタから固定部１３ を後退させ、損傷したクラスタと隣接する正常機能単体により放出される。 プログラム可能な材料の量を分析し、ストリーマ、ハイウエイ、及びある数の ゲートウエイで切断される境界部を有するリザーバのようなオブジェクトに分解 する上述した方法は、材料を作動するための制御信号の大半あるいは全てが単体 の一部あるいは全ての内側のコンピュータから発生される場合に役立つ。各オブ ジェクトの１あるいは複数のコンピュータは、単にそのオブジェクトの機能と関 連付けられ、且つ隣接するオブジェクトに対するゲートウエイを介しての単体の 移送をときどき監視する必要があるだけである。例えば、ハイウエイが命令され て、あるゲートウエイで受信されるすべての単体を別のゲートウエイに移動し、 この動作は更に外部命令のあるなしを問わず進行される。 単体からなる機械装置を分析していくつかの単体からなるパーツに分解するこ とは、機械装置の所望動作を得る方法を実施する際の有用な第１のステップであ る。図２のウオーカ６は簡単な機械装置の一例である。この機械装置を構成する パーツは、高さが２単体、幅が１単体及び長さが多くの単体でなる胴部１３０と 、高さがそれぞれ３単体からなる６本の脚部１３１とである。この通常の位置で は、この脚部はその頂部の単体で、胴部の下側の列体に対し接合される。ウオー カ６は、胴部に沿い一度に１単体だけ前進させ次に脚部を経て胴部を前方に摺動 させることにより、移動可能である。こ の脚部は、まず脚部を１単体だけ上動させ、脚部を沿って移動させ、次に脚部を １単体だけ下動させることにより、移動される。 上述した単体はそれ自体、任意の種類の機械装置を与えることはできない。一 方、単体上に特殊パーツを装着することにより、その利用性が大幅に高められる 。この一例として、標準単体、切断工具を装着した単体、及び回転可能なチャッ クを装着した別の単体から、旋盤が製造できよう。標準単体は、旋盤のフレーム 及び工作物内に切断工具を前進させる機構を与えるときに使用される。 極めて特殊な仕事を極めて良好に行う多くの特殊単体が存在できる。以下に説 明する幾つかの単体は、一般用途での有用性を大幅に向上させる。かかる単体の １は調整可能なフットユニットである。特殊単体から延出される調整可能な先端 部付きロッドは、建築する構造体のレベルを水平にするときに使用可能なフット ユニットとして作用する。上述した歩行機構は平坦でない面上で、脚部１３１に 付設されるこのようなフットユニットを用いるとき利点となる。 別の特殊単体はにより補助され操縦可能でブレーキ装置を有する車付きの単体 である。いくつかのかかる車付きユニットにより、かなり平坦な面上で移動可能 にされた構造体が支承されよう。このような機械装置は歩行機械装置より迅速に 移動すると考えられる。 更に別の特殊単体は、気孔を有しそれ自体液体媒体で、重い重量を支承する実 質的に気密な単体である。このような単体の集合体により、水やオイルのような 液体媒体でその上で構造体が支承可能である。 上述した３個の特殊単体によれば、単体の多地形対応性(multi-terrain capab ility)が大幅に増加される。即ち、このとき単体は、多地形対応性車両の代表的 な要件である、でこぼこの地面、平坦な地面及び水域を乗り越えることができる 。でこぼこの地面に障害物が含まれる場合、プログラム可能な材料は、ストリー マ、ハイウエ イ、リザーバ及びゲートウエイを用いてオブジェクトの周囲で単に変形するたけ である。地形乗越用のソフトウエアを備えたコンピュータ及び障害物検出用のセ ンサは、このような機械装置を完成するのに必要とされる。 別の有用な特殊単体は動力付き、動力なしを問わず、中心を通り、軸を中心に その対向面が回転可能な単体である。これにより、単体で構成され相対移動可能 なパーツで作られる機械が与えられる。このような単体を２個用いると、長いオ ブジェクトが支承され、一方の単体は、うねったハイウエイに沿って各端部を支 承する。 プログラム可能な材料の無数の可能な使用法の中で、２以上を例として述べる 。設計の自由度が高いので、プログラム可能な材料は、災害の場合のような苛酷 な環境では有用である。例えば、破損した原子力発電所の場合、プログラム可能 な材料は、人が破損した領域に入る必要なく、強力放射線阻止壁を所定の形状及 び厚さに建築する際に使用できよう。このような場合、単体は通常、その間にあ る間隙を除去するよう配置される。 また設計自由度が高いので、プログラム可能な材料はまた、軍事設計に、例え ば、一時的な橋建築にも有用である。このような橋は損傷した後自己修理可能に プログラムできよう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年５月１５日 【補正内容】 請求の範囲 １．同じ機械と相互作用して機械及び機械装置を相対的にスライドさせて移送さ せる手段と、同じ機械と相対作用して機械に対し機械装置を適所に固定する手段 とを備える実質的に平行六面体の形状の機械装置。 ２．通信された外部信号に応答して前記移送及び固定を行なってなる請求項１に 記載の機械装置。 ３．コンピュータを含んでおり、前記コンピュータから発生される信号に応答し て前記移送及び固定を行う請求項１あるいは２に記載の機械装置。 ４．前記固定手段あるいは前記移送手段あるいはその両方が電磁石でなる請求項 １乃至３のいずれか１に記載の機械装置。 ５．前記移送手段あるいは前記固定手段あるいはその両方が同じ機械の相補パー ツあるいは特徴部と連結する機械装置の機械的パーツあるいは特徴部でなる請求 項１乃至３のいずれか１に記載の機械装置。 ６．前記移送手段が同じ機械装置の相補パーツや特徴部と連結可能な機械装置の 機械的パーツや特徴部からなり、これにより特定軸に沿っての機械の相対移動が 可能となる請求項５に記載の機械装置。 ７．前記パーツや特徴部が機械装置と同じ機械との間を２カ所あるいはそれ以上 で独立的に係合連結するように配置され、これにより２個の機械が２あるいは異 なる軸のそれぞれの１に沿ってのみ相対移動可能となる請求項６に記載の機械装 置。 ８．前記連結パーツや特徴部が機械装置から同じ機械装置のくぼみ部や溝内に延 出可能な部材からなり、前記部材には前記くぼみ部や溝内で前記部材を固定する 延出可能なくさび部材が内蔵されてなる請求項５乃至７のいずれかに記載の機械 装置。 ９．前記連結パーツや特徴部が対をなす部材からなり、一対の前記部材は機械装 置の１面から同じ機械装置の１面の一対のくぼみ部や溝のそれぞれ内に、この面 と直角をなす線に対しある角度で異なる方向に延出可能となる請求項５乃至７の いずれか１に記載の機械装置。 １０．前記連結パーツや特徴部が対をなす部材でなり、一対の各部材が後退位置 と延出位置との間で旋回可能に装着されてなる請求項５乃至７のいずれか１に記 載の機械装置。 １１．一対の部材はその延出位置で前記部材のそれぞれの溝内で、同じ機械装置 の対向する一対のリップ部のそれぞれを受容してなるなる請求項１０に記載の機 械装置。 １２．隣接する同じ機械装置と係合可能な機械装置の１面上に設けられ前記隣接 する機械装置を適所に位置決めする複数のスタッドを備え、前記スタッドは後退 して前記隣接する機械装置を解放可能でなる請求項５乃至１１のいずれかに記載 の機械装置。 １３．前記スタッドが隣接する機械装置の連結する機械的パーツや特徴部と係合 可能でなる請求項１２に記載の機械装置。 １４．前記スタッドが同じ機械装置が前進してこのような隣接する機械装置とな ることにより押し下げられてなる請求項１３に記載の機械装置。 １５．実質的に直平行六面体の形状である先のいずれかの請求項に記載の機械装 置。 １６．実質的に立方体の形状である先のいずれかの請求項に記載の機械装置。 １７．機械装置の各面上に設けられ隣接する同じ機械と動力やデータを伝送する ４個の手段を備え、前記手段は各面上の同じ位置に各面の対角中心線のそれぞれ の上あるいは直交中心線のそれぞれの上に配置され、その面の４倍回転対称をな してなる請求項１５に記載の機械装置。 １８．データを隣接する同じ機械と通信する４対の入力手段及び出力手段を備え 、前記手段は各面上の同じ位置に配置され、各対をなす入力手段及び出力手段は その面の対角中心線あるいは直交中心線のいずれかの両側に対照的に配置され、 その面の４倍回転対称をなしてなる請求項１５あるいは１６に記載の機械装置。 １９．機械で構成されておらず、前記機械と相互作用して機械装置が機械で構成 される平行六面体のブロック体からなる場合に生じるであろう相対移送及び固定 を引き起こす手段を有してなる、複数の機械からなる平行六面体形状のブロック 体とサイズを同じくする、請求項１乃至１８のいずれか１に記載の機械装置。 ２０．請求項１乃至１８のいずれか１に記載する機械又は前記機械と請求項１９ に記載する匹敵する機械の混合体から組み立てられる構造体あるいは機械装置。 ２１．前記手段により、第１のサイトと整合される第１の機械装置を、前記第１ のサイトと整合され且つ隣接する第２のサイトへ、前記隣接するサイトと平行な 方向に移動し、各サイトが機械装置であり各機械が請求項１乃至１９による機械 装置である方法。 ２２．前記第１及び第２のサイトが協働して前記第１の機械装置を移動してなる 請求項２１に記載の方法。 ２３．請求項１４に記載する方法で移動を実質的に停止させる請求項２１、２２ のいずれかに記載の方法。 ２４．前記第１の機械装置が固定され且つ共に移動する隣接部を有してなる請求 項２１、２２あるいは２３に記載の方法。 ２５．請求項２１あるいは２４のいずれか１による方法を反復して適用する工程 を包有してなる、一列の機械に沿って機械装置を移動させる方法。 ２６．前記列体に沿っての機械装置の前記移動が連続してなる請求項２１、２２ 、２４、２５のいずれかによる方法。 ２７．終端部が先端部ユニットであるユニットからなるストリーマ を１ユニットだけ延出する方法であって、前記ユニットが請求項１乃至１８のい ずれか１による単一の機械あるいは前記機械の平行六面体形状のブロック体ある いは請求項１９による機械あるいはその２の混合体であり、一対のユニットの一 方が前記先端部ユニットの隣接部であり他方が前記先端部ユニットを越えて延出 するまで前記対のユニットを前記ストリーマに沿って移動させる工程と、一方の ユニットの隣接部である位置から前記先端部ユニットの隣接部である位置へ前記 対の他方のユニットを移動させる工程とを包有し、この位置では前記先端部ユニ ットが新しい先端部ユニットとなり、機械の前記移動が請求項２１及び２２のい ずれかの記載に従い行われる前記方法。 ２８．ベースユニットから始まり一列のユニットからなるストリーマを１ユニッ トだけ延出する方法であって、前記ユニットが請求項１乃至１８のいずれか１に よる単一機械あるいは前記機械からなる平行六面体形状のブロック体あるいは請 求項１９による機械あるいはその２の混合体であり、前記ベースユニットは前記 列体内に１あるいはそれ以上の隣接する機械を有し、前記方法は余分のユニット を前記ベースユニットの前の前記列体に加える工程と、１ユニットの距離だけ前 記ベースユニットと隣接する１あるいはそれ以上の機械に対し前記列体を前進さ せ前記ベースユニットの元のサイトへ前記余分ユニットを移動させる請求項２１ に記載する工程とを包有してなる方法。 ２９．請求項２７による方法あるいは請求項２８による方法のいずれかの前記工 程を逆にする工程を包有するストリーマを後退させる方法。 ３０．請求項１乃至１８のいずれか１あるいは請求項１９あるいはその２の混合 体のいずれか１による機械を第１の点から第２の点へ供給する方法であって、前 記サイトの列体を構成し、前記２点を連結する構造体を前記機械から作る工程と 前記第１の点から前記第２ の点へ前記構造体に沿って前記機械を移動させる工程とを包有する方法。 ３１．請求項１乃至１８のいずれか１あるいは請求項１９あるいはその２の混合 体による機械で構成される構造体を作る方法であって、請求項２７あるいは２８ によりストリーマを延出させる工程を包有する請求項２５記載の方法。 （３２〜３６を削除）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＫ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ， ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＬ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．同じ機械と相互作用して機械及び機械装置を相対移送させる手段と、同じ機 械と相対作用して機械に対し機械装置を適所に固定する手段とを備える実質的に 平行六面体の形状の機械装置。 ２．通信された外部信号に応答して前記移送及び固定を行なってなる請求項１に 記載の機械装置。 ３．コンピュータを含んでおり、前記コンピュータから発生される信号に応答し て前記移送及び固定を行う請求項１あるいは２に記載の機械装置。 ４．前記固定手段あるいは前記移送手段あるいはその両方が電磁石でなる請求項 １乃至３のいずれか１に記載の機械装置。 ５．前記移送手段あるいは前記固定手段あるいはその両方が同じ機械の相補パー ツあるいは特徴部と連結する機械装置の機械的パーツあるいは特徴部でなる請求 項１乃至３のいずれか１に記載の機械装置。 ６．前記移送手段が同じ機械装置の相補パーツや特徴部と連結可能な機械装置の 機械的パーツや特徴部からなり、これにより特定軸に沿っての機械の相対移動が 可能となる請求項５に記載の機械装置。 ７．前記パーツや特徴部が機械装置と同じ機械との間を２カ所あるいはそれ以上 で独立的に係合連結するように配置され、これにより２個の機械が２あるいは異 なる軸のそれぞれの１に沿ってのみ相対移動可能となる請求項６に記載の機械装 置。 ８．前記連結パーツや特徴部が機械装置から同じ機械装置のくぼみ部や溝内に延 出可能な部材からなり、前記部材には前記くぼみ部や溝内で前記部材を固定する 延出可能なくさび部材が内蔵されてなる請求項５乃至７のいずれかに記載の機械 装置。 ９．前記連結パーツや特徴部が対をなす部材からなり、一対の前記 部材は機械装置の１面から同じ機械装置の１面の一対のくぼみ部や溝のそれぞれ 内に、この面と直角をなす線に対しある角度で異なる方向に延出可能となる請求 項５乃至７のいずれか１に記載の機械装置。 １０．前記連結パーツや特徴部が対をなす部材でなり、一対の各部材が後退位置 と延出位置との間で旋回可能に装着されてなる請求項５乃至７のいずれか１に記 載の機械装置。 １１．一対の部材はその延出位置で前記部材のそれぞれの溝内で、同じ機械装置 の対向する一対のリップ部のそれぞれを受容してなるなる請求項１０に記載の機 械装置。 １２．隣接する同じ機械装置と係合可能な機械装置の１面上に設けられ前記隣接 する機械装置を適所に位置決めする複数のスタッドを備え、前記スタッドは後退 して前記隣接する機械装置を解放可能でなる請求項５乃至１１のいずれかに記載 の機械装置。 １３．前記スタッドが隣接する機械装置の連結する機械的パーツや特徴部と係合 可能でなる請求項１２に記載の機械装置。 １４．前記スタッドが同じ機械装置が前進してこのような隣接する機械装置とな ることにより押し下げられてなる請求項１３に記載の機械装置。 １５．実質的に直平行六面体の形状である先のいずれかの請求項に記載の機械装 置。 １６．実質的に立方体の形状である先のいずれかの請求項に記載の機械装置。 １７．機械装置の各面上に設けられ隣接する同じ機械と動力やデータを伝送する ４個の手段を備え、前記手段は各面上の同じ位置に各面の対角中心線のそれぞれ の上あるいは直交中心線のそれぞれの上に配置され、その面の４倍回転対称をな してなる請求項１５に記載の機械装置。 １８．データを隣接する同じ機械と通信する４対の入力手段及び出 力手段を備え、前記手段は各面上の同じ位置に配置され、各対をなす入力手段及 び出力手段はその面の対角中心線あるいは直交中心線のいずれかの両側に対照的 に配置され、その面の４倍回転対称をなしてなる請求項１５あるいは１６に記載 の機械装置。 １９．機械で構成されておらず、前記機械と相互作用して機械装置が機械で構成 される平行六面体のブロック体からなる場合に生じるであろう相対移送及び固定 を引き起こす手段を有してなる、複数の機械からなる平行六面体形状のブロック 体とサイズを同じくする、請求項１乃至１８のいずれか１に記載の機械装置。 ２０．請求項１乃至１８のいずれか１に記載する機械又は前記機械と請求項１９ に記載する匹敵する機械の混合体から組み立てられる構造体あるいは機械装置。 ２１．前記手段により、第１のサイトと整合される第１の機械装置を、前記第１ のサイトと整合され且つ隣接する第２のサイトへ、前記隣接するサイトと平行な 方向に移動し、各サイトが機械装置であり各機械が請求項１乃至１９による機械 装置である方法。 ２２．前記第１及び第２のサイトが協働して前記第１の機械装置を移動してなる 請求項２１に記載の方法。 ２３．請求項１４の方法で移動を実質的に停止させる請求項２１及び２２に記載 の方法。 ２４．前記第１の機械装置が固定され且つ共に移動する隣接部を有してなる請求 項２１、２２あるいは２３に記載の方法。 ２５．請求項２１あるいは２４のいずれか１による方法を反復して適用する工程 を包有してなる、一列の機械に沿って機械装置を移動させる方法。 ２６．前記列体に沿っての機械装置の前記移動が連続してなる請求項２１、２２ 、２４及び２５による方法。 ２７．終端部が先端部ユニットであるユニットからなるストリーマを１ユニット だけ延出する方法であって、前記ユニットが請求項１ 乃至１８のいずれか１による単一の機械あるいは前記機械の平行六面体形状のブ ロック体あるいは請求項１９による機械あるいはその２の混合体であり、一対の ユニットの一方が前記先端部ユニットの隣接部であり他方が前記先端部ユニット を越えて延出するまで前記対のユニットを前記ストリーマに沿って移動させる工 程と、一方のユニットの隣接部である位置から前記先端部ユニットの隣接部であ る位置へ前記対の他方のユニットを移動させる工程とを包有し、この位置では前 記先端部ユニットが新しい先端部ユニットとなり、機械の前記移動が請求項２１ 及び２２の記載に従い行われる前記方法。 ２８．ベースユニットから始まり一列のユニットからなるストリーマを１ユニッ トだけ延出する方法であって、前記ユニットが請求項１乃至１８のいずれか１に よる単一機械あるいは前記機械からなる平行六面体形状のブロック体あるいは請 求項１９による機械あるいはその２の混合体であり、前記ベースユニットは前記 列体内に１あるいはそれ以上の隣接する機械を有し、前記方法は余分のユニット を前記ベースユニットの前の前記列体に加える工程と、１ユニットの距離だけ前 記ベースユニットと隣接する１あるいはそれ以上の機械に対し前記列体を前進さ せ前記ベースユニットの元のサイトへ前記余分ユニットを移動させる工程とを包 有してなる方法。 ２９．請求項２７による方法あるいは請求項２８による方法のいずれかの前記工 程を逆にする工程を包有するストリーマを後退させる方法。 ３０．請求項１乃至１８のいずれか１あるいは請求項１９あるいはその２の混合 体のいずれか１による機械を第１の点から第２の点へ供給する方法であって、前 記２点を連結する構造体を前記機械から作る工程と前記第１の点から前記第２の 点へ前記構造体に沿って前記機械を移動させる工程とを包有する方法。 ３１．請求項１乃至１８のいずれか１あるいは請求項１９あるいはその２の混合 体による機械で構成される構造体を作る方法であって、 請求項２７あるいは２８によりストリーマを延出させる工程を包有する方法。 ３２．実質的に図４乃至図１３あるいは図１７あるいは図１９乃至図２０あるい は図２３に沿い説明され示された機械装置。 ３３．実質的に図４乃至図１３あるいは図１７あるいは図１９乃至図２０を参照 し説明され、図１６を参照し示されるように変更される機械装置。 ３４．実質的に図２６乃至図３０のいずれか１を参照し示される違いに対し機械 を移動する方法。 ３５．実質的に図１４ｂあるいは図１４ｃを参照し示される機械を固定する方法 。 ３６．実質的に図１５ｄ乃至ｇのいずれか１を参照し示される機械を移動する方 法。