| Project/Area Number |
20K12518
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90010:Design-related
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| Research Institution | Aichi Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宮本 好信 愛知工業大学, 工学部, 教授 (70502483)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2023: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
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| Keywords | おりがみ / きりがみ / デジタル・ファブリケーション / 建築形態学 / 折紙工学 / 機構学 / 形態生成 / スペース・フレーム / 展開構造 / MEMS |
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| Outline of Research at the Start |
折り紙を拡張する技法、折紙工学を拡大する概念として拡張折紙(Extended Origami)を深化させる。回転建立方式(RES: Rotational Erection System)は一枚の面素材に切り目と折り目を系統的に配して面外に立体を形成する拡張折紙技法である。本研究ではRESを建築から微小機械まで、大小のスケールで既存の加工要素技術に応用して、その有効性を実証する。RESの幾何学原理を多分野、多スケールに応用する加工法、建設構法、機構を開発・検証し、デジタル・ファブリケーションにおける基礎技術として応用範囲を拡大する。折紙工学の新たな地平をひらく独自手法の確立と普及を促進する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初計画で予定していた2020年度のコンクリート・チルト・アップ構法の海外事例視察は、コロナ禍のため先送りしましたが、海外渡航状況が改善せず、依然として延期となっています。木製ドーム枠組（直径4m）については、基本設計案を作成し、FEMによる構造検討や板材と張線素材候補の選定を行いましたが、実制作には至りませんでした。
これまでの研究では、デザイン手法の拡張と設計ツールの充実が進みました。研究集会での定期的な発表や、アウトリーチ活動を含めた対外発表を継続してきましたが、今年度は最終年度であり、これらの研究成果を一旦取りまとめることにしました。その主要成果は「Rotational Erection System (RES) variations: fractals, tessellation and interlinkage」（「回転建立方式のデザイン展開：フラクタル、タイリング、相互連携リンク」）として、本研究分野のトップ・カンファレンスである8OSME（第8回折紙科学数学教育会議2024年7月）に投稿し、採択されました。会議の論文集に所収され、Springerより出版予定です。
この研究を取りまとめる過程で、RESの基本要素を反復する手法を考案しました。これを「RES Space Frame」（回転建立方式立体トラス）として一般化し、3D-FDMプリンタによる模型を制作しました。今後は、この手法の幾何学的整理を行い、樹脂板材や金属板材による実証モデルを各種サイズで試作する予定です。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初期計画では2年前に主要な試作を完了し、今年は、成果の取りまとめと発表の予定であったが、8OSMEへの投稿内容を吟味整理するなかで、これまで未達成であった、多数のRES要素で立体構造への応用方法が確立できた。アーカンソー大学の建築教員Emily Baker氏とプリンストン大学構造学グループでは、Spin-Valenceと称する切り紙技法の立体構造への応用を目指した研究を発表している。当初の試作計画のRES大型化より、応用尾分野のひろい立体構造技法の試作をする必要を認識するに至り、試作方針を修正した。
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| Strategy for Future Research Activity |
切り紙技法の立体構造であるSpin-Valenceグループと相互に交流しつつ、RESの立体空間構造への応用展開の手法を独自に提案する。残りの予算と期間内で可能な試作を設計し、期間内に成果を公表する予定である。
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