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2017 Fiscal Year Annual Research Report

A study on simple origami designs for 3D origami printer system and its origami robot

Research Project

Project/Area Number 15H02228
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

萩原 一郎  明治大学, 研究・知財戦略機構, 特任教授 (50282843)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ディアゴ ルイス・アリエル  明治大学, 研究・知財戦略機構, 研究推進員 (20467020)
趙 希禄  埼玉工業大学, 工学部, 教授 (30610307)
篠田 淳一  明治大学, 研究・知財戦略機構, 研究推進員 (60266880)
寺田 耕輔  福島工業高等専門学校, 機械システム工学科, 教授 (60648129)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords折紙工学 / 折紙ロボット / 双腕ロボット / レゴベースロボット / 二次元型紙 / 制御ロジック / 機械学習 / 画像処理
Outline of Annual Research Achievements

折紙工学の領域で折紙ロボットは非常にホットな話題となっている。2016年度は、双腕ロボットで硬い材料まで目指したロボットの仕様についてまとめた。一方、対象を紙に特化した場合、レゴベースの折紙ロボットは非常に有力で、2016年の米国機械学会(ASME)デザイン部門のロボット学生コンテスト大学院の部で「世界初:糊付けまで可能な折り紙ロボット」のタイトルで紙を型紙とする袋を作る実演で臨み、3等賞を得た。トップを逃したのは糊をつける制御ロジックのロバスト性が及ばず、本大会で糊付けに失敗したからであるが、コンセプトについては高く評価された。更に、折紙帽子では、折紙作家によって作られた型紙ではロボットで折るのは困難である理由も明確にした。すなわち、糊代と型紙本体の間の折り線を折るときにその折り線が他の本体部分に影響し、本体中の折り線を折るときにそれが糊代にまで影響するためロボットで折るのは困難となるわけである。一方、目標となる折り線の延長線上に事前に型紙の本体及び糊代が来ないようにした型紙に対しては、折紙ロボットでも可能となる。このように、折り紙を折るロボットの実現には、1)ロボットに折り易い型紙に変換する一般則を得ること、2)制御のロバスト性を得ること、が課題となり、これらの達成により、これまで困難とされてきた折り紙を折るロボットを実現した。折畳地図等で著名なミウラ折りは未だに大量生産ができずロボットにも困難であるが、例えば、複数に分割し糊代部を設け、ロボットに作らせることも可能であることをレゴベースのロボットで示すことができた。これまで現在主流のバイオミメティクスから得られた折り紙、一世代前の鶴とか亀などの折り紙をロボットで折ることは非常に困難とされたが、2次元型紙の工夫や適切に切込みを入れ、次に糊付けする方式でレゴタイプのロボットで折れるようにできた。

Research Progress Status

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (34 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 8 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 7 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results) Funded Workshop (2 results)

  • [Journal Article] Progressive multistep press forming of a truss core panel for floor structure of electric vehicle2018

    • Author(s)
      Chenghai Kong, Xilu Zhao and Ichiro Hagiwara
    • Journal Title

      Int. J. Vehicle Performance

      Volume: 4 Pages: 200-217

    • DOI

      10.1504/IJVP.2018.090960

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Finite element simulation of robotic origami folding2018

    • Author(s)
      Phuong Thao Thai, Maria Savchenko, Ichiro Hagiwara
    • Journal Title

      Simulation Modelling Practice and Theory

      Volume: 84 Pages: 251-267

    • DOI

      10.1016/j.simpat.2018.03.004

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The deformation mechanism on origami-based foldable structures2017

    • Author(s)
      Kousuke Terada, Kota Kadoi, Sunao Tokura, Takamichi Sushida and Ichiro Hagiwara
    • Journal Title

      Int. J. Vehicle Performance

      Volume: 3 Pages: 334-346

    • DOI

      10.1504/IJVP.2017.086911

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hydroforming process of manufacturing for reverse spiral origami structure2017

    • Author(s)
      Chenghai Kong, Xilu Zhao,Ichiro Hagiwara
    • Journal Title

      Int. J. Vehicle Performance

      Volume: 3 Pages: 347-364

    • DOI

      10.1504/IJVP.2017.086908

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Vehicle energy absorbers consisting of foldable cylinders using response surface methodology2017

    • Author(s)
      Yang Yang,Sachiko Ishida,Xilu Zhao,Ichiro Hagiwara
    • Journal Title

      Int. J. Vehicle Performance

      Volume: 3 Pages: 380-394

    • DOI

      10.1504/IJVP.2017.086907

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Design and Numerical Analysis of Vibration Isolators With Quasi-Zero-Stiffness Characteristics Using Bistable Foldable Structures2017

    • Author(s)
      Sachiko Ishida, Hiroshi Uchida, Haruo Shimosaka and Ichiro Hagiwara
    • Journal Title

      J. Vib. Acoust

      Volume: 139 Pages: 031015-031023

    • DOI

      10.1115/1.4036096

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 二枚貼り折りによるアルミ缶適用に関する検討2017

    • Author(s)
      阿部綾,楊陽,奈良知惠,安達悠子,萩原一郎
    • Journal Title

      日本応用数理学会論文誌

      Volume: 27 Pages: 305-332

    • DOI

      10.11540/jsiamt.27.4_305

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 組立式トラスコアパネル(ATCP)の実用化開発2017

    • Author(s)
      寺田 耕輔、戸倉 直、高橋 徹、萩原 一郎
    • Journal Title

      国立高等専門学校機構 福島工業高等専門学校 研究紀要

      Volume: 58 Pages: 1-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 二枚貼りポリへドロンの圧潰特性2018

    • Author(s)
      阿部綾,奈良知惠,萩原一郎
    • Organizer
      折紙式プリンターと数理の融合研究講演会
    • Invited
  • [Presentation] 折紙工学の現状と課題2018

    • Author(s)
      萩原一郎
    • Organizer
      折紙式プリンターと数理の融合研究講演会
    • Invited
  • [Presentation] 生活の3大要素「折り、畳み、広げ」の極意を 折紙工学で紐解きます2018

    • Author(s)
      萩原一郎
    • Organizer
      明治大学研究ブランディング事業「数理科学する明治大学」第1回 公開シンポジウム対話が誘う現象数理の世界
    • Invited
  • [Presentation] 折紙工法による組立式トラスコアパネル(ATCP:)の適用検討2018

    • Author(s)
      阿部綾,寺田耕輔,萩原一郎
    • Organizer
      日本応用数理学会2018年研究部会連合発表会
  • [Presentation] Application of pairing origami structure to aluminum cans―Comparison of TMP and NP from the viewpoint of rigid folding and crushing force2017

    • Author(s)
      Aya Abe, Yang Yang, Chie Nara, Yuko Adachi and Ichiro Hagiwara
    • Organizer
      シミュレーション学会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Norigami Crease Pattern Model Design Based on Surfaces of Revolution2017

    • Author(s)
      Julian A. Romero, Luis A. Diago, and Ichiro Hagiwara
    • Organizer
      ASME IDETC/CIE 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Origami Machine for Building 3D Origami based on Rotational Sweep2017

    • Author(s)
      Julian ROMERO, Luis DIAGO,I. HAGIWARA
    • Organizer
      JSST2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Investigation of helmet based on origami structures2017

    • Author(s)
      Yang Yang, Chie Nara, Xiaoshi Chen, Ichiro Hagiwara
    • Organizer
      ASME 2017
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Origami Pattern Design for Building 3D Irregular Shapes with a Robot System2017

    • Author(s)
      Julian A. Romero
    • Organizer
      The 9th Taiwan-Japan Joint Workshop for Young Scholars in Applied Mathematics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 二枚貼り折りによるアルミ缶適用に関する検討2017

    • Author(s)
      阿部綾,奈良知惠,萩原一郎
    • Organizer
      MIMS共同利用共同研究拠点研究集会「折紙の幾何学的構造とモデリング」
    • Invited
  • [Presentation] 自動車の現行エネルギー吸収材特性を凌ぐ 折紙構造体 及びその超安価な製造法開発2017

    • Author(s)
      萩原一郎
    • Organizer
      MIMS共同利用共同研究拠点研究集会「折紙の幾何学的構造とモデリング」
    • Invited
  • [Presentation] 折紙工学の現状と課題―2017年イノベーションジャパンの展示部品を中心にー新たな工法による折紙工学の新展開2017

    • Author(s)
      萩原一郎
    • Organizer
      制振工学研究会
    • Invited
  • [Presentation] Current State and Issues of Industrialization from Origami-engineering2017

    • Author(s)
      I. Hagiwara
    • Organizer
      The Second Workshop on Origami Engineering
    • Invited
  • [Presentation] 二枚貼り折りによるアルミ缶適用に関する検討2017

    • Author(s)
      阿部綾,楊陽,奈良知惠,安達悠子,萩原一郎
    • Organizer
      日本機械学会 Dynamics and Design Conference 2017
  • [Presentation] Investigation of helmet based on origami structures2017

    • Author(s)
      Yang Yang, Chie Nara, Xiaoshi Chen, Ichiro Hagiwara
    • Organizer
      D&D 2017
  • [Presentation] 折紙ロボットのための2次元展開図の検討2017

    • Author(s)
      ロメロ フリアン, ルイス・ディアゴ、萩原一郎
    • Organizer
      D&D 2017
  • [Presentation] 構造物の剛体折りに関する一考察2017

    • Author(s)
      阿部綾,楊陽,奈良知惠,安達悠子,萩原一郎
    • Organizer
      応用数理学会2017年年会
  • [Presentation] 自動車の現行エネルギー吸収材を凌ぐ反転捩り型折紙構造2017

    • Author(s)
      萩原一郎、趙希禄
    • Organizer
      応用数理学会2017年年会
  • [Presentation] Considerations on Control Method for Folding and Gluing Machine2017

    • Author(s)
      Julian A. Romero, Luis A. Diago, Chie Nara, Junichi Shinoda, and Ichiro Hagiwara
    • Organizer
      応用数理学会2017年年会
  • [Presentation] 二枚貼り折りによるアルミ缶適用に関する検討2017

    • Author(s)
      阿部綾,楊陽,奈良知惠,安達悠子,萩原一郎
    • Organizer
      第23回折り紙の科学・数学・教育 研究集会
  • [Remarks] 萩原一郎研究室HP

    • URL

      http://www.isc.meiji.ac.jp/~hagilab/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 衝撃吸収体の製造装置および衝撃吸収体の製造方法2017

    • Inventor(s)
      萩原一郎、趙希禄
    • Industrial Property Rights Holder
      萩原一郎、趙希禄
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-089216
  • [Patent(Industrial Property Rights)] コアパネル2017

    • Inventor(s)
      萩原一郎、寺田耕輔
    • Industrial Property Rights Holder
      萩原一郎、寺田耕輔
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-166169
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 容器2017

    • Inventor(s)
      萩原一郎、奈良知惠、古原徹
    • Industrial Property Rights Holder
      萩原一郎、奈良知惠、古原徹
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-201993
  • [Funded Workshop] ASME IDETC/CIE 20172017

  • [Funded Workshop] JSST2017 International Conference on Simulation Technology2017

URL: 

Published: 2018-12-17  

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