2016 Fiscal Year Annual Research Report
Designing Spatial Structures with Self-folding Mechanism
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16H06106
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
舘 知宏 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (50586740)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 折紙 / 自己折り |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、折りの自律的プロセスによって機能的な立体形状を作る「自己折り」を用いて実現される空間構造物のシステムを提案する。独立した部品を外から立体的に組み立てる必要が無く、折り畳んだ状態から展開することで機能性を発揮する構造物が効率よく実現できることを目指している。平成28年度は下記の研究を中心に行った。
A.自己折りの理論の確立： パネルとヒンジからなるメカニズム、すなわち剛体折紙に対して、ヒンジ部分にトルクを与えることで望み通りの自己変形をさせる問題を「Self-foldability（自己折り可能性）」として提案した。代表的な発表：Tomohiro Tachi and Thomas C. Hull "Self-Foldability of Rigid Origami" Journal of Mechanisms and Robotics, April 2017.自己折り可能性の本質的な難しさは、自己折りを開始する平坦な状態においては，機構が特異点となり予期不可能な分岐がおきるという点にある。この状態では複数の変形モードが交差し、多くの場合挙動が予測不可能となる。上記研究では、パターンの対称性を低くすることで制御可能となる例が得られた。この例は自己折りを用いたシステムの設計において重要な知見である。
B.構造バリエーションの探索： 折紙を用いた変形可能性と剛性を両立させる過拘束メカニズムを設計・製作し、予備的な結果をえた。次年度も引き続き研究を進める予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
A.自己折りの理論の確立に関して、目標を確実に達成することができ、次年度以降の研究の基礎となった。
B.構造バリエーションの探索に関しては、既にデザインや試作を行っている。研究成果としてまとめるためには追加の研究が必要である。当初計画したとおり、次年度以降継続して研究する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は理論研究の結果を実際のデザインへ反映させ、デザインの例を解析し新しい知見を得ることで、本研究課題を解決するアイディアを提案する予定である。
次年度の研究計画は下記の通りである。
自己折りの解析と制御: 提案した自己折り理論に基づき、新しくデザインしたパターンに適用し解析することで知見を得る
構造バリエーションの探索：アクチュエーション方式を具体的に検討しながら、引き続き構造バリエーションの探索を行う。
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[Presentation] Zero-Area Reciprocal Diagram of Origami2016
Author(s)
Erik Demaine, Martin Demaine, David Huffman, Thomas Hull, Duks Koschitz, Tomohiro Tachi
Organizer
IASS 2016 Annual International Symposium
Place of Presentation
東京大学（東京都・文京区）
Year and Date
2016-09-26 – 2016-09-30
Int'l Joint Research
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[Presentation] Computational Design of Rigid Origami2016
Author(s)
Tomohiro Tachi
Organizer
he 19th Japan Conference on Discrete and Computational Geometry, Graphs, and Games (JCDCG3 2016)
Place of Presentation
東京理科大学（東京都・新宿区）
Year and Date
2016-09-02 – 2016-09-04
Int'l Joint Research / Invited
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