2020 Fiscal Year Final Research Report

Development of Origami Printer which can store the real models compactly

Research Project

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Project/Area Number	18K03900
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 18030:Design engineering-related
Research Institution	Meiji University
Principal Investigator	Shinoda Junichi 明治大学, 研究・知財戦略機構(中野), 研究推進員 (60266880)
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(中野), 研究推進員 (20467020) 奈良知惠明治大学, 研究・知財戦略機構(中野), 研究推進員(客員研究員) (40147898) サブチェンコマリア明治大学, 研究・知財戦略機構(中野), 研究推進員(共同研究員) (40599304) 萩原一郎明治大学, 研究・知財戦略機構(中野), 特任教授 (50282843)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	リバースエンジニアリング / 積層型3Dプリンタ / 折紙ロボット / 2Dパターン / 木構造 / 簡略化技術 / 結合技術
Outline of Final Research Achievements	An algorithm that builds a simplification algorithm that simplifies the shape as much as possible under the condition of opening the tree structure of the development drawing while retaining the structural features, and further derives the optimum folding conditions and the operation sequence of the robot manipulator, was built. In addition, a folding simulation of the material was performed to clarify the mechanical properties of the material, boundary conditions, constraints, contact between the material and the robot gripper / holder, and other parameters required for the simulation. In addition, in order to apply it to cardboard, etc., we constructed an algorithm to derive the appropriate position of the gripper, its orientation and force magnitude, and the appropriate folding operation sequence, and we confirmed validity of our results by using the already developed LEGO-based robot etc.
Free Research Field	計算工学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	2Dパターン（型紙）から特定の形状を成型する作業をロボットによって実現することができれば、それは大量生産が可能になることを意味する。そのためには、ロボットが加工しやすい2Dパターンをいかに生成するかが課題となってくる。本研究ではそれらの課題の一部を解決しその有効性を実証実験によって検証したものになっている。さらに、大きな構造物を作成するためには、ある程度の強度が必要であり、それには材質を厚紙や金属などに変更して考えなければならない。そうすると、新たな加工技術が必要となり、ここに人間にはできない、ロボットならではのメリットがあると考えられ、本研究ではそれらを解決するための足掛かりにもなっている。