2023 Fiscal Year Final Research Report

Research on origami patterns for the realization of origami 3D printers

Research Project

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Project/Area Number	21K03822
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) 萩原一郎明治大学, 研究・知財戦略機構(駿河台), 研究推進員(客員研究員) (50282843) 楊陽明治大学, 研究・知財戦略機構(中野), 研究推進員 (90838260)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	切り紙ハニカム / 折り紙ロボット / 折り紙設計システム / 木構造 / 折り紙展開図 / 積層型プリンター
Outline of Final Research Achievements	Exactly contrary to previous research of origami robots, we developed an algorithm that generates an open tree structure instead of a unfolded diagram with a closed tree structure, and also developed an origami robot that implemented this algorithm. Here, we kept the origami robot's sensors and mechanisms as simple as possible. Furthermore, when it was not easy to obtain a unfolded diagram with an open tree structure, we applied a method we developed the method cutting out part of the closed tree structure and adding appropriate parts, or dividing the tree structure at appropriate fold lines to create an open structure and providing a glue margin along the cut lines. Based on these, we built a computer-based system that automatically operates it using image processing. We also confirmed that the expected results could be obtained with the actual origami robot.
Free Research Field	設計工学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	積層型3Dプリンターが不得意とされるプレスへの対応が得意な折紙設計の産業化にはその自動化、すなわち折紙ロボットの実現が望まれる。これまでの折紙ロボットの研究・開発は人間の折る挙動を真似るものであったが、本研究で見出した、折紙ロボットが実現できないのは、日本伝統の伝承折り紙を始め折紙設計システムで出力される折り紙の展開図の木構造は閉ループを有すためであるという事実を基に、折り紙の閉じた木構造を有す展開図から開の木構造を有す展開図に自動変換するという技術を用いれば折紙ロボットが実現でき折紙設計の自動化が得られ産業化に一歩前進できるため、本研究は学術的にも社会的にも意義深いものと言える。