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3Dマルチマテリアル・ブロックプリンティング技術の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H03944
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関横浜国立大学

研究代表者

丸尾 昭二  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (00314047)

研究分担者 廣田 誠  横浜市立大学, 医学部, 准教授 (20347305)
前田 雄介  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50313036)
前川 卓  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (70361863)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2015年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワード高速プロトタイピング / 光造形 / 形状モデリング / 精密マニピュレーション / バイオセラミックス
研究成果の概要

本研究では、マイクロ光造形・鋳型技術を用いて多彩なセラミックスブロック群を作製し、これらを3D 形状モデリングとロボット工学を駆使して最適構造に組み立てることで、3次元機能デバイスを作製する「3D マルチマテリアル・ブロックプリンティング技術」の開発に取り組んだ。マイクロ光造形によって作製したシリコーン樹脂鋳型を用いて、微小なバイオセラミックス製ブロックを作製した。微小ブロックを組み立てたブロック群の重心位置を考慮しながら、安定して自動組立を行うためのアルゴリムズを開発した。さらに、作製した微小ブロックをロボットアームと画像処理を組み合わせて、ブロックを自動的に組み立てるシステムを構築した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書

研究成果

(15件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件) 備考 (3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Automatic generation of LEGO building instructions from multiple photographic images of real objects2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kozaki, H. Tadenuma, and T. Maekawa
    • 雑誌名

      Computer-Aided Design

      巻: 70 ページ: 13-22

    • DOI

      10.1016/j.cad.2015.06.020

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A 3D Block Printer Using Toy Bricks for Various Models2017

    • 著者名/発表者名
      Chiharu Sugimoto, Yusuke Maeda, Takashi Maekawa and Shoji Maruo
    • 学会等名
      13th IEEE Conf. on Automation Science and Engineering (CASE 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多様な3Dモデルに対応可能なブロック玩具自動組立2017

    • 著者名/発表者名
      杉本千遥、前田雄介、前川卓、丸尾昭二
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超音波モータ駆動ロボットを用いた微細ブロック組立2017

    • 著者名/発表者名
      廣野翔大、前田雄介、前川卓、丸尾昭二
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mass production of three-dimensional ceramic micro components using a soft molding technique2016

    • 著者名/発表者名
      T. Oba and S. Maruo
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-Nano Science and Technology 2016
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2016-12-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] From CAD Models to Toy Brick Sculptures: A 3D Block Printer2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Maeda, Ojiro Nakano, Takashi Maekawa and Shoji Maruo
    • 学会等名
      2016 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems (IROS 2016)
    • 発表場所
      大田(韓国)
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ロボットによる3D CADモデルからのブロック玩具自動組立のための組立手順生成2016

    • 著者名/発表者名
      中野 櫻二郎, 狐崎 拓哉, 丸尾 昭二, 前川 卓, 前田 雄介
    • 学会等名
      日本機械学会生産システム部門研究発表講演会2016
    • 発表場所
      東京理科大学(千葉県野田市)
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 自立性と安定性を考慮したレゴモデル組み立て図の自動生成2015

    • 著者名/発表者名
      狐崎 拓哉, 竹澤 正仁, 佐々木 雄飛, 前川 卓
    • 学会等名
      情報処理学会 グラフィクスとCAD研究会 第161回研究発表会
    • 発表場所
      神戸大学(神戸市灘区)
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 3Dブロック・プリンティングの研究 (第一報:バイオセラミックスブロックの作製)2015

    • 著者名/発表者名
      大庭敏裕,前川卓,前田雄介,丸尾昭二
    • 学会等名
      第7回マイクロ・ナノ工学シンポジウム講演論文集
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 3Dブロックプリンティングシステムとしての3D CADモデルからのブロック玩具自動組立2015

    • 著者名/発表者名
      中野 櫻二郎, 狐崎 拓哉, 丸尾 昭二, 前川 卓, 前田 雄介
    • 学会等名
      第33回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      東京電機大学(東京都足立区)
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 横浜国立大学丸尾研究室

    • URL

      http://www.mnt.ynu.ac.jp/mlab/Index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 横浜国立大学前川研究室

    • URL

      http://maekawalab-ynu.com

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 横浜国立大学前田研究室

    • URL

      http://www.iir.me.ynu.ac.jp/index-j.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] セラミックス成形体の製造方法2017

    • 発明者名
      丸尾昭二、城谷伸寛、大庭敏裕
    • 権利者名
      横浜国立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-03-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] セラミックス成形体の製造方法2017

    • 発明者名
      丸尾昭二、城谷伸寛
    • 権利者名
      横浜国立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-03-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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