| 研究課題/領域番号 |
18K03900
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18030:設計工学関連
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
篠田 淳一 明治大学, 研究・知財戦略機構(中野), 研究推進員 (60266880)
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| 研究分担者 |
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)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 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 / 折紙工学 / 実物モデル / 折紙展開図 / 折紙式プリンター / 積層型プリンター / 凸集合への分割アルゴリズム / 厚板折り |
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| 研究成果の概要 |
構造の特徴を保持しながら、展開図の木構造を開構造化する条件下で最大限形状を簡略化する簡略化アルゴリズムを構築し、さらに最適な折り畳み条件やロボットマニピュレータの操作シーケンスを導出するアルゴリズムを構築した。加えて、材質に対する折り畳みのシミュレーションを行い、材料の機械的特性、境界条件、制約条件、材料とロボットのグリッパ/ホルダの接触やその他シミュレーションに必要なパラメータを明確化した。また、厚紙等に適用するため、グリッパの適切な位置及びその向きと力の大きさ、そして適切な折畳み操作のシーケンスを導出するアルゴリズムを構築し、既に開発済のレゴベースのロボット等を用いて妥当性の確認をした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
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。
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