| 研究課題/領域番号 |
19K20314
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 (2020-2021)
東京大学 (2019) |
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研究代表者 |
山岡 潤一 慶應義塾大学, メディアデザイン研究科(日吉), 専任講師 (60838697)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | デジタルファブリケーション / ３Dプリンタ / ものづくり / 高速造形 / メディアアート / ヒューマンコンピュータインタラクション / インタラクティブデザイン / 磁性素材 / マテリアル / インタラクティブメディア / 立体造形 / 形状変化 / ユーザインタフェース / インタラクション / スマートマテリアル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
デジタルファブリケーションにおける立体造形の高速化のため，本研究では，粘土状の素材自体を変形させて一回の工程で立体物を造形する高速造形手法を目指す．本研究では，動的に変形する粘土状の磁性熱可塑性素材の開発と理論化，磁力制御装置の開発および形状を操作する最適な設計方法の検証を行う．画面上で形状のモデルを作成すると，装置部で素材が変形して，暫く待つと軟化・変形して，設計したモデルの形状に変化する．このために電磁石で制御可能な磁性熱可塑性樹脂の開発し，最適な素材量や磁力分布などを検証する．素材自体が変形することで，短時間で形状を確かめることが出来，また材料も再利用可能であるため資源のロスも少ない．
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| 研究成果の概要 |
デジタルファブリケーションにおける立体造形の高速化を目指し、粘土状の素材を変形させて立体物を造形する高速造形手法の研究を行った。低融点樹脂と鉄粉を混ぜた変形可能な磁性樹脂の開発およびリニアアクチュエータと磁石を用いた磁性樹脂の制御装置を開発した。この成果は、SIGGRAPH2020 にて発表した。また、水面上に任意の数字を表示するFloating Pixelsを開発した。これは磁性樹脂を用いて3D印刷した磁性球を水面に浮遊させ、下から磁石を取り付けた複数のアクチュエータを制御して、任意の数字を表示する。シンガポールにて常設展示を行ったり、本研究は国内外の学術およびアート領域で発表した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
個々人に適した物品を多品種少量生産可能な新しいデジタルなものづくり環境として、3Dプリンタなどのデジタルファブリケーション技術が研究開発されている。しかし現在の３Dプリンタは多くの造形時間を要することや素材が繰り返し使用できない課題がある。本提案は、粘土状の素材を変形させて立体物を造形することで、立体造形の高速化を実現できる。また、研究成果は、立体製造技術に繋がる科学的な知見を得ることができ、今後のさらなる高速化、高解像度化、立体精度の向上に繋がることが期待される。
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