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ロボットアームを用いた空間構成法に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K12519
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90010:デザイン学関連
研究機関大阪工業大学

研究代表者

白髪 誠一  大阪工業大学, ロボティクス&デザイン工学部, 教授 (60635382)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードComputational Design / Robotic Fabrication / 竹造パビリオン / コンピュテーショナルデザイン / パビリオン / ロボティクス
研究開始時の研究の概要

ロボットアームによって空間を構成する方法を確立するためにプロトタイピングによる実験試料の蓄積を行う。研究の課題として,ロボットアームでの構築に適した空間の形態,空間構築に適した材料と構造形式,ロボットアームの制御方法を設定する。
ロボットアームの可動範囲における空間を最大化する形態のシミュレーションを行い空間形状の抽出を行う。その形態とロボットアームによる造形に適した材料と構造形式についてプロトタイピングを行うことで,ロボットアームで構築する空間に対して最適な形態,材料および構造形式の組合せを明らかにする。

研究成果の概要

本研究は,ロボットアームを用いた空間の構成法について形態,材料および構造形式の組合せについて,小型ロボットアームを用いた空間のスケールモデルを架設するプロトタイピングを行い,ロボティクスの導入により新たな構成法による空間の創出を目的としていた。
ロボットアームを用いた空間の架設においては,その可動領域を超える規模の空間を架設することが課題であると考え,空間形態と使用材料について検討を行った。検討の結果,竹材をしならせたアーチ架構により空間を構成する手法を採用し,2台のロボットアームを用いて可動領域を超える規模の空間を架設することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

製造業での人手不足が深刻化する中,生産現場におけるロボティクスの導入に関する研究・開発が積極的に進められている。これらの研究・開発ではロボットは労働者の代替えとすることが主な目的であり,作業差の動作を正確に再現することが求められている。
本研究では,ロボティクスの導入によって新しい材料による新しい形態の構成法の構築を目的としている。本研究で構築した空間は竹材を用いており,従来の建築構造材料には用いられることのなかった材料を採用している。また,アーチ架構は建築構造において一般的な架構形式であるが,竹材をロボットアームによってしならせることで形態を構成する手法は新たな形態の構成方法である。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 学会発表 (4件)

  • [学会発表] 竹造パビリオンにおける傾斜アーチ交点のロボットアームを用いた巻付け結束 ロボティクスを活用した空間デザインに関する研究(その3)2023

    • 著者名/発表者名
      又吉隆斗
    • 学会等名
      日本デザイン学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 2台のロボットアームによる竹造アーチ形式パビリオンのスケールモデルの架設 ロボティクスを活用した空間デザインに関する研究(その2)2022

    • 著者名/発表者名
      白神誠一
    • 学会等名
      日本デザイン学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 竹造アーチ形式パビリオンのスケールモデルの架設2021

    • 著者名/発表者名
      白髪誠一,高見澤良平,廣野圭太
    • 学会等名
      日本デザイン学会 第68回春季研究発表大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 竹造アーチ形式パビリオンのスケールモデルの架設2021

    • 著者名/発表者名
      白髪誠一
    • 学会等名
      日本デザイン学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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