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2019 年度 研究成果報告書

自己折り機構を持つ空間構造物の設計手法の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 16H06106
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 建築構造・材料
研究機関東京大学

研究代表者

舘 知宏  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (50586740)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード折紙工学 / 自己折り / 展開構造 / 空間構造 / セル材料
研究成果の概要

本研究は、軽量でかたい機能的な空間構造物を、自己折りで製造可能とすることを目的とする。自己折りとは、シート材料にパターンを組み込むことで、自律的な折り変形を通して立体化する製造プロセスであり、複数の部品を立体状態で組み立てる必要がなくなる。
本研究では、自己折りの理論を初めて確立し、その制御方法を導いた。さらに、幾何学的考察、デザインシステム実装、試作のプロセスを通して、一つの平面状態から複数の立体形状に折り変形する構造システム、複数の状態をスイッチする新規の折紙空間構造、平面上のパターニングで生産できる仮設構造物を得た。

自由記述の分野

構造工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで、自己折りの実験例はあったが、なぜ自己折りできるのか、あるいは失敗するのかの裏付けはなく、試行錯誤に頼るほかなかった。本研究は初めて自己折りの理論を確立し制御可能とするための道を開拓した。得られた新規折紙構造は、折り畳んだ状態で製造し短時間で展開・リユース可能な仮設建築物の実現、複数の形状に再プログラム可能な構造物やロボット開発、特殊な弾性特性をもつ新規の材料開発につながる展望がある。

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公開日: 2021-02-19  

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