平織りの技法を用いた平面方向に伸縮可能な構造の開発

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2021年度の主な活動は，輪郭を相似な形に折りたためる折り紙構造の一般的な作図方法の提案と，昨年度までの研究成果を含む外部発表，博士論文としての研究成果の発表である．今年度に提案した，相似な形に折りたためる折り紙構造の生成手法は，研究課題である平面方向に伸縮可能な構造の設計空間を広げるものである．基本的な考えは，昨年度に提案した，剛体可折なパターンの生成手法を応用したものである．どちらも，紙の輪郭を折り返すようにして収縮するように平坦に折りたためる折り紙構造を作図する．そのために，三角形のねじり折りと呼ばれるパターンを連結している．一方，昨年度の手法で生成できるものは，1自由度で剛体可折という特徴を満たす限られたパターンであるのに対し，今年度の手法は，収縮するように平坦に折りたためるあらゆる折りパターン生成できる．すなわち，提案手法は，平面方向に伸縮可能な折り紙構造を，三角形のねじり折りを連結したモデルで表せることを示している．既存の平坦に折りたためる展開図は，このモデルで表すことができる．また，提案手法の作図に使用するパラメータを変えることで，別の平坦折り可能な展開図に連続的に変形できる．これらの特徴を応用することで，平面方向に伸縮可能な新たな構造物の発見が期待できる．本研究に関する外部発表は，国際学会が1件，国内の査読付き論文誌への掲載が1件，国外の論文誌への掲載が2件である．また，博士論文としてこれらの研究成果をまとめて報告している．総じて，平織りの技法を用いた平面方向に伸縮可能な構造の開発という研究課題の下，実世界で稼働する剛体の構造の生成手法と，そうした構造物を含むパターンの包括的な生成手法を明らかにすることで，研究の目的を達成したといえる．