厚板で作る折り畳み可能なチューブの組み合わせで高剛性な展開構造を実現

当社の富田直らが東京大学と共同で行った研究がMechanism and Machine Theoryに掲載されました。

ある構造物を折り畳んでコンパクトに収納し、必要なときに展開することは、高効率な輸送などの観点から有用です。これを数メートル単位のスケールで実現するためには、大きな荷重に耐えることができる厚板による折り畳み構造が必要となるため、材料の厚みによる制約を考慮した設計が重要になります。

本研究では、「ミウラ折り」と呼ばれる折り畳み技術を応用して厚板で作ったチューブ構造をユニットとして、それらを複数つなぎ合わせることで大型の構造物を作る手法を提案しました。チューブ間のつなぎ目に局所的な鏡映対称性を持たせることで、つなぎ合わせた後もスムーズな折り畳み変形が維持されます。また、鏡映反転などチューブの配置を工夫することによって、目的とする折り畳み変形以外の変形に対して剛性が大きく向上することを明らかにしました。本手法は、折り畳み構造を輸送して、必要な場所で大型かつ高剛性な構造物を素早く構築することに貢献し、災害時の仮設住宅などへの応用が期待されます。

タイトル: Stiff Deployable Structures via Coupling of Thick Miura-ori Tubes along Creases
著者: Tomita, S., Shimanuki, K., Umemoto, K., Kawamoto, A., Nomura, T., Tachi, T.
掲載誌: Mechanism and Machine Theory
掲載日: 2024年11月21日
https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2024.105851