2019

Ready to Fly

甲虫が翅(はね)を折り畳む精巧な構造をモデル化し、AM(3Dプリンティング)で再現した「Ready to Fly」。 折紙工学の研究に取り組む九州大学准教授の斉藤一哉氏と協同し、21_21 DESIGN SIGHT「虫展 −デザインのお手本−」展(2019年)に向けて制作。 てんとう虫やカブトムシなどの大型甲虫の後翅(こうし)は、薄い翅で巧みな方法で折りたたまれており、一カ所に力を加えるだけで一瞬のうちに全体が展開する。そのドラマチックに翅が開く姿をスローモーションで印象的に表現したく始まった「Ready to Fly」プロジェクト。コンセプトは、自然の神秘をモデル化。 水面から突き出した竿の先にとまったてんとう虫をイメージして作られたこのロボットは、人が近づくと光とともに翅を広げる。残念ながらまだ私たちの技術では、このまま飛行するものを作るのは難しく、しばらくたつとこのロボットはきれいに翅を収納する。 大きなものを小さく畳んで持ち運ぶ。人間界では傘から人工衛星のソーラーパネルまで、多様な人工物に用いられてきた構造だが、自然界でも、昆虫たちが翅を獲得した四億年前からこの問題に取り組んできた。カブトムシの翅の折り畳みの構造、変形メカニズムを理論化した斉藤一哉氏の研究成果を用いて、一自由度の展開構造を持つ翅を再設計し、AMでヒンジのある立体構造を一体成形した。動作機構においては、伝統的なからくり人形に倣って、多重カム構造により一つのモーターが多数の糸の一本一本をタイミングよく引っ張ることで、美しい動作を実現している。

素材: ナイロン、ABS、鋼、アクリル
寸法: 700 x 700 x 1100mm
プロジェクト開始: 2019年 / 完了: 2019年
デザイン: 山中俊治、斉藤一哉、杉原寛、村松充、谷道鼓太朗
Photo: Yusuke Nishibe

Ready to Fly models the intricate folding structure of beetle wings and recreates it through AM (3D printing). Developed in collaboration with Kazuya Saito, Associate Professor at Kyushu University who specializes in Origami Engineering, the work was produced for the exhibition Insects: Models for Design at 21_21 DESIGN SIGHT (2019).
The hindwings of beetles such as tiny ladybirds to large rhinoceros beetles, are exceptionally thin and folded with remarkable ingenuity. When force is applied to a single point, the entire wing expands instantly. The Ready to Fly project began from a desire to capture this dramatic unfolding in slow motion and to give form to the mysteries of nature.
Inspired by a ladybird perched at the tip of a rod rising from the water's surface, the robot spreads its wings and emits light as a person approaches. Unfortunately, we have yet to create a version capable of actual flight; the robot neatly folds its wings back into place after a short while.
Folding large structures into compact forms—seen in umbrellas, solar panels on satellites, and other human-made objects—has long been widely used in engineering. Nature, however, has been refining this challenge for some 400 million years, since insects first evolved wings. Drawing on Professor Saito's research, which theorizes the folding structure and deformation mechanisms of beetle wings, we redesigned a wing with a single–degree-of-freedom deployment system and fabricated its three-dimensional structure in a single piece with built-in-hinges using AM.
For the motion mechanism, we looked to traditional Japanese karakuri mechanical dolls. A multi-cam mechanism allows one motor to pull numerous strings in precisely timed sequences, resulting in the robot's elegant unfolding movement.

MATERIAL: Nylon, ABS, Steel, Acrylic
DIMENSION: 700 x 700 x 1100mm
PROJECT STARTED: 2019 / COMPLETED: 2019
DESIGNER: Shunji Yamanaka, Kazuya Saito, Hiroshi Sugihara, Mitsuru Muramatsu, Kotaro Tanimichi

Photo by Yusuke Nishibe