FoldTronics

FoldTronics: Creating 3D Objects with Integrated Electronics Using Foldable Honeycomb Structures

FoldTronics is a 2D-cutting based fabrication technique to integrate electronics into 3D folded objects. The key idea is to cut and perforate a 2D sheet to make it foldable into a honeycomb structure using a cutting plotter; before folding the sheet into a 3D structure, users place the electronic components and circuitry onto the sheet.

The fabrication process only takes a few minutes enabling users to rapidly prototype functional interactive devices. The resulting objects are lightweight and rigid, thus allowing for weight-sensitive and force-sensitive applications. Finally, due to the nature of the honeycomb structure, the objects can be folded flat along one axis and thus can be efficiently transported in this compact form factor.

We describe the structure of the foldable sheet, and present a design tool that enables users to quickly prototype the desired objects. We showcase a range of examples made with our design tool, including objects with integrated sensors and display elements.

FoldTronics: Creating 3D Objects with Integrated Electronics Using Foldable Honeycomb Structures. In Proceedings of CHI 2019.

Junichi Yamaoka, MIT CSAIL & The University of Tokyo

Mustafa Doga Dogan, MIT CSAIL

Katarina Bulovic, MIT CSAIL

Kazuya Saito, The University of Tokyo

Yoshihiro Kawahara, The University of Tokyo

Yasuaki Kakehi, The University of Tokyo

Stefanie Mueller, MIT CSAIL

https://hcie.csail.mit.edu/research/foldtronics/foldtronics.html

FabWalker

FAB WALKERは、歩き方について考え学べるロボットキットです。本キットは組み立て後、枝やペン等の身の回りにある素材を脚や装飾にし、歩き方をプログラミングするなど、自分で考える余白がたくさん用意されています。ペンをつけてお絵かきロボットや、ブラシをつけて掃除ロボットにしたり、可能性は無限大です。

FAB WALKERはこれまでの学習キットにはない3つの特徴があります。脚の素材や付け方、歩き方のプログラミングなど、内省的に解決策を思考するTinkeringを元にした考え方。電池やモータ以外の外装などはレーザーカッター等を用いて、カスタマイズ可能なデジタルファブリケーション技術による加工。さらにハード/ソフトウェアデータの公開と、多種多様なユーザの改良によるオープンデザイン化。FAB WALKER εは株式会社イーケイジャパン(福岡県太宰府市)により商品化され、数多くのワークショップで利用されています。ファブラボ鎌倉のFAB WALKER μは、3Dプリンタ製の歯車でシンプル/安価な構成を実現しています。FAB WALKER αは、センサ等を取り付けプログラミングが可能で、総務省「若年層に対するプログラミング教育の普及推進」事業として、山口県の小学校で一億年後の生き物を創造するワークショップを展開しました。

 

BlowFab

Blowfabは、レーザーカッターとブロー成形を組み合わせることで、高速に再利用可能な2.5Dオブジェクトを作成できるプロトタイピング手法である。マスキングテープ、PETからなる多層構造のプラスチック板をレーザー加工することで、粘着箇所と空洞箇所を作成する。その後、2枚を重ね、ヒータを用いて温めることで板が軟化し、粘着箇所が自然に熱融着する。軟化時に空気を注入することで、硬質なプロトタイプを作ることができる。さらにカットパターンを工夫したり、耐熱樹脂を組み合わせることで、任意の角度に曲げたり、耐熱フィルムを用いることで表面に凹凸加工を施すことができる。

BlowFab is a prototyping method used to create a 2.5-dimensional prototype in a short time by combining laser cutting and blow molding techniques. The user creates adhesive areas and inflatable areas by engraving and cutting multilayered plastic sheets using a laser cutter. These adhesive areas are fused automatically by overlapping two crafted sheets and softening them with a heater. The user can then create hard prototypes by injecting air into the sheets. Objects can be bent in any direction by cutting incisions or engraving a resistant resin. The user can create uneven textures by engraving a pattern with a heat-resistant film.

UIST2017 [honorable mention]

Junichi Yamaoka, Ryuma Niiyama, and Yasuaki Kakehi. 2017. BlowFab: Rapid Prototyping for Rigid and Reusable Objects using Inflation of Laser-cut Surfaces. In Proceedings of the 30th Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST ’17). ACM, New York, NY, USA, 461-469.

https://dl.acm.org/citation.cfm?id=3126624