Coded Skeleton

2016. 06. 30

Coded Skeleton: Shape Changing User Interface with Mechanical Metamaterial

We propose a design method for fabricating a novel shape-changing user interface, called “Coded Skeleton”, by computationally integrating actuators and sensors using a mechanical metamaterial. This design method realizes the deformation of various curves using simple expansion and contraction actuators, leveraging the fact that the Coded Skeleton is flexible in one deformation mode but stiff in other. We describe the design method and structural analysis of the mechanical metamaterial that can uniquely define deformation along with outlining the creation and control method of the Coded Skeleton using this structure. Finally, we propose three applications of the Coded Skeleton.

機械的メタマテリアルを用いてアクチュエータとセンサを計算により統合することにより、「Coded Skeleton」と呼ばれる新しい形状変更ユーザインタフェースを製作するための設計方法を提案します。 この設計法は、単純化された伸縮アクチュエータを使用してさまざまな曲線の変形を実現します。これは、Coded Skeletonが一方の変形モードでは柔軟であるが他方では硬いという事実を利用しています。我々は、設計方法と一意にこの構成を使用して符号化骨格の作成および制御方法を概説するとともに、変形を定義することができる機械的なメタマテリアルの構造解析を記載します。最後に、Coded Skeletonの3つのアプリケーションを提案します。

Miyu Iwafune*, Taisuke Ohshima†**, Yoichi Ochiai*
*University of Tsukuba, **Nature Architects, Inc. 

†Joint first authorship

SIGGRAPH 2016 Posters Two-pages abstract (Author Preprint) : PDF (2.4MB)
SIGGRAPH Asia 2016 Emerging Technologies Two-pages abstract (Author Preprint) : PDF (lowres, 802KB)

SIGGRAPH Asia 2018 Technical Briefs :

All visual and video documents are available for the media and press
(under CC2.0
Images are taken by Digital Nature Group / University of Tsukuba (デジタルネイチャー研究室/筑波大学)