MakeNetworkParty 2017 冬に参加してきました
MakeNetworkParty 2017 冬に参加してきました
少し前に知り合いになった方が運営している交流会(http://makenetwork.jp/events/1980/) で、前回から参加させてもらっています。季節ごとの開催です。
ものづくり系の人が集まって、プレゼン、アイデアソンなどをするので、自然と色んな人と話すので色々な人の考え方に触れられて面白いです。フリーでやっているデザイナー、クリエイター、材量メーカーの企業の方、メーカー系の人など色々な人が来ていました。今回、半分スタッフで手伝いだったのですが、せっかくなのでちょっとした展示をしました。
<展示したドアセンサー>
とにかく何か展示しよう！ということで、会社で作ったドアセンサーを使って無線で開閉動作を取れるローカルのシステムにしました。それと作り方がわかるように基板とかパーツとかマイコンとかを一緒において説明に使ってました。
用意したものとしては
・システム
この前買ったM5Stackで無線通信のドアセンサーからパケットを受信してUARTで読み取り、開閉状態によってjpegを切り替える動作です。（シンプル！）こういうとき、M5Stackでプログラムだけ組んでさっと用意できるのでよいですね。画像もSDなので、すぐ差しかえられますし、音も出せます。
・モック
ドアの模型はThingiverse(https://www.thingiverse.com/thing:2579829)のものを0.6倍の寸法にして、利用させていただき、3DプリンタのPLAで出力しました。貼り付けたパネルは塩ビ板1mmをカッターでカットして作成。
見てくれた方の感想
ESP32は知っている人少ないようでした。
Arduino環境でプログラムできてWi-Fi,BT搭載での値段を教えると驚いている人が何人かいました。
クリエィターの方が多い印象でしたが、こうやって作れるなら私もやろう！という人はいませんでした。
反省
展示しているモックのドアを押すとUIのドアが開くのですが、展示だけだと何なのかわからないという感想をもらいました。今度は説明くらいは書こうかと思いました。
展示から離れた時の説明ですが、Sunshine Creativeさんの展示が参考になりました。やっぱり説明書きがあると読んでくれるので良いとアドバイスいただきました。レーザーカッターで木に刻印するのはイラストレータのライン情報でできますし、見た目も良いので自分も今度やってみようと思います。
<ぽち袋テンプレート>
不要になった雑誌とかの紙をポチ袋にするためのテンプレートです。アイディア次第で面白いポチ袋を作成できるのは楽しいですね。枠を決めたらカッターで切ると元紙ができるので、作成も簡単です。を渋谷のハンズで販売開始されるそうですので、気になる方はどうぞ。
次回
次回の開催は3/3だそうです。
M5STACK ハードウェア
M5STACKを買ってみました。けっこう感じがいいですね。電源を入れるとシャキーンと音がなったあとに、グラフィックのテスト画面とか、Wi-Fiのスキャン、SDカード、ボタンとかのチェックコードが走ります。
起動音が割れていたり、スピーカの異音がしますが、自分のプログラムを書き込めばいいのでそこはしょうがないですね。
公式サイトにはスタックできるモジュールがいろいろでてきているので、手軽に使えるハードウェアとしてはかなりよさそうですが、TELECなしという点は要注意です。
→ TELECですが、12/13に認証が通ったようです。
起動したところ
テストコードが走ります
ディスプレイは 320ｘ240 Colorful TFT LCD ILI9341
スタックできるような構成なので、右下の基盤に実装すると筐体内に組み込みできます。
プログラム方法とか、また載せていきます。
公式はこちら
ここのサイトの写真のほうがイメージはわきやすいですね。
今の値段は31.5ドルですね、頼むと2weeksくらいで届きます
こちらでかなり詳しく説明されています。
https://macsbug.wordpress.com/2017/09/15/m5stack/
Fusion 360 [モデリング]
前にセミナーか何かでアンケートに答えてたらしく、AutoDeskさんから「Fusion 360 Masters」という本が送られてきました。前に立ち読みでチェックはしていましたが、ラッキーですね。
レンダリングの学習中だったので、参考になるところが結構あって助かります。時計のサンプルがあったので、マネしてやってみました。一応、時計のモデルから作成して、レンダリングで綺麗な画像を作っています。
↑ 反射の感じとか。
↑背景を入れてみたところ
背景とモデルの位置関係と大きさの調整方法がまだいまいちですが、それなりにきれいなものを作成できそうです。まだまだ参考になるところはありそうなので、これから楽しみですねー。AutoDeskさん、ありがとうございます！
← ちなみに今回の本はこれです。
11/1 ものづくりセミナー
3Dものづくりの新潮流
東京都産業技術センターの3Dものづくりに関するセミナーがありました。
発表が面白かったので、メモしておきます。
セミナーは以下の四つの内容の話で構成
- 3D-CAD
- 構造最適化設計/解析
- リバースエンジニアリング
- マテリアル
1 Auto desk の3Dモデリングについての話
営業っぽい感じもありますが、Autodeskさんの取り組みは個人的に注目していますし、夢があって聞いてて心が躍ります。
・ジェネレーティブデザイン
AIを設計に活用するもので、設計者がやらなくてもよい設計要素を省くという発想で構造の最適化を自動で行うツール。OrbitecのロードバイクやAirBusの軽量化などで利用されているツールとのこと。
詳しくはエアバスのジェネレーティブ デザイン | ユーザ事例 | オートデスク
ORBITRECのロードバイク https://www.autodesk.co.jp/redshift/orbitrec/
エアバスの軽量化 http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1701/12/news009.html
興味深い内容としては、AIによる自動設計の結果、自然界の構造に近い構造が生成されることが多いという話でした。ドローンの形状がムササビの骨格に似てきたという例がありました。目的のために最適化させると自然にあるものに近づくというのは納得できますよね。
ここでどのように自動で最適化されていくのか、という観点ですが、構造最適化の方向性として、ラティス構造（骨のような構造に最適化することで軽量化する構造、こうすることで軽量・材料の削減ができる。）、トポロジ最適化（表面形状に加え中も変えて最適化する。）というのがあるそうです。
これまた面白い話として、これらの自動で最適化するツ－ルをAutoDeskが提供しているのですが、変更させる構造のパターンをランダムで生成するのは難しいらしく、このパターンを作るのにバクテリアの培養で生成されたパターンをデータ化している、というようなことを話していました。未来感のある設計ですよね。
https://www.mztimes-scsk.jp/archives/1156
・Eagleとの 連携
Eagleの電子基板と部品の形状情報をFusionに取り込みする、基板のレイアウト変更を即座に筐体側に反映する。自分のように基板と筐体と行き来して設計する時に大変役に立つ連携ですね。早いうちに試してみます。
詳細はこちら
Fusion 360 Integration with EAGLE How-To | EAGLE | Blog
基板情報からケースを作るまでの動画
・金型作成
CAD上で金型を作成する応用例。最適なクーリングラインをAIで作成する。ラティス構造化により最適な必要最小限の型を生成する。
これまでの金型は切削が多く、クーリングラインは切削で作成できる直線だったが、最適なクーリングラインは熱解析によって得られ、そのラインは切削では作成できないが3Dプリンター（主に金属）なら実現できる、という内容。
詳細
FEM 冷却解析クイック スタート チュートリアル | Moldflow Insight | Autodesk Knowledge Network
・IoTの取り組み
テスト用のハードウェアにセンサーを付けて、テストした結果を筐体設計にフィードバックさせて設計する。構造最適化などのパラメータに実センサーの情報を使う、という話。レーシングカーに100のセンサーを載せて、設計にフィードバックしている、という話でした。このあたりの話はこちらにあります。
車の例は以下の動画で出てきます。
2 構造最適化設計の話
くいんと(株式会社くいんと - 夢のあるCAEを日本から)という会社の方のお話。
30年前くらいから構造最適化に取り組んでいる会社さんです。
昔は最適な構造がわかってもそれを作る方法がなかったが、 今は3Dプリンタで作れるようになったし、最適化された構造を3Dデータ化できる時代になった。最近、構造最適化のツールが注目されてきた、という話でした。
・構造最適化って何をやるのか
http://www.quint.co.jp/jp/pro/ots/ots_fnc-tpo.htm
構造最適化というのは、もののダイエットのようです。上記の写真のように不必要な要素を削って最適化する。色々な目的はあるが、材料の削減によってコストを削減する目的が多いそうです。
構造最適化の方法として、主に以下の3要素が検討される。
(1)寸法の最適化 長さ、厚さ、などの寸法を変更することで変えていく。
(2)形状の最適化 ＜表面＞を削って、変えていく。
(3)トポロジーの最適化 <表面＞に加え、＜内部＞も変えていく
有限要素法などの話もあり、かなり専門的な話でした。 （あまり説明できずすみません）より高度な設計を導入したい場合はこういった会社さんが頼りになります。
東芝の方のお話。これまでＣＴスキャンを使った手法は、非破壊検査が主だったが、最近はデータ化して利用する例がある。リバースエンジニアリングの応用例として以下がある。
・設計データと、製造されたものの差異を確認する。
・鋳型などで中の「す」をスキャンデータから作成したモデルで解析し、作成時の温度パラメータなどのチューニングに利用する。
・経年変化したものを初期のデータと比較する。
・スキャンデータからミニモデルを作成する。
CTスキャンの原理から、現在に課題、ものづくりを行う上での解析への応用方法などの話でした。
4 3Dプリンタ向けの材料開発について
工業用の3Dプリンタや材料を開発されているアスペクトさんの講演。
アスペクトさんは前に展示会で造形品を見たことがありますが、かなりしっかりした造形品を扱ってました。価格もそこまで高くなく、用途があれば使ってみたいな、と思ってまして、今回どんな会社さんなのか知れて良かったです。
今回は3Dプリンタに使用できる材料開発についての話でした。
粉末燒結造形法について、造形原理や造形時の機器の取り扱いで難しいところなど、普段は目に見えない現場のところの様子が聞けました。3Dプリント品で、不良っぽいものに出くわすことがまれにあるのですが、あの時見たあれは製造時のこれが原因か、とか色々想像できました。
3Dプリンタの造形原理についてはこちらを参考
造形原理に加えて、材料についての話が半分くらいあって、例えば以下の樹脂の分類。
<樹脂材料のざっくりした分類>
樹脂材料ー熱硬化性樹脂
ー熱可塑性樹脂 － 非晶性樹脂
ー 結晶性樹脂 → これが燒結造形に向いている材料
3Dプリンタで扱える材料を開発する際の判断の指標としては、流動性や結晶化する温度、異方性があるか、などの各パラメータを見て、3Dプリンタで使える範囲であれば検討の余地がある。とのこと。
一般に使える材料の例としてはPA、PP、PBT、PPS などなど。（粉末材料 | 株式会社アスペクト）
強度と価格、加工性などの用途に応じて材料の選定ができることが我々ユーザとしては大事かな、と思いました。PAは扱いやすい材料、今注目されているPPSとか、頭にインプットしておきました。
AMシンポジウムというのが、東大であることを案内してました。AMってなんだ！と思いましたが、Additive Manufacturing (革新的設計生産技術) だそうです。
時間があれば参加してみたいですね。去年の目録見る限り、面白そうです。
東京大学生産技術研究所 新野研究室 - AMシンポジウムのご案内
2018の予定は以下だそうです。
AMシンポジウム Additive Manufacturing
まとめ
Autodeskの方の話は未来感が強くわくわくしました。たまにこういうの聞くとモチベーションにつながって気分がいいですね。
一方で長年ものづくりの観点で活動されてきた方の話で、そのような夢は人を魅せてくれるが、それをものにするには一筋縄ではいかない。努力と執念に勇気が加わって初めてなすことができる、と熱弁していたのが印象的でした。
夢をみることだけでなく、地道な努力ですね。
< 休憩時間ミュージック その３> GRANT GREEN / IDLE MOMENTS
GRANT GREEN / IDLE MOMENTS
作業するのにジャズはいいですよ。空間を音で埋めるのにJAZZ最高です。
GRANT GREENはノリノリなアルバムもありますが、IDLE MOMENTSはかなりゆったりできる曲で集中力が上がる気がします。出だしからギターの音が気持ちいい。15分もあるところも「ながら」音楽にはよいです。
水漏れセンサーシステム作成 <その10 完成して設置 >
更新が遅くなりましたが、作成していた水漏れセンサーですが、無事完成品を設置してきました。
ケーブル周りはすっきりと設置してもらえました。主電源は切れないのでUSBのスイッチでハードリセットできるようにしてあります。(右の写真)
前回やると予定していたブザー音の選択ですが、直前少しバタバタしたので一つの音だけで対応しました。
ブザー音は結構小さいという声があったのですが、筐体にスピーカの穴をあけたほうがよかったようです。それ以上の大きな音にしたい場合は、スピーカー自体の検討が必要そうです。
本体部分の最初のスケッチから振り返ってみますと、ケーブルの位置は変更になりましたが、ほぼ予定通りの完成ですね。
スケッチ → モデリング →
テストプリント →
製造依頼 → 組み立て
前回忘れていたので、3Dプリンタで作成した筐体の写真を載せておきます。
今回、システムを組む上で勉強になったのは、LCDやブザーのプログラム、i2cでケーブルが長い場合の対応、gpio入力が多くなってきたときのi2cモジュールでのまとめ方、などでしょうか。
かなりシンプルなシステムだったのですが、学ぶところは多かったですね。やっぱり課題があったほうが色々勉強になりますね。
