3Dプリンタと4足歩行プロトタイプ

デモ動画
https://youtu.be/IbCa2PTP0no
3万円で3Dプリンタを買って、ちゃんと使えるようにするまで その1 https://link.medium.com/ZksFOlD3WS

Transcript

1. 3Dプリンタと 4足歩行プロトタイプ Jumpei Takiyasu @juntaki M3, Inc.
2. name <- "Jumpei Takiyasu" company <- "M3, Inc." web <- "https://juntaki.com" Me
3. きょうの話 4足歩行プロトタイプ（じたばたする程度） 3Dプリンタ使いこなし
4. デモ https://www.youtube.com/watch?v=IbCa2PTP0no
5. 見た目重視の方針 関節にアクチュエータをつけずに、リンク機構をつかうと見た目がしゅっとする アームと違って両方の荷重が全体にかかるので重さを根本に寄せる意味はない UFACTORY xArm PhantomX Reactor Robot Arm Kit
6. プロトタイプをつくる
7. プロトタイプ１ 木材買って穴開ければ良くない？というフィードバックを得る（それな 厚みと強度の雰囲気がわかったのでよかった
8. プロトタイプ２ 3Dプリンタを活かす曲線的なデザイン 部品の動作や干渉が事前にわかる とりあえず動くもの作ってみる
9. リアルワールドの試練１：3Dプリンタ使いこなし • 他の部品との整合性（ネジ穴） • プリントしやすい形 • プリント待ち時間 • パラメータチューニング 熟練でなんとかなる（後述）
10. リアルワールドの試練２：物理 • 12個のサーボモータによる深刻な電力不足 • 沢山つけると、サーボモータとアームが共振する →そもそも設計が良くなかった ※固有振動数を変えるか、フィードバックに遅延を入れるか・・
11. システム構成
12. 機械部品の構成 ABS樹脂 ノズル径0.6mm ✕ 積層ピッチ0.2mm（粗め） 総出力時間：20時間くらい
13. 電子部品など構成 Raspberry Pi 3 モータドライバ PCA9685 サーボモータ SG-92 ✕1 2 I2C PWM制御 ...
14. ソフトウェア構成 gobot（https://gobot.io/） PCA9685のドライバなどがライブラリ化されている 実装 各アームごとにgoroutineをたてて制御 …それぞれ全力でI2C通信するのでリソースの奪い合いになっている感
15. 3Dプリンタ情報
16. 3Dプリンタを買ってみた ちょっとしたスマホより安いです 詳細はブログ記事で！ 3万円で3Dプリンタを買って、ちゃんと使えるようにするまで その1 https://link.medium.com/ZksFOlD3WS その2は年末あたりに書きます。
17. 積層方式の仕組みと限界 ノズルから出てきたフィラメントがギュッとなってくっつく →ノズル径以上の高さで積層はできない。ある程度接触面がないと強度出ない。 0.6mm 0.2mm 接触面 ギュッ ノズル ノズル
18. プリント速度 vs. 精度 プリント速度は、造形物の容量 / (ノズル移動速度 * ノズル径 * 積層ピッチ) 移動速度を上げる 　→糸を引いて巻きこんだり、振動などで精度が落ちる ノズル径、積層ピッチをあげる 　→表面がガタガタになる
19. 失敗の主な要因は造形物の反り 温度差でフィラメントは縮むため、どんどん造形物が反る →プラットフォームから剥がれたら、その時点で失敗確定 100℃　プラットフォーム 室温10~20℃くらい 230℃ ノズル
20. BrimとRaft プラットフォームの上に数層広めにプリントする方法。Raftがおすすめ Brimは造形物の周りに、Raftは造形物の下に固定のための層をつける Brim Raft
21. 室温を上げる 暖かい空気を逃さなければ、反りが軽減される ポリエチレン発火温度：340℃ 品質 vs. 炎上のリスク
22. 3Dプリンタはたのしい！年末年始におすすめ 出かけずに、家にいるなら3Dプリンタおすすめです
23. Thank you! Jumpei Takiyasu @juntaki M3, Inc. https://juntaki.com