【番頭リレーブログ#16】ソフトとハードづくり

2016.09.26

はじめまして、番頭の八登と申します。普段は流体シミュレーションのソフトウェア開発という仕事をしています。

 

近頃は、ArduinoやRaspberry Piといったマイコンが広く使われるようになり、ものづくりにおいてもソフトウェア開発、つまりプログラミングを行う機会は増えていると思います。私は今までソフトウェア開発を専門にやってきましたので、その立場から見たソフトづくりとハードづくりのそれぞれの難しさ、易しさを考えてみて、デジタル工作機械による制作がどのあたりに位置づけられるのかを考えてみたいと思います。

 

ソフトウェア開発の難しい点、易しい点はだいたい以下のような感じかと思います。

●難しい点

  ・概念が抽象的で、処理の流れが可視化しづらい

  ・コンピュータ全般やプログラミング言語への理解が必要

●易しい点

  ・パソコンさえあれば誰でもできる。スペースも不要。
  ・何度でもくり返し失敗でき、手戻りも少ない

 

一方、ハードウェア開発(アナログなものづくり全般)については、ざっくり以下のように考えました。

 

●難しい点
  ・作業の種類だけ工具を揃えないといけない。スペースも必要。
  ・器用さが求められる場合がある
  ・失敗するとやり直しになることが多い

●易しい点
  ・実際の仕上がりや動きをイメージしやすい

 

こう考えると、両者は一種の鏡写しのようになっているのかなという気もします。

 

一方、デジタル工作機械を用いた開発については、以下のようにその中間的なものとして考えることができるかもしれません。
  ・器用さが求められる部分を一部肩代わりしてくれる
  ・素材やツールへの理解は依然として必要。スペースも必要。

 

ソフトウェア開発を専門にしている人で、工具を使った造形に長けた人というのはあまり多くないでしょう。その意味では、造形の部分を工作機械が自動で行なってくれるというのは助かります。しかし、あくまで機械が行うわけですから、機械が不調でメンテナンスが必要なこともあります。また、素材によって求められる設定も変わりますので、素材も理解する必要があります。

 

結局のところ、すべての制作スタイルに共通することは、扱う対象とツールの正しい使い方を覚えることです。また、工夫できるところがないか探すのもよいでしょう。たとえば、ソフトウェア開発ではデバッガをうまく使うことで、処理の流れを逐一確認することができます。電子工作ならテスターやオシロスコープを使うことになるでしょう。アナログな制作でも、治具を作って作業やくり返し工程を簡単化することはできます。

 

ものづくりに携わりたい人は、それぞれバックグラウンドが違うわけですから、得意不得意はあって当たり前です。デジタル工作機械は、その垣根を低くしてくれるものと思いますので、時間をかけて試行錯誤して理解を深めていくことで、ソフトとハードを自由に横断する制作が可能になるのではと思います。

 

【天気予報時計】
ソフトウェア開発とデジタル工作機械を組み合わせた例として、最近制作した天気予報時計についてご紹介します。

 

そもそもこの制作は、FabLab北加賀屋で行ったPython講習会の題材として天気予報でLEDを光らせるというものを選んだのが元になっています。
お天気予報ガジェットを作りながらPythonを勉強しよう

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Raspberry Piをインターネットに接続し、Pythonを用いてネットから天気予報情報を取得し、晴れ・くもり・雨に応じて、LEDを光らせるというガジェットです。

 

講習会の題材としてはこれでも十分だったのですが、せっかくなのでもうひと工夫して、FabLabのデジタル工作機械を使って作品として仕上げられないか考えました。(メイカーズバザールの出展ネタを探していたというのもあり。)そして作ったのが、刺繍ミシンで文字盤を作った天気予報時計です。

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Raspberry Piで天気予報情報を取得するところと、LEDを光らせるところは同じなのですが、時計ですので、いつもRaspberry Piと有線でつなぐというわけにもいきません。そこで、Raspberry Piから直接繋いでいた配線を無線モジュールにつなぎ、無線で時計側にON/OFF情報を渡すことで、LEDを光らせるようにしました。詳しい製作工程はFabbleにアップしています。
Fabble: embroidery clock

 

プログラムコードは以下のGitHubにアップしていますが、一見複雑なことをしているように見えて、行数は繰り返し的な処理も入れてせいぜい50行程度です。マイコン上でのプログラミングがとてもやりやすくなっていることが、こんなところにも見て取れます。
GitHub: embroidery clock

 

文字盤の刺繍は、刺繍ミシンを用いて行います。刺繍ミシンは、画像を刺繍用のデータに変換して読み込ませることで、自動で画像と同じような刺繍が行える工作機械です。こう書くと、やったことは元の画像を作っただけのように思えますが、先ほどの話とも関連しますが、そう簡単ではありません。上の写真はうまくいった例ですが、その前に何回も糸が絡まったりして失敗しています。微妙な上糸・下糸の調整や、糸の質(すべりやすさ)等に影響されたのだと思います。布の張り方も弱かったかもしれません。そこは、プログラミングのように、こう書いたら必ずこういう結果が返ってくるというような単純なものではありません。

 

とはいえ、これだけ短い工程(実質数日)でこういうものが作れるようになったのは、デジタル工作機械とマイコンの進歩によるところが大きいです。FabLabをはじめ、メイカースペースの数も徐々にですが増えてきています。ものづくりに興味がある方が始めやすい環境が整っているのが今の時代ですので、少しでも興味があればぜひ始めてみてもらえればと思います。

【番頭リレーブログ#15】チームでのものづくり

2016.09.17

こんにちは。番頭のmiyaです。現在、娘が生まれて2ヶ月で、なかなか番頭に入れていません。
アナログな機械系ものづくりを得意としています。

今回のブログテーマは、少し前の話になりますが関わっていたプロジェクトについて。

fablabとの出会いはもう3年以上前。最初は、面白そうな場だけれども何したらいいんだろう、と、たまに遊びに行ってうだうだおしゃべりして帰るだけだったのですが、ある時、ラボにこんな貼り紙が。

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3DP Fab Challenge(ストラタシス ジャパン社とFabLab渋谷がコラボレーションしたワークショップ・イベント)に、ミニ四駆をハックするというテーマで応募するということで(わたしは最初の話し合いに参加せずでした)、期限まで一ヶ月を切っていた時期だったかと…。そのころfablabで知り合ったkさんと「これは結構やばいんでないかい?」と、ちょっとお手伝い…なはずがどっぷりと。
3DP Fab Challengeが終わってもプロジェクト継続となりました。それからは、fabミニ四駆cup(イノベーション賞受賞!)、メイカーズバザールMakerfaire2015と出展しました。

fablabでチームでのプロジェクトはこれが初めてだったのではないかと。
プロジェクトメンバーは4人。
Mさんがリーダーとして全体のまとめ役&電子回路&プログラミング&資料作成、Kさんは電子回路&通信関係、Iさんはデザイン&モデリング、わたしは機構設計&製作。うまくバランスがとれていたんじゃないかと(思ってるのはわたしだけかも知れませんが(-_-;))。みなであーだこーだとアイディア出しをし、計画を立て、目標(出展、workshopなど)に向かって製作をしていく。まるで学生時代の文化祭のよう。ひとりでは出ないアイディアや技術で、製作物が形になっていきました。とても楽しかったです。
もったいなかったのは、自分のできる分野のことばかりをやっていて手一杯になってしまい、身近に学ぶべきことがたくさんあったのに得ずままになってしまったこと。課題です。

簡単に各マシンの説明を。資料はリーダーMさんのつくられたものを使わせていただきましたm(__)mありがとうございます。
ご興味ある方、詳しい製作日誌はこちら→Facebook Group Fav Vehicle PJ

 

FV-01
初号機。助っ人Iさんが、3Dプリンタでの出力物であることを忘れさせてくれる塗装をしてくれました。見る人皆びっくり!アッカーマンリンク機構を使用し操舵できるようにし、制御はArduinoで。Bluetoothを搭載し、プレステのコントローラで操作できるようにしました。ヘッドライトもつきます!

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FV-2
人のすね打つマシン。カメラを搭載し、おはじき状の円盤をビシビシ打つことができます。スマートフォンのアプリから動きを操作することができ、搭載されたwifiカメラの映像を取得することもできます。これも制御はArduinoで。

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FV-3
自律型のミニ四駆です。一見、ミニ四駆らしさは欠片も残っていませんが、シャーシはちゃんとミニ四駆のものを使用しています。距離センサとタッチセンサを搭載し、おしゃべりしながら障害物を避け、動き回ります。制御はArduinoで。

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FV-04
機体の中身はFV-01と同じですが、I氏のこだわりで外装を組木構造にし、漆塗り。和にこだわったマシン。

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FV-5
前後輪ディファレンシャルギヤ付きアッカーマンリンク操舵のミニ四駆。技を詰め込みました◎下記説明写真のものは旧型でもっさりしていますが、新型はもっとスマートです(わたしの製作が遅すぎまして説明資料づくりの期限に間に合わず(-_-;))ラボの棚に見本としておいてありますのでご興味あられる方はぜひ。FV-2と同じくスマートフォンからの操作なのですが、操作感を出すためにスマートフォンに装着するコントローラも作成。ディファレンシャルギヤてなんやねん、という方のために模型も作成しました(これもラボの棚に)。制御はmbedで。

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FV-01~3までのPVです。(これもリーダーMさん作ですm(__)m)

 

Fab Viecle Project from Tomohiro Inoue on Vimeo.

 

これらマシンに使用した技術を使ったworkshopも行いました◎

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以上です。

fablabに来て、仲間だけではなく、旦那さんと娘という家族までできました(旦那さんは仕事まで得ることができました)。
やー、fablabっていいとこですね!

 

【番頭リレーブログ#14】環境をつくる

2016.09.03

番頭リレーブログ14番目はFAB歴3年目に突入した望月梨絵が担当しますー。まず簡単に自己紹介しますと、私は2013年からFAB LAB北加賀屋を訪れインターンとして受け入れてもらっていますが最初は大阪に短期滞在予定から移住に変更し、出会った人やモノに絵を通して関わりながら暮らしてました。今回「つくる」という縛りを投げられたので、書いていきたいと思います。

 

FABLABで推奨されている機材で今まで作ったものといえば刺繍ミシンで作った立体物ぐらいなものかもしれません。私は「つくる」時に必要性とか義務感がないと、なかなか重い腰が上がらないんです‼︎(「DIY」精神のFABLAB思想の場でこんな事を言うのは少し場違いかもしれませんが。)でも私が何も得てなかったり作っていなかったとは感じていなく、ファブラボ北加賀屋を通じて物質としてのデジタルモノづくりは余り出来ていませんでしたが大阪で制作しながら暮らしていく環境作りにおいてとても重要な場所であり、FABLAB北加賀屋にいるから築けた出逢いはとても大きいものでした。

 

この絵はイギリス人がファブラボ北加賀屋に尋ねてきたという設定で割と初期に描いたものです。イギリス人という設定はおそらくイギリスをテーマにした仕事の制作でイギリスの写真ばかり見ていたせいです。

 

初めてラボに訪れた時もファブラボ北加賀屋の共同開設者の現代美術家の白石晃一さんや研究者の津田和俊さんと会ったのですが多様なジャンルの方がいる事で単純に分類することも出来ず実態を掴むのに時間がかかりましたが、理系じゃない電子工作出来ない「私」でも居ても良いという寛容な余白を持っていて、多様な人間が集まる空間に可能性を感じる事が出来ました。「考現学」[1]という考え方で絵を描き始めたのもラボに来てからでした。勿論、Arduinoとかラズベリーパイを使って遠隔操作できる何かを作りたい気もします。でもやっぱりファブラボ北加賀屋の一番の魅力は、モノを作れる環境で情報が集まってきて色んな層の人たちが出入りする所だと思っています!

津田和俊さんと共同研究しているファブラボ考現学の下絵

 

1.考現学とは今、まさに、現在起っている事を分析、解説する学問で、その観点から全国にあるFABLABや関係する施設の絵を描いています。

描いた絵はこちらで公開しています!たまに更新しているので覗いてみてください!⇨Fab Lab考現学〔http://fabmodern.tumblr.com

【番頭リレーブログ#13】Case Study -づくり

2016.09.03

ファブラボ北加賀屋番頭の森本です。

 

今回は私が取り組んでいる「プログラ民具」をご紹介します。

 

P民具_tapecutter

■開発の背景

 

ー「デジタルファブリケーション」や「ファブラボ(ファブスペース)」、そしてそれらを繋ぐ「ネットワーク(インターネット)」で何ができるのか、具体的に作ったモノを通して語れるようになりたい。

ー「MAKERS」をはじめ、FAB関係の書籍や会合の中で提唱されている様々なコンセプトや可能性が、具体的にどういうことなのか実践してみたい。

ーそして、それらが現実的なのか?有益なのか?あるいは楽しいのか?、実感を持って評価したい。

 

そんな事をぼんやり考えながら始めたのが「プログラ民具」というシリーズです。

 

■プログラ民具の概要

 

「物質がプログラマブルになる」、「デジタルとフィジカルがシームレスに繋がっていく」、「ソフトウェアで起きたことがハードウェアでも起こる」、あたりのキーワードを具体化しようと思い開発をスタート。その後、曲解、拡大解釈、単純化を繰り返し、「プログラ民具」に辿り着きました。

 

文字通り「プログラミング」とかけたものですが、拝借した要素は以下の3点。

①文法(=ソフトの使い方)を学べば、自分で一から好きなものが作れる。

②よく使う機能はモジュール化されており、呼び出して利用できる。

③改変可能なデータがオープンに流通している。

 

機能を持ったコアモジュール(データやパーツ)に、自身で製作したカスタムパーツを組み合わせることで、好みや使用環境に合わせることができ、かつ破損したり、使用環境が変わったりしても、一部を改変、修復することで使い続けられるプロダクトを目指しています。

なお、日々の生活で活用できるか評価するため日用品を作ることにしました。

 

データは元々123D Designで作ったものを現在Fusion 360で置き換えているところですが、以前からの課題だった③の可変させられる状態でのデータ公開の部分はまだできていません。

「プログラミング」に近いイメージとして、ファブラボ浜松の竹村さんに教えてもらった、OpenSCAD + Thingiverse Customizerがいいかなと思いつつ、ソフトの普及状況からFusion360の共有機能使った方がいいかなとかモゾモゾ考えながら、ずっと放置してしまっています。

いいアイデアあれば教えてください。

 

■プログラ民具//テープカッター

 

最初に選んだ製品はテープカッター。当時テープカッターが必要だったことと、機能ごとに分解しやすかったことが理由です。

 

<コアモジュール>

P民具_tapecutter_core

 

//mod cut(tape) 切る(テープ用)

 

IMGP5829

汎用パーツといいながら、だいぶテープカッターに寄っています。レゴのように繋げることで幅を変えることができます。刃は3Dで作成できなかったので、レーザーカッターで作り、溝に挿し込んでいます。ただ、その1mmの溝がFDMでは出せなかったので、DMM.makeに出力オーダーしました。このように、出力する機材を選ぶデータの場合、公開する際に注意が必要かなと思いました。

 

//mod rotate 回す

ベアリングに軸をねじ込んで回る仕組み。テープカッターにベアリングを使うという贅沢なことが発生してしまいますが、おかげでテープを引き出す作業が気持ちいいです。

 

//mod attach ring 指に付ける

自分の指のサイズに合わせて可変できます。

 

//mod attach cramp クランプする

幅、高さ等可変できます。

 

//base

base

ブロックのように繋げられるようにするために、各パーツには凸の部分、もしくはそれを受ける部分が必要になります。

しかし、出力の際、凹の部分にサポート材が入ると、あとでヤヤコシイことになってしまいます。

そのため、本当は凹にしたいところも凸にして、アタッチメントパーツで調整するようにしました。

  

<バリエーション>

//Single/double

P民具_tapecutter_nomal

サイズ変えられますよーという話。mod cut、mod rotateがハマる部分さえ残せば、好きなデザインで外装を作れます。

 

//Wearable

P民具_tapecutter_ring

体に装着することができるようにしたもの。脚立に乗りながら高所のテープ貼り作業を連続で行うというニッチな場面を想定。いちいちテープをポケットに入れなくて済むかなーと思ったのですが、残念ながら、左手の親指と人差し指の付け根あたりがツりそうになります。

 

//Cramp

1

回転部とカットを分離し、それぞれをテーブルなどに固定して使えるテープカッター。これは場合によっては使い道がある気がします。

 

 

作りながら思ったのは、回す機能(軸)と切る機能さえあれば、テープカッターとして成立するということ。

 

機能ごとに分解し、必要な機能だけ見つめることで、「〇〇はこういう形」という先入観から抜け出すことができたり、既存の商品カテゴリーにはない「〇〇を△△する道具」としか言えないような、新しいアイテムが生まれたりするのではないかと思っています。

 

■さいごに

 

現状テープカッター作るためのパーツ群みたいな感じになっていますが、本来はこれらのコアパーツをテープカッター以外のアイテムに展開していかないといけないですし、コアパーツ自体ももっと増やす必要があります。(と、一年前にも言ってた)

そんな中途半端な状況なので、このコンセプトが現実的なのか、有益なのか判断することはできないのですが、メイカーズバザールなどに出展した際の反応を見ると、どうやら楽しいのではないかと思っています。

 

ということで、これからも開発を進め、公開できるところまで持っていきたいと思っています。(できればいろんな人と一緒に!)

 

それでは!