【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

14456853_962525720525492_585057669_o

 

 

 

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。

14459036_962525710525493_733091073_n

 

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。

14341752_1249941145026410_1447622283_n
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!

14356034_1249940458359812_2002567579_n

 

 

14348926_1249940468359811_2037234145_n

 

 

14384138_1249940528359805_642295984_n

 

 

 

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。

14371885_1249940491693142_728912191_n

 

 

14365348_1249940511693140_2065828839_n

 

 

 

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。

14365445_1249940515026473_837607449_n

 

 

14341631_1249940525026472_459918272_n

 

 

 

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。

14383474_1249940531693138_289629999_n

 

 

 

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。

14389790_1249940551693136_879390767_n

 

 

14341505_1249940568359801_1219358530_n

 

 

14365399_1249940588359799_1074585218_n

 

 

 

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◎

14393436_1249940845026440_815232380_o

14339835_1249940855026439_1110999371_o

14388880_1249940761693115_418883445_n

14315618_1249940851693106_1431273071_o

14360433_1249940828359775_556835481_o

14384000_1249940858359772_461488510_n

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。

 

<※2017.4.1追記>

OpenSCADを使ったプログラマブル化の実験です。

FabAcademy Week02

moduleを組み合わせてプロダクトを作ることができます。

module内の数値をイジってサイズを変えることができます。

 

■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!

【番頭リレーブログ#12】ロボットづくりのすすめ

2016.08.27

番頭のakisakuです.

約1年前にFABLABなるものをネット知り,FABLAB北加賀屋を訪れました.しばらくして,ちょうど番頭募集があり,見習い期間を経て,今年の4月から番頭の1人になりました.普段は企業でメカ系エンジニアやっています.

 

私の個人用名刺には「ロボット大好きエンジニア」と書かせてもらています.ロボットやりたくて大学では機械工学を学び,ロボット研究会でキャプテンやっていました.ロボ研の頃は図面を描き,旋盤やボール盤を使って制作活動していましたので,ラボに置いてるレーザー加工機や3Dプリンタなどの装置を使うのはお手のものです.

 

現在ラボでは装置の使い方や機能を試しているところです.これから,動きの変わったロボットやからくりを試作したいと思っています.

14037742_1065181360214316_532573658_o_r

現在の机上

 

ロボットの作りやすい時代がやってきました

ロボットと言われるとどういうものをイメージされるでしょうか? ドラえもんのようなアニメや空想は置いておいて,現物のロボットです.

 

2足歩行で歩くHONDAのASIMO(P2と呼ばれた初代公開機は中学生の頃)でしょうか.最近ならば,ソフトバンクのPepperくんでしょうか.ルンバくんも「ロボット」掃除機と呼ばれます.

 

製品となっているような高性能ロボットは何十人ものエンジニアが設計しているんですが,個人が作れるようなロボットもあります.ロボットキットやラジコンを想像してもらうといいかと思います.モーター数個とセンサが載っているガシャガシャ動くもの.自分が欲しいと思った機能を持つロボットを,自分で構想して設計して作るためには,「お金」と「ある程度の知識」が掛かります.

 

しかし,ロボットを作りやすい時代になりました.設計に関しては個人利用できる3DCADで使いやすいものが出てきたり(最近のおすすめは断然Autodesk社のFusion360!),制御部としてArduinoが使えるようになったりしています.Arduinoの互換機なら1,000円程度で買えます.大学時代は安いマイコンと言えばPICマイコンでしたが,プログラムするためのライターが1万円もしたんですよ.

 

何より私のようなメカ屋さんにとっては,ロボットの構造や機構を作る加工装置が必要です.これまでは,手軽に使える場所が大学にしかありませんでした.大学卒業したら,単純機構の組み合わせで済ますか,すっごく手間のかかる手作業を頑張るか,高いお金払って外注してもらうしかなかったんです.しかし,FABLABを始めとするファブ施設が出来始め,身近な加工装置の使える場所ができました.「ある程度の知識」に関しても,この手のネット情報もずいぶん増えましたし,判らないことがあれば聞ける人材がFABLABにはうようよいます.

 

ロボットコンテストに行ってみませんか?

個人でロボットが作れるようになって,何のために作るのでしょう.どんなものが作れるんでしょうか.自作ロボットが気軽に見れる機会として,ロボットコンテスト(以下,ロボコン)があります.

 

ロボコンと言えばテレビでやってるやつ,を真っ先に思い浮かべられる方が多いのではないでしょうか.これは,NHKロボコンと呼ばれるもので,大学部門と高専部門があります.毎年NHKで放送していますので,チェックしてみてください.毎年,無理難題をアイディアで解決していく学生さんは本当にすごいです.

 

世界大会までやっているような大きな大会としては,ロボカップがあります.最初はサッカー大会でしたが,レスキュー部門や,家で働くロボットを想定したホーム部門が増えました.今年ドイツでやった世界大会は,来年は2017年7月に名古屋開催です.テレビではやっていませんので,チェックして現地に行きましょう.

 

もう1つ,ご紹介したいのが私が大学のときに参加していたレスキューロボットコンテスト.毎年約20チームの参加がある大きなロボコンです.阪神大震災をきっかけに,レスキューへの啓蒙活動や教育を目的に始まったコンテスト.災害地に救助を待っている人がいるけど二次災害の可能性があるので,ロボットを遠隔操作して助けに行く,というストーリー.毎年6月末頃に神戸と東京で予選,8月に神戸で本選があります.こちらもテレビ放送ありませんので見に行きましょう.入場料無料です.

レスキューロボットコンテスト

14101742_1065181486880970_1602154241_n

レスキューロボットコンテスト.2016年は8月初めに開催.

この記事が紹介される頃には終わったところですが,来年も同じ頃に開催予定です.

ロボコンに参加しよう

上で紹介したロボコン.見に行くのはおすすめなのですが,いきなり個人で参加しようとすると結構ハードルが高いです.基本的には高校〜大学の学生のチームで参加になります.最後に個人で参加できるような手軽なロボコンを紹介しようと思います.ロボットを買って,モーション(ロボットの動き)を作りこむだけで参加できるロボコンもあります.

 

20cmほどの人型のロボットを見たことがあるでしょうか? 10年ほど前に近藤科学がKHR-1というロボットキットを約10万円で出してから,他の会社も追随する形で広まりました.モータの数にも寄りますが,数万円から購入できます.

 

人型ロボット同士のバトル(壊すわけではないので相撲に近い)で有名なのがROBO-ONE.主に関東で開催されます.ROBO-ONE以外にもバトル系の人型ロボコンは幾つかあり,関西ではロボファイト姫路・ロボチャレンジがあります.

 

バトルではなく,救助活動をするのがヒト型レスキューロボットコンテスト.毎年,秋ごろに大阪電通大で開催されています.障害物を乗り越えてガレキを避けたら,要救助者を抱えて救助します.今年のヒト型レスコンは 2016年11月6日(日)に大阪電気通信大学で開催予定.選手の参加締め切りは10月21日(金).デビュー戦いかがでしょうか?

14089339_1065181490214303_269728352_n 写真はヒト型レスコンのFacebookより許可を得て掲載.要救助者を抱え上げたところ.

 

以上,ロボットづくりのすすめでした.

20 / 35« 先頭...10...1819202122...30...最後 »