初めての3Dプリンター!!テオ・ヤンセン機構による動く模型(#面白ければ3Dプリント無料)

   

はじめまして。Takと申します。

東京から埼玉県の大学に通っているしがない大学生です。電気・電子系について学んでいるので機械系の知識はあまりありません。 ロボット系の部活に所属しておりました。

4年は原則的に引退というのが私の考えなので自分の中では部活を引退していますが、何だかんだで顔を見せています(笑) 他には趣味で木工加工によって市販のドリルスタンド以上ボール盤以下の垂直加工が出来るドリルスタンドを製作したり小さな回路を作ったりプラモデルを作ったりしています。

が、最近はプラモデル含めて年に数回なので果たして作っているか作っていないのかよく分かりません!

そんなものづくりに久しく触れなくなったマンネリな自分を打破すべく、新たな製作開始!! この度、Tokyo Maker様のご協力により3Dプリンタで出力されたパーツを組み合わせた《テオ・ヤンセン機構による動く模型》を製作致しましたので、 初心者目線のレビューとして初めて3Dで出力した感想と組み立てた後の動作についての感想を書かせて頂きたいと思います。

色々振り返ると(私から見て)すごーく長い文章になってしまいましたので、時間がある時にじっくり読むことを推奨します。

完成品がこちらになります。

後述しますが依頼する脚部のセットの数を間違えたのでそのままでは自立出来ません。

モータ等を搭載すれば実際に歩行させることも可能ですが、

今回は試作も兼ねて何も搭載させずに脚だけ動かす方針で製作していきます。

https://fabcross.jp/interview/20150511_theo_jansen_01.html

https://fabcross.jp/interview/20150511_theo_jansen_01.html

では何故私がテオ・ヤンセン機構に拘って製作をしているのか。 その理由はテオ・ヤンセン機構の軌道の美しさ、1つの回転軸で脚部を動かしているという点が第一に挙げられます。この機構に惹かれたもう一つの点として、有志による二次製作物が多いことが挙げられます。

《テオ・ヤンセンが語る、3Dプリンタによって進化するビーストの可能性》

こちらのHPをご覧になると、テオ・ヤンセン氏はだいぶ前から3Dプリンタについて注目していること、ホーリーナンバーと呼ばれるリンクの長さの比率を公開して他のクリエイターによるストランドビーストの増殖を奨励していること、テオ・ヤンセン氏自身も3Dプリンタでストランドビーストを製作・販売を行っていることが分かると思われます。 《strandbeest evolution》

テオ・ヤンセン機構のオリジナルはテオ・ヤンセン氏のパイプで作られた《StrandBeest》(砂浜:Strandと生命体:Beestの造語である)です。このStrandBeestに使われているリンク機構を通称、テオ・ヤンセン機構と呼称します。 元々テオ・ヤンセン機構が日本で流行りを見せたのは数年前の話で、学研の《大人の科学シリーズ》から2,3点ほどテオ・ヤンセン機構を使ったおもちゃが販売されておりました。今現在はあまりテオ・ヤンセン機構について受動的に知る機会は多くないと思います。 私がこの機構を知り始めたのが当時流行だった頃の数年後ですので、情報のほとんどはGoogleやYouTubeを駆使して能動的に集めた記憶があります。 興味がある方は色々調べてみるときっと楽しめると思いますよ! では製作工程について説明していきたいと思います。

1.3Dモデル製作

 

3Dプリンタで出力を行うには3Dモデルが必要ですのでAutodeskの123D designというソフトを使用して製作を行いました。123D designはWindows、Mac問わず利用出来る上に初心者にも扱いやすい3Dソフトですので3Dモデルを初めて製作する方に是非ともおすすめしたい一品です。 %e3%82%b9%e3%82%af%e3%83%aa%e3%83%bc%e3%83%b3%e3%82%b7%e3%83%a7%e3%83%83%e3%83%88-2016-12-11-22-20-07   このような形でモデルを製作しました。テオ・ヤンセン機構はリンクの長さが肝なのでここの部分をしっかりと考える必要があります。ホーリーナンバーと呼ばれるテオ・ヤンセン氏が提唱した機構のリンクの長さと、以下のサイトに記されているhtml5のcanvasファイルのソースを改変したものを参考に3Dモデルの寸法を決定しました。

《テオ・ヤンセン機構をHTML5 Canvasでアニメーションに》

あくまで私の場合ですが、平面的なパーツであれば上記の図のように2Dで描写してからExtrudeを行った方がよりスムーズに3Dモデルの作成が行えましたので、3Dからモデルを製作するのが苦手な方はこの手法もお試しください。

He is first #3dmodelling @autodesk123d #123d !! and #3dprinting #3dprinter #3dprint #unindustrial

TOKYO – MAKER|東京メイカー|3Dプリンター屋さん(@tokyomaker)が投稿した写真 –

2Dで描写したパーツを3Dに起こしてそれっぽく組み合わせた図。 完成予想図を描くためにコピー&ペーストで脚を増やしています。

2. STLファイルを読み込む際の注意

製作した3DデータをSTLファイルに変換したところで、USBメモリにファイルを入れて意気揚々と突撃(の前に実は中野ブロードウェイに行く度に何度か下見に来ていました)したは良いものの、いきなり出力開始!という訳には行きませんでした。3Dプリントを行う際には複数モデルを過密に詰め込むのはよろしくないとのことです。 要約すると、 ・ABSの場合はモデルを詰め込み過ぎると樹脂が反るので上手く出力できない PLAでも詰め込みすぎはよろしくないかは聞けていないのですが、外部に依頼する場合において、モデルの詰め込みすぎはNGと考えた方がスムーズに進むと思います ・モデルは1個または数個に留めると良い(1つのSTLファイルに3,4パーツ程が限度目安?) %e3%82%b9%e3%82%af%e3%83%aa%e3%83%bc%e3%83%b3%e3%82%b7%e3%83%a7%e3%83%83%e3%83%88-2016-12-12-0-40-28 スマホケース等の小物を作る場合はそんなに多くのモデルを必要としないのでこの部分については問題ないと思います。 私のように複数のパーツを出力して組み合わせる方はここに留意して、STLファイルをあらかじめ分割しておくと良いでしょう。   3Dプリントが初めての場合は、データを出力する前に店長の中村さんに分からない点を色々と相談してみると良いと思います。 店長の中村さんが上述の部分について丁寧に解説してくれた他、ABSかPLAのどちらが適しているかもアドバイスをくれます。モデルの分割も行って下さいました。 STLファイルは変換ソフトにより3Dプリンタをどう動かして出力するかのコード(Gコードと呼ばれる、CNCフライス等の加工機にも使われているもの)に変換されますが、3Dプリンタ用の変換ソフトがいくつか存在しますので、自分でSTLファイルの検証を行いたい方はそちらをダウンロードして確認して下さい。

3.出力開始!

いよいよ出力開始です。手始めに車輪のような円形のパーツが2つ出力され始めましたのでどのように出力されているか観察。

%e3%82%b9%e3%82%af%e3%83%aa%e3%83%bc%e3%83%b3%e3%82%b7%e3%83%a7%e3%83%83%e3%83%88-2016-12-12-11-04-41

使用プリンタは《ダヴィンチ1.0》です。低価格の3Dプリンタの中では比較的安定している機体です。

これ撮ってる間、3Dプリンタが動いているからか周りにギャラリーが出来ていたのである意味羞恥との闘いでもありました(汗)

目立つのが好きな人はこの部分も楽しめるのではと思います!!

後半に続く!!!

 

 

 - 3D Print Sample

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