月別アーカイブ: 2014年9月

#1 9/30 Bio Mimetic Design Idea Generation, Basics of Mesh Editiing

Teacher: Hiroya Tanaka
3D & Grasshopper Master: Jianyou Lee

Commentator:
Konomi
Asano
Kiba

Assistants:  
Takumi Moriya :  Programming Teacher
Chihiro Fukai  :   ArchiFAB Teacher
Kyoko Fukuda :  Material Teacher
Takayo Ayata :    Design Teacher

Roles:
Web Management
掃除をするように怒る
機材の使い方、ツールの使い方を教える

Students:
Sora
Adachi
Wakasugi
Ohba
Miyu
Satoken
Gaku

 

用意するもの:  SketchBook, Challenge Mind

 

今回のIntro to CodeLabの目標
「自然物や生物からヒントを得て、デジタルファブリケーションの造形的・機能的可能性を拡げる」
ヒントは自然物・生物にある  (“BioMimetic 生物模倣 Design”)

デザインと自然:
ヘッケルの本, 古生物の本

デジタルファブリケーション=マテリアル×高度な3Dデータ処理(モデリング)
Material Science (材料の科学的分析) + Computer Science (データ処理)
従来の工業製品のつくりかたから脱していく方向性を考える
モダンデザイン=シンプル(引き算)の美学とは逆方向に走ってみる

・形態的複雑性
・機能的統合性(しわ、脳のしわ、 吸水性、吸音性、など)
・柔らかいもの、動くもの

カタチとマテリアルに複数の機能が統合されている状態

Biology to Design,  Design to Biology
http://inulab.com/wp-content/uploads/2014/08/3d-printed-hermit-crab-shells-architecture-aki-inomata6.jpg
生物学から工学への技術移転

平田問題

https://www.google.co.jp/search?q=neri+oxman&biw=931&bih=606&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=G2wqVJ-tKYaZ8QWK2oBA&ved=0CAYQ_AUoAQ#facrc=_&imgdii=_&imgrc=YsEsobquc0WGiM%253A%3BboCJLu04D-UEcM%3Bhttps%253A%252F%252Fwww.partsnap.com%252Fwp-content%252Fuploads%252F2012%252F08%252F3D-printing-art-by-neri-oxman-mit-media-lab_3.jpg%3Bhttps%253A%252F%252Fwww.partsnap.com%252F3d-printing-art-by-neri-oxman%252F%3B1200%3B900

「拡張マテリアル」 例:素材(フィラメント)からつくる3Dプリンティング、導電線入りフィラメント
「拡張モデリング」 例:Grasshopper、 Food for Rhino

山形大学古川研究室
Rupert Soar (3Dプリンタでアリ塚)

CRAFTED BY NATURE (Neri Oxman)
http://www.materialecology.com/
http://www.materialecology.com/projects

http://lakatosdavid.hu/?p=351
http://lakatosdavid.hu/?p=382

(Prior Year)

Nature and Coding 

THe Nature of Code

Algorithmic Beauty of Plants

Algorithmic Beauty of Seashells

http://algorithmicbotany.org/papers/shells.sig92.pdf

MathMod

Nature and Code and Fabrication

Neri Oxman

Amit Zoran

Rupert Soar

Craft and Materials

Kenji Toki

Crafted by Nature

 

#1  9/30      Bio Mimetic Design Idea Generation,  Basics of Mesh Editiing (Hitoshi)

3D Scanning
MDX-20 Scanning
Mesh Mixer
MeshLab
Sculptris (Hitoshi)
Metasequoia
MineCraft
MindDesk
Cubify Sculpt
Autodesk
Spark

来週までの課題: 合宿のフィールドワークでとったスキャンデータ(民宿でとった田中研のデータは除く)を、創造的に変形、アレンジして、3Dプリント(ARM, Fab Space Cube, Replicator, Scoovo)してください。サイズは小さくても構いません。

 

#2  10/7      Bio-Mimetic Design

– 関連情報をFBにポストする(全員)
– 職人の定義(道具からつくること)
– Biomemetic Design * Computational Design * Material Fabrication

サーフェスとレイヤー
1. 生物の表面には意味がある。

ハスの葉: 撥水
サメのうろこ: 水の抵抗を避ける
人の皮膚と毛: ?

これらはマテリアル*ファブリケーションで擬似的に真似られる。

2. 生物の表面はレイヤーである。
植物: いくつかの層になっている。
生物: いくつかの層になっている。
建築: いくつかの層になっている。参考文献
RC造は3層構成- 構造材+ 断熱材+ 防水仕上げ材
木造は9層構成:  外装材(美観)+ 通気胴縁(結露防止)+ 防水紙 (防水)+ 野地板 (平滑度確保) + 断熱材 (室温調整) + 構造用合板 (地震と台風への対応)+ 構造の軸組 (重力への抵抗)+ 屋内胴縁 (壁内通気)+ 内装材 (内装美観)

課題:
(1) 生物・自然物のモチーフを採取する(持ってこられるもの)
(2) テクスチャーをより詳細にDigital SCANする
(3) サーフェイス、レイヤーのもっている機能を分析して図解してくる(手書きでOK)
(4) VoxCADをインストールしてくる。

Computational Design Software

Grasshopper

Rhino Plugins

VoxCAD

Processing

FEM

 

#3  10/14    Material Process
Original Filament
Solidoodle

#4  10/21    Instrumentation

#5  10/28    SoftRobotics

#6  11/4      Scanning

#7  11/11   Kinetic Strucutures, Folding Structures, Dynamics, Hinge Construction, Mechanics

#8  11/18  (ORF)

#9 11/25     (ORF)

#10  12/2

#11  12/9

#12  12/16

#13  1/13

#14  1/20

#15 1/27 (Final Presentation)

講義資料
3D scan data

 

handy 3D scanner 一覧

・Sense(田中研1台所有)
index

pc接続タイプのハンディスキャナ
小さいものを撮るには粗いものの人などを撮影するには十分である
GPUが足りなくても形状だけはスキャンできる場合あり
撮影可能範囲:0.2m~3m

tech specs
http://cubify.com/en/Products/SenseTechSpecs

soft wareSence

使い方https://fab.sfc.keio.ac.jp/lab/?p=3730

・iSence(田中研1台所有)
isense_features_upgradeipad_b

iPad装着型3D Scanner(田中研所有はiPad Air専用)
基本的にはSenseと同じである
撮影可能範囲:0.2m~3m

tech specs
http://cubify.com/en/Products/iSenseTechSpecs

・kinect / extion
Kinect

PC接続タイプの3Dスキャナ電源が必要なのがKinect
電源が要らないのがextion

software : Skanectなどhttp://skanect.occipital.com/

artec studioを使えば複数のスキャンデータの合成やデータの修正などが細かくできる。

・123D Catch

123d-catch-logo

PC、iPhone、iPadなどで使える3D スキャナ複数枚の写真から3Dデータを作成できる。

http://www.123dapp.com/catch

 

3D Printer L (Delta型)(未完)

研究室にはたくさんのデルタ型プリンタがあります。それぞれサイズや機能が異なりますが、ここではRepetier HOSTを用いた基本的な操作について記述します。

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1.Arduino Softwareのダウンロード

多くのDelta型プリンタはArduinoで制御されています。後述する原点調整のため、Arduino Softwareを準備しましょう。http://arduino.cc/ より、自分のOSに応じたソフトウェアをダウンロードしてください。

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2.RAMBoドライバーの設定

ここではwindows7でのインストール方法を説明します。

RAMBoというArduino互換基盤が多くのデルタ型プリンタで使われています。RAMBoのドライバは接続しても自動的にインストールされないので、http://reprap.org/wiki/Rambo よりダウンロードして下さい。

07_デバイスドライバー

RAMBoを搭載したArduinoとPCを接続すると、自動的にUSBドライバーのインストールが始まりますが、多くの場合失敗してしまいます。この場合、手動でドライバーを設定してあげる必要があります。

コントロールパネル →  デバイスとプリンター → デバイスマネージャ からRAMBoを探します。右クリックでプロパティを開き「ドライバー」タブから「ドライバーの更新」をクリックしてください。

08_ドライバーの更新

09_コンピュータを参照して..

上の画面になったら、「コンピュータを参照してドライバーソフトウェアを検索します」を選び、最初にダウンロードしたRAMBoのUSBドライバーを選択してください。この際zipファイルだとうまく選択できません。

なお、windows8から動かす場合は http://mag.switch-science.com/2013/02/05/use_uno_on_win8/ を参考にしてください。

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3D Printer XL (ArchiFAB)

建築用3DプリンタArchiFABの使い方。

  1. Arduino Softwareのインストール
  2. Curaのインストール、初期設定
  3. 調整(Cura)
  4. 調整(Firmware)
  5. 出力

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1.Arduino Softwareのインストール

ArchiFABはArduino MEGAで制御されています。
後述する原点調整のため、Arduino Softwareを準備しましょう。

http://arduino.cc/ より、自分のOSに応じたソフトウェアをダウンロードしてください。
(RAMBoというArduino互換基盤が多くのデルタ型プリンタで使われています。
RAMBoのドライバは接続しても自動的にインストールされないので、
必要であればhttp://reprap.org/wiki/Rambo よりダウンロードしておきましょう。)

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2.Curaのインストール、初期設定

ArchiFABに専用のCAMは無く、Curaというソフトウェアを通じて操作します。http://software.ultimaker.com/ よりダウンロードし、適当な場所に解凍して起動してください。

02_機種選択_trim

初回起動時のみ機材の選択を求められますが、ここではotherを選択して各パラメータを設定していきます(後に変更できます)。

03_機種設定_trim

  • Machine Name – ArchiFAB など(何でも良い)
  • Machine width(mm) – 1300
  • Machine depth(mm) – 1300
  • Machine height(mm) – 510
  • Nozzle size(mm) – 1.5
  • Heated bed – チェック無
  • Bed center is 0,0,0(RoStock) – チェック有

初期設定が終わると、次のような画面が開きます。

04_印刷画面

画面上部のメニュー Machine → Machine settings から、さらに細かい設定をしていきます。先ほどの初期設定と重複する部分もありますが、こちらでの設定が最終的に反映されます。

05_Machine_settings

  • E-Steps per 1mm filament : 0
  • Maximum width(mm) – 1300
  • Maximum depth(mm) – 1300
  • Maximum height(mm) – 510
  • Extruder count – 1
  • Heated bed – チェック無
  • Machine center 0,0 – チェック有
  • Build area shape – Circular
  • GCode Flavor – RepRap (Marlin/Sprinter)
  • Printer head size – すべて0
  • Serial port – AUTO
  • Baudrate – 25000 

最後に、ArchiFAB用のProfileを読み込みます。File → Open Profile からArchiFAB_Profile内の「CuraProfile_ArchiFAB_BulldogExtruder.ini」を読み込んでください。

これで、初期設定は完了です!

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3.調整(Cura)

出力前にエクストルーダーの設定を変えていきます。2914/9/9時点で成功率の高いパラメータ(初期値から変更した部分)を以下に示しますが、これらはあくまで参考値だと考えてください。

Basic
・Layer height:0.5[mm]
・Print speed:7〜8[mm/s]
・Printing temperature:220〜230[°C]
・Flow:80[%]

Advanced
・Bottom layer speed:5[mm/s]

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4.調整(Firmware)

上記の調整でもうまくいかない場合、Firmwareを更新して調整を行います。

Marlinを解凍後、中に入っている「Marlin.ino」というArduinoのスケッチを開いてください。マイコンボードは「Arduino Mega 2560 or Mega ADK」、シリアルポートはArchiFABと接続したのち適切なものを選択してください。

06.Marlin_config

「Configuration.h」タブを選んでください。プログラム中盤の 「#define MANUAL_Z_HOME_POS (数値)」の数値の部分が、ArchiFAB本体上部に取り付けられているLimit Switchと 底盤との距離となり、原点の位置を調節するためにこの値を変更します(大体0.5mm刻みで微調整すると良い)。

数値を変えた後、左上の書き込みボタン(矢印)を選択するとFirmwareを上書きします。ただしこの時、CuraでのArchiFABとの接続を一度解除する必要があります。

Firmwareの書き込みが成功すると、「マイコンボードへの書き込みが完了しました。」というコメントが現れるので、数値の再設定と実行を繰り返して、適正値を探していきます(※この設定がうまくできないと、一層目が上手く底面につきません)。

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5.出力

設定が終わったら出力します。

ロールパネルを表示するため、File → Preferences を選択し、 Printing window typeを「Pronterface UI」に設定します(初期設定は「Basic」)。

10_Preference

PCとArchiFABをUSBケーブルで繋いで認識に成功すると、Curaのビューモニターのアイコンが変化して左上に「Print with USB」が現れるのでクリックします。

11_PrintWithUSB

すると、コントロールパネルが表示されます。

20140909_194858

Serial Portの設定がAUTOであれば自動でポートを認識し、しばらくするとPrintが押せるようになります。左下のホームボタンを押して原点まで戻してからPrintを始めましょう。