3Dプリンタでロボット作るよ #4 マニピュレータを 3Dプリンタで作ってみたよ

2024-03-15_第44回RoboSemi勉強会
https://robosemi.connpass.com/event/308897/
LT発表資料

実際に垂直多関節6軸(+グリッパー)のマニピュレーターを3Dプリンタで作ってみたという事例と、その設計をオープンソース（オープンハードウェア）化する試みを紹介します。

Transcript

1. 1 発表者 ━━━━━ @shiba_8ro 録画・スクショOK！ 2024-03-15 第44回ロボティクス勉強会 LT ３Ｄプリンタでロボット作るよ マニピュレータを 3Dプリンタで作ってみたよ # 4
2. ３Ｄプリンタでロボット作るよ ⇒ 作ってます、3Dデータ公開しています。 活動報告はツイッター (X)でやってます。連絡は DMが嬉しいです。 2 @shiba_8ro
3. ３Ｄプリンタでロボット作るよ ⇒ 作ってます、3Dデータ公開しています。 ⇒ 本格的にオープンハードウェア活動を開始しました。 <--New!! 3 Dynamixel MikataArm 6DOF Ver 2024.1(名城大学仕様)
4. Dynamixel MikataArm 4DOF 4 製品化 MikataArm 4DOF(2015年モデル) 某海外企業本社で勤務時に自主プロ的 に設計開始 ROBOTIS OpenMANIPULATOR-X もともとは2015年にDynamixel(ダイナミクセル) X430シリーズのリファレンスロボット、 そしてTurtlebot3搭載用マニピュレータとして設計開始。この時点で3Dプリンターで パーツを作るというコンセプトは出来ていた。
5. Dynamixel MikataArm 6DOF ビギニング 5 MikataArm 6DOF(2018年モデル) 4軸版がOpenMANIPULATORの製品化が決まったので、2017年に6軸版を設計 開始。オム▓ン、早稲田大学 尾形研究室を皮切りに、研究者向けにそれなりの数 を作って納品した。 https://ogata-lab.jp/ja/te chnology_ja/openrtm_d eeplearning_education_ material.html 「OpenRTM-aistを使った深層学習 器とロボティクスを同時に学ぶことの できる教材」 早稲田大学 尾形研究室
6. Dynamixel MikataArm 6DOF 塩漬け 6 MikataArm 6DOF(2019年モデル) 「3Dプリンターで作る」というコンセプト設定と実践ま では良かったが、オープンハードウェア (オープンソー ス)プロジェクトとして運営するまでには至らなかった。 理由は色々あるが、大きかったのは ・どこまでサポートすれば良いのか加減がわからな い、特に3Dプリンターで部品が作れるかの保証 ・どのプラットフォームを使えば良いのかわからない ・自分はSoftは出来ない(マニピュレータ自体は技術 的にはROS対応) ⇒ オープンソースなんもわからん(本音) ⇒ 2019年にGrabCADにデータと簡単なDiscription を投げて塩漬け https://grabcad.c om/library/mikat aarm-6dof-1
7. Dynamixel MikataArm 6DOF リバイバル① 7 202X年、時はAIブーム。 世界はALOHAに驚いた。 ALOHAは比較的ローコスト(日本でユニポス経由で買ってもx00万円台)でオープン ソース ⇒ だがしかし、簡単に入手できるものではないし、やり始めるとけっこう台数が 必要になってくる。
8. Dynamixel MikataArm 6DOF リバイバル② 8 ちょうどその頃、発表者は勤めていたサーボとかロボット作ってる外国企業を退職して、国産 3Dプリンターメーカーと国産フィラメントメーカーの手伝いをしていた。 ⇒ パズルのピースが揃ってるんじゃね？ CAD
9. Dynamixel MikataArm 6DOF リバイバル③ 9 ちょうどその頃、名城大学ロボットシステムデザイン研究室では学生さんが2019年版の MiaktaArm6DOFをDIYして卒研に使っていた。 ⇒ 新しいバージョンのフレーム買ってくれませんか？ ⇒ 大原先生『いいですよ！』 ⇒ デザインをリニューアルしてOnShapeで公開！！ https://cad.onshape.com/document s/773581e0ea20b32f4af13458/w/f9 b4c7c9681e07f4135e6278/e/91116 2e7927adf744d00217a?renderMod e=0&uiState=65f4351144e5460276 407d9a
10. Dynamixel MikataArm 6DOF リバイバル④ 10 Dynamixel MikataArm 6DOF Ver 2024.1(名城大学仕様) 老男若女、ロボカップ、ワールドロボットサミットから卒論、修論まで。 いっぱい作れば実機でのデータセット取得が捗るぞ！
11. みんなも３Ｄプリンタでロボット作ろう！ 11 オープンソース化に際して悩みの一つであった「データをDLした人がちゃんと作れるのか？」 は、3Dプリンタ用のモデル付き造形ファイルで解消、、、できるはず。 3Dプリンタ機種と材料の種類を指定すれば再現できる。←検証済
12. 今後 12 ToDo ・諸事情あって設計が最新版ではないので、FIXさせる -->3月中 ・BOMの公開 → 4月初旬 ・.3mfファイルの公開 → 4月以降随時 ・URDF、SDFの公開 → ？？？ ・実際に作ったり使ってくれる人を増やす。 ・（GrabCADにも一応アップしとく） Issue ・OnShape固有の、OSライセンスがよくわからん問題はどうする？ ・ソフトウェアまったくわからん ・URDF、SDFのチェック用にUbuntu/ROS環境セットアップしないといかん？ ・ソフトウェアリソースの集約と共同開発は、Githubでやるのが無難だが、どのようにリポジトリ を立てる？管理は？ ソフトウェアとOSS運用に関して、協力者やメンターを募集しています！ コンタクトはツイッター（X）のDMで！ その代わり、ハードは任せてください！ @shiba_8ro
13. 終 制作・著作 ━━━━━ @shiba_8ro 13 3Dプリンタ(AM)とその上流・下流の業界動向のお話を 考えています。もし出来れば、ゲスト発表スライドを差し込 みます。 ３Ｄプリンタでロボット作るよ 業界動向を調べてみた。 (ゲストあり？) # 5 次回予告
14. 質疑応答 ◆2024-03-15 第44回ロボティクス勉強会 LT発表後の質疑応答。 回答者は著者。質問と回答の内容は著者の判断で改変・縮減している。 Q1. 自分もオープンハードウェアをやっていますが、今はGithubとGrabCADで公開している。OnShapeの名は初めて聞きました、 使い勝手は、たとえばFusion360やSolidWorksにくらべてどうですか？ A1. SolidWorks経験者であればサクッと使えると聞いています。Solidworksの設立者がSWからスピンアウトしてOnShapeを作り ました。 Q2. オープンハードウェアというと、3Dデータが置いてあってあとはDLした人が自力で3Dプリンターで頑張ってというイメージが強 いので、3Dプリントの結果まで担保したいという発想は新鮮に思えました。 A2. 経験上、信頼できる3Dプリンター機種と材料の種類を揃えれば、3Dプリントに再現性があることがわかりました。最近は点群 データのSTLが編集できるソフトも出てきましたが、多くのCADでは編集が出来ないため、私は編集可能な形式で公開する方針で す。 14