慶應 XDesign 留學日誌

 
最近累積了一些 123Design的教材想整理一下，並提供給有興趣的朋友參考。123Design是一個PC、MAC跨平台的免費簡易設計建模軟體，適合沒有建模經驗的初學者人使用，並建構簡單模型供3D列印製作。因為它算是把常用的專業建模功能以較簡易的架構呈現的工具，因此界面簡易和學習過程短，但相對地它也會有其限制，不過對製作3D列印作品巳算夠用。請至 Autodesk 官網下載。它也有 APP版，這邊指的是電腦用版本。

這個工房就位在Z館一樓由另一個研究室負責維護，但裡面有不少數位製造設備，包括機器手臂、雷切機以及Roland中型CNC，因此這次池田研舉辦這個講習，讓我們未來也能使用裡面的機具。裡面最夢幻的應該就是上圖這台KUKA的KR16型工業用六軸機器手臂，造價達數百萬，不過它必須要有執照才能使用，能夠使用Grasshopper的PLR外掛來操作。

機器手臂為什麼夢幻是因為它具有極大的工作範圍，如果配合可動平台，範圍遠超過大部分3軸式的3D列印機或CNC，而且它的前端可以加裝各種加工機具，如上下圖的銑刀或鋸片，甚至擠出頭。其實第一個我會想到的用機器手臂來製作的就是木製的自行車骨架，因為它夠大，又能刻出3D造型，是其他機具無法達成的。

因為研究室裡正好有兩個院生都需要做機器手臂控制的解決方案，突然想起以前看過的一篇 ACADIA 2011的論文裡有類似的裝置， A Five-Axis Robotic Motion Controller For Designers，作者就是Firefly的開發者 Andrew Payne (當時在哈佛)，原裝置如下圖是以金屬板材製成，於是想試試做個簡單版的。

 
目前在日本巳有9個Fablab，東北仙台Fablab算是相當早成立的一個，也是最北邊的一個，是在311震災後接受仙台市政府資金所成立的，位置就在離仙台駅不遠的大樓，同時它另有一個FLAT的名字，意味著製造者和使用者之間的平等。官網製作得相當完整，連結：http://fablabsendai-flat.com。

 
這台是研究室新進的FDM列印機，以目前FDM的開放源發展程度，我想這應該會是工業級FDM的末代機種，畢竟這台要價約60萬台幣左右，雖然列印品質及妥善度比一般Reprap好很多。其實台灣也很多學校都有買這台，它的特色是支撐材跟成型材是分開的，成型尺寸不小，高度可到17CM左右。

下面是安裝好後進行測試列印的過程，把同一個戒指檔案以不同方向放置列印的測試，茶色部分是支撐材，可以看到這台機器支撐材用得很大方。這台材料費不便宜，支撐跟成型材兩匣加起來要日幣10萬。

 
這是在慶應大學SFC校區的圖書館一樓大廳的櫥窗旁設立了一個數位製造區，共有六台3D列印機、一台3D掃瞄儀、兩台數位縫紉機供所有學生自由免費使用。這是由XDesign 協助的一項數位製造推廣計劃，讓非相關專業的學生也能使用，讓這些機具都變成學習普及用途。
   
最早進駐的是這六台CUBE，雖說有點像玩具，但還算是是相當穩定可靠的機器，多彩外殻的親和力也讓許多學生更樂於了解和使用它們。

 
這次全研究室參訪了在浜松市的Roland DG公司，或許不少人知道Roland有生產電子音樂產品，如鍵盤或合成器之類的，但DG這家子公司則是專門生產數位加工機以及大型工業用出圖機，Modela這種小型CNC就是他們的得意之作。
 
這次參訪的重點是 DG他們特有的全電子化的組裝工作站，由於DG生產許多精密工業用機種，但出貨數量又不到可以設立生產線的程度，而這些機種都相當複雜，因此必須採取有彈性的人工組裝方式，可以隨時切換組裝不同產品。

 
其實第一天就想來拜訪FabLab Seoul，但一直沒有聯絡上，趁最後一天自由活動，我們決定突擊訪問。FabLab Seoul位在一個很類似早期光華商場的地方....,以這種季節，我想多少有點高處不勝寒吧。
 
下圖是它們所在建築的外觀，很像是在既有建築延伸出來的結構體，在高度現代化的Seoul算是有點不太搭軋。

  
123D Circuit 是Autodesk 一個Arduino 模擬器及燒製電路板的服務，對於手上還缺乏電子材料的初學者可以用來做簡單的學習，因為它內建了許多元件。想使用Circuit 請先上123D網站註冊帳號，註冊後就可以得上圖這樣的管理介面，在右側可以開啟新檔(New breadboard)來進行編輯。LED Blink太簡單，這次是用按鍵來控制 LED 的閃爍，實際組裝案例如下圖，需要一個LED、10K電阻以及一個按鍵開關，組裝案例請參考。