HD301D1 Pi Projector 用 ケース部品

HD301D1 　　HD Pico Laser Projector ラズベリーパイ用のケース部品をTPU で3Dプリントしてみました。

このプロジェクタはラズベリーパイ用に販売されていますがHDMI入力ですので汎用に使えます。

KSYや秋月電子からも販売されていますが、アルミのシャーシにアクリルの簡易カバーが付いているだけで　側面の壁がありません。

ホコリが気になるのもそうですが屋外で使おうとするとやはり側面の壁はあったほうが良いだろうということで最近ハマっているTPU (熱可塑性ポリウレタン)で作ってみました。

これ印刷中に梁になっているところにサポート材を生成するのを忘れて　(3Dプリンタは梁構造の印刷が苦手)いたのですが　なんと20mmぐらいの梁をサポート材無しで印刷できてしまいました。
ABSフィラメントだとこうはいかない。

　　TPUすごい!

熱可塑性ポリウレタン 3D プリント

PolyFlex TPU 熱可塑性ポリウレタンフィラメントを使用した3D印刷を行ってみました。

今回はT42リングのキャップをプリントしてみました。
T42リングは、T42 カメラマウントアダプタで一眼レフカメラを望遠鏡に接続する目的で使用されることか多いのですが、以前作成したTリング内にコマコレクタレンズやフィルターを組み込んだ場合、Tリングをカメラに取り付けたままΦ42mm,ネジ部から取り外すとネジ潰れやホコリの侵入が気になっていました。



TPU　熱可塑性ポリウレタンは、

高い摩耗性
低温での柔軟性 (脆化温度は-70度!)
高い耐候性　耐オゾン製
薬品や耐油性もあります。　(試しにアセトンをかけてみましたが溶けだすことはありませんでした!!)

と優れた物質特性を持ちますが

唯一　熱に弱いですが　(水に浸したままレン・チンしてみましたが沸騰しても変形はしませんでいた。)

レンズキャップには十分です

折り曲げた際の復元力もよく　曲げてもほぼ元通りになりますし
引っ張っても　引きちぎれません。
イメージとしては　女性が髪をまとめる際の細いゴム(100均で売られている)
指が痛くなる位引っ張っても切れない輪ゴムの材質に似ています


このフィラメントは柔軟さを保ったまま高い寸法精度で印刷できますが、

印刷速度を落とさないとうまく印刷できない(時間コストアップ)のと、フィラメントそのものが高価なのですが つかえる素材ですね。

NanoVNA 保護ケース

VNAをご存知でしょうか?
vector network analyzerを略した呼び方で、すでにあちらこちらのサイトで取り上げられていますので詳細は割愛しますが、高周波回路、フィルタ、アンテナなどの自作や試作において強力なサポートツールになり得る測定器のことです。

これまでは高価なことから企業ならともかく個人やホビーストによる入手が困難でしたが、近年では電子デバイスの高機能高性能化か進み(モバイルフォンの恩恵)　非常に安価にしかも、そこそこの性能の製品がネット通販で入手できるようになりました。5k～6kJPY !!!!

試しに金属ケースの表記のある電磁ノイズ耐性のありそうな商品を入手しましたが、コストダウンなのか、ケース..特に側面が開放されている商品が多く、耐ノイズ性はともかく、側面からの導電性の異物混入による故障が懸念される構造です。

このためなにか金属ケースに格納することも考えたのですが、適当な金属ケースが手元になかったため急遽3Dプリンタでケースを作ってみました。

3Dプリンタによるケース自体は既にFree STLが公開されていて、今さら感がありますがいかがでしょう　笑


シェルは上下に分割されたモナカ構造で　材質はABSで 色はクリアとブラックのABSフィラメントが部品棚にありました。

うまくできたら頒布も考えています。

まずはファーストショットで引けや熱収縮によるキツさ下限や組み立て易さの様子を見てからですね。

スポーツ玩具:ちょい速 卓球マシン「あるぱか君Jr」台座オプション

「あるぱか君Jr」に対していろいろな要望が寄せられます。

すでに頒布済みなのですが、なるべく要望には応えたい..
3Dプリントの特徴を生かしてアップデートできないかと考えています。

要望中、最も多いのが射出点を変えたいというものです。

つまり高さを変えたり　置き場所を変えたいというものです。

...でたどり着いたのが　イレクターパイプの組み立てによる台座をいくつか用意することです。

幸いなことに　「あるぱか君Jr」は非常にコンパクト。

　頭の上に100球バケットはありますが、射出部は160×160×160にすっぽり収まりますし、重量も本体だけなら500g以下です。バケットに100球入れても2kg以下!(さすがABS樹脂)

ということで、
下の台座を工夫するとこの要望には比較的容易に応えることができるという結論に達しました。


とりあえずカメラ三脚に取り付けられないか試していますので今しばらくお待ちください。

また射出点変更に伴い　

操作メニューに、試射しながら微調整できるメニューを追加しています。

数か月前にプログラミングしたメニュー部分を見直していますが.....あちこち忘れてますね..　汗。

なんだこのプログラムは..誰が書いたんだ....などと喚きながら作業中..



..ということで

これからも「あるぱか君Jr」をよろしくお願いいたします。

スポーツ玩具:ちょい速 卓球マシン「あるぱか君Jr」供給部と球速測定

ご覧いただきありがとうございます。

卓球マシン本体「あるぱか君Jr」は、ソフトウェアアップデートを残しほぼ終了しましたので、オプション品をいくつかリリースする予定です。

1) 供給部
ホームセンターのパイプの両端にワンタッチ差し込みできる　ピンポン玉供給部を検討しています。
モーターとギヤボックスを組み込み最大1～2mぐらいの高さまでピンポン玉を送り届けるポンプみたいな感じです。
某大手通販の卓球用品を検索していたら「CKR卓球ト レーニングマシン用 卓球台取り付けネット、 専用拾球ネット 」など類似の商品があるみたいです。これを無加工で組み合わせて使える汎用的な構造にできたらいいなあと考えています。

たぶん玉拾いが格段に楽になります。　ちゃんとネットの範囲内に打ち返せれば..が前提ですが(笑)

2) 球速、ラケットスピード　測定器
気になる選手のスマッシュ速度を知りたい..そんな時に使えるスピードガンを作成中です。
Arduino + xバンドドップラレーダーを応用します。　
現在　ケースとアンテナを3D造形中です。　ファームウェアは速度がようやく表示できたぐらいで全然できていません。
こちらも要望があるようであれば頒布したいと考えています。

[[[ 最大限の注意 ]]]
xバンド　ドッブラレーダーは、(技術基準適合証明付き)の製品ですが　電波法上
屋内でしか使用できません　ご注意願います。

スポーツ玩具:ちょい速 卓球マシン「あるぱか君Jr」使い方情報:基本編

メニュー操作の説明動画です。
基本的な操作例です

P.S

先週からYahooオークションでの取り扱いを開始いたしましたが、わけありましていったんキャンセルしました。申し訳ありません。

現在次期ロットを制作中です。 (3Dプリンタ　不眠不休で頑張ってます)　今しばらくお待ちください。

スポーツ玩具:ちょい速 卓球マシン「あるぱか君Jr」メンテナンス情報

スポーツ玩具:ちょい速　卓球マシン「あるぱか君Jr」　のメンテナンス情報を公開いたします。

１)  ドライブホィール　/ドライブモーター編

ドライブホィールは定期的なメンテナンス点検が必要です。　ABS樹脂の特性上、衝撃や割れに強い素材ですので割れることはありませんが、打ち出しの衝撃でホィールラバーが磨滅していきます。

ホイールラバーが磨滅し表面が荒れてくると、射出時に滑りが発生し十分な球速が得られなくなります。こうなると交換が必要になります。

ホィールは消耗部品です。　

とはいえ　試作から現在まで　数万ショットを打ち出しているホィールはいまでも現役です。
意外と耐久性はあるといった感じですのでご安心を..

2) 上下　左右　首振り　サーボモーター編

サーボはまだ壊れていませんが、工業製品である以上いつかは..と思いますので一応交換手順を紹介しておきます。

造りたかったを「カタチ」に 3D プリント サービス

3Dプリンタによる　卓球マシンですが、メカ(樹脂パーツ)の形状は、ほぼ最終仕様になりました。
特にバレル(射出筒)の形状は、弾道の安定性、強度の観点ではほぼ最終形です。

ただ、ディスペンサーホィール　(玉送り機構)のギヤボックスであるタミヤ社製３速ギヤボックスの入手状況が変わればギヤボックスを別の仕様にすることによる形状変更はあり得るかもしれません。


先日　知人の樹脂加工業者さんに　3Dプリント製品群を見ていただきましたが、　彼曰く、
「バレル(射出筒)」の金型代は1000マン!!ぐらいとのことでした。　まあそうでしょうね..

しかもこのバレル形状は一回の型では抜けないとおっしゃっていました。
そのぐらい　金型による大量生産を無視した形状が作れてしまいます。

3Dプリントによる樹脂成型は、金型による大量・低コストな生産にはかないませんが、多少コスト高であっても少量・試作などであれば大きなアドバンテージがあることを再確認いたしました。

さて、3Dプリントでどの程度のメカが製造できるのか試すために始めた「ちょい速　卓球マシン」のプロジェクトですが、あとはソフトウェア改良だけが残ることになります(本来こちらが　Palm-Dreamsのメイン業務)

3Dプリント応用製品の次のお題は「どうしても作りたかったアレ」です。(笑)

スポーツ玩具:ちょい速 卓球マシン「あるぱか君Jr」 ヤフオク 取り扱い開始

スポーツ玩具:ちょい速　卓球マシン「あるぱか君Jr」　ですが
ヤフオク　での取り扱いを開始いたしました。

ヤフオク簡単決済が使えるなど、カード決済によるお買い求めができます。

もちろん従来同様、直接Palm-dreams.comへのお問い合わせや購入もできます。


さてここで　「ちょい速卓球マシン」　「あるぱか君」の特徴を説明したいと思います。


あるぱか君は３Dプリンタにより最適なバレル内径に造形することで、速い射出速度と安定した弾道を両立しています。


また、「あるぱか君」の　「パシュッ」という短く鋭い射出音も、ラケットによる打ち出しを模倣した結果です。


ピンポン玉の重さはたったの4gしかありませんので強力なモーターは必要ありません。最適化されたドライブホィールとバレルにより効率のよい射出が可能になります。

射出音と着点音の時間差と移動距離から計算すると100km/h以上出ていると思いますが、
　ただいま計測ツール　ドップラーレーダー　スピードガン　(室内球技専用)作成中です。

こちらももしかするとオプション販売するかもしれません。
腕や手首の振りの速度も計測できるはずです。


さて　「卓球マシン」自作派の皆さん向けに「あるぱか君Jr」のバレル(射出筒)だけほしいというチャレンジャーな方がいらっしゃいましたら　バレルとホィールの試作品を頒布できますよ。
数に限りがありますが格安　(数千円)でお譲りいたします。

状態としては、配線のネジ穴がなかったり　打ち出しインジケーター　(射出する際に　LEDをピカッと光らせています)の取り付け穴がなかったりしますが、　バレル内径とドライブホィールは、理論設計値118km/hの仕様のままです。

気になる方は service@palm-dreams.comへ
ｍａｉｌ以外のお問いあわせには対応しておりません。

ご了承をお願いいたします。　なお携帯メールは携帯電話側のスパムメール対策等で返信できない場合がございます。　PCメールにてお問い合わせをお願いいたします。　
　　

卓球マシン「あるぱか君Jr」量産中 そして サポート体制について

現在　量産中の　「ちょい速卓球マシン　あるぱか君Jr」ですが..

粛々と増殖中です。
(といっても3Dプリント製品なので少量生産ですが 笑)

お手元に届くまで今しばらくお待ちください。


さて販売開始にあたり、仕様は以前書きましたので(こちら)、サポート体制について書きたいと思います。

1消耗部品

1) 消耗部品(3D プリントABS材)
a) ドライブホィール　(初期購入時点で予備1枚標準添付)
b) ディスペンサーホィール　(送出機構)
c) バケットホィール(バケット内攪拌用)　(初期購入時点で予備1枚標準添付)


2) 消耗部品(市販品)
a) モーター(マブチモーター株)
b) ギヤボックス(株 田宮 )
c) サーボモーター


上記以外のパーツに関しては通常使用においてほとんど故障の心配はありません。
(ドライブホィールに関しては最高速打ち出しを多用するとどうしてもメンテナンスが必要になります。)


2.　3D プリント部品の保守部品供給につきまして
3Dプリント部品については、受注生産となりますが形状データがある限り部品を供給できますので安心です。(一般的な製造打ち切り後　xx年の概念がありません)　その都度最新の素材で印刷することが可能です。　また高機能な機能樹脂でのプリントも可能です。

3　消耗部品(市販品)
当方からも供給できますが、大手通販から直接購入するほうが経済的です。
この場合の交換はお客様自身で行ってください。

部品交換の方法につきましては動画を公開する予定(youtube)です。

プラモデルや模型工作の経験がある方ならできる交換作業です。
修理代が高くて修理をあきらめる..といった心配は不要です。


4 制御基板
こちらの故障に伴う交換は少し複雑です。
お客さまが電子工作(はんだ付け)　経験者であれば部品を供給いたします。

自信がないお客様はPalm-Dreamsによる交換サービスをご利用ください。


5 ソフトウェアアップデート
新機能の追加やバグ対策などソフトウェアは都度更新されます。

本製品は　Arduino Unoという 標準コントローラによる制御を行っています。
このためソフトウェア更新は、お客様のPC Windows/ MACに　Arduino IDE(開発環境ソフト)をインストールしていただく必要があります。

上記の作業はやや複雑です。　
自信がないお客様はPalm-Dreamsによるサービスをご利用ください。

3Dプリント 卓球マシン 「多球練習」と「チキータ レシーブ練習」 機能

先日から販売を開始した卓球マシンですが、「あるぱか君 Jr 」　といいます。今後ともよろしくお願いいたします。

添付の動画では、バケットから供給された40mm玉の打ち出しの動作を見ることができます。

。
バケットは今のところ　3種類あります,
a) 100球搭載用
b)30-40球
c)　お客様自作用)バケットキット(要望があればタライでも　笑)　これは送り出しギヤモーターと攪拌ホィールのキットになります。　バケット本体は付属しませんので　バケット本体への穴加工や取り付けはお客様自身が行うことになります。(55mm前後のホルソー)が必要になります

制御ソフトウェアには「チキータのレシーブ練習」と「多球練習」機能を追加しました。
中級者、エキスパート(上級者)メニューから呼び出せます。　

弾道を中心軸に回転するジャイロボールはできませんが、ナックル(無回転)からトップスピン、バックスピン、左、右スピンなど5度(本当はもっと細かく設定できますが)単位で指定できます。　ただし理論値で本当に精度良く出せているかわかりません(角度120度間隔の三角錐のベクトル演算をしているだけです)


多球練習モードの打ち出し間隔は動画30秒以降の「Middle Mode」 をご覧ください。


また単純に短い間隔で打ち出しているだけではなく方向と上下方向を変えつつ、方向が確定してから打ち出しているところに注目してください。

多球練習についてはyoutubeによる参考動画を本文下部に張り付けました。　興味があればご覧ください。この動画のプレゼンで語られている　「生きた球による多球練習」が、「あるぱか君Jr」でも可能になると思われます。

「チキータのレシーブ練習モード」については、練習の際の球出しをする選手の手首のケガや故障低減に役立つと思われます。 　チキータを連続して球出しするには手首の負担が大きくなります。







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多球練習ってなに?

3Dプリント 卓球マシン 壱号機 その④ 撃ってみたよ

選手目線の配球動画を撮りましたので公開します。

打ち出し高さは、中学生の肘の高さに合わせています。

最初は30%球速のストレート

途中から　右回転のスピンボール　選手目線では中央付近のコートにやや左側に曲がりながら飛んできて着点後左側に向かって飛んでいきます。(この時のスピン強度は30%)
後半の数発は左右に速度70%で打ち出しています。

今度全速100%球速と１００%スピン( カット球)を撮影してきます。


現在の課題は、ネットにかかる場合があるので打ち出し角度を見直します。

3Dプリント 卓球マシン 壱号機 その③

ついに完成しました!

この卓球マシンの主な使用方法は、レシーブの練習..特に苦手な球種、コース、スピンボールを何度でも正確に再現できますから、ターゲットの球種を絞って攻略方法を考えるツールになると思います。

もちろん球速を抑えた、ふんわり浮いた玉も出すことができますので、選手の練習に柔軟に対応可能です。


すでに市販されている2万以下のモデルでは、左右の配球は可能ですが単調な間隔と
緩い球速のため限られた使用方法しかできないと考えました。

本機は、最大打ち出し速度は理論値(100km/h以上)で動体視力と反射神経が試されます。　

動画では伝えきれないとは考えていますが、先日体育館で動画を撮影しましたので近いうちに選手目線での動画を公開したいと思います。


さて，ここで本機の特徴である「シーケンス動作」について説明を加えたいと思います。

本機は、打ち出し間隔、打ち出し速度、　スピンの有無　スピン時のスピン強度とスピン角度
左右打ち出し角度、上下(チルト)角度を、1ステップとして１６ステップをプログラムし、これを順番に実行します。これをシーケンス動作といいます。

これをどのように使うかというと、

例えば　左コートにふわっと浮いたカットボール(スピン)を放り、０．５秒後に右コートに　球速100%で直球を打つ..　つまり実戦における厳しい状況のシミュレーション(再現する)ができます。



販売価格等は近日お知らせいたします。

基本機能

1) 最大打ち出し速度(設計値理論値)　33m/秒　118km/h
2) 最小打ち出し間隔0.3秒　(実測値)
3) 左右打ち出し角　　±30度(左端から右端まで60度)　
4)上下方向 ±20度　(上端から下端まで40度)　
5) 速度指定　0%(停止)-100%(全速)
6) スピン(カット球)　0%(]スピン無し)　100%スピン　スピン角度は　打ち出し進行方向に時計回りに角度を指定可能　(時計0時位置が0度)
例　0度=トップスピン  180度　バックスピン

7) 動作モード　
ビギナー、ミドル、エキスパート、マニュアル(ユーザープログラム)
16ステップのシーケンス動作が可能

8) 人検出センサーによる自動スタート(オプション)
卓球台の前に立つと自動開始

9) 搭載玉数　未定　(24-100球)　搭載バケットオプションにより変わります。
また自動供給機リリース予定(オプション)


10) 電源　直流12V 消費電力　約25W
カーバッテリ　40Ah における連続稼働時間　10時間以上(理論値)

3Dプリント 制御ボックス

卓球マシンに使用する予定のArduinoですが、表示(LCD)とスイッチが一体になった拡張ボード(Arduinoではシールドと呼びます)の使用できる汎用のボックスを造形しました。

中に10mmほどの高さの空間を確保してありサンハヤトの70x50mmの穴あきベーク基板を組み込めるようにようになっています。

ここにオリジナルの基板を実装すれば、いろいろな応用がききますよね。


もちろんいま作っている卓球マシンにも使用する予定です。

また、サンハヤトの汎用基板サイズに合わせたボックスを何種類か考えていますので気になる方はチェックしてみてください。

3Dプリント 卓球マシン 壱号機 その②

なかなか進まない一号機ですが、首振り機構を追加しました。

目的は、カット玉の小競り合いの後のスマッシュを想定して、相手コートの左右どちらかにスピンカット玉を山なり(打ち出し角を水平より上向きに遅いスピードで送ったらその0.5秒後に、
早いドライブ玉を相手の反対コートに入れる..

文章で書くとややこしいので　後で動画をアップしますね..


ということで、その首振り機構ですが、サーボモーターを使用しました。
理由は方向角、仰角ともに角度の再現性が望めることですが、　機構が複雑になり故障が増えるかもしれませんね。

ただ最近ではサーボモーターも価格がこなれてきて入手も簡単(Amazonで買えます)
壊れたら交換すればいいのではないかと割り切りました。

上部に100球ほどのストック  一個4gですから　合計400gを頭にのせて首を振るので回転軸には玉軸受で支え小さなサーボモーター左右の振りを可能にしました。
ただしチルト(上下)方向は、　速い打ち出し速度のためにモーターが３個がバレルの先端についているのでかなりバランスが悪く、小さなサーボモーターで上下は無理でした。　ここのサーボは少し大きめのサーボと交換して解決です。

あとはソフトを手直しして完成です。　あともう少し..

首振りの様子はこちらから

3Dプリント 卓球マシン 壱号機 その①

ようやく3D形状stlデータが上がりました。

毎回くっついてないところがないか心配になります。

時間をかけた造形物が見た目はくっついているように見えて3dデータ通り別部品になっていて(コレはコレですごい精度!)ポロッと取れてしまう..てことを何度か経験すると学習というかトラウマになりますね。

そのガッカリ感は精神的ダメージが大きい..

..でも世の中には、便利な瞬間接着剤があり、そしてプラリペアという優れものもあります。
そしてこの接着剤はABSと超相性がよいのてす。

これに何度救われたことか..

ところでこんな複雑な形状は、精度を保ったまま3Dプリントできるのか....?

3Dプリント 卓球マシン 初号機 その②

一号機の機構がようやく決まりました。


機構が決まっても実際に動かしてみるといろいろ問題点も出てくるあたりは、世にある製品と何ら変わるところはありません。

こんな単純なメカでも、ここに至るまでに三回ほど打ち出し部を試作しています。

下記画像は、初号機の基本性能を確認するためのものですが、モーターのトルク特性から打ち出し速度90km/hの仕様で各寸法を決めました。

実際は　打ち出しの時にドライブホイールの滑り損失からそんなには出ないだろうな..と考えていましたがどれぐらい低下するかは実際に作ってみないとわかりませんからね。

さて取得できたデータから一号機のスペックを決めていよいよ組み立てです。

3Dプリント 卓球マシン 初号機 その①

3DプリントのABS成型の精度というか熱収縮の補正方法が掴めたので、ある程度メカっぽいのを..

ということで　卓球マシンを作ってみました。　

初号機の仕様は打ち出し速度90km/h以上 スピンは全方向。首振り機構はなし。
でも意外と早い速度で強力スピンをかけられることは確認しました。
コントローラは　Arduino + サーボ　+ DCモータ..

スピードガン計測では、今のところ打ち出し後約2.5m飛んだところで55～65km/hでばらつきます。
初号機の構成ではこれ以上の球速が望めなさそうなのでただいま一号機を試作中..

目標は100km/h以上。試した感じでは打ち出しモーターは大きければよいってものでもないみたいですね。特にピンポン玉の表面の汚れの影響大..　スリップしちゃいます。

もう少しで一号機が完成します。
こちらは　首振り　(上下、左右) 付きです。

初号機の動画はこちら