AbudoriLab.

自律ロボットで誰でも遊べるよう試行錯誤するブログです。

Fusion360でロボット設計 入門編(前半) ~インストールと環境設定~

AbudoriLabです。

ロボット製作は、まず図面を描くことから始まります。

図面は紙に描く方法もありますが、紛失のリスクや作り直しの手間などのデメリットがあるため、基本的にはPCを使って描く方法がオススメです。

 

このシリーズでは、PCで図面を描く方法についてまとめていきます。
この入門編(前半)では、CADソフトの一つであるFusion360のインストールと環境設定方法についてまとめます。

CADを利用するメリット

モノづくりでは「どんな困りごとがあり、それを解決するにはどういったものを作ればよいのか」を検討し、作るものが決まれば図面に描き下ろし、何度もプロトタイプを製作して完成品を作り上げます。

このとき、一昔前のやり方では無駄が多くありました。

紙で図面を描くことが主流だった時代、線や文字を書き直す際に消しゴムや修正液を用いたり、終いには図面を1から作り直していました。

また、組み上げてみると部品同士が干渉していたり、ネジ穴がずれていて組み立てられないといった、丁寧に図面を確認していれば回避できた凡ミスによって何度もプロトタイプを作ってしまいコストや時間を無駄にしていました。

CADを用いるとそれらの無駄を回避できます。

  • 図面の修正が簡単
  • 実物に近い状態で構造を直感的に確認可能
  • 組み立て前にパーツ同士の干渉を簡単に確認可能

本ブログにおけるFusion360記事の構成について

Fusion360でロボット製作」シリーズは、三部構成で執筆する予定です。

  • 入門編:簡単な形状をモデリングして本アプリの操作に慣れる
  • 基本編:ロボットをモデリングして本格的に製作できるレベルを目指す
  • 応用編:設計に便利な機能を知り本アプリを使いこなす

入門編ではFusion360の環境設定を行い、簡単なパーツをモデリングする操作法についてご紹介します。

前編となる本稿はFusion360のインストールと環境設定の方法についてのまとめています。

Fusion360を使う理由

ロボット設計に非常に便利なFusion360には、下記のメリットがあります。

メリット1 : 趣味の範囲であれば 無料

非営利目的での個人利用は無料になります。

ただし、仕上がりを確認するシミュレーション機能(CAE)が利用できないなどの制限があることに注意です。

www.autodesk.co.jp

もし学生や教員であれば機能制限が少ない教育機関用をオススメします。

www.autodesk.co.jp

 

<追記>

Fusion360の公式見解でバズってましたね!ますます趣味であれば、これだけ高機能なCADがフリーで使えるので、他のCADを使う理由がなくなりますね!

 

理由2 : ROSのシミュレーター(gazebo)モデルとして利用可能

設計したロボットの3Dモデルをバーチャルシミュレータ(Gazebo)のモデルとしてインポートできます。

これはFusion360の標準機能ではなくカスタマイズ機能となり、有志の方がGazeboで用いる形式(URDF)に変換するスクリプトGithubで公開してくれています。

github.com

また後日、URDFに変換したロボットモデルをgazeboへインポートする記事を執筆する予定です。

Fusion360のインストール

筆者はWindow10を使用しており、本OSでのインストール方法の紹介になります。

また、Mac OSでも同じやり方でインストールと環境設定ができることも確認済みです。

まずは以下のリンクからPCの動作環境を確認してください。

knowledge.autodesk.com

1. アカウント作成

動作環境の要件を満足していることを確認できたら、Autodeskアカウントを作成します。

初めに、下図の赤丸で囲まれた「サインイン」をクリックします。

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「アカウントの作成」をクリックしてユーザ情報を記入します。

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以下の項目すべてを記入して「アカウントを作成」をクリックします。

しばらくしてEメールが届くので、メールの記載内容に沿って手続きすればアカウント作成は完了です。

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2. アプリのダウンロード

Autodeskアカウントを取得したら、次のリンク先からアプリをダウンロードします。

www.autodesk.co.jp

ページの下の方に利用可能な機能が記載されているので気になる方は確認しましょう。

その後に、下図の赤丸で囲まれた「利用するには」をクリックします。

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すると、申し込みフォームが表示されるので、必要事項を入力して「次へ」をクリックします。

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「今すぐダウンロード」をクリックすると、本アプリのインストーラーをダウンロードできます。

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ダウンロードが完了したら.exeファイルを実行します。

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しばらく待機です。。

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100%になればFusion360のインストールは完了になります。

Fusion360の起動&ファイル作成

アプリのインストールが無事完了したことの確認と、今後に向けての準備として、プロジェクトの作成方法をご紹介します。

1. アプリの起動

Windows10であれば検索窓に'Fusion360'を入力して、表示されたアプリをクリックすることで起動できます。

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すると、以下のような画面が表示されるはずです。

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2. プロジェクトの作成

赤丸で囲ったアイコンをクリックすると、プロジェクト一覧を表示できます。

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初めて起動される方は「My Recent Data」「My Editable Documents」「Demo Project」が予めプロジェクトとして作成されています。*1

プロジェクト一覧を開くことができたら、赤枠で囲った「New Project」から新規プロジェクトを作成します。

本稿では仮でプロジェクト名を「Practice_AbudoriLab」にします。

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3. サブフォルダの作成

次に、パーツ管理をよりしやすくするため、プロジェクトフォルダの中にパーツ管理用のサブフォルダを作成します。

管理するパーツが数個の内はサブフォルダを作成するほどではありませんが、パーツ数が増え、特に、多人数で設計する場合はフォルダ構造の工夫はとても重要になります。(パーツの保存場所を整理しないと探すだけでかなりの時間を浪費するということも。。)

プロジェクト(Practive_AbudoriLab)をダブルクリックして、赤枠で示す「New Folder」をクリックするとサブフォルダを作成できます

サブフォルダ名は、仮で「Introduction」とします。

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4. モデルファイルを作成

モデルファイルには設計情報(作成物)とこれまでの操作履歴(設計した手順)が記録されます。

作成したサブフォルダ(Introduction)をダブルクリックするとワークスペースを表示することができます。

次に、赤枠のアイコンをクリックし、ファイル名と保存場所を設定して「Save」をクリックすることでモデルファイルを新規に作成することができます。

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ファイルの保存に成功すると、所定のフォルダ直下にファイルが登録されているはずです。

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以上でアプリの起動と環境設定は完了です。

最後に

入門編は文章量が多く、環境設定とモデリング作成方法の2記事に分割しました。

次回の後編では簡単な図面を用いて、実際にFusion360を操作してモデリングする方法についてまとめます。

最後に私たちが製作したロボットを紹介させてください。

他の記事でも述べたようなLiDAR SLAMを用いて自律移動する小型自立移動ロボット「Lapin」になります。

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今後は必要なパーツ、組み立て手順、モデルデータ、プログラムなど、だれでもLapinを組み立てて自律移動で遊べるような情報も投稿していきます。

*1:デフォルトでプロジェクト画面が表示される場合はアイコンのクリックは必要ありません。