DigitalFabrication2017~Part3~

Created Date: 2017-07-03/ updated date: 2017-07-28
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Summary
慶應義塾大学SFCにて2017年度春開講の授業「デジタルファブリケーション」のエッグドロップチャレンジという課題
3Dプリンタを使って、高いところから落ちしても卵が割れない梱包を制作した
その過程をここにまとめる
環境情報学部２年　藤木　良祐

Materials

    Tools

      Blueprints

        Making

        • 卵のモデリング

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          1.卵の長さを測る
          2.lineコマンドで6mmLineを引く
          3.PictureFrameコマンドで、卵の写真を読み込む
          4.卵が半分になるようにLineコマンドで補助線を引く
          5.制御点指定曲線コマンドで、卵の周りの半分までをトレースする
          6.トレースしたものを最初の6mmラインに持っていき長さを合わせる
          7.Revoleコマンドで、トレースした半円線を選択し、0~360で回してあげるすると、卵の完成
          ＊トレースするときには、グリッドスナップを解除しておくこと！
          ＊また、オブジェクトスナップで、接点や中点、端点にチェックを入れておくと便利

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          • Research

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            【研究から学んだこと】
            卵の衝撃吸収に大切な要素は3つ
            ・集中
            　　-卵落下時点での衝撃を一点に集中させること
            ・変形
            　　-落下の衝撃を物質の変形によって、緩和する
            ・抵抗
            　　-抵抗力によって、落下の衝撃を減らす

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              • voronoi egg shell

                0
                http://fabble.cc/reeddesign/eggxdropxcontestx2016
                とにかくいろんなソフトウェアを使用して制作されたもの
                周りの構造を密にしすぎると、中の卵に直接衝撃を加えてしまう
                【教訓】
                1.多くの空間を取ること。
                2.落としてバウンドするくらいがいい

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                • Reacushion

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                  http://fabble.cc/101110101010/reacushionxreactionxxxcushionxxxreacushionx
                  【教訓】
                  1.そこの内部はフラットだと、衝撃を受けやすい　丸く設計すること
                  2.落ちて、倒れた後の側面の衝撃に耐えられるようショックアブソーバを設けること（横転時に卵保持エリアが地面に接触しないことが望ましい）
                  ３.内筒を二重構造デザインに。卵への接触をソフトなるべくソフトにする
                  4.3D出力後の突起などはヤスリなどで綺麗にする



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                  • Bobbing Egg

                    0
                    http://fabble.cc/takuyaokamoto019/bobbingxegg
                    【教訓】
                    1.バウンドするのは良さそうだが、卵が飛び出す可能性がある

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                    • Annotation without title

                      0
                      http://fabble.cc/kabukabukabu/movingxegg
                      【教訓】
                      1.摩擦によって衝撃を和らげることができる
                      2.内筒の形状変形によって衝撃を和らげることができる

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                      • よつばち

                        0
                        http://fabble.cc/tailriver/yotsubachi
                        【教訓】
                        1.コーン型は最強　尖っていると、衝撃を吸収する
                        2.コーン型は最強　大きな円錐型によって落下の軌道が安定する。先端以外の場所から着地することを防ぐ。
                        3. コーン型は最強　つっかい棒を追加することで、アブソーバーになる。着地後に横に倒れたとき、側面が地面に強く接触することを防ぐ。　
                        4.　壊れてしまった場合を踏まえて、予備を制作する必要あり。

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                        • クラゲ

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                          http://fabble.cc/takuyamaeda19910213/3deggjellyfish
                          【教訓】
                          1.生物模写は良さそう
                          2.ふわふわさせる

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                          • 卵の衝撃緩和に関する研究

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                            http://school.gifu-net.ed.jp/ena-hs/ssh/H26ssh/sc2/21421.pdf
                            【教訓】
                            1.やはりコーン型最強。　とげが衝撃を吸収する
                            2.落下時に回転してしまい、とげの方から落ちない可能性がある。　まっすぐ落ちるように設計する必要性あり。
                            3.落ちて、倒れた後に側面から落ちないように設計すること　アブソーバーをつける輪がついてると良さそう
                            4.下に重心がないと，構造体が回転してしまう。下部におもりなどをつける必要あり。
                            5.空気抵抗

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                          • モデリング案

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                            『巨人の肩に乗る』
                            エッグドロップにおける先行研究の要素を取り入れたモデリング案
                            【集中】
                            　　・先端部分をコーン型にすることで、衝撃を１点に集中させる。
                            　　・上部にアソーバーをつけることで、落下直後梱包が横に倒れた時の側面からの衝撃をなくす
                            【変形】
                            　　・内部構造の卵を入れる筒の底は丸く設計する
                            　　・スプリングの構造を取り入れることで、衝撃を緩和する
                            【抵抗】
                            　　・二重構造にすることで、摩擦を生み落下時の卵への衝撃を減らす
                            　　・上部に空気抵抗を生ませることで、落下時の衝撃を減らす。

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                              • 完成・結果

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                                【結果】
                                1m20cmで卵が割れてしまった
                                5cm     →　Safe
                                10cm　→　Safe
                                30cm　→　Safe
                                50cm　→　Safe
                                70cm　→　Safe
                                1m　　→　Safe
                                1m20cm　→　Out
                                【原因】
                                部品数が多かったため、梱包が重すぎて、卵への衝撃が強すぎた
                                バネの力で、内筒が外に飛び出てしまった
                                【これから】
                                3Dプリンタをプロトタイピングツールとして扱うのは適していないと感じた
                                一つの部品の出力に５時間近くかかってしまうため、いくつもの形を試すことができなかった
                                これからは、紙やダンボールで簡易的なものをプロトタイプとしていくつも作る
                                最適な形を探り、モデリングして出力する


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