この記事は自作キーボード Advent Calendar 2018の12/24の記事です
最近自作キーボード界隈では3Dケースが流行ってますよね。
私もちょっとやってみたくなったのですが、ただ作るだけではネタにならないので、最近Fusion360で使用できるようになったジェネレーティブデザインを使ってみましたという話です。
ジェネレーティブデザインは素材や応力等の条件を定義して、最適な形状をAIで計算させるというものです。
当方は素人ですので使い方や手順に関しては間違っているところがあるかもしれません。そういうものがあるんだね程度であまり参考にしない方が良いかと思います。また現在のところサブスクリプション版のみの機能です。
まずは形状から
1U分のスイッチとマウントとPCBを用意します。
PCBは「無限の可能性」を使ってみます。
それを組み合わせてなんとなくそれっぽい形にしてみます。
また、Pro Microを入れる箱と足を決めておきます。
必要な形状とは別に、禁止エリアを定義する必要があるのでそれ用のボディも作っておきます。（緑色の部分）
禁止エリアが多いのでちゃんと出来るか色々不安があります。
ジェネレーティブデザイン
作業スペースをジェネレーティブデザインに移し、まずはデザイン空間を定義します。
緑色の部分が必要なボディ（保持ジオメトリ）で赤い部分が禁止エリア（障害物ジオメトリ）です。
次に、構造拘束にて固定される部分を定義します。これは足の裏側を指定します。
構造加重にて耐荷重を定義します。とりあえずマウント部分それぞれに垂直に10N（約1kg）かかることにしました。
使われる素材を決めます。ここではABSとしました。
これで最低限の定義が終わりました。
生成
早速生成を始めたいと思いますが、なにやら警告が出てます。
キースイッチなど、生成に使わない部品を非表示にしていたのですが怒られました。
でも無視します。
さて、生成するには1回につき25クラウドクレジットが必要との事ですがいくらなのでしょう？
100クラウドクレジットが17,280円なので…4,320円（税込）です！
お遊びでやるにはちょっときついです…
シミュレーションのようにローカルで出来るようにして欲しいですね。
覚悟を決めて生成ボタンを押すと、データがアップロードされて計算が始まりました。
処理中の画面は少しずつ形状が変わっていきます。後は待つだけです。
計算終了
計算には3時間ほどかかり、5つの結果が出来ました。
どうやらFDM方式の3Dプリンタで製造するときの方向XYZそれぞれのパターンと、3軸CNCで作るパターンと、何も制限がかかっていないものというバリエーションのようです。
ステータスは収束と完了に分かれており、収束は問題なく終わったもの、完了は何かしらの理由により停止したもののようです。収束したのは制限なしの１つだけでした。
つまり、素材や荷重等のバランスが無理という事でしょうかね？この辺は何度かやってみないといけなそうですがその都度クレジットがかかるんですよね…
とりあえず収束したものを見てみましょう。
なにやらそれっぽいものが出来たようですよ
うーん、これはちょっとやってしまったようです。
障害物ジオメトリを上面側に大きくとらなかったせいで、親指スイッチの上側までボディが伸びてしまってますね。
それと、きっと配線は厳しくなるだろうなとは思ってましたが、そもそも「無限の可能性」も入らなそうなところがいくつかありそうでした。
とはいえ修正すれば何とか形にはなりそうな気がします。
このデータを書き出してみましょうか。
えっと…
データを取り出すには100クラウドクレジット（17,280円）かかるようです！
ネタにこれ以上出せないのでここまでにしておきます…
（誰かお金下さい）
おわり
この記事はHelix5行 バックライト 版で書きました。
