「3Dプリンター制御基板でonly my railgun」の補足
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「3Dプリンター制御基板でonly my railgun」の補足

2013-09-01 20:19

    えー、いまかみと申します。初ブロマガですよろしくお願いします。

    先日、ふと思い付いたネタを試してみると思ったより上手くいってしまい勢いで動画をあげたのはいいのですが、今見ると説明が雑すぎるのでここで補足していきます。

    まず、何をしたの?

    3Dプリンターの制御基板で、only my railgunを演奏してみました。


    3Dプリンターの制御基板ってなんなの?

    オープンソースの(作り方や部品のデータなどが公開されている)3Dプリンターで、RepRapというプロジェクトがあります。そのプリンターに組み込まれているRAMPSと呼ばれる制御基板が、今回使用したあの基板です。本来はPCから命令を受け取り、駆動軸と材料を押し出すモーターの制御をしてくれるものです。


    それでどうやって音を出すの?

    今流行りの3Dプリンターを買ったとします。
    出力には時間がかかるので、寝ている間に稼働させることに。そうなると気になるのが騒音です。ガーガー結構うるさいのです。

    その音の原因になるものが、モーターです。
    3次元の奥行・横・高さ方向の軸を駆動させるモーターはステッピングモーターという特殊なもので、電流を流すコイルを順番に切り替えることによって決まった角度動かすことができます。3Dプリンターに使われている物は1ステップが1.8度のものが多いです。(実際はマイクロステップといってもっと細かく制御している)

    そしてそのコイルを切り替えるときの周波数と同じ周波数で駆動音が出ます。

    ということは、うまく計算すれば思い通りの音程の駆動音が出せるわけです。
    動かす距離で長さ、速さで音程が制御できます・・・多分。
    多分というのは、自分でその制御する命令を書き出すスクリプトを書いたわけではないのです・・・!海外の方が書いたブログにあったスクリプトを使わせていただきました。
    (http://tim.cexx.org/?p=633)
    でも、恐らくそんな感じでMIDIを制御コードに変換しているんじゃないかな、と思います。

    そんなわけで、only my railgunのMIDIから制御コードに変換して、制御基板に送ってモーターを指定した周波数で回してあの動画ができてるということなのです。

    ちなみに高音を出すために高い周波数で駆動する(=高速で回そうとする)と脱調という現象が起きます。ローターが早い切り替えに付いていけなくなり、回らなくなります。動画でも高音の部分ではモーターが回転せずに振動するだけになっているのがわかります。


    なんであんな動画作ったの

    あれだけのシンプルな構成で数値制御できるものが作れるんだよーということを示す動画を作ろうとしたら、オマケのつもりだった演奏がうまくいってしまい思わず上げてしまいました。

    なので本当は演奏させるのが目的ではなく、あのモーターに駆動機構を組み合わせたらもう簡易的なCNC(コンピュータ数値制御)ができあがってしまうんですよー、というのが本来のアピールポイントです。

    いろんなモノを無駄に数値制御して自動化させてみると楽しいと思います。皆さんも数値制御の世界へ足を踏み入れてみるとおもしろいですよー。


    次回?

    今回の記事で「制御コード」と書いているものは、一般的には「Gコード」と呼ばれています。次回があれば、Gコードってなんなんだというお話かも。


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