3Dプリンター「BS01+」にAstroBox v0.9 を導入 ～前編：基本～

BS01+はPCとUSB接続して利用するのがキホン。ただ、これだとBS01+に接続したPCからじゃないと操作できない。
なので、スマホから手軽に操作するためにワイヤレス化した。

そのためのソフトウエア候補としては OctoPrint と、AstroBox のどちらかになるとおもう。

octoprint

OctoPrintは3DプリンターをWiFi化するときのデファクトスタンダードなオープンソースのソフトウエア。

AstroBox

AstroBoxはこのOctoPrintをベースに、

• アクセスポイントを利用した初心者にも簡単な導入方法
• モバイルファースト/モダンなUI
• ThingiVerse や cgtrader との連携 
• 外出先からの操作も可能
• クラウドスライサ搭載で、STLを直接印刷できる(gcodeではなく)

といったカスタマイズをしたもの。KickStarter出身で、もともとはpcDuinoベースの完成品をパッケージとして売ってたみたい。

恐らくOctoPrintのほうが情報もユーザも多いのでカスタマイズはしやすそうだけど、
スマホから手軽にが主目的なので、Thingiverse や cgtrader との連携が魅力なAstroBoxを導入することに。

実現したいことは、、

• 前編
  • スマホから3Dプリント (WiFi経由でも、クラウド経由でも)
  • ThingiVerse や cgtrader の3Dデータを直接印刷
  • STLファイルをアップロードして利用
    ※ 素の OctoPrint だと、gcode(スライス後のデータ)しか使えないorスライサーを組み込んでもRasPiだと重そうので結局PCが必要。
  • BS01+ と RasPi を一体化
• 中編
  • 造形状況をWebカメラで監視(タイムラプス撮影も)
    → カメラの上下反転設定とかも
        → 反転設定自体は強引にできたけど微妙。。物理的に回転させたほうがいい。
  • RasPi と Webカメラ用のアタッチメントを作成して、BS01+と一体化
• 後編
  • カメラ監視用に印刷中だけLEDライトを自動点灯
    → 温度調節も兼ねて、キャビネット内にBS01+を設置してるから暗い。。。

Before → Afterのイメージ図

準備したもの

RaspberryPiの基本セット

RaspberryPi用のカメラ(中編で使う予定)

オプション(後編で使う予定)

aitendo

部品/リンク	備考
N-Ch MOSFET 2SK2541	GPIO(3.3V)で利用できる1.5Vの低電圧駆動なもの。
L型ピンヘッダー1列	3P分利用
L型ピンヘッダー2列	1P分利用。
金属抵抗	10kΩを利用。

ちなみに：3Dプリンター回り

当然BS01+。Raspberry Piとの接続用に短いケーブルは新規購入した。

AstroBoxをインストール

AstroBoxのRasPiイメージ を Win32 Disk ImagerでSDカードに書き込んで、Raspberry Pi を起動。
RasPi2やRasPi3に下記のようなrtl871xdrvドライバ対応のWiFiドングルを装着してれば、自動でWiFiのアクセスポイントになる。

この場合、SSID「astrobox-xxxx」にWiFi接続した後(PASS無し)、ブラウザで http://10.1.0.10 へアクセスしたら、後はウィザードに沿って進めるだけでOK。
(説明は省略。アカウント作らないとThingiverse連携などの機能が使えないので入っておくべき)

この Raspberry Pi に一度もログインすることなく、アクセスポイントにつなぐだけで初期設定が簡単に完了できる ってのが、AstroBoxのメリットの一つ。

ではあるが、、今回はRaspberry Pi3を使おうと思ってたので、

ビルトインのWiFiを使わずに、別でWiFiドングルを購入するのは納得いかない。

なので違う方法で初期設定をした。

AstroBoxのイメージファイルに含まれているデータをみると、

• hostapd のバージョンが古く、Raspberry Pi3のビルトインWiFi用のnl80211が使えない
• あくまで追加のWiFi用ドングルを想定しているため、設定はwlan1用(wlan0でなく)

という状況。
どうせ、アクセスポイントは初期設定でしか使わないので、下記処理をして自宅の既存WiFiにつなげた。

/etc/network/interfaces

NetworkManagerを使っているようだったので、そっちに設定をまとめるため、/etc/network/interfacesを空に。

$ sudo mv /etc/network/interfaces /etc/network/interfaces.bkup
$ sudo touch /etc/network/interfaces

WiFi設定

nmcli dev wifi connect SSID password SSID-KEY ifname wlan0

IP固定化

ここでは、下記を想定。

IPアドレス/マスク	192.168.1.15/24
Default GW	192.168.1.1
DNSサーバ	192.168.1.1

nmcli connection mod SSID ipv4.method manual ipv4.addresses "192.168.1.15/24 192.168.1.1" ipv4.dns "192.168.1.1

※ 緑文字はGW
※ 青文字はDNS これは/etc/resolv.confにも反映される

その他

ついでに

• raspi-configで、国際化設定(時刻とキーボード) ※コンソールで文字化けするのがイヤなのでロケールは変更せず
• アップデート関連

  apt-get update
  apt-get upgrade
  apt-get install rpi-update
  rpi-update

• ntp有効化

  systemctl start ntp
  systemctl enable ntp

で、初期設定開始

ここまで来れば、アクセスポイントがある場合と同じ。
上記で設定したIPアドレス http://192.168.1.15 へブラウザからアクセスしたら、後はウィザードに沿って進めるだけでOK。(説明は省略)
なお、アカウントを作らないと、Thingiverse連携などの機能が使える クラウドアクセス ができないので作ってアカウント作成すべき
→ → → → → →

アップデート

配布されているイメージファイルは v0.9(0) のもの。その後のアップデートはWeb管理画面上からできる。

アップデートは上記で設定した ローカルアクセス な http://192.168.1.15/ から。
「Settings」→「Software Update」で実施すればよい。

Raspberry Pi の取付

ちゃんと配置場所を決めて取り付けることに。
早速、AstroBox + ThingiVerseを利用してプリントした下記のケースと、自作したハンガーを、3Dプリンタで出力。

パーツ画像	説明/Thingiverseへのリンク
	Compact Raspberry pi B+ case derivative GPIOピンの穴と、標準カメラのフラットケーブル穴がある薄型のRaspberry Pi B+/2B/3 用ケースを探してコレを採用。スッキリデザイン。
	Rasberry Pi 用マウントブラケット(自作 ) 上記のケースとBS01+の形状に合わせて作成。 BS01+は前、左、右で、それぞれ微妙に筐体の形が違うが、これは右側面用。

BS01+のUSBコネクタがある右サイドに取り付けた。

とりあえずここまでで、、

3Dプリンタが非常に扱いやすくなって、利用頻度は増加しました。
やっぱり、ThingiVerse連携＆スマホ操作ができることはめちゃめちゃ大きいです。

なので、BS01+を含め、WiFi経由で造形できないプリンタには是非ともAstroBoxは導入するべきだと思いました。

BS01+を購入してすぐ、「ダヴィンチ Jr. 1.0w 無線LAN対応モデル」が発売されて、ちょっと後悔しかけたけど、BS01+で問題なし。
自動キャリブレーションはうらやましいけどｗ
あとは、2016年8月発売予定のUP Mini 2 もよさそう。

なお、まだAstroBoxにはちょっと痒い所が残っていて、今後のアップデートで改善されることを期待中。

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