Body_Models — AquaBeacon 機体設計

Mitou26 AquaBeacon の機体 (筐体・機構パーツ) の 3D 設計リポジトリ。 パラメトリックな OpenSCAD (.scad) を設計ソースとして、 STEP (Fusion 360 で編集できるソリッド) と STL (確認用メッシュ)、 プレビュー画像を書き出す。単位は mm。

全体モデルと印刷一式は assembly一覧 から開けます。 各assemblyの parts/PRINT.md に必要なSTLと数量をまとめています。parts/ だけコピーして印刷できます。

FreeCAD雛形は open_template.cmd をエクスプローラーでダブルクリックして開けます。 リンクで起動できない場合は tools/cad_foundation/ フォルダから実行してください。表 Parameters のB2〜B6で寸法を変更できます。

OpenSCAD / FreeCADの使い分け・MCP操作手順。freecad MCPを実装・登録済みで、ネイティブ生成・検査・寸法変更・STEP/STL出力・組立コピーに対応します。既存設計を上書きせず、独立した .FCStd と検証レポートを生成します。STEP取込では元のパラメトリック履歴は復元されません。軽量モデルへの作業分担と更新済み 3d-print-design スキルの案内も同文書にまとめています。

• 部品一覧と進捗 → docs/部品一覧.md
• 子機外装の現行・旧構成 → モデル・組立・印刷の一覧
• 子機のシンプル筐体（縦置き200 mm・前後2分割＋ガード・M3後付けマウント穴、強度未合格の試作） → モデル・組立・印刷
• 配線・ケーブル・工具アクセスなど部品外の事項 → docs/配線・ケーブル計画.md
• 機体設計の全体像 → docs/AquaBeacon_機体設計.md
• 購入テザー30 mの輸送・保管リール → 設計・印刷・組立
• テザー30 m・一つの収納部／両側開口／印刷爪で着脱するカバー → 最新試作・印刷・組立
• 親機外装・小型1プレート版（X1 Carbon、5個を配置済み） → 印刷・組立
• 親機外装・従来M3直接固定版 → 設計
• 親機外装・従来一体化版 → 設計
• 親機外装・従来の開放フレーム版 → 設計
• 親機外装・従来クランプ案（全面底板） → 設計・データ
• 親機外装・底ねじ固定案（カメラ・TD04Aマウント用ねじ穴） → 設計・データ
• 親機外装・従来の揺れ対策版（最下部センサー、一体型フィン） → 設計・組立・印刷
• 親機の内外装統合（実測前の試作・残る干渉・実測一覧） → 統合モデル

mechanical/
├── assemblies/                   全体・内装・構成違いの入口
│   ├── README.md                   モデルと印刷一式の索引
│   └── <name>/
│       ├── README.md / placement.json / 全体モデル
│       ├── parts/                  このフォルダだけで印刷できるSTL一式
│       │   ├── PRINT.md / manifest.json / DESIGN_NOTES.md
│       │   └── modifiers/          必要な局所充填モディファイア
│       └── _work/                  images/・logs/・intermediate/
├── parts/                        部品の設計元（共用品を再利用）
│   ├── child/, parent/             exterior・interior / printed・cots・pcb
│   └── common/                     共用品・ケーブル・治具
├── scad/lib/                     共通寸法・モジュール・CAD変換
├── tools/                        印刷一式の同期・整理・部品検索
├── docs/                         設計・配線・検証と整理方法
├── spec/                         既存の設計固有スクリプト・解析記録
├── print_jobs/                   従来のスライス設定・印刷履歴
└── outputs/                      従来の補助出力・履歴

設計元は1か所だけ管理し、assembly側には生成したSTLを配置します。基板・購入品は印刷一式に含めません。確認画像は各フォルダの _work/images/ に集約しています。

設計元が取り込む最適化メッシュ等は、部品内の spec/ に保持し、manufacturing.json の source_dependencies へ列挙します。これらの更新後も、印刷STLの再生成とassemblyの同期が必要です。

細かな有機形状は manufacturing.json に "stl_export_format": "binstl" を指定できます。両ビルドスクリプトがその部品だけをバイナリSTLで出力し、ASCII出力で近接頂点の小数桁が失われることを避けます。指定可能値は binstl / asciistl、未指定はOpenSCAD既定のままです。

ファセットSTEPが大きい部品は "step_coplanar_merge": true を指定できます。tools/compact_coplanar_mesh.py が同一平面の三角形をまとめたSTEP専用入力を _work/intermediate/ に作り、体積・外形・表面差・閉メッシュを検査してからFreeCADでソリッドへ変換します。印刷STLは変更しません。 詳しくは 整理方法。

上流仕様 (AquaBeacon 仕様書・購入物品リスト) はワークスペース共通の ../docs/ (Mitou26/AquaBeacon-OSS/docs/) に一元管理。

購入品 (cots) は .scad がなく、ベンダのファイル名のまま置いてある。 .md に製品ページ URL と寸法を記録している。

.\build.ps1                                                # 3Dプリント部品を全部
.\build.ps1 parts\child\interior\printed\child_tray_deck   # 個別 (フォルダを指定)
.\build.ps1 -Assemblies                                    # アセンブリ
.\build.ps1 -NoStep                                        # STL + プレビューだけ (高速)

Git Bash なら ./build.sh (引数は同じ、--assemblies / --no-step)。 STL/STEPは入力と同じ部品フォルダ、画像はその中の _work/images/ に出ます。ビルド後にassemblyの印刷一式も同期します。アセンブリはSTEPと同時にSTLも出力し、 interior グループがある場合は軽量な <assembly>_interior.stl も生成する。

必要なツール (インストール済み):

• OpenSCAD C:\Program Files\OpenSCAD\openscad.exe
• FreeCAD 1.0 …\AppData\Local\Programs\FreeCAD 1.0\bin\freecadcmd.exe
• Python (プレビュー生成に matplotlib)

既存STLから印刷一式だけ作り直す場合：

python tools/assembly_parts.py sync
python tools/assembly_parts.py check
python tools/tidy_workspace.py check

<部品フォルダ>/<name>.step を開く (ファイル → 開く、またはデータパネルへドラッグ)。 STEP はソリッド (B-Rep) として読み込まれ、面・エッジを選択して 押し出し / フィレット / 穴編集ができる。

アセンブリ全体は assemblies/<名前>/<名前>.step を開く (子機内装なら assemblies/child_interior/child_interior.step)。 各部品が実配置で、placement.json の label の名前を持つコンポーネントとして入っている。 部品を個別に編集・解析したいときは assemblies/<名前>/<名前>_fusion.json を Fusion のスクリプト aquabeacon_bridge (ユーティリティ > アドイン > スクリプト) で 取り込むと、部品ごとの STEP が実配置の別コンポーネントになる。

寸法を変えるときは STEP を直接いじるより、対応する .scad のパラメータを 変更して再ビルドするほうがパラメトリックさを保てる。

1. 角丸・フィレットは .scad で作らず Fusion 側で付ける。 hull() / offset() を使うと STEP が微小平面にファセット化されて編集しづらくなる (test_bracket で 426 面 vs 18 面)。
2. 穴とリブ等の干渉は .scad 冒頭の assert() で止める。 watertight でも意図しない食い込みは起こる。ビルド後にプレビュー PNG でも目視する。
3. ケーブル・工具アクセス・サービスループなど部品外の事項を必ず見る。 部品同士が当たらなくても、これで成立しない設計は失敗している。

子機は 12 部品が設計済みで、アセンブリ (STEP + プレビュー) が組めている。 親機は最新外装とP1内装を統合した198部品の試作アセンブリを作成済み。 PWR裏面リードの干渉を修正。SPRESENSE簡易モデルと支持部、テザー引込部と 電池トレイの取合いは実測後に解消する。詳細と現在の残作業は上記統合モデルを参照。

従来構成の未解決事項 (親機最新版は統合モデルの実測一覧を参照):

1. TD04A 振動子の胴径・胴長の実測
2. チューブ有効内長の実測
3. ケーブルの選定と外径実測 (ペネトレータ型番が決まらない)
4. xdcr_socket 親機バリアント (20°) が assert で停止中
5. 基板 3D モデルの入手
6. マストヘッドプレート・防水ボックスマウントの設計

CAD・印刷データの取得にはGit LFSを使用します。Windowsでは git clone -c core.longpaths=true https://github.com/AquaBeacon/mechanical.git で長いパスを有効にしてください。詳しい取得手順は開発ガイドに記載しています。

開発ガイドにセットアップ・入口・確認方法をまとめています。自作部分は Apache License 2.0。第三者素材・依存の扱いも参照してください。