概要

ROS による開発で必要となる 3D モデルは STL や COLLADA データとして作成できます。FreeCAD と Blender を用いて直方体のデータを作成してみます。いずれの場合も、ROS 等で扱うために単位はメートルで出力します。

FreeCAD による直方体 STL の作成

STL はフェイスに三角形を利用した 3D モデルを表現するためのファイルフォーマットの一つです。多くのソフトでサポートされています。FreeCAD も STL をサポートしており、Debian9 の場合は apt でインストールできます。

sudo apt install freecad

File → New で初期状態にしてから View → Workbench → Part Design を選択します。

Create sketch をクリックします。

XY-Plane を選択して OK を押します。

Part Design → Sketcher geometries → Create rectangle を選択します。

2D 矩形を作成して Close を押します。

Pad をクリックします。

押し出す高さを入力して OK を押します。

Ctrl を押しながら右ドラッグでオブジェクトを平行移動できます。Shift を押しながら右ドラッグでオブジェクトを回転できます。

80mm x 80mm x 50mm の直方体が作成できました。STL ファイルとして出力します。

STL ファイルを作成するにあたって補足

STEP ファイルから変換して STL を作成する方法

市販されている部品の CAD データの STEP ファイルから STL に変換する場合も FreeCAD を利用できます。

STL の原点座標を変更したい場合

meshlab を利用すると、STL ファイル内のオブジェクトの AABB の中心が原点座標と一致するように平行移動できます。「Render → Show Axis」で XYZ 軸を表示します。

「Filters → Normals, Curvatures and Orientation → Transform: Move, Translate, Center」でポップアップされるウィンドウ内で「translate center of bbox to the origin」と「Preview」をクリックします。Apply で確定させます。

STL のフェイス数を少なくしたい場合 (Decimation)

meshlab でメッシュを開いて「Filters → Remeshing, Simplification and Reconstruction → Quadric Edge Collapse Decimation」をクリックします。Quality threshold を 0.9 などに設定して Apply をクリックすると Faces が少なくなってメッシュが荒くなったことが確認できます。Apply を複数回数適用したい場合は、meshlab の不具合で、Export して meshlab を一旦終了してから再度同じ処理を行う必要があります。

STL から COLLADA を作成

STL はテクスチャ情報等を格納できませんが、COLLADA ではその他に摩擦係数など様々な情報を格納できます。例えば Blender を利用すると STL にテクスチャ情報を付与して COLLADA として出力できます。テクスチャを付与しない場合でも OpenRAVE を利用する場合は STL を読み込めないため変換が必要になります。