生活不活発病になるきっかけは人それぞれで、風邪をこじらせてしまう、腰痛により動けなくなってしまう、骨折してしまう、手術を受けるため入院をするなど、様々な要因があります。それ以外にも、子どもの家に同居するために引っ越しをする、介護施設へ入居するなど、人的環境や物理的環境の変化に関連があると考えられています。環境の変化に伴い、高齢者自身が周りに遠慮をする事で、さらに生活不活発病は進んでしまいます。

団塊の世代が後期高齢者（75歳以上）になる2025年には、高齢者人口が3500万人（人口比約30％）に達するとされています。今回、運動器具の開発に取り組んだのは、少しでも元気な高齢者が増えてほしいという願いから、運動器具のプロトタイプの作成を行いました。

この運動器具は片手で保持できる器具で、グリップがフレームに沿って回転します。その回転にバネによる負荷がかかるため、突起部分で肩や腰をマッサージをしながら腕の筋力を鍛える運動が出来ます。
腕の筋力を鍛える事が主目的ですが、それ以上に、高齢者に自分が運動しているという気持ちを持って頂く事に大きな期待をしています。生活が不活発になる一番の理由は、『することがない』事です。簡単な運動を継続的に続けてもらい、少しでも寝たきりになる人を少なくする目的で運動器具を開発しました。特許技術（2009-261870）を応用しています。

試作品は、3Dプリンタで作成しており、グリップ部や突起部を複数パーツ用意しました。これにより、掴みやすい持ち手やマッサージしやすい形状を選んで頂く事が可能となります。また、バネの張力を変える事によって、様々な筋力のご高齢者に対応します。

データ作成期間　約2週間（12パーツ）
3Dプリント出力時間　約28時間（10パーツ）※2パーツはDMM.MAKEに依頼
サポート材の除去・組み立て　約3時間
フィラメント・金属パーツ費用　3,020円
DMM 3Dプリントサービスに依頼した2パーツの費用　14,870円
　※グリップ部、突起部は１パーツのみで試算

参考文献
1.大川弥生（2013）『「動かない」と人は病む－生活不活発病とは何か』　講談社現代新書.
2.廃用症候群（生活不活発病）になりやすい | 高齢者についての基礎知識 | 介護の基本 ～ 介護応援ネット：http://kaigoouen.net/knowledge/senior/senior_6.html
3.DSPC – 2025年問題とは？図とグラフで見る高齢者人口・認知症・介護認定数・死亡者数、2050年問題：http://dspc2007.com/2025.html

最近よく耳にするようになったラピッドプロトタイピング（rapid prototyping）について解説します。

ラピッドプロトタイピングとは、一言でいうと3次元の形状を迅速に試作することを目的とした試作手法のことです。主に3Dプリンタを使用した試作作成の手法に使われている言葉となります。その定義は意外と曖昧で、従来のクレイモデル（粘土）やモックアップ（木）を使い金型で試作作成するよりも早い手段であれば、ラピッドプロトタイピングと呼んでも問題なさそうです。
ラピッドプロトタイピングの研究は意外と古く1970年代の後半から始まっており、1990年代後半からその需要が高まっています。

コンピュータ技術の発展に伴い、プロダクトのデザインはデータで扱われるようになってきました。外観のデザインはもちろん、内部の形状設計、さらにはプリント基板や電子パーツまで3Dデータで扱われています。もちろん、画面上のアニメーションによる動作確認や、バーチャルな干渉チェックも可能となっています。ですが、社内の決済者や顧客に対する提案において、データだけの評価では不十分なケースが多いのではないでしょうか。設計者・デザイナーの観点からも、やはり実際に手に取って触らなければわからないことや、改善する箇所を見つけやすいなど大きなメリットがあると考えます。
一方で、商品とは異なる材料が使用されることや、現在の3Dプリンタで造形される素材では耐久性が低く最終的な機能試験に利用出来ないなどの問題点もあります。また、大量生産する場合は、最終的には金型に起こす必要があるため、一発で完成品を作ってきた熟練の設計者にとっては、ラピッドプロトタイピングは手間が一つ増えると感じてしまうかもしれません。もしかすると、究極のラピッドを求めるのであれば試作という手間はかける必要がないのかもしれません。

少し話がそれましたが、前述のように、ラピッドプロトタイピングというのは、新しい手法ではなく、試作品を迅速に作るという方法を定義・体系化したものです。そのため、商品開発の工程の中には自然とラピッドプロトタイピングに近づいている工程もあるのではないでしょうか。
企業によっては、ラピッドプロトタイピングの具体的な手法を特許出願するケースもあります。『加工装置の改善』『加工方法の改善』『加工材料の改善』などの「手段」を権利化しているケースが散見されます。

近年の動向として、ラピッドプロトタイピングから派生した手法がいくつか体系化されています。ラピッドプロトタイピングで作られた造形物から型を取り複製するラピッド・トゥーリング（rapid tooling）、造形物をそのまま実用品として使用する ラピッド・マニュファクチャリング（rapid manufacturing）など応用展開が広がっています。

さらに、最近では、プロダクトの外形だけでなく、内部の電装部分についても、ラピッドプロトタイピングと呼ばれる手法が広がりを見せています。
例えば、ヨーロッパが主体となり開発が進んでいる、小型PCのラズベリーパイ（Raspberry Pi）や、アルドゥイーノ(Arduino)の誕生により、高機能なアプリケーションを実装した試作が簡単に作成可能となっています。大規模な開発環境がなくても、高度に抽象化されたライブラリ群を利用でき、短時間で下層レイヤにプログラムを書き込むことができます。このような高度なソフトウェアを組み込んだハードウェアを迅速に作り出す事ができる時代になっています。

技術革新が進むにつれ、中小企業やベンチャーさらには個人だとしても十分に大手企業と渡り合える時代が来つつあるのではないでしょうか。

参考文献
1. 独立行政法人 工業所有権情報・研修館
http://www.inpit.go.jp/blob/katsuyo/pdf/chart/fkikai08.pdf
2. 産業技術大学院大学
http://aiit.ac.jp/master_program/outlook/pdf/design05_tateno.pdf

腕の回転力を鍛える運動器具 プロトタイプ バージョン３．２

ver3.1⇒ver3.2
・ゴルフバージョンからテニスバージョンへグリップの変更
・手首の回転角度に制限がかかるため、フレーム部ねじ取り付け部分を移動（15°回転）
・3Dプリンタ出力の反りによる隙間を補正

データ修正時間　約3時間（4パーツ）
3Dプリント出力時間　約30時間（7パーツ）
サポート材の除去・組み立て　約3時間
フィラメント・金属パーツ費用　3,120円

ver3.1では、3Dプリンタ出力の反りによる隙間が約1mmほど空いていましたが、大きめに設計することで補正しました。0.4mmずつの押し出しでピッタリはまりました。

ver3.1

今回の試作品作成により、ゴルフとテニスの2種類のバージョンの運動器具を作成しました。
これを持ってヒアリングを行い、ユーザーニーズの把握を行い、次回プロトタイプに反映します。

3Dプリンタやレーザーカッターなどデジタルファブリケーションの発達により、簡単にビット（データ）からアトム（物質）へ変換できる時代になりました。コンピュータが登場する以前の、アトムだけの時代が来ることはありませんが、これからはデータと物質の2つの力が相互に関わりあい新しいイノベーションが次々と生まれてくると思います。

今回のロゴは、アトム（物質・原子）というキーワードで構想しました。
amuworksの最初の三文字 AMU（atomic mass unit：原子量単位）という意味から、原子番号１の水素原子をイメージしています。原子核をワイヤフレームの球体で表現し、１つの電子とシンプルな電子殻を描いています。

jpg形式 9.09kb （200×200）

jpg形式 12.4kb （559×150）

補足：水素原子は宇宙の全質量の約75%を占める。水素原子は反応性が非常に高いため、ほぼ全ての元素と結合できる。水素原子は原子核に中性子を持たないので、原子核＝陽子といえる。

旧ロゴはラスタ形式のみで作成してしまいましたが、今回はベクタファイルで作成しています。

旧ロゴ

腕の回転力を鍛える運動器具 プロトタイプ バージョン３．１

ver2⇒ver3.1
・ネジ・ナットを内部に移動、デザインの向上
・2種類の負荷部を1種類に限定（回転部分の負荷のみ採用）
・滑り止め部とフレーム部の一体化
・押しばねを1本から2本へ追加、回転角度の増加

データ作成時間　約40時間（7パーツ）
3Dプリント出力時間　約30時間（7パーツ）
サポート材の除去・組み立て　約5時間
フィラメント・金属パーツ費用　3,120円

設計ミスと3Dプリンタの反りにより、パーツの隙間約1mmが発生。2箇所の誤差修正が必要。

Aruduino互換機にスピーカーと紙ベースの鍵盤を接続。
AgIC（銀インク）で回路が書かれた紙の鍵盤が入力装置。各鍵盤から導線が出ておりArduinoへ接続。電気信号として入出力しスピーカーから各音階を奏でるようにプログラミング。

作業時間：5時間（Aruduino互換機の制作も含む）
予算：3,000円

鍵盤の裏側に貼られているのは導電性のテープです。
AgIC回路は紙の内側のため写真では確認できません。

撮影スペース　横幅60cm 奥行40cm 高さ50cm
撮影用の穴　38cm × 30cm

作業時間：1時間
予算：600円

【用意するモノ】
半透明のサンプライ　910x1820mm（白ではなく半透明）
画用紙やケント紙　788x1091mmくらいの大きさ（好きな色）
ダブルクリップや洗濯ばさみ 2個
ビニールテープ 透明（無ければ白で可）
カッター
メジャー
定規

1.半透明サンプライをカッターで切断

上面　1枚
　45cm × 65cm
背面　1枚
　50cm × 60cm
側面　2枚
　50cm × 40cm
前面　2枚
　50cm × 32cm

<切り方の例>

2.前面、側面、背面をビニールテープで貼り付け

50cmでそろっている部分をテープで繋げていきます。

下記の順番で5枚をつなげます。
前面－側面－背面－側面－前面

テープでつなげる際、折れ曲がりを考慮して5ミリくらい隙間を空けて貼り付けます。
表と裏、ぐるりとテープでとめます。

　
※白いビニールテープを使っていますが、本来は透明のビニールテープの方が良いです。

3.前面に撮影用の穴をあける

被写体の大きさを考えて、撮影用の穴をあけます。
前面の片側ずつに 30cm × 20cm 程度の切込みを入れています。
※撮影時には30cm × 38cmくらいの穴から撮影する事になります。

4.背景用の画用紙を切って取り付ける

丸まっている方向に注意して、画用紙を切ります。
丸まっていない辺が、60cmになるようにカットします。
788x1091mmの場合、788が丸まっていない辺になるため、カット後は、600×1091mmになります。

画用紙の60cmの辺と背面の上部をクリップで止めます。

5.撮影のセッティングをする

前面部を閉じ、上面を乗せます。

撮影キットの上側、左右にライトをセットアップし光を調整して撮影を行います。

補足

片付けも簡単です。場所も取りません♪

腕の回転力を鍛える運動器具 プロトタイプ バージョン２

ver1⇒ver2
・プラスチック部材の全てを3Dプリンタで出力
・バネを引きバネから押しバネへ変更
・スペースに余分を持たせるため、パーツの接続をM6からM3ネジへ変更

FLASHFORGE（フラッシュフォージ） DREAMER(ドリーマー）　レビュー

この3Dプリンタは、データの入力にパソコンをつなげる必要はなく、32GB以下のUSB接続もしくはWi-Fi機能で3Dデータを転送・処理します。プリンタの内蔵メモリは4BGあり、大きなファイルの出力も問題はありません。どのデータを出力造形するかはタッチパネルで選択する事ができます。

出力についても、電子レンジのように、造形エリアが密閉されており、安定した出力が可能です。密閉されているため造形中の音も軽減されます。
デュアルヘッドに対応しており、ABSフィラメント、PLAフィラメントだけでなく、HIPS溶性フィラメントを使用でき、溶性フィラメントを使えばサポート除去が比較的容易に行うことがきます。

フラッシュフォージ社の3Dプリンターは現在3機種（Creater , Creater PRO , DREAMER）が販売されていますが、コストパフォーマンスだけを考えると、このDREAMER(ドリーマー）以外の選択肢はないと思います。それだけ、DREAMERという機種が優秀で、コストも安いという事です。

プリント可能最大エリア：　225mm × 140mm × 150mm
積層ピッチ:　0.3mm-0.025mm
プリント可能素材：　ABS、PLA及び溶性材料
ノズル径：0.4mm
プリント速度：40-150mm/s

フラッシュフォージジャパン

造形精度 :

ハードウェア操作性 :

ソフトウェア操作性 :

デザイン :

静音性 :

造形サイズ :