Tips/FreeCAD のバックアップ(No.2)

入手方法

  • FreeCADはオープンソースの汎用CADモデラー。
  • 各種CADデータをROS/URDFで読み込み可能なSTL(.stl)形式とCollada(.dae)形式に変換するのに使用できる。

対応形式

インポート

  • FreeCADは以下の入力形式に対応している。
  • 通常CADデータのやり取りにはIGES形式かSTEP形式が利用される。FreeCADもこの形式に対応している。
名称拡張子
Autodesk DWG*.dwg
Autodesk DXF*.dxf
BREP形式*.brep，*.brp
CalculiX 結果ファイル*.frd
Collada*.dae
汎用翼形状データ*.dat
ベクター形式画像ファイル*.svg，*.svgz
FEMデータ*.unv，*.med，*.dat，*.bdf
FreeCADマテリアルカード*.FCMat
IDF emn*.emn
IGES*.iges，*.igs
ラスター形式画像ファイル*.bmp，*.jpg，*.png，*.xpm
Industry Foundation Classes*.ifc
Inventor V2.1*.iv
メッシュデータ*.stl，*.ast，*.bms，*.obj，*.off，*.ply
Open CAD*.oca，*.gcad
OpenSCAD CSG*.csg
点群データ*.asc
POV-Rayファイル*.pov，*.inc
Pythonファイル*.py，*.FCMacro，*.FCScript
色付きSTEP*.step，*.stp
SVG形状データ*.svg
CSV*.csv
VRML V2.0*.wrl，*.vrml，*wrz，*.wrl.gz

形式変換

スケール設定

FreeCAD内部ではモデルデータをmm単位で管理しているが、URDFではモデルデータをm単位で扱う。
FreeCADからエクスポートする際にスケール調整してm単位にする必要がある。
以下の手順でスケール調整の設定を行う

  1. ワークベンチをArchに切り替える
    FreeCADは起動直後の状態では、何のプラグインも読み込まれておらず、エクスポートの設定画面は表示できない。そこで、エクスポート設定画面を有効にするためにワークベンチをArchに切り替える必要がある。
  2. スケール設定を行う
    設定画面からDAEのエクスポート設定でスケール調整の設定を行う。
    URDFで利用するためにm単位にスケール調整するためには、エクスポート・オプションのスケーリング係数を0.0010に設定すること。

ただし、FreeCADのCollada出力機能は非常にしょぼいので上手くいかないことも多い。その場合は下記トラブルシュートを参照の事。

Collada形式でのエクスポート

  1. コンボビューのモデルリストから出力するパーツを選択
  2. メニューから"ファイル"->"エクスポート"を選択し、Collada(*.dae)形式を選んで出力

トラブルシュート

Collada形式に変換できない

FreeCADでCollada形式に上手く変換できない場合がある。
そんな場合は、以下の手順でもスケールを調整したColladaに変換できる

  1. FreeCADなどでMeshLabなど他ツールで読み込めるSTL形式などに変換
  2. MeshLabなど他のツールを使用してColladaに形式を変換
  3. エディタでdaeファイルを開き、visual_scene/node内にscaleタグを追記する 
    <library_visual_scenes>
  <visual_scene id="VisualSceneNode" name="VisualScene">
    <node id="node" name="node">
      <scale> 0.001 0.001 0.001 </scale>
      <instance_geometry url="#shape0-lib">
        <bind_material>
          <technique_common/>
        </bind_material>
      </instance_geometry>
    </node>
  </visual_scene>
</library_visual_scenes>

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