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CADソフトの選び方

ロボット設計のためのCADソフトガイド

1. はじめに:CADは必須ではない

CADソフト (Computer Aided Design) は、設計作業をコンピュータ上で行い、効率的に進めるための強力なツールです。

しかし、ここで強調しておきたいのは、CADソフトは必須ではないということです。FTCロボット程度の小規模な設計であれば、紙やホワイトボード、そして実際に部品を手に取るトライ&エラーだけでも十分に可能です。CADソフトを導入する労力が大きいと感じるチームは、導入しないという選択肢も有効です。

CAD導入の主なメリット

CADは必須ではありませんが、以下のような活動をしたい場合は、導入を推奨します。

  1. 部品の互換性チェック: REV RoboticsやgoBILDAなどのサプライヤーが提供する3Dモデルを読み込み、実際に購入する前に、ネジ穴の位置や干渉がないかを正確に確認できます。
  2. チーム内での情報共有: クラウドベースのCADを使えば、複数のメンバーが同時に、あるいは遠隔で設計の進捗を確認・編集できます。
  3. カスタムパーツの作成: 3Dプリンターやレーザー加工機でオリジナルパーツを作るために必要なデータ (STLやSTEPファイルなど) をCADソフトを使って簡単に作成できます。

2. CADソフトの種類と特徴

FTCの設計で使用される代表的なCADソフトの特徴を、チーム環境や目的に応じて比較します。

① Autodesk Fusion (旧 Fusion 360)

ライセンス 学生・教育者向けライセンスで無料
環境 インストール型(Windows / Mac)
推奨度 【第一推奨】 特に日本のチームで利用者が多い、多機能なオールインワンソフト。

多くのFTC/FRCチームで採用されている、非常に強力な3D CADソフトウェアです。日本チームではほとんどのチームがAutodesk Fusionを採用しています。

  • クラウドベース: 設計データはクラウド上で共有されるため、チームメンバーとの共同作業や進捗管理が容易です。
  • 多機能性: 設計 (CAD) だけでなく、解析 (CAE) や切削加工 (CAM) 機能も統合されており、将来的に高度な加工を行う際にも対応できます。

【導入時の注意点】

非常に高機能な分、スムーズに動作させるためにはある程度のPCスペックが求められます。学校支給の低スペックなPCやタブレットでは、動作が重く、まともに動かない可能性があることに注意です。

② Onshape (オンシェイプ)

ライセンス 学生・教育者向けライセンスで無料
環境 完全ブラウザベース(PCへのインストール不要)
推奨度 【低スペックPC環境に最適】 PCスペックに依存したくないチーム向け。

近年のロボコン界隈で急速に利用者を増やしている、ブラウザ上で動作するCADソフトです。

  • PCスペック不問: 最大の特長は、ブラウザさえ動けばPCのスペックをほぼ問わない点です。低価格なChromebookでも快適に動作し、設計環境を平等に提供できます。
  • 同時編集: Googleドキュメントのように、複数のメンバーが同時に一つのファイルを編集できる機能が非常に強力です。
  • 常時接続必須: すべてのデータがクラウド上にあるため、オフラインでの作業はできません。

③ SOLIDWORKS

ライセンス 有料 (教育機関ライセンス等で利用可)
環境 インストール型
推奨度 【業界標準】 将来、機械設計のプロを目指す人、企業との連携を重視したいチーム向け。

世界の製造業で最も使われているCADソフトの一つです。また、海外チームの多くはSOLIDWORKSを使っています。

  • 業界標準: 大学や企業の設計現場では標準的に使われているため、SOLIDWORKSを習得することは、将来のキャリアに直結します。
  • 学習コスト: 高機能ですが、学習コストも高めです。FTCの短いビルディングシーズンで一から習得するのは難しい場合があります。
  • ライセンス: 基本的に有料です。ただし,FTC/FRCチームはSOLIDWORKSを無料で使用することができます.

④ FreeCAD (フリーキャド)

ライセンス 完全無料(オープンソース)
環境 インストール型 (Windows / Mac / Linuxi)
推奨度 【信念と知識を持つチーム向け】 ライセンスやクラウドに依存したくないチーム向け。

コミュニティによって開発されているオープンソースソフトウェア (OSS) です。特定の企業のライセンスやクラウドに縛られずに、完全に無料で利用できます。

  • OSSの精神: 企業の都合に左右されず、すべてのデータはローカルで管理されます。Linux環境で作業したいユーザーにとっては有力な選択肢です。
  • 拡張性: 有志が開発した多くのアドオン (拡張機能) により、機能を自由にカスタマイズできます。

【注意点】

他のソフトに比べて、FTC界隈での情報や部品ライブラリの連携が少なく、操作の習得にも時間がかかる場合があります。このソフトを導入する場合は、メンバーが自力で情報を探したり、使い方を調べたりする高い意欲が必要になります。

3. CADソフト比較表

項目 Autodesk Fusion Onshape SOLIDWORKS FreeCAD
費用 学生無料 学生無料 有料FTC/FRCチームは無料 完全無料 (OSS)
動作環境 PCインストール ブラウザ PCインストール PCインストール (全OS対応)
PCスペック 高い性能が必要 低スペックOK 中~高スペック 中スペック
共同作業 クラウド共有 同時リアルタイム編集 ファイル共有 ローカル管理
主な特長 オールインワン、情報豊富 動作が軽い、環境を選ばない 業界標準、堅牢な機能 OSS、オフライン作業可
向き不向き チームでの共同開発、CNC加工 低スペックPC、同時作業が多い 将来のプロ志望、企業連携 ライセンスに縛られたくない