3D プリント製グリップが、韓国のアーチェリー選手の東京五輪金メダル獲得を支援
写真：Yoon-Sik Kim / 現代自動車グループ
自動車メーカーの現代自動車グループが提供した 3D プリント製グリップの支援を受け、韓国アーチェリーチームは東京 2020 オリンピックでも強さを発揮しました。
同チームは今年の五輪で男子団体、女子団体、混合団体の金メダルを獲得し、1984 年以降に韓国のアーチェリー選手が獲得したメダルの総数は 103 個となりました。現代グループは韓国アーチェリー協会を 30 年以上にわたって技術面で支援しており、前回のリオ五輪以来、人工知能（AI）、生体情報、ビッグデータ、 3D プリント などの技術を活用しています。
選手に最適化された 3D プリント製グリップを提供するだけでなく、現代は 3D スキャン 技術でチームの弓の非破壊検査も行っています。
弓に取り付ける 3D プリント製グリップは、必要な形状や材料など、選手によって大きく異なります。
活用するのは、 3D プリントとスキャンによる性能の最適化
東京 2020 オリンピックに向けた準備期間中、現代自動車は韓国アーチェリーチームを技術面で支援し、適切な弓と、選手ごとに最適化した装備を提供しました。
現代の高度な 3D CT スキャン機器は、チームの弓を分析する新しい非破壊検査モデルの開発に使われました。この技術は、3D モデル画像を作成することで、繰り返し引いた弓の内部に損傷がないかを測定します。弓を 360° 回転させながら、3D スキャナーが数万枚の画像を撮影し、弓の性能を総合的に把握します。
現代自動車は、2016 年のリオ五輪以来チームに提供してきた 3D プリント製グリップも改良しました。選手それぞれの手の形に合わせて製作され、現在は好みに応じて、より多くの材料から選べるようになっています。
以前は合成樹脂だけで作られていましたが、現在は短時間でカスタマイズできる耐熱樹脂も使われています。世界的な印刷企業 HP の PA12 は耐久性に優れる一方、製造により長い時間がかかります。さらに、握りやすさを高めるため、アルミニウムとポリアミドを組み合わせたアルミナイドや、無垢材、ポリウレタンなど、新たに開発された材料も採用しました。現代自動車によると、Jin-Hyuk Oh 選手と Woo-Jin Kim 選手は、特に 3D プリント製グリップに感銘を受けたといいます。複数の選手による試験で使いやすさが高く評価され、東京五輪ではチームの主力グリップとして使用されました。
同チームは今年の五輪で男子団体、女子団体、混合団体の金メダルを獲得し、1984 年以降に韓国のアーチェリー選手が獲得したメダルの総数は 103 個となりました。現代グループは韓国アーチェリー協会を 30 年以上にわたって技術面で支援しており、前回のリオ五輪以来、人工知能（AI）、生体情報、ビッグデータ、 3D プリント などの技術を活用しています。
選手に最適化された 3D プリント製グリップを提供するだけでなく、現代は 3D スキャン 技術でチームの弓の非破壊検査も行っています。
弓に取り付ける 3D プリント製グリップは、必要な形状や材料など、選手によって大きく異なります。
活用するのは、 3D プリントとスキャンによる性能の最適化
東京 2020 オリンピックに向けた準備期間中、現代自動車は韓国アーチェリーチームを技術面で支援し、適切な弓と、選手ごとに最適化した装備を提供しました。
現代の高度な 3D CT スキャン機器は、チームの弓を分析する新しい非破壊検査モデルの開発に使われました。この技術は、3D モデル画像を作成することで、繰り返し引いた弓の内部に損傷がないかを測定します。弓を 360° 回転させながら、3D スキャナーが数万枚の画像を撮影し、弓の性能を総合的に把握します。
現代自動車は、2016 年のリオ五輪以来チームに提供してきた 3D プリント製グリップも改良しました。選手それぞれの手の形に合わせて製作され、現在は好みに応じて、より多くの材料から選べるようになっています。
以前は合成樹脂だけで作られていましたが、現在は短時間でカスタマイズできる耐熱樹脂も使われています。世界的な印刷企業 HP の PA12 は耐久性に優れる一方、製造により長い時間がかかります。さらに、握りやすさを高めるため、アルミニウムとポリアミドを組み合わせたアルミナイドや、無垢材、ポリウレタンなど、新たに開発された材料も採用しました。現代自動車によると、Jin-Hyuk Oh 選手と Woo-Jin Kim 選手は、特に 3D プリント製グリップに感銘を受けたといいます。複数の選手による試験で使いやすさが高く評価され、東京五輪ではチームの主力グリップとして使用されました。
現代自動車グループは、さまざまな材料を使って各アーチェリー選手にカスタマイズした 3D グリップを提供し，最適化しています。写真提供：Yoon-Sik Kim
2020年東京大会の3Dプリント
アーチェリー以外でも、今年の五輪では多くの種目に 3D プリント製の装備が登場しました。空気力学、軽量化、時間短縮の面で優位性を得るため、この技術を使う選手が増えています。
3D プリント技術は、特にトラック自転車競技で活用されています。イタリア代表チームは、ロシアのハンディ 3D スキャナー開発企業 Thor3D の Calibry を使い、選手の空力設計を効率化しました。スポーツパフォーマンスブランドの Vorteq は、Artec 3D スキャナーで、5 つの異なる五輪代表チームの自転車選手向けに、空力性能を高めたカスタムスキンスーツを製作しました。
英国自転車チームは、世界的なエンジニアリング企業 Renishaw、Lotus Engineering、Hope Technology が設計した、軽量の 3D プリント製最終部品を使う新型トラックバイクにも乗っています。また、複数の選手が、改良版の 3D プリント製 4DFWD ミッドソールを採用した、アディダスの 3D プリント最適化ランニングシューズ Futurecraft STRUNG を着用する予定です。射撃で何度も世界王者となった Céline Goberville 選手の拳銃にも、3D プリント製グリップが取り付けられました。
アーチェリー以外でも、今年の五輪では多くの種目に 3D プリント製の装備が登場しました。空気力学、軽量化、時間短縮の面で優位性を得るため、この技術を使う選手が増えています。
3D プリント技術は、特にトラック自転車競技で活用されています。イタリア代表チームは、ロシアのハンディ 3D スキャナー開発企業 Thor3D の Calibry を使い、選手の空力設計を効率化しました。スポーツパフォーマンスブランドの Vorteq は、Artec 3D スキャナーで、5 つの異なる五輪代表チームの自転車選手向けに、空力性能を高めたカスタムスキンスーツを製作しました。
英国自転車チームは、世界的なエンジニアリング企業 Renishaw、Lotus Engineering、Hope Technology が設計した、軽量の 3D プリント製最終部品を使う新型トラックバイクにも乗っています。また、複数の選手が、改良版の 3D プリント製 4DFWD ミッドソールを採用した、アディダスの 3D プリント最適化ランニングシューズ Futurecraft STRUNG を着用する予定です。射撃で何度も世界王者となった Céline Goberville 選手の拳銃にも、3D プリント製グリップが取り付けられました。
英国自転車連盟が発表した新型 Hope Lotus トラックバイク。写真提供： Hope/Lotus British Cycling。スポーツパフォーマンスブランドの Vorteq は、ルクセンブルクの 3D スキャナーメーカー Artec 3D と協力し、選手向けのカスタム空力サイクルウェアを製作しています。
Vorteq は、Artec の Leo 3D スキャナー、風洞、エンジニアリング技術を組み合わせ、「世界最速」の一つと称するサイクルウェアを設計しました。現在、東京五輪では 5 人の異なる選手がこのスキンスーツを着用しています。軽量で通気性に優れ、抵抗を大幅に減らす設計です。
Vorteq の計測エンジニア Sam Quilter 氏は、「私たちの使命は、すでに頂点にいる、あるいはそれに近い真剣なアスリートが、『小さな』改善を見つけるのを支援することです。それらを積み重ねると、本当の優位性が生まれ、頂点を超え、最終的に勝利をつかむ助けになります」と語ります。「以前のスキャナーと比べて、Leo は大きな柔軟性を与えてくれました。ほぼどこへでも持ち運べます。実験室のような条件が整っていない場所へ出向く必要があるとき、この自由度が特に重要です。」
Vorteq は、Artec の Leo 3D スキャナー、風洞、エンジニアリング技術を組み合わせ、「世界最速」の一つと称するサイクルウェアを設計しました。現在、東京五輪では 5 人の異なる選手がこのスキンスーツを着用しています。軽量で通気性に優れ、抵抗を大幅に減らす設計です。
Vorteq の計測エンジニア Sam Quilter 氏は、「私たちの使命は、すでに頂点にいる、あるいはそれに近い真剣なアスリートが、『小さな』改善を見つけるのを支援することです。それらを積み重ねると、本当の優位性が生まれ、頂点を超え、最終的に勝利をつかむ助けになります」と語ります。「以前のスキャナーと比べて、Leo は大きな柔軟性を与えてくれました。ほぼどこへでも持ち運べます。実験室のような条件が整っていない場所へ出向く必要があるとき、この自由度が特に重要です。」
Artec Leo で自転車選手を 3D スキャンする計測エンジニア Sam Quilter 氏。画像提供：Vorteq
Arctec 3Dスキャン
Artec 3D は 3D プリント業界アワードに連続してノミネートされています。今年の候補者推薦も、まだ受け付け中です。同社の製品群には Eva、Space Spider、Leo、Ray があり、さまざまな用途に対応します。
Artec のスキャナーは、オランダ王立海軍の資材・資産保守部門 Marinebedrijf Koninklijke Marine で部品のリバースエンジニアリングに使われたほか、Triebold Paleontology による、デンバー自然科学博物館の全長 26 フィートのステゴサウルスのデジタル保存にも利用されました。自動車の修復にも使われ、イルカ、サメ、大型のウミガメの全身を 3D スキャンしてカスタム追跡タグを作り、移動パターンや海水温の影響に関する情報を得る用途にも活用されています。
Artec 3D は 3D プリント業界アワードに連続してノミネートされています。今年の候補者推薦も、まだ受け付け中です。同社の製品群には Eva、Space Spider、Leo、Ray があり、さまざまな用途に対応します。
Artec のスキャナーは、オランダ王立海軍の資材・資産保守部門 Marinebedrijf Koninklijke Marine で部品のリバースエンジニアリングに使われたほか、Triebold Paleontology による、デンバー自然科学博物館の全長 26 フィートのステゴサウルスのデジタル保存にも利用されました。自動車の修復にも使われ、イルカ、サメ、大型のウミガメの全身を 3D スキャンしてカスタム追跡タグを作り、移動パターンや海水温の影響に関する情報を得る用途にも活用されています。
搭載する Artec Studio ソフトウェアにより、 Artec Leo 3D スキャナーがシルバーストン・スポーツエンジニアリングハブで選手のスキャン画像を表示。画像提供： Vorteq。
空力のための3Dスキャン
高性能自転車の世界では速度がすべてで、勝敗はわずかな一瞬で決まることがあります。トラックでペダルを踏むたびに、選手は風や抵抗と戦っています。報告によると、選手の出力エネルギーの最大 90% が空気抵抗を克服するために使われるため、抵抗の削減が鍵となります。
Vorteq は、シルバーストン・スポーツエンジニアリングハブ（SSEH）のスポーツ専用風洞と繊維用風洞、最新の 3D スキャン技術を使い、空気抵抗を減らしながら、快適で軽く、通気性に優れたカスタムサイクルウェアを製作しています。
Artec 3D のハンディスキャナー Artec Leo は、ウェア設計の重要な要素です。6 分足らずで選手の正確な体の形状をデジタル化できます。タッチスクリーンを内蔵し、毎秒 44 フレームで取得できるため、人を含む中型の対象物を数分でスキャンできます。
Quilter 氏は、「選手が自転車を風洞に持ち込み、台に設置して乗ると、わずか 5～6 分で 2 つの姿勢を、正確な高解像度カラー 3D 画像として取得できます。つまり、10 分以内に選手に必要な作業をすべて終えられ、その後は別の場所へ行ってもらえます。人間工学に基づき、弾丸のように速い Vorteq ウェアの設計に必要なものが、すべてそろいます。再スキャンは一度も必要ありません」と述べています。
スキンスーツの製作では、Vorteq は Artec Leo のスキャンデータを直接使用します。選手の正確な身体データが得られるため、不正確な測定を避けられます。その後、Artec Studio で後処理を行い、エンジニアがデータを詳しく確認して、まれなエラーや、しわなどの不要な取得データを除去します。Quilter 氏は続けて、「選手が入ってきたら Leo でスキャンし、Artec Studio で後処理し、Geomagic Wrap で 3D モデリングを行い、最後にスキンスーツ製作用の 3D モデルを出力します。全体で約 2 時間です。以前は到底不可能で、それだけの時間ではまったく足りませんでした。競技用スキンスーツの総製作時間は現在 2 日ですが、短縮が進んでいます。目標は 24 時間で、近いうちに必ず実現できると考えています」と語っています。
高性能自転車の世界では速度がすべてで、勝敗はわずかな一瞬で決まることがあります。トラックでペダルを踏むたびに、選手は風や抵抗と戦っています。報告によると、選手の出力エネルギーの最大 90% が空気抵抗を克服するために使われるため、抵抗の削減が鍵となります。
Vorteq は、シルバーストン・スポーツエンジニアリングハブ（SSEH）のスポーツ専用風洞と繊維用風洞、最新の 3D スキャン技術を使い、空気抵抗を減らしながら、快適で軽く、通気性に優れたカスタムサイクルウェアを製作しています。
Artec 3D のハンディスキャナー Artec Leo は、ウェア設計の重要な要素です。6 分足らずで選手の正確な体の形状をデジタル化できます。タッチスクリーンを内蔵し、毎秒 44 フレームで取得できるため、人を含む中型の対象物を数分でスキャンできます。
Quilter 氏は、「選手が自転車を風洞に持ち込み、台に設置して乗ると、わずか 5～6 分で 2 つの姿勢を、正確な高解像度カラー 3D 画像として取得できます。つまり、10 分以内に選手に必要な作業をすべて終えられ、その後は別の場所へ行ってもらえます。人間工学に基づき、弾丸のように速い Vorteq ウェアの設計に必要なものが、すべてそろいます。再スキャンは一度も必要ありません」と述べています。
スキンスーツの製作では、Vorteq は Artec Leo のスキャンデータを直接使用します。選手の正確な身体データが得られるため、不正確な測定を避けられます。その後、Artec Studio で後処理を行い、エンジニアがデータを詳しく確認して、まれなエラーや、しわなどの不要な取得データを除去します。Quilter 氏は続けて、「選手が入ってきたら Leo でスキャンし、Artec Studio で後処理し、Geomagic Wrap で 3D モデリングを行い、最後にスキンスーツ製作用の 3D モデルを出力します。全体で約 2 時間です。以前は到底不可能で、それだけの時間ではまったく足りませんでした。競技用スキンスーツの総製作時間は現在 2 日ですが、短縮が進んでいます。目標は 24 時間で、近いうちに必ず実現できると考えています」と語っています。
設計・製作された Vorteq スキンスーツ。画像提供： Vorteq。
Artec Leo により、Vorteq は選手の体を解剖学的に正確に再現したマネキンを 3D プリントし、試着なしでスキンスーツを作ることもできます。マネキンを使えば、風洞で複数の生地やスタイルを試し、その後数時間で選手専用のスキンスーツを完成させ、自宅へ届けられます。現在、この工程は 2 日未満ですが、同社は将来、3D スキャンから完成までを 24 時間に短縮したいと考えています。
Quilter 氏は、「例えば、実寸大のマネキンの片腕だけに生地を付けて風洞試験を行い、さまざまな生地や模様が抵抗低減にどう影響するかを調べられます」と説明します。小さな改善の積み重ねが真価を発揮する場面です。風洞内では実際の選手は動き、ごくわずかな動きでも結果に影響します。着用する生地だけを変え、完全に静止したマネキンと同じ精度の測定を、生身の選手で得ることはできません。以前、Vorteq は五輪代表やエリート選手だけを対象としていましたが、2020 年初めからは、あらゆる経験レベルのサイクリストにカスタムウェアを提供し、最高のパフォーマンスを支援しています。
Quilter 氏は、「例えば、実寸大のマネキンの片腕だけに生地を付けて風洞試験を行い、さまざまな生地や模様が抵抗低減にどう影響するかを調べられます」と説明します。小さな改善の積み重ねが真価を発揮する場面です。風洞内では実際の選手は動き、ごくわずかな動きでも結果に影響します。着用する生地だけを変え、完全に静止したマネキンと同じ精度の測定を、生身の選手で得ることはできません。以前、Vorteq は五輪代表やエリート選手だけを対象としていましたが、2020 年初めからは、あらゆる経験レベルのサイクリストにカスタムウェアを提供し、最高のパフォーマンスを支援しています。
Vorteq マネキンの構成部品，組み立てて風洞試験に使用可能。写真提供： Vorteq。
3Dプリントが五輪の成績に貢献する仕組み
これまでも、複数の五輪選手が、時間短縮や軽量化のため、個人に合わせた装備に 3D プリントを採用してきました。例えば、Shelly-Ann Fraser-Pryce 選手の 3D プリント製ランニングシューズは前回のリオデジャネイロ五輪で披露されました。アディダスと 3D プリンターメーカー Carbon の最新の 3D プリント製 4DFWD ミッドソールも、今年の東京五輪で複数の選手が着用しています。
フランス自転車競技連盟は、空力効率を高めるために 3D プリント製カスタムハンドルバーを導入してきました。世界的なエンジニアリング企業 Renishaw は Lotus Engineering、Hope Technology と協力し、英国チーム向けの新型トラックバイクを設計しました。最近では、イタリア代表チームが東京五輪前に、ロシアのハンディ 3D スキャナーで自転車の空力性能を改善したことを明らかにしました。
これまでも、複数の五輪選手が、時間短縮や軽量化のため、個人に合わせた装備に 3D プリントを採用してきました。例えば、Shelly-Ann Fraser-Pryce 選手の 3D プリント製ランニングシューズは前回のリオデジャネイロ五輪で披露されました。アディダスと 3D プリンターメーカー Carbon の最新の 3D プリント製 4DFWD ミッドソールも、今年の東京五輪で複数の選手が着用しています。
フランス自転車競技連盟は、空力効率を高めるために 3D プリント製カスタムハンドルバーを導入してきました。世界的なエンジニアリング企業 Renishaw は Lotus Engineering、Hope Technology と協力し、英国チーム向けの新型トラックバイクを設計しました。最近では、イタリア代表チームが東京五輪前に、ロシアのハンディ 3D スキャナーで自転車の空力性能を改善したことを明らかにしました。
さらに 3D プリンター と 3D スキャン の製品情報を知りたい方は、下記からお問い合わせください！
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3DMart が提供するのは 3D プリントだけではありません。「3D プリント受託製造」、「3D スキャンサービス」、「空間 3D スキャンサービス」の 3 つの受託サービスをご提供しています！
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