raspberry pi zero wでOctoPrintを動かしてみた

はじめに

GWに格安３Dプリンタ、Ender-3 Proを購入しました。事前の想像以上に綺麗に出力できるので満足しています。ただ、プリンタが結構大きく、稼働時の音がそこそこあり、印刷が数時間に及ぶため普段使わない部屋に設置したところ、

• 印刷の途中経過がわからない
  • 数時間後に失敗（だいたい一層目が、、、）
    • 仕方ないので印刷開始後、しばらく目視確認。。。
    • →悲しい
• データの運搬がマイクロSDカード
  • 往復するのが結構面倒
  • 近いうちに紛失する
• 操作パネルが、それほど使いやすくない

と、どうにかならないかと思案していたら、OctoPrintという3Dプリンタの管理アプリを発見。RaspberryPi用のイメージ（OctoPi）が公開されていて、手持ちのラズパイもあったので、早速試してみました。

• 「Please note that the Raspberry Pi Zero W is not recommended 」とあるけど、手持ちのZeroで動くか確認
• カメラモジュールもあるので、遠隔監視と印刷のタイムラプス映像をみて楽しむ

結果、Raspberry Pi Zero Wで目立った問題もなく、結構快適な環境ができました。いか、作業メモです。

アプリケーション

• OS

os-release

pi@octpizero:~ $ cat /etc/os-release 
PRETTY_NAME="Raspbian GNU/Linux 9 (stretch)"
NAME="Raspbian GNU/Linux"
VERSION_ID="9"
VERSION="9 (stretch)"
ID=raspbian
ID_LIKE=debian
HOME_URL="http://www.raspbian.org/"
SUPPORT_URL="http://www.raspbian.org/RaspbianForums"
BUG_REPORT_URL="http://www.raspbian.org/RaspbianBugs"

• OctoPrint: 1.3.11
• mjpg-streamer

機材

• 3Dプリンタ：Ender-3 Pro
• raspberry pi zero w
  • SD：８GB
  • 上記カメラモジュール
• USBケーブル
  • A - Mini B <-　手持ちを探すのが大変だった。。。
  • A - Micro変換 上記とZeroの接続用
  • A - Micro Zeroの電源用
• 印刷した、ラズパイのマウンタ

お約束

この記事は、私の環境での結果です。大きく物が壊れることはないと思いますが、お試しの際はご注意を。

インストール

最初にOctoPi（試したバージョンは、0.16.0）を試したのですが、手持ちのカメラモジュールを認識できませんでした。さっさと試したかったので、原因究明はやめて、カメラモジュールの動作実績のあるRaspbian Stretch LiteにOctoPrintをインストールすることにしました。

OSインストールで変更した点

モニタを使う予定はないので、GPUのメモリ割り当てを最小に変更。boot.txtの末尾に　gpu_mem=16 を追記。

OctoPrintのインストール

基本的に、公式の手順通りで、動きます。変更したのは、

• octoprintの起動をsystemdに変更したくらいです。

/etc/systemd/system/octo.service

cat /etc/systemd/system/octo.service 
[Unit]
    Description=OctoPrint service

[Service]
    User=pi
    ExecStart=/home/pi/OctoPrint/venv/bin/octoprint

[Install]
    WantedBy=multi-user.target

初回起動時、Web画面が表示されるまで 結構な時間(１０分以上） かかりました。ゆっくり待ちましょう。

初回起動時に、Wizardで初期設定を行います。
画面キャプチャ撮り忘れた。

プリンタ設定

先人の知恵があったので、そのまま流用。

スライサーとの連携

スライサーはCura(3.6.0)を使っています。プラグインを導入すると、スライサーから印刷できるようになるので、設定します。

OctoPrintAPIキー取得

設定アイコン→APIでAPI Keyを取得する。

Curaにプラグインを導入する

Marketplace → プラグインから「OctoPrint Connection」を導入。

を押すと、「Connect Octoprint」が追加されているので、rasberry piのIPなどのホスト情報、API Keyを登録。
私の環境では、「Store G-code on the printer SD Card」を有効にすると接続に失敗したので設定を外した。（SDカードの利用をやめたかったので、特に調査もしなかった。。。）

すると、スライス処理が終わると、、

おお、直接印刷できる。

印刷風景もリモートで確認可能。

OSの負荷は高いけど、許容範囲かな。印刷の失敗もないし、印刷動画配信も結構滑らかなのでよしとします。

印刷後、FFMPEGでゴリゴリエンコードしてタイムラプス動画を生成。今は印刷しないでね、と警告が表示されます。動画を見るにはメニューからダウンロードします。ちなみに、32MBの動画は印刷時間５時間くらいの動画です。

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使ってみて

• スライサーから直接印刷できるのは便利
  • プレヒートで事前に加熱できるから、スライスする前にプレヒートしておけばすぐ印刷できる
  • 一層目がちゃんと出てなかったら、その場で中止できるのが便利
• raspberry pi zeroで問題なく動いた（ように見える）。
  • 一週間ほど使いましたが、raspberry pi zeroの性能で印刷が失敗していない（気づいていないだけかも）
  • 印刷時間も、遅くなった気はしない（もともと時間がかかるので、気にならないだけかも）

これから

OctoPrintは結構色々なAPIが公開されているので、

• 印刷が終わったら携帯に通知
• Homebridgeと連動してAppleHomeに状態と印刷状況の表示
• ラズパイに照度センサつけて、夜の印刷している時だけLED照明つける（暗くて確認できないから）

など、やってみたいと思います。

ちょっとした問題点

プリンタの主電源を切っても、ラズパイのUSBから給電されるらしく、プリンタの液晶がつきっぱなしになります。ほぼ、プリンタ本体の操作は行わなくなったのですが、高さ調整はプリンタのメニューから、

1. ホーム位置に移動
2. モータ制御解除
3. 手で調整

を行う必要があるので、モニターは外せない。。。何かいい方法はないだろうか。。

GCode Viewer素敵。。。。