研究

スクリプトで動かし、引用し、検証できるデジタルツイン。

Studio はビット単位で決定論的で、モデルパラメータの出典まで文書化されています。制御、加工、計測、AI の研究に使え、すべての結果を再現できます。さらに MC-1 があれば、マイクロ流体チップ、光学マウント、治具を、その日のうちにご自身の研究室で作れます。

ロックステップAPI

1行に1つの JSONリクエスト。仮想時間は、指示したときだけ進みます。標準ライブラリだけで書かれた Pythonパッケージがこれをラップしており、バッチ実行や、複数プロセスでのパラメータスイープにも対応します。

FMI に倣った連成シミュレーション

FMPy と同じ名前の変数、get/set、doStep により、ツインを Modelica、Simulink、Python のモデルと連成できます。

MTConnect

35のデータ項目を持つ SHDRアダプタとデバイスファイル。ダッシュボードやデータパイプラインに使えます。

記録

コマンドラインから：公式の mcap ツール向けの MCAP、すべてのステップパルスを含む VCD（sigrok での表示やロジックアナライザとの比較用）、CSV形式の曲線データ。

切削力学

kc(h, vc)を用いたメカニスティックな切削抵抗モデル、時間領域の再生型びびりと半離散化法による照合、フレームの FEA に基づく静的たわみ。

ツイン上での計測

幾何誤差モデル（リード誤差、周期誤差、真直度、角度誤差、直角度、バックラッシ、熱変位）と、ISO 230-2および230-4の試験スクリプト。

MCP経由の AIエージェント

47個の MCPツール、決定論的なリプレイハッシュ、すべての呼び出しを記録する監査ログにより、言語モデルを使った実験を再現・検証できます。

ブロックごとのプロファイリング

プログラムのブロックごとの時間（合計は実行時間と正確に一致）と、指令した送り速度に達しなかった理由。いずれもコントローラ自身のプランナの計算に基づきます。

CAM とオプティマイザ

ツインの物理モデルで切削条件を推定したツールパスと、明確な採用基準を持ち、新しいツインで検証されるオプティマイザ。

ツインの検証方法

422件の受け入れテスト: 変更のたびに Linux で実行。Windows では、ウィンドウ自身のセルフテスト（396項目）を実行
28件のゴールデンフィンガープリント: 7つのシナリオ × 4段階のドライバモデル。Windows と Linux で同一
コントローラのファームウェア: 26,701本のランダムなプログラムを参照エンジンと比較、サニタイザ付きのファジングをシード 42,500 まで、84本の FreeCAD のプログラム、78本のオープンソースプロジェクトのプログラム
サンプル部品: 1.0 の 4 つのサンプルを、同梱のプログラムでツインで最後まで実行：表面の 99.98〜100 % が設計から 0.02 mm 以内
CAM: 37件の参照ジョブで、Windows と Linux でバイト単位で同一のプログラムを生成。すべてのプログラムについて削り過ぎと削り残しを検査
OpenCAMLib: ドロップカッター法による材料除去モデルの比較
プロパティベーステスト: ランダムな動作、フィードホールド、ソフトリミットを生成。失敗時は最小ケースまで縮小
MCPリプレイ: 同じ MCPセッションから、Windows と Linux で同一のリプレイハッシュ。結果画像もバイト単位で同一

モデルの既知の限界

ツインがまだ得意としていない点です。結果を読む際に念頭に置いていただけるよう、公開しています。

試作機を測定するまで、パラメータは設計値と文献値です。校正前の切削抵抗は、実際と最大2倍異なることがあります。
計算時間の大半は材料除去が占めます。切削プログラムは通常、実時間の数倍の速さで実行されます（1.0 のサンプル：8～28倍）。また、深いポケットへのヘリカル進入のような密度の高い区間では、一時的に実時間より遅くなることがあります（サンプル14：最も遅い5秒間で約0.6倍）。
送信ソフトは TCP で接続します。実機のコントローラと同じように見える仮想USBシリアルポートを計画しています。

引用

BibTeX

@software{twinwright_studio_2026,
  title   = {Twinwright Studio: a deterministic digital twin of the MC-1 desktop CNC mill},
  author  = {{Twinwright}},
  year    = {2026},
  url     = {https://twinwright.com/research/}
}