design

name	design
description	段階 2-3 — input/objects/*.yaml と project-config.yaml を統合し、case-spec.yaml(ケース全体仕様)を生成。続いて CadQuery の generator.py と validator.py を出力し、STEP/STL に書き出す。
when_to_use	「設計する」「CAD を生成」「ケース全体を組む」「採寸完了→次へ」「generator.py を作って」のとき。case-spec.yaml と generator.py / validator.py を初稿生成する。
allowed-tools	Read, Write, Edit, Glob, Grep, Bash(.venv/bin/python *), Bash(python *)
paths	["input/requirements/**/*.yaml","input/design-params/**/*.yaml","output/design/**/*.py"]
model	claude-opus-4-7

/design — 要件統合と設計生成 skill

目的

/measure で採寸したオブジェクト群を入力に、ケース全体の仕様(case-spec.yaml)、寸法パラメータ(case-config.yaml)、CadQuery 実装(generator.py)、検証ロジック(validator.py)を生成する。最後に generator/validator を実行し、output/preview/ に STEP/STL を出力する。

前提条件

• input/objects/ に少なくとも 1 つの .yaml が存在(/measure 完了済み)
• project-config.yaml が編集済み(プリンタ機種・材料・設計ルール記入済み)
• cadquery, pyyaml がインストール済み(pip install -e ".[dev]" 実行済み)

入出力

	パス	説明
入力	input/objects/*.yaml	採寸結果(全ファイル)
	project-config.yaml	プリンタ・材料設定
	input/requirements/case-spec.yaml	2 回目以降:人間補正済みの可能性あり
	input/design-params/case-config.yaml	2 回目以降:寸法調整済みの可能性あり
出力	input/requirements/case-spec.yaml	初稿(ハイブリッドゾーン、人間補正可)
	input/design-params/case-config.yaml	初稿(L2 主要編集対象)
	output/design/generator.py	CadQuery 実装
	output/design/validator.py	検証ロジック
	output/preview/*.step *.stl	generator 実行結果
	output/reports/validation.md	validator 実行結果

段階 2: 要件統合の手順

Step 1: input 読み込み

• input/objects/*.yaml を全て読み込む
• project-config.yaml を読み込む
• 既存の case-spec.yaml があれば読み込む(2 回目以降、人間補正を尊重)

Step 2: 構造化メタ + notes 解析 → features 推論

2.1 構造化メタの優先利用(L1)

利用者が /measure Step 6.5 で構造化フィールドを埋めていれば そちらを優先:

object.yaml キー	features 推論
connectors[]	各コネクタの face / position / oblong / diameter から cable_port feature を生成
controls[] (display)	display_window feature(size を継承)
controls[] (button/switch)	button_cutout 等の type を新規命名
thermal.requires_ventilation: true	ventilation feature を +Z 面に既定追加
thermal.hot_spots[]	hot_spot の face に ventilation を集中配置
grip_zones[]	装飾 (body_text 等) は これらの face を避ける

controls[].face / connectors[].face の集合は 印刷向き判定(Step 5 参照)でも使われる。

2.2 notes 解析(L0 フォールバック)

構造化メタが無いオブジェクトは従来通り notes キーワードから推論:

キーワード(例)	推論される feature type
「ファン」「発熱」「通気」	ventilation
「USB」「コネクタ」「電源」	cable_port
「ディスプレイ」「画面」「表示」	display_window
「カラビナ」「吊るす」「フック」	carabiner_hole
「マウント」「固定」「枠」	mounting_bracket
既知パターン外	文脈から新しい type 名を Claude が考案

重要: type 名は オープン(enum ではない)。プロジェクト次第で新しい type が増える。

Step 3: レイアウト方針の確認(AskUserQuestion)

• 質問 1: 「オブジェクトの配置はどうしますか?」
  • 選択肢: stacked(縦積み) / side_by_side(横並び) / manual(3D 配置)
  • auto は廃止: Claude が文脈から推奨を 1 つ提示し、利用者が承認する形に統一
  • manual は 複数 objects を 3D で配置 したい場合に選ぶ。 case-spec.objects[].position[x,y,z] を直接指定し、internal_bbox_manual() が AABB 集約で内寸を逆算。detect_collisions() が AABB 干渉を検出する
• 質問 2: 「ケース type は?」
  • 選択肢: lidded_box(フタ付き箱、デフォルト)/ custom(notes に記載 → 段階 4 で詰める)

Step 4: 全体寸法計算

• 各オブジェクトの dimensions + 配置 + 公差 + 内部マウント余白を計算
• 結果を printer_bed と比較
• 収まらなければ case.split.enabled: true を提案

Step 5: case-spec.yaml 初稿生成

下記スキーマに沿った YAML を input/requirements/case-spec.yaml に書き出す。 print_orientation の決定は Step 5.5(下記)を踏むこと。

Step 5.5: print_orientation 決定(@.claude/rules/print-orientation-reasoning.md に従う)

case.print_orientation.body / lid を機械的に決めず、以下の手順を踏む:

1. object.orientation_hint の集約:

   • 全オブジェクトの orientation_hint.bottom_preference / top_preference / forbidden_bottoms を集める
   • forbidden_bottoms は ケース全体の選択肢から除外する強制制約として扱う
   • bottom_preference / top_preference は同じ面を指せばその優先を尊重、矛盾すれば AskUserQuestion で利用者に確認

2. コネクタ・ボタン面を bed 接地から除外:

   • connectors[].face / controls[].face の集合に該当する面は body の bed 接地候補から外す
   • 例: USB-C が -Y にあるなら body の bed は -Y 以外(典型的には +Z または -Z)

3. 6 段階決定木の適用(print-orientation-reasoning.md):

   • 細部・最終層を 上 に → 蓋なら top_down が既定
   • オーバーハング最小化 → ヒンジナックル等は X 軸方向に並べる
   • 強度方向 vs 層方向 → 引っ張り荷重と層方向を直交
   • 接地面積確保(反り対策、特に PETG/ABS)
   • 印刷時間・収縮(materials-catalog.md の shrinkage.linear_pct を考慮)

4. 既定の埋め草:

   • body: bottom_down (= +Z bottom)
   • lid: top_down (= -Z bottom)
   • latch-lever (closure=hinge_lever): -Z bottom(平面接地)

5. case-spec.yaml case.layout.notes に決定根拠を 1〜2 行で残す:

   • 例: print_orientation: body bottom_down(コネクタ -Y を bed に置けないため + 細部の +Z 面を終層に)

迷ったら print-orientation-reasoning.md のルール番号(§1〜§6)を notes に書いて利用者と共有する。

Step 6: 利用者に提示(ハイブリッドゾーン)

• 生成した case-spec.yaml を提示
• 「内容を確認してください。直接編集しても OK です。問題なければ『次へ』、修正したい点があれば指示してください」
• 利用者の編集を尊重し、Claude は再上書きしない(constitution §1 例外)

段階 3: 設計生成の手順

Step 1: input 読み込み

• 確定した case-spec.yaml、project-config.yaml、case-config.yaml(なければ初稿生成へ)

Step 2: case-config.yaml 初稿生成(初回のみ)

既存ファイルがなければ下記スキーマに沿って初稿を生成。 2 回目以降は既存値を尊重(L2 で利用者が直接編集している可能性)。

Step 3: generator.py 生成

• CadQuery で実装
• main() で全 yaml 読み込み + build + export
• 機能ごとに関数を分離(L2 で書き換えやすい構造、後述「雛形構造」参照)
• features 配列を feature_dispatcher で type ごとに対応関数に振り分け

Step 4: validator.py 生成

• 寸法整合・嵌合・収納可能性チェック関数を実装(後述「雛形構造」参照)

Step 5: 実行

• python output/design/generator.py を実行 → output/preview/*.step *.stl 生成
• python output/design/validator.py を実行 → output/reports/validation.md 生成

Step 6: 利用者に提示

• 「output/preview/case-body.step を任意の STEP/STL ビューアで開いて確認してください」
• 「output/reports/validation.md で検証結果を確認」
• 「修正は /review-fix を使うか、input/design-params/case-config.yaml を直接編集」

case-spec.yaml スキーマ

case:
  name: my-router-case
  type: lidded_box                      # lidded_box(フタ付き箱)/ hinged_box(蝶番蓋)/ split_shell(将来予約)
  closure:
    method: snap_fit                    # 単純: snap_fit / screws / magnetic
                                         # 複合の例: snap_lip_with_hinge, snap_lip_with_screws
                                         # ヒンジ + 独立レバーラッチ(/hinged-lid 対応): hinge_lever
    lid_axis: "+Z"                      # 蓋がどの面か。**現在 closure 実装は `+Z` のみサポート**。
                                         # 他軸を選びたい場合は generator.py で rotate して
                                         # +Z へ正規化してから closure を呼ぶ。直接渡すと
                                         # closures/__init__.py の assert_lid_axis_supported() が
                                         # NotImplementedError で fail-fast する。
    # 複合 method の場合、サブ構造を必要に応じて追加(オープン構造):
    # snap_fit: { lip_height: 2.0, fit_clearance: 0.2 }
    # hinge:    { side: "-Y", axis: "Z", knuckle_diameter: 6.0, knuckle_count_body: 2, knuckle_count_lid: 1 }
    # catch:    { side: "+Y", bump_diameter: 3.0, bump_protrusion: 0.6 }
    # hinge_lever を選んだ場合、hardware: / hinge: / latch: の詳細は /hinged-lid が埋める
  print_orientation:
    body: bottom_down                   # 印刷時の向き(底面が bed に接する基準)
    lid: top_down
  split:
    enabled: false                      # printer_bed に収まらない場合 true
    plane: horizontal                   # horizontal / vertical
  layout:
                     
                  
                                 
           
            
               
                   
  
    
    
     {  ,        ,     ,      }
     {  ,         ,    [, ],   }
     {  ,     ,   [, ],    [, ] }
     {  ,     ,      }
     {  ,      ,    ,  ,  ,   }
     {  ,   ,   }
     {  ,          ,    ,  ,   }

                                
    
     [, , ]                 
                              
        

case-config.yaml スキーマ(L2 主要編集対象)

重要: case-config.yaml は固定スキーマではなく オープン構造:

• 下記の walls / lid / internal / fillet は最小例(あらゆるケース設計で共通の基本ブロック)
• features ごとに固有のパラメータブロックを 追加できる(例: carabiner_tab: hinge: catch: body_text: 等)
• パラメータブロックの key 名は features の type と一致 させる慣習
• 利用者が直接編集する場面が多いため、コメントで意味と単位を必ず明示する

walls:
  thickness: 2.4                        # 壁厚 (mm)
  bottom_thickness: 2.4

lid:
  thickness: 2.0
  fit_clearance: 0.2                    # 嵌合の隙間(片側)
  lip_height: 3.0                       # 位置決めリップの高さ
  # axis: "+Z"                          # case-spec.closure.lid_axis を反映する場合

internal:
  object_clearance: 1.0                 # オブジェクト周辺の余裕 (mm)
  bracket_clearance: 0.3                # マウント枠との隙間
  # cable_bend_allowance: 34.0          # ケーブル湾曲のための追加余裕(必要に応じて)
  # z_margin: 1.0                       # Z 方向の追加マージン

fillet:
  outer_radius: 2.0                     # 外側角の R
  inner_radius: 0.5                     # 内側角の R
  # bottom_radius: 1.0                  # 底面エッジの R(手触り重視時)

# --- features ごとの固有パラメータブロック(オープン構造、必要に応じて追加) ---

# carabiner_tab:
#   enabled: true
#   shape: trapezoid
#   base_width_x: 22.0
#   tip_width_x: 14.0
#   extend_y: 14.0
#   thickness_z: 5.0
#   hole_diameter: 6.0
#   tip_fillet_radius: 4.0

# hinge:
#   enabled: true
#   side: "-Y"
#   knuckle_diameter: 6.0

利用者は段階 4 で このファイルを直接編集して寸法を調整する(L2 ワークフロー)。 features を追加するときは 対応するパラメータブロックも追加 する慣習。

features の取り扱い方針

features 配列の type は文字列で オープン(enum 固定なし):

• Claude は notes から必要な type を推論
• 既知 type の実装は src/case_blueprint/features/ に固定済み: ventilation / cable_port / display_window / button_cutout / mounting_bracket / body_text。from case_blueprint import features で 自動 register される
• generator.py は features を import するだけ。@register 関数を generator.py には書かない(二重実装を避ける)
• 新しい type が必要なら src/case_blueprint/features/<type>.py を新設して @register("type") する か、当該プロジェクト限定なら generator.py に @register で追記する(後者は使い切り、前者は本リポへ還元する形)
• 利用者は段階 4 の feedback で新 type を要求できる(例:「ベルクロループを付けて」)

# generator.py の features 利用は import 1 行で完結
from case_blueprint import features  # 副作用 import で全 type が register
from case_blueprint.feature_registry import apply_all

generator.py の雛形構造(src 連動)

features / closures / validators / fit_check の本体実装は src 側に 集約済み。generator.py は **「設定読み込み + 形状の素体作成 + dispatcher 呼び出し

• export」** の 4 工程に絞って書く。Claude が新規生成するコード量は最小化される。

"""generator.py — CadQuery でケースを生成。単体実行: python output/design/generator.py"""
from pathlib import Path
import cadquery as cq

from case_blueprint import closures, features, loader, silhouettes  # 副作用 import で register
from case_blueprint.feature_registry import apply_all
from case_blueprint.geometry import (
    internal_bbox_stacked, internal_bbox_side_by_side,
)

del features, silhouettes  # F401 抑制(import 副作用のみ目的)


def _internal_dims(objects, case_config, layout):
    arrangement = layout.get("arrangement", "stacked")
    fn = internal_bbox_stacked if arrangement == "stacked" else internal_bbox_side_by_side
    return fn(
        objects,
        object_clearance=case_config.get("internal", {}).get("object_clearance", 1.0),
        z_margin=case_config.get("internal", {}).get("z_margin", 0.0),
    )


def _stack_lid_on_body(body, lid):
    """蓋を本体の上に物理的に配置する(lid_axis="+Z" 既定)。

    CadQuery の box() は原点中心。素体のままだと body と lid が同じ Z 範囲を
    占有して closure 前から CAD 干渉が発生する(/fit-check D が ❌ になる原因)。
    body の zmax に lid の zmin が乗るよう translate する。
    """
    body_zmax = body.val().BoundingBox().zmax
    lid_h = lid.val().BoundingBox().zlen
    return lid.translate((0, 0, body_zmax + lid_h / 2))


def main():
    cfg = loader.load_all()
    case_spec, case_config, objects = cfg[], cfg[], cfg[]

    layout = case_spec[].get(, {})
    internal = _internal_dims(objects, case_config, layout)

    
    style_cfg = case_config.get(, {})
    silhouette_name = style_cfg.get(, )
    blanks = silhouettes.build(
        silhouette_name, internal,
        case_config.get(, {}),
        case_config.get(, {}),
        style_cfg,
    )
    body, lid = blanks[], blanks[]
    lid = _stack_lid_on_body(body, lid)   

    
    method = case_spec[][][]
    parts = closures.build(method, body, lid, case_spec, case_config)
    body, lid = parts[], parts[]

    
    feats = case_spec[].get()  []
    
     case_blueprint.features.mounting_bracket  resolve_targets
    feats = resolve_targets(feats, objects)
    body = apply_all(body, [f  f  feats  f.get()   (, )], case_config)
    lid = apply_all(lid, [f  f  feats  f.get()  (, )], case_config)

    Path().mkdir(parents=, exist_ok=)
     name, part  [(, body), (, lid)] + [
        (n, p)  n, p  parts.items()  n   (, )  p   
    ]:
        cq.exporters.export(part, )
        cq.exporters.export(part, )
    ()


 __name__ == :
    main()

利用者プロジェクトでこの雛形を編集する場面は限定的:

• L2(数値変更): case-config.yaml を編集すれば generator.py は触らない
• L1(構造変更): 新 type の apply_<type> を generator.py 末尾に @register("...") で追加
• 共通化したくなったら、それを src/case_blueprint/features/<type>.py に昇格

validator.py の雛形構造(src 連動)

標準チェックは src/case_blueprint/validators.py の @check / @warn で 登録済み。利用者プロジェクトの validator.py は shim として、必要なら 固有チェックを追加してから write_report を呼ぶだけ:

"""validator.py — 設計の整合性をチェック。単体実行: python output/design/validator.py"""
from case_blueprint import loader, validators  # 副作用 import で標準 CHECKS が登録
from case_blueprint.validators import check, warn, write_report


# ----- プロジェクト固有チェック(必要なら追加) -----
# @check("固有チェック名")
# def _check_xxx(cfg):
#     assert ..., "..."


def main():
    cfg = loader.load_all()
    n_fail = write_report(cfg)
    if n_fail:
        print(f"❌ {n_fail} 件の fail")
        return 1
    return 0


if __name__ == "__main__":
    raise SystemExit(main())

ゲート

段階 2 完了条件

• input/requirements/case-spec.yaml が存在し、スキーマに準拠
• 利用者が「次へ」と確認している(または初回自動進行)
• 全 objects が case-spec.yaml の objects 配列に含まれている

段階 3 完了条件

• output/design/generator.py validator.py が存在
• generator.py が正常実行され、output/preview/*.step *.stl が出力済み
• validator.py が実行され、❌ なし(あれば段階 4 に進む前に修正試行)

注意事項

• AskUserQuestion は段階 2 の Step 3 とハイブリッドゾーン提示のみ: 残りは自動進行(対話を最小化)
• case-spec.yaml はハイブリッドゾーン: Claude 初稿後、利用者が直接編集可(constitution §1)。次回実行時は編集後を尊重
• case-config.yaml は L2 主要編集対象: 利用者が直接編集する前提。Claude は値を尊重し、generator.py を再実行する
• 「初回 50%」を念頭に: 完璧な初稿を目指さない。段階 4 で詰める前提(README「ワークフローのリズム感」参照)
• features の type 拡張: 新 type が必要なら、Claude は FEATURE_HANDLERS 辞書と対応関数を generator.py に追加する

closure 詳細を /hinged-lid に委ねる

closure.method = hinge_lever(蓋を蝶番で開閉し、独立レバーでラッチ)を選んだ場合、 本 skill では closure を 抽象的に 決めるのみで、具体的な寸法・部品分割・ ハードウェア解決は 横断スキル /hinged-lid に委ねる:

• 本 skill の出力: closure.method: hinge_lever、case.type: hinged_box
• /hinged-lid の出力: case-config.yaml への hardware: hinge: latch: 追記、 generator.py への build_hinge_assembly build_latch_* build_latch_lever 追加、 latch-lever.step/.stl の追加出力

/design 完了後、/lead または利用者の判断で /hinged-lid init を呼ぶ。

関連

• @.claude/skills/measure/SKILL.md — 段階 1 の出力を入力にする(connectors / controls / orientation_hint 含む)
• @.claude/skills/review-fix/SKILL.md — 段階 4 でフィードバックを反映
• @.claude/skills/hinged-lid/SKILL.md — closure.method = hinge_lever の詳細実装
• @.claude/rules/print-orientation-reasoning.md — Step 5.5 の決定ルール
• @.claude/rules/closures-catalog.md — closure.method の選択肢
• @.claude/rules/materials-catalog.md — 材料別の収縮率(印刷向き判定で考慮)
• @schemas/case-spec.schema.yaml — case-spec.yaml の機械可読スキーマ
• @schemas/case-config.schema.yaml — case-config.yaml の機械可読スキーマ
• @schemas/object.schema.yaml — object 構造化メタ(connectors / controls / thermal 等)