カテゴリー「モノ作り」の27件の記事

2017年7月25日 (火)

知育玩具で悩む

パイプと糸を使って知育玩具的なものを作れないかな? と思いついたのは先日IKEAでストローを安く売っているのを見たからだ。

Pipestring糸を通してストローを三角形の形に組み合わせていくと、例えばこんなものを作ったりすることができる。これは数えてみると正20面体で辺の数は30本。もっと大きくなるかと思ったが案外に小さくまとまってしまった。

創意工夫を凝らせばいろんな形ができると思うし、糸を通す順番を考えたりとか、意外に難しかったりするので子供が遊ぶにはいいんじゃないかな、とか思ったりもするが、いかんせん思い付きだけで作っているのでおおいばりでどこにでも出せるというものでもない。

まず、糸の滑りが悪い。ストローの切り口がなめらかでないので糸が滑らない。糸を滑らせるためには複数のストローをまっすぐに近い形にしないと糸が滑らない。

糸の選び方が悪いということかもしれない。今はケブラー樹脂の糸を使っている。細いテグスみたいなものの方がいいのかな。

さらに、竹製の割り箸を削って糸を通すための針を作ってみたのだが、これがストローに対して太すぎてまるで使えなかった。仕方なく針金を曲げたもので代用したが、これが使い勝手悪くて閉口した。

Stringneedle

適切なサンプルを作ってうまくパッケージングすれば商品化も可能だと思うんだけれども、私にはちょっと無理みたいだ。



| | コメント (0)

2016年6月 4日 (土)

美人ロボットに悩む

中国製のヒューマノイドで「ジアジア:Jiajia」という名前らしい。チェ・ジウに似ているという話もあれば、椿鬼奴に似ているという声もある。


PC上の動画で見る限りは肌の質感が素晴らしい。しかし、動きはどうもぎこちないなぁ。

腕を動かすシーンでは、関節の協調動作があまりうまくいっていないように見える。人間が腕を動かすときには、どの関節をどう曲げてということはほとんど意識せずに、結果として手のひらをどちらに向けるか、とか指先をどの位置に持っていくかという目的・結果を目標とした動作になるが、このロボットではまだ関節レベルの制御にとどまっているようだ。

表情の動きも、もっと繊細さが欲しいなぁ。唇を人間のように動かすのはとても難しいが、ジアジアも唇の回りに細かな筋肉を配置するようにはできていないようだ。

中国語も話せるようで、「そんなに近くで取らないでください、太って見えるので」とか言うらしいが、本心じゃないっていうか、あらかじめプログラムされたとおりにしゃべってるんじゃないの?

開発したのは中国の科学技術大学だ。国立なんだろうか? お金がたくさんあるんだろうなぁ。今後、歌ったり踊ったりするようになるのかもしれない。

Jiajia

| | コメント (6)

2016年4月29日 (金)

底なし船で悩む

船の進行を妨げる走行抵抗には造波抵抗と(水との)摩擦抵抗がある。これらの走行抵抗は大きな船では燃費を悪化させる重要な要素となる。

摩擦抵抗を減らすために気泡を発生させるという方法をTVか何かで見たのだが、気泡はどんどん流れて行ってしまうし、船体と水との間をすべて気泡で覆えるわけでもないので、その効果はそれほど期待できないのではないかと思った。

それよりも、いっそ船底の水との接触面を全部気体にしてしまえばよい。つまり船底を底のない空洞にして、その代わりに上部構造は密閉することによって浮力を維持するのだ。

お風呂で桶を裏返しにして、つまり開口部を下にして浮かべると、しばらくは浮いている。浮いている間はいかにもお湯との摩擦抵抗がないような感じですいすいと動く。でもすぐにひっくりかえってしまう。復元力がないのだ。

復元力をつけるには桶の内部に仕切りをつければよい。浮力槽がひとつだと傾いたときに復元しようという力が働かないが、浮力槽が複数あると傾いた側の浮力槽が深く沈む(つまり水面下に沈む気体量が増える)ことによって復元力を発生することができる。

テーブルを安定して立たせるためには少なくとも3本の脚が必要なように、この底なし船にも安定な浮力を得るためには最低3個の浮力槽が必要なはずだ。話を簡単にするために底なし船体を前後左右に区切って4つの浮力槽を持つような構造を考えてみよう。

船底に摩擦が発生しないので、船の構造としては平べったくて喫水の浅い構造がいいはずだ。船体側面の喫水線以下の部分ではやはり摩擦抵抗が発生するので、この部分はできるだけ小さくしたい。

一方で波の影響を考えると、内部喫水線から浮力槽下端までの距離は波に対するマージンとして大きくとりたい。ちょっと図にしてみようか。

Bottomlessboat
この図は船の進行方向に対して垂直な平面の断面図である。というか船の前半分と後ろ半分を断ち切った断面と思ってもらえばよい(前後のちょうど真ん中だと浮力槽を前後に分ける隔壁があるはずだが、そこはちょっと見逃してもらって)。

こういう底なし船は、船底が剛体でないので、例えば波による突き上げなどをかわすのに都合がよい。上の図で右側から波が来たら、まず右側の浮力槽の空気を抜いて波をかわし、次いで右側の浮力槽の浮力を回復しつつ左側の浮力槽の空気を抜けばよい。

浮力槽の空気を抜くには図の上側に設置した弁を開放すればよい。浮力槽に空気を入れるにはポンプで入れてもいいし、圧縮空気で入れてもいい、エンジンの排気を使うこともできるし、緊急の場合には爆薬を使ってもいい。

波の動きは早くてもせいぜい秒単位なので、事前に波が来ることを感知すれば自動的に対応することもできるだろう。

波が高い時には浮力槽のマージンを大きくして(つまり浮力槽下端を深く沈めて)波をかわす余力を大きくし、波が小さく穏やかな場合にはマージンを小さくして船体側面の摩擦抵抗を低くすることもできる。

さらには、浮力槽の空間を使って、普段は水中に入れたくないようなものを格納しておくことができる。例えば接岸時にあると便利なサイドスラスト機構や緊急回避用の操舵装置・制動装置、造波抵抗をキャンセルするための機構など。

太陽光を十分に受けるような状況では浮力槽の空間に多量の水蒸気を含むことが期待できる。この多量の水蒸気からは容易に真水を取り出すことができるから、例えば船でなくとも海上農園の基盤となるような浮漂体を作ることもできるんじゃないだろうか。

でも、こんなこときっともう誰かがやっているんだろうなぁ、と思って調べてみたのだが、意外に見つからない。唯一、「瀬戸内海の造船所が底のない船を作ったことがあるらしい」という話があったので、該当するらしい会社の特許なども調べてみたのだが、発見できなかった。特許検索にもかからない古い特許があるんだろうか?

(とか言いつつ特許出願中)

| | コメント (5)

2016年2月11日 (木)

Bolafon妄想に悩む

Bolafonというのは以前にも書いたことがあるがアフリカ系の打楽器で、なんとも原始的に見えるがその分根源的というか聞く人の深いところへ訴えるような魅力があるように思う。

Bolafon2
で、見ているうちにこれを作れないかなぁと思うようになってきた。ホームセンターみたいなところで材木のカットサービスがあるので、あらかじめ長さを計算していけば簡単に切ってもらえる。あとは細目のロープで縛ってうまくぶら下げればよい。

問題はそのぶら下げるっていうか、縛りあげて連なったバーを固定することで、そのためには机をひっくり返したような構造のものを用意しないといけないのだが、これはなかなか面倒だ。

いっそ、このアフリカ人のように右足を伸ばすことを前提に、高音部(バーの短い方)を縛るロープを足の指に引っ掛けることにすれば、低音部側は机とかテーブルとかそういうものに引っ掛けるようにすれば、非常にポータブルな楽器が出来上がるのではないだろうか。

というわけで、思いついたらちょっと計算してみたくなった。材木には標準的な長さとして1800mmとか900mmとかがあるが、そこからどれくらいのバーが切り出せるだろうか?

ペンタトニックスケールで3オクターブを目安に計算してみたのが下の表だ。

材長1800mmで一番長いバーを300mmくらいに設定すると材木が2本必要だ。表の水色の部分が材木の1本目、 緑色の部分が2本目に対応する。

材長900mmの材木を2本あるいは3本使う場合も計算してみた。3本目に対応するバーの長さは黄色で表している。

相対
音程

バー長(相対値)

材長1800mm

材長900mm

材長900mm

バー長 累計 バー長 累計 バー長 累計 バー長 累計
0 1.000 1.000 301 301 236 236 347 347
3 0.841 1.841 253 554 198 434 292 640
5 0.749 2.590 226 780 177 610 260 900
7 0.667 3.257 201 981 157 768 232 1132
10 0.561 3.819 169 1150 132 900 195 1327
12 0.500 4.319 151 1300 118 1018 174 1501
15 0.420 4.739 127 1427 99 1117 146 1647
17 0.375 5.114 113 1540 88 1205 130 1777
19 0.334 5.447 100 1640 79 1284 116 1893
22 0.281 5.728 84 1725 66 1350 98 1990
24 0.250 5.978 75 1800 59 1409 87 2077
27 0.210 6.188 63 1863 50 1458 73 2150
29 0.187 6.376 56 1920 44 1503 65 2215
31 0.167 6.542 50 1970 39 1542 58 2273
34 0.140 6.683 42 2012 33 1575 49 2322
36 0.125 6.808 38 2050 29 1604 43 2366
合計 6.808 2050 1604 2366

というわけでここまで妄想してきたのだが、実際に作るとなるとバーを支えるフレームを何とかしなければならず、何とかしたらしたでどこに置くんだとか、練習するにもうるさいだとかいろいろ問題があるので、かなり無理っぽい。

なので、とりあえずは妄想するだけにしようと思っているわけです。

| | コメント (1)

2016年1月17日 (日)

滑車で悩む

江の島のヨットハーバーの売店をのぞいてみたら、壁一面に小さな滑車がたくさん並べられていた。つまりヨット用の滑車なんだろうな。そっち方面では「滑車ブロック」あるいは「ブロック」と呼んだりするらしい。

Block8こういうヤツなんだけれども、ほんの数センチのものに2000~4000円という値段がついている。なるほどセレブな趣味だなぁ。100円~200円で買える戸車みたいなものなんじゃダメなのか?と思うのは私のような貧乏人だけなのだろう。

パッケージにはいっているので触ってみることはできなかったが、きっと海水にも耐えられるベアリングが装着されていたりするのだろう。

こういうものを見ると、とりあえず欲しくなってしまう。使い道は買ってから考える、みたいな。

以前から考えていたことがあって、それは自宅の天井からぶら下がれないか、ということ。大昔に流行った「ぶら下がり健康機」みたいなものを天井からぶら下げたロープとか鉄棒でできたらいいな、と思っているのだ。

つまり、自分自身の体重を負荷とする運動をすることによって、体重に応じた効果を得たいと思うのだ。

普通の住宅では天井から重量物をぶら下げるようになっていないのだが、重量をかけられる部分は必ずあるはずで、そういうところにフックみたいなものをつけられたら最近評判になっている「空中ヨガ」みたいなこともできるのではないだろうか。

さらに、滑車をうまく使うと、うまい運動用具が作れたりするんじゃないか? ということを考える。例えば天井から下げたロープを手足の先に繋ぎこんで、ライオンとか豹が疾走するような形の運動をできないか、とか。

例えば、こんな形で実現できるんじゃないかな、とか思ったりするわけです。こういう構造だと場所も取らないしね。

Airrunning


| | コメント (4)

2015年10月21日 (水)

抵抗詰め合わせで悩む

電子回路を組むにはいろいろな値の抵抗とかコンデンサが必要になるが、そういう値のバリエーションを全部そろえるわけにはいかないので、必要なものだけを買い集めるか、適当にランダムな値を期待してジャンクパーツを買い求めたりする。

横浜の東急ハンズで抵抗やコンデンサなどをばら売りしていたころはよかったのだが、横浜東急ハンズは移転を前提に電子部品から完全に撤退してしまった。先日も3.5mmのプラグジャックを探しに行ったのだが、そういうものもまったく扱わなくなっている。

横浜には電子部品を小規模に扱うところが石川町にあるのだが、本当にしょぼいのでこれは当てにできない。やっぱり秋葉原か? でも正直、秋葉原までの道のりを遠いと思うようになってきた。

そんな時にはアマゾンだ。抵抗詰め合わせセットみたいなのが案外安価に販売されている。「金属皮膜抵抗 1/4W(0.25W) 許容差±1% オリジナルセット 10Ω~1MΩ 30種類 各20個(合計600個)」というのが1000円くらいで販売されていたので買ってみた。

Registers600
これがそれなんだが、あれ?なんだか色合いが変だな。こういう電子部品にはカラーコードというのが付いていて、たとえば黄色・スミレ色・赤だと4.7KΩとかオレンジ・オレンジ・黄色で33KΩとかいうのが頭に叩きこまれているので、こういう多数の抵抗がそろうとさぞかし色とりどりになるかと思ったのだが、このなんとも地味な感じはどういうことだろう?

抵抗は20本ずつ紙テープでとめられていて、そのテープに薄い赤のハンコで抵抗値が書いてあるようだ。それをカラーコードと見比べると、どうも全然合っていないようなのだ。

仕方がないので30組の抵抗をそれぞれ測定してみる。すると結果はこういうことになった。

 
10^0 10.3Ω 22.1Ω 46.8Ω 98.4Ω
10^1 193Ω 198Ω 217Ω 268Ω 326Ω 465Ω 502Ω 670Ω 986Ω
10^2 1.98KΩ 2.2KΩ 3KΩ 4.64KΩ 5.02KΩ 6.73KΩ 9.88KΩ
10^3 19KΩ 46.4KΩ 50.3KΩ 67KΩ 99KΩ
10^4 215KΩ 293KΩ 467KΩ 678KΩ 978KΩ

こうやって並べるとピンと来ないと思うが、これらの組み合わせが適切かどうかは抵抗値の対数をとってグラフにしてみるとわかる。

Registers_2

う~ん、本当はピシッと直線になってほしいところだが、値段を考えるとこんなところかな?   

| | コメント (4)

2015年10月 5日 (月)

デジタル・シンクロスコープで悩む

デジタルなシンクロスコープがほしいなぁとは前々から思っていたのだった。こういうやつだ。

Tektronix

ブラウン管式の昔のやつとは違って、今では液晶だからこんなに奥行きが短い。でもこれで20万円。昔から考えると性能の割にはずいぶん安くなったものだとは思うが、でもちょっと手が出ない。

オークションとかで出物はないかと探してみたが、「大学の払い下げモノ:つまみがいくつかありません」とか「無保証、返品お断り」とかが多くてこれもやはり手が出せない。

ところがEbayを見ていると、こんなものが新品で出ている。

Hantek
これはPCにUSBで接続して、PCのディスプレイをシンクロスコープの表示器として使おうというものだ。信号処理はこの装置の中でやってしまって、どうせリアルタイムに表示する必要もないわけだから表示情報だけをPCへ送るという仕掛けだろう。

こういう仕掛けはだいぶ前に考えていたことがあって、スマホと組み合わせると超小型軽量のポータブルなシンクロができるよね、ということで何度もテイア暗所を書いたりしたものだった。それが製品として実現しているのだなぁ。

ちなみにお値段は7千円台というところ。アマゾンのほうが安かったので早速注文してしまったのが数日前で、金曜の夜には届いていた。

で、簡単に紹介すると、前回PCで読み込んで表示させた波形と同様のものがこんなふうに見える。

Hantekview

これはPCの画面をケータイで撮影したものだ。ギターの音は継続的に鳴らせないから、これを撮るのは大変だった。三脚を立ててケータイを取り付け、セルフタイマーで撮影するのだが、なかなかギターとのタイミングが合わず何度も撮り直すのだが、ケータイが「セルフタイマーは一回きり」という前提なので毎回設定しないといけなかったり、まぁそれでも楽しくやってるんだけど。

画面のキャプチャも、この付属のソフトで何とかなりそうなものだが、まだ使い方がよくわかってないので、またトライするか。信号でトリガをかけてキャプチャということもできるはずなんだけど。

しかし、やっぱりリアルタイムでないというのはなかなかにつらいものがある。連続した信号を扱うのなら問題ないんだろうけれども、ギターの音の立ち上がりみたいなものは特に難しい。

で、これで何がわかったかというと、まだよくわからない。波形が前回の投稿ほどには上が非対称じゃないのかなぁ、という感じがする。スペアナ的なことをしないとダメかな?

最後にこのUSB接続シンクロの接続風景を。これは以前に作ったミニ・ミキサーをつついてみるとしたらこんな感じかな? というところを撮ってみたもの。

Sbsh1177



| | コメント (3)

2015年10月 4日 (日)

マイクアンプで悩む

実はこの件に関しては以前にも悩んだことがあったのだった。でも、悩み直してはいけないという法律があるわけじゃ無し、もう一回悩んでみる。

発端は、ギターとかにエレクトレット・コンデンサマイクを装着して電子化するという実験だった。実際にスピーカーから音を出したわけではないので、ハウリングの問題などは未チェックだが、なんとかなるんじゃないかとは思っている。

つまり、コンデンサマイクに電源を供給しつつ20dB~30dBくらい増幅してやれば、PAに渡せるくらいの出力は出せるんじゃないかということで9Vで動作する小さなアンプを作ってみようかと考えたわけ。

でもその前にちょっと確認しておきたいことがあった。PC用のマイクには2~10Vの電源から2.2KΩを介して電源を供給することになっている。この2.2KΩが実はコンデンサマイクの負荷抵抗になっているのだが、2Vでも10Vでも動作するのならばこの抵抗値をもっと大きくしてやるとアンプで増幅するまでもなくPAに渡せるんじゃないか?

ということで昔作りかけたケースに3.5mmの3Pジャックが付いていたのでそれを使って実験してみた。

Minimixer これは以前に小さなミキサーを作ってみようと思って作り始めたものだったのだが、9Vの電池で動作するはずのオペアンプがどうにも動いてくれず、そのまま頓挫してしまったものだ。

このアンプが動いてくれれば、今回も楽できるのだが、なかなかそううまくはいかない気がする。

で、このケースを使って、3.5mmコネクタ(写真左)に接続したPCB用マイクに電源を供給しつつその出力を写真右側の6.5mmプラグから取り出そうというものだ。

まずは回路なし、単に負荷抵抗地を変えてみるだけということで実験してみる。

実験によれば、確かに抵抗値を大きくすると(2.2KΩ⇒33KΩ)出力は大きくなった。測定器がなにもないので、耳で聞いた感じということだが、その音量差は明らかだった。そもそも音源がギターだから、定量的に測るというのもなかなか難しいわけで。

ただ、聞いた感じでは歪が大きいような気がしたので、PCに取り込んでみた。ギターを弾いている時には生音も聞こえてくるので、どのくらいの歪があるのかはわかりにくいのだ。

するとこんな音がしていた。

うむ、これはひどい。  波形を見てみると、こんなふうになっている。最後のほうはなんと発振してしまっている。なんだこれは?

Ec23k9v

波形の上下が非対称というのがつまり歪んでいるということなんだろう。原因はよくわからないが、印加電圧が高過ぎるのか? この波形をキャプチャした時には負荷抵抗を2.2KΩに戻していて、たしかにマイクには8.5Vくらいがかかっていた。諸説あるが、10Vまでは大丈夫ということだったのだがなぁ。

で、より詳細な解析にはオシロスコープがほしいところで、実はあるにはあるのだが何分にも古くてあまり使う気がしない(でも捨てる気にもならない)。なにしろ大学入学時に親にねだって買ってもらったものなので、古いにもホドがあるというものだ。

何年も前からこのシンクロの不調には気が付いていて、それは入力を無信号にしても掃引が傾くというもので、これはいったいどういうことだろうか?偏向コイルが傾いた? 地磁気補正用の磁石の位置がずれた? 何にしても調べるには開腹手術が必要で、ブラウン管式だから高圧注意だからそれはやりたくないなぁ。というところで次号へ続く。

マイクアンプ関係の話は、こちらへ続く

Triosynchro

| | コメント (0)

2015年7月18日 (土)

壊れたガラスで悩む

壊れたガラス器を修理しようと思った。

Brokengrass
赤い線で揺れながら囲っているところが割れたヒビで、割れて落ちた3つの部分を瞬間接着剤で①、②、③の順に接着しようと考えた。簡単な作業のはずだった。

ところが、すでに①と②を接着して固着されたあとで③が入らない事に気がついた。

特に何も考えずに、大きな破片から順番に接着すればいいだろうというアバウトなプランが敗因であった。事前に試していれば、①⇒③⇒②の順に接着しなければ破綻する事に気がついたはずだ。

結局、ダイヤモンドヤスリで修正しても③を入れることはできず、この器は廃棄処分となった。痛恨の思いとともに未来への教訓としてこの写真を残したい。

| | コメント (0)

2015年3月21日 (土)

消せるノートに悩む

職場で面白いものをみた。若い人が持っていたのだが、一言でいうとホワイト・ボードがノートサイズになっているというものなのだ。

ちょっとした議論をするときに図を書いたりするが、紙に書くんじゃなくてこういうものに書くと、必要なくなった時に消せるというのはまぁいいとして、そのノートをコピー機でコピーできるとか、描いた図の上に透明なシートをかぶせて議論したり、それをまたコピーしたりというのがなかなかに便利だ。

そういうのを売ってるのかな?と調べてみると、「NU BOARD」というもので、アマゾンではA3版で4000円台、A4版だとなぜか5500円という値段がついていて、こりゃちょっと高いなぁ、と。いま見てみるとA4版で安いのが2000円台で出ているようだが、私が以前に見た時にはなかったのだ。

そんなの、安く作れないのかなと考えるのは私にとって非常に自然なことなので、まずはその「ホワイト・ボードみたいに使えるシート」というものを探してみる。そうすると、「消せる紙」という名前で例えば10枚800円くらいで買えるので買ってしまう。

ただ、やっぱりペラペラのシートだけだと使いにくいので、なんとかノートのように綴じたいのだが、「NU BOARD」みたいなスパイラル綴じは無理だし、2孔バインダーでは使い勝手が悪そうだ。

しかしそういえば、なんというのか、簡易製本するようなものがあったなぁ。某お友達からいただいた若草色の譜面をそれで綴じたりしたのを思い出した。あれがまだあったはずだ。

これがそれだ。レポート・メイカーというらしいが、ネーミングをもう少し頑張りましょう。

Reportmaker

これは要するに製本する対象をボール紙で挟んで、ホッチキス(これは登録商標です)で止めて、で、そのホッチキスが表面に出ないように折り込む。で、その製本対象を挟み込むボール紙の表(おもて)面が透明なプラスチックシートになっている。

なので、「消せる紙」をクリアシートで挟み込んだものをこのレポート・メイカーで簡易製本する。

Bindingこれがホッチキスで止めたところ。上の方に見えているホッチキスを隠すように、いまは立っている部分を畳み込むのだが白く見えているのが両面テープの接着面でこの白い剥離テープを剥がしてから畳み込むとホッチキスを隠しつつ製本できるというわけだ。


Completed

で、こんなふうにできるわけだ。下に敷いたのは以前に製本してみた譜面。

この「消せる紙ノート」は例えばコード進行をサラサラっと書いて、演奏者みんなで見るとか。まぁみんなは無理だが、2,3人でみたりとか、エンディングの「決め」を書いておくとか、あとはお笑いのフリップ芸にも使えるかもしれないな。

| | コメント (2)