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omocha journal

あそんだり描いたりの記録

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レゴでアルキメディアンスクリューに挑戦するも失敗

昨夜のジョンソンの立体の記事ひどかったなぁ...書きながら寝ていたのでしょう。誤植だらけだったので今直しました。投稿から丸一日さらされてたけどアクセスがなかった様で良かった(^-^;



さてさてタイトルの件、正月休み明けのいつかの午後にチャレンジして失敗した「アルキメディアンスクリュー(アルキメデスの螺旋)」について。誰の役にもたたないけど自分用のメモとして記録しておこうかと。


いちおう形にはなったが、まだ全然だめ。


◎そもそもアルキメディアンスクリューをつくろうとしたきっかけ:
くみくみスロープと組み合わせて遊びたいから。
落ちてきたビー玉を自動で持ち上げて無限ループさせてみたいから。
くみくみスロープに関する過去記事
くみくみスロープを買いました 2018.01.29
くみくみスロープ ジャンプ&大車輪セット 2018.01.30

◎レゴを使った理由:
うちにある唯一の動力装置つきおもちゃだったから。でもこれを作るには流石に特殊パーツがまだ足りないだろう気はしていた。


◎そんななか、百均で螺旋を簡単につくれそうなラバーチューブを発見。トレーニング用らしいが...


これをレゴで作った軸に巻き付けて螺旋とすることにした。
このくらいの太さなら螺旋のストロークもそこそこ確保できそう。ラバーなのでビー玉が乗っかったとき滑り止めにもなりそう。




まずはレゴをこんな風に組んで



先端部分。



エンジン側。




動作確認したら、軸が回転に耐えられずおれちゃった...




ここでテープ登場。

えぇ...テープ??(レゴでやる意味...)



でも、お陰で回転しても壊れなくなったので

例のラバーチューブを巻き付けて...



スクリューを土台に設置し、レールも組み立て
いざスイッチオン!
https://omochajournal.tumblr.com/post/182325325295/アルキメディアンスクリュー試作品
(↑ここにタンブラからの埋め込み動画が見えない場合はこちらへ)

正面からの映像なのでわかりにくいですが、土台が先端に向かって30度くらいの傾斜になっています。

ビー玉を上に持ち上げるためには、レールの形状上これが限界の角度。もっときつくするためには、螺旋やレールの形状を工夫する必要があるが、そのための材料(レゴのパーツ)が全然足りない。

角度の問題をクリアできたとして、そもそも最終目標であるくみくみスロープと組み合わせて遊ぶためには、全体的にこの三倍の長さが必要。

というわけでここで頓挫しました。


レゴ使うから難しいのだな。
どうしてもスクリューに拘るのならば、身近にあるもので普通に工作したほうがよい。




【みんなのマーブルラン用リフト作品】



アルキメディアンスクリュー編


▶ LaQ ラキュー | 殿堂作品紹介 | LaQ (ラキュー) : まったく新しい発想から生まれたパズルブロック



レゴ GBCモジュール アルキメデススクリュー2 - LEGO TECHNICからくり部屋



智恵の楽しい実験: アルキメデスのらせん (ビー玉コースター編)











アルキメディアンスクリュー以外のリフト編

















みんなの作品、いろんな形があって眺めているだけでも楽しい!!


タグ:   [レゴ]     [動力]
 

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SEIGNEER(レゴ類似品)で電動エンジンをつくる

大変お久しぶりです。
今年もクリスマスが終わりましたね。
子供のためにサンタを務めた大人の皆さん、ほんとうにお疲れ様です。

また、このサイトを通して紹介したおもちゃを買ってくださった方々、どうもありがとうございました!涙




では本題に入ります。



小4の我が子へのクリスマスプレゼントのひとつとして、レゴの電動エンジンつきの何か(テクニックシリーズなど)を買ってあげたいと思っていました。

レゴ大好き、歯車の仕掛けが大好き(過去に買ったギアセット)、そして特に乗り物が好きなので、最初はこういった製品を物色していました。



Amazon.co.jp: Lego テクニック



いろいろ見ていくうちに、いいなぁと思ったのがこれ↓

▶ Amazon | レゴ (LEGO) テクニック パワーファンクション・モーターセット 8293 | ブロック | おもちゃ

¥ 4,553

バッテリー、モーター、スイッチ、ライトの四点セットです。

車やギアのパーツは既にそれなりに持っているので、これを買い足せば楽しめるのでは?と思いました。

ただ、テクニックシリーズを一度もさわったことがないのに、いきなりモーターを組み合わせられるのだろうか、最初はやはり大人の手解きが必要だろうな(自分にそれができるかな)...と悩んでいたところ、

同じページにレコメンドでこれ↓が表示されたのがきっかけで、気が変わりました。


▶ Amazon.co.jp:SEIGNEER 4 IN 1 電動エンジン組み立てセット 知育玩具 296ピース 収納ケース付き: おもちゃ

¥ 3,199

こちらはモーターと電池式のスイッチに、ほか必要なパーツも入ったキット...
エンジンを作れるって素敵!!
しかもレゴ正規品との互換性あり!!
さらにお値段も安っ!!!

なので最終的に、この SEIGNEER シリーズから3つも買ってしまいました。(結局レゴ買うより高くついた汗


他に買ったのは以下の二つです。


▶ Amazon.co.jp:SEIGNEER 4 IN 1 電動ドミノ組み立てセット 知育玩具 178ピース 収納ケース付き

¥ 3,199

▶ Amazon.co.jp:SEIGNEER 3 IN 1 機械式リフト組み立てセット 知育玩具 68ピース

¥ 1,399(2018.12.25現在は品切れ)

まだ組み立てていませんが、
左はドミノを自動で並べるマシン(?)など、
右は手動巻き上げ式リフトなどが作れるようです。
箱を眺めるだけでわくわく☆


プレゼントを開封してこれらがでてきたときの子供の喜びようはこちらも見ていてとても嬉しかったです。





それでは、表題の「電動エンジン組み立てセット」を見ていきます。



まず外箱のようす。紙製ですがかなりしっかりしてます。



カーペットの柄がうるさくて見辛い(^^;



外箱うらがわ。関連商品が載ってます。



この SEIGNEER ってブランド、箱には名前しか書いてなくて、この名前でネットをぐぐっても会社情報がまるで出てきません。ヒットするのはショッピングサイトの商品ページばかりです。こういうときはだいたい中国の会社であることが多いです。でも仮にそうだとしてこの SEIGNEER っていう単語が中国語の社名のピンインだったりしないのかなと思い、その線でも調べてみたんですけど中国語力不足かな、やはり出てこないんですね。他の製品もみたいのにな...



話が逸れましたが
紙製の外箱をあけると、中身がさらに釣具ケースのようなプラケースに入ってました。
ブロックは、細かいパーツはグループわけされ個包装されてました。



取説冊子はケースより大きいため両隅をまるめて押し込まれおり、カーブが計上記憶されていました笑



個包装されたパーツのうちひとつは、袋の接着がうまくいっておらず少々おかしなことに汗



しかし中身には影響なさそうなので無問題。



肝心なモーターとスイッチがこちら。





スイッチ。あとでわかったのですが、三段階になってます。この写真で片側に寄っているオレンジのトグルを、左右に寄せるとそれぞれ回転の向きが変わります。真ん中でとめると停止します。





電池は 単3 × 2つ。かなり小さめのドライバーで開ける必要があります。





こちらはモーター。写真だと分かりにくいですが両側(写真表側と裏側)に軸パーツを挿せる腕が出ています。スケルトンなのがいいですね。



ちなみに軸と隣り合う面にケーブルを挿すためのスロットがあり、もう片面にはライトが内蔵されています。先述のスイッチで回転の向きをかえると、このライトもブルー/グリーンに変化します。なかなか凝ってる!




そしてこちらがスイッチとモーターを繋ぐケーブル。両端がマイクロUSBです。ケーブルの長さは約90cm。





これはチェーンのためのパーツ。レゴ正規品のチェーンを買ったことないんですけど、これって自分で組み立てるものなんだ...細かい!!
作例で26個つかうところ、30個封入されていました。



組み立ててみたら意外と簡単でした。プチっプチっと嵌まる感じ。




取説は英語のみで書かれていますが、ていねいな図解なので問題無さそうです。
英語がまるっきりな我が子も作れていました。

ひとつあるとすれば、長さだけが違う軸棒が何種もあるので、どの長さのものを使うのかを知るために以下のような対応表(図)を理解できること、「1:1」というのは実物大を表すのだということ、でしょうか。このあたりおさえていれば小学校中学年の子ならなんとかなりそうです。







というわけで
ここで本題中の本題。

記念すべき初SEIGNEER作品として、このキットの看板作品である「エンジン」を実際に組み立ててみた感想です。



結論から言うと、もうすぐ10歳の我が子には以下二点の理由からひとりで完成にはこぎ着けませんでした。

①ブロックの付け外しにとても力がいる
②ギミックの肝部分の微調整が難しい



①については、レゴで遊んだことあるとあまりの固さにびっくりするかもしれません。
レゴでもパーツの形状によっては外しにくいのはよくあることですが、この製品は全体的にどのパーツも付け外し両方ともが固い上に、軸棒とギアなどの組み合わせだと一度つけたら外すのは困難です。

ブロックはずしのような道具も用意されていないので、やるとしたら、たとえばギアから軸を外すのには別の軸で反対側から押し出すとか。
また、これはレゴも同じですが、重なったブロックを剥がすには境目に別のブロックの頂点を割りいれるように隙間を開けるとか...(通じるのかこの説明)

とにかく、こういった工夫と更に大人の握力でもってやっと外せる状態なので、10歳の子供の握力では到底はずせません。

そして、外すのほどではないですが付けるのも大変です。四角い基本型のパーツ同士を重ねるのも苦労することがありました。とくに長くて接着面積が広いほど大変。
ただ重ねるだけだとくっつけられないから端から斜めに力ずくで嵌めなくてはなりませんでした。

組み立て手順自体は子供一人でも問題ないけれど、この付け外しが一人じゃできないので、何かとそばで手伝ってあげなくてはなりませんでした。



②については、取説のこの部分が我が子には調整できませんでした。



なんですかこれクロスヘッド部分?
この部位の組み立て説明の最後に上の図が補足されているのですが。

「この図で緑の丸がついてるところは固定しなければならないと書かれているんだよ」と説明したものの、説明しながら、あれこれじゃダメじゃない?って。


正しくはこ水色の丸の部分すべて固定しないとのはず。



緑丸だけの部分を固定して他は可動にせよ、という理解で組み立てた場合、水色の丸よっつのうち右下の部分はそれができてしまうので(ほか三つは軸の長さ的に無理)、スイッチいれてもきちんと動きません。


ここで「ん?」って取説に疑問をもってあれこれ微調整をして完成にこぎ着けたいところですが、この軸棒動かすのがめちゃくちゃ固いので、子供には壁が高すぎたと思います(ToT)



動かしてみたところ↓



ちゃんと動いたときは子供がとても嬉しそうでした!
何度もスイッチを入れて、しばらく飽きずに遊んでいました。
作品ごと逆さまにしてピストンの先にスライムをあてがい「スライムを揉む機械~」とかやってました(--;)


気が済んだところで私の怪力でバラバラにしてやったところ、モーターに軸を挿しなおして自分流に二輪車をつくって遊んでいました。やはり車が好きなんだな...


その後は更に、「電動ドミノセット」に入ってるモーター非搭載の四輪自動車を取説通りにひとりで組み立てました。



↑車を転がすと、タイヤと連動した車体上部のギアがくるくる回ります。

ここで私が「このトップのギアにモーターを噛ませて電動で走る車にするには」と課題を出したら、なかなかがんばっていました。ただ、がんばったけれど一人ではまだ完成に至りませんでした。

というのも最初に気づいてやれなかった自分が悪くて、
ギアの大きさに適した位置合わせが、このセットだとかなり困難なのでした。

ギアを垂直に噛ませられれば比較的簡単ですが、そのためのパーツがひとつしか入っていないため、正攻法ではできませんでした。一見むりな方法でひと癖ある組み方してやっとできました...

でも最後に動くとやっぱり嬉しそうだった。
買った甲斐がありました。

いろいろ作っていくうちに仕組みやコツをつかんでくれるといいなぁ~


タグ:   [レゴ]   [ギア]   [動力]   [買ったもの]
 

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ゲオマグで回転体を作る

※便宜上「ゲオマグ(geomag)」と呼んでいますが、実際には後発品の「XMAG」を使用しています。
詳細はこちら↓
ゲオマグ本家と後発品(XMAGの紹介)
親子でゲオマグにはまる(少なくとも玉ひとつぶんの磁力の差があることが発覚)



以前作った回転体のビデオを見てたら、久しぶりにゲオマグで遊びたくなって戸棚の奥から引っ張り出しました。

もっと気軽にしょっちゅう遊びたいんだけれど、このおもちゃすっごく重いんですよね(>_<) 片付けると大きさはかなりコンパクトけど、なにしろ鉄の玉に磁石の棒ですから..重さだけはどうにもならない。
一度しまっちゃうと取り出すのが難儀です(;´`)



今回は、以前うまくいかなかった独楽(?)にリトライしました。



こんなやつです。

緑色の回転体(独楽)、下部は接地していますが上部には空間があります。
赤い枠の頭頂点の磁力でひっぱられて立っています。

これを実現するには、磁界の向きや磁力の強さはもちろん、枠と回転体の位置、すべてのバランスがとれなくてはならなく  (――;)
簡単そうに見えて意外と難しい。とりあえず独楽を立たせるまでに小一時間かかってます。



完成前の展開状態です。写真に極を書き込んでみました。





この赤い枠を四角錐に組んで↓



組めたら、枠の頭頂点内側に玉をひとつ追加します。
これがないと磁力が届かないのです(>_<)

前回はこれを思い付けなくて、うまくいきませんでした。
枠と独楽のあいだの隙間が大きすぎても小さすぎてもダメなんです...





独楽が立ったところで、いよいよ回してみます!

↓枠を組むとこから始まってますが、
   ビデオ半ばあたりから回してます。

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手で回すの難しいので、ストローで息を吹きかけてます....
ちゃんと回ってくれるけど、あれーーーすぐ倒れちゃう。

接地面に問題あり?滑りすぎとか?
いや、やはり磁力が弱すぎ??

でもこれ以上に登頂部の磁力を強くすると、独楽本体が頭頂点にくっついちゃうんです。現段階でかなりギリギリの磁力でバランスを保っているのです。

ならば、独楽の回転の向き?

...と思ったところで、独楽本体の横軸の磁力を忘れてたことに気づきました。
いちど独楽を取り外し、横軸をひとつひとつ外して磁界の向きが周上で一方向に揃っているか確認したところ、偶然にも揃っていました。

えっと思われるかも知れませんが、そういうことなんです。
棒同士は極があるので向きを間違えようがないけれど、玉を挟むと逆向きでも平気でくっつくので、意識してやらないと磁界の向きがめちゃくちゃでも形だけは出来上がっちゃうのです。今回揃ってたのはたまたまです。


結局、磁力線で表すと向きはこのようになっていました。



ていうのがわかったところで、あれ、なんだ...?
だからどうなんだっけ?(--;)
フレミングの法則?磁気モーメント??
なにかこの状況に関係する法則がなかった?
電流が存在しないから関係ない?

いやはや...何もわからないことに気づきました。

四角錐の枠(y)と独楽の横軸(x)それぞれの磁界の向きと関係が、独楽の回転に影響を与えることはないのだろうか?




やけくそで逆回転させてみました。

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さっき左側から吹いたので、今度は右側から吹いて逆向きに回転させる(笑)

すこし回転が長くなった気もする?!
いや、気のせいかな(>_<) 



大むかし物理の授業で磁力についても習ったはずなんだけど。何もおぼえてなくて本当に残念です。なぜなら、このへん知ってればゲオマグはきっともっと楽しくなるはずなんです。楽しく遊ぶためなら今からでも勉強しなおしたいけれど、正直、独学で理解・習得までできる自信がない...






【おまけ】前回作ったけどここにアップしてなかった回転体



 

タグ: [動力]  [ゲオマグ]


 

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ストローでロボットハンドとテンセグリティを作る

子供が風邪をひいて、昨日から学校を休ませていました。
今日はだいぶ元気になってくれたので、一緒にストロー工作をしました。



ひとつめは、ロボット(風)ハンド笑



ロボットと言う割にかなり原始的なつくりです。
そして実際動かしてみると、なんとも不思議で面白い動きをします。
この動きがツボだったのか、予想外に子供にウケました。

日本にとどまらず沢山のひとが似たようなもの作ってるようで、"ストロー ロボットハンド"、"straw robotic hand" あたりで検索すると沢山みつかります。





以下は我が家の工程の記録です。


【よういするもの】



●ストロー
●紐
●はさみ
●油性ペン
その他必要に応じて、セロテープや厚紙など。




①まず実際の手指を参考にして、ストローをだいたいの長さに切り揃えます。



このとき、どれがどの指か数字などをストローに書き込んでおくと、あとでわかりやすいかも。




②指の関節部分に、油性ペンでマークをつける。



なんとなく、手首部分にもマークしちゃいましたがこれは不要でした。




③マークの部分でストローを折り曲げ、角をカット。



切りすぎるのが心配で、最初控えめにカットしてましたが、
指を曲げやすくするには、切り離さない程度にわりと大きく(半分くらい?)切ったほうがよかったみたいです。




④切り込みを内側にして関節に折り目をつけ直す。



小さな力でもしっかり曲がるよう、なるべくきつめに折り癖をつけます。




⑤ストローに紐を通し、先端で留める。



私は、先端に結び目をつくって抜けなくした上で、念のためテープで留めました。




さて、これで指一本分完成です!

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紐をひっぱると、まるで生き物みたいに動きます。
(海外の作品ではこれ単体で芋虫つくってるひともいました。)




で、この指を5本分つくったら、貼り合わせて "手" の形にします。
手のひらにみたてた丈夫な紙などに固定してもよいかも。

紐をひっぱって、動きの悪い関節があったら切り込みを深くしたり、
指の向きを整えたりして、微調整が済んだら完成!!!




↓完成品を動かしてみたところです。軽いものなら掴めます。

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子供とふたりで同時進行でつくったら、子供本人のは動きが悪いのが気に入らなかったらしくさっさと捨ててしまい、私が作った手でずーーーーっと色んなものを掴んで遊んでました。

特に飴を掴んでみたかったようなのですが、小さすぎて指からすり抜けちゃうんですよね。明らかに無理なのに何回もトライしてました。なぜそこまで飴にこだわる... 
あ、もっと小さいサイズで作ってみようかなぁ。そしたら掴めるかも?

いやでもこのへんは....そろそろ自分で考えて作れるようになってほしいかな。
うまくいかないところを試行錯誤して完成させる楽しみを、いつかわかってくれるといいな。










順序が逆になりましたが、
ストローと輪ゴムでテンセグリティもつくりました。



思い出しながらでしたが、なんとか形になりました。

つぶしても元にもどるのが面白いみたいで、子供も真似して作ってました。

↓の動画のは、ストローの切り込みが大きすぎて輪ゴムが緩くかかっているため、潰すとちょっとイビツになってしまってますが...本来は手を離すと完全に元に戻ります。

#tensegrity

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6本のストロー骨が、輪ゴムの張力(=テンション)のみで支えられています。

このように、主な柱同士は直接繋がずに張力で一体化させる構造システムのことをテンセグリティと呼びます。構造材を極限までとっぱらった超軽量構造であり、建築の分野での応用が期待されていますが、今のところまだ研究中らしいです。

むかし、教えてもらいながらテンセグリティのタワーを作ったことがありました。どんなに高く積み上げても構造体として安定しており、かなり強く揺らしても崩れることはありませんが、逆に小さな揺れにも非常に感化されやすいものでした。

これが一体何を意味するのか?タワーに応用できなくても免震の分野に活かせるのか?自分のなかでは謎のままです。どのように研究がすすんでいるのか、今後もっと知っていきたいです。



タグ: [テンセグリティ] [工作] [動力]
 

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レゴのギアセット

もう二週間もまえのことになりますが
こんなものを買いました。


Lego Crazy Action Contraptions (英語) ハードカバー – 2008/9/1

¥ 2,455

作り方の本と、必要なパーツがセットになっています。



作例見ただけでわくわくします↓




本の部分をパラパラ見てみたとこ↓



そうなんです。すべて英語で書いてあります。

でも、たまに出てくるどうしてもっていうポイント以外は
読んで説明してあげなくても、こどもひとりでさくさく作れちゃいました。

我が子は英語がさっぱりですが、説明の図がかなり親切なので
あとは数字が読めればだいたいわかるみたいです。

というわけで。
自動筆記マシン(?)を除いてすべてこどもが作りました。
完成品5種については動かしたところを動画におさめました。
撮りたてのビデオをここに放り込んであります。


全部のビデオをつなげたものも、ようつべに上げました↓




タグ:   [レゴ]   [ギア]   [動力]   [買ったもの]  [製品情報]
 

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ブログ情報


◇ ブログ名:OMOCHA JOURNAL (おもちゃじゃーなる)
◇ 紹介文:遊んだり作ったりを記録。幼児向けおもちゃ,折り紙,謎の紙工作,スピログラフ,ゼンタングル,しまいにはUVレジンにまで手を出し,無節操極まりない。コロナ禍に突入してからは紙に書くお手軽なカリグラフィー・レタリングに打ち込んでいます。
◆ 著者名:A
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◆ 誕生日:秋霜烈日
◆ 職業:みんなの希望を定義
◆ 特技:独りでカラオケに行ける
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これより下は,2022年1月現在更新止まってるものが多いです。



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▶過去に描いたスピログラフ集@ Pinterest
(途中からインスタに移行済)



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