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【自作7セグ】扇いだ回数を数えるうちわ

つくったもの

ぶっちゃけ出落ちなので、まずは動画を見てもらえればと思います。


【自作7セグ】 扇ぐ回数を数えるうちわ Flexible 7-segment Display

動機

以前から秋葉原で見かけていた「マイコン付フルカラーLED」というものに興味があって、勉強がてら何かしらつくってみることにしました。今回使用したのは、WS2812Sという型番の秋葉原ピカリ館で売っていた、テープに実装済みのものです。

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ちなみに、7セグっぽいけど7セグじゃくて13セグだよね、というツッコミは受け付けません。そのとおりなんですが、深く考えない方向でお願いしますw。

部材

  • うちわ - 普通のうちわです。
  • WS2812S -秋葉原ピカリ館で売っていた、テープに実装済みのものを使用しました。
  • コピー用紙 数枚 - LEDの拡散板として使用しました。
  • Aruduino nano - うちわに実装するためにAruduinoの中でも小さいものを使いました。
  • 3軸加速度センサモジュールADXL335 - 秋月で売ってました。
  • 5V昇圧モジュール - 秋月で売ってるやつです。愛用してます。
  • 単四電池×2

ソフトウェア

以下のライブラリを使用させていただきました。

GitHub - adafruit/Adafruit_NeoPixel: Neo Pixels!

WS2812Sに入れるべき信号は割とややこしいのですが、このライブラリを使ったところあっさり動作しました。

ちなみにソースは公開しません。上のライブラリを使えば簡単に作れますし、バグがあってめんどくさいので。

構成とつくり方

テープ状のWS2812Sを適当にカットして、バランスをみながら、うちわに貼り付けます。カットした部分は改めて電線を半田付けして、つなぎ直します。同時に、うちわの先端に加速度センサを取り付けます。これで扇ぐときの力を検出できます。

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裏側にはAruduino nanoと電源(単四電池と5V昇圧モジュール)を設置します。本当はボタン電池が使いたかったのですが、さすがにLEDを26個駆動させるにはパワーが足りなかったようです。数分で電池切れになってしまいました。f:id:nimomono:20160511002153j:plain

工作していて思ったのですが、うちわって、実は両面実装みたいなことができるんですよね。好きなところにぷすぷす穴をあけてスルーホールができるし、これは新しい発見でした。

以下はLEDの拡散板なしで光らせた状態です。実物はすごくまぶしいです。

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LEDの拡散板については、最初は半透明のプラ板などを試したのですが、LEDと板を触れるレベルで近接させてしまうと全然拡散しませんでした。今回薄く作るというのがコンセプトだったので、ここでかなり迷ったのですが、結局コピー用紙が一番よいという結論になりました。灯台下暗しとはこのことかと。

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コピー用紙を3~4枚重ねて貼れば、完成です。

まとめ

いまいち地味だし、実用性は皆無なんですが、いろいろと勉強になりました。バッテリーにリチウムなどの軽い電池を使えば、もしかしたら何かに使えるかもしれません。

【プラズマ発生中】イオンクラフトなるものをつくろうとした結果

経緯

先日、ふとしたことでイオンクラフト(リフター)なるものがあることを知りました。原理について、反重力うんぬんなど諸説あるようですが、どうやらイオン風を発生させてその反作用で浮上しているらしいです。

以前、イオン風を発生させる装置をつくったことがあるのですが、

そのときの経験からすると、「あんな微風で浮上とか無理でしょ」というのが最初知ったときの感想だったのですが、YouTubeで検索すると浮上に成功させている動画がたくさんでてきて、どうやら本当にできるらしいのです。

イオンクラフトの試作

というわけで、試作してみました。形状などはYouTube動画の見よう見まねで、特に根拠とかはないです。

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しかし、これが全く浮上する気配がないΣ(´Д` )

イオン風は発生しているのですが、やはり微風過ぎて、浮上に必要な推力が発生できるとは思えないレベル。高電圧のパワーが足りないのか、形状がよくないのか、そこらへんはよくわからないままでした。

イオン風による推力の発生

というわけで、イオン風で推力が得られることだけでも確認しようと、以下のようなものを作ってみました。

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実際の動作の様子は動画のほうでどうぞ。


ミニチュアイオンエンジン Miniature Ion Engine

この実験で無事推力の発生は確認できました。

計測はできてないのですが、発生できた推力は1gにも届いてないと思います。自分が試作したイオンクラフトは2g程度だったのでここらへんの改良が必要そうですね。

格安エアーブラシ用ポンプの中身

先日、酔った勢いで、前から気になっていた格安エアーブラシ&ポンプのセットをAmazonでポチりました。

 ・エアーブラシ ワークセットMETEO (メテオ)

また、無駄な買い物をしてしまいました( ̄ω ̄;)反省。いや、無駄にならないように、活用していこう。うん。

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エアーブラシは基本的なものをそろえると、2万円はくだらないので、セットで8千円台はこの業界としては格安です。

なんでこんな格安なんだろう、ということで、早速分解してみました。

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中身は驚きのシンプル構造でした。

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んんっΣ(・口・)!! このポンプめっちゃ見覚えがあるぞ!

これ秋葉原の千石電商で買ったポンプにそっくりじゃないか!

 ・SparkFun ROB-10398 真空ポンプ 12V

このポンプは1,780円で売ってます。

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左が千石電商で買ったポンプ、右がエアーブラシ用ポンプの中身です。性能の違いはあるかもしれませんが、ほとんど同じもののように見えます。

そりゃ安くなるわけだなあ。

しかし、こんなものでエアブラシ吹けてしまうものなんですね。いや、まだ自分は吹いてないですけどね。

【バキュームフォーマ】真空成形やってみる【その1】

バキュームフォーマ(真空成形)とは

文章で説明するより、動画を見てもらった方が早いかな。次の動画がわかりやすいと思います。

 ・台所式バキュームフォーマー - Weekend Project - YouTube

自分は、最近までこの成形方法を知らなかったのですが、確かにこの方法なら、手軽にプラスチックの成形ができそうです。さらにCNCフライスと組み合わせれば、造形できる幅が広がって、夢も広がります(広げ過ぎてほとんどが中途半端になっとるがな、というツッコミはさておき)。

参考資料

YouTubeで、「バキュームフォーム」や「Vacuum Former」「真空成形」などで検索し、たくさんの成功例や失敗例の動画を参考にしました。

材料

 ・100均 調理用トレー

 ・アルミパンチング板

 ・塩ビパイプ(掃除機との接続に使う)

 ・防音戸当たりテープ(空気が漏れなければなんでもよい)

 ・アルミテープとクイック5

 作製

まず、100均の調理用トレーの加工から。

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裏返して、ホットカッターで溝にそってカット。

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良い感じでカットできました。

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次にアルミパンチング板を用意。穴の径と開口率がどのくらいがいいのか迷いましたが、自分の直観を信じて写真のような、サイズのものを用意しました。他の作例より穴が細かいかもしれません。これが吉と出るか、凶と出るか。

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ちょうどよいサイズにカットします。

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ぴったりのサイズになりました。

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サイドに穴を空けます。

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穴に塩ビパイプを接着剤で固定します。

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アルミパンチ板をアルミテープで固定します。

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最後に、机と接する面に防音戸当たりテープを貼って、空気漏れを防ぎます。

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これで完成です。

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次回

次回は実際に真空成形をやってみます。さて、うまくいけばいいのですが・・・。

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【人工筋肉】人工筋肉つくってみた

つくったもの

以下のような人工筋肉を作ってみました。空気圧をかけると湾曲するだけのシンプルなものです。

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動機と参考文献

人工筋肉を作ってみようと思った直接のきっかけはこちらのニュース記事ですね。

 ・ハーバード大が「柔らかいロボット」の作り方を完全指南するオープンソースサイト「soft robotics toolkit」を開設 - GIGAZINE

この記事で存在を知ったのが次のサイト

 ・Soft Robotics Toolkit

このサイトにかなりくわしい作り方が載っていたので、それじゃあ一度作ってみようかと思った次第。

今回、作製したのは次のPneuNets Bending Actuatorsと呼ばれる人工筋肉です。

 ・PneuNets Bending Actuators | Soft Robotics Toolkit

作製過程

残念ながら、作製過程は記録してないんですorz。何で写真一枚くらい撮っておかなかったんだろう。超後悔してます。

詳しい作り方は本家に紹介されていますのでそちらを参照してください。

辛うじて成形型の組図が残ってました。これは本家の寸法を再現するように作っていますが、実はミスがあり、後に修正するはめになりました。

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この図面に従って、CNCフライスで部品を削り出し、シリコーンを成形するための枠をつくりました。この枠は成形したシリコーンを取り出すときに壊れてしまい、残っていません。ガラクタをあさったところ、その一部を発見しました。

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これだけじゃさっぱり原形がわからないですね(素材はMDFで、後から塗装しています。これは失敗例で本来はシリコーンが容易に剥離するようにアクリルなどでつくるべきでした)。

ぶっちゃけ、作製は紆余曲折あり、超苦労しました。もう一度同じものを作れと言われても、作れる気がしないです。

素材は型取り用に使っているシリコーンを流用しました。

 ・ボークス造形村 新スーパーEXシリコン1kg(硬化剤付き)【型取りシリコン】

また、空気漏れをふさぐために、以下の接着剤を使いました。シリコーンゴムを超強力に接着できます。正直これがなければ、動作させるに至らなかったと思います。

 ・セメダイン ポリエチレン ポリプロピレン シリコーンゴム 専用接着剤 PPX 6gセット CA-522

動作の様子

それでは、動作の様子をどうぞ。

おぉ、動いている。動いてる∑(゜∀゜)。

作製した感想

つくっておいてアレですが、この筋肉、作製にめっちゃ苦労した割に、全く役に立たないです。やはりもっとはっきりとしたメリットが出てこないと、つくる意味薄いですね。

例えば、

 ・小型化して造形物に内蔵するとか

 ・歪みゲージを内蔵してセンシングとアクチュエータを同期させるとか

 何かおもしろいことできないかな~。

【ミニ掃除機自作】動作確認するよ【その5】

ミニ掃除機自作の5回目です。今回は作製した掃除機の動作確認をします。

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これらが作製したセットになります。

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組み合わせて、これが完成形です。上にのっている黒い四角いものは電池BOXで、単三電池が4本入っています。

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ファンを真横から見るとこんな感じになります。第1回で説明した構造と同じものになっていることがわかっていただけるでしょうか。

では、実際に動かしている様子を動画でどうぞ。

我ながら、やっつけ感あふれる、適当な動画ですね(^_^;)。もう少し説明しろよというね。理想としては、ブログ5回分の内容を3分の動画にまとめて、動画だけで概要がわかるという感じがいいのですが・・・。まあそのうち頑張ります。

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さて、動画では、ゴミ(実際はコーヒー豆なのですが便宜上ゴミと呼びます)がちゃんと取れているように見えますが、実は机に近づいて見ると、粉レベルの細かいゴミが取れていません。

どうやら机と粉は静電気のような力(なのかな?)で引き合っているようで、いくら空気を吸い込んで空気の流れをつくっても、これが引きはがれてくれないようです。手本にしたクリーナーにはブラシがついていたのですが、これが思ったより効果を発揮しているみたいです。このブラシによって細かいゴミを机から引きはがし、空気中に浮かせ、その瞬間に吸い込むということをしているみたいです。

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安物の風速計なので、数値はあまり信用できませんが、ザックリ風速を比較してみました。

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風量の計算には、

 (風量)=(風速)×(空気の通り道の断面積)

という関係を使っています。今の例では、開口部が直径20mm程度なので、上の表のような数値になっています。

確認はできてないですが、風量の差はモータの差から来ていると思います。自作クリーナーは、手本にしたクリーナーより一回り大きなモーターを使っているのです。これでよりたくさんのゴミがとれると思ったのですが、結果はそうでもなかったようなので、風量はそれほどいらないということなのでしょうか(。´・ω・)?。

 

まとめと今後

 ・掃除機の構造をマネして動作を確認する、という当初の目的は十分果たせたかと思います。

 ・自作クリーナーは、サイズがでかく、外見がカッコ悪かったです。ここは今後なんとかしたいです。

 ・今後の実験として、以下のことは確認しておきたいですね。

   ・モーターの回転数と風量の関係

   ・空気抵抗があった場合の風量の変化

   ・掃除機として必要な風速はいくらくらいなのか

【ミニ掃除機自作】ポリ容器の加工するよ【その4】

ミニ掃除機自作の4回目です。今回はポリ容器を加工して、掃除機の外壁部分をつくります。

おおまかにやりたいことは以下の2点。

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今回加工するポリ容器です。100円ショップで買ってきました。

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パイプについては、家にたまたまあったアクリルパイプがちょうどよかったので(以前買い置きしてたんですが何のために買ったのか思い出せない(^_^;))、これをカットして使いました。塩ビパイプでもよかったのですが、ゴミを吸い込むようすがわかりやすいかと思って、透明のものを使いました。

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パイプカッターで必要な長さをカットします。パイプカッターは、金属パイプでも樹脂パイプでもなんでもカットできるので便利です。

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カットしたアクリルパイプ。

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ポリ容器をホットカッターで加工します。ホットカッターも割とサクサク加工できるので便利ですね。

goot ホットカッター HE-20 

以前ははんだこてにカッターナイフの刃を針金で固定したりしていたんですが、なかなか思うようにいかなくて、たどり着いたのがこれです。

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こんな感じでカットできました。ホットカッターのまずい点は、切り口が盛り上がってしまう点です。仕上がりがあんまりカッコよくない。本当は超音波カッターが欲しいんですが、

本多電子 超音波カッター USW-334

3万円くらいするんですよね。そんな毎日使うものではないし、さすがに簡単には買えません。でもあったら便利だろうな~。

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ホットカッターでの加工後、最終的にこんな感じになりました。盛り上がりがヒドイ個所はこのあとデザインナイフで削っています。アクリルパイプはボンド(クイック5)で固定しています。

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側面の窓にプラスチック製の網を設置します。このプラ網は東急ハンズでたまたま見つけました。A4くらいのサイズで390円でした。

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これで一通りの加工が完了です。

次回は、実際に動作させて、掃除機としての性能を評価します。