茶運び人形作ってみた

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大人の科学という本の付録です.日本橋で購入

動力がゼンマイで,動き回ったり首を動かしたりしてくれます.お茶をおくと帰ってくれます.

仕組みはざっくりいうと,動力=ゼンマイ,動力伝達=歯車とカム構造(凹凸のある円盤),センサー=茶碗の重さ(茶碗がレバーの役割をし,前進.茶碗を取ると前進停止し頭下げる)に分かれてます.

カム機構の歴史 | カムの加工・製造|株式会社輝工作所
カムメカニズムは、BC3世紀「水車小屋の臼をつく仕組」として実用化。12世紀のアル・ジャザリは「Castle Clock」「Suction Pump」においてカムシャフトやクランクシャフトを発明。江戸時代の「からくり人形」においてカムは更に発展。「文字書き人形」「弓曳童子」の複雑で精緻な動きは複数のカムにより実現
作ってて興味深かったこと(カム構造・リンク構造)

写真撮るの忘れちゃったんですけど,カム構造とリンク構造というのが,茶運び人形の複雑な動きを可能にします.(今まで聞いたことない言葉でした)

カム構造とは

https://opeo.jp/library/onepoint/mech_elem/cam/cam_curve/ より引用

こんな感じで上手い具合いに動力を必要な方向へ変換したりするものです.

これぞまさに人類が考えだした動力の利用方法!ザ・テクノロジー!って感心してました.

閃いた人はさぞ嬉しかったやろうなー.Try and Errorしたやろなー.

組み合わせなんて無限に考えられそうですよね.

リンク構造とは

カムや歯車から伝わった運動を複数の棒(リンク)を介して別の部位に伝え,特定の動きを可能にする仕組み.

「大きく動かし」たり,「繊細な動き」にしたりといった役割.

https://www.keyence.co.jp/ss/products/measure-sys/machine-elements/link/crank.jsp より引用

図は小さな動きを大きな動きに変換する装置です.

身近なものだと,車のワイパーなんかもリンク構造だそうですよ.

自動車のワイパーを上手に動かすリンク機構
自動車のワイパーが互いに干渉せずに動作するにはどうしたらいい? 今回は、回転運動をするクランク機構の応用例を解説。

これを応用すれば,蒸気機関車のスライダークランク機構と呼ばれるものになります.

これは往復運動→回転運動にする装置ですね.

逆に,回転運動→往復運動にする装置もあります.

往復ラック機構と呼ばれるものです.

往復ラック機構
回転運動を往復運動へ変換するラック機構です。高トルクはかけられませんが、滑らかな運動変換が可能です。

ドクターストーンでも出てましたね.水車の回転運動を往復運動にして,製鉄に使ってました.

なんとなくsin,cosを彷彿させる仕組みですね.

↓いろんなからくり運動が見られて面白かったですよ.

機構&からくり集 いろんな機構編
機構、からくりの動画集です。今回はいろんな機構を集めました。 動画----------------------------------【前回の動画】【Fusion360講座マイリスト】

 

からくりの歴史について調べてみた

そもそも,からくりって「糸を引っ張って動かす」って意味の「からくる」からきてるそうです.

古代ギリシャに「ヘロン」って人がいました.「ヘロンの公式」の人です.

ヘロンの公式
三角形の3辺を a, b, c としたとき:
1.半周長(s)を求める:
   s = (a + b + c)/2
2.面積(A)は:
   A = √s(s – a)(s – b)(s – c)

2000年以上昔だけど,自動扉を作ったそうです.

神殿の自動ドアと呼ばれ,熱による空気の膨張を利用したものだそうです.当時の人は「魔術」と勘違いしたことでしょう.

古代ギリシャに自動ドア!?からくりの天才「ヘロン」 | 乃木坂特許商標事務所
こんにちは。 乃木坂特許商標事務所、ブログ担当の「えびえび」です。 「知財にもっと

ヘロンの発明は他にもあります.

・聖水自動販売機

コインの重さで重りが上がって聖水が出て,コインが滑り落ちれば勝手に閉じる.

元祖蒸気機関だそうです。これで特に何か動かしたわけではないけど。

【仕組み解説】人類初の「自動販売機」「蒸気機関」「自動ドア」の発明は古代ローマ時代だった! | ミームは疑似科学の夢を見るか

噴水とかも作ったみたいですよ。

時代は近づき,18世紀ごろにはオートマタ(Automata)というからくり人形が大人気だったそうで,

特にジャケ・ドローの自動人形が有名だそうです.

絵を描く,音を奏でる,文を書くといった動作をしてくれます.

おたくの細道「ジャケ・ドローの作品にみる『オートマタ』の深遠な世界」 | 特集 | 時計Begin
雑誌『時計Begin』公式サイト。最新モデルの情報はもちろん、人気ブランドの動向やイベントレポート、編集裏話等をお楽しみ頂けます。

それから近代になれば,時計,自動紡績機,自動演奏ピアノ,オルゴールなどにつながってくるわけです.

ROKKO森の音ミュージアム施設紹介動画
ROKKO森の音ミュージアムのコンサートルームではアンティークオルゴールなどの自動演奏楽器の音色が楽しめます。オルゴール組立体験教室も大変人気。森のCaféでティータイムを楽しんだ後はミュージアムショップ時音でオルゴールをお土産にお持ち帰り下さいね!#音樂盒博物館#森の音ミュージアム#ROKKO森の音ミュージアム...

オルゴールで言えば,神戸のオルゴールミュージアムってのがあるんですけど,めっちゃ楽しいですよ.

そういえば,トヨタも自動紡績機会社→自動車会社に変貌を遂げたわけですから,現代文明はからくりにより支えられてると言えますね.

ゼンマイから電気やガソリンを利用するようになり膨大な動力を得られるようになっため,工業の時代の幕開けです。

知らずに使ってる製品はテクノロジーの結晶!

ほんとにそうだと思います.車のワイパー一つとっても,うまく考えられてますね.

最小限の動力で複雑な動きを可能にしてくれますから.試行錯誤があったんだと思います.

医学ばっかりの生活なんですけど,こういうのに触れてみるのも面白いんじゃないでしょうか.

今度はCPU作ってみようかななんて考えてます.

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