科学好き者の日々

火星ローバコンテストは今年が８回目の、火星に見立てた山あり谷あり砂漠ありのコースを各自が作った火星ローバー（探査車）を走らせる競技です。
無線（ラジコン）の部と有線の部があり、参加者は小中学生です。

俺は千葉でこのようなコンテストがやられているのを知りませんでした。しかも８回目だなんて。。。。

自立走行の部があったらもっと面白いかもね。きっとはらはら、どきどきですよ。小中学生では無理かなぁ？高校生や高専を参加させたらできそうですが。。。。

会場の周りにいろいろな展示やワークショップがあります。
大学や高校、宇宙航空研究開発機構（硬いねぇ！）、郷土博物館、科学のNPOなどで、「スライム」「アローコプター（手動で飛ばすヘリコプター？）」「コアジサシのペーパークラフト」などなど、結構みんな子供の興味を引きそうな（俺も興味深々だったが。。。。）ことをしていました。


我々は「ビー玉万華鏡をつくろう」でしたね。
３枚のプラスチック鏡を合わせて三角柱にしたものを紙筒にいれる。対物側に透明なビー玉を載せ、ビー玉が落ちない大きさの穴が空けてあるフィルムケースの蓋でふたをする。接眼側に小さな穴を空けてあるフィルムケースの蓋でふたをして完成。紙筒に色を塗ったり、色紙を貼ったりして、自分万華鏡に仕上げるというものです。
ビー玉を通して外の景色が万華鏡のように？？？綺麗に見えるのですよ。

１１時から１５時半までだったのですが、用意した８０個が１３時半くらいに無くなってしまう盛況でしたね。あわててすぐに用意できる「念力振り子」（長い振り子と短い振り子をひとつの棒につけて、片方だけ動かしてみせるというものですね）に切り替えたのですが、最後にはこれも無くなってしまいました。
そのあと浮沈子くんにも活躍してもらいました。

前回は２時間で今回は４時間半で長かったのですが、あっという間の時間でしたね。

次回は１２月なのですが、ちょっと予定があって無理かなぁ。。。残念！！

浮沈子（ふちんし）。。。。もっといい名前ないのかなぁ。
浮いたり沈んだりで浮沈子か。
お弁当の中などにいれる、プラスチックのタレビンの口（ねじになっている）に金属のナット（錘）をねじ込み、水を一杯に入れた５００ｃｃのペットボトルに入れる。このときタレビンの中に半分程度水を入れて、半分沈むようなバランスにしておく。
ペットボトルのふたをしっかりして、ペットボトルを横から手で押してやると、あらあら不思議、タレビンが沈んでくる。手を緩めると浮き上がる。

ペットボトルの底にあたかも糸があるかのような演技をして、「この糸を引くと浮沈子（タレビン）が沈んできます。。。ほうらね。。」と奇術のようにしたら、一度目は引っかかるね。自分で持たせると、一応糸を引くような格好をしてみるからね。でもすぐに、横を押してみて、タネが分ってしまいますのでそれほどすごい奇術にはならないけど、まあ楽しめます。

浮沈子の形や動きを工夫すると面白いですね。
http://g3400.nep.chubu.ac.jp/onsenkids/itc-kids/recipe/hwr/wr-diver.html
水の色はインクジェットプリンタのインク（シアン）を1滴垂らして着色したものです。

浮沈子はペットボトルの一部に加えられた圧力はペットボトル内に均等に圧力が加わって（パスカルの原理）、浮沈子内の空気を縮めたことにより、浮力が小さくなり（アルキメデスの原理）沈む。ということらしい。

浮沈子の工作をしていて、５００ｃｃのペットボトルの形に違いがあることに気づきました。


浮沈子につかうには、左のほうが形が円筒で柔らかくいいようです。右は形が補強のため6角形に近く強くて、逆に指で押し難い。左は炭酸飲料用で炭酸ガスの圧力に負けないよう、円筒になっており、右はお茶など熱処理をする飲み物用とのことらしい。
初めて知ったが、知らないところで工夫があるものですね。

明日、火星ローバーコンテストの会場で科学館ボランティアは「ビー玉万華鏡」をつくるのだが、この浮沈子ももって行ってみようと思っています。

okoshiyasu2が便利でも、音声ファイルがなければ使えません。音声ファイルを作るための無料ソフトです。

いくつかに分割された音声ファイルを作成するためのツールですが、分割する必要がなければ（複数人での作業ではない、メモリーが充分あるなど）超録のみで90分/1ファイルまでのMP3またはWAVE形式のファイルができます。
また、超録で手動分割もできます。（録音中に　ALT　録音　トラック分割でエンターキーを押す　ただし無料版は8分割しかできません）

１．超ロク（音声ファイル作成と分割---自動分割が1秒の無音期間が必要で講演会などノイズが多いと分割できないことが多い。自動でMP3にできるが、CPUパワーがないと音とびする。ことから連続WAV記録とした。但し1回に90分までしか録音できない。再度別ファイルとして録音開始すれば、また90分録音できます。）


http://pino.to/choroku/からダウンロードします。
　１）起動
プログラムから　超録　超録パソコン長時間録音機　でエンターキーを押す。
　２）録音
音源（例えばラジカセ）の外部出力端子とPCのサウンド入力端子をケーブルで接続します。
PCの入力がマイク端子のみですと、入力レベルが大きすぎて飽和する恐れがあります.
サウンドの設定をします。サンプリング22.05k、16ビット、モノーラルのFM放送の音質で録音する。（ファイルサイズがCD音質の1/4ですむ）
カセットをスタートさせ、ALT　録音　録音開始　でエンターキーを押す。
保存ファイル名に設定された（デフォルトは時刻、自分で入力しても良い）音声ファイル名がファイル名エリアに表示され黒の窓に波形が表示され録音されていきます。
終了したら、ALT　録音　録音停止　でエンターキーを押す。

２．WaveSplitter（音声ファイル作成と分割）


http://www.vector.co.jp/soft/win95/art/se222492.htmlからダウンロードします。
プログラムからddiamondーWaveSplitter　を起動する。
　１）録音
ALT　Action　Record　でエンターキーを押す。
名前をつけて保存のダイアログが開きます。適当なファイル名を指定する。XXXX.wavの拡張子は自動でつくようです。
Startボタンでエンターキーを押すことによって録音が始まります
Endボタンを押す（マウスでないとできない）と録音が終了します
録音品質の設定がないがCDのレベル(44.1k,16bit、ステレオ）で行われるようです。
録音には以下のオプションがつきます
Wait　Startボタンを押した後、一定レベルの入力があるまで録音を待機します
AutoStop　録音が始まった後、一定レベル、一定間隔の無音状態が続くと録音を終了します
OverloadStop　録音が始まった後、一定レベル以上の大音量を検知した場合、レベルオーバーとみなして録音を中断します
それぞれSettingsで有効／無効切り換えとパラメータの調整が可能です

　２）分割
超ロクで記録したファイルを読むときは１）を省略して、ALT　FILE　OPEN　でファイルを指定する。
ALT　Acton　AutoSplit　AutoSplitでエンターキーを押す。無音の部分でファイルが分割される。
連番がつくのでこのままテープ起しにつかってもよい。そのときはALT　file　SaveAllでエンターキーを押す。
いくつかを結合するには結合したい下側のファイルを選んでおいてALT　action　edit　join　でエンターキーを押すと直前のファイルと結合される。

３．MP3化


http://www.marinecat.net/free/windows/mct_free.htmからダウンロードします。
午後のコーダを起動する。
WAVEの追加のプッシュボタンをスペースキーで押す
ファイル選択のダイヤログになるので、分割でできたファイルを指定する。シフトキーを押しながら上下キーで選択すると複数選択できる。
エンコード開始のプッシュボタンをスペースキーで押す
終了すると終了のプッシュボタンを押す（エンターキーでも良さそう）
正常エンコード終了したので元ファイルを消すかを聞いてくる。消すには　はいでエンターキーを押す。
ALT　ファイル　終了　でエンターキーで終了する。

４．KillerNoize　雑音消去（シェアウエアなので1995円です。必要なら超録で録音したWAVEファイルに対して行います。）


http://www.vector.co.jp/soft/win95/art/se220580.htmlからダウンロードします。
プログラムからKillerNoize.exeを起動する
ALT　ファイル　開く　でノイズを減少させる音声ファイルを選ぶ(WAVEファイルのみ）
再生のボタンを押す（以下マウスでないと動かない）
ノイズの解析方法（トーク（品質固定））とする
品質とノイズ検知レベルのスライダーを動かして明瞭になる点にする。
別名保存のボタンを押して、別ファイルとして保存する。（シェアウエアの払い込みをしないと30秒のファイルとして保存されてしまう）

「テープ起こし」をご存知ですか？　講演会や座談会などの音声からワードなどの電子ファイルを作ることです。
今まではテープ起こしの名のように媒体にテープを使うのが一般的でした(MDを使っている人もいるでしょうが）が、いまやIT時代です。それ用の便利なソフトがあります。


テープ起こしは少し聞いてワード（ワードでなくてもいいが）で書き、少し聞いてワードで書くの繰り返しです。時には聞き逃した部分を巻き戻して聞いたり、早送りして、一部をスキップしたりします。（テープレコーダは往々にして過労死します）これらの機能をもったフリーソフトにokoshiyasu2があります。
http://www12.plala.or.jp/mojo/
からダウンロードします。作者に感謝です。
ダウンロードしたOko2_005_Inst.EXEを選択してエンターキーのあと次へでインストールされます。
１．使い方
プログラムからokoshiyasu2を起動する。直接okoshiyasu2ホルダ内のokoshiyasu2.exeでエンターしてもよい。このソフトはPCにインストールしなくても動作するようなので、フラッシュメモリなどにokoshiyasu2ホルダごといれておけばどこのPCでも動作するので便利です。
ALTからファイル　開く　で音声ファイルを開く。音声ファイルはWAVE、MP3、WMAも使えるようです。
ctrl+;で音声ファイルを再生、再度ctrl+;で停止する。再度再生を始めるところは停止したところより数秒前（自動巻き戻し時間で設定できる）より再生をはじめる。
ctrl+:で巻き戻し（1回の戻し時間は設定できるが次の早送りと同一になる）
ctrl+@で早送り（1回の送り時間は設定できるが前のまき戻しと同一になる））
ctrl+/でリセット（最初の位置に戻る）
終了はALT　ファイル　終了（ALT+F4でもいい）です。
再度途中から始めるときは、okoshiyasu2を再度起動すれば、前のファイル名と終了した位置を覚えているのでctrl+;でその位置から始められます。
上記のショートカットキーは一例ですが、ホームポジションから手を動かさなくてもいいので、使いやすいと思います。左右の小指を使うので長時間だと、疲れますかねぇ。次の設定で変えることもできます。
２．設定（読まない　ジョーズでは読むそうです）
ALT　オプション　設定　でエンターする
設定アクティブからタブ5回で自動巻き戻し時間設定（今は3秒）次のタブで巻き戻し早送り時間設定（今は5秒）
キー設定のタブに移動して再生、停止、巻き戻し、早送り、リセット（最初の位置に戻る）のショートカットキーを登録する。保存して設定を終了する。
再生中　タブキー1回で音量（左右キーで調整）起動したときが最大値１００％となっている。
次のタブキーで音程（左右キーで調整）起動したときは０だが調整値を読まないので触らないほうがいいようです。
次のタブキーで速度（左右キーで調整）起動したときは０　-50％から+300％まで変えられるが+40％くらいまででしょう。（左右キー1回で１％）
次のタブキーで再生している位置（左右キーで一回押すごとに1秒進んだり戻ったりする）が変えられます。

では、楽しくお仕事を。。。。。

つづく。

クリップモータのこつは？

１番目は回転子のバランスですね。なるべく偏芯しないように作ることが必要ですね。まぁ、全くバランスがとれることはあり得ないので、できるだけということですが。。。

２番目は磁石ですね。磁化が面内にあって、磁力は強いほうがいいようですね（当然か）。昨日の写真のは秋葉原で購入した30円のサマリウムコバルト磁石です。ネオジム磁石でもいいでしょうが、値段が高そうですね。100円ショップで売っていた3個100円のフェライト磁石（裸で両面テープがついていたもの）でも大丈夫でした。100円ショップの事務用マグネット（プラスチックに覆われた紙を留めるのにつかうやつ）は駄目でしたね。磁力も弱く、磁化の方向が面内ではないように思えます。
ただ余り強すぎると支柱であり電極でもあるゼムクリップに自分で動いて張り付いちゃうんですよ！！（だからゼムクリップは真鍮製がいいかも、銅の錫めっき線でもいいでしょうね）

３番目は磁石の位置ですね。微妙に位置を変えられるように、磁石を直接発泡スチロールに固定しないで、なにかに貼り付けて（昨日の写真はL金具、ゼムクリップでも、両面テープで割り箸に接着させてもいいかな）起動するために回転子を回転させる手と反対の手で持って最良点にしておきます。ここで最良点とは磁石に回転子が引き付けられているのが判るところです。

４番目は半周だけ被覆をはがす位置ですね。2番目の最良点がわかるためには、自然に停止している位置で電流が流れないと回転子が磁石にならないので引き付けられないのです。

しかし、この半周被覆を剥がすというアイディア、だれが思いついたのですかねぇ。素晴らしいですね！！


半分だけ力を受けるということは、上のグラフの正の部分だけ使うということですね。通常のモータであればブラシで回転子に流す電流の向きを逆転させるのだが、逆の力の部分は使わないで惰性で回すという発想がすごいですね。

ただここで剥く角度が９０〜２７０度だと困るよね。一番いいのは０〜１８０度または１８０〜３６０度だが。
回転子の停止時の自然な位置で０〜１８０度あたりで被覆が剥がれていればいいが、そうでない場合は最適位置に磁石を動かしてやろうといことが、３番目の内容です。

これを確認するために、剥く角度を９０〜２７０度としたものと０〜１８０度としたものをつくってみました。しかし動きだすとどちらもちゃんと動きます。詳細にトルクを測ってみれば違うのかも知れませんが、見た目では違いはなさそうです。うーん、理論とちがうなぁ、ちょっと変だとは思いますが。。。。角度の誤差かもね。

回転子を空芯ではなくコアを付ければ回転子の磁力が増すので、パワーが増加しますね。また磁石の磁力を弱くしても回転できるはずです。
http://iruka.la.coocan.jp/craft/motor/recipe.html
ここでは、ホッチキスの針をコアにして作っています。磁石でなく電磁石を使うことにより、安価に作成しています。


なかなか精密なつくりで、老眼の俺には作り辛いね。
回転子のみ作って、磁石でやってみたけれど、ちょっと磁力を強くすると、ホッチキスの針の回転子がゼムクリップから外れて飛んで磁石に張り付いちゃうのですよ。

一応目的が簡単に作るということにしたので、ステータはつくらなかった。（手抜きか？。。。。）

モータの原理を実感するため？ゼムクリップを軸受けとした簡単モータ（クリップモータ）がよく作られているようです。
俺も小学生のころ、釘を焼いて焼きなまし、これにエナメル線を巻いて回転子とし、スピーカから取り外した馬蹄形磁石をつかって、作ったことがあります。上手く回らなかった記憶があるのですが、大人になっての再挑戦をしてみました。


いろいろなところに作り方が書いてあります。
http://elecweb.elec.hi-tech.ac.jp/~kasobi/menu/motor/motor.htm

なるべく簡単に、で、回転子は0.4mmφのエナメル線を単四の電池を芯として、5回巻いて両端を3cm程度延ばしておきます。空芯の5ターンのコイルをつくるわけです。両端の被覆を片側は全周にわたり、もう片側は半周を剥がします。半周毎に通電されるようにするわけです。測ってみると直流の電気抵抗はほとんど０です。
これを発泡スチロールに刺した、ゼムクリップの上に乗せます。
ゼムクリップの間に磁石を置き、1.5Vの乾電池をつなぐと、動きだしました！！。。。はうそです。
このモータは自動では起動しないのです。
指先でチョンとコイルを突くように回してやります。あるいはクリップから突き出しているコイルの端を回してやります。
これで回り始めたあなたは運がいいですね。なかなかこつがあるようです。

続く

最近のデジカメは700万画素クラスになってきて、スキャナーとたいして変わらない画素数になっていますね。

A4の書類をスキャナーで300dpiでとると850万画素ですからね。では、OCRの入力装置の代わりになるのではないかとやってみました。

A4の書類を机に置いて、真上から写真をとる。OCRの認識精度は白黒のコントラストが高いほうがいいのでフラッシュを使う。


ふーん、四隅は歪むなぁ。
比較してみるとやはり認識率はスキャナーと比べると悪いねぇ。
スキャナーに比べて入力の時間が早いのでいいかと思ったが、USBケーブルを接続したり、ファイルを選んだりで結構時間がかかる。
ふーん、イマイチか。。。。
視野をきちんと固定する。パソコンとリアルタイムに接続してOCRソフトからコントロールする。などしないと、実用にはならないか。。。

視覚障害者から、ガス給湯器の液晶表示されている温度を読ませられないか？と相談を受けたことがあります。
最近は30万画素程度のWEBカメラが5000円以下で売られているので、それを使って,OCRソフトで読ませればいいかと思ったが、うまく認識されません。
やはり、視野をきちんと固定できなかったのと、ビデオ信号では解像度が足りないのかねぇ。あるいはノイズが多いのか。


機器から何らかの外部信号が出ていれば、それを使って別途で表示や音声化ができるが、機器の製造会社はそんな信号はださないだろうね。下手をすると不正改造されて、某ガス器具のようなことになったら、困るものね。

いずれにしろ、残念ながら、まだまだの宿題です。

近くの大学の公開講座を聴講しました。最近は無料の市民公開講座をやってくれる大学が多いですね。ただ、理系は少ないようです。ここは、理系のそれも物理があったりします。（前に宇宙線やニュートリノの回がありました）
聴講生はリタイヤされたような方、女性も多いですね。学生さんもいましたね。

もうひとつ、ここの公開講座の魅力があります。これを書いて聴講生が押し寄せたら、この魅力がなくなってしまうもしれないと思うと、書こうかどうか迷うなぁ。。。。まあ、「きっこの日記」ほどの影響力が俺のブログにあるはずはないので、書いてしまうが、ここの公開講座はなんと「お茶」がでるのですよ。無料の上にお茶のサービス！！これはぜひとも聴講せねば。。。

で、聴講しました。ビタミンの話ですが、理解ができません！！ま、知らないことを知るようになりたいと思ってきているわけだからね。と負け惜しみです。とりあえずビタミンAやEが適量を守れば、体によさそうとは分かりました。
体への吸収過程は化学ですね。人の体はほんと上手くできていますね。とおぼろげに分かった程度でした。

次回は。。。当然聴講させて頂きます。