実施報告
日時：2024 年 3 月 21 日 14:00～16:30
会場：フォーラム南太田・大会議室
１．プログラムカー（田中克己）
・田中さんの作品は、汎用品を使ったローコストのコンピュータ制御カーである。
・左右全面のフォトダイオードにより黒白を判別し、路面の白色部分内を走行する。
・前部に制御用 IC とモータードライバーIC を設置、後部にギアードモーターと電池ボックスを配置。
・この組み合わせを左右２系列設置し、左右の車輪を制御する。
・左右の制御・モーター系は、全く連携しない。
・フォトダイオードが on（白）であれば前進、off（黒または崖）となれば、0.5 秒モーター停止。続いて 0.5 秒モーター反転（後進）する。
・これを繰り返すだけのアルゴリズムでコース内を、机の縁からも落ちずに走行する。

・体験塾としては、２回構成として、１回目に片側部分を作成し走行テストをする。２回目に反対側部分を作成し、合体させる。
・プログラムの言語的記述には触れずに、制御の考え方やフィードバックについて学習させたい。

２．てくてくザウルス(改善)（佐々木勇二）
・佐々木さんは、てくてくザウルスの工作材料(足４本と筐体)を３D プリンターで作成した。
・３D プリンターは、精度 0.02mm で設計図通りに作成できることを有効に活用した。
・３D-CAD で設計（右図）し、３D プリンターで造形する。
・おもりは使用済みの単 3 乾電池 2 本を使う。
・経費は 512.5 円(170*1.25+300)となることから、参加費は 600 円で実現できる。

・従来の木製品に比べ、足の下工作が楽になり、筐体も軽量化できた（左図）。

３．水時計（津田俊治）
・左図のような装置で、PET ボトル最下部の吐出口の水圧を一定に保つことができ、流量一定から水時計が作れる。

・津田さんはさらに、推古天皇時代の「漏刻」がサイフォンの構造を取り入れていることから、「教訓茶碗」のような構造を重ねて水時計が作れないかと考えた。
・現在流下時間を測定して予備実験中。会場でも盛んに議論が行われた。

４．ふしぎな絵 プラス（野田博）
・野田さんは、「あぶり絵」（あぶり出し）をテーマにした体験塾を主催している。
・「ふしぎな絵」は古くは、「あぶり絵」の様に白紙に書かれた色材（砂糖水、果汁など）が加熱による化学反応で有色（セピア色）になることで、趣のあるセピア色の絵を楽しむ事ができた。
（左図）
・しかしながら、野田さんは、暗い色（紺、褐色等）を出現させる薬液が多いため絵面が暗く、趣きはあるが切なさを感じていた。
・従来の「あぶり絵」に重ねて有色の薬液で描くと、加熱で「色の消え」が起こる。
「あぶり消し」と「あぶり出し」の２つを組合わせる事でバリエーションが豊かになり、楽しさを味わえる。
・今回は以上の過去の技術をベースに儚いけど、ピンク系を導入し、明るさも出すことができた。
・下の右の写真は加熱前（左下の２枚）と加熱後の色を比べたもの。

・イソジン液を薄めた液で描いた絵を熱すると、ヨウ素が昇華して茶色が消える。
・フェノールフタレインと乾燥剤を混ぜた液ははじめはピンク色だが、加熱すると色が消える。

・加熱には火気使用禁止の会場でも使える、保温プレートを使う。
（表面温度 80℃ぐらい）
・保温のためガラスぶたをかぶせて、観察もできるようにしている。
（左図）
・右は作品例。加熱前は「めざめた恋」だったのが、あぶると「さめた恋」に変わってしまう。

アイテム交換会発表プログラム
実施日： 2024年3月21日
No 発表時間

時間： 14:00～17:00

会場： フォーラム南太田・大会議室

（分）

分類

タイトルまたはアイテム名

提案者

120

体験出前

プログラムカー田中克己

汎用品を使ったローコストのコンピュータ制御カー

220

体験出前

てくてくザウルス(改善)佐々木勇二

てくてくザウルスの足4本と筐体を３Dプリンターで作成

320

アイデア

水時計

津田俊治

ペットボトルと塩ビパイプを利用して、水面の高さがが変化しても水の流出速度・流出量を一定にできる装置

420

アイデア

クリッププログラマー

金子英治

ゼムクリップを電極にして、パターンを作った銅テープ（アルミテープ）の上を滑らせ、LEDをパターにしたがって点灯する。

520

おもしろ

静電気関連実験について

金子英治

静電気でアルミ缶を吸い付ける実験を行うけれど、ころがすのはアルミ缶だけでなく、様々な材料でも実験をすることができる。

620

体験出前

野田

セピア色からピンク色もプラス

次回予告

ふしぎな絵プラス博

概要

次回のアイテム交換会は、５月１６日（木）13:30～17:00 中山地域ケアプラザ・ボランティアルーム です。

アイテム交換会エントリーシート
実施日： 2024年3月21日
No 発表時間

時間： 14:00～16:30

（分）

分類

タイトルまたはアイテム名

提案者

20

体験出前

プログラムカー田中克己

詳細説明（別紙も可）

会場： フォーラム南太田・大会議室

概要

汎用品を使ったローコストのコンピュータ制御カー

構成：
前面の左右に配置したフォトダイオード（ソーラーオルゴールのものと同じ）により黒白を判別し、路面の白色部分内を走行する。
前部に制御用IC（北斗七星や信号機と同等）とモータードライバーICを設置、後部にギアーモーターと電池ボックスを配置した。この組み合わせを左右２系列設置（但し、電池・電池ボックスは共用）し、左右の車輪を制御する。
左右の制御・モーター系は、全く連携しない。
全体としては、一体として黒枠内を走行する事が出来る。路面の白黒（コントラスト）検知は、フォトダイオードの位置調整（アナログ）で行う。
体験塾としては、２回構成として、１回目に片側部分を作成し走行テストをする。２回目に反対側部分を作成し、合体させる。
本件では、プログラムの言語的記述には触れずに、制御の考え方や実世界かのフィードバックと制御について勉強してもらいたい。
プログラムロジック：
フォトダイオードがon（白）であれば前進
フォトダイオードがoff（黒）となれば、0.5秒モーター停止続いて0.5秒モーター反転（後進）する
これを繰り返す

主な材料（削除可）
必要な工具等（削除可）
体験塾等を想定した所要時間

部品名

材料

仕様

入手先

４時間

完成度（体験塾の3

備考・参考書等

場合・５段階）

材料費

数量

備考

主な材料
部品名
IC
ﾓｰﾀｰﾄﾞ制御ｰIC
モーター
ﾌｫﾄﾀﾞｲｵｰﾄﾞ
白色LED
ﾌﾞﾚｯﾄﾞﾎﾞｰﾄﾞ板
タイヤ
キャスターケーブル電池ボックス
電池
合計
参加費は未定材料
PIC12F1501
TA7291P
S13948-01SB
3mm白色LED桐板など
網戸ゴム
単３X３単３入手先
秋月
秋月
AMAZON秋月
秋月
AMAZONダイソー
ﾛｲﾔﾙﾎｰﾑｾﾝﾀｰ
AMAZON0
AMAZON0
秋月
ダイソー

単価

数量
140150150
100
1075
11511212022

材料費222222121113

備考
280 MICRON
300 製造中止
300 KILIGEN
200 浜松ﾌｫﾄﾆｸｽ
20150 ROLYTA
111011210 AwG26
120661579

アイテム交換会エントリーシート
実施日： 2024年3月21日
No 発表時間

時間： 14:00～16:30

（分）

分類

タイトルまたはアイテム名

提案者

10

体験出前

てくてくザウルス(改善)佐々木勇二

詳細説明（別紙も可）

会場： フォーラム南太田・大会議室

概要

てくてくザウルスの足4本と筐体を３Dプリンターで作成

３Dプリンターは、精度0.02mmで設計図通りに作成できることを有効に活用した。
てくてくザウルスの工作材料(足４本と筐体)を３Dキャドで設計し、３Dプリンターで作成した。
重しは使用済みの単3乾電池2本を使う。
経費は512.5\(170*1.25+300)となることから、参加費は600\で実現出来る。

部品名
シャフト

主な材料
（削除可）

必要な工具等（削除可）
体験塾等を想定した所要時間

材料
仕様
ピアノ線
1.5mm
3Dプリンター
足と筐体
18g
PLAフィラメント
恐竜イラスト用紙
Ａ４用紙
その他
輪ゴム4本、網戸用ゴム管2.8mm、他
ハサミ
カラーペン
2.5時間

入手先

又は色鉛筆
完成度（体験塾の場合・５段階）

5

備考・参考書等

材料費
86¥

数量
1式45¥

1式

20\19\

備考アイテム交換会エントリーシート
実施日： 2024年3月21日
No 発表時間

時間： 14:00～16:30

（分）

分類

タイトルまたはアイテム名提案者

10

アイデア

水時計

北１．津田俊治

詳細説明（別紙も可）

主な材料（削除可）

必要な工具等（削除可）
体験塾等を想定した所要時間

会場： フォーラム南太田・大会議室

概要

ペットボトルと塩ビパイプを利用して、水面の高さがが変化しても水の流出速度・流出量を一定にできる装置

水面の高さが変化しても水の流出速度・流出量を一定にできる装置である。 ペットボトルの蓋に塩ビパイプ（内径Φ２ｍｍ）を通してだけ空気が入るようにする。ペットボトルから流出する穴（Φ３ｍｍ）を開ける。
水時計は、水を流しその流出量（時間）を計測するためペットボトルに目盛りを付ける。

部品名
ペットボトル
塩ビパイプ

材料

仕様
内径Φ２ｍｍ

入手先

材料費

２０ｃｍ

グールガン

時間

完成度（体験塾の場合・５段階）

5

備考・参考書等 水理学

数量
11

備考
蓋付

2024.03.17

水時

計（１）水時計
水時計は容器に入った水が流出（流入）するようにして、その水面の高さの変化で時間を計測するものです。ペットボトルを２個使い、水の流出量で時間を計測するが水の流出量は大気圧の関係で一定にならない。水の流出量を時間で計測するものです。
水時計の作り方は、ペットボトル２個を使い、各々に空気穴（Φ３ｍｍ）を上端、下端に開ける。２個のキャップの中央に穴を開けペットボトル２個をつなげ塩ビパイプ（Φ３ｍｍ内径２ｍｍ５ｃｍ）を取付ける。
（例えば、浴槽の水を排出する時、水が多い最初は水位が早く下がるが、浴槽内の水が少なくなるにしたがい流出速度が遅くなる。
流出量は一定にならない。）

水時計（水の流出量を時間で計測）（２）水面の高さが変化しても水の流出速度・流出量を一定にできる装置
水面の高さが変化しても水の流出速度・流出量を一定できる装置は、ベルヌーイの定理より導きかれた式を適用する。（トリチェリの定理はベルヌーイの定理から導かれた近似式 ｕ²＝２ｇｈ）
ペットボトルの蓋に塩ビパイプ（内径 Φ２ｍｍ）を通してだけ空気が入るようにする。
（空気が漏れないようペットボトルの蓋と塩ビパイプ固定する）ペットボトルから流出する穴（Φ３ｍｍ）を下端に開ける。
水時計は、水を流しその流出量（時間）を計測するためにペットボトルに目盛りを付ける。
（２０秒刻み）大気圧ｐ０

パイプ下流の水圧＝ペットボトル内の空気圧＋パイプ端部より上の水の圧力＝大気圧
水の流出速度υは、ベルヌーイの定理より１/２ρυ２＋ρｇｈ＋ｐ＝一定から１/２ρυ２＋ρｇ＊０＋ｐ０より υ２＝２ｇｈ υ＝√２ｇｈ

パイプ
空気・水位が下がってもパイプの下端が水面下にある間は、流れる水のスピードと量は一定である。
・パイプを深く沈めると流出する水の量は、少なくなり浅くすると流出する水の量は、多くなる。
・流出する水の速さυは、パイプの下端とペットボトルにあけた穴との高さの差「ｈ」で決まる。

水面

水ｐ０ｈ

υ
（φ３ｍｍ）（水の流出）（水が流れ出して水位が下がると、大気圧に押され外から空気が入り、パイプ下端の水圧は自動的に大気圧ｐ０等しくなる）（水の流量を計測

流速・流量一定で流出２０秒刻みで計測）アイテム交換会エントリーシート
実施日： 2024年3月21日
No 発表時間
（分）

分類

15

体験出前

時間： 14:00～16:30

タイトルまたはアイテム名
ふしぎな絵ﾌﾟﾗｽ

会場： フォーラム南太田・大会議室

概

提案者野田博要

セピア色からピンク色もプラス「ふしぎな絵」は古くは、”あぶり絵”の様に⽩紙に書かれた⾊材が加熱による化学反応で有⾊（セピア⾊）になることで、趣のある“セピア⾊”の絵を楽しむ事ができました。ここに有⾊の薬液で描くと、加熱で”⾊の消え”が起こり、２つを組合わせる事で、”⾊消え”と”⾊出現”の楽しさを味わえます。 しかしながら、⽋点として、暗い⾊（紺、褐⾊等）を出現させる薬液が多い為、絵⾯が暗く、”趣きはある”が”切なさ”を感じていました。
今回は以上の過去の技術をベースに“儚い”けど、ピンク系を導⼊し、“明るさ”も出しました。」
今回 初期↓︓ピンク/紺
加熱↓
更に加熱↓
従来↓上︓初期 中︓加熱 下︓更に加熱
詳細説明

部品名
主な材料
（削除可）

材料

仕様

入手先

完成度（体験塾の4.5

備考・参考書等

ﾌｴﾉｰﾙﾌﾀﾚｲﾝ溶液

乾燥剤液

必要な工具等（削除可）
体験塾等を想定した所要時間

時間場合・５段階）

材料費

数量

備考