hirax.net::Keywords::「仕組み」のブログ

■LEGO Mindstorms NXT で作ったイメージ・スキャナ　

　「 LEGO Mindstorms NXTで作ったイメージ・スキャナ」が面白い。MATLAB/Simulink でLEGO Mindstorms NXTを操作し、「紙送り」と「先端をピンホール加工した光量センサ」をサーボモータで移動制御させ、Mindstormの光量センサから得られたデータに対して、「ピンホール光学系」のボケ補正のデコンボリューション補正処理をする、という仕組みになっている。

　そんな動作機構・実装方法を考えるのも楽しいが、それが動くさまを眺めてみるのも、やはり面白い。そして、さらに動作機構と「自分ならこう作ってみたい」と考えてみたりするのが、何より楽しい。

■受動歩行メカのネガティブ・フィードバック構造　

　動力を持つわけでもなく、何かのプログラムで動くわけでもなく、ただ坂道に置くだけで、トコトコと歩いていく受動歩行ロボットを見た。機械仕掛けというほど複雑でもなく、けれど驚くほど自然に歩くその物体に、不思議なくらい興味をかき立てられた。

　たとえば、義足を作るときにも、こういったメカニカルに安定歩行を実現するシステム(バランス)が考えて設計がされているのだろうか。私たちの体自体の「バランス」は一体どのようになっているのだろうか。

■シムシティーの仕組み　

　“シムシティーの仕組み”　By Will-Wright(その他興味深い資料の数々)

　シミュレーションっていうのは対象になる物事を数式で表せるモデルにして、そのモデルにいろいろな数値を入れて結果がどうなるかみてみる方法のことで、これはコンピュータが最も得意とする作業なんだ。…ところがここで問題になるのは、対象にする物事をモデル式に置き換える方法が一つではない、というより“唯一絶対の方法”なんてものがないってことなんだ。

　たいていの場合、絶対的に正しいモデルなんて決めることはできない。シミュレートしようとしているのがなんなのか、そのうちでどういった要素を変数（数値を入れ換えていろいろ試す部分）として考えているのか、どの程度の精度が必要なのかによって、モデル化に使う手法、使われる式も異なってくる。大切なのは必要にして十分なだけの正確さが得られる手法と式を選ぶことなんだ。

■ワイヤーロック錠をバラす　

　「鍵を使わずには絶対に開けられない鍵」というのは滅多にない。原理上は開かないはずのカギであっても、おおくの場合、製造上の問題や・運用上の問題が原因で、簡単に開く鍵になってしまうことも多い。たとえば、右上の写真に示したワイヤーロックなどは、その一例である。

　たとえば、下の動画はケンジントンのワイヤーロックをばらしてみた例である。このワイヤーロックは右の写真のような形状をしているのだが、一番外側の多いが薄い金属であり、その金属をただラジオペンチやニッパーなどで「めくる」だけで、シリンダー錠の中身をすべて取り出すことができる。つまり、シリンダーを固定しているピンもバネもすべてがバラバラになってしまうのである。ひとことで言えば、簡単に開いてしまうのである。

　このワイヤーロックの仕組みは、シリンダーの中に５セットのバネと２本のピンが入っている。そして、その５セットのうち２本ピンのうちの片方の長さが、セットごとに違うのである。だから、そのピンの長さに応じた押し込みをすることで、シリンダーの中の回転部を回すことができるようになる、というわけだ。

　もっとも、パズル好きな人で、手先が器用な人なら、精密ドライバーや堅い適当な形状の板などがあれば、わざわざネジをばらさなくても解錠することができる。暇な時間があれば、高いパズルを買わずとも、100円ショップで鍵を買い「その鍵を開ける」というパズルを楽しむのも面白いかもしれない。

■最高に幻想的なプラネタリウム　

　タイの灯籠流しのロイクラトンは、今年は11月の20日頃のようです。ロイ（＝流す）クラトン（＝灯篭）は、11月の満月の時期に行われる、川の水面に船を浮かべたり、空へロウソクの熱で気球（コムローイ）を届ける、そんなお祭りです。チェンマイやスコータイといった町では、その夜の空には、数えきれない星より多くのコムローイが浮かび、どんなプラネタリウムよりも奇麗な人工の星が光り、それらの灯りが水面に映り込む姿と重なりつつ、やはり数えきれない灯篭が水面に浮かんでどこかに流れていくのです。

　コムローイが浮かぶ夜空は、一度は眺めてみたい景色だと思います。不思議な幻想に満ちていつつ、それでいて、夜の空気に吹かれつつ人の喧噪に浸ることができる時空間です。

　少しでも興味を感じられた方がいたならば、今から飛行機チケットを買ってみても、きっと後悔はしないと思います。