micro:bitで全自動マウスシールドを作ってみた

第1回

食事も捗る!全自動マウスシールドを100円ショップの材料とmicro:bitで作ってみた

新しい生活様式に欠かせないマスク。感染拡大を受けて発出された2度目の緊急事態宣言が解除されましたが、家族や親しい間柄の食事の場でも、大切な人を守るための行動が引き続き求められています。

マウスシールドが自動で開閉してくれたら、ご飯も捗りますよね

くしくも、2020年度より小学校で必修化されたプログラミング教育。めざすのは、“論理的思考力”や“課題解決力”の育成です。そこで、プログラミングを用いた社会課題解決の一環として、料理を食べるときに全自動で開閉する実用的(?)なマウスシールドを作成してみました。今回は3回連載の第1回、マウスシールドを工作します。

【新型コロナウイルス感染症対策について】
マウスシールドは、あくまでもコロナウイルス感染症対策の補助的な防御手段です。会食の際は新型コロナウイルス感染症対策推進室(内閣官房)が示す「会食時に注意したいポイント」を守ってください。

必要なものを準備しよう

micro:bit(税込約2,200円)

micro:bitは最新のV2か初期モデルのいずれでも対応できます

料理を認識して、マスクの開閉を制御するシングルボードコンピューターです。

マイクロサーボ SG90(税込約400円)

マスクのフィルタ部分の開閉をする動力部分です。

ジャンパワイヤ オス~ワニ口(税込約400円)

micro:bitとマイクロサーボをつなぐために使います。片方がジャンパ(オス)、もう片方がワニ口クリップのものを用意します。

ダイソー 怪人マスク(税込110円)

ダイソー 怪人マスク

マスクのベースとして使用します、ちなみに使うのは額の部分です。

ダイソー 万能強力ハサミ湾曲刃 (税込110円)

ダイソー 万能強力ハサミ湾曲刃

上の怪人マスクを加工するために使います。

ナカヤ化学産業株式会社 袋止めクリップ120(税込110円)

ナカヤ化学産業株式会社 袋止めクリップ

マスク前面のフィルタを支えるパーツとして使います。

ダイソー 強力瞬間接着剤 多目的・多用途 ペンタイプ(税込110円)

ダイソー 強力瞬間接着剤 多目的・多用途 ペンタイプ

サーボの軸と上のクリップを接着するために使います。

ダイソー 超強力アクリルフォーム両面テープ 幅15mm×厚さ2mm(税込110円)

ダイソー 超強力アクリルフォーム両面テープ 幅15mm×厚さ2mm

サーボとmicro:bitをマスクのベースに固定するために使います。

ダイソー クリアホルダー B6サイズ 16枚入り 半透明タイプ(税込110円)

ダイソー クリアホルダー B6サイズ 16枚入り 半透明タイプ

マスク前面のフィルタとして使います。

ダイソー 30Wハンダゴテ(税込550円)

ダイソー 30Wハンダゴテ

マスクを加工する際に使います。

マスクフレームを作成しよう

【作業上の注意】
・ハンダゴテの金属部分は大変熱くなるため、絶対触らないでください。
・マスクの切断時にプラスチックの破片が飛び散る可能性があります。目や手をケガしないよう注意して作業してください。

マスクのベースの加工

まず、怪人マスクの額部分を切り取って、フェイスマスクのベースとなる部分を作ります。画像のようにハンダゴテで開けた穴をたどって強力ハサミで切っていけば簡単に切れます。

ハンダゴテで開けた穴にそって、ハサミで切り取ります
切り取ったマスクの裏に、顔との間のクッションとなるスポンジを貼ります。手元になければ100円ショップの隙間テープがおすすめです

アーム部分の作成

次にマスク前面のフィルタを固定する、アームの作成です。

アームの完成形です

まず、マイクロサーボの部品と袋止めクリップを瞬間接着剤で固定します。

マイクロサーボに付属している部品を……
袋止めクリップに、このように接着します

接着する位置と向きを間違えないように注意しましょう。

マイクロサーボとmicro:bitの固定

次に超強力アクリルフォーム両面テープを使って、マイクロサーボとmicro:bitをマスクに固定します。

両面テープをマスクのベース両側に貼って……
サーボモータとマイクロビットを両側に貼ります

右利きか左利きかで、マイクロサーボとmicro:bitの位置を逆にしてもいいかもしれませんね。

マイクロサーボとmicro:bitの配線

最後に、ジャンパーワイヤでmicro:bitとマイクロサーボを接続します。micro:bitの「0」→マイクロサーボの黄、micro:bitの「3V」→マイクロサーボの赤、micro:bitの「GND」→マイクロサーボの黒に、それぞれつなぎましょう。

micro:bit側は「0」「3V」「GND」にそれぞれワニ口を取り付けます
マイクロサーボへは、「0」→黄、「3V」→赤、「GND」→黒に接続します

配線の色を間違えないようにしてくださいね。

マスクのフィルム部分の取付け

最後にマスクのフィルム部分を作成します。ダイソー クリアホルダーB6サイズを、袋止めクリップの幅に合わせてハサミでカットします。

袋止めクリップに挟む部分と、フィルタ部分の大きさはこのような感じです
袋止めクリップに挟んでみて、大きさを確認しましょう

以上でマスクの工作は完成です。

完成したマスク

次回はMakeCodeを使って、このマスクを開閉するプログラムを作っていきます。

MakeCodeでmicro:bitの動作をプログラミングします
【第1回の記事の解説動画はこちら】
【STEAM教育】100円ショップとmicro:bitで作る自動フェイスマスクPART01