子どもの頃、ギアに穴が空いていて、そこにペンを差し込んでクルクル回すと、きれいな幾何学模様が描けるおもちゃで遊んだことはありませんか?「スピログラフ」や「デザイン定規」などと呼ばれるあの遊びです。最近では100円ショップでも見かける懐かしいアイテムですね。
今回は、その幾何学模様を描くおもちゃを、レゴのテクニックパーツを使って自作してみました。
ポイントは、リンク機構を活用して一定のリズムでペンが動くようにしながら、台紙そのものを回転させて模様を描くしくみです。
完成品はこちら。

最初のイメージよりもコンパクトに仕上がり、見た目もなかなかスマートです。紙を平らな台の上に固定し、スイッチを入れると、モーターで動きながら自動的に模様を描いてくれます。使用しているモーターは1つだけ。ウォームギアとスパーギアの組み合わせで減速し、スムーズな動きを実現しました。
今回は、リンクの取り付け位置を変えて2パターンの動きを試してみました。それぞれ、描かれる模様の動きや大きさが微妙に変化します。

もちろん、うまくいかない部分もありました。ペンが台からはみ出てしまったり、動きが少し不安定だったり…。でも、そうした試行錯誤こそが、STEM的なものづくりの醍醐味ですね。
実際に動いている様子は、こちらの動画でどうぞ!