龍谷大                     2023年 8月 8日

ビーズ多面体とメビウス・カライド・サイクル







Seta Seminar on Applied Geometry


堀部 和経   / 堀部数学模型研究所
Johannes Schönke / FORMALDESIGN

Johannes Schönke 氏と私の自宅(岐阜県多治見市)にて

    2022/6/19

   2019/4 明治大学で初めて出会った

2019/4/26 明治大MIMS 2019/4/27 同左
2019/10/8 京都大RIMS 2021/11/10 京都大RIMS 3日目

Johannes Schönke 氏の出身地:ドイツのシュトラルズント

カライド・サイクルの大事な要素

蝶番(ちょうつがい)ー 英語: hinge(ヒンジ)

ヒンジの例

クラシックなカライドサイクル

紙で作られた6ヒンジの
クラシカルカライドサイクル
紙で作られた8ヒンジの
クラシカルカライドサイクル

6ヒンジのカライドサイクルと Bricard 6R メカニズム
見た目の形状は違っても数学的構造は同じ !

6ヒンジのクラシックなカライドサイクル
3Dプリントされた Bricard 6R メカニズム

ヒンジが使われている(例1) 傘

ヒンジが使われている(例1) 傘

(例2) キャンピングチェア

(例2) キャンピングチェア

(例3) クレーンゲーム

(例3) クレーンゲーム

(例4) シザーリフト

(例4) シザーリフト

二次元での自由度を数える: (自転車の例)

タイラ・サイクル 沖縄

二次元での自由度を数える: (自転車の例)

二次元での自由度を数える: (自転車の例)

二次元での自由度を数える: (自転車の例)

二次元での自由度を数える: (自転車の例)

三次元での自由度を数える: GEOMAG

GEOMAGで作った12ヒンジのクラシックなカライドサイクル

 クラシックな 6ヒンジのカライドサイクル

千代紙で装飾したもの

その他 実物をいくつかお見せいます。

 ベーカー・天童 ライドサイクル

紙製の模型は手作り

Baker_1980

 7ヒンジのカライドサイクル(OIST) と (2,7)トーラス(beadwork)

3D-Printer & Beadwork



クラシックカライドサイクルのヒンジ数は常に偶数(6,8,10,12,...)でした。

!!! 今日は、7ヒンジの
   新しいタイプのメビウス・カライドサイクルを作りましょう!


製作途中の注意・・・ 1 

Uroboros ウロボロス


製作途中の注意・・・ 1.5 

Uroboros ウロボロス


製作途中の注意・・・ 2  【 糊の貼り急ぎに注意 ! 】

最後も肝心!


祝!


この新しいアイデアの説明に入ります。

新しいアイデア:捻れた四面体

正四面体(左) と 捻れた四面体(右) ( ヒンジ中心軸捻れ角

カライドサイクル ビジュアリゼーション

反転キューブ: 6ヒンジのクラシックなカライドサイクル

反転キューブ: 6ヒンジのクラシックなカライドサイクル(続き)

Paul Schatz (1898 – 1979) と 反転可能なキューブ
YOUUBEへ

カライドサイクルを半分にすると…


…便利なミキサーになります!

特許(1942)

「Rhythmixx」ミキサー        to Web-Site

Rhythmixx System Schatz

3D プリンタで作った「System Schatz」モデル

system_schatz.mp4 [ Play ]

工場で使用される産業用ミキサー

新しいタイプのカライドサイクルから開発されたミキサー

新しいタイプのカライドサイクルから開発されたミキサー(実物モデル)

mwave.mp4 [ Play ]

9ヒンジの新しいタイプのカライドサイクルを作りましょう!

ヒンジの数 捻れ角
6 90°
7 72.819°
8 61.968°
9 54.183°
10 48.240°
11 43.525°
12 39.678°
... ...

カライドサイクル ビジュアリゼーション

ヒンジの数をどんどん増やしていくと…

メビウスの帯:表も裏もない

他のメビウスの帯

M. C. Escher のメビウスの帯
リサイクル!

カライドサイクルの論文


  Johannes Schönke さんに感謝
    2022/6/20





9つのヒンジのカライドサイクル 実物モデル

Where to place the sculpture?

Nine-hinged Möbius Kaleidocycle mobile sculpture suspended from the ceiling at OIST
OISTに展示されるモビール・アート(予定)

Spot light test

Night renderings of the final design

Night renderings of the final design

Test at ARCHIMEDES Company in Berlin

OISTの2mサイズのオブジェ

Closed curves of minimal constant torsion — the limit surface as sculptural artwork

Where to place the sculpture?

Where to place the sculpture?

8ヒンジのクラシックなカライドサイクル



自由度2つあります!

Where to place the sculpture?