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電子回路シミュレータを使った無給電ラジオの回路設計と応用

2018/5/17 2021/5/6

この記事は知財や未公開技術を含むため非公開です

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庄司英一 (Eiichi Shoji, MONOZUKURI LAB)

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🥁打楽器演奏ロボット MUSICROBOT の未来像 Scene #2 🎶

🥁打楽器演奏ロボット MUSICROBOT の未来像 Scene #1 🎶

プロフィール更新のお知らせ

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eshoji2525

好きこそ物の上手なれ！アカデミックな視点から分野を超えて培った知識や技術、ものづくり力を活かして世の中をより豊にするオンリーワン技術の創造 🥁障がいの有無にかかわらず誰もが音楽を楽しめる技術 📻ラジオ放送波を利用した電波発電装置や防災技術 😀高分子アクチュエータに関する総合的研究と応用技術の創造

🥁打楽器演奏ロボット MUSICROBOT の未来像 Scene #2 🎶

写真のふたりが着ているのは、
・体にまとうだけで演奏できる「スマート演奏ウエア」

どちらも本物の打楽器演奏ロボットとつながり、
「プレーヤー」として、スティックを持たなくても、誰でも自由にリズムに参加できます。

🌱子どもから大人まで、そして高齢の方や障がいのある人も。
🌱 学校や福祉の現場、そしてコンサートのステージでも。

MUSICROBOTは、誰もが楽しめる音楽体験を実現します。

音楽は「特別な人のため」ではなく、
「みんなで楽しむもの」。

MUSICROBOTは、福井から世界へ、
インクルーシブな音楽体験を広げていきます。

✨ 本物の打楽器が奏でる “空気の響き” が、体験をより豊かにします。

#MUSICROBOT #MUSICROBOT未来図 #音楽の未来 #福祉 #STEAM #インクルーシブ #ユニバーサルデザイン #MIDI #スマート演奏ウエア

🥁打楽器演奏ロボット MUSICROBOT の未来像 Scene #1 🎶

✨ 本物の打楽器が奏でる “空気の響き” が、体験をより豊かにします。

「スマート演奏ウエア」を身につければ、
例えば、車いすを利用する方も、
他の楽器を演奏している方も、一緒に。

スティックを使わずに、誰でも手軽に、
本物の打楽器でリズムに参加できます。

そして、音楽愛好家や演奏家にとっても
新しい可能性があります。

音楽は「特別な人のもの」ではなく「みんなで楽しめるもの」。
実際の現場で役立つよう、開発を続けています。

#MUSICROBOT #MUSICROBOT未来図 #音楽の未来 #福祉 #STEAM #インクルーシブ #ユニバーサルデザイン #MIDI #スマート演奏ウエア

電子工作教材キットの開発

バラック式ゲルマラジオ

スパイダーコイル式無給電ラジオ

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab/

#スパイダーコイル
#無給電ラジオ
#ゲルマラジオ
#鉱石ラジオ
#AMラジオ
#中波放送
#電子工作
#教材キット
#バラック式
#エナジーハーベスティング
#電波発電
#ポリバリコン
#ラグ板
#ゲルマニウムダイオード
#福井大学
#ものづくり研究室

打楽器演奏ロボットと合奏したいなぁ

#こぐまのトンピー

厚手段ボールのレーザー加工

📢電波からエネルギー発電！無給電パネルラジオ工作と電波発電の科学体験ワークショップ

主催：福井大学
後援：総務省北陸総合通信局、福井県、福井県教育委員会、福井市教育委員会
日時： 2025年7月19日（土） 9:00～15:30
会場：福井大学文京キャンパスアカデミーホール

無料

対象・定員：小学5、6年生・20名（先着順）
講師：庄司英一（福井大学学術研究院工学系部門）

📌2025年度「ひらめき☆ときめきサイエンス～ようこそ大学の研究室へ～KAKENHI」の詳細・連絡事項など https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab/2025/04/17/post-8780/

#電波発電
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#福井市教育委員会
#総務省
#福井大学

🎶「にじ」きっと明日はいい天気MUS

🎶「にじ」きっと明日はいい天気MUSICROBOT IROPS-9号機

私たちが目指しているのは、
打楽器演奏ロボットと、個々の身体的特性に応じた演奏支援装置とを組み合わせることで、
これまで演奏をあきらめていた方々に、「できない」から「できるかも」へと心をひらく契機を創出し、
初めて音楽に関われる、あるいは再び音楽に関われる環境を築いていくことです。

こうした技術を一日も早く社会に届けるべく、今後も地域とともに、研究と実践の両面から取り組んでまいります。

Our goal is to create opportunities for individuals who have given up on playing music to open their hearts from “I can’t” to “Maybe I can,”
by combining percussion-playing robots with assistive devices tailored to each person’s physical abilities.
We aim to build an environment where people can engage with music for the first time,
or reengage with it after unforeseen accidents or life events.

To deliver these technologies to society as soon as possible,
we will continue to work together with the local community through both research and practical implementation.

【開催報告】
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab/2025/06/13/post-8830/

🪘 搭載打楽器：
・Hi-Hat (with automatic open/close control)
・Snare
・WoodBlock
・Bass Drum

📍リズムの輪を広げよう～ロボットと遊ぶ音楽会～
（フェニックス・プラザ／市民公開講座型ワークショップ 2025.6.5）

🎥 Rehearsal (Experimental):
https://youtu.be/8sLg8gmvYpM

🎥本番:
https://youtu.be/YSAWpxc0oP8

🔖
#バリアフリーミュージック
#打楽器演奏ロボット
#ユニバーサル音楽
#演奏支援装置
#演奏家支援
#MUSICROBOT
#福井大学

🎶「にじ」きっと明日はいい天気　

🎶「にじ」きっと明日はいい天気　リハーサル（実験）
MUSICROBOT IROPS-9号機

私たちが目指しているのは、
打楽器演奏ロボットと、個々の身体的特性に応じた演奏支援装置とを組み合わせることで、
これまで演奏をあきらめていた方々に、「できない」から「できるかも」へと心をひらく契機を創出し、
初めて音楽に関われる、あるいは再び音楽に関われる環境を築いていくことです。

こうした技術を一日も早く社会に届けるべく、今後も地域とともに、研究と実践の両面から取り組んでまいります。

Our goal is to create opportunities for individuals who have given up on playing music to open their hearts from “I can’t” to “Maybe I can,”
by combining percussion-playing robots with assistive devices tailored to each person’s physical abilities.
We aim to build an environment where people can engage with music for the first time,
or reengage with it after unforeseen accidents or life events.

To deliver these technologies to society as soon as possible,
we will continue to work together with the local community through both research and practical implementation.

【開催報告】
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab/2025/06/13/post-8830/

🪘 搭載打楽器：
・Hi-Hat (with automatic open/close control)
・Snare
・Tam-Tam / WoodBlock
・Bass Drum

📍リズムの輪を広げよう～ロボットと遊ぶ音楽会～
（フェニックス・プラザ／市民公開講座型ワークショップ 2025.6.5）

🎥 Rehearsal (Experimental):
https://youtu.be/8sLg8gmvYpM

🎥本番:
https://youtu.be/YSAWpxc0oP8

🔖
#バリアフリーミュージック
#打楽器演奏ロボット
#ユニバーサル音楽
#演奏支援装置
#演奏家支援
#MUSICROBOT
#福井大学

🎶「にじ」リハーサル（実験） MUSIC

🎶「にじ」リハーサル（実験）
MUSICROBOT IROPS-9号機

🪘 搭載打楽器：
・Hi-Hat (with automatic open/close control)
・Snare
・WoodBlock
・Bass Drum

📍リズムの輪を広げよう～ロボットと遊ぶ音楽会～
（フェニックス・プラザ／市民公開講座型ワークショップ 2025.6.5）

🎥 Rehearsal (Experimental):
https://youtu.be/8sLg8gmvYpM

🎥本番:
https://youtu.be/YSAWpxc0oP8

🔖
#バリアフリーミュージック
#打楽器演奏ロボット
#ユニバーサル音楽
#演奏支援装置
#演奏家支援
#MUSICROBOT
#福井大学

打楽器演奏ロボットと育むQOLを高める新たな音楽体験のワークショップ

『リズムの輪を広げよう～ロボットと一緒に遊ぶ音楽会～』
バリアフリーな音楽体験の可能性を探る

助成：公益財団法人かけはし芸術文化振興財団
主催：公益社団法人日本生体医工学会
企画・運営：福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
後援：福井県、福井県教育委員会、福井市教育委員会

日時： 2025年6月5日（木）13:30～15:30（開場 13:20）
会場：フェニックス・プラザ 2階小ホール（第1会場）
　　　　〒910-0018 福井県福井市田原1丁目13番6号
参加費：無料（一般公開・要申込）

【事前申込が必要です】
https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfipMRO8b0B8msgtbMYNPS9arXU6dTTtMKbKpCvyvblIWUk8A/viewform

開催概要

　本ワークショップは、第64回日本生体医工学会大会の市民公開講座として開催します。当研究室が開発した打楽器演奏ロボットMUSICROBOTを活用し、誰もが参加できる“ユニバーサルな音楽体験”を提供します。

　これまで福井県内の特別支援学校、小学校、院内学級、重症心身障がい児者福祉サービス事業所などで行ってきた訪問演奏や体験活動の成果をもとに、音楽がリハビリテーションや音楽療法の現場でどのようにQOL（生活の質）向上に貢献できるかについて、実演を交えて紹介します。個の特性に応じた演奏支援装置などを通じて、人とロボットが協調しながら音楽を奏でる未来の共生社会の姿を体感いただけます。

バリアフリーミュージックとは

　障がいの有無や年齢、身体的条件を問わず、誰もが音楽に参加できることを目指した、ユニバーサルデザインに基づく音楽体験をバリアフリーミュージックとして探究しています。音楽的コミュニケーションには、人の「聴く力」「観る力」「集中力」といった本質的な能力を引き出し、高める力があります。本ワークショップでは、これまでの実践事例を交えながら、参加者の皆様に音楽体験を通した｢バリアフリーミュージック｣の可能性を体感していただける機会を提供します。

司会・演者

庄司英一（福井大学学術研究院工学系部門知能システム工学講座）
早川由美（音楽療法士）
使用機材：打楽器演奏ロボット IROPS-8号機、9号機

詳細情報
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab/2025/04/11/post-8743/

#MUSICROBOT #打楽器演奏ロボット #打楽器演奏システム #ユニバーサルデザイン #バリアフリーミュージック

50年以上前の古いマグネチックレシー

50年以上前の古いマグネチックレシーバーを現代版に進化（本体は無加工）

無給電ラジオ（フープラ、鉱石ラジオ、ゲルマラジオ等）用の高感度なレシーバーです。直径10cm越えの交換可能なイヤーパッドにより、耳が痛くならない、オーバーイヤー型で外部騒音を抑圧します。

#マグネチックレシーバー #クリスタルイヤホン #セラミックイヤホン #無給電ラジオ #ゲルマラジオ #鉱石ラジオ #フープラ #HOOPRA

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab/

災害時には、スマホは便利ですが輻輳やネット寸断で使える保証がない問題、テレビは停電が併発すれば使えない問題があります。これらは大災害の度に教訓となっている事実です。

デジタル技術が便利になればなるほど、アナログ技術は益々重要になっていきます。どちらが優れるかではなく共存です。こうした中、災害時におけるアナログなAMラジオ、FMラジオの重要性はもっとアピールされるべきです。特に、様々なフィールド実験から電波伝搬を熟知している科学者の立場からそう思います。

AMラジオは、FMラジオ放送が受信しにくい地域で役立ちますが、電波の弱い地域、電磁界ノイズが多い地域、鉄筋コンクリートの建物内では感度が落ちる状況では、AMラジオ受信機だけではどうにもなりません。トランジスタやICチップで増幅しているとは言え、基本的に内蔵アンテナを小さくするために無理があるからです。

そうした状況を改善する技術を開発しました。原理上、世の中に普及してる殆ど全てのAMラジオ受信機に効果的です。ラジオ本体とは配線しない、結線など難しいことをせずに使えます。

高層ビルや建物内でのAM難聴問題を改善し、ラジオ難聴地域の受信感度向上に威力を発揮する技術です。混信や電磁界ノイズも低減します。AMラジオ放送受信のネガティブな印象が根底から変わる技術（特許技術）です。

✅原理上、全てのAMラジオ受信機に使る。
✅広域伝搬性に優れるAM放送波の活用性が一層広がる。特に災害時に重要。
✅本システムは電源が不要な無給電システムなので、電池等の面倒が無い。
✅防災ラジオや難聴地域の感度向上、放送サービスエリアの拡大にも使える技術である。
✅NHKは今後も中波AMラジオ放送を継続します。北海道、秋田では民放も継続します。AM難聴地域の受信感度向上、AM放送サービスエリアの拡大に使えます。これは放送事業者にとっては福音です。

この実験で利用した放送：
✅NHK大阪ラジオ第2放送 JOBB 300kW 828kHz
✅受信地点は福井県福井市
✅JOBB(羽曳野ラジオ放送所)から179km地点
✅実証研究として受信が厳しい放送局を選定。

#HOOPRA #フープラ #無給電ラジオ＃電波発電 #中波放送 #アンテナ技術 #AMラジオ #FMラジオ #AMラジオの聞こえない常識を覆す #防災ラジオ #情報弱者

高分子アクチュエータの運動制御に使える汎用性の高い、高出力なプログラマブルバイポーラ電源を創造しました。

高分子電解質、高分子ゲル、導電性高分子など、膜材がイオン輸送で変形運動が発生するタイプの高分子アクチュエータ全般に使える電源です。

小型軽量です。ACアダプタ、電池内蔵タイプなどを開発しています。これは電池内蔵タイプです。電圧、電流のモニタリングは応答が直感的に分かるのでアナログメータにしています。プログラマブルで様々な波形に対応します。

研究室が世界に先駆けて提案した高分子アクチュエータのPWM制御とその波形も内蔵しています。プログラムを書き換えることで、どんな波形にも対応できます。

#高分子アクチュエータ #バイポーラ電源 #プログラマブル #関数発生 #PWM制御 #高分子電解質 #導電性高分子 #高分子ゲル #化学系アクチュエータ

ㅤ｢能登半島地震が教えてくれたこと｣
～ラジオ放送波の特徴を活かした災害に強い防災技術の提案～

この話題では、奥能登、珠洲市を実際に訪問し、ラジオ放送波に関するフィールド電波計測の知見を集積しています。

災害時には、スマホは便利ですが輻輳やネット寸断で使える保証がない問題、テレビは停電が併発すれば使えない問題があります。これらは大災害の度に教訓となっている事実です。

デジタル技術が便利になればなるほど、アナログ技術は益々重要になっていきます。どちらが優れるかではなく共存です。こうした中、災害時におけるアナログなAMラジオ、FMラジオの重要性はもっとアピールされるべきです。特に、様々なフィールド実験から電波伝搬を熟知している科学者の立場からそう思います。

災害時に命を守るために、アナログな放送波でしか成し得ない防災技術、放送事業者は中継局を作らずにサービスエリアを少しでも広げられる技術があります。それらを探究しています。

AM放送が無くなるという誤った話題がありますが、無くなりません。NHKはAM放送を継続しますし、AM放送がなくてはならない北海道や秋田県では民放もAM放送を継続します。

#AMラジオ #中波放送 #FMラジオ　 #広域伝搬性 #無給電ラジオ #電波発電 #防災ラジオ #フープラ #HOOPRA

（2024年度講演）動画誰もが楽しめる

（2024年度講演）動画
誰もが楽しめる音楽体験を実現する打楽器演奏システムの創造　～打楽器演奏システムを軸としたバリアフリーな音楽の実現～

YouTube動画へはこちらのリンクから（2024年度講演）動画を選んで視聴下さい：
http://sound-zaidan.com/stpfmp.html

#ユニバーサルデザイン #バリアフリー音楽 #聴覚障がい #視覚障がい #肢体不自由 #合奏支援 #音楽愛好家 #生涯学習 #演奏家の演奏補助 #誰もが楽しめる音楽体験 #音楽普及の支援

ウクレレ打楽器演奏アタッチメントの試作開発

打楽器演奏ロボットとBluetoothでワイヤレス接続することで、ウクレレを弾きながら、本物の打楽器（タンバリン、ハイハット、スネアドラム、ウッドブロック他）を４つまで、フィンガーで生演奏を実現する演奏支援装置です。打楽器演奏ロボットは卓上型のIROPS-8号機、小型可動型のIROPS-9号機との演奏連携から、ライブパフォーマンスを盛り上げます。

ソプラノ～バリトンなど各種サイズのウクレレに無傷、無加工で脱着式で装着可能とし、電池内蔵でBLE-MIDI接続で、スマホ、タブレットパソコン、汎用MIDI機器、各種のMIDI対応ドラムマシン、MIDI電子楽器、DAWアプリなどにも接続可能で、それらの電子音源、電子ドラムによる演奏も可能なように設計。

#打楽器演奏ロボット #演奏支援装置 #演奏家支援 #MIDI #Bluetooth #打楽器 #ラテンパーカッション #MUSICROBOT #ウクレレ

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab/

回転リズム演奏装置２号機　試作品

回転リズム演奏装置２号機　試作品

・紙のディスクに穿孔式の打点
・アナログの良さ＆強み
・逆回転や手でも回せる

動画はYouTubeにあります。

#MIDI #MUSICROBOT #演奏支援装置 #リズム #Rhythm #ドラムマシン #リズムマシン #打楽器演奏ロボットと連携

回転リズム演奏装置１号機　試作品

回転リズム演奏装置１号機　試作品

・リズムのノリを指先で調整出来るマグネット式の打点
・アナログの良さ＆強み
・逆回転や手でも回せる

動画はYouTubeにあります。

#MIDI #MUSICROBOT #演奏支援装置 #リズム #Rhythm #ドラムマシン #リズムマシン #打楽器演奏ロボットと連携

メリークリスマス！フクイラプトル打楽器バンド with 演奏支援装置　みんな待っててね！

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab/

#打楽器演奏システム #打楽器演奏ロボット #演奏支援装置 #インクルーシブ #バリアフリーミュージック #合奏支援 #クリスマス #フクイラプトル打楽器バンド

スマホで楽しめるミニチュアバンド　～卓上型打楽器演奏ロボット（IROPS-8号機）～

好みのハイハット、スネア、タム、タンバリン、カウベル、ウッドブロック、スレイベルなどの打楽器に変えたり、シンバルなども追加できます。ハイハットは自動開閉制御します。画像のピアノはMIDIに対応させていますので、自動演奏が可能です。ワイヤレスでMIDI接続（USB、BLE、レガシー対応）して、DAWソフト・アプリ、シーケンサ機器、MIDI楽器、MIDI機器、スマホ、タブレット、パソコンなどで活用できます。

演奏支援機器と組み合わせることでインクルーシブに様々な場面で活用できます。打楽器演奏ロボットの技術は特許技術になっています。

福井大学先端マテリアル創造ものづくり研究室
https://monozukuri.his.u-fukui.ac.jp/monozukurilab/

#MIDI #打楽器演奏ロボット #打楽器演奏システム #打楽器ロボット #MUSICROBOT #ミニチュアバンド #ミニチュアジャズバンド #インクルーシブ教育 #インクルージョン

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なるほど！モノの仕組み
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