米食いねずみの動き Movements of a rice-eating mouse

 金沢の郷土玩具の一つである米食いねずみの動きに注目する。

　なんとも愛嬌のある動きである。おなかの横から台座に弧を描く板状の曲げ竹による復元力を利用して，そのまま飾っているときは，ピーンと張った糸の足と，ピンと跳ね上げた尾っぽと首の角度に，このねずみの緊張感すら感じ取れる。そして，この玩具の面白いところは，サイドの曲げ竹を軽くつまむと，首と尾っぽがカクンと垂れ下がり，胴体もそのまま台座に近づくので，あたかも目の前の米粒に一心不乱に食いついている様子もうかがえる。

　この自然な動きを再現しているのは，どのような機構なのか，おなかの底から見上げると何となくそれが見え隠れするのだが，完全には見えない。分解するのも惜しいので，当面は観察できる動きからモデル化し，そのモデルにおけるシミュレーションの結果と実際の動きとの比較において，この魅力的な動きの成り立ちの考察を行う。

　The movements of a rice-eating mouse, one of Kanazawa's local toys, are remarkable. The movement is quite charming. When displayed as it is, using the restorative force of the bent bamboo that arcs from one-side of the stomach to the base, the taut string legs and the angle of the tail and neck, which spring up, give a sense of tension.

　The interesting thing about this toy is that when you lightly pinch the bent bamboo on the side, the neck and tail droop down and the body comes close to the base so that it seems as if it is devouring the grains of rice that are in front of its eyes.

　The mechanism that reproduces this natural movement is partly visible if you look up from the bottom of the abdomen, but it is not completely visible. As it would be a shame to disassemble it, for the time being, I would like to model it based on the movements that can be observed, and compare the simulation results with the actual movements of the model to examine the origins of this fascinating movement.

次

1. 米食いねずみの動き　Movements of a rice-eating mouse

　下に雑な映像で申し訳なくもあるが，実際の米食いねずみの動きの映像を示す。

The following video shows the actual movement of the rice-eating mouse.

　　　映像1　米食いねずみの動き（この青字がその映像のURLである）

　　　

　視聴できただろうか。しばらくすると米を食い始めたと思う。ちょっとした押し方，振らし方でその動きは敏感に変化する。一度，工作用紙でこの動きのシステムを再現してもらいたい。工作用紙とタコ糸と竹ひごそれぞれに相当する素材があれば意外と簡単に再現できる，と経験上思う。

　I hope you were able to watch it. I think the mouse started eating rice after a while. The movement changes sensitively with a slight push or shake. I would like you to reproduce this movement system using construction paper. I think it should be surprisingly easy for you to reproduce it if you have materials like construction paper, craft thread and bamboo strip.

　さて，この動きの源はどこから来ているのだろうか。このねずみの胴体を横から見ると，金色に光る釘が前後に1本ずつ見える。曲げ竹を押し込むと，何の抵抗もなく首と尾っぽが，この釘を回転軸としてそれぞれの方向に回転し垂れている。曲げ竹を押し込むということは胴体全体を押し下げることと同じであり，これによって何かが起きている。何が起きているのだろうか。

　Now, where does such cute movement come from? If you look at the body of this mouse from the side, you can see one thin silver pin at the front and one at the rear. When the bent bamboo is pushed in, the neck and tail rotate and droop in their respective directions without any resistance, using these pins as the axis of rotation. Pushing in the bamboo is the same as pushing down the entire body, and something is clearly being caused. But what do you think is happening?

図1　食事中の米食いねずみ

2. 米食いねずみのモデル化とシミュレーション　2D model and simulation of the rice-eating mouse

　毎度のことであるが，この形と機能も以下のように単純化してみた。

図2　２Dモデル化された米食いねずみ　 A 2D modelled rice-eating mouse in a physical simulator WM2　Original state with no external force

　表から観察される情報の範囲でモデル化を試みた。米食いねずみに関しては数千円を惜しまなければ分解してその詳細を調べればいいのだが，研究対象としている多くの形は触れることすらはばかれるものも多いので，ここでもトレーニングの一環として，得られる情報と実際の動きからの情報のみで，といってもそれほどややこしい事例ではないが，図2のようにモデル化し，シミュレーションを楽しんでみた。
I have tried to simplify this form and function to a model as well, just as I have done in the case of the other historical artifacts. I attempted to model it within the range of information observed only from the appearance.
As for the rice-eating mouse, we could disassemble it and examine its details if we did not mind spending a few thousand yen, but many of the forms under study are too difficult to even touch in general, so also here, as research training, I have tried to make a model for a simulation as shown in Fig. 2, using only the information available and the actual movements.

　　　　　映像2　モデル化された米食いねずみのシミュレーション　A simulation of the 2D rice-eating mouse

　曲げ竹の代わりに天井からバネとダンパー（減衰器）を取り付けたモデルとなっているが，その基本的な動きは実機と同様なものであると理解している。
Although the model has the spring and damper sets attached from above the mouse instead of the side curved bamboo, I think that its basic movement may be understood to be similar to that of the actual toy mouse.

台座中央付近から胴体の前後に伸びる糸は，この物理シミュレータ（WorkingModel2）の「ロープ」を適用し，首と尾っぽをそれぞれに胴体につなぐ釘は白丸点で表示されているピンジョイントとした。頭部と尾部の円状のマークはそれぞれの部位の重心を表している。

The threads extending from near the centre of the pedestal to the front and back of the body were replaced by the 'rope' of this physical simulator (Working Model 2), while the nails connecting the neck and tail to the body respectively were defined as pin joints, indicated by the circular white dots. The circular marks on the head and tail represent the centre of gravity of each part.

この図より，この動きのポイントは読み取れると思う。頭部，尾部それぞれの重心と回転支点とロープから受ける張力の関係により，常にそれぞれのつり合い状態が変化するのである。実際の米食いねずみでは，外部から力が入らないときはサイドの曲げ竹は元の状態に戻ろうとするため，胴体は上に行き，それによっては首も尾っぽも胴体に設置されたそれぞれの回転支点を基準にそれぞれが上向きになるように動き，最終的にはそのうなじと尾っぽの上側が本体付け根と干渉し，そこで停止する。

The state of each part's equilibrium changes constantly according to the relationship between the centres of gravity of the head and tail parts, the rotation fulcrum and the tension received from the rope. In the actual rice-eating mouse, if no external force is applied, the side bending bamboos try to return to their original state, so the body goes upwards, which causes the neck and tail to move upwards with reference to their respective rotation fulcrums on the body, and finally, the nape of the neck and the upper part of the tail interfere with the inside wall of the body and stop there.

これが陳列されている状態である。この状態から，少しでも胴体を下げてあげると，それぞれの干渉からは解放され，重心と回転支点と脚部からの緊張の具合によって様々な状況でダイナミックに変化したながらつり合いを取ることになる。これが，米食いねずみの動きの基本的なメカニズムである。

This is the state in which it is displayed with the label “Don't touch!” in a folk toy shop, for example. From this state, if the body is lowered, even slightly, it is freed from interference both at the nape of the neck and at the upper part of the tail, where the parts concerned make contact with the inside of the body, and is brought into another balance state, changing dynamically according to the relationship between the degree of tension in the thread-like thin legs and the centre of gravity. This is the basic mechanism of the cute movement of the rice-eating mouse.

図3　食事中の米食いねずみモデル　A rice-eating mouse model during a meal