元気でニャー！猫の自動体重測定マシンができたよ

うちにはモフモフとスーちゃんという２匹の猫がいますが、子猫で家に来てから、ずっと体重を測って健康管理をしています。だって、動物なんて食べなくなったら、あっという間に終わりですから。人間も一緒。で、これがモフモフの体重グラフ。いま、だいたい5.9kgぐらい。

そして、これがスーちゃんの体重グラフ。いま、大体、3.8kgぐらい。赤い丸で囲んだところがありますよね。実は、2014年12月に急に具合が悪くなって、動物病院に行ったんですが、病院で体重を測るまで、激減していることに気が付きませんでした。なんせ、スーちゃんは私に抱っこもブラッシングもさせてくれなくて、体重を測るときは部屋の隅に追い込んで捕まえないといけないもので、そう、ちょくちょく測ることができませんでした。これ以来、いつか自動で体重を測ってくれる装置を作りたいな、といくつか部品を買ってあったのですが、スーちゃんに健康に戻ってくるとだんだんめんどくさくなって。そのままでした。

ところが、この前、久しぶりに体重を測ろうと、ベビースケールの電源を入れてみたけど入らない。電池が液漏れして壊れたみたいです。だったら、これを分解して自動体重測定マシンを作ってみようかと。これが壊れて部品取りした残骸のベビースケール。

そして、これが取り出された部品。歪センサーが4個、コントローラーが1個、液晶が1個でできてます。この歪センサーを使ったら作れるんじゃないかと。

ネットで調べると、4個をひし形のブリッジにして、電圧を2箇所から掛けて、残りの2箇所の電圧を測ると、体重変化に合わせて数ミリボルトの電圧変化があるようです。その電圧を増幅してデジタルで読み取るのにHX711という部品を使えばいいそうな。そんなわけで、早速Arduinoで回路を作って拾ってきたサンプルプログラムを改造してみたら、ちゃんと測れそうな気配。ほんと微妙な電圧変化なんですね。その計測値をネットにアップロードしたいので、マイコンをArduinoからESP32に変更して、Wifi経由でGoogle Driveのスプレッドシートに計測値を書き込めるようにしました。

エレキ・ソフトは目処がついたので、今度はメカのほう。板の四隅に歪センサーを埋め込んで、なるべく背丈のない低い体重計に仕立て上げないと。長雨で外でなかなか作業ができなく、部屋の中で丸鋸で板を切ったら、粉がたくさん舞い上がって大変でした。懲りて穴あけは、ちゃんと外でやりました。水中ロボット作ってたから道具がいろいろ揃ってます。

歪センサーがすっぽりハマる容器を3Dプリンタで印刷してはめ込みます。こんな感じ。ほんのちょっとだけ歪センサーが出っ張るように。あまり出ると、板の高さが出てきて、モフモフが乗ってくれないんじゃないかと思って。

表側は容器と板の段差がないようにしてあります。これなら足を乗せても引っかからないし、不審がらない気がする。

仮置きしてみます。いい感じです。2cmぐらい段になるんですけど、これなら乗ってくれそう。

次に、エレキをブレッドボードからユニバーサルボードに移植して、裸にならないよう3Dプリンタでケースを作ります。ESP32はmicroUSBで電源を供給し、歪センサーとの間は4端子のコネクタで接続するように。こうすれば、このコントローラーだけ取り外して修理や改造ができる。

板の裏側は4隅から伸びるケーブルを1箇所にまとめるのにメンディングテープを使いました。溝を掘って埋めようかと思いましたが、まあ、計測の邪魔にならなければいいでしょ。

そして、最後に板の表面が汚れても掃除ができるように、台所レンジの周りに貼る汚れ防止シートが余ってたのでペタリ。ピカピカしてます。これで食べかすが乗っても水が掛かってもサッと拭けるので大丈夫。左側に4個の皿がありますが、台の上に乗ってます。これは昔、地べたに置いたのを食べる姿を見ていて、もう少し高いほうが食べやすいんじゃないかと、作った台です。この体重計とセットでちょうどいい感じ。奥の２皿がモフモフが好きな缶詰、手前の２皿がスーちゃんが好きなカリカリ。４種類あるけど好きなのをどうぞ、ということになってます。

さて、設置して乗ってくれるかです。最初は2匹ともちょっと警戒してました。こんなふうに。でも直ぐに慣れてきて、ちゃんと4本の足が乗るようになりましたよ。

モフモフが食べているときはこんな感じ。

スーちゃんも最初は板を不審に思ってたけど、直ぐに慣れて、いまはこんな感じで食べてます。

さて、無事、乗って食事をしてくれるようになりました。計測した値はWifi経由でGoogle Driveのスプレッドシートに書き込まれます。データさえ取れてしまえば、あとは好きに加工できますからね。計測開始してから２週間経過。グラフにしてみるとこうなってます。青がモフモフ、赤がスーちゃん。途中２箇所、計測してないところがありますが、測定中やネットにアップ完了すると音がなるように小さいブザーをつけたりしたので値が落ちてるところがあります。　しかし、ちょくちょく食べてるとは思いましたが、こんなに頻繁にご飯を食べてるとは思いませんでした。　モフモフとスーちゃんは体重に明らかな差があるので、3.6kg、5.9kgのプラスマイナス1kgをそれぞれの体重として、認識するようにしてます。

たまーに変な値が入って、どちらにも分類されないときがあります。それはこんなシーン。これだけ頻繁に値が入ってくれば、たとえ変な値がきても気づきます。このグラフ、アクテイブな埋め込みグラフにして、いつも目の届くところブックマークページに貼り込んで見てます。

そんなわけで、長年、構想していた自動体重測定マシンが無事完成し稼働開始しました、という話です。