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現在、レーザー光を使った草刈機は何処のメーカーも出していないようですが、製作出来ないのでしょうか?
仮に、あれば騒音もなく瞬時に切断出来て、エンジン機の草刈機より格段に能率が上がると思うのですが?
無い場合、自作でもと思っています、電源は家庭用100Vを使います。
この分野の参考文献(自作可能な)があれば教えてください。

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A 回答 (11件中1~10件)

雑草を焼ききるレベルのレーザーは下記のwikiで見るとクラス4で素人が手が出せないものだと思います。



人間の皮膚が焼けるレベルでないと厳しいと思います。
雑草は水分がありますし・・・
また、工場等にあるレーザーは普通2~3KWぐらいあり炭酸ガスレーザーで大きいです。
実際はパルス巾を変化させて数百wぐらいでも薄いのは切れますが・・・

現実として、レーザー光の出口から何ミリで焦点にするかによりますが雑草や土が出口を塞ぐこともありパワーがあっても実用的でないと思います。


また手で持つ刈払い機なら半導体レーザーだと思いますが一般人が入手できるものだとたぶんパワーが足りないとおもいます。
CDとか書き込みは焼くと表現しますがミクロンレベルの体積で有希色素を変化させるだけなのであまりパワーがないと思います。


エンジン音が問題なら電動モータに小石に当たった刃の音が嫌ならナイロンみたいな紐を回すのがありますよ。

またラウンドアップとかバスタなどの除草剤も検討されていかがですか?ノリ面で根を残したいと言うのなら別ですが

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AC%E3%83%BC% …
クラス分けと制約条件上記JIS C 6802の平成17年改訂を元にしたクラス分け。

クラス1
合理的に予見可能な運転状況下で安全であるレーザー。どのような光学系(レンズや望遠鏡)で集光しても、眼に対して安全なレベルであり、クラス1であることを示すラベルを貼る以外は特に対策は要求されていない。
クラス2
可視光のみに規定され、眼の保護は「まばたき」などの嫌悪反応により行われることによりクラス1なみの安全が確保されるレーザー。
クラス1M
合理的に予見可能な運転状況下で安全である302.5 - 4000nmの波長範囲の光を放出するレーザー。光学系で覗かない限りは安全なレベルである。このレベルの光を屋外に放射することは、望遠鏡等を覗いている人がいないとは言えないので危険と考えるべきである。つまり屋内などの使用条件が限定された場所でのみ安全なレーザーとみなすべきである[要出典]。
クラス2M
可視光のみに規定され、眼の保護は「まばたき」などの嫌悪反応により安全が確保されるレーザー。光学系で覗かない限りは安全なレベルである。
クラス3R
直接のビーム内観察は潜在的に危険であるが、その危険性はクラス3Bレーザーに対するものよりも低いレーザー。製造者や使用者に対する規制対策がクラス3Bレーザーに比し緩和されている。クラス1あるいはクラス2のAELの5倍以内である。鍵やインタロックを取り付ける必要がない点で、その上のクラスとは異なっている。
クラス3B
連続発振レーザーで0.5W以下、パルスレーザーで10~5Jm/m~2以下のもの。直接見ることは危険なレーザー。直視をしなければ安全なレベル。鍵やインタロックを取り付ける必要がある。使用中の警報表示等が必要。
クラス4
散乱された光を見ても危険なレーザー。皮膚に当たると火傷を生じたり、物に当たると火災を生じたりする恐れのあるものを含む。出射したビームは必ずブロックする等の対策が必要。鍵やインタロックを取り付ける必要がある。使用中の警報表示等が必要。
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この回答へのお礼

丁寧な回答、ありがとうございます。
雑草には、最大級のレーザーが必要なのですね、よくわかりました。

今回の課題は単純な考えで質問しましたが、やはり無理があったようです。

ナイロンの遠心力で草を「なぎ倒す」カッターは現在つかっていますが、石等が多いところでは、すぐにナイロンが磨り減ってナイロンを引き出すのに時間がかかり能率が非常に悪いです、ナイロンが短くなると自動で出る機構のようですが充分に機能しません。それに騒音もエンジン機ほどではありませんが、多少の迷惑にはなっていると考えます。

除草剤も併用してつかっていますが、経済的ではありません。

音のでない、瞬時に刈れる次世代草刈機の出現に期待したいものです。

お礼日時:2011/07/25 09:54

No.8 tanceです。



集光したレーザを振り回すことはメカ次第でできますね。奥行き方向は
ズームレンズで可能です。

平行光に近づけるとビームが太くなるのでパワー密度が落ちてしまいます。
適度な集光が必要です。

2次反射も要注意です。葉っぱに露がついていたり、表面が凹面になって
いたりすると思わぬところに焦点が出来たりします。

焦点より光源寄りを葉っぱが邪魔するとビームがそこで遮られてしまうので
けっこう何度も往復しないと奇麗に切れないでしょうね。

音がうるさいというのがレーザを思い立った最大の理由なのであれば
手押し式の芝刈り機のようなものではどうでしょう。
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この回答へのお礼

tanceさん、再度の回答感謝します。

まさにその、エンジン音がうるさく近所迷惑を避けるためと労力を軽減する目的で考えたことですが、皆様のご意見を拝見して、これは容易ではないと実感しています。
平面では無いところが多いため、芝刈りは入らないかと思います。

草刈機本来の使用環境では家庭用電源のない所が大半で、メーカーもエンジン機の開発に力を入れているのだと思います。

その気になれば、この種の草刈機も出来なくはないのでしょうが、やはり採算に合わないことをやらないのが、メーカーの基本姿勢だとおもいます。

しかし、自作するにはリスクが伴います、結局夢物語で終わりそうです。
かなりの面積があり、いつも除草剤をやるには経済的に損なのです。
簡単に雑草を刈り取る方法があれば、教えてください。

お礼日時:2011/07/24 21:45

レーザー加工機、いろんなものに使われていますね。

草刈用途では、出力ではレーザーメスが近いかもしれませんね。数十Wですが、使い方のよっては低くても良い、となるしょうか? 100万円ぐらいであるかな?   

レーザー、草を刈るとすると絞るのではなくて平行の光が良いかとおもいますが、そうなると距離が離れても弱まりませんから、うっかり方向を間違えると大変なことになります。何らかのガードを設けるとなると・・・効率面ではせいぜい現状と同等以下になりそうな気がします。
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この回答へのお礼

Kon1701さん、回答ありがとうございます。
かなり、高価なのもになるようですね、次世代草刈機としてレーザー活用の機種が出回れば、安くなるのでしょうが、防護面の課題が多くて完璧なものが出来る見込みが無いとメーカーも手がけないのが現状だと思います。

お礼日時:2011/07/24 21:17

レーザでものが切れるのは、エネルギーを小さな1点に集中させることができるからです。


ナイフだって、先が尖っていて先端の大変小さな面積に力が集中されるから切れるのです。

だからレーザを面照射したらとたんにパワー密度が減って切れません。
ナイフでなくバットで何かを切ることを想像してください。
それでも元のレーザのパワーを上げれば切れるでしょうが、おそらく大変なパワーが
必要になります。

透明なアクリルやガラスを切るレーザがあります。切るというより、焦点の小さな点を
熱で破壊するものです。四角いガラスの中に立体像が入っているものがありますが
このようにして点を連ねて作ったものです。このレーザの光を集光するのはレンズですが
何故レンズは破壊されないのでしょうか。それはレンズのところでは光が広がって面に
なっているからです。

位置が数mmずれたら切れない、というのでよければ数10万円から100万円くらいで
作れるのではないかと思いますが、開発途中は火傷や目の保護を相当厳重に
やる必要があります。多分切れる直前の葉っぱに当たって反射したレーザを見た
だけで失明の可能性もあります。
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この回答へのお礼

tanceさん、回答ありがとうございます。

レーザーの威力は集中した唯一点のみだと言う事、よくわかりました、面での活用は無理のようです、それならば、集光機能はそのままで集光ユニット自体を上下左右に振動させて結果的に立体面を作ることは可能だと考えます。一定幅の振動機構になりますから物理的に経年変化のない堅牢な構造が要求されますが、不可能ではないと考えます。
後は光の反射も含めた光漏れガードの機構も何重にも備える必要がありそうです。


>多分切れる直前の葉っぱに当たって反射したレーザを見た
>だけで失明の可能性もあります。・・・

この場合、2次反射は大丈夫でしょうか?

お礼日時:2011/07/24 15:54

>レーザーカッターで木などを工作する場合も火事になるでしょうか?



屋内で使う火気ならばその限りではありません。ですが、消火器などを用意しておかなければ出火責任を問われます。屋外で使用するならば消防署の許可が必要です。バーナーによる野焼き、芝焼きも規模によっては消防署に届出をしなければなりません。
屁理屈をごねてもダメなものはダメです。だいたい、根本的に勘違いしていませんか。草刈機がエンジン工具なのは屋外での作業を行うためです。家庭用100Vが使えるならば最初からエンジンなど使う必要はないです。
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この回答へのお礼

ruehasさん、再度の回答感謝します。

屋敷周りの雑草を100V延長コードを使って、静かに、おとなしく刈りたいと思っています。
実は、ホームセンターで灯油バーナーを買って刈ったことがあるのですが、効率が悪く刈ると言うより枯らすと言った結果で、それも瞬時ではなく、かなり時間をかけて作業をした経験がありました。
雑草には困ったものです、何か良い方法があれば教えてください。

お礼日時:2011/07/24 15:00

レーザの特徴は普通の光より小さなスポットに絞る込むことが出来る点です。


CDやDVDなどの仕組みはご存じだと思いますが、小さいスポットが得られる深度(距離の範囲)はとても浅い(狭い)ので距離をセンサを使って一定に保つ機構が付いているのです。
レーザーポインタのように深度を深くしたいときにはスポット径が大きくなってしまいます。
スポット径と深度やレーザ波長の関係は別途調べ下てさい。

あらかじめ決まった距離の対象をだけを一点集中してを焼き切るのでしたら容易に実現できるのですが、数十センチの単位でどの距離にあるのか分からないところにあるか分からない草を焼き切ろうとすれば、たぶん7777777vさんが想像されているであろうものとは全く違った構造が必要になります。
今まで実用化されていない理由は他の回答者のかたが書かれていますが、これらを克服すれば実現はあり得ると思います。
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この回答へのお礼

kusami3さん、丁寧な回答ありがとうございます。

草刈機の将来も少し光が見えてきた感じがします。
メーカーが本気になって、安全でおとなしく能率の良い、そして小回りに効く手軽な草刈機を開発されることを期待します。
集光こそが、レーザーの強みであるようですが、点ではなく面での効率の良い集光が開発できればと思っています。
エンジン機では達成できなかった夢の草刈機の1日の早い完成、販売を期待します(私の生きている間に)。
回答頂いた皆様のご意見により、やはり自作は安全面で不可能であると断念せざるをえません。

お礼日時:2011/07/24 14:48

こんにちは。


レーザーの使用は「消費生活用製品安全法」によって規制されています。そんなレーザーが目に入ったら一発で失明します。加えて、そんなものを野山で使ったら間違いなく山火事になりますので、「消防法」で罰せられます。

この回答への補足

ruehasさん、追加説明です。
レーザー光は草むらに向けて発射するのではなく、草刈機の歯のように草の根元を払う形で数センチの間に限定して、放出する場合を考えています。

補足日時:2011/07/24 10:14
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この回答へのお礼

ruehasさん、回答ありがとうございました。
レーザーカッターで木などを工作する場合も火事になるでしょうか?
足元の草限定で放射して他に飛び散らない仕組みが必要なようです。
やはり、レーザーの行方を限定したエリアで安全に放出する機能が備わらないと、市販されないのだと思います。
ましてや、自作さは不可能だと言う事でしょうね。

お礼日時:2011/07/24 09:54

可能だとしても、そんなの危険極まりないのでは?


うっかり手や足がレーザーを遮れば、何の抵抗もなく瞬時に切断?
まだ現状の電動機の歯に手をやられる方が遥かに軽症で済みそうです。
葉っぱを切るにしても、燃えてしまって火事になりませんかね?
失礼しました。
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この回答へのお礼

saisho_wa_gooさん、回答ありがとうございます。
安全性の問題があるようですね、足元の草に数センチ限定でレーザーを発射すれば良いと考えましたが、他の物に当たって乱反射するようです。
バーナーで焼ききるタイプの草刈機もありますので、火事にはならないと思います。

お礼日時:2011/07/24 09:46

レーザーで物理的な切断を行うには、相当のレーザー出力を必要とします。



そんな高出力レーザーを市販したら、武器への転用が出来てしまいます。

また、高出力レーザーを発生させる装置は、大がかりになってしまい、あなたの思うような小型化は出来ません。(今のところはね・・)
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この回答へのお礼

mimazoku_2さん、回答ありがとうございます。
CD等プラスティックが切れるのであれば、草等は簡単に切れると考えましたが、無理でしたか。
でも草刈機でもそれなりに、破壊する武器になるでしょう。

お礼日時:2011/07/24 09:39

小石に乗り上げたりして方向が狂えば、近くの人に当って火傷を引起したり、被服を焦がしたり、酷い場合は失明させてしまいます。


どの範囲まで届くか分からず、草だけでなく周りの野菜や植木を傷つけたりします。
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この回答へのお礼

ninoue さん、回答ありがとうございます。
安全性に問題があったのですね、レーザーの行方をガードするには自作では不可能なようです。
やはり諦めるよりしかたなさそうです。

お礼日時:2011/07/24 09:34

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限界電圧12.0V 適正電圧7.2V 適正負荷19.6mN・m(200g・cm) 無負荷回転数15800r/min 適正負荷時の回転数14000r/min 適正負荷時の消費電流6.0A シャフト径3.17mm

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いわゆる模型用にバラ売りされている540SHは、巻き線スペックが0.75mm径の27回巻き(7527)の仕様で、低めの電圧で大電流を使って回す前提で設計されたものです。仕事量としては70~80ワットの水準。長時間の運転には発熱が酷くて適しません(ラジコン用想定ですから連続使用はもともと想定してない)

耐電圧という意味では12Vでも大丈夫ですが、それだと無負荷回転数が4万回転前後まで上がって危険ですし、熱的にもモーターが酷く加熱し、あっという間にブラシが焦げてしまうので、実用的ではないです。もともとはホビーRC用途に7.2Vに最適化されています。自動車用など12Vを前提にした工業の540SHは模型用540の半分以下の出力スペックです。

電源選びのポイントは、「電流」です。
模型用540SHは起動するだけでも最低2~3Aが必要です。無負荷回転(単なるカラ回し)で1.5~2Aを食いますし。軸をロックしたショート状態だと50~60Aまで流れます(以上はすべて7.2Vでの値です)
運転電圧は4Vくらいから実用運転ができますから、出力を控えるには電源の電圧を下げてやるのが簡単です。7.2Vでもパワフル過ぎるかも知れません。

540の運転電圧は通常は7.2Vですが、これは540の要求する大電流に対応する小型高容量の電源としてニッカド/ニッケル水素電池が適していて、その1セル定格電圧が1.2Vなので、6セルを直列に積み上げて7.2Vを得るのが合理的だからです。ホビーRCでは単2サイズよりひと回り小さい「サブC」と呼ばれるサイズが標準的です。

鉛蓄電池だと12Vなので上記の問題がありますが、あえて使う場合、電流は7.2Vの半分未満で済むので、バッテリー容量は3Aもあれば足ります。バッテリー容量は動作時間との関係もありますのでよく考えてください。だからと言ってカーバッテリーではサイズが大き過ぎるでしょう。重量と出力のバランスを考えると540には効率が悪いと思います。原付~中型バイク用とかで十分です。コスト的には割高になりそうですが。

家庭用AC-DC電源の使用は危険ですからやめてください。540SHは負荷条件によっては40A(@7.2V)を超える電流を要求するケースがあるので、コストやサイズ、安全性の面から非現実的です。もし540の要求を満たす安定化電源を用意しようと思ったら、30~40Aクラスの何万円もするような電源が必要です。5A程度の定格ものを安易に接続してしまうと、モーターが要求する電流を無理に流そうとして電源部が異常加熱し、最悪の場合は火を噴きます。モーターの手前にヒューズを付けていれば安心ですが、5A程度のものだと、軽い負荷をかけて起動しただけで飛んじゃいそうです。実用的には20Aヒューズくらいが必要です。そうするとそれに対応した電源、となって結局さっきの話(30A以上の定格の電源でないと危険)になってしまいます。

だから通常はバッテリー駆動のほうが現実的でしょう。バッテリーなら過大な電流を求められたら単純に電圧が落ちて動かなくなるだけですから(動かなくなると瞬時に電圧が回復して電流・電圧の収支が均衡するところで落ち着きます、ただし圧倒的に負荷が大きいと永遠に動きませんが)

最初にも触れたように、出力(消費電力に近似)が何十ワットにもなるモーターですから、速度調整に抵抗による電気的な装置を利用するのは望ましくありません。数秒程度のごく短時間ならばいいですが、長時間になると発熱が酷くなって周辺が溶けたり発火します。ホビーRCでも昔は固定抵抗で速度調整していましたが、この抵抗に不用意に触れて火傷を負うことも少なくありませんでした。長時間の速度調整をしたいなら、電源電圧で調整するのをお勧めします。現在のホビーRCで使われているようなトランジスタによるPWM回路を真似て手動で電流量を制御できる回路を自作する方法もありますが、これは現在の知識レベルでは無理でしょう。一番簡単なのは、電源を2セル2.4Vまたは3セル3.6Vにグループ分けして、これを並列につなぐか、直列につなぐか切り替えるスイッチを設けて電圧を制御することです。

代替モーターについてですが、こういう用途には、あらかじめギヤで減速したモーターを使うといいと思います。タミヤからロボット用として各種出ています。
http://www.tamiya.com/japan/robocon/robo_parts/g_motor/g_motor.htm

いわゆる模型用にバラ売りされている540SHは、巻き線スペックが0.75mm径の27回巻き(7527)の仕様で、低めの電圧で大電流を使って回す前提で設計されたものです。仕事量としては70~80ワットの水準。長時間の運転には発熱が酷くて適しません(ラジコン用想定ですから連続使用はもともと想定してない)

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Q庭のもぐらを放置するとどうなるか

軒先の土の庭にもぐらが住みはじめたようです。
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庭にはチューリップ以外なにも植えてないので今は困ってませんが、
ゆくゆく何か育てる気分になるかも知れないのと、
山や田畑が近いので根絶駆除をあまり期待できなさそうで
どうしたものかと考えています。

このまま放置するとどうなりますか?ご存知の方教えてください。
また、以下の疑問にも御知見いただけたら幸いです。

(1)ミミズや虫が減るメリットがあるのか
(2)モグラ自身が増えすぎたりしないか
(3)縁の下とかまで来たりしないか
(4)チューリップは食べられたりしないか
(5)もし同じ庭で犬を飼ったらどういうことになるか

Aベストアンサー

モグラの好物は植物ではなくミミズで、モグラ達はミミズを求めて穴を
掘り進みます。地面が盛り上がったりするのは、モグラがミミズを求め
て掘った証拠です。モグラが居るって事は、その場所にミミズが多いと
言う事で、ミミズが多いって事は土が良く肥えている証拠です。
ミミズがいなくなればモグラも来なくなり、これが(1)のメリットに
なるかも知れません。ミミズは土を作ってくれますから、ミミズが居な
い土地では作物や植物は育ちが悪くなり、ミミズが居た方がメリットは
良くなると思います。

モグラ退治では色んな方法がありますが、これまでに僕が試した方法を
幾つか書きます。ます水攻めですが、穴にホースを突っ込んで水を流せ
ば穴の中が水浸しになるかと思いましたが、良く考えて見れば水は土に
浸みこみますから、いくら流しても効果がないと気が付き止めました。
次に煙で燻し出そうと思い、発煙筒や昼花火の煙玉を穴の中に入れまし
たが、煙は奥まで届かないので止めました。
ペットボトルや板で作った風車は、振動を土中に伝えて近づけないよう
にする方法ですが、これは一時的に有効でもモグラが慣うと効果が無い
ので、これも使用は止めました。
モグラ捕獲器ですが、これを設置したからと必ず捕獲が出来るとは限り
ません。捕獲器の中に好物のミミズを入れると効果は絶大ですが、その
ミミズを見つけるのが大変で、結局あきらめました。
一番効果的なのは進行を遮る物を設置する事で、ポリカ波板を50cm幅
に切り、土が盛り上がった位置を中心として波板を埋め込む方法です。
これだとモグラが前に進めないため、モグラは引き返す事になります。

(2)は統計がないので良く分かりませんが、極端に増える事はなさそ
うです。(3)は先ほどの波板と同じで、基礎が深いので侵入は無いと
思います。また床下にミミズが潜んでいるとは考えられないので、床下
まで侵入する事はないと思います。(4)ですが、ミミズが主食ですか
ら球根は食害する事はありません。(5)ですが、土が盛り上がってい
る部分を面白がって掘る事はありますが、突然にモグラが飛び出す事は
ありませんから、植物を痛めさせない程度に遊ばせて下さい。ただ犬の
尿や糞は植物に害を及ぼします。犬の尿や糞は肥料にはなりませんから
注意して下さい。

モグラの好物は植物ではなくミミズで、モグラ達はミミズを求めて穴を
掘り進みます。地面が盛り上がったりするのは、モグラがミミズを求め
て掘った証拠です。モグラが居るって事は、その場所にミミズが多いと
言う事で、ミミズが多いって事は土が良く肥えている証拠です。
ミミズがいなくなればモグラも来なくなり、これが(1)のメリットに
なるかも知れません。ミミズは土を作ってくれますから、ミミズが居な
い土地では作物や植物は育ちが悪くなり、ミミズが居た方がメリットは
良くなると思います。
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