レーザー光を使った草刈機

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。

No.11 ベストアンサー 回答者： ueda21 回答日時： 2011/07/25 01:30

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。

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.10 回答者： tance 回答日時： 2011/07/24 20:44

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。

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

No.9 回答者： Kon1701 回答日時： 2011/07/24 19:30

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。

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

No.8 回答者： tance 回答日時： 2011/07/24 15:22

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。

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

No.7 回答者： ruehas 回答日時： 2011/07/24 13:28

＞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。

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

No.6 回答者： kusami3 回答日時： 2011/07/24 10:28

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。

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

No.5 回答者： ruehas 回答日時： 2011/07/24 08:36

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

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

No.4 回答者： saisho_wa_goo 回答日時： 2011/07/24 01:26

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。

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

No.3 回答者： mimazoku_2 回答日時： 2011/07/23 23:41

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・・）

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

No.2 回答者： ninoue 回答日時： 2011/07/23 23:12

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。

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