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2006年08月11日の記事

2006年8月11日(金) 10:31

蚊撃墜レーザー砲台は作れるか?

 夏場になると超ウザい蚊をレーザーで撃墜出来たら気持ち良いのになぁ・・・と考えたことはないだろうか?
 一般人ならともかく、レーザーマニアなら考えたことがあるはずだ。しかしそれが無意味であることもまた、誰でも分かる。
 素晴らしく効果があって経済的な電子蚊取りがあるのに、レーザーの出番などない。そもそも危険過ぎる。蚊がウザいのは血を吸おうと自分に寄って来るからだ。もし対蚊レーザーがあれば、自分目がけてレーザーが発射されるのである!
 そんな恐ろしいものが設置されてる部屋に入れたものではない。となると、レーザーは無人の部屋で蚊を狙撃することとなり無意味極まる。
 射角を制限し、窓から入って来る蚊だけを狙撃させてはどうだろう。いや、それなら網戸でいいだろ!

 電子蚊取りも網戸も効かないのが屋外作業。近くに携帯レーザー砲台を設置し・・・やっぱり自分目がけてレーザー撃たせますか?
 体にピッタリとレーザー砲台密着させて狙撃させるなら、システム一式常に持ち運ばねばならない。それだけで他の作業はロクに出来ないだろうし。まして単なる散歩であれば重くて堪らない。
 蜂の巣撤去時に着るような防護服か、イスラム女性の格好して暑さを我慢した方がマシだろ・・・

 ここでもう一度、本日のタイトルを確認して欲しい。蚊撃墜レーザーは「実用的か」ではなく「作れるか」となっている。実用性など皆無である。しかし実用的でなくても面白そうならやっちまうのが趣味の趣味たる所以。
 蚊を撃墜するのが目的ではなく、レーザーを使うのが目的なのだ。ここを間違えちゃいけない★
 意味と蚊安全と蚊実用性と蚊どうでもいいので、蚊を撃墜出来るレーザー砲台を個人で自作可能かどうかを純粋に技術的に考えてみたい。

攻撃

 まずはレーザーのパワーである。蚊を撃墜するのに大したパワーがいらないのは想像出来る。発砲スチロールに深いクレーターが掘れる程度のパルスYAGレーザーなら致命傷を与えられるだろう。
 スポット径1センチ以下で数ジュールあれば恐らく蚊を粉砕出来る。実際に製作したら蚊を捕獲して実験してみたいが、多分大丈夫。
 パワー面では蚊撃墜レーザーは個人レベルでも製作出来ると思われる。

照準

 しかし、どんなレーザーでも命中させねば意味がない。自分はBB弾を発射出来るラジコン戦車も作ったので、精密射撃可能な自動砲台を製作するのがかなり面倒なのを知っている。
 だが、レーザーであればガルバノメータースキャナーで自在かつ高速に射撃方向を変えられる。蚊を撃つならレーザーをスポットに絞り込まなくて良いので、誤差2ミリ程度で十分だろう。
 射程を2メートルとすれば1ミリラジアン。ガルボなら十分可能な精度だ。ただしパルスYAGは意外にビーム品質が悪いため、射出時にある程度の口径が必要である。直径1ミリ2ミリでは回折の影響が大きい。
 このため、ミラーを大きめにせねばならず追尾速度が落ちる。それでも、一度蚊をロックオンしたら常時追尾してミラーを動かし続けることで、ミラーの遅さは補えよう。
 蚊は蝶のような不規則な飛び方はしない。

捕捉

 一番の問題がそのロックオンなのだ。すなわち、蚊を発見し正確な位置を把握せねば、ミラーをどこに向ければ良いのか分からない。
 蚊の発見は至難である。人間が経験している通り・・・
 まずは、蚊の羽音を捉えるパッシブソナーを考えよう。蚊はプゥ〜ンという不快な独特の音を出すイメージがある。しかし現実には音も無く忍び寄るステルス野郎だらけだ。これも不快な経験で分かっている。
 幸いにして羽音を捉えても、その周波数は数キロヘルツ。音波の波長にして10センチのオーダーだ。波長10センチの音源の位置をミリ単位の精度で決定するのは不可能である。
 ならば、コウモリのように超音波を発生させるアクティブソナーならどうだろう。
 蚊まで2メートル離れているとして、反射音が戻って来るまで4メートル。0.01秒以上を要する。その間に蚊は数ミリ移動するだろうから、2ミリの精度で位置を求められるかどうか甚だ怪しい。
 音速の壁があるため、どうしても光に頼らねば必要な精度は出せない。

 人間を遙かに凌駕する反射神経を持っていて上手に卓球をするロボットがある。
 CCDカメラでボールを捉え、高速の画像処理で位置を特定。弾道を計算してラケットを動かす。同様の処理でラケットではなくミラーを動かせば、蚊を撃ち落とせるのでは?
 だが、これが可能なのは相手がピンポン玉だからである。画像処理という点において、ピンポン玉は非常に容易な相手なのは言うまでもない。野球のボールを打ち返すバッティングロボットも同様だ。
 どんな向きから見ても球に映り、球の中心に重心があると分かっており、背景との区別は容易であり、重力と空気抵抗しか働かない。
 これに対して蚊は、羽ばたきで軌道を変え形状は向きにより不規則。背景に溶け込むしやたら小さい。CCDカメラに蚊が映っても、そう簡単に画像処理出来ないだろう。
 実験室で都合の良い壁を用意し蚊を離せばロックオン可能かもしれないが、自分の部屋でロックオン可能とは信じられない!

 たまには部屋片付けようか(汗)

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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