ロボット レーザー ポインター砲台でロボット農業

まえおき

レーザーポインターでカラスの目を狙い撃ちすると非常に効果的にカラスを追い払える（2chの動物嫌い系スレッドでは以前から話題になっていた）。これをパソコン自動制御で24時間監視をやろうというのが目的です。レーザーポインタはカラス以外にもナメクジや様々な動物、昆虫にも使えるので害獣避けだけでなく農薬の代用にも使える。これでロボット農業が可能になる。

構成としてパソコンと３万円ぐらいの機械があれば自動で出来る（はず　まだ開発途中ですので予定です）

以下、カラスの目にレーザーを当てる事に限定して話を進めるが、別にカラスじゃなくても猿、ゴキブリ、ナメクジ、アブラムシでもやる事は同じです。

用意するのもの3つ

Yazawa USBレーザーポインター LPU0061GM

Yazawa USBレーザーポインター LPU0061GM

　（2千円ぐらい）。海外から買えばもっと強力なのもあるはず。他に強力なのあったら教えてください

パンチルトカメラ

パンチルトカメラというのはこの動画のような方向がコンピュータ制御で変えれるカメラです

このカメラの場合はLinuxから使う方法やリンクなどがここにまとまってます。
防水だったり豪華で高い奴もありますが、今回は最安値の奴を使います

レーザーポインタ

パンチルトカメラのカメラの横に瞬間接着剤でレーザーポインタを接着します。

こんな感じです。

こうするとカメラと同じ方向にレーザーが発射されるようになります。厳密にカメラと同じ方向な必要はなく、だいたい同じ方向になるようすれば、あとはコンピュータ制御で自動調節できます。

レーザーポインタの発射制御

USB接続のレーザーポインタというのはUSBから電源とるだけで、オンオフをパソコンから制御できるわけじゃないです。しかし電源のオンオフを制御できるUSB HUB　ELECOM 節電USB･HUB(U2H-SW4)を使えばオンオフの制御をパソコンから出来ます。

レーザーポインタのスイッチをセロテープで固定して常にオンにしておきます。
そして節電USB･HUBから電源（給電）をオンオフすればパソコンから制御できるようになります。この制御をLinuxからするプログラムがここで公開されていますので、そのまま使います

パンチルトカメラの制御

OpenCVとの連携

このパンチルトカメラはネットワークカメラなので、よく似た用途で使われるUSBカメラと少し使い方が違います。OpenCVから使う方法は以下にまとめられています。

OpenCVが使えればOpenCVの顔追跡のパッケージが使えますので、これをカラスの目を追跡するように変更するだけです。詳しい方法はこのあたりにまとまってますので、そのまま行います。カラスの目の画像を１００枚ぐらい用意する必要があると思います。人間への誤射を避けるために人間の目を認識しない画像側に１００枚ぐらい加えておくことをお勧めします。

レーザーポインタの当たってる場所は、このレーザーポインタでナメクジを焼き殺してる動画をみればわかりますが、カメラ画像中の輝度が一番大きい場所です。簡単にみつかります。

あとはレーザーポインタの当たってる場所とOpenCVが検出したカラスの目の場所が同じになるようにカメラの角度を調節すればいいだけです

カメラの角度（レーザーの方向）の制御

カメラの角度（レーザーの方向）をカラスの目に当たるように正確に微調節するのは大変のように思えるかもしれないですが、正確な微調節を人工知能が自動でやる仕組みは既に確立してますので実は簡単に出来ます。ネットにソースコードも落ちてるはずなのでそれをそのまま使います。検索キーワードは

です。LEGO MINDSTORMに使うとこんな感じになります。

このプログラムを使ってレーザーポインタの当たってる場所とOpenCVが検出したカラスの目の場所が一致するように制御すればいいだけです。

開発途中で公開した理由

「ロボット農業開発をやってます」と前から言ってました。まだ開発途中なのですが諸事情により途中経過報告しました

みたいな事を言い出す人達が出てきてしまい、レーザーポインターに規制が入る可能性が出てきました。邪魔が入らないように最後まで秘密でやるつもりだったのですが、レーザーポインターで農業が大きく変わる理由を主張しないといけなくなりました。