ロボット芝刈り機がつま先をぶつけずに芝を刈る仕組み

ロボット芝刈り機はロボット掃除機とほぼ同じように動作しますが、危険性が高くなります。ロボット掃除機があなたの足の上を走ったら、くすぐったいと感じるかもしれません。鋭い刃を備えたロボット芝刈り機が暴走すれば、人に怪我を負わせるだけでなく、ホース、スプリンクラー、おもちゃ（子供やペットのおもちゃも含む）、芝生の上に置きっぱなしの物など、庭のありふれた障害物に深刻な損害を与える可能性があります。さらに、せっかく庭のボーダーガーデンに植えた貴重な低木や花にもダメージを与えてしまう可能性があります。

ロボット芝刈り機には、ロボット掃除機に搭載されているようなセンサーが搭載されており、こうした事故を未然に防ぎます。しかし、ロボットが作業空間を移動したり地図上に表示したりするのに役立つ壁といった境界線がないため、安価なロボット芝刈り機は、ユーザーが境界線を設定することで作業空間を区切る仕組みになっています。しかし、最近の（そしてより高価な）モデルは進化を遂げ、もはや境界線を必要としません。

ロボット芝刈り機がどのように機能するかを見てみましょう。

ロボット芝刈り機のセンサー

ミカエル・リンドクヴィスト

一般的なロボット芝刈り機には、掃除機と同様に、自律的かつ安全で効率的に動作するための多数のセンサーが装備されています。

• 芝刈りセンサー：これらのセンサーは、芝刈り機の下にある芝の存在を検知します。より高性能な芝刈り機に搭載されているセンサーは、刈っている芝の高さも検知できます。
• 雨センサー：ロボット芝刈り機は屋外での使用を想定して設計されていますが、不必要に雨風にさらすのは避けたいものです。また、芝が濡れている状態で刈ると、芝刈り機の詰まりや、芝が塊になって芝生を覆い尽くし、枯れてしまう可能性があります。雨センサーは、芝刈り作業中に雨が降り始めた場合、芝刈り機の作動を停止させたり、充電ベースに戻したりすることができます。
• 超音波センサー、赤外線センサー、バンプセンサー：ロボット芝刈り機はこれらのセンサーを組み合わせて障害物を検知します。バンプセンサーは最もシンプルなもので、芝刈り機が障害物に接触すると、センサーデータから最適な回避方法を指示します。超音波と赤外線センサーは、障害物に衝突する前に障害物を検知するため、障害物を完全に回避することができます。
• 境界線センサー：一部のロボット芝刈り機は、芝生の境界を示す境界線をユーザーが敷設する必要があります。芝刈り機の底面に搭載されたセンサーがこの電流を検知し、芝刈り機を境界線内に維持します。
• リフトセンサーとチルトセンサー：これらのセンサーは2つの役割を果たします。リフトセンサーは、芝刈り機が作動中に物体に引っかかったことを警告し、チルトセンサーは、芝刈り機が危険な角度で作動しているかどうかを検出します。また、芝刈り機が持ち上げられたことも検出するため、盗難防止装置として特に役立ちます。

境界線ワイヤー芝刈り機のナビゲーション方法

自動芝刈り

境界ワイヤーを使用するロボット芝刈り機では、充電ステーションにワイヤーを接続し、芝生の周囲にワイヤーをループ状に引き回します。ワイヤーは杭で地面に固定するか、地面のすぐ下に埋めます。芝刈り機に搭載されたセンサーがワイヤーに流れる電流を検知し、作動中はワイヤーを境界線内に維持します。

境界線ワイヤーの敷設は不可能ではありませんが、専門家に依頼するか、自分でワイヤーを地中に埋められる工具をレンタルすることを強くお勧めします。杭を使うと、ワイヤーが風雨や動物の被害にさらされるだけでなく、つまずく危険性もあります。

一部の境界線ワイヤー芝刈り機には GPS や携帯電話無線も装備されていますが、これはナビゲーション用ではなく、芝刈り機の位置を特定するために役立ちます。

境界線のない芝刈り機の仕組み

境界線ワイヤーのないロボット芝刈り機の中には、芝生センサーを使って庭の境界線を検知するものもありますが、ほとんどの機種はGPS技術を使って自分の位置を特定します。また、他のセンサーを使って周囲の状況を検知し、障害物を識別して、その周囲を芝刈りする方法を微調整します。ほとんどの場合、最初に敷地内を歩き回り、芝刈り機のモバイルアプリを使ってロボット芝刈り機に庭のレイアウトを「学習」させる必要があります。

エド・オズワルド/ファウンドリー

境界ワイヤフリー芝刈り機には通常、次の追加センサーが装備されています。

• 視覚センサー：境界線がないロボット芝刈り機は、何らかの方法で自機の位置を把握する必要があります。私が目にした最も一般的な技術は、芝刈り機の前面に取り付けられたカメラです。
• 高度な芝生センサー:すべてのロボット芝刈り機には何らかの芝生センサーが搭載されていますが、境界線のない芝刈り機ではさらに重要な役割を担っています。歩道や車道と芝生の間の変化を検知し、芝刈り機を適切な場所に維持します。
• 追加の無線:芝刈り機がナビゲーションに完全に自立している場合を除き (次のセクションで詳しく説明します)、境界ワイヤのない芝刈り機には、ベース ステーションまたはアンテナに接続する追加の無線が搭載されます。
• 人工知能：これが全てをまとめる特別なソースです。ほとんどの境界ワイヤーフリー芝刈り機は最初に庭を一周する必要がありますが、その後は搭載されたAIが自動で作業を行い、ロボット芝刈り機は庭のレイアウトが多少変更されても、時間の経過とともにより効率的に作業を進めていきます。

境界無線ロボット芝刈り機のナビゲーションタイプ

境界ワイヤーフリー芝刈り機のさまざまなタイプのナビゲーション方法を、次の 3 つのカテゴリにまとめました (これらの用語には業界標準の定義はなく、各タイプには長所と短所があります)。

• アンテナに依存します：芝刈り機が稼働するすべてのエリアから見通しの利く敷地内にアンテナを設置します。アンテナから見えない場所でも短時間は稼働できる場合がありますが、アンテナが主な位置情報源となります。芝刈り機の充電ステーションが、2つ目の基準点となる場合もあります。
• 芝刈り機依存型：このタイプのロボット芝刈り機は、アンテナに依存せず、自力で位置情報を取得し、充電ステーションも充電ステーションとして機能します。このカテゴリーの芝刈り機には、Wi-Fiの受信状態が悪い場合に備えて、標準装備またはオプションで携帯電話回線によるバックアップ機能が搭載されていることが多いです。
• ハイブリッド：このクラスの芝刈り機は、上記の両方の方法を組み合わせて、より正確な位置決めを行うか、バックアップとして機能します。地形の変化に富んだ複雑な庭や、空の大部分が遮られている庭などに最適な（そしておそらくより安価な）選択肢です。

ロボット芝刈り機ナビゲーションのブランド名

これらのカテゴリ名は仕様書には記載されていないため、実際の例として、さまざまなメーカーが付けているブランド名を以下に示します。

Husqvarna EPOS（エポス）：頭字語はExact Positioning Operating System（正確な位置特定オペレーティングシステム）の略で、この技術はアンテナ依存型と表現するのが最も適切です。アンテナは、芝刈り機の作業範囲が概ね見通し線内に収まる、敷地内の十分に高い位置に設置する必要があります。

これは、複雑な庭や屋上アンテナの設置が現実的でない場合には問題となる可能性がありますが、このシステムは長距離（ハスクバーナの発表​​によると最大500メートル）でも動作し、複数の芝刈り機を同時に稼働させることで衝突リスクを最小限に抑えることができます。この機能により、ハスクバーナの芝刈り機はゴルフコースなどの商業施設だけでなく、非常に広い住宅地でも人気を博しています。

ハスクバーナ

Worx Vision：Worxは芝刈り機に依存したアプローチを採用しました。その名の通り、Worx VisionはGPSに加え、境界線のない芝刈り機で、機体前面に搭載されたHDカメラによって走行経路を決定しています。さらに、搭載されたAIが撮影した映像を分析し、芝生の端を自動的に検知して障害物を回避します。

この技術を搭載したWorx芝刈り機をテストする機会はまだありませんが、メーカーによれば「箱から出して芝刈りができる」だけなので、実質的にセットアップは不要とのことです。

Mammotion：Mammotionは最近知ったばかりの新しいメーカーで、近いうちに彼らの芝刈り機をレビューしたいと思っています。これも芝刈り機に依存するシステムの一例です。WorxのVisionと同様に、Mammotionの芝刈り機は前面カメラとAIを使って庭を自動走行し、設定はほとんど不要です。

セグウェイ ナビモウ：セグウェイは、HシリーズとIシリーズのナビモウロボット芝刈り機でハイブリッド方式を採用しています。固定アンテナに加え、芝刈り機本体に補助GPSアンテナが搭載されています。両方のアンテナが同じGPS衛星を捕捉することで、精度が向上します。

この方法により、芝刈り機は固定GPSアンテナを一時的に見失っても走行を続けることができます。視覚センサーと搭載AIが障害物を回避し、時間の経過とともにより効率的に芝刈りを行うことができます。

境界線のないロボット芝刈り機の利点

エド・オズワルド/ファウンドリー

境界線不要の芝刈り機は、郊外や田舎の広大な土地に最も大きなメリットをもたらします。境界線配線は通常約2,600フィート（約700メートル）に制限されており、多くの基地局は1,000フィート（約300メートル）を超える配線に電力を供給できないためです。非常に広大な土地では、境界線不要のロボット芝刈り機を複数台設置する必要があるかもしれません。

庭のレイアウトを変更する場合、境界線のない芝刈り機であれば比較的簡単に再学習できます。AI搭載機なら自動学習も可能かもしれません。境界線のある芝刈り機の場合は、既存の境界線を引き抜いて再設置するか、境界線をループさせるのに長さが足りない場合は交換する必要があります。

私がテストした境界ワイヤーフリーの芝刈り機は、全体的に性能が優れており、特に障害物回避性能が優れています。最初に試したHusqvarna Automower 435X AWDは、障害物にぶつかってから迂回することで障害物を回避します。長年の使用による擦り傷からもその性能が伺えます。

境界線のないロボット芝刈り機の欠点

境界線ワイヤーフリーの芝刈り機は、境界線ワイヤー付きの芝刈り機よりも一般的にかなり高価です。価格を抑えるため、四輪駆動などの機能を省いているメーカーもあり、そのため、凹凸のある芝生や急な斜面には適していません。

このタイプの芝刈り機とそのアンテナはGPS衛星に依存しているため、南の空がはっきりと見える場所（北半球にお住まいの場合）が必要です。そのため、すべての庭で使用できるわけではありません。機器の故障、植物の成長、嵐によるアンテナの倒壊、あるいは激しい太陽嵐の活動などによりGPS信号が劣化または途絶した場合、境界ワイヤーフリーの芝刈り機は動作しなくなります。

境界線のないロボット芝刈り機はあなたにぴったりでしょうか?

境界線のないロボット芝刈り機は数年前から登場していますが、技術全体はまだ比較的新しいものです。いくつかの問題点を許容し、忍耐強く対応できるなら、きっと気に入るはずです。

上記の4つのプラットフォームは、出発点として最適です。より高価な四輪駆動モデルを選ばない限り、傾斜が緩やかで障害物が少ないシンプルな庭が最適です。

ただし、庭が複雑になるほど、従来型の境界線ワイヤー式モデルをお勧めするでしょう。ここで紹介する境界線ワイヤーなしの高価なモデルでも十分かもしれませんが、境界線ワイヤー式ロボット芝刈り機はもっと安価で入手できます。