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Understanding the situation of agricultural vehicle falling accidents and developing wheel torque control for suppression of dynamic behavior

Research Project

Project/Area Number 17K08017
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Agricultural environmental engineering/Agricultural information engineering
Research InstitutionUtsunomiya University

Principal Investigator

Matsui Masami  宇都宮大学, 農学部, 教授 (10603425)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井上 英二  九州大学, 農学研究院, 教授 (00184739)
田村 孝浩  宇都宮大学, 農学部, 准教授 (20341729)
光岡 宗司  九州大学, 農学研究院, 助教 (60437770)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords農作業事故 / トラクタ / 転倒 / 挙動モデル / 地形再現 / 駆動トルク制御 / 事故調査 / コンバイン / 微地形測量 / 動的挙動 / 転倒事故 / 制御 / 農作業安全
Outline of Final Research Achievements

In this research, in order to prevent tractor accidents due to falling and overturn, dynamic analysis and the detailed survey. 1) The detailed terrain for dynamic analysis was reproduced by simple topographic survey and road surface roughness expressed by Fourier series, and the method was proposed. 2) The tractor behavior model (4 degrees of freedom; pitching / rolling/ up-down / forward-backward) was designed to reproduce the dynamic behavior in accident, and the mechanical conditions for safe driving were clarified. 3) It was developed a torque control system (TCS) that controls the wheel torque with PID control using tractor behavior model, and the system cancels the behavior to falling and overturn, and stabilizes the behavior. The results prevent falling and overturn accidents and contribute to the reduction of agricultural work accidents.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年,農作業死亡事故件数は年間約400件に上り,他産業に比べて死亡事故発生率も極めて高く,多くの尊い人命を失っており,農作業事故防止は,人命尊重および労働環境の改善と健全な農業発展の観点から極めて重要な課題である。本研究では,トラクタ事故調査データに基づいて,対策可能かつ有効な事故原因を抽出し,安全に利用するための機械条件を明らかにするとともに,挙動安定化を図るトルクコントロールシステムを開発して,農作業死亡事故件数の低減に寄与する。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] 走行中のトラクタ横転倒に関する研究ー旋回横転倒に関する考察ー2020

    • Author(s)
      青柳悠也,松井正実,福島崇志
    • Journal Title

      農業食料工学会誌

      Volume: 82 Pages: 39-46

    • NAID

      40022138428

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 乗用トラクタの事故調査結果を用いた事故要因分析とリスク評価手法の検討2019

    • Author(s)
      青柳悠也,松井正実,武田純一,棚橋拓也,三浦秦,福島崇志
    • Journal Title

      農業食料工学会誌

      Volume: 81巻2号 Pages: 93-103

    • NAID

      130008047233

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      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 大規模農業経営体における農作業安全対策の実態と特徴2018

    • Author(s)
      白髭祐未,田村孝浩,松井正実,守山拓弥
    • Journal Title

      農村計画学会誌

      Volume: 37巻 Pages: 196-201

    • NAID

      130007748682

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 斜面走行時の自脱コンバインの挙動に関する考察2018

    • Author(s)
      松井正実,三浦秦,青柳悠也,福島崇志
    • Journal Title

      農業食料工学会誌

      Volume: 80 Pages: 107-113

    • NAID

      130007988736

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      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 地形傾斜と路面粗さによるトラクタのピッチング角増加に関する考察2019

    • Author(s)
      青柳悠也,松井正実
    • Organizer
      農業食料工学会関東支部年次大会
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  • [Presentation] Driving Force Control for Suppression of Tractor’s Dynamic Pitching Angle2019

    • Author(s)
      Yuya AOYAGI, Masami MATSUI
    • Organizer
      CIGR2019
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  • [Presentation] 乗用トラクタの事故調査結果を用いた事故要因分析とリスク評価手法の検討2018

    • Author(s)
      棚橋拓也,松井正実,青柳悠也,武田純一,三浦秦,福島崇志
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      農業食料工学会関東支部年次大会
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  • [Presentation] 路面粗度測定装置の開発と性能評価2018

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      佐藤弘之,松井正実,青柳悠也,三浦秦
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      農業食料工学会関東支部
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  • [Presentation] 自脱コンバインの機動性に関する考察2018

    • Author(s)
      三浦秦,松井正実,青柳悠也
    • Organizer
      農業食料工学会関東支部
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  • [Presentation] VIBRATION ANALYSIS OF MOVING AGRICULTURAL MACHINES USING ROAD SURFACE CRITERIA2018

    • Author(s)
      Yuya AOYAGI, Masami MATSUI
    • Organizer
      The 9th International Symposium on Machinery and Mechatronics for Agriculture and Biosystems Engineering (ISMAB)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] コンバインの事故調査結果を用いた事故要因分析とリスク低減効果の検討2018

    • Author(s)
      棚橋拓也,青柳悠也,松井正実,武田純一,三浦秦,福島 崇志
    • Organizer
      農業食料工学会
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  • [Presentation] 農業経営体の事例に基づく農作業事故のリスク低減策2018

    • Author(s)
      白髭祐未,田村孝浩,松井正実,内川義行,守山拓弥
    • Organizer
      農業食料工学会
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  • [Presentation] 旋回中のトラクタにおける遠心力の転倒への影響2018

    • Author(s)
      青柳悠也,松井正実
    • Organizer
      農業食料工学会
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  • [Presentation] 自脱コンバインの転輪配置に関する考察 ‐転倒,振動,旋回性能による評価‐2018

    • Author(s)
      三浦秦,松井正実,青柳悠也
    • Organizer
      農業食料工学会
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  • [Presentation] 自脱コンバインの転倒防止と振動低減に関する考察2017

    • Author(s)
      三浦秦,松井正実,青柳悠也
    • Organizer
      農業食料工学会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] トラクタの脱輪横転倒に関する考察2017

    • Author(s)
      青柳悠也,松井正実,三浦秦
    • Organizer
      農業食料工学会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 基盤構造に着目した農作業事故の発生要因に関する考察-農業土木からのアプローチ―2017

    • Author(s)
      田村孝浩,内川義之,松井正実
    • Organizer
      農業食料工学会
    • Related Report
      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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