Hierarchical Cordinated Control of Multiple Robots for Smart/Autonomous Agriculture and Proof of Concept

• Project/Area Number: 24K00906
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21040:Control and system engineering-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 畑中 健志 東京工業大学, 工学院, 教授 (10452012)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宇都 有昭 東京工業大学, 超スマート社会卓越教育院, 研究員 (90345356)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000); Fiscal Year 2026: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2025: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2024: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
• Keywords: 階層型制御 / 協調制御 / マルチロボットシステム / モデル予測制御 / スマート農業

Outline of Research at the Start

農業就業者の減少と高齢化，円安等による昨今の食料価格の高騰を受けて，農業のスマート化・自律化は喫緊の社会課題となっている．我が国における農業のスマート化を阻む障壁である小規模農地の地理的分散を考慮するため，単一農地における複数ロボットの運用のみならず，各農地へのロボット最適割り当て，最適電池管理までを統合する階層型の制御手法を新規に提案する．また，環境不確かさの大きい農地での運用可能性を確認するため，実農地を含む複数の実験フィールドにおいて提案法を実装し，理想化されたシミュレーションやラボ実験では確認しえない真の有効性検証を実施する．