ロボットによるサトウキビ培養苗の自動成苗化システムの試作研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11556044
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 岡本 嗣男 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40031215)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 正肚 新潟大学, 農学部, 教授 (70293206) ; 海津 裕 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (70313070) ; 芋生 憲司 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (40184832) ; 田場 佑英 南西糖業株式会社, 徳之島事業本部, 次長(研究職)
• Keywords: サトウキビ / 培養苗 / 株分け / 移植 / ロボット / 画像処理

Research Abstract

本研究は、サトウキビの培養苗をロボットによって株分け、移植することを目的としている。通常の作物の場合,セルトレイのセルには1個体のみが存在するため,その機械による移植は容易であるが,培養苗はセルトレイに複数本密生して植えられている為,分離して1本ずつ移植するには人手に頼る他はない。昨年度は,セルトレイからの苗の取り出し,根部の切断,培養土の除去をロボットを用いて行った。本年度は,根の絡み合った苗を,1本ずつに分離する実験を行った。また,画像処理による生長度の測定を行った。その成果は以下の通りである。
1)分離用エンドエフェクタの開発:複数の密生した苗を1本ずつに分離するには,1本だけを掴む機構と,残りの苗を押さえておく機構が必要である。そこで,1本だけを掴む為に,吸着及び把持機構を備えたエンドエフェクターを開発した。また,残りの苗を押さえておくために,2個のベルトコンベアを対向して配置した。エンドエフェクターは6軸垂直多間接型ロボットに装着されており,最も少ない力で苗を分離できるように最適な軌道を描くことが可能になっている。また,吸着部の形状を,苗の形状に合わせて縦に細長くすることで,一度に1本の苗のみを吸着する事が出来る。エンドエフェクターとベルトコンベアは,協調してコントロールされ,苗の分離を確実にしている。成功率はモデル苗において80%,1本の分離に要する時間は約20秒であった。
2)画像処理による生長度の測定:苗の輪郭形状から,根,葉,茎,葉と茎の接合部(肥厚帯)等,特徴的な各部位の抽出を行った。輝度および輪郭の角度変化に注目することで高い精度で,苗の生長度を計測し,苗の選別を行うことが出来た。
研究成果は今後論文として発表する予定である。

Research Products

• [Publications] 海津 ほか: "サトウキビメリクロン株分けロボットの開発"農業機械学会第59回年次大会講演要旨. 393-394 (2000)
• [Publications] Kaizu et.al: "Automatic separation of micropropagated sugarcane seedlings"PROCEEDINGS OF THE XIV MEMORIAL CIGR WORLD CONGRESS 2000.. 597-602 (2000)
• [Publications] 海津 ほか: "サトウキビメリクロン株分けロボットシステムの開発"農業機械学会第60回年次大会講演要旨. (発表予定). (2001)