ウオータージェットによる無農薬・物理的精密除草システムの研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12460110
• 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): 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)
• Keywords: 無農薬除草 / 物理的除草法 / ウオータージェット / 雑草防除管理 / 精密農法

Research Abstract

現状の除草作業には解決すべき課題がある。本研究では、除草剤を使わない精密除草システムを提案し,環境に負荷を与えることなく雑草防除管理を行い以下に挙げるような目的を持って持続的生物生産に貢献しようとするものである。
(1)除草剤を使わない除草作業体系の提案
(2)雑草発生初期除草作業による早期雑草防除法の確立
(3)ウオータージェット高速ビーム水噴流を用いる雑草生長点破壊による雑草抑制・駆除装置の製作
(4)マニピュレータを用いた精密除草ロボットシステムの開発
本年度はまず数種のウオータージェットノズルを供して高圧ポンプによる切断実験を行いその特性を調べた。高圧水発生装置として3連プランジャーポンプを用いた。このポンプの最大圧力は40MPaである。噴射ノズルはストレートノズルを使用した。今回の実験ではリニアアクチュエータに切断台を固定し、直線的に一定の速度で移動させることで材料の切断を行ない、その際パラメータが切断能力に与える影響を調べた。なお、ウォータージェットの切断能力は切断した深さとして評価した。供試材料として厚さ10mmのスチレンボードを用いた。今回設定した4つのパラメータ(ノズル出口圧力・ノズル径・移動速度・ノズルと対象物との間隔)を検証した結果、切断能力に大きく影響を与えるのはノズル出口圧力とノズル径であることがわかった。予備試験としてバレイショ、カイワレ大根および雑草としてエノコログサを供し、切断試験を行い、ノズルロ径0.5mm、噴射圧力5Mpa以下で切断可能であった。