2020 Fiscal Year Annual Research Report
土と剛体の相互作用を考慮した制御技術の構築と農業分野への応用展開
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16H02352
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
千田 有一 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (00345753)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉野 正人 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (00324228)
飯塚 浩二郎 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (10453672)
種村 昌也 信州大学, 学術研究院工学系, 助教 (10846885)
西村 秀和 慶應義塾大学, システムデザイン・マネジメント研究科(日吉), 教授 (70228229)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 制御工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２０２０年度では，「(課題４) 土の作用を活用した経路追従制御系の設計方法の確立」および「 (課題５) 自動収穫装置プロトタイプ試験装置を用いた圃場実験による検証」に取り組んだ．（課題４）については，実際のホウレンソウ自動収穫装置を模擬した実験装置を活用し，土中を進行させる根切り刃の設定経路の違いによって発生する土からの反力を計測し，収穫時の経路追従性能について考察した．すなわち，２０１９年度までに見出した土からの反力を受けにくい経路生成方法を用いた場合と従前の経路を用いた場合の実験結果を比較することで，提案経路の有効性を確認した．一方，（課題５）については，ホウレンソウ自動収穫装置を圃場で用いた時に発生するピッチ角揺動に注目し，その低減化による収穫性能向上可能性について検討した．まず，根切り刃を土中進行させた場合に発生するピッチ角揺動の大きさを計測して検証した．さらに，その揺動を抑えるための生成経路の補正方法およびその経路への追従制御について検討を行った．その結果，ピッチ角揺動の大きさを検出し，適切に経路変更することが効果的であることを確認した．しかしながら，その効果が限定的であったことから，さらにその原因を調査したところ，経路追従制御のためのフィードバック制御器の高精度化が必要であることを確認した．そこで，H∞制御理論を応用して高精度化を図り，制御装置を用いてその効果を検証した．その結果，ピッチ角揺動を抑制させ，より精度良く追従制御が可能であることを検証した．以上の結果については，自動制御連合講演会等で研究発表を行ったほか，10th IFAC Symposium on Robust Control Designに論文投稿し，採択に至っている．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(20 results)
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[Presentation] Development of an automatic lettuce harvester2020
Author(s)
Yuichi Chida, Yutaka Okamiya, Masayoshi Tamura, Yoshimasa Takahashi, Takumi Usui, Tatsuya Yoshimura, Tadao Fushiki, Takayuki Nakai ,Yoshinori Narisawa, Tomoyuki Usami, Takeshi Nishizawa, Kanemi Hirata, Eiji Netsu, Kazuhiko Uehara
Organizer
the 15th International Conference on Motion and Vibration Control
Int'l Joint Research
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