2017 Fiscal Year Research-status Report
分散圃場の多様な条件（生育，肥培管理など）に対応した農作業最適化システムの開発
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16K07961
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
鹿内 健志 琉球大学, 農学部, 准教授 (20264476)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平井 康丸 九州大学, 農学研究院, 准教授 (10432949)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | サトウキビ / 農作業情報 / GPS / 地理情報システム / 農作業効率 / 収穫機 / 農作業モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分散する農地を集積した農家の農作業計画立案を支援する農作業最適化システムを開発するため，収穫機と搬出機などの連携作業を必要とする機械の動きを詳細に調査した。GPSによる走行軌跡を記録し，サトウキビ収穫機と搬出機の両機の連携する作業内容の分析を行った。大・中型収穫機は搬出機が収穫機と伴走する形態の収穫作業方式で搬出機が満杯になった際に作業は中断する。一方，小型収穫機では機体後部に搭載した網袋に収穫茎を積み込み網袋が満杯になれば，圃場内に網袋を置いて新しい網袋を受けとる収穫作業方式で，搬出機から新しい網袋の補給が遅れると作業が中断する。すなわち，大・中型収穫機と小型収穫機では，連携作業のパターンが異なる。GPSデータをGISで解析することで，収穫機と搬出機の軌跡や相対位置の変化を解析し，機械タイプ別に収穫機と搬出機の軌跡や相対位置の情報のみでそれぞれの機械の作業内容を推定することができ，正確な作業性能を測定することができた。収穫作業シミュレーションについては単に収穫機の作業性能だけでは正確な予測ができず、正確な予測のためには収穫機と搬出機の圃場内の動きを連携作業として考慮する必要がある。収穫機と搬出機の圃場内の動きを連携作業としてモデルを構築し収穫作業のシミュレーションを各圃場毎に行い，収穫作業時間を算出し，作業時間の予測が可能であることを検証した。また，この連携作業モデルを活用することで，圃場条件に応じた最適な機械作業方法が提案できることを確認した。また，沖縄県における小型機械収穫体系構築の基礎データとして，超小型サトウキビ収穫機（36ｋW）の作業性能を，操縦キャビンから撮影した作業走行中の画像データを処理することで，正確に計測する手法を確立し，作業性能を調査した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
サトウキビ収穫作業の連携作業時の収穫機と搬出機の連携作業モデルの構築ができ，圃場形状，収穫量，機械性能等をパラメータとし，面積や形状が異なる圃場や作業方法の違いにより作業効率がどの程度変化するかをシミュレーションすることが可能となり，また，操縦キャビンから撮影した圃場画像に関する解析については，作業内容の分類に活用する方法を確立しており，当初の計画通り進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り，平成29年度の成果を発展し，多様な圃場条件に対応した農作業最適化モデルを構築し，複数の農作業機が連携する際の作業を最適化可能なシステムを開発する。すなわち，超小型サトウキビ収穫機（36ｋW）の操縦キャビンから撮影した画像データの画像解析をさらに進め，沖縄県における小型機械収穫機の作業性能に関する基礎データの集積をすすめる。さらに，これらの結果を用いて，小型サトウキビ収穫機と搬出機の連携作業モデルを改善するともに，モデルに用いるパラメータの決定方法の高度化を図る。また，モデルを用いた収穫作業シミュレーションの検証を行い精度向上を行う。さらにシミュレーションを活用しながら農作業方法の最適化に関する検証を行い，国産小型機械によるサトウキビのダウンサイズ収穫機作業体系の構築を行う。研究成果については学会等で発表する。
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| Causes of Carryover |
当初計画より，実験装置の費用が増加し，論文発表のための英文校正費用が発生した。しかし，シミュレーションの計算が順調に進んだため計算補助のための謝金の発生がなかった。それらの，差し引きで若干の残額が生じ次年度使用額となった。次年度に，旅費として使用予定。
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