Agricultural robot system to realize the three laws of robotics

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06317
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 41040:Agricultural environmental engineering and agricultural information engineering-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: Monta Mitsuji 岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (80239714)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 難波 和彦 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (90263623)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 農業ロボット / 安全性 / 作業効率 / センシングシステム / 危険度

Outline of Final Research Achievements

The final goal of this research is to realize a safe and efficient agricultural robot system by using a system consisting of three elements: a sensing system, a calculation of danger level, and robot control.
Experimental results of human body detection using a three-dimensional distance sensor showed that the robot was able to detect the human's position, moving speed, and direction of movement well. In the robot control by computer simulation, the robot arm changed its speed according to the value of the danger level. The results of the control experiment using the actual robot arm confirmed that the robot can be controlled according to human movements. Furthermore, quantifying the work efficiency made it possible to quantitatively understand the relationship between the two.

Free Research Field

農業工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

スマート農業の推進により無人車両やアーム型のロボット開発においては，作業性能や精度は高いレベルに達しているものが多いが，その安全性が普及へのハードルとなっている。農業は対象物，作業の複雑さや多様性から，製造業で見られるようなロボットだけによる無人の完全自動化は今後も行われず，人間とロボットが協調して作業を行うことが想定されるため，人間に対する安全性の担保が必須となる。本研究では，これまで研究されてきたロボット技術を更に発展させ，普及に結びつける技術を付加するところに学術的・社会的意義がある。