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ブドウ収穫・管理用ロボットの開発に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 02556033
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 農業機械
研究機関岡山大学

研究代表者

芝野 保徳  岡山大学, 農学部, 教授 (00033332)

研究分担者 門田 充司  岡山大学, 農学部, 助手 (80239714)
近藤 直  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (20183353)
毛利 建太郎  岡山大学, 農学部, 教授 (20081531)
伏見 吉正  岡山大学, 農学部, 助手 (90199274)
研究期間 (年度) 1990 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
1992年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1991年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1990年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワード農業用ロボット / 果実収穫 / 極座標マニピュレータ / 最適波長帯域 / ビジュアルフィードバック / CP制御 / 摘粒・整房作業 / ブドウ / 滴粒・整房作業 / 極座標マニピュレ-タ / ビジュアルフィ-ドバック
研究概要

棚栽培されているブドウの管理・収穫用ロボットの開発を目的とし,まず対象物の3次元位置,摩擦抵抗,切断抵抗等の基礎的物理特性を測定した上で,5自由度極座標型マニピュレータおよび把持,切断,押出の3つの機能を有する収穫用ハンドを試作した。さらに,その収穫用ハンドをマニピュレータ先端に装着し,収穫実験を行った。その結果,ブドウの果房はほぼ水平面上に存在するため,5自由度マニピュレータをCP制御することにより,ほぼ良好に接近可能であり,果房でなく穂軸をフィンガにより把持し,切断する方法で収穫可能であった。次に,視覚センサを開発するため,まずブドウ各部位の分光反射特性を測定し,識別に適した波長の選定を行った。その結果を基にして,識別実験,位置検出実験,さらにマニピュレータおよび収穫用ハンドを用いた収穫基礎実験を行った。その結果,各部位の特徴的な吸収帯に透過率を有する干渉フィルタを用いることにより,異なる色を呈する部位同士はもちろんのこと,同系統の色を呈する部位同士の識別も可能であった。また,視点の移動による位置検出方法を用いた穂軸,果房の検出精度も,収穫作業に対しては,ほぼ満足できるものであった。これに加えて,本ロボットに汎用性をもたせ,ロボットによるブドウ生産システムの効率化を計るため,ハンド部の交換によって作業が可能と考えられる整房,摘粒用ハンドを試作した。そのハンドを用いて基礎実験を行った結果,ほぼ良好な整房,摘粒作業が可能であり,本作業のロボット化の可能性を確認できた。さらには,前述した視覚部および収穫用ハンドを装着したマニピュレータを走行部に搭載し,岡山大学附属農場において,収穫実験を行った。その結果,栽培様式が整っていれば,ほぼ収穫可能であった。今後の課題として,摘粒・整房ハンドの圃場における有効性の確認および走行部の自律走行等が残された。

報告書

(4件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] 芝野 保徳: "視点の移動による位置検出方法を用いたブドウ収穫ロボット" 農業機械学会関西支部報. 70. 139-140 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KONDO N.: "Study on Grape Harvesting Robot" IFAC/ISHS 1st Warkshop Mathematical and Control Applications in Agri and Hort.243-246 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 近藤 直: "果実収穫・管理用ロボット" 日本ロボット学会ビデオ特集号. 10. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KONDO N.: "Agricultural Robots(2)-Manipulators and Fruit Harvesting Hands-" ASAE Paper No.923518. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] MONTA M.: "Agricultural Robots(3)-Grape Bunch Thinning Hand-" ASAE Paper No.923519. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 近藤 直: "ブドウ管理・収穫用ロボット開発のための基礎的研究(第1報)" 農業機械学会誌.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] SHIBANO Y.: "Grape Harvesting Robot by Using Visual Feedback" Journal of Kansai Branch of JSAM. 70. 139-140 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KONDO N.: "Study on Grape Harvesting Robot" IFAC/ISHS 1st Workshop Mathematical and Control Applications in Agriculture and Horticulture. 243-246 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KONDO N.: "Robots to work in Orchard" Journal of the Robotics Society of Japan(Video). 10. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KONDO N.: "AGRICULTURAL ROBOTS (2) -Manipulators and Fruits Harvesting Hands-" ASAE Paper. No.923518. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] MONTA M.: "AGRICULTURAL ROBOTS (3) -Grape Bunch Thinning Hand-" ASAE Paper. No.923519. (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KONDO N.: "Basic Studies on Robot to Work in Vineyard (Part 1) -Manipulator and Harvesting Hand-" Journal of JSAM.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] KONDO N.: "Basic Studies on Robot to Work in Vineyard (Part 2) -Discriminating, Position Detecting and Harvesting Experiments by Using Visual Sensor-" Journal of JSAM.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] MONTA M.: "Basic Studies on Robot to Work in Vineyard (Part 3) -Measurement of Physical Properties for Robotization and Manufacture of Berry Thinning Hand-" Journal of JSAM.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 芝野 保徳: "視点の移動による位置検出方法を用いたブドウ収穫ロボット" 農業機械学会関西支部報. 70. 139-140 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] KONDO N.: "Study on Grape Harvesting Robot" IFAC/ISHS 1st Workshop Mathematical and Control Applications in Agri.and Hort.243-246 (1991)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] KONDO N.: "Agricultural Robots(2)-Manipalators and Fruit Harvesting Hands-" ASAE Paper No.923518. (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] MONTA M.: "Agricultural Robots(3)-Grape Buach Thinning Hand-" ASAE Paper No.923519. (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 近藤 直: "果実収穫・管理用ロボット" 日本ロボット学会ビデオ特集号. 10. (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 芝野 保徳: "視点の移動による位置検出方法を用いたブドウ収穫ロボット" 農業機械学会関西支部報. 70号. 139-140 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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