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吊り下げ移動型トマト栽培施設におけるロボット作業システムの確立

研究課題

研究課題/領域番号 14360151
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 農業機械学
研究機関大阪府立大学

研究代表者

藤浦 建史  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (00026585)

研究分担者 土肥 誠  島根大学, 生物資源科学部, 助教授 (60284022)
西浦 芳史  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 助教授 (80221472)
池田 英男  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 教授 (00081547)
和田 光生  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 助手 (10244667)
研究期間 (年度) 2002 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
2005年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2004年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2003年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2002年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワードロボット / 省力化 / トマト / 収穫 / 誘引 / 摘葉 / 農作業 / トマト収穫 / 自動化 / 三次元認識 / 三次元画像 / 分光反射特性 / レーザ / 反射分光特性
研究概要

この研究は,吊り下げ移動型トマト栽培施設における作業をロボットにより行う作業システムを確立することを目的としている。トマト生産作業には様々な作業があるが,これらのうち,本研究では,果実収穫,誘引,摘葉について検討した。吊り下げ移動型栽培施設では,トマトは栽培ベッドとともに施設内を移動する。このため,ロボットは定置式とした。
実験のために試作したロボットは,マニピュレータ,三次元視覚センサ,エンドエフェクタ,パソコン等で構成した。三次元視覚センサは,近赤外と赤色の2つの波長のレーザビームを重ね合わせて走査するものとした。そして三次元視覚センサの走査により,距離画像,近赤外受光電圧画像,赤色光受光電圧画像の3つの画像をコンピュータに入力した。各画像の画素数は50000画素である。これらの画像を処理することにより,果実,茎,葉,支柱等の位置を認識した。ミニトマト収穫,誘引,摘葉の基礎的実験を行った。ミニトマトは,萼を付けたまま収穫する必要がある。このため収穫用工ンドエフェクタは,半円状の部品で小果梗を引いて離層で離脱させて収穫する構造とした。実験の結果,このエンドエフェクタにより,ほとんどの果実は萼をつけたまま収穫できることを確認した。誘引作業には,プラスチック製の弾性リングで主茎を支柱に結束するエンドエフェクタを用いて行った。エンドエフェクタによってリングをC字型に拡張し,C字の内側に主茎と支柱が来るように位置決めし,拡張を止めることで弾性によって主茎と支柱を結束した。この方式で結束して誘引することが可能であった。摘葉は,フィンガで葉柄を把持した状態でエンドエフェクタを回転させることによって行い,葉柄を折ることで摘葉できることを確認した。

報告書

(5件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2006 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (5件) 図書 (3件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Multifunctional Robot for Tomato Production2004

    • 著者名/発表者名
      FUJIURA.T, et al.
    • 雑誌名

      Int.Symp.Machinery and Mechatronics for Agriculture and Bio-systems Engineering s1

      ページ: 125-128

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multifunctional Robot for Tomato Production2004

    • 著者名/発表者名
      FUJIURA T., et al.
    • 雑誌名

      Int.Symp.Machinery and Mechatronics for Agriculture and Bio-systems Engineering s-1

      ページ: 125-128

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Multifunctional Robot for Tomato Production2004

    • 著者名/発表者名
      FUJIURA.T, OTOMUNE T, RIN, ISHIDA T, NISHIURA, IKEDA H
    • 雑誌名

      Int.Symp.Machinery and Mechatronics for Agriculture and Bio-systems Engineering s1

      ページ: 125-128

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 3-D Vision System of Tomato Production Robot2003

    • 著者名/発表者名
      Gotou K., e t al.
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics AIM2003

      ページ: 1210-1215

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 3-D Vision System of Tomato Production Robot2003

    • 著者名/発表者名
      Gotou K., et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics AIM2003

      ページ: 1210-1215

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 農業ロボット-機構と事例-2006

    • 著者名/発表者名
      近藤 直, ほか
    • 総ページ数
      233
    • 出版者
      コロナ社
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Agricultural Robot, Mechanism and Case Example2006

    • 著者名/発表者名
      Kondo N., et al.
    • 総ページ数
      233
    • 出版者
      CORONA PUBLISHING CO., LTD.
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] 農業ロボット-機構と事例-,うち,48〜49ページの「トマト・ミニトマトの収穫」2006

    • 著者名/発表者名
      近藤 直, 藤浦建史, ほか
    • 総ページ数
      233
    • 出版者
      コロナ社
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [文献書誌] Gotou K., Fujiura T., Nishiura Y., Ikeda H: "3-D Vision System of Tomato Production Robot"Proceedings of IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics. AIM2003. 1210-1215 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 五嶋貴美子, 藤浦建史, 外: "吊下げ移動型トマト栽培施設におけるロボット作業システムの研究(1) ロボットシステムの基本構成"農業生産技術管理学会誌. 9巻・別冊1. 29-30 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 五嶋貴美子, 藤浦建史, 外: "吊下げ移動型トマト栽培施設におけるロボット作業システムの研究(2) 視覚認識基礎実験"農業生産技術管理学会誌. 9巻・別冊1. 31-32 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kimiko Gotou, Tateshi Fujiura, et al.: "3-D Vision System of Tomato Production Robot"Proceedings IEEE/ASME International Conf. Adv. Mechatronics. (発表予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 藤浦建史, 永井小百合, 外: "吊り下げ移動型トマト栽培施設におけるロボット化"農業機械学会関西支部報. 94号(予定). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2021-09-27  

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