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サクランボ(オウトウ)収穫ロボットの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17380154
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 農業情報工学
研究機関山形大学

研究代表者

赤瀬 章  山形大学, 農学部, 教授 (30007075)

研究分担者 藤浦 建史  大阪府立大学大学院, 生命環境科学研究科, 教授 (00026585)
今川 順一  奈良県農業総合センター, 果樹振興センター, 総括研究員 (70393402)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
13,150千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 1,050千円)
2007年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2006年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2005年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
キーワードトレリス栽培 / 三次元視覚センサ / 直角座標ロボット / 収穫ハンド / 果実収穫率 / 一本仕立て / 開閉式フィンガ / 低樹高 / 1本仕立て / 知能ロボティクス / 計測工学 / 農業工学 / 園芸学 / 省力化 / ロボット / オウトウ / 収穫 / 自動化 / 果樹
研究概要

トレリス栽培されたオウトウを対象にして,三次元視覚センサを取り付けた直角座標ロボットを試作した。収穫ハンドは開閉型,平行リンク型,リング型,カット型を試作した。果実とロボット間の距離は40cmが最も適していた。ほ場試験では,ハンドの位置が果梗からずれる場合があった。そのずれは最大約1cmであり,ハンドの位置決定成功率は57.2%であった。ハンドの位置決定が適正になされた時の各ハンドの果実収穫率は,開閉型と平行リンク型では80%以上であった。リング型ではその直径が果実直径に比して小さかったため0%であった。
1本仕立てのオウトウを対象とした収穫ロボットも試作して実験を行った。この栽培様式は側枝を整枝して主幹のみを並木状に栽培するものである。このロボットは,4自由度マニピュレータ,三次元視覚センサ,ハンド,コンピュータ,走行部などで構成した。三次元視覚センサの画像を処理して,果実や障害物の位置を認識し障害物を避けて果実収穫を行うようマニピュレータの軌道を決定した。ハンドは果実を吸着したあと,フィンガで果梗を把持して収穫するものとした。実験の結果,目的外果実をフィンガで把持することがあったため,フィンガの開口幅を小さくして実験を行った。開口幅を小さくすると目的外果実は損傷しなかった。
低樹高一本仕立ては,植栽5年目に10a当たり約500kg,7年目に10a当たり約800kgの収量を得ることができた。作業時間は盃状形と比べて,収穫は約3分の2,剪定は約4分の1に抑えられたが,摘芯は約3倍かかった。ポットを用いた加温栽培試験では,休眠覚醒直後(7.2℃以下の遭遇時間が1,400時間)に最低温度5℃から漸次昇温し,5月中旬収穫を目標とするのが効率的と考えられた。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Cherry-harvesting robot2008

    • 著者名/発表者名
      Kanae, Tanigaki, Tateshi, Fujiura, Akira, Akase, Junichi, Imagawa
    • 雑誌名

      Computers and Electronics in Agriculture 63

      ページ: 65-72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Junichi Imagawa, Cherry-harvesting robot2008

    • 著者名/発表者名
      Kanae Tanigaki, Tateshi Fujiura, Akira Akase
    • 雑誌名

      Computers and Electronics in Agriculture 63

      ページ: 65-72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cherry-harvesting robot2008

    • 著者名/発表者名
      Kanae Tanigaki, Tateshi Fujiura, Akira Akase, Junichi Imagawa
    • 雑誌名

      Computers and Electronics in Agriculture (IN PRESS)

      ページ: 8-8

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] トレリス栽培オウトウのロボット収穫2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木竜也・赤瀬章・長谷部慈康・藤浦建史・中上富紀子・今川順一
    • 雑誌名

      農業機械学会東北支部報 54

      ページ: 1-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Robotic harvesting of trellis-cultivated Cherries2007

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Suzuki, Akira Akase, Shigeyasu Hasebe, Tateshi Fujiura, Tokiko Nakaue, Junichi Imagawa
    • 雑誌名

      Tohoku Branch Report of The Japanese Society of Agricultural Machinery No.54

      ページ: 1-4

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] トレリス栽培オウトウのロボット収穫2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木竜也・赤瀬 章・長谷部慈康・藤浦建史・中上富紀子・今川順一
    • 雑誌名

      農業機械学会東北支部報 54

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] オウトウロボット収穫の基礎試験-ハンドの収穫動作-2006

    • 著者名/発表者名
      赤瀬章・藤浦建史・今川順一・谷垣奏恵・鈴木竜也
    • 雑誌名

      農業機械学会東北支部報 53

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Basic Experiments of Cherry Harvesting by a Robot-Harvesting Action of a Hand2006

    • 著者名/発表者名
      Akira Akase, Tateshi Fujiura, Junichi Imagawa, Hanae Tanigaki, Tatsuya Suzuki
    • 雑誌名

      Tohoku Branch Report of The Japanese Society of Agricultural Machinery No.53

      ページ: 3-6

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Cherry harvesting robot2006

    • 著者名/発表者名
      Kanae Tanigaki, Tateshi Fujiura, Akira Akase, Junichi Imagawa
    • 雑誌名

      3rd IFAC International Workshop on Bio-Robotics, Information, Technology and Intelligent Control for Bioproduction Systems

      ページ: 254-259

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] オウトウロボット収穫の基礎試験-ハンドの収穫動作-2006

    • 著者名/発表者名
      赤瀬 章, 藤浦建史, 今川順一, 谷垣奏恵, 鈴木竜也
    • 雑誌名

      農業機械学会東北支部報 53号

      ページ: 3-6

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] オウトウ収穫ロボットの収穫機構2005

    • 著者名/発表者名
      谷垣奏恵, 定廣和也, 藤浦建史, 西浦芳史, 今川順一
    • 雑誌名

      農業機械学会関西支部報 98号

      ページ: 42-43

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] オウトウ(サクランボ)収穫ロボットの研究2005

    • 著者名/発表者名
      谷垣奏恵, 定廣和也, 藤浦建史, 西浦芳史
    • 雑誌名

      ロボティクスメカトロニクス2005講演論文集 ROBOMEC-05

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] オウトウの低樹高一本仕立てによる早期成園化技術の開発2007

    • 著者名/発表者名
      今川順一・藤浦建史
    • 学会等名
      農業生産技術管理学会
    • 発表場所
      熊本県立大学環境共生学部
    • 年月日
      2007-11-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Development of Technique in Early2007

    • 著者名/発表者名
      Junichi Imagawa, Tateshi Fujiura
    • 学会等名
      Japanese Society of Agricultural Technology Management
    • 発表場所
      Kumamoto Prefecture Univ.
    • 年月日
      2007-11-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] オウトウの低樹高一本仕立てによる早期成園化技術の開発2007

    • 著者名/発表者名
      今川順一・藤浦建史
    • 学会等名
      農業生産技術管理学会
    • 発表場所
      熊本県立大学
    • 年月日
      2007-11-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] トレリス栽培オウトウのロボット収穫2007

    • 著者名/発表者名
      赤瀬章・藤浦建史・鈴木竜也・今川順一
    • 学会等名
      農業環境工学関連学会2007年合同大会
    • 発表場所
      東京農工大学農学部
    • 年月日
      2007-09-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Robotic harvesting of trellis-cultivated Cherries2007

    • 著者名/発表者名
      Akira Akase, Tateshi Fujiura, Tatsuya Suzuki, Junichi Imagawa
    • 学会等名
      Joint Conference on Environmental Engineering in Agriculture 2007
    • 発表場所
      Tokyo Univ. of Agriculture and Technology
    • 年月日
      2007-09-14
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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