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農用車両転倒事故状況の把握と転倒防止のための車輪トルクコントロールシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K08017
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 農業環境・情報工学
研究機関宇都宮大学

研究代表者

松井 正実  宇都宮大学, 農学部, 教授 (10603425)

研究分担者 井上 英二  九州大学, 農学研究院, 教授 (00184739)
田村 孝浩  宇都宮大学, 農学部, 准教授 (20341729)
光岡 宗司  九州大学, 農学研究院, 助教 (60437770)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード農作業事故 / トラクタ / 転倒 / 挙動モデル / 地形再現 / 駆動トルク制御 / 事故調査 / コンバイン / 微地形測量 / 動的挙動 / 転倒事故 / 制御 / 農作業安全
研究成果の概要

本研究では,転倒によるトラクタ死亡事故防止のため,事故調査と力学解析によって,1)簡易な測量とフーリエ級数で表現した路面粗さによって詳細な走行地形を再現し,その手法を提案した,2)トラクタ挙動モデル(ピッチング・ローリング,上下・前後の4自由度)を立案し事故時の動的挙動を再現するとともに,安全走行のための機械条件を明らかにした,3)トラクタ挙動モデルによる駆動トルクをPID制御でコントロールし,転倒につながる挙動をキャンセルして,挙動安定化を図るトルクコントロールシステム(TCS)を開発したことにより,転倒事故防止を図り,農作業事故の低減に寄与する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年,農作業死亡事故件数は年間約400件に上り,他産業に比べて死亡事故発生率も極めて高く,多くの尊い人命を失っており,農作業事故防止は,人命尊重および労働環境の改善と健全な農業発展の観点から極めて重要な課題である。本研究では,トラクタ事故調査データに基づいて,対策可能かつ有効な事故原因を抽出し,安全に利用するための機械条件を明らかにするとともに,挙動安定化を図るトルクコントロールシステムを開発して,農作業死亡事故件数の低減に寄与する。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 走行中のトラクタ横転倒に関する研究ー旋回横転倒に関する考察ー2020

    • 著者名/発表者名
      青柳悠也,松井正実,福島崇志
    • 雑誌名

      農業食料工学会誌

      巻: 82 ページ: 39-46

    • NAID

      40022138428

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 乗用トラクタの事故調査結果を用いた事故要因分析とリスク評価手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      青柳悠也,松井正実,武田純一,棚橋拓也,三浦秦,福島崇志
    • 雑誌名

      農業食料工学会誌

      巻: 81巻2号 ページ: 93-103

    • NAID

      130008047233

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 大規模農業経営体における農作業安全対策の実態と特徴2018

    • 著者名/発表者名
      白髭祐未,田村孝浩,松井正実,守山拓弥
    • 雑誌名

      農村計画学会誌

      巻: 37巻 ページ: 196-201

    • NAID

      130007748682

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 斜面走行時の自脱コンバインの挙動に関する考察2018

    • 著者名/発表者名
      松井正実,三浦秦,青柳悠也,福島崇志
    • 雑誌名

      農業食料工学会誌

      巻: 80 ページ: 107-113

    • NAID

      130007988736

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 地形傾斜と路面粗さによるトラクタのピッチング角増加に関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      青柳悠也,松井正実
    • 学会等名
      農業食料工学会関東支部年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Driving Force Control for Suppression of Tractor’s Dynamic Pitching Angle2019

    • 著者名/発表者名
      Yuya AOYAGI, Masami MATSUI
    • 学会等名
      CIGR2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 乗用トラクタの事故調査結果を用いた事故要因分析とリスク評価手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      棚橋拓也,松井正実,青柳悠也,武田純一,三浦秦,福島崇志
    • 学会等名
      農業食料工学会関東支部年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 路面粗度測定装置の開発と性能評価2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤弘之,松井正実,青柳悠也,三浦秦
    • 学会等名
      農業食料工学会関東支部
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 自脱コンバインの機動性に関する考察2018

    • 著者名/発表者名
      三浦秦,松井正実,青柳悠也
    • 学会等名
      農業食料工学会関東支部
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] VIBRATION ANALYSIS OF MOVING AGRICULTURAL MACHINES USING ROAD SURFACE CRITERIA2018

    • 著者名/発表者名
      Yuya AOYAGI, Masami MATSUI
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Machinery and Mechatronics for Agriculture and Biosystems Engineering (ISMAB)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コンバインの事故調査結果を用いた事故要因分析とリスク低減効果の検討2018

    • 著者名/発表者名
      棚橋拓也,青柳悠也,松井正実,武田純一,三浦秦,福島 崇志
    • 学会等名
      農業食料工学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 農業経営体の事例に基づく農作業事故のリスク低減策2018

    • 著者名/発表者名
      白髭祐未,田村孝浩,松井正実,内川義行,守山拓弥
    • 学会等名
      農業食料工学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 旋回中のトラクタにおける遠心力の転倒への影響2018

    • 著者名/発表者名
      青柳悠也,松井正実
    • 学会等名
      農業食料工学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 自脱コンバインの転輪配置に関する考察 ‐転倒,振動,旋回性能による評価‐2018

    • 著者名/発表者名
      三浦秦,松井正実,青柳悠也
    • 学会等名
      農業食料工学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 自脱コンバインの転倒防止と振動低減に関する考察2017

    • 著者名/発表者名
      三浦秦,松井正実,青柳悠也
    • 学会等名
      農業食料工学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] トラクタの脱輪横転倒に関する考察2017

    • 著者名/発表者名
      青柳悠也,松井正実,三浦秦
    • 学会等名
      農業食料工学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 基盤構造に着目した農作業事故の発生要因に関する考察-農業土木からのアプローチ―2017

    • 著者名/発表者名
      田村孝浩,内川義之,松井正実
    • 学会等名
      農業食料工学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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