| 研究課題/領域番号 |
19K06317
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
門田 充司 岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (80239714)
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| 研究分担者 |
難波 和彦 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (90263623)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 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 / 外界センシング / ロボット三原則 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
現在，農業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。ロボットの使命は，人間に代わって目的の作業を達成することであるが，人間に対する安全性はもちろんのこと，ロボット自身も自己防衛しながら，安全かつ効率の良い作業を実施しなければならない。そこで本研究では，アーム型ロボットを対象に，作業対象や人間，障害物などを含む周囲の情報（カラー画像，三次元距離情報など）を把握するための外界センシングシステムの開発とロボット制御を融合し，安全性と作業効率というトレードオフのバランスを考慮したロボットシステムの開発を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究は，センシングシステム，危険度の算出，ロボット制御の3要素から構成されるシステムにより，安全かつ効率的な農業ロボットシステムを実現することを最終目標としている。
三次元距離センサを用いて人体の検出実験を行った結果，人間の位置や移動速度，移動方向を良好に検出することができた。また，コンピュータシミュレーションによるロボット制御では，危険度の値に応じてロボットアームは速度を変化させた。実際のロボットアームを用いた制御実験を行った結果，人間の動きに応じたロボット制御が可能であることが確認された。さらに，作業効率を数値化することで，両者の関係を定量的に把握することが可能となった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
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。
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