| 研究課題/領域番号 |
19K06319
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 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
|
|---|
| 研究機関 | 愛媛大学 |
|---|
研究代表者 |
上加 裕子 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (00527103)
|
|---|
| 研究分担者 |
松井 正実 宇都宮大学, 農学部, 教授 (10603425)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
|
|---|
| キーワード | 電動農機 / 異常検知 / 自動化 / 負荷電流 / 農業機械 / 電気トラクタ / コンバイン / 消費電力 / 負荷変動 / 異常予測 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
農業機械のような特殊自動車に対しても厳しい排ガス規制が実施され，クリーンエネルギ化は必須である．また，農業従事者の高齢化や女性就農者の増加に伴い，農業機械の快適性・操作性向上が期待される．これら課題に対する技術として農業機械の電動化は有効である．
今後は，農業機械の自動化，ロボット化が加速し，機械が状況を検知し，トラブル予測・回避する技術開発も必要である．機械負荷とエネルギ消費には強い相関関係があることから，本研究は，農業機械の作業ユニットごとに電動化し，そのエネルギ消費データから機械負荷を予測する技術開発を進め，必要な制御パラメータを抽出し自動トラブル回避システムの構築を目指す．
|
| 研究成果の概要 |
本研究は，農業機械の自動トラブル回避システムを構築するため，各構成ユニットをそれぞれ独立モータで駆動することで，消費電力を直接計測できるようにした電動トラクタを開発した．
消費電力データの変化から走行負荷や作業負荷の変化を検知することができ，タイヤのスリップなどの過少負荷状態も消費電力データから予測できる可能性が確認できた．加えて，コンバインの風選別部の消費電力データを異常検知，変化点検知の解析手法により分析することで作業状態を把握できた．今後は，事故の予測検知や，各種電動農機の作業状態をモニタリングする技術としての展開を目指す．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電動化の特性を発揮し，モータ消費電力データから機械負荷異常領域への変化点を抽出し，外乱の多い農業機械の自動制御システムへ応用利用するためのアルゴリズムを構築しようとする点にある．また，コンバインのような複数の作業機能を有する農業機械に展開することで，作業精度が向上するとともに，対象作物多様化のニーズにも資するものと考えている．
電動農業機械については，国際会議などでも近年議論されるようにはなったが，実用化に至っているのは小型機械ばかりである．トラクタ・コンバインなどの主力農業機械の電動化に向けて，本研究成果は，効率的な動力分配可能な新しい機構や制御システムの創造に寄与するものとなる．
|
