先駆的有機稲作方法を実現する自律移動型田面改質ロボットの研究

• 研究課題/領域番号: 24656166
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 山田 泰弘 福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40220412)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: ロボット / 農業用ロボット / 自律移動 / 抑草 / 除草

研究成果の概要

代掻き後に特定の力学的負荷を田面に与え，芽生え期の雑草の生長を阻害し，無農薬で雑草を排除できる先駆的有機稲作方法の機械化・自律化の実現を目的とし，田面改質ロボットを試作した．田面改質による雑草生長の抑制効果を水田で実証し，その萌芽的基盤技術を確立した．田面改質ロボットは，LRFで障害物検出して条間を自律移動する小型構成であり，照明は不要なので夜間も条間および稲間の抑草作業を自律的に行える．超音波センサで水面検出してLRFを位置制御し，傾角センサを使ってLRFのセンシング方向を水面に水平に維持して，水位変化する凹凸不整田面で自律移動と田面加圧用抑草アームの制御を安定化して効果的抑草を実現した．

研究成果

• [雑誌論文] Development of a Weed Suppression Robot for Rice Cultivation: Weed Suppression and Posture Control (2014)
  • 著者名/発表者名: S.Nakai, Y.Yamada
  • 雑誌名: International Science Index Vol:8, No:12, Part V, Proceedings of the XIIth International Conference on Automation and Mechatronics (ICAM2014), Sydney, AUSTRALIA 巻: 8 ページ: 531-535
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mechanical Weeding Using a Paddy Field Mobile Robot for Paddy Quality Improvement (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Yamada, K.Iwakabe, G.Liu, T.Uejima
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science, Advances in Autonomous Robotics 14th Annual Conference, TAROS 2013, Oxford, UK, August 28-30, 2013 巻: 8069
  • 査読あり
• [学会発表] 稲作における抑草ロボットの開発－抑草用ロボットハンドの制御と抑草効果－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 仲井 翔平, 山田 泰弘
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会’１４ （ROBOMEC2014）
  • 発表場所: 富山市総合体育館
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-29
• [学会発表] 稲作における除草ロボットの開発－遠隔地からの害草検知と遠隔操作のシステム構成－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 國井 大輔, 山田 泰弘
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会’１４ （ROBOMEC2014）
  • 発表場所: 富山市総合体育館
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-29
• [学会発表] Development of a Paddy Field Mobile Robot for the Purpose of Paddy Quality Improvement
  • 著者名/発表者名: K.Iwakabe, G.Liu, Y.Yamada, T.Uejima
  • 学会等名: Proc. of the SICE Annual Conference 2013 (SICE2013), Nagoya, Japan
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Autonomous Navigation of a Paddy Field Robot Using Image Sensor and Hybrid Control
  • 著者名/発表者名: M.Nakayama, Y.Yamada, T.Uejima
  • 学会等名: Proc. of the SICE Annual Conference 2013 (SICE2013), Nagoya, Japan
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Design and Implementation of a Paddy Field Mobile Robot for the Purpose of Paddy Quality Improvement
  • 著者名/発表者名: K.Iwakabe, D.Kunii, S.Nakai, Y.Yamada, T.Uejima
  • 学会等名: Proc. of 2013 Int. Symp. on Advanced Mechanical Engineering and Power Engineering (ISAMPE2013), Fukui, Japan
  • 発表場所: Fukui, Japan
• [学会発表] Hybrid Control System of a Paddy Field Mobile Robot
  • 著者名/発表者名: M.Nakayama, Y.Yamada, T.Uejima
  • 学会等名: Proc. of 2013 Int. Symp. on Advanced Mechanical Engineering and Power Engineering (ISAMPE2013), Fukui, Japan
  • 発表場所: Fukui, Japan
• [学会発表] 水田管理の自動化・省力化を目的とする水田調査ロボットの開発
  • 著者名/発表者名: 岩壁佳祐，山本達郎，LIU Chunhui，安藤大樹，山田泰弘
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'12
  • 発表場所: 浜松市
• [学会発表] アイガモ農法用ロボットの開発－水田における自律移動の安定化－
  • 著者名/発表者名: 河内洋介，清水幹也，安藤大樹，山田泰弘
  • 学会等名: 日本機械学会2012年度年次大会
  • 発表場所: 金沢市
• [学会発表] 田面改質を目的とする水田移動ロボットの開発（水田環境シミュレータによる設計）
  • 著者名/発表者名: 岩壁佳祐，山本達郎，中山真徳，LIU Chunhui，安藤大樹，山田泰弘
  • 学会等名: 日本設計工学会2012年度秋季大会研究発表講演会
  • 発表場所: 富山市