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農産物の動特性による品質判定システムの人工知能化と標準化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 60860025
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 農業機械
研究機関京都大学

研究代表者

池田 善郎  京都大学, 農学部, 助教授 (50026465)

研究分担者 後藤 清和  京都大学, 農学部, 助手 (60026581)
研究期間 (年度) 1985 – 1987
研究課題ステータス 完了 (1987年度)
配分額 *注記
11,600千円 (直接経費: 11,600千円)
1987年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1986年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1985年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
キーワード農産物品質 / 非破壊検査 / 線形予測モデル / 最大エントロピー法 / カルマンフイルター / 判別分析 / 形状記憶合金 / メカニカルグリッパー / 周波数応答関数 / 線形システム / ARMAモデル / ARモデル / 平均応答法 / 農業用ロボット / 人工触覚 / ARMA法 / 不規則加振 / 農業用ロボットハンド
研究概要

農産物が機械的外力を受けた際に示す動的応答特性によって貯蔵中の品質変化の定量判定を行なうために, まず全姿農産物を非破壊状態で不規則外力にて加振する装置を試作した. この装置はコンピュータにて制御されており計測及びデータ処理の全自動化が可能である. また, 農産物の動的特性を記述するモデルとして時系列解析で用いられている線形予測モデルを採用した. 即ち, 自己回帰モデル(AR(10)モデル)及び自己回帰移動平均モデル(ARMA(4, 3)モデル)を採用し, 特性のパラメータ表現を試みた. ARモデルパラメータ即ち予測係数はBurgの最大エントロピー(MEM)により, またARMAモデルパラメータはカルマンフィルタを応用した逐次最小2乗法(Rocursve Least Square Methoa, RLS法)によって推定した. その結果, ARMAモデルの方がARモデルよりも少ないパラメータでFFT法によって推定した農産物の周波数応答関数をよく近似することが判明した. また, これらの方法で推定した平測係数が農産物の動特性を定量的に表現していると考えられるが, 1個の農産物について多くのパラメータが得られ品質との直感的な対応をとる事が困難である. そこで多変量解析で使われているマハラノビスの汎距離により貯蔵中の品質の変化の判別分析を試み, 良好な結果を得たがこの場合〓〓同体間の変動も含めて判別している可能性があり, 計測制御装置の改良の必要性が感じられた. このマハラノビスの汎距離の経時変化は, また品質変化の定量的指標となる可能性が見出された. 即ち貯蔵期間の増加とともに増加する傾向があり, かつ貯蔵条件が悪いと増加の割合が大きいことが判明した.
形状記憶合金を駆動装置とする農産物ハンドリング用リッパーを試作して, 基礎的な動特性実験を行った結果, 把握力充分であるが応答速度はあまり高くなかった.

報告書

(3件)
  • 1987 研究成果報告書概要
  • 1986 実績報告書
  • 1985 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] Yoshio Ikeda: Memoirs of the College of Agricultre,Kyoto University. 129. 48-54 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshio Ikeda: Proceedings of International Symposium on Agricultural Mechanization and International Cooperation. 196-201 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山下律也,池田善郎: 農業機械学会関西支部報. 62. 117-118 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 池田 善郎: 農業機械学会誌.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshio Ikeda: Proceedings of International Symposium on High Technologyin Protected Cultivation. (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshi Ikeda: "On the Nondestructive and Real-time Measurement of Mechanical Properties of the Agricultural Products" Memoirs of College of Agriculture, Kyoto University. 129. 48-54 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshi Ikeda: "Studies on Intellectualization of Agricultural Machinery -On Quality Evaluation System of Agricultural System" Proceedings of International Symposium on Agricultural Mechanization and International Cooperation. 196-201 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ritsuya Yamashita, Yoshi Ikeda, Kazuhiro Matsushita: "Trial Manufacturing of Mechanical Gripper Using Shape Memory Alloy" Journal of Japanese osisety of Agricultutal Machinery, Kansai Branch. 62. 117-118 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshi Ikeda: "Studies on Intellectualization of Agricultural Machinery(On Artificial Tactile Sense ) Part 4 Non-physical and Parametric Representation of Dynamic Characterist of Farm Products and Its Application to Quality Judgement" Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yosho Ikeda: "Parametric Description of Dynamic Behavior for Plant Material and Its Application to Quality Control" Proceedings of International Symposium on High Technoloty in Protected Cultivation. (1988)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1987 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 池田善郎: 農業機械学会誌. 48. 69-179 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshio Ikeda: Memoirs of the College of Agriculture,Kyoto University. 129. 47-54 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] K.カンスウ農業機械学会誌.

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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