| 研究課題/領域番号 |
01440015
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
木谷 収 東京大学, 農学部, 教授 (00024539)
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| 研究分担者 |
春原 亘 東京大学, 農学部, 教授 (60011954)
米川 智司 東京大学, 農学部, 助手 (70191658)
坂井 直樹 東京大学, 農学部, 助教授 (00092213)
鳥居 徹 東京大学, 農学部, 助手 (60172227)
岡本 嗣男 東京大学, 農学部, 助教授 (40031215)
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| キーワード | 人工知能 / 生物生産 / 機械・装置 / 制御 / 超音波 / 圃場作業 / 細織培養 / 細胞培養 |
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| 研究概要 |
本年度は、人工知能を用いた耕うん、圃場管理、移植・除草、組織・細胞培養などの新しい機械・装置制御システム開発の基礎として次のような研究を行った。
1)圃場での耕うん・管理作業のためのガントリ-システム及び知能ロボットの制御のため、超音波(発・受信素子)アレイによる反射波の波形をコンピュ-タ処理して、圃場面形状、土塊分布、作物列等の情報を得て、駆動系を制御するシステムを開発した。2)圃場における作物と雑草の2次元レベルの葉の形状特徴の知識デ-タベ-スを増強し、作物と雑草の雑別をほぼ行えるようになった。また、除草を目的とした作物と雑草の識別には、雑草の幼少期での除草が3次元での画像解析的にも、またエネルギ-的にも有利であると考えられたので、微小物体に対応した3次元形状スキャナ(視覚センサ)の改良を行った。3)植物培養組織ハンドリング用エンドエフェクタを試作し、形状記憶合金アクチュ-エ-タをファジィ制御することにより、微小な組織をソフトに把持することができるようになった。4)ジャ-ファ-メンタによる植物培養速度の計測法としては、乾重量、PCV(Packed Cell Volume)、OD(Optical Density)などのオフライン計測、pH、ECなどのオンライン計測が行われているが、これらはジャ-内の局部内状態を表すもので、全体の状態を示すものではない。そこで、超音波をジャ-内に伝播させて培養濃度変化に対する超音波特性の変化を計測した。その結果、音速は、培養濃度に関係なく一定であったが、減衰率は培養濃度およびセンサ周波数に大きく依存し、培養濃度と減衰率が直線関係になることが明らかになった。これらの計測結果をもとに、超音波の減衰率から培養濃度を推定して、容器内培積環境制御を行うことができる見通しを得た。
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