| 研究概要 |
作物畦に追従する無人管理作業機に用いる作物列センサを開発し,ほ場における定置実験によりその検出特性を検討するとともに,この作物列センサを用いる操舵制御法の開発を行い,以下の結果を得た。
1.一次元カラーセンサ(RGBカラーラインセンサ)を用いた作物列センサを制作し,二次元カラーセンサ(カラービデオカメラ)を用いた場合と検出性能を比較した。検出成功率,平均オフセット検出誤差,平均方向角検出誤差はそれぞれ,一次元センサで79.0%, 3.0cm, 1.2°であり,二次元センサでは,79.2%, 2.4cm, 0.8°であった。また,一回の検出に要する時間は一次元センサで50ms以下,二次元センサで200ms以下であった。現行の管理作業機の調査結果より,作業速度は通常のカルチベータで最大2.0m/s,ロータリカルチベータで0.6m/s程度なので,実用的なサンプリング間隔は250ms程度で十分と考えられ,いずれのセンサでも満足すべき検出速度が得られると結論できる。
2.得られた検出性能と今後の改良の自由度を検討して,実用機としては二次元センサを用いることとし,さらに検出性能の向上を目指して検出アルゴリズムを改良した結果,検出成功率,平均オフセット検出誤差,平均方向角検出誤差はそれぞれ,93%, 19cm, 0.5°まで向上した。
3.本作物列センサとファジィ制御則を用いる操舵制御のシミュレーションを屈曲畦,曲線畦,オフセット畦について行い,バッファリングによる遅延制御法の開発と,最適なファジィ則メンバーシップ関数を検討した結果,進行距離にして3m分のバッファリングと操舵による補正を行い,オフセット検出値を重視したメンバーシップ関数を用いることにより,精度の高い操舵制御が実現できることが明らかとなった。
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