| 研究課題/領域番号 |
09460113
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
農業機械学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
瀧川 具弘 筑波大学, 農林工学系, 助教授 (00236382)
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| 研究分担者 |
長谷川 英夫 筑波大学, 農林工学系, 助手 (80292514)
余田 章 筑波大学, 農林工学系, 助手 (70133064)
小池 正之 筑波大学, 農林工学系, 教授 (60032306)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1999
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| キーワード | 自律走行 / ロボット / 非線形制御 / 軌道制御 / 自動化システム |
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| 研究概要 |
日本の農林業が直面している諸問題解決のため、農林業用ロボット開発の基礎研究して自律走行システムの研究を行った。車両による作業を完全に自動化するためには、車両自身が作業用資材を補給することや、作業機を付け替えることが必要となる。そこで、本研究では、画像処理またはレーザーセンサによる作業対象、例えば資材補給場所の発見法と、対象地点への接近軌跡の制御法を開発した。具体的には、簡単な構造のレーザーセンサによる三角測量法を応用した作業対象の位置計測法を研究した。その結果、7m程度の近距離では10cm程度の精度で作業対象位置を計測できた。接近制御の研究は、非線形制御理論に基づいた手法を応用して、移動前に車両の軌跡を移動開始前に設計できることを目的として行った。まず、車両の後車軸中心の移動軌跡を表す方程式を線形化し、与えられた初期条件から接近走行軌跡が直接設計できることを示した。次ぎに、この方法を拡張して作業に装着した作業機の軌跡設計法を導いた。ただし、この場合には繰り返し計算による制御パラメータの探索が必要であった。さらに、シミュレーションにより開発した軌跡制御法の性能評価を繰り返すことで、比較的簡単な構造を持った制御システムの可能性を明らかにできた。最終的には、自己位置計測システムを実装した自律走行システムにこの方法を導入して実際の試験を行った結果、スリップの少ない路面では車両が1%程度の精度で目標姿勢に到達することを確認できた。画像処理では、ノイズの存在する画像から圃場の作業境界線を検出する技術を開発した。さらに、画像中から移動する物体を抽出する技術を開発した。この方法は、自律走行車両が移動する際の安全の確保への応用が期待される。
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