| 研究概要 |
この研究は,農作業ロボットの視覚部として,三次元視覚センサを用いて作物を認識しようとするものである。
生食用のキュウリ収穫は人手により行われているが,果実の生長が速いため,適期収穫のためには頻繁に収穫作業を行う必要があり,収穫の自動化が要望されている.キュウリ収穫作業をロボットにより行うため,果実認識用の三次元視覚センサを試作し,ロボットに取り付けて認識実験を行った.この三次元視覚センサは,近赤外線のレーザビームを走査して対象物の形状を計測するものである.レーザビームは走査用鏡を用いて走査し,対象物からの反射光をPSD(位置検出素子)で受けた.そして各走査点までの距離は,PSDの2つのアノードからの信号を演算して求めた.画素数は,7500画素(左右方向に60画素,上下方向に125画素)である.実際のキュウリ栽培をもとに市販のキュウリを用いて作成した模型を走査,認識したところ,果実の位置やサイズをほぼ正確に認識することが可能であった.果柄位置も認識可能であり,この三次元視覚センサはキュウリ収穫ロボットの視覚部として適していると考えられた.
ネットを用いた傾斜棚栽培,支柱を傾斜させた傾斜棚栽培,つる下げ栽培を試み,果実がロボット側からどの程度見えるかの調査を行った.つる下げ栽培では,ほとんどの果実がロボット側から見え,視認性が良く,ロボット収穫に適していると考えられた.
三次元視覚セイサにより,結球レタスの認識を行った結果,三次元形状から結球部の大きさを認識することが可能であった.
三次元視覚センサをミニトマト収穫ロボットのマニピュレータの先端に取り付けて実験を行った.マニピュレータの先端に取り付けることにより,視点を変えて走査することが可能となり,茎葉に隠れた果実の認識も可能であった.
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