| 研究課題/領域番号 |
17580227
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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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 |
農業情報工学
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| 研究機関 | 岩手大学 |
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研究代表者 |
鳥巣 諒 岩手大学, 農学部, 教授 (70038264)
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| 研究分担者 |
武田 純一 岩手大学, 農学部, 助教授 (80133908)
井前 譲 大阪府立大学, 工学部, 教授 (30184807)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| キーワード | 傾斜地用移動ロボット / NN車両モデル / 追従制御系 / 汎化能力 / トラクタ・作業機系 / 肥料散布作業 / プラトーニング システム / ロバスト性 |
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| 研究概要 |
1)Platooningシステムの実現:昨年度(17年)、人の運転するトラクタを一定の距離をおいて無人トラクタ(移動ロボット)が追従走行するシステムを設計・構成し、予備テストを実施した。今年度は、本システムを積極的に利用して二つの実車実験を行った。
(1)平坦地における追従走行系実験:平均斜度が3度程度の平坦な付属農場内のグラウンドで、オペレータが無作為に先行トラクタを速度50(cm/s)で走行させる。このとき後続する移動ロボットが平均距離5(m)を保って追尾するPlatooningシステムを実現させた。
(2)傾斜地における追従走行系実験:走行圃場として、平均斜度が10度程度の放牧用牧草地を選定した。今回もPlatooningシステムが実現できた。以上のことから、本システムは、一人のオペレータが先行トラクタで青刈り牧草を収穫し、後続する無人トレーラに積み込むという収穫作業体系が可能であること示唆している。
2)内包する汎化能力を利用したNN車両モデルの拡張:元来、NN車両モデルは、教師信号を取得した環境(傾斜地)と車両(供試トラクタ)の2つを固定することで構成される。従って、供試トラクタを替えたり、走行路面を変化させるとその度に、モデルを再構成する必要がある。そこで、遺伝的アルゴリズムとファージ論理を採用した新しいNN車両モデルを構築し、さらにそれを実装した自律走行実験を実施した。
3)トラクター作業機系移動ロボットの実現:供試移動ロボット(トラクタ)に、ブロードキャスタを直装しトラクタの重量と重心位置を変化させ、新しい別のシステムとした。このシステムを自律走行させるときに、トラクタ単体時のNN車両モデルをそのまま利用して、平均斜度18度の牧草地において、基準軌道追従実験を実施した。基準軌道としては、1)等高線走行、2)円軌道、3)正弦波軌道をそれぞれ設定し、走行速度50(cm/s)の追従実験を行った。なお、トラクタの単体重量(750kgf)、トラクタ+ブロードキャスタ(1000kgf)、トラクタ+ブロードキャスタ+肥料(1100kgf)の3段階の重量を変化させた。その結果、横偏差誤差が20(cm)以内で基準軌道へ追従可能であることがわかった。このことから将来、傾斜牧草地の施肥作業や播種作業等の無人化が可能である。
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