| 研究課題/領域番号 |
20K21354
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| 研究機関 | 熊本県立大学 |
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研究代表者 |
松添 直隆 熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (50239018)
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| 研究分担者 |
小田川 裕之 熊本高等専門学校, 拠点化プロジェクト系地域協働プロジェクトグループ, 教授 (00250845)
大塚 弘文 熊本高等専門学校, 企画運営部, 教授 (10223869)
加藤 達也 熊本高等専門学校, 電子情報システム工学系CIグループ, 助教 (10707970)
高山 耕二 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (50381190)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| キーワード | 水田 / 雑草 / ヒエ / 除草 / 雑草抑制 / ロボット |
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| 研究実績の概要 |
現在，農業が直面する課題の解決策の一つとして，ロボット技術やICTの活用による新たな農業である「スマート農業」に資する研究開発が進展している。本研究では、水田内の雑草抑制のための球体ロボットの開発を目的とした。球体ロボット（直径12 cm、重量430 g）の初年度の試作機の課題であったタイヤの摩耗は、サスペンションを搭載することで軽減した。これにより、耐久性が向上したため、非接触充電の仕組みを搭載すれば球体を密閉することも可能となった。表面の突起の高さを11～22mmの範囲で変えて、移動速度、水流、消費電力の測定を行った。突起が高いほど移動速度・水流が増加する一方、消費電力は殆ど変わらず、より撹拌力の高い外装（水の抵抗が大きい形状）でも消費電力面で問題ないことが分かった。
雑草（ヒエ）に対する球体ロボットの雑草抑制効果を、ロボットの角の大きさや数（ロボットA：角の高さ0.3 cm、50個、ロボットB：角1,0 cm、18個、ロボットC：角1.0 cm、28個）、稼働頻度、播種から稼働開始日までの日数を変えて評価した。雑草抑制効果は、ロボットの角の高さ1.0 cm区、角の数28個区、稼働頻は週1回区より3回区、播種からロボット稼働開始日までの日数は７日区より4日区で、高くなる傾向が認められた。水田（2a）でロボットとアイガモ雛の雑草抑制能力を比較したところ、ロボットの抑制能力はアイガモ雛に比べて劣っていたものの、回転時における中耕によって雑草を浮き上がらせ、効果的に除去する可能性が示された。
球体ロボットの進化系として、水底を４足歩行で推進・方向転換が可能な推進機構を有するロボットの改良と、GPS信号を用いた自己位置推定により定点に自律移動するシステム構築及び移動実験を実施し、数１０cm程度の精度で定点移動が可能であることを確認した。
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