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2011 年度 実績報告書

ロボットコンバインによる収穫システムの高度自動化・情報化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22380141
研究機関京都大学

研究代表者

飯田 訓久  京都大学, 農学研究科, 准教授 (50232129)

研究分担者 稲村 達也  京都大学, 農学研究科, 教授 (00263129)
村主 勝彦  京都大学, 農学研究科, 助教 (10226483)
大土井 克明  京都大学, 農学研究科, 助教 (90372557)
増田 良平  京都大学, 農学研究科, 助教 (50322152)
キーワード農業ロボット / 精密農業 / テレマティックス / 作業計画 / インフォマティックス
研究概要

本研究の目的は、収穫作業の自動化と共に、収穫した月日、時間、圃場、及び収量等の「食の安全・安心」を確保するためのトレーサビリティ情報を同時に収集可能なロボットコンバインの開発と、収穫作業全体の効率化と省力化をはかるため、収穫物運搬車の配車と乾燥施設の配分を最適化するシステムの開発を目的とする。
このため、昨年度改良した4条刈自脱ロボットコンバインの目標経路追従走行制御を実現するため、平成23年度は,自動走行用コントローラ(前後進,左右旋回,作業機オン/オフ等)のプログラムのアップデートやテストコースでの走行実験を繰り返し,自律走行制御プログラムの開発を行った。このロボットコンバインでは,航法システムにはGNSS受信機やGPSコンパスを用いている。平成23年10月のイネ収穫時期には,ロボットコンバインにより京都府南丹市八木町の一般農家の圃場で自動収穫実験を行い,イネの刈り取りを達成した。また,自動収穫と共に本研究費で購入したレーザースキャナを用いて刈り取るイネの刈り取り端や倒伏状態の検出も行った。
また,平成22年度に引き続きイネの未刈取領域と刈取領域の境界線を検出するマシンビジョンの研究も行った。
さらに,穀粒排出作業の自動化のため,マーカを用いた画像処理技術の開発を行った。具体的には,コンバインの排出オーガに設置したカラーカメラで運搬トラックのキャブ上に設置したマーカを画像処理アルゴリズム"ARtoolkit"を用いることで、高速かつ高精度にマーカを認識し、排出オーガの先端を位置決めする制御を実施した。これを屋外で実験したところ,ほぼ確実に排出オーガをトラック荷台上に位置決めすることができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の予定に対して,市販の自脱コンバインをロボットに改造することとその自律走行制御が順調に進み,イネの収穫作業をロボットコンバインで達成することができ,研究がよく進んだ。その反面,ロボットや運搬トラックの作業情報の収集を行って,これらの情報をGISソフトを用いて管理する部分がまだを作業中である。

今後の研究の推進方策

当初の計画の通り,今年度もロボットコンバインによる収穫実験を行うとともに,作業情報の収集も行い,それらの情報をGISソフトと共にWebアプリケーションを用いて管理・運用する実験を試みる。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ロボットコンバインの旋回制御2012

    • 著者名/発表者名
      飯田訓久, 内田諒, 村主勝彦, 祝華平, 増田良平
    • 雑誌名

      農業機械学会関西支部報

      巻: 111 ページ: 29-32

  • [雑誌論文] RTK-GPSとGPSコンパスによるコンバインの自動操舵2012

    • 著者名/発表者名
      飯田訓久, 祝華平, 村主勝彦, 祝華平, 内田諒, 増田良平
    • 雑誌名

      農業機械学会関西支部報

      巻: 111 ページ: 33-36

  • [雑誌論文] ロボットコンバインの穀粒排出作業自動化のための画像処理技術の応用2011

    • 著者名/発表者名
      栗田寛樹, 飯田訓久, 村主勝彦, 川邊達也
    • 雑誌名

      日本機械学会第12回「運動と振動の制御」シンポジウム講演論文集

      ページ: 394-395

  • [雑誌論文] ロボットコンバインのための穀粒排出作業経路計画2011

    • 著者名/発表者名
      増田良平, 徳永直也, 飯田訓久, 村主勝彦
    • 雑誌名

      農業機械学会関西支部報

      巻: 110 ページ: 1

  • [雑誌論文] コンバインの穀粒排出自動化のための画像処理技術の開発2011

    • 著者名/発表者名
      川邊達也, 飯田訓久, 栗田寛樹, 村主勝彦
    • 雑誌名

      農業機械学会関西支部報

      巻: 110 ページ: 2

  • [雑誌論文] ロボットコンバインの速度制御2011

    • 著者名/発表者名
      飯田訓久, 内田諒, 村主勝彦, 祝華平, 増田良平
    • 雑誌名

      農業機械学会関西支部報

      巻: 110 ページ: 30

  • [雑誌論文] RTK-GPSとGPSコンパスによるコンバインの自動操舵2011

    • 著者名/発表者名
      飯田訓久, 祝華平, 村主勝彦, 祝華平, 内田諒, 増田良平
    • 雑誌名

      農業機械学会関西支部報

      巻: 110 ページ: 31

  • [雑誌論文] ロボットコンバインの穀粒排出作業自動化のための画像処理技術の応用-SURF及びARToolKitを用いた排出オーガの位置決め制御-2011

    • 著者名/発表者名
      栗田寛樹, 飯田訓久, 川邊達也, 村主勝彦, 増田良平
    • 雑誌名

      第70回農業機械学会年次大会講演要旨

      ページ: 90-91

  • [雑誌論文] ロボットコンバインのための画像処理による稲の倒伏状態の検出2011

    • 著者名/発表者名
      野村和生, 増田良平
    • 雑誌名

      第70回農業機械学会年次大会講演要旨

      ページ: 242-243

  • [雑誌論文] Machine vision for auto-steering system of combine harvester2011

    • 著者名/発表者名
      Ikemura, Y., Iida, M., Suguri, M., Masuda, R.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th Asian Conference on Precision Agriculture

      巻: (CD-ROM) ページ: O-22

  • [雑誌論文] Development of robot combine harvester equipped with GPS and compass2011

    • 著者名/発表者名
      Iida, M., Uchida, R., Zhu, H., Suguri, M., Masuda, R.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th Asian Conference on Precision Agriculture

      巻: (CD-ROM) ページ: O-23

  • [雑誌論文] Path planning for unloading task of autonomous head-feeding combine2011

    • 著者名/発表者名
      Masuda, R., Tokunaga, N., Iida, M., Suguri, M.
    • 雑誌名

      ceedings, of the XXXIV CIOSTA CIGR V Conference 2011

      巻: (CD-ROM)

  • [雑誌論文] Development of robotic head-feeding combine2011

    • 著者名/発表者名
      Iida, M,. Uchida, R., Zhu, H., Kurita, H., Suguri, M., Masuda, R.
    • 雑誌名

      Procedings of CIGR International Symposium on "Sustainable Bioproduction-Water, Energy, and

      巻: (CD-ROM) ページ: 20HO3-06

  • [雑誌論文] Application of image processing technology for unloading automation of robot combine harvester2011

    • 著者名/発表者名
      Kurita, H., Iida, M., Suguri, M., Uchida, R., Zhu, H., Masuda, R.
    • 雑誌名

      SI International 2011 (SII2011)

      巻: (DVD-R) ページ: A4-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 自脱コンバイン・ロボットの経路追従制御2011

    • 著者名/発表者名
      飯田訓久, 内田諒, 村主勝彦, 祝華平, 増田良平
    • 雑誌名

      第12回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2011)

      巻: (DVD-R) ページ: 3F3-1

  • [学会発表] Application of image processing technology for unloading automation of robot combine harvester2011

    • 著者名/発表者名
      Kurita, H., Iida, M., Suguri, M., Uchida, R., Zhu, H., Masuda, R.
    • 学会等名
      SI International 2011
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2011-12-21
  • [学会発表] 自脱コンバイン・ロボットの経路追従制御2011

    • 著者名/発表者名
      飯田訓久, 内田諒, 村主勝彦, 祝華平, 増田良平
    • 学会等名
      第12回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2011-12-21
  • [学会発表] ロボットコンバインのための画像処理による稲の倒伏状態の検出2011

    • 著者名/発表者名
      野村和生, 増田良平
    • 学会等名
      第70回農業機械学会年次大会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] ロボットコンバインの穀粒排出作業自動化のための画像処理技術の応用-SURF及びARToolKitを用いか排出オーガの位置決め制御-2011

    • 著者名/発表者名
      栗田寛樹, 飯田訓久, 川邊達也, 村主勝彦, 増田良平
    • 学会等名
      第70回農業機械学会年次大会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      2011-09-27
  • [学会発表] Development of robotic head-feeding combine2011

    • 著者名/発表者名
      Iida, M., Uchida, R., Zhu, H., Kurita, H., Suguri, M., Masuda, R.
    • 学会等名
      CIGR International Symposium on "Sustainable Bioproduction-Water, Energy, and Food
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2011-09-20
  • [学会発表] ロボットコンバインの旋回制御2011

    • 著者名/発表者名
      飯田訓久, 内田諒, 村主勝彦, 祝華平, 増田良平
    • 学会等名
      農業機械学会関西支部第126回例会
    • 発表場所
      ホテルハーベスト南紀田辺
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] RTK-GPSとGPSコンパスによるコンバインの自動操舵2011

    • 著者名/発表者名
      飯田訓久, 祝華平, 村主勝彦, 祝華平, 内田諒, 増田良平
    • 学会等名
      農業機械学会関西支部第126回例会
    • 発表場所
      ホテルハーベスト南紀田辺
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] Machine vision for auto-steering system of combine harvester2011

    • 著者名/発表者名
      Ikemura, Y., Iida, M., Suguri, M., Masuda, R.
    • 学会等名
      The 4th Asian Conference on Precision Agriculture
    • 発表場所
      とかちプラザ
    • 年月日
      2011-07-05
  • [学会発表] Development of robot combine harvester equipped with GPS and compass2011

    • 著者名/発表者名
      Iida, M., Uchida, R., Zhu, H., Suguri, M., Masuda, R.
    • 学会等名
      The 4th Asian Conference on Precision Agriculture
    • 発表場所
      とかちプラザ
    • 年月日
      2011-07-05
  • [学会発表] Path planning for unloading task of autonomous head-feeding combine2011

    • 著者名/発表者名
      Masuda, R., Tokunaga, N., Iida, M., Suguri, M.
    • 学会等名
      The XXXIV CIOSTA CIGR V Conference 2011
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2011-07-01
  • [学会発表] ロボットコンバインの穀粒排出作業自動化のための画像処理技術の応用2011

    • 著者名/発表者名
      栗田寛樹, 飯田訓久, 村主勝彦, 川邊達也
    • 学会等名
      日本機械学会第12回「運動と振動の制御」シンポジウム
    • 発表場所
      メルパルク長野
    • 年月日
      2011-06-29
  • [備考]

    • URL

      http://elam.kais.kyoto-u.ac.jp/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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