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2012 年度 実績報告書

刈払機を搭載する自律型刈払ロボットの研究

研究課題

研究課題/領域番号 22560237
研究機関防衛大学校

研究代表者

滝田 好宏  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, 電気情報学群, 教授 (60546050)

研究分担者 伊達 央  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, 電気情報学群, 助教 (50531985)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード作業ロボット / 草刈作業 / 自律移動 / アーティキュレート式車両 / 軌道誘導SSM / 三次元計測
研究概要

本年度は,刈払機を搭載して草刈を行うための機構と制御装置の開発と,引き続きつくばチャレンジ2012の参加による自律制御プログラムの開発を目標として行った.
人間が操作する刈払機を機械で操作するために,支持位置と動作を人間に近い状態にする必要がある.エンジンとアームが一体になった刈払機を用いる操作機構は旋回支持部とスキャン機構に分けて設計を行った.刈払機支持部は鉛直な旋回軸に35度の傾斜を持ったリニアスライドで構成し,コイルばねと自重が釣り合った点を刈払の状態とした.刈払機はその重心位置を支持し,回転刃物先端を傾斜させ刃物が地面と接触する点を調整できる構造とした.スキャン機構は旋回中心を駆動するのではなく,リニアスライドのスライダにより刃物先端付近を左右に駆動させるが,それ以外の自由度を拘束しない構造とした.草刈は回転する刃物を用いるために危険を伴う.そのための工夫として,障害物検出と自己位置推定のためにレーザレンジセンサを3台使用する.2台は車両両側に設置し,360度の視界を確保し,1台はチルト機構により上下させ刃物周辺の距離と発射したレーザー光の反射強度の情報を三次元で計測することで,刃物と草それ以外の認識が行えるようにした.今後は実証実験を行い実用化を目指す.
車体制御システムの開発に並行して,つくばチャレンジ2012(*注)にSmart Dump 6で参加することにより,人間と共存する環境で目的地に到達して安全に草刈を行うための自律走行制御プログラムの開発を行った.つくばチャレンジ2012では36台が出走して,5台が完走した.Smart Dump 6は5台の中で,最高タイムでゴールすることにより,本年度の研究課題を達成した.
*注 http://www.rt-tsukuba.jp/challenge2012

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 自律移動ロボットSmart Dumpによる実世界環境走行実験-歩行者環境における人の群れ行動による影響と対策-2012

    • 著者名/発表者名
      伊達 央,滝田 好宏
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 30 ページ: 305~313

    • 査読あり
  • [学会発表] アーティキュレート車両を用いた自律刈払ロボットの実証実験2013

    • 著者名/発表者名
      滝田 好宏,山岡 香苗,伊達 央
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第19期総会講演会
    • 発表場所
      首都大学東京 南大沢キャンパス
    • 年月日
      20130315-20130316
  • [学会発表] 三次元地図作成による自律移動ロボットの高精度自己位置推定2012

    • 著者名/発表者名
      伊達 央,大川 真弥,滝田 好宏,菊池 惇
    • 学会等名
      日本機械学会第21回交通・物流部門大会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 年月日
      20121205-07
  • [学会発表] High Stability Lateral Guided Method for Articulated Vehicle Based on Sensor Steering Mechanism2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Takita, Shinya Ohkawa,and Hisashi Date
    • 学会等名
      Proceedings of the World Congress on Engineering and Computer Science 2012Vol. I (WCECS 2012)
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      20121024-20121026
  • [学会発表] プロファイルセンサを用いた4ロータ型UAVのホバリングに関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      大川 真弥,滝田 好宏,伊達 央
    • 学会等名
      日本機械学会D&D2012
    • 発表場所
      慶応義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] RX CPUを用い自律型Quadrotorヘリコプタのホバリング2012

    • 著者名/発表者名
      大日向 拓実,滝田 好宏
    • 学会等名
      日本機械学会D&D2012
    • 発表場所
      慶応義塾大学日吉キャンパス
    • 年月日
      20120918-20120921
  • [学会発表] 自律歩行ロボットの歩行者の流れに合わせたナビゲーション2012

    • 著者名/発表者名
      伊達 央,滝田 好宏,大川 真弥
    • 学会等名
      第30回日本ロボット学会講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      20120917-19
  • [学会発表] 揺動式三次元レーザスキャナとHDL-32Eを搭載した自律移動ロボットSmart Dumpによる制御特性の比較2012

    • 著者名/発表者名
      大川 真弥,滝田 好宏,伊達 央,菊池 惇
    • 学会等名
      第30回日本ロボット学会講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      20120916-20120919
  • [学会発表] 刈払ロボットの開発(第3報:刈払機操作機構と自律制御システム)2012

    • 著者名/発表者名
      滝田 好宏,山岡 香苗,伊達 央
    • 学会等名
      第30回日本ロボット学会講演会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      20120916-20120919
  • [学会発表] Smart Dump 6とその機能

    • 著者名/発表者名
      菊池 惇,伊達 央,滝田 好宏,大川 真弥
    • 学会等名
      つくばチャレンジ2012シンポジウム
    • 発表場所
      筑波大学 大学会館特別会議室・総合交流会館
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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