| 研究課題/領域番号 |
25450388
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 阿南工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
福見 淳二 阿南工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30300627)
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| 研究分担者 |
福田 耕治 阿南工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (40208955)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | マルチコプター / 薬剤散布 |
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| 研究概要 |
初年度として、フェーズ１：小型マルチコプターの基本特性測定と仕様決定および噴霧装置を搭載した散布実験に関する研究を主に行った。
市販のマルチコプターを改造した機体を試作し、様々なセンサを搭載した予備実験を行うことで各種小型センサの性能を検証した。その結果、環境計測機で使用可能なセンサの選定や機体サイズの検証等の仕様策定が終了した。現時点では、環境計測機としてモーター間約600mmでペイロード2kg程度のヘキサコプターを選定し、GPS、デジタルコンパス、カメラ等を搭載し圃場環境を計測する機体の製作を進めている。また、無線通信装置としてXBeeを搭載することで、見通し距離約100mにおいて安定してデータが送受信できていることを確認した。
市販の薬剤散布装置を改造し小型化したものをマルチコプターに搭載し、実際に飛行させての散布実験を行った。実験により、タンク容量や噴霧ノズルの数、配置等により散布範囲がどのように変化するのかを検証した。屋内環境では、安定して散布可能であったが、屋外環境においては様々な外的影響を受けるため、より詳細な検証が今後必要となることが確認できた。また、現時点では散布機の総重量が薬剤を含めて約2.5kgとなっており、散布機のさらなる小型化を図る方向とペイロード約10kgの大型のマルチコプターを導入する方向の２つの観点から詳細な検証を進めている。
以上の結果から、提案する協調型薬剤散布システムのハードウェア構成をほぼ決めることができ、今後の研究を円滑に進める環境が整ったと考えている。平成２５年度の研究成果は農業食料工学会第７３回年次大会およびIEEE ROBIO2014にて講演発表する予定である。
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| 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
平成２５年度は、予定していた「小型マルチコプターの基本特性測定と仕様決定」および「噴霧装置を搭載した散布実験」を実施することができ、様々な観点からハードウェア構成に関する検証を行うことができた。その結果、研究目的である複数のUAVを用いた協調型薬剤散布システムの基礎となる各機体のハードウェアの仕様策定がほぼ完了し、当初の予定通り研究が進展している。環境計測機に関しては、平成２６年度には予定通り次のフェーズに進むことができるが、散布機体に関しては一部検証が残っており、本年度中に機体の仕様確定には至らなかった。そのため、平成２６年度も引き続きより詳細な検討を継続する予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
現時点でハードウェアの仕様策定がほぼ完了したことから、次年度以降は当初の計画通りカメラによる移動物体追従制御、マルチコプターの自律制御などソフトウェアの開発を中心に進めていく予定である。同時に、当初の予定より少し遅れているが薬剤散布装置の製作にも取り掛かり、実機に搭載しての性能実験を行う。
今後の課題としては、散布機体の開発において対象となる圃場の面積により散布量が異なるため、タンク容量を少なくして小型軽量化を図るのか、タンク容量を確保するために機体の大型化を図るのかを再検討し、今後の方向性を確定させる必要がある。その対応策として、それぞれの検証は今後も並行して継続するが、機体を大型化することでタンク容量を確保することを現時点で最優先して開発を進め、今後の研究の進捗状況を見ながら小型化に関して検討する予定である。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
当初予定では、薬剤散布機体の仕様策定後の機体購入費用として確保していたものであるが、研究を進める過程で追加の検討事項が発生し、平成２５年度中に薬剤散布機体の仕様策定が完了しなかった。それに伴い、薬剤散布機体の仕様策定および機体購入が次年度にずれ込んだことから当該助成金が発生した。
当該助成金は、機体購入費用として確保しているものであり、使用年度が次年度にずれ込んだが、当初の予定通り散布機体の購入費用に全額を充てる。
翌年度分として請求した助成金は、予定通りの物品購入、旅費等に充てるため使用計画に関しては大きな変更はない。
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