2018 Fiscal Year Research-status Report
分散圃場の多様な条件（生育，肥培管理など）に対応した農作業最適化システムの開発
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16K07961
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
鹿内 健志 琉球大学, 農学部, 准教授 (20264476)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平井 康丸 九州大学, 農学研究院, 准教授 (10432949)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | サトウキビ / 農作業情報 / GPS / 車載カメラ / 農作業効率 / 収穫機 / 農作業モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分散する農地を集積した農家の農作業計画立案を支援する農作業最適化システムを開発するため，収穫機の作業内容を詳細に調査した。特に経営規模が小さく，また，圃場整備率が低い地域での圃場条件に対応した農作業モデルの構築を行うため沖縄県本島南部地域を対象として調査を行った。このような地域では，現在使われているサトウキビ収穫機より小型かつ高性能な収穫機が必要と考えられる。今回の調査では，沖縄県で稼働している最も小型の36kw収穫機にGPSロガーと車載カメラを取り付け，収穫機の作業実態を調査した。GPSによる走行軌跡と車載カメラからの画像データを用いることで，サトウキビ収穫機の作業能率を詳細に分析可能とする方法を開発した。その結果，現在普及している小型収穫機（73.5kW）と比較すると，圃場作業量および有効作業量は約3割の値を示した。車載カメラの映像から，サトウキビの倒伏により，茎の切断が困難で，サトウキビを収穫機内に取り込めず，刈り取り作業が停止し，作業能率が低下していることが確認できた。また，有効作業効率を土地改良区とその他の圃場で比較を行ったが，土地改良区内の圃場における有効作業効率は0.42，改良区外の圃場の有効作業効率は0.28であり土地改良区の方が大きい値を示した。沖縄県本島南部の状況として圃場の入り口又は農道が細い，傾斜を有する圃場が多いなど整備がされていない圃場が多くある．これらの圃場では現在普及している小型収穫機の導入は困難であり，今後，労働者の確保が困難となり労働者が減少するに従い，収穫作業を円滑に行い原料茎搬入に合わせた適切な時期に収穫量を確保するためには，今回の調査に用いたようなより小型の収穫機が必要になると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
大・中型収穫機の搬出機と収穫機との連携作業モデルの構築および収穫作業シミュレーションを可能としたことに引き続き，沖縄県で稼働している最も小型の収穫機の作業能率を詳細に分析できたことにより，小規模経営での収穫作業最適化モデルの構築が可能となった。これにより，小型機械によるサトウキビのダウンサイズ収穫機作業体系に関する検討が行えるようになった。また，車載カメラから撮影した圃場画像に関する解析は十分に進められていないが，サトウキビの生育状況，欠株，倒伏等を把握することができることは確認できている。当初計画では，製糖工場では品質取引のサトウキビの近赤外線分光情報と画像データとの連携を行い肥培管理に関するデータ分析を行う予定であったが，製糖工場からの情報提供に困難があり十分に進んでいない。
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| Strategy for Future Research Activity |
沖縄県で稼働している最も小型の収穫機の作業能率を詳細に分析できたことにより，小規模経営での収穫作業最適化モデルの構築が可能となった。大・中型機械は機体重量が10ton もあり，収穫機による土壌踏圧により，萌芽茎の成長が阻害され単収の低下が見られ，土壌踏圧低減のためには，小型機械へのダウンサイズ化が考えられるが，効率が劣る小型収穫機による作業体系が工場稼働に十分対応可能か精度の高い作業シミュレーションによる検証を行う予定である。これらにより，大規模から小規模まで多様な圃場条件に対応した農作業最適化モデルを構築し，作業機による作業の最適化を可能とするシステムを開発する。農作業最適化モデルによるシミュレーションによる検証を行いながら小型機械によるサトウキビのダウンサイズ収穫機作業体系の構築を行い，日本型のサトウキビ小型機械化体系の東南アジア諸国のサトウキビ生産での適用性を検討する。また，圃場画像によるサトウキビの生育状況等に関する解析は今後も進めるが，空中からの画像の活用などを検討する。
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| Causes of Carryover |
当初計画より，計算解析が順調に進んだため計算補助のための謝金の発生がなかった。一方で研究発表旅費が増加し，それらの，差し引きで若干の残額が生じ次年度使用額となった。次年度に，旅費として使用予定。
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