遠隔リアルタイムモニタリングシステムによる作業の省力化支援システムの開発

• 課題番号: 2011018588
• 研究期間: 2010-2014
• 年度: 2011
• 摘要: (1)生育診断ロボットの診断ユニットの開発これまでの研究により、クロロフィル蛍光画像計測から得られたインダクションカーブにより、輝度値P、S、Mのピーク値を用いて数式“P/ave(S:M)”を算出し、光合成機能診断が可能であることが分かっている。しかし、P、S、Mの発現時間には個体差があるため、測定の完全自動化のためにはピークの検出が必要となる。そこで測定方法の簡素化のため、P、S、Mそれぞれが発現する時間帯に一定の幅を持たせ、この間の輝度値を積分した値をP、S、Mの値とするアルゴリズムを考案した。測定手順は、まずLEDをONさせた後に画像入力を開始し、輝度値を計算する。これをP、S、Mそれぞれの発現時間帯に合わせて繰り返し行った。測定されたデータは、無線LANを介してPCへ転送され、マクロ機能を用いてP/ave(S:M)の値を算出した。蒸散機能診断における葉温測定については、温度センサと距離センサのセットを左右に３個ずつ搭載し、栽培ベッドより1550mm（上段）、1070mm（中段）、560mm（下段）の葉温を測定するように配置した。以上により、植物工場内における生育診断情報のマップ作成が完全自動化された。(2)キュウリ収穫ロボットの果実認識プログラムおよびマニピュレータの開発簡易かつ安価なシステムを用いながら処理時間の短縮と果実認識率向上を可能とするため、フォトインタラプタと距離センサから構成される位置情報に基づいたキュウリ収穫用果実認識アルゴリズムを開発した。まず、果実検出用のフォトインタラプタと距離センサを傾斜棚栽培と平行スライドさせる縦・横軸スライド機構を試作した。フォトインタラプタをスライド機構の左右端に配置することで、この間に物体が入ると、傾斜棚からぶら下がった果実として検知する。距離センサは上・中段と下段に３つ配置し、全ての設定値を同じにすることで、垂直方向に同じ距離に物体があることを検知する。すなわち、傾斜棚栽培の場合においては約200mmの果実が存在することが認識できる。また、下段の３つの距離センサは、曲がり果に対応したものである。以上により、傾斜棚栽培とフォトインタラプタ・距離センサの組み合わせにより、画像処理手法を用いない果実認識の可能性が示唆できた。また、収穫用マニピュレータの基本機構の検討を行い、SCARA型の試作を行った。
• カテゴリ: 画像処理 きゅうり 省力化 モニタリング ロボット