作業計画へのGIS利用

• 課題番号: 2013023475
• 研究機関名: 公益財団法人 新産業創造研究機構; 農研機構（九州沖縄）
• 研究期間: 2010-2014
• 年度: 2013
• 摘要: 本課題では、小型除草ロボット利用の低コスト作業体系を構築するため、GISを活用した農道、畦畔、圃場の形状・面積、法面の傾斜度、農作業及び畦畔除草履歴、気象等の情報を基に、効率的な運用を図った作業計画モデルを構築する。; 平成25年度の研究内容・研究成果は、次のとおりである。(1)除草ロボットの作業情報を取得するため、一体化とノイズ対策を施した農作業情報記録装置を試作した。この装置は、GPSによる測位データ、時刻、速度のほか、傾斜センサによるroll角とpitch角を１秒ごとに計測し、内臓USBメモリに記録する。同時に、無線LANで外部にデータをリアルタイムで転送でき、内臓の小型Ni-MHバッテリによる計測可能時間は約３時間であった。(2)傾斜試験台による静止計測試験の結果、除草ロボットの姿勢を示すroll角、pitch角、それぞれ0～30°において30sec間の変動はほとんど見られず、正確な傾斜角度算出式を得た。(3)実際の斜面にて作業計測試験の結果、走行軌跡は、停止状態から斜面を平行に１往復作業し、戻って停止する行程を想定された誤差内で計測できた。さらに、作業能率など作業量の推定に必要な直線行程や旋回など作業状態の識別に十分な精度であることを確認した。傾斜角度は、静止計測と同様に走行中でも正確に１sec毎に計測でき、時系列で斜面での作業姿勢状態の変化を視覚的に把握することが可能となった。(4)無線LANユニットによる作業データ転送試験の結果、通常の除草作業にて直線距離約1m未満から30mまでエンジンノイズや無線通信切断などによるエラーは認められず、問題なくリアルタイムに作業データが受信できた。(5)除草ロボット操作におけるユーザビリティおよび運用の安全性を向上させるため、ロボットの姿勢状態「傾斜角度」をオペレータや補助者などが目視で容易に確認できる簡易な表示器「簡易傾斜角度表示器」を試作した。傾斜角度40度以上では、赤色灯とともにブザー音が鳴り、表示設定角度は、PLCにて任意に設定できる。(6) 試作３号機による除草作業試験にて、「作業速度」、「旋回時間」、「準備その他の時間」を算出し、作業計画モデルの各パラメータの精度を向上させた。
• カテゴリ: 病害虫 畦畔除草 GPS 除草 低コスト ロボット