林業機械のテレコントロールシステムの開発

• 課題番号: 2001001120
• 研究機関名: 独立行政法人森林総合研究所
• 研究分担: 森林総合研究所 林業機械研究領域 チーム長; 森林総合研究所 林業機械研究領域 伐出機械研究室; 森林総合研究所 林業機械研究領域 領域長
• 研究期間: 新規2001～2005
• 年度: 2001
• 摘要: １１．当年度の研究目的 レーザポインタとカメラを利用し、画像内に写った作業対象の位置を測定するための手法検討を行うとともに測定の自動化を目指した装置を試作する。また、試作車両を用いたベースマシンおよび作業機の諸元と各種アクチュエータの制御方式を検討する。 ２．当年度の試験研究方法 １）遠隔操作ビジュアルコントロール装置の開発 テレコントロール作業では無線によるカメラ画像によりオペレータが機械を操作することを前提としているため、画像内に写った作業対象物の座標値を求めるための2手法を検討した。投光器によって対象物に輝点を設け、その点の位置を測定する方法と画像解析により位置を測定する方法である。 ２）遠隔操作に対応した自動制御技術の開発 試作車両の性能、機能を考慮した諸元設計および自動制御方式の検討を行った。 ３．当年度の研究成果 １）対象物の位置測定手法の検討：画像内に写った作業対象物の座標値を求めるため、レーザポインタにより対象物に輝点を設け位置を測定する方法と画像解析により位置を測定する手法の2つの手法を検討した。その結果、撮影距離5mにおいて、レーザポインタによる手法では測定誤差が25mm以内、画像処理による手法では100mmであり、前者の手法が有用であることが明らかとなった。 森林画像輝点位置測定装置の試作：対象物の座標値測定の自動化を図るため、レーザポインタにより対象物に輝点を設け位置を測定する方法を自動化する装置を試作した。この測定装置では、輝点を点滅させ、1台のカメラにより同じフレームワークの2画像間の差分値をとることにより、リアルタイムで輝点位置を測定することを可能にした。 ２）試験車両を用いた作業機の諸元と各種アクチュエータの制御方式の検討：試験車両には、走行・旋回・積込等の作業をテレコントロールすることを前提とし、作業機としてグラップルローダを選定した。また、位置センサと圧力計からナックルブームを制御する手法を開発し、電磁比例式圧力制御弁により各アクチュエータ（作動装置）操作の電子制御化と手動操作の両立を可能にした。
• カテゴリ: 遠隔操作 画像処理 経営管理 自動制御