林業機械のテレコントロールシステムの開発

• 課題番号: 2003004393
• 研究機関名: 森林総合研究所
• 研究分担: 森林総合研究所
• 研究期間: 継続2001～2005
• 年度: 2003
• 摘要: 林業機械のテレコントロールシステムの開発当年度の試験研究方法：遠隔操作によりオペレータに作業映像の提示と対象物の位置を計測可能な装置を試作した。遠隔制御を行うため、試験車両の電磁操作化を図る改造を行うとともに、通信可能範囲に関する予備試験を行った。作業計画立案を支援するプログラムを開発するとともに、林内に設置した垂曲線を基準点とする機械位置の把握手法を検討した。当年度の研究成果：遠隔操作によりオペレータに作業映像の提示と対象物の3次元位置を計測可能な装置を開発した。試験車両の電磁操作化を図り30ｍ以内での遠隔操作を実現した。また、垂曲線を基準点として利用した機械位置把握手法を開発した。・オペレータに機械の作業実映像を提示するため、遠隔操作によりカメラのチルト角、パーン角をコントロールできる映像提示装置を試作した。本装置は、オペレータの視線位置に取り付けられたカメラ映像をオペレータに提示するとともに、カメラと同期して動くレーザ距離計を装備し、チルト角、パーン角の各軸角度と対象物までの計測距離から、作業対象物の3次元位置情報を算出・提示するものである。試験車両の運転席へ本装置を装着し、動作確認を行った結果、良好な結果を得た。・試験車両の遠隔制御を行うため、試験車両の8つのアクチュエータの電磁操作化を実施し、単純なON/OFF操作ではなく、圧力制御弁の比例操作を可能とする改造を行った。これらの制御弁は、試験車両に搭載した制御用コンピュータからの電圧出力により動作する。また、通信装置として試験車両に搭載した制御用コンピュータと操作用のノートパソコンを無線LANで接続し、ノートパソコンに装備した2本のジョイスティック装置を用いて、手動操作と同様の操作方法により遠隔操作を行うシステムを開発した。森林総研内で本システムの実験を行った結果、見通し距離30ｍ以内では無線LANによる通信が可能であり、試験車両の遠隔操作を実現した。・作業計画立案を支援するシステムとして、機械と立木等の物体を3Dマップで表示するためのプログラムを開発した。また、機械位置をリアルタイムで把握する手法として、作業機械に設置したカメラの撮影画像内に、林内に設置した垂曲線を既知の基準点として映し込み、機械の平面座標を表示する手法を開発した。森林総研内で実験した結果、カメラと垂曲線までの距離が20ｍの場合に10cm程度の測定精度が得られた。
• カテゴリ: 遠隔操作 経営管理