主導車両と従動車両をフラットケーブルで連結した自動追従システム

• 担当機関: 生物系特定産業技術研究推進機構
• 研究期間: 1999～2000
• 発行年度: 2000
• 要約: 伴走作業を行うときに、従動車両に備えた簡易な航法装置によって車両間の相対位置や相対進行方向、及び主導車両の舵角等を認識し、従動車両の各部を制御して、ほぼ一定の相対位置関係を維持しながら従動車両が主導車両を自動追従するシステム。
• 背景・ねらい: 複数の自走車両による伴走作業では、各々運転者を必要とし、従動車両の運転者は単; に相対関係を維持する比較的単調な運転を強いられる。一定の相対位置関係を維持する; よう従動車両を自動運転させて運転者1名の省力化をはかることを目的に、シンプルか; つ安価な構成で自動追従を行うことのできるシステムを開発する。

成果の内容・特徴

1. 航法装置は、常時一定の張力を与えられているケーブルによって主導車両と従動車両
   を連結し、相対距離Lと相対角α、βから極座標的に相対位置、相対進行方向を計測す
   るものである（図1）。
   
2. 試験に供した従動車両は、HST変速機構と操舵機構をコントローラによって正確に
   制御することができる。主導車両は、航法装置の主導車両側装置を装着可能なものであ
   れば、特に制約はない（図2）。
   
3. 従動車両の走行制御システム（図3）は、航法装置のケーブルを利用して主導車両の
   操舵角などの信号を入力することができる。従動車両の自動追従ON/OFFスイッチは、
   運転者が主導車両に乗ったまま操作することができる。
   
4. 自動追従作業を制御する作業ソフトは、前2輪操舵を前提に主導車両と従動車両の相
   対位置をほぼ一定に保つアルゴリズムを有しており、自動追従ON/OFFスイッチをON
   にした時点の相対位置関係を制御目標値とするので、主導車両から容易に目標相対位置
   関係を設定することができる。同スイッチをOFFにした場合は、従動車両は停止状態と
   なる。
   
5. 自動追従作業の軌跡例を図4に示したが、本システムによって0.6～1.7m/sの速度範
   囲で伴走作業を実行することができる。
   

成果の活用面・留意点

1. シンプルかつ低コストな航法機器で伴走作業の省力化をはかることができる。
   
2. 従動車両には操舵及び前後進などを制御するアクチュエータを装備することが必要で
   あり、対象とする作業毎に、効果的な利用技術を検討する必要がある。
   

• カテゴリ: 省力化 低コスト