フォレージハーベスタの吹き込み方向制御機構

• 担当機関: 草地試験場
• 研究期間: 1999～1999
• 研究担当者: 岡戸敦史; 糸川信弘; 住田憲俊; 澤村篤
• 発行年度: 1999
• 要約: フォレージハーベスタと運搬車による牧草収穫作業において、伴走する運搬車の位置を非接触で検出しつつ、その荷台に向けてハーベスタのシュート吹き出し方向を自動追従させる機構である。
• 背景・ねらい: 現在の農業生産の収穫体系では、収穫と運搬の作業が同時に行われていることが多く、この場合複数のオペレータが必要となる。だが収穫作業は限られた期間内に大量の収穫物をほ場から移動する必要があるため、総じてオペレータが不足しがちである。このため収穫作業の省人化技術が要請されている。この省人化を実現するものとして、無人のフォレージハーベスタ（ＦＨ）、および有人のフォレージワゴンを使用したワンマン収穫体系を想定し、その基盤技術としてハーベスタが伴走している運搬車の位置を認識しつつ自動で吹き込み位置調整する機構を開発する。

成果の内容・特徴

1. 図１、図２に試作した機構の実施例を示す。ＦＨ側から運搬車の相対位置を検出するセンサとして、非接触で物体の距離、方向を同時測定できるレーザスキャナLMSを供試した。LMSは運搬車に取り付けられた二つの反射マーカを感知し、そのデータから制御コンピュータが運搬車の相対的な位置を計算する。さらに運搬車の荷台方向にシュートが向くよう制御するとともに、ヘッド角度を制御することで収穫物の飛距離の調節を行う（図３）。
   
2. 試作した機構をＦＨに装備し、運搬車がＦＨの側方１及び２ｍの位置で伴走した場合のシュート追従精度を図４に示す。シュート方向の許容誤差を40cmとした場合、運搬車の荷台部分がＦＨ後方１～５ｍの範囲内であれば吹き込み作業可能な精度で追従できる。実際に吹き込み試験を行ったところ、直線走行時だけでなく旋回時でも運搬車に追従した吹き込みが可能であった。
   
3. 積み込む際にＦＨからの収穫物が運搬車の一カ所に集中して山になる事を回避するため、荷台中心線上に均等に落ちるようにシュート方向を分散させる機能を持つ。具体的には荷台を前後方向に数区画に分けて設定し、収穫物を落とす区画をローテーションさせることで積み込みの均一化を図った。
   

成果の活用面・留意点

1. ＦＨによる収穫物の運搬車への吹き込み方向制御を自動化することができる。
   
2. 使用する運搬車ごとに荷台位置の較正値を与える必要がある。また強風で収穫物が流れて吹き込み精度が悪化することがある。
   
3. ＦＨ収穫作業の完全なワンマン化のためには自律走行トラクタと組み合わせる必要がある。