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Development of ultra-precision weeding technology using a system for unmanned-ground-vehicles driven by solar power

利用太阳能驱动的无人地面车辆系统开发超精密除草技术

基本信息

批准号：
21H02321
负责人：
山本聡史
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Akita Prefectural University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、エネルギー自給型の自律走行ロボット群を用いて除草作業を完全無人化することを目的としている。今年度は、エネルギー自給型の自律走行ロボットにより1haほ場で3日間かけて条間0.84ｍ、長さ130ｍ、80列のダイズの播種作業を実施し、安定した自律走行性能を確認した。一方、150Wのソーラーパネルが唯一のエネルギー供給源であり、走行に定格出力50Wのモータ2台で計100Wを消費するため、重量約6.5kgの手押しの播種機（向井工業・HS-300LH）を動作させるのは問題ないものの、ある程度成長した雑草に対し、物理的な除草に必要なエネルギーの確保が難しいことを改めて確認した。そこで、市販の電動ラジコン草刈機（ササキコーポレーション社製・RS400-M2）を改良し、エネルギー自給型の自律走行ロボットと同じ航法技術を用いて、1haダイズほ場で自動草刈作業を実施した。ラジコン草刈機の機体幅845mmを踏まえて広めに播種した条間を速度0.3m/sで走行させた結果、2台のRTK-GNSSを用いたムービングベース方式の測位と方位検出が良好であれば発芽直後のダイズを損傷なく走行できたが、測位状況が良くないと蛇行して欠株が生じ、横幅が大きく生長したダイズの葉を巻き込む現象が散見された。さらに、雑草の生育が旺盛な6月は除草適期が非常にシビアであり、市販の草刈機を改造したロボットを用いても、生育初期の除草適期を逃すと雑草の生長を止められず、最終的に収穫が全く見込めない事態となることが判明した。草刈ロボットの台数を増やすことがもっとも効果的な対応策であるが、できるだけ少ない台数で広い面積をカバーするためには、ほ場全体のどの部分で雑草が発生しているかという情報を正確に把握する必要があると考えられた。

The purpose of this study is to fully unmanned weeding operations using self-sufficient autonomous walking robots. This year's は、エネルギーSelf-sufficient type of self-discipline walking ロボットにより1haほ场で3日间かけて间0.8 4m, length 130m, 80-row sowing operation, stable and self-disciplined running performance, confirmed. One side, 150W のソーラーパネルがのエネルギー supply source であり, walking に fixed output 50W のモータ 2 sets of 100W を consumer するため, weight about 6.5kg hand-operated seeder (Mukai Industries・HS-300LH) をAction させるのは Problem ないものの、ある Degree Growth した雑草に対し、Physical weeding is necessary and it is difficult to ensure that it is difficult to change the weeding and confirm it.そこで, commercially available electric hay mowing machine (ササキコーポレーション・RS400-M2), improved version The ルギー self-disciplined walking rudder is the same as the navigation technology and the 1ha hay field is used for automatic mowing operations. The body width of the lawn mowing machine is 845mm, the tread width is 845mm, the sowing speed is 0.3m/s The results of walking and positioning using the RTK-GNSS method using two RTK-GNSS units The position is good, the buds are straight, the buds are straight, the damage is good, the walking is good, and the positioning condition is good.と snake line して owes the plant が生じ, banner が大きく grows したダイズの leaf を巻き込む phenomenon が见された.さらに、The fertility of the grass is strong and the weeding period is very good in June. The commercially available grass mowing machine is modified and used いても, The appropriate time for weeding in the early stages of growth is to prevent the growth of weeds and to stop the growth of weeds. The final harvest is to be completed and the situation is clear. The number of grass-cutting turrets is the number of を嗗やすことがもっとも effect The number of units, the number of units, the area, and the number of units are all the same.するためには、ほ场全のどのpartで雑草が発生しているかというinformationをCorrect graspするNecessaryがあるとtestえられた.

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

エネルギー自給型無人走行ロボットによる播種作業と除草作業の完全無人化に関する研究

能源自给无人机器人完全无人化播种除草工作研究

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Nakayasu Masaru;Takamatsu Kyoko;Yazaki Kazufumi;Sugiyama Akifumi;村中久珠，伊藤博通，宇野雄一，黒木信一郎），中島周作，田上千恵，小澤こまり，大谷錬太郎，大窪一輝，山本真生;佐々木一樹・山本聡史・西村洋・保田謙太郎
通讯作者：
佐々木一樹・山本聡史・西村洋・保田謙太郎

エネルギー自給型の超軽量除草ロボットに関する研究（第 2 報）

能源自给超轻型除草机器人研究（第二次报告）