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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。

In this study, there is no humanized herbicidal operation for the purpose of self-regulation and self-regulation in this study. This year, there are 80 training stations in operation practice, stable operation and self-regulation in three days, with an interval of 0.84 m, 130m in length and 80 columns in length in 3 days. The performance of 1ha operation is confirmed. On one side, the 150W cable is the only one for the source, the line is fixed, the output is 50W, the weight is about 100W, the weight is about 6.5kg (to the well industry ·HS-300LH), the operation performance of the broadcast machine is poor, the degree of growth is poor, and the weight is about 100 W. It is necessary for physical weeding to make sure that it is necessary to make sure that the weeding is changed. The improvement of the RS400-M2, the self-regulation of the vehicle, the use of the same navigation techniques, and the application of the automatic grass cutting operation of the 1ha vehicle are implemented. The frame of the cutting machine of the green grass mower, the frame of the 845mm machine, the speed of the sowing machine, the speed of the 0.3m/s walk, the results of the test results, and the azimuth measurement method of the two sets of RTK-GNSS showed that the position and azimuth was good, and after the sprout was straight, the position was good, and the test position was good. The banner

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）