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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。

This study aims to develop a self-contained self-contained walking system that can be used to control weeds without any control. This year, the self-contained self-discipline walking performance of the planting operation was confirmed by the 1ha field, the 3 days, the interval of 0.84 m, the length of 130m, and the 80 rows. One side, 150W of the machine, the only production source, the fixed output of 50W, the consumption of 100W, the weight of about 6.5 kg of manual seeding machine (HS-300LH), the operation of the problem, the degree of growth, the need for physical weeding, the guarantee of the production of difficult, confirm. The electric mowing machine (RS400-M2) of the market has been improved and self-contained, and the same navigation technology has been used. The automatic mowing operation of the field has been implemented. The width of the machine is 845 mm. The speed of seeding is 0.3 m/s. The results show that the position measurement of 2 RTK-GNSS is good. The position measurement is good. In June, the growth period of weeds is very high, the market for grass cutting machines is very high, the growth period of weeds in the early stage of growth is very high, and the final harvest is very high. The number of grass leaves increases, and the number of grass leaves increases.

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）