作業者の予測動作を考慮した自立動作型「杉の枝打ちロボット」の開発

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○研究目的地球温暖化問題の解決にも寄与する森林の健全育成に関心をもち,森林組合とも話合いを設ける中で林業従事者のパワー不足を解消し,杉の枝打ち作業を適期に行うことで打開できるとの考えでロボットの開発を考え着手した。特に良質材の産出に大きく影響する樹齢III級(木は5年単位でI齢級)までの若齢級期での枝打ち用に限定し,熟練の作業員と同程度の仕事を行う軽量安価な機器の開発のため,前年度で未完成の枝打ち機構(幹周りの旋回機構,刃物の固定,枝打ち径方向への調整,昇降機構との合体)の開発を目的とした。○研究方法刃物を有する機器の操作は最悪の場合人命にも深く関わるため,設計段階より指導教員の確認検証を得てイノターロック機構やフェールセーフにも配慮して研究を進めた。併せて前年度資料収集の際に白神森林組合で得た,既存の枝打ちマシンが過負荷によるエンジン停止時の挙動,杉(木肌)の湿面状態でのマシンの滑落時における刃物の動きが,作業者の著しい想定外であるため極めて危険であるなどの報告を踏まえて制御機構に対策を講じた。ロボットの動作検証は,町の森林組合と連携して組合の管理している森林で実施を前提とした。○研究成果目標としたロボットの仕様(重量:20kg,7.2min/本,価格:20万円程度,動作:自動自立型)に対する開発品の完成度を数値で示すと(重量:19.5kg,25min/本,価格:15万円,動作:センサーの取付け調整中)であり製品としてみた場合,満足出来るものではない。特に全体の重量約20kgでの昇降スピード満足出来るものではなく,仕様を満たすには昇降モータの設計選択からやり直すことが必須である。また加速度センサーの稼働にも手間取っており,特別に専攻科生の応援を得て進めたが完成報告には至っていない。