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。

这项研究的目的是使用一组能源充满节能的自动驾驶机器人完全无人的除草作业。今年，我们在单个公顷的场上使用了三天的自主机器人进行了80行的大豆，长130m，长130m，长130m，长130m，以确认稳定的自动驾驶性能。另一方面，150W太阳能电池板是唯一的能源，两个电动机的额定输出为50W，总共消耗了100W的驾驶量，因此，操作手工挤压的播种机（Mukui kogyo/hs-300lh）的手工播种并不是一个范围，我们已经确认了一些范围，但要确认它的范围很难确认，但要确认能量的范围很难，但要确认它的范围很难，但要确认它的范围很难。因此，改进了商业上可用的电射电割草机（由Sasaki Corporation生产的RS400-M2），并使用与充足的自动驾驶机器人相同的导航技术在1公顷的大豆田上进行了自动割草工作。宽种子的行是根据无线电控制的草皮机的宽度以0.3 m/s的速度运行的，考虑到845 mm无线电对照草皮割草机的宽度，如果使用基于移动的方法使用基于移动的方法，则使用两个rtk-gns的植物不损坏，但如果位于良好的情况下，则可以使用基于移动的方法，但是如果植物的含量不佳，但如果位置不佳，则可以在定位后运行，如果位置不佳，那么该植物是不可能的，该植物是不可能的，该方法是不可能的，如果定位均不得消失，导致大宽度被捕获在大豆长生长的大豆叶中。此外，当杂草在6月生长时，杂草很容易容易严重，即使您使用的是从市售草皮割草机中修改的机器人，如果您错过了生长的早期阶段中最合适的杂草，那么杂草也将无法停止，最后您将无法期望任何收获。最有效的解决方案是增加割草机器人的数量，但是为了覆盖尽可能少的大面积，人们认为准确的信息涉及田间的哪些部分发生。

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）