農作業ロボットの安全センサを対象とした土壌に起因する検出精度向上支援技術の開発

开发提高农业机器人安全传感器土壤相关问题检测精度的技术

• 批准号: 22K05923
• 负责人: 紺屋 秀之
• 金额: $ 2万
• 依托单位: National Agriculture and Food Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05923/
• 关键词: ロボット農機; 安全センサ; 土壌粒子

ロボット農機がほ場内で稼働中に発生し得る土ぼこりについて、人・障害物センサに影響を与え得る土ぼこり粒子量及び質量濃度調査を農機研テストコース北側ほ場にて実施した。安全センサとしては3DLiDAR（Velodyne製 VPL-16）、パーティクルマスカウンター（柴田科学（株）GT-526S）及び集塵機（農機研製）をロータリ作業中のトラクタの後方を走行する別のトラクターに設置し、トラクタ周辺の土ぼこり捕集試験を行った。捕集した土ぼこり粒子重量は平均0.37mg/min、質量濃度は平均238.78mg/m3であった。捕集粒子量については、平均117708個/minであり、その内訳は、0.3μm以上0.5μm未満のものが最も多く、粒子径が大きくなるにつれ、その数が減少する傾向にあった。なお、安全センサ3DLiDARの検出精度については、同時に撮影したカメラおよび目視では土埃は少量であったが、3DLiDARでは誤検出を起こす得る値を確認できた。今回の試験では、PTO回転数等の機械側の条件は同一であったが、捕集された土ぼこりにおける総粒子量や粒径ごとの個数について試験ごとにばらつきが確認された。これは風速やほ場の局所的な傾斜・硬度の変化が原因と考えられ、今後、より外乱の少ないと考えられるハウス等の施設内での試験を実施しデータ蓄積を行う必要がある。

关于机器人农业机械在现场运行时可能发生的灰尘，在农业机械研究所测试课程的田间进行了一项调查，这可能会影响人员和障碍传感器。安全传感器包括3DLIDAR（VELODYNE制造的VPL-16），粒子质量计数器（GT-526，Shibata Scientific Co.，Ltd。）和除尘器（由农业研究所制造）（在另一个拖拉机上制造），该拖拉机在旋转操作过程中在拖拉机后面行驶的另一个拖拉机，并在旋转过程中收集尘埃围绕拖拉机的测试。平均收集的灰尘颗粒为0.37 mg/min，质量浓度平均为238.78 mg/m3。收集的颗粒的平均量为117,708片/分钟，最常见的是0.3μm或更多和小于0.5μm，并且随着粒径的增加，颗粒的数量趋于减少。关于安全传感器3DLIDAR的检测精度，尽管相机的污垢量很小，并且同时在视觉上捕获，但3DLidar显示出可能导致错误检测的值。在此测试中，机器侧的条件（例如PTO旋转速度）是相同的，但是从测试到测试中，确认了收集到的灰尘中每个粒径的总颗粒量和颗粒数的变化。人们认为这是由风速，局部斜率和田野硬度的变化引起的，将来有必要对房屋等设施进行测试，这些设施被认为较少的干扰并积累了数据。