a.農作業の高精度化・自動化等による高度生産システムの開発及び労働の質改善のための評価指標の策定

a.農作業の高精度化・自動化等による高度生産システムの開発及び労働の質改善のための評価指標の策定

課題番号2009013911
研究機関名農業・食品産業技術総合研究機構
研究期間2006-2010
年度2009
大課題C 自動化技術等を応用した軽労・省力・安全生産システムの開発
中課題a.農作業の高精度化・自動化等による高度生産システムの開発及び労働の質改善のための評価指標の策定
小課題a.農作業の高精度化・自動化等による高度生産システムの開発及び労働の質改善のための評価指標の策定
大項目試験及び研究並びに調査に係る研究の推進方向
中項目イ 農業の競争力強化と健全な発展に資する研究
摘要精密管理技術の開発では、1)農家所有のコンバインに簡易に後付できるよう開発した収量計測システムの軽装化を実現した。局所管理の体系化試験や生産者による現地作業に供試し、開発技術の実用性を確認した。現在、ハードウエアの市販化やソフトウェアの公開などの準備を進めている。また、簡易型の収量計測装置を農家ほ場に導入し計測精度の検証を行い実用性を確認した。また、コンバインの移動軌跡から収穫ほ場を特定するため荷受データと収穫ほ場データを連動させる収穫・搬送モデルを構築した。2)「うね内部分施用機」の小型化、汎用化により平うね、高うね、マルチ作など全ての露地野菜作において「うね内部分施用法」が可能となり、肥料施用量が30〜50%削減できるようになった。「うね内部分施用機」は20年から市販が開始され、普及が進んでいる。3)業務用キャベツに求められる低コスト、省力化に対応するため20年度に考案した容量150kgの大型網パレット、フロントローダ、パレットスケールを用いる作業体系の現地試験を行い、15kg詰め網パレットを用いて人力搬出する現行の方式と比べ、計量、搬出にかかる作業時間を45%短縮できることを確認した。 操作性・信頼性の高い自動化・ロボット化技術の開発では1)田植えロボットは、30aほ場で資材(苗、肥料、薬剤)の補給なしで作業できるシステムとするため、ロングマット水稲苗に加え、除草剤散布装置の追加、施肥ホッパの大型化を行い実用性を確認した。さらに、作業能率向上を目指し旋回時の制御法の改善を行い能率向上の可能性を確認した。20年度に試作したコンバインロボットを用い、30aほ場で水稲の無人収穫を行った。直線作業時の走行軌跡と目標経路の偏差は±10cmに収まった。また、センシングデバイス部分を他のロボットでも汎用的に利用できるよう着脱可能な構成として、通信プロトコルも共有化した。無人除草を行う管理作業ロボットではロボットフレームとステアリング機構を設計し、プロトタイプを作成した。また、LRF(レーザーレンジファインダ)により移植後2週目以降の水稲株を検出できることを確認した。2)トラクタロボットによる30a水田での自動耕うん試験の調査を行い、作業能率向上の可能性を検討した。プロジェクトで開発中の各農作業ロボットについて、使用状況、安全対策状況等からリスク分析を行うとともに安全面からの技術的課題を明らかにした。また、製造者用リスクアセスメントシート案を作成した。 農作業労働の質を改善するために、1)複数のモニターを対象に可搬型機械の取扱性を調査し、作業負担評価指標の構成要因を選定した。20年度に試作したケーブルレス姿勢計測システムは、ケーブルの装着が必要なくなったため測定の準備に要する時間が半分以下に短縮され、被験者の動きもより自然なものになった。また、記録データを「作業姿勢モニタ」用プログラムで解析するために作成したデータ変換ソフトも実用化可能であることが確認され、適性作業量の提示に資する基礎データの効率的な収集が可能となった。
研究分担(独)農業・食品産業技術総合研究機構,中央研,高度作業システム研究チーム
協力分担関係茨城県農業研究センター
予算区分技会交付金研究 新たな農林水産政策を推進する実用技術開発事業 委託・食料供給力強化研究[担い手ITプロ] 委託・食料供給力強化研究[省資源プロ] 委託・バイテク先端技術[新農業展開ゲノムプロ]
業績(1)1うね2条の平うね栽培で肥料施用量を削減できる「平うね内部分施用機」
(2)機械除草と除草剤の部分散布を組み合わせたハイブリッド除草機
(3)作業姿勢を効率的に評価できるOWAS法解析サポートソフトウェア
(4)メッシュ毎収量計測を利用した収量マッピング(第1報)-メッシュ毎収量計測装置-
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030093623
収録データベース研究課題データベース

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