72巻3号

研究論文

果樹園作業のための自動走行システム(第2報)
――果樹園作業のための低コスト小型電動車両の開発――

バラウィッド オスカー ジュニア・野口 伸

キーワード: ロボティクス,果樹園,CAN bus system,小型ロボット車両

 

 本研究の目的は果樹園作業用低コスト小型ロボット車両の開発である。ロボットプラットホームとして(株)Deere and company社製電気ユーティリティビークルを採用した。この電動車両に操舵,進行方向(前進,後進,停止)及び非常停止などの機能を制御することができるように改造した。航法センサとしてRTK-GPSとIMUを使用して,直線経路において自律走行試験を行った。実験の結果,直線経路で0.079mの横方向偏差と1.2degの方位偏差を達成し,ロボットとして十分な性能と判断した。

青果物の呼吸速度計測法に関する研究(第2報)
――通気法における従来式の誤差と利用可能条件および定常通気モデル式の提案――

川越義則・五月女格・大下誠一・瀬尾康久

キーワード: 定常通気モデル式,二酸化炭素放出速度,酸素吸収速度,呼吸商,エチレン生成速度,エチレン生成比,通気法

 

 従来の通気法の計算式(従来式)は,流入・流出気体の流量を同じとみなし,その濃度差と流量の積が基本であるが,厳密には呼吸商により流入・流出気体に流量差が生じるので,この点を考慮し,またエチレンも含めた,チャンバ内の青果物とチャンバ内外の気体交換を表す通気モデル式を導出した。そして,従来式による呼吸速度の誤差は,呼吸商,エチレン生成比(二酸化炭素放出速度に対するエチレン生成速度の比),流出気体濃度に依存することを示し,これらに依存しない定常通気モデル式を提案するとともに,従来式の利用可能条件を示した。さらに,濃度測定値に必要な最小桁と流入気体流量の決定法,および測定開始時間の判断基準を示した。

技術論文

裸麦における硝子率測定法に関する研究

稲葉繁樹

キーワード: 硝子率,裸麦,画像処理,吸光度,イメージスキャナ

 

 本研究では裸麦における硝子率測定法において,イメージスキャナを用いた断面画像の撮影および画像処理法,および硝子率算定法の検討を行なった。硝子質および粉状質の吸光度計測結果から,イメージスキャナの青画像において吸光度66.7%〜70.6%を閾値とする設定が硝子質・粉状質の識別に適していることが判明した。また,硝子率計測について画像処理結果を区分けせずに用いた新たな算定法と現在の標準計測法との比較検討を行なった。その結果,新たな算定法の実効性が高いことが,明らかとなった。

バイオガス・軽油二燃料トラクタ機関の制御法に関する研究

若林宗平・ニザル ジャベル・野口 伸

キーワード: バイオガス,二燃料機関,トラクタ,排気性能,運転最適化

 

 トラクタ機関として二燃料機関を用いる場合,軽油消費量を削減しつつ燃焼効率を向上させるには,バイオガスの供給を機関負荷に応じて制御する必要がある。本研究では,二燃料機関へのバイオガス供給の最適化を行い,目的関数に応じたバイオガスの供給マップを作成した。自作した電子制御ユニット(Electric Control Unit ; ECU)を用いてバイオガス供給の制御を行い,最適化したトラクタ用ディーゼル機関の出力性能,排気性能の評価を行った。
 出力性能試験の結果,機関の最大出力,最大トルクに変化は見られず,軽油単味運転時と同程度であった。ISO計測基準8178−4に基づいて負荷条件を平均化した排出ガス特性を検討した結果,最適化後の二燃料機関の排気性能は所期の目的関数に見合った結果となり,CO排出量の改善がみられた。また,軽油の消費減少量,正味熱消費率についてもバイオガス最適化の効果が認められ,低負荷時の燃焼効率は改善された。最適化した機関を用いてほ場作業のシミュレーションを行った結果,バイオガス供給マップにより想定される機関性能が得られた。

自動走行田植機を利用した水田除草作業
――走行精度と稲に与える影響――

斎藤正博・長坂善禎・玉城勝彦・小林 恭

キーワード: 自動走行田植機,自動制御,除草,GPS,高精度除草作業機

 

 中央農業総合研究センターで開発した自動走行田植機の植付部を取り外して水田除草機に交換し,自動走行による水田除草作業を行なった。移植時の走行経路に対する除草作業の走行経路の偏差は0.02m(RMS)であった。また,稲の埋没率は,条間30cmの直線走行で約2%,枕地走行時で最大8%であった。このことから,自動走行田植機の走行システムを利用し,移植時とほぼ同一の走行経路で殆ど稲を踏まずに水田除草作業を行なえたと言える。水田除草作業の作業能率は有人乗用型除草機による作業と同程度の22a/hであった。自動走行田植機による除草作業は安定した走行精度を示し,無人作業による軽労化を実現できる。

樹脂製接合部材とトラスを用いた耐風構造の大型園芸施設の開発

玉城 麿・當眞 毅・鹿内健志・赤地 徹・新城孝彦・ 国場和也・花城和雄・東江直司

キーワード: 農業用ハウス,トラス構造,ボールジョイント,台風被害,ポリアミド

 

 近年の台風は大型化し台風襲来時には沖縄のみならず本土でも園芸施設に多額の被害が生じている。2003年のT0314のような最大瞬間風速74.1m/sを記録する台風では致命的なダメージを受ける。システムトラスは強度の高い大型施設に適した構造であるが,園芸施設に採用するには,使用鋼材の重量を減らし資材コストを低減する必要がある。本研究では,コスト削減と軽量化を図るために,部品重量の大きいシステムトラスの接合部中核部材に安価で高強度な樹脂を用いた接合部用のボールジョイントを考案し,大型台風に耐えるトラス構造の園芸施設を開発した。

玄米のGABA富化条件と品質について

呂 慶云・後藤清和・西津貴久

キーワード: GABA,発芽玄米,富化時損失率,電解酸性水,品種

 

 「GABA富化玄米」は健康食品であり,「発芽玄米」として市販されている。本報においては,GABA富化条件(温度,時間,送気等)のGABA含有量,発芽率,質量損失等の発芽玄米の品質に対する影響を検討した。また,GABA富化時に浸漬水での微生物の繁殖を抑制するために電解酸性水を使用し,効果を検討した。その結果,富化条件と「GABA富化玄米」の品質の間には種々の関係が存在することが明らかとなった。

速   報

ペレットボイラーを熱源とした循環式乾燥機の可能性

金井源太・小林有一・竹倉憲弘・加藤 仁・薬師堂謙一

キーワード: 直接燃焼,バイオマス,穀物乾燥,木質ペレット,ボイラー