【事例紹介01】労力の課題解決にCuGoを!高精度測位サービスを活用した、ビニールハウス内自動走行ロボットを開発

事例紹介CuGo

はじめに

「人間が行うには危険な仕事」「人間にとって極めて重い労働」「多数の人数と労力、時間を必要とするもの」をロボティクス技術に置き換える、イームズロボティクス株式会社様。過疎化、高齢化の進む地方、人口減と経験者不足などの課題解決の為のロボット提供を目指されています。今回新しい農業ロボットにCuGoを導入した背景、導入時に感じた点や使い心地、今後の野望についてお話をお伺いしました。

イームズロボティクスプロジェクトマネージャー塙様

CuGo活用ロボット開発の背景

高齢化による新規就農者の減少、労働力の低下に貢献する為、福島大学と協業し、2020年度福島県ロボット関連産業基盤強化事業において「高精度位置情報システムの検証と無人自律ユニットの制作」を進めてきました。

高精度測位サービスサービスを活用した、ビニールハウス内自動走行ロボット

今回特に無人化が必要とされたビニールハウス内や果樹下など悪条件下での自動走行ロボットを高精度測位サービスとサービス一体型GNSS受信機を利用して開発しました。ハウスは365日作業があるため、安定生産に農家の収益化には非常に重要です。365日作業が必要ということは労働条件が悪くなる為、無人化が最もメリットになります。

しかし、従来鉄骨やビニールで覆われたハウス内や葉が生い茂る果樹下での高精度測位による自動走行は難しいと言われてきました。今回のロボットは高精度測位サービスの進化と、CuGoのように簡易的に取り付けられるクローラキットにより実現しています。高精度測位サービスの進化のポイントは、高密度に配備された独自基準点によりセンチメートル級の測位が可能になった点、準天頂衛星みちびきを利用してダイレクトに電波をキャッチできるようになった点です。

CuGoの導入に至った理由

果樹園では4輪の自社開発タイヤを利用したのですが、ハウス内では小回りが利くものが必要だった為、クローラを探していました。タイヤで回るよりクローラで超新地旋回(その場で回る)できる方が確実にターンできる為です。今回はハウス内での走行がどこまでできるかがテーマで実際に作業するわけではなかった為、小型のものでテストしたいと考えており、「小型」「安価」「すぐに取り付けられる」という点でCuGoが最適と考えました。

CuGoの導入時に感じた点

組み立ては簡単で、完成までの大変スムーズでした。フライトコントローラーで回転数を制御し、左右の同期を微調整しました。

CuGoの導入時に感じた点

テスト走行してみてですが、期待通り走行性能はとても良かったです。予定ルート通りに走ったかどうかは、衛星の測位情報を受信できたかに依存しますがこちらも特に問題はありませんでした。

自分で部品を買って開発するには高度な技術と時間が必要ですが、CuGoを取り入れたおかげで圧倒的にすぐ作れ、テスト開発用キットとしてメリットが高いと感じました。また、気にしていた超信地旋回によるターンですが上手にその場でターンし、狭いスペースで走らせるのはやはりクローラが向いていると感じました。同じ場所で4輪で走行させると回りきれない為、ハウス内での足回りには今後もクローラを活用していくと思います。

CuGoの活用で今後目指したい事

ハウス内はクローラが適している事が分かりました。今後ハウス内でどのような作業をロボットにさせるか、その為にどんな開発をするかをこれから検討する段階にあります。現在課題が多い作業の一つに生育調査があります。例えば果実が成長しているかカメラで観察するロボットがあると良いと思っています。ハウス内は温湿度が均一ではない為、温度計と湿度計を中に入れてバラバラな温湿度分布を均一にするよう管理するロボットです。ただ機械としては行動な為、開発に時間がかかるとは思います。

CuGoは不整地での対応力が強い為、草刈機に特に可能性があると思っています。屋外の場合、衛星が制御システムとして最も安価に開発でき、高精度位置情報システムとクローラの進化により、低コストでスピーディーにテスト機が開発できるプラットフォームが誕生したことをとても喜んでいます。ぜひ今後も活躍していきたいと思います。

関連記事