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公開番号2024120775
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-05
出願番号2023027815
出願日2023-02-24
発明の名称圃場管理システム
出願人AGRIST株式会社
代理人個人
主分類A01G 7/00 20060101AFI20240829BHJP(農業;林業;畜産;狩猟;捕獲;漁業)
要約【課題】本発明は、農業の現場で採用しやすい手法により、圃場で移動するロボットの高精度な自己位置推定を実現する圃場管理システムを提供することを目的とする。
【解決手段】圃場管理システムは、軌道と、軌道に沿って設けられた位置情報特定手段を備える。ロボットは、軌道に沿って移動する移動手段を備え、圃場に関する環境情報を収集する環境センサを備える。自己位置生成手段は、少なくともロボットと位置情報特定手段の間で授受される情報に基づいて、ロボットの自己位置情報を生成する。情報管理装置は、自己位置情報と、環境情報とに基づいて、前記圃場を管理する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
圃場に設けられた軌道と、
前記軌道に沿って設けられた位置情報特定手段と、
前記軌道に沿って移動する移動手段を備え、前記圃場に関する環境情報を収集する環境センサを備えたロボットと、
少なくとも前記ロボットと前記位置情報特定手段との間で授受される情報に基づいて、前記ロボットの自己位置情報を生成する自己位置生成手段と、
前記自己位置情報と、前記環境情報とに基づいて、前記圃場を管理する情報管理装置と、
を備えた圃場管理システム。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記情報管理装置は、前記自己位置情報と前記環境情報に基づいて、前記ロボットの行動を制御することを特徴とする請求項１に記載の圃場管理システム。
【請求項３】
前記自己位置生成手段は、前記ロボットと前記位置情報特定手段との間で授受される情報と、前記移動手段から得る移動量とに基づいて、前記ロボットの自己位置情報を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の圃場管理システム。
【請求項４】
前記自己位置生成手段で生成した前記ロボットの自己位置と、
前記ロボットにおける前記環境センサの位置と、
前記環境センサにより取得した前記環境センサに対する収穫物の位置と、に基づいて、前記収穫物の３次元位置を特定し、
前記収穫物の３次元位置に基づいて、前記圃場を管理することを特徴とする、請求項１または２に記載の圃場管理システム。
【請求項５】
前記軌道は、圃場の畝に沿って空中に張られたワイヤーロープであって、
前記ロボットは、前記ワイヤーロープから吊り下げられた状態で、前記軌道に沿って移動することを特徴とする、請求項１または２に記載の圃場管理システム。
【請求項６】
異なる複数の時点における前記環境情報を収集し、前記環境情報の時間的な変化に基づいて、前記圃場を管理することを特徴とする請求項１または２に記載の圃場管理システム。
【請求項７】
前記環境情報は、前記収穫物の生育情報を含んでおり、
前記生育情報の時間的な変化に基づいて、前記収穫物の収穫適期を推定することを特徴とする、請求項６に記載の圃場管理システム。
【請求項８】
前記位置情報特定手段は、近距離無線通信を用いて情報を送受信することを特徴とする、請求項１または２に記載の圃場管理システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、圃場で移動するロボットの高精度な自己位置推定を実現する圃場管理システムに関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、農作物を栽培する圃場において、ロボットの活用とIoT化による管理の高度化が進んでいる。
【０００３】
従来、ロボットを用いる圃場の運用においては、GPSやSLAM、オドメトリ等の手法によってロボットの位置を推定し、圃場の管理を行なっている。また、非特許文献１のように、個々の果実等の位置を特定してそのマップを作成し、圃場管理に活用することが検討されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
施設園芸を対象としたトマト果実自動収穫ロボットの開発（日本ロボット学会誌 Vol.39 No.10 , pp921-925 , 2021）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ビニールハウスのような比較的小規模の圃場では、GPSやSLAMなどの高価な自己位置推定技術は採用が難しく、その運用管理も容易ではない。また、オドメトリは簡易な手法で広く普及しているものの、圃場という環境ではタイヤのスリップや横滑りなどもあって、自己位置推定で十分な精度を得ることができない。
【０００６】
そこで、本発明は、農業の現場で採用しやすい手法により、圃場で移動するロボットの高精度な自己位置推定を実現する圃場管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、以下のような解決手段を提供する。
【０００８】
（１）圃場に設けられた軌道と、前記軌道に沿って設けられた位置情報特定手段と、前記軌道に沿って移動する移動手段を備え、前記圃場に関する環境情報を収集する環境センサを備えたロボットと、少なくとも前記ロボットと前記位置情報特定手段との間で授受される情報に基づいて、前記ロボットの自己位置情報を生成する自己位置生成手段と、前記自己位置情報と、前記環境情報とに基づいて、前記圃場を管理する情報管理装置と、を備えた圃場管理システム。
【０００９】
上記構成によれば、圃場で移動するロボットは、その軌道に沿って設けられた位置情報特定手段との間で情報を授受することによって、自己位置情報を生成する。これにより、高価なシステムを導入することなく、農業の現場でも採用しやすい簡易な手法にてロボットの自己位置推定が可能となる。
【００１０】
（２）前記情報管理装置は、前記自己位置情報と前記環境情報に基づいて、前記ロボットの行動を制御することを特徴とする上記（１）に記載の圃場管理システム。
（【００１１】以降は省略されています）

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