フォワーダの自動走行技術

パシフィックコンサルタンツ株式会社 様との共同研究

林業における従事者数の減少や従事者の高齢化による人手不足の問題は年々深刻になってきています.例えば,林業における作業では特殊な機器や車両などの操作や運転が必要となりますが,資格や免許を有した技術者の不足などが課題となっています.当研究室では,これらの問題の解決のためには,林業における作業の自動化に取り組んでいます.

林道における自己位置推定

林業における自動化の需要の高い作業の一つに作業車両の自動走行があります.例えば,伐採した樹木を運搬するフォワーダなどの運転を自動化することは,現場における人手不足を解消し,同時に危険な現場作業から人を守ることにも貢献します.自動走行では自己位置と目的地までの経路情報や環境中の障害物との相対距離の獲得が重要となりますが,特に林道においては走路の脇には樹木の生い茂る斜面や切り立った崖などが存在するため,安全な走行のためには林道内での正確な自己位置推定が必要となります.

林道における自動走行の課題として,GNSSが利用困難であることや,タイヤの回転数の情報によるデッドレコニングが困難であることが挙げられます.林道では人工衛星からの電波が遮られGNSSの精度が悪くなり,傾斜や不整地が多いため車輪の空転などが起こりやすく,一般車道での自己位置推定手法をそのまま適用することは困難です.当研究室では,林道という制約の中でも自己位置推定が可能で,自動走行に必要なリアルタイム性と精度を両立したシステムの構築を目的として研究を進めています.

関連論文

  • 富田 健斗, 畠山 佑太, 藤井 浩光, 斉藤 泰久, 新貝 文昭, 櫻井恭介: “林業における自動走行のための反射強度を用いたスキャンマッチングによる自己位置推定”, 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会’22講演論文集(ROBOMECH2022), 札幌, June 2022.
  • 富田 健斗, 畠山 佑太, 藤井 浩光: “林業における自動走行のための大域点群とLiDARデータのスキャンマッチングによる自己位置推定”, 第39回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2021), 1G2-03, Sep 2021.

受光伐による日照条件の変化予測

樹木の3次元計測に基づく日照シミュレータの構築

関連論文

  • 鈴木 理也, 富田 健斗, 新貝 文昭, 櫻井 恭介, 南 智好, 藤井 浩光: “受光伐による日照条件の変化予測のための樹木の3次元モデルを用いた日照シミュレーション”, 第40回日本ロボット学会学術講演会(RSJ2022), 2H3-07, 東京, Sep. 2022.