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第4次緊プロ事業等における開発状況（PDF：7879KB）
資料１ 第４次緊プロ事業等における開発状況 １ 第４次緊プロ事業の開発状況 ２ 今後の革新的な開発機種 平成２３年３月４日 農林水産省 生産局 農業生産支援課 １ 第４次緊プロ事業の開発状況 農作業の更なる省力化に資する機械 分野 園芸作物 機 種 名 環境負荷の低減及び農業生産資材の効率利用に資する機械 分野 機 種 名 いちご収穫ロボット 園芸作物 果樹用農薬飛散制御型防除機 加工・業務用キャベツ収穫機 土地利用型 作物 高精度高速施肥機 たまねぎ調製装置 高精度畑用中耕除草機 高機動型果樹用高所作業台車 玄米乾燥調製システム 畜産 可変径式ＴＭＲ成形密封装置 土地利用型 作物 高精度てん菜播種機 中山間地域対応型汎用コンバイン 1 National Agriculture and Food Research Organization 農業・食品産業技術総合研究機構 いちご収穫ロボット • • • • • 研究期間：2006～2010年度 参画企業：エスアイ精工㈱、㈱前川製作所 協力機関：愛媛県農林水産研究所 担 当 ：農研機構・生研センター・園芸工学研究部 開発目標：ロボット技術による収穫適期の果実の選択収穫 農研機構は食料・農業・農村に関する研究開発などを総合的に行う我が国最大の機関です 2 開発機の概要（新旧比較） 旧 新 収穫適期の果実のみを夜間 に自動で収穫するロボット 土耕栽培 腰をかがめた姿勢 高設栽培（台車を利用） 早朝に長時間作業 つり下げ式高設栽培ベッドに対応 接近収穫方法の異なる２機種 移動プラットフォームと組み合わせ て通路走行でき、畝移りも自動化 果実の着色度を自動判別 収穫成功割合は６割強、採果時間 は１果あたり９秒 3 今後の展開 高収量・高品質・超省力 ロボットパック詰め 高密植循環栽培 ロボット収穫 4 National Agriculture and Food Research Organization 農業・食品産業技術総合研究機構 たまねぎ調製装置の開発 研究期間：継 2008～2010～2011年度 参画企業：(株)クボタ、松山(株) 協力分担：佐賀農業セ 担 当 ：農研機構・生研センター・園芸工学研究部 開発目標：たまねぎの球以外の部位の自動切除に要する基本技術 農研機構は食料・農業・農村に関する研究開発などを総合的に行う我が国最大の機関です 5 開発機の概要（新旧比較） 旧 新 低温倉庫での コンテナ乾燥 が増加傾向 コンテナで投入 自動で根葉切り 吊り小屋で乾燥 調製は手作業 はさみで１個ずつ根と葉を切断 定置式で、屋内で使用。 コンテナで装置にまとめて投入。 たまねぎの向きをそろえて搬送。 根と葉を自動で切断。根は玉際で切除 し、葉は2cm程度残して切断。 目標処理速度は毎時3,600個程度。 6 National Agriculture and Food Research Organization 農業・食品産業技術総合研究機構 高機動型果樹用高所作業台車 • • • • 研究期間：2008～2010年度 参画企業：（株）サンワ ・協力機関：福島果樹研究所、青森りんご研究所 担 当 ：農研機構・生研センター・園芸工学研究部 開発目標：果樹園の選定、摘果、収穫作業等における高能率な移動に要する 基本技術 農研機構は食料・農業・農村に関する研究開発などを総合的に行う我が国最大の機関です 7 開発機の概要（新旧比較） 脚立：不安定、持ち運 びに労力 新 小型・高機動 で十分な作業 台高さの作業 台車 2m 旧 デッキ式（クローラ型）： 機動性务る、 ほ場間移動に１t以上トラッ クが必要 ブーム式： 作業台が狭い、 頻繁なブーム操作必要 電動作業台車： 高さ最大1.5mで低い 作業台水平制御機能を装備など、 安全面も充実 小回りが利き、小型で軽トラックに 積載可能 連続作業可能時間は10時間以上 運搬車として利用可能、作業台最 低位置でコンテナ９個、200kgまで積 載可能 8 National Agriculture and Food Research Organization 農業・食品産業技術総合研究機構 可変径式TMR成形密封装置 • • • • • 研究期間：2008～2010～2011年度 参画企業：（株）IHIスター 協力機関：北海道総研機構・根釧農試、広島総技研・畜技セ、鳥取大 担 当 ：農研機構・生研センター・畜産工学研究部 開発目標：TMRの梱包量に応じたロールベール状の成形及び密封 農研機構は食料・農業・農村に関する研究開発などを総合的に行う我が国最大の機関です 9 開発機の概要（発酵TMR調製） フレコンバッグの利用 細断型ロールベーラ × 梱包密度が低く、品質に課題 × 人手作業で、コスト低減に難 ○ 要望に応じて大きさは変更可 ○ 高密度梱包、品質良好 ＋ ○ 梱包作業の自動化 ×大きさは変更不可 開発機は、 両方のメリットを併せ持つ 300kg/m３以上の高密度なロールベールを成形～密封まで自動で 成形質量範囲、400～700kg（含水率50％程度）まで 時間当たりの処理量、12t以上 11 10 National Agriculture and Food Research Organization 農業・食品産業技術総合研究機構 高精度てん菜播種機 • 研究期間：2008～2010年度 • 参画企業：サークル機工（株） ・協力機関：(地独)道立総研機構 十勝農試 • 担 当 ：農研機構・生研センター・園芸工学研究部 • 開発目標：てん菜の高精度かつ高能率な播種 農研機構は食料・農業・農村に関する研究開発などを総合的に行う我が国最大の機関です 111 開発機の概要（新旧比較） 従来の播種機 旧 新 耐風害播種床形成機構 トリプル鎮圧輪 慣行播種床 ディスク式作溝部 作業速度：1.0m/s 作業能率：66a/h 播種精度：高速で低下 出芽率：干ばつで低下 風害対策：無 耐風害播種床 船底型作溝部 作業速度：1.5m/s 作業能率：87.5a/h 播種精度：高速でも安定 出芽率：確実な鎮圧で安定 風害対策：有 121 National Agriculture and Food Research Organization 農業・食品産業技術総合研究機構 中山間地域対応型汎用コンバイン • • • • 研究期間：2008～2010年度 参画企業：三菱農機（株） 担 当 ：農研機構・生研センター・生産システム研究部 開発目標：小区画ほ場における稲、麦、大豆、そば、なたね等の多様な作物 の収穫に要する基本技術 農研機構は食料・農業・農村に関する研究開発などを総合的に行う我が国最大の機関です 131 開発機の概要（新旧比較） ［旧］ 生研センター ［新］ ４条刈り自脱＋ 大豆コンバイン 生産コストに負担 稲・麦・大豆を１台で収穫可能 稲＋麦 大豆 小型化 麦 生産コストの低減 稲 小区画ほ場に適応 汎用 中山間汎用 大豆 全長 4.8m 汎用コンバイン 小区画ほ場に不適 全長 6.3m 稲＋麦＋大豆 刃幅 2.0m 刃幅 1.7m 軽量化 機動性の向上 重量 3.1 t 重量 4.8 t ４ｔ車 10ｔ車 141 National Agriculture and Food Research Organization 農業・食品産業技術総合研究機構 果樹用農薬飛散制御型防除機 • • • • • 研究期間：2006～2010～2011年度（延長） 参画企業：（株）丸山製作所、ヤマホ工業（株） 協力機関：岩手農研センター、福島果樹研究所、茨城園芸研究所等６機関 担 当 ：農研機構・生研センター・園芸工学研究部 開発目標：噴霧方向、噴霧量等の適正制御による農薬の高精度かつ高能率 な散布 農研機構は食料・農業・農村に関する研究開発などを総合的に行う我が国最大の機関です 151 開発機の概要（新旧比較） 旧 新 立木用ドリフト低減型防除機 回動式導風板 ドリフト低減ノズル スピードスプレヤー（ＳＳ）・立木栽培： 上方・側方に大風量で散布するため ドリフトが懸念される 回動式導風板で不要な方向の風を抑 え、ノズルの工夫によって附着性能を維 持しつつ大幅にドリフト低減を実現 リンゴで年間を通じて利用した結果、慣 行SSと同程度の防除効果を確認 速度連動装置により無駄な散布を削減 161 National Agriculture and Food Research Organization 農業・食品産業技術総合研究機構 高精度高速施肥機 研究期間：2008～2010年度（３年間） 参画企業：(株) ＩＨＩスター、(株)ササキコーポレーション 担 当：農研機構・生研センター・生産システム研究部 開発目標：作業速度及び肥料の物性に応じた散布量の適正制御によ る高精度かつ高能率な施肥 農研機構は食料・農業・農村に関する研究開発などを総合的に行う我が国最大の機関です 171 開発機の概要（新旧比較） コント ローラ 肥料 ホッパ スパウト 施肥量 調整 シャッタ モータ 早見表や 経験で シャッタ開 度を決定 ①肥料の流動性の違いによって 散布量が変化する ②作業速度の変化への対応が 困難 ③行程間隔（10m～）、行程数を 保つことが難しい 施肥機本体 施肥 GPS コントローラ アンテナ 高精度な FR値 測定装置 シャッタ 開度制御 施肥コント ローラ 経路誘導 装置 ①肥料の流動性を表すFR値に応じて 制御 → どんな肥料でも高精度施肥 ②GPSの速度情報に応じて制御 → どんなトラクタにも搭載可能 ③GPSの位置情報を利用して、簡易な 仕組みで次行程に誘導 181 National Agriculture and Food Research Organization 農業・食品産業技術総合研究機構 高精度中耕除草機 研究期間： 参画企業： 協力機関： 担 当： 開発目標： 2006～2008年度（H18～20） 井関農機㈱、小橋㈱ 秋田農技セ、新潟農総研、埼玉農総研、中央農研 農研機構・生研センター・基礎技術研究部 湿潤土壌条件下における高精度かつ高速での中耕 除草及び培土 農研機構は食料・農業・農村に関する研究開発などを総合的に行う我が国最大の機関です 19 開発機の概要（新旧比較） 旧 新 ディスク式中耕培土 １列目 進 行 方 断面 A 向 軽く培土 断面 B 株元ま で培土 A→ 正転ロータリ （培土器付き） ２列目 B→ 平面図 ：はつ土板式培土器を 正転ロータリの後方 に取付けて行う作業 逆転ロータリ ：作物側に土を飛ばす 効果をねらって逆転 ロータリで行う作業 ①作業速度が遅い（0.5～0.8m/s） ②湿潤土壌で培土性が务る （土の圧縮・練り付けにより、特に 梅雨期の適期作業が難しい） ③株元の培土不足（除草効果が低い） トラクタ用 乗用管理機用 ●高速作業（1.0～1.4m/s）が可能、作業能率は、 70ａ/h～１ha/h（従来機の1.5～2倍）程度 ●土の反転培土により、雑草防除効果が高い ●湿潤土壌でも土を練りにくく、大豆の増収が期待 ●高能率化により機械利用費が低減 （負担面積拡大で受託収入増・燃料費軽減） ●雑草減尐により、手取り除草の人件費・除草剤 20 費が低減、収穫時の大豆汚粒が低減 National Agriculture and Food Research Organization 農業・食品産業技術総合研究機構 加工・業務用キャベツ収穫機 研究期間： 参画企業： 協力機関： 担 当： 開発目標： 2008～2010年度（H20～22） マメトラ農機株式会社 北海道農業研究センター、十勝農業試験場 農研機構・生研センター・園芸工学研究部 加工・業務用キャベツの高能率な収穫に要する基本 技術 農研機構は食料・農業・農村に関する研究開発などを総合的に行う我が国最大の機関です 211 開発機の概要（新旧比較） 旧 新 一般的な作業 コンテナ収容 ・手刈り＋運搬の省力化 2条同時収穫 ２条同時収穫 コンテナ収容と調製別工程化 作業速度 0.3m/s 能率目標値 40a／日 221 National Agriculture and Food Research Organization 農業・食品産業技術総合研究機構 玄米乾燥調製システムの開発 研究期間：2008～2010年度（３年間） 参画企業： (株)サタケ、(株)山本製作所 担 当：農研機構・生研センター・生産システム研究部 開発目標：高水分籾の籾摺り及び玄米の乾燥に要する基本技術 農研機構は食料・農業・農村に関する研究開発などを総合的に行う我が国最大の機関です 231 開発機の概要（新旧比較） ［ 慣行 ］ ［新］ ① 遠赤外線乾燥等の循環式乾燥機で仕上げ乾燥 した後 に、籾摺りを行って出荷する。 ② 水稲の生産工程の中で、化石燃料の使用量が 最も多 い。（籾は籾殻の乾燥抵抗があるた め玄米よりも多い乾燥エネルギを要する。） 〈個人乾燥・ＲＣの体系〉 ① 開発機【新乾燥機】で熱風乾燥にて20％程度 まで乾燥し、損傷（胚芽脱落・肌ずれ）を与え ずに籾摺りを行った後に、乾燥機に玄米を戻し て低温にて仕上げ水分まで乾燥する。 ② 米の乾燥に要する燃油を２割程度削減する。 〈個人乾燥・ＲＣの体系〉 ① ① ② ② 高水分籾すり機 （籾水分20%で脱ぷ） ③ 循環式乾燥機 籾摺機 （籾水分15%で脱ぷ） 袋詰め・出荷 新乾燥機 （静置・反転式乾燥機 注） 注）収穫された生籾を乾燥機の燃焼炉 から主ダクトを通った熱風で20% 程度に乾燥する。その後、籾摺り を経て再度乾燥機に投入され、玄 米の状態で静置・反転しながら穀 層内を15％程度まで低温乾燥する。 袋詰め・出荷 24 開発機の外観と構成 IHP方式 籾 摺 灯油未使用 PRR方式 Impeller husk-Heat Pump drying system Preprocessing Roll husk-Rack drying system インペラ式 籾摺 前処理機能付き ロール式籾摺 （予備乾燥も 検討） 籾の予備乾燥 （インペラ式も検討） 前処理＋ロール式籾摺 高水分対応インペラ式籾摺 ヒートポンプ による乾燥方式 籾殻混合による 吸着乾燥方式 乾 燥 251 開発機の機能と性能 IHP方式 Impeller husk-Heat Pump drying system 処理量・乾減率他：○ 能 対遠赤乾燥機 75％減：◎ 性 エネルギ PRR方式 Preprocessing Roll husk-Rack drying system 処理量・乾減率他：◎ 対遠赤乾燥機 37％減：○ （予備乾燥及び籾殻乾燥を含む） 脂肪酸増加：△ 食味官能試験：○ 品 質 貯蔵性：△ 外観品質：△ （予備乾燥有り） 実用開発は断念 脂肪酸増加：△ 食味官能試験：○ 貯蔵性：△ 外観品質：○ （インペラ＋予乾有り） 別用途を探り自社で研究継続 ◎：効果が非常にある、○：効果がある、△：変わらない、×：効果なし 261 ２ 今後の革新的な開発機種 １ ロボットトラクター ２ 直進作業支援システム ３ 未来の情報農業（FARMS） ４ 未来の軽労化装置 271 ● ロボットトラクター 高精度GPSの位置情報と地磁気方位センサの方位情報に基づいて、設計した経路に 従い自律的に作業するトラクタシステム 操舵制御部 RTK-GPS 地磁気方位 センサ 圃場の位置情報を設定（地図情報 or 座標計測）した後、 約５分間の初期設定を行うだけで、 無人作業を開始する。 281 ● 直進作業支援システム 単眼カメラを用いたビジョンシステムにより、点滅する光源（ターゲット）や前行程・マーカ跡を 自動追従する トラクタシステム ビジョンシステム 操舵制御部 スイッチ ボックス 画像 処理装置 タ-ゲット コントローラ 291 ●未来の情報農業（FARMS） 農業機械などの動きや取得した情報を、オペレータが意識することなく自動的にデータベー ス化し、農業者の営農を支援するツール CORE PF測定機器 RS232C XML ROVER Internet GAP ●●● 農 業生大 機産規 械履模 の 歴精 保情密 守報管 管（ 理 理 ） 作業機+IOPORT SERVER 30 ● 未来の軽労化装置 農作業における人力作業の肉体的負担を軽減する、 作業者装着型の吊り下げ免荷式アシスト装置 ？ 超音波モータなど、最先端技術を駆 使したアシストスーツ キャベツの収穫 作業を想定した イメージを元に、 ３D設計。 開発中の吊り下げ免 荷式アシスト装置。特 殊な部品は使用して いない。 31