コース紹介

農業用ハウス環境制御総合実習

種別

総合実習

開講期

2021/9/6(月)~9/17(金)2021/9/15(水)~9/28(火)(土日除)
(10日間、4コマ/日、40コマ・60時間相当,一部期間5コマ/日)

講師

九州工業大学・西田准教授、安川准教授、石井教授

内容

2021年度は現地開催で行います.
■日程: 9月15日(水)~9月28日(火)
9/15〜9/21:メカトロニクス演習
9/22〜9/27:農業用ハウス制御演習
9/28:成果発表

■場所:九州工業大学6F,及び,学研都市内 農業実習用ハウス

■人数・班構成:参加者10名程度,コンテスト3班構成

■機材:ノートパソコン,演習用マイコン,LoRaWAN接続機器

■実習課題・必要要件・指導者:
本実習は、メカトロニクス演習と農業用ハウス制御演習の前後半に分けて実施する。メカトロニクス演習では、ロボットを制御するための基礎技術の習得を目的にマイコン(Arduinoおよび、Raspberry Piを予定)と電子部品から構成された制御装置を作成し,MATLAB/Simulinkから直接ハードウェアを制御する一連のプログラム開発を実習形式で学びます。
農業用ハウス制御演習では,ハウス内の畝の土壌水分量の計測と制御、室温の制御、画像処理による果実の認識、LoRaWAN装置を用いたクラウドデータベースへのデータアップロード、等について行います。前半で学習したMATLAB/Simulinkによるハードウェアプログラム技術を用いて,果実や葉の認識や潅水制御、温度制御を行い、農業のスマート化への課題に挑戦します。

1)メカトロニクス演習:
C言語及びMATLAB/Simulinkを用いて、ハードウェアの制御の基本となる制御装置のI/Oプログラミングに関する演習を行う。Arduinoマイコンを用いてデジタル入出力、アナログ入力、PWM、モータ制御(パラメータ同定、PID制御)、LoRaWAN装置を用いたクラウドデータベースを介した遠隔モニタリングについて学びます。Raspberry Piを用いた演習では画像取得や色判別等の画像処理について学びます。
(石井、西田、安川、望月、TA 2名程度)

2)ロボット制御演習:
学研都市にある農業用ハウスを対象に、土壌水分量や室内温度等の環境情報の取得、潅水制御、画像処理による果実認識、等に関する課題を設定して演習します。環境情報の取得として、ArduinoマイコンとLoRaWAN装置を用いて、土壌水分量の計測とクラウドへのアップロードするIoT装置を制作します。クラウド上にアップロードされたデータを視覚化し、遠隔でモニタリングを行います。果実や葉の認識課題では、Raspberry Piによる画像処理システムを開発し、果実の大きさや熟度を推定します。潅水制御には電磁弁の開閉を制御し、供給する水分量を操作し、土壌水分量を制御します。
(石井、西田、安川、望月、TA 2名程度)

3)成果発表
 農業のスマート化を目指し、各班に協力してIoT装置を開発し、成果発表を行います。課題を通じて,受講者の達成度を確認します。
(参加者全員)

■レポート:実習終了後1週間以内に、各人の担当分をレポートに作成して提出。

集合場所・時間

詳細は別途連絡
・初日集合時間・場所: 2021/9/69/15 13:00,生命体工学研究科 6階 6210号室
・2日目以降実習時間:(別途連絡)
・コンテスト日時: 2021/9/179/28 13:00~16:10(場所等,別途連絡)