精密農業のための全天候型センシングと自動化作業ロボットの統合システムに関する研究

● 研究テーマ

• ❖ IoTデータ伝送の仮想シミュレーションシステム設計
• ❖ スイーパーに基づく視覚的SLAMシステムの設計
• ❖ 自動運転のための3D物体検出フレームワークに関する研究

● 分野

人工知能、画像処理、センシング技術

● キーワード

精密農業、センシング技術、ロボット

● 実施中の研究概要

現在、私の研究では、精密農業の推進を目的として、全天候型センシング技術と自動化作業ロボットを統合したシステムの開発に取り組んでいます。農業分野においては、気象条件や作物の生育状態に応じて適切な管理を行うことが重要ですが、従来の方法では人的負担が大きく、効率的な運用が困難でした。そこで、全天候型のセンサーを活用し、リアルタイムで環境情報や作物の状態を正確に取得する技術を研究しています。

具体的には、雨天や強風などの悪天候下でも安定して動作可能なセンサー群を設置し、土壌の水分量や温度、光合成活動の指標となるデータを取得します。このデータを基に、農地の状態を詳細に把握し、自動化作業ロボットへ適切な指示を送ることで、効率的かつ正確な作業を実現します。

また、自動化作業ロボットは、除草や収穫、施肥など多様な作業に対応できるよう設計しており、これらの作業を自律的に遂行できるよう人工知能の活用も進めています。これにより、労働力不足が深刻な農業現場でも安定した生産を支援できることを目指しています。

さらに、本システムの導入により、農薬や肥料の使用量を最小限に抑え、環境負荷の低減にも寄与することが期待されます。精密なデータに基づく管理は、持続可能な農業の実現に向けた重要な一歩と考えています。

今後は、実際の農地での実証試験を重ね、システムの性能向上と実用化を進めていく予定です。これにより、将来的には農業の生産性向上と品質の安定化を両立させることが可能になると考えています。

● 今後進めたい研究

農業現場における自動化ロボットの高精度センシングと知能制御技術の開発

● 過去の論文や著書などの業績

【論文】 [1] Zhen Li, Yuliang Gao, Qingqing Hong, Shi Zhou, Lifeng Zhang. "An Automatic Security Monitoring System with Single Optical Sensor for Home Appliances", Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers, Vol. 13, No. 1, 2025.
【論文】 [2] Zhen Li, Yuliang Gao, Miaomiao Zhu, Haonan Tang, Lifeng Zhang. "An Adaptive and Automatic Power Supply Distribution System with Active Landmarks for Autonomous Mobile Robots", Sensors, Vol. 24, no. 18: 6152, 2024.
【論文】 [3] Zhen Li, Zijun Yang, Yuliang Gao, Yuren Du, Seiichi Serikawa, Lifeng Zhang. "6DoF-3D: Efficient and accurate 3D object detection using six degrees-of-freedom for autonomous driving", Expert Systems with Applications, Vol. 238, Part F, 122319, 2024.
【論文】 [4] Zhen Li, Yuliang Gao, Qingqing Hong, Yuren Du, Seiichi Serikawa, Lifeng Zhang. "Keypoint3D: Keypoint-Based and Anchor-Free 3D Object Detection for Autonomous Driving with Monocular Vision", Remote Sensing, Vol. 15, no. 5: 1210, 2023.
【論文】 [5] Zhen Li, Yuren Du, Miaomiao Zhu, Shi Zhou, Lifeng Zhang. "A Survey of 3D Object Detection Algorithms for Intelligent Vehicles Development", Artificial Life and Robotics, Vol. 27, pp. 115 - 122, 2022.
【論文】 [6] Zhen Li, Yuren Du, Miaomiao Zhu, Shi Zhou, Seiichi Serikawa, Lifeng Zhang. "A High-accuracy and Semi-dense Feature-based VSLAM System", Journal of the Institute of Industrial Applications Engineers, Vol. 9, No. 4, pp. 124 - 130, 2021.

● 関連リンク先

❖ researchmap

https://researchmap.jp/li_zhen

❖ より詳しい研究者データ

https://hyokadb02.jimu.kyutech.ac.jp/html/100001903_ja.html