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生物生産システム工学 Bioproduction Systems Engineering

教員

Mitsuji MONTA教授: 門田 充司 Prof. Dr. Mitsuji MONTA
E-mail: monta@(@以下はokayama-u.ac.jp を付けてください。)
専門分野
: 農業工学,農業ロボットおよびセンシングシステムの研究
 Kazuhiko NANBA准教授: 難波 和彦 Assoc. Prof. Dr. Kazuhiko NANBA
E-mail: kaz@(@以下はokayama-u.ac.jp を付けてください。)
専門分野
: 農業機械学,スピーキングプラントアプローチによる植物成長制御

主な研究テーマ

 人類が長期にわたって持続的に安定した食料生産を行いながら地球と共存するために, 画像処理, ニューロ, ファジィ, 人工知能など種々のテクノロジーを用いて, 新しい生物生産システム(ほ場利用型, 施設生産型, 植物工場型, 宇宙空間用生産システムなど)を構築することを目標に, 研究を行っています。具体的には, 植物の計測と制御, ロボティクス, 農産物のトレーサビリティの3つのカテゴリーに大別でき, センシング技術や自動制御, ロボット, 生物生産用機械などの工学的手法で農業や環境の問題解決に挑んでいます。

ロボティクス

 これまで,収穫ロボット(トマト,ブドウ,ミニトマト,キュウリ,イチゴ,ナス), 苗生産ロボット(キクの挿し木,イ草の挿し苗),人間協調型ロボット(作業環境のセンシングシステム,人間の検出アルゴリズム,障害物回避制御,遠隔操作型ロボットシステム)などの研究開発を行ってきた。現在は主に,大規模トマト生産施設で収穫作業を行うロボットの研究を行っている。

トマト収穫ロボット

トマト収穫ロボット

植物とその成育環境の計測と制御

 植物の各種環境要素に対する応答を,有機的に結びつけるシステムズアプローチによって植物と対話することを目的とした研究を行っている。センサフージョンによって得られる様々な情報を,ユビキタスシステムなどで効率よく収集解析し, 植物とその成育環境をリアルタイムかつダイナミックにとらえることで,フィードバック制御系を構築し,植物工場や精密農業への適用を目指している。

灌水した圃場の水移動のマッピング

灌水した圃場の水移動のマッピング

農産物のトレーサビリティ

 畑から食卓までの一貫したトレーサビリティを構築するために,マシンビジョンやICタグ,自動化技術などの様々な工学的手法を用いて,ばらつきのある農産物を定量的に評価し,情報をデータベース化している。写真は,収穫したその場で品質評価を行い,果実の品質や収量と収穫された場所の情報を結びつけるロボットシステム。

農産物のトレーサビリティ

農産物のトレーサビリティ

最近の主な業績

  • •Kondo.N., Monta.M. and Noguchi.N., Agricultural Robots : Mechanisms and Practice, Kyoto University Press, Kyoto, (2011).
  • •近藤 直・門田充司・野口 伸 編著,農業ロボット(II)―機構と事例―,コロナ社,東京都,(2006).
  • •近藤 直・門田充司・野口 伸 共著,農業ロボット(I)―基礎と理論―,コロナ社,東京都,(2004).
  • •Monta,M., Namba K., Mobile Quality Evaluation Robot for Making Agricultural Products Traceable, International Journal of Automation Technology, Vol.8, No.2, 238-242, (2014).
  • •藤井久美子,大田真平,難波和彦,門田充司:画像を用いたパン生地膨張過程の計測,美味技術研究会誌,第18号,28-33,(2011).
  • •Kondo,N., Yata,K., Iida,M., Shiigi,T., Monta,M., Kurita,M., Omori,H., Development of an End-Effector for a Tomato Cluster Harvesting Robot, Engineering in Agriculture, Environment and Food, Vol.3, No.1, 20-24, (2010).
  • •Chong,V.K., Nishi,T., Kondo,N., Ninomiya,K., Monta,M., Namba,K. and Zhang,Q., Surface Gloss Measurement on Eggplant Fruit, Applied Engineering in Agriculture, 24(6), 877-883, (2008).
  • •Chong,V.K., Kondo,N., Ninomiya,K., Nishi,T., Monta,M., Namba,K. and Zhang,Q., Features Extraction for Eggplant Fruit Grading System Using Machine Vision, Applied Engineering in Agriculture, 24(5): 675-684, (2008)

卒業生・修了生進路

  • 大学院進学(岡山大学大学院など)
  • 農機メーカー(井関農機, みのる産業, ヤンマー農機など), 機械メーカー(グローリー工業, サタケ, 日立ハイテクノロジーズ, ユーシン精機など), 食品メーカー(キリンビールなど), IT関連企業
  • 官公庁(中国四国農政局など), 研究機関(生物系特定産業技術研究推進機構など)

収穫祭ポスター

 生物生産システム工学ユニットポスター2018年