農業XRロボティクス研究室

農業XRロボティクス研究室（研究室代表　福田弘和）

Laboratory of the XR Robotics in Agriculture 

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目的

植物工場を含む食料生産システム全般を対象に、農業デジタルツインを基盤とした農作業ロボットの開発ならびにクロスリアリティ（XR）に関する技術開発を行う。

　

概要

本研究室では、植物工場を含む食料生産システム全般を対象に、農業デジタルツインを基盤とした農作業ロボットの開発ならびにクロスリアリティ（XR）技術の開発を通じて、革新的な農業ロボット技術、生産システム技術、および仮想空間を活用したXR技術の創出を目指す。リアル空間とバーチャル空間を高度に連携させることで、次世代の農業オペレーションの効率化と高度化を推進する革新技術の創出を行う。

研究室設置期間中は、以下の3つの技術課題に重点的に取り組む。

  1. 植物4Dモデルの開発
    植物の3次元構造に時間軸（成長・変化）を加えた「4Dモデル」を構築し、環境条件や生理反応と連動した成長予測・可視化を実現する。これにより、仮想空間内での生産シミュレーションと、ロボットによる適応的作業計画が可能となる新技術を開発する。
  2. 遠隔操作アバターロボットの開発
    農作業支援ロボットにアバター機能を統合し、操作者の視点・動作を忠実に反映することで、直感的で精密な遠隔操作を可能にする。これにより、地理的制約を超えた農作業の分担や支援が実現できる新技術を開発する。
  3. 身体情報フィードバック型ユーザーインタフェースの開発
    ハンドトラッキング、アイトラッキングなどの身体情報を用いたインタフェース技術を開発し、XR空間内での操作性や作業没入感を向上させる。農業従事者や研究者が直感的に仮想空間とインタラクションできる環境を構築する。
    　
研究員（スタッフ）紹介
  • 研究代表者
    1. 氏名　福田　弘和（大阪公立大学・工学研究科・教授）Fukuda_portrait
    2. 専門領域　農業工学、数理生物学
    3. 研究所における役割分担　代表、統括
    4. ホームページ
    5. 主な業績 ・K. Masuda, I. T. Tokuda, N. Nakamichi, H. Fukuda, The singularity response reveals entrainment properties of the plant circadian clock. Nature Communications 12, 864 (2021).
      　
  • 研究員
    1. 氏名　和田　光生（大阪公立大学大学院農学研究科・准教授）wada
    2. 専門領域　野菜園芸学，植物工場科学，施設栽培学
    3. 研究所における役割分　植物栽培技術の高度化
    4. ホームページ
    5. 主な業績 M. Anpo, H. Fukuda, T. Wada (Editor), Plant Factory Using Artificial Light -Adapting to environmental disruption and clues to agricultural innovation-, Elsevier, (2018).
  • 研究員
    1. 氏名　中川　智皓（大阪公立大学大学院工学研究科・准教授）
    2. 専門領域　メカトロニクス
    3. 研究所における役割分　機械システムの高度化
    4. ホームページ
    5. 主な業績 T. Q. Pham, C. Nakagawa, A. Shintani, T. Ito, Experimental Evaluation of an Assistance System for the Driver of a Personal Mobility Vehicle. ADVANCED SCIENCE LETTERS 22(9) 2077-2081 (2016).
  • 研究員
    1. 氏名　石丸　翔也（大阪公立大学研究推進機構 協創研究センター・教授）
    2. 専門領域　情報通信、ヒューマンインタフェース
    3. 研究所における役割分　XR技術の高度化
    4. ホームページ
    5. 主な業績 A. Vargo, S. Ishimaru, et al., Intelligence Augmentation: Future Directions and Ethical Implications in HCI. Human-Computer Interaction – INTERACT 2023, 644-649 (2023).