社会ロボット具現化センターは、九州工業大学の研究成果の社会還元、次世代ロボット開発による新たな可能性やロボット市場の提示、人材育成による地域貢献を目的として活動を行います。

第2回 森のドローン・ロボット競技会 

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「第2回森のドローン・ロボット競技会」の開催について

 平成28年4月14日以降、熊本県・大分県等で発生した地震の影響により、第1回は九州工業大学飯塚キャンパスにて、開催いたしました。
震災から立ち直りつつある大分県、日本文理大学関係者のご尽力により、第2回は、日本文理大学湯布院研修所で開催することを決定し、関係者一同、大変喜びを感じております。
春から夏を薫る季節となる湯布の森、素晴らしい湯布研修所の温泉と一望する由布岳とともに、人と活動・協働できるロボットを創造していただくためにも、是非、ご参加ください。

実行委員長 林 英治

森のドローン・ロボット競技会

 titleForestDrone

「第1回森のドローン・ロボット競技会」の結果はこちら

参加申し込みはこちらの参加登録フォームにて登録をお願いします
(〆切:2017年4月21日⇒28日(金)に延長しました)参加登録は〆切ました。

競技会案内チラシのダウンロードはこちら!

開催目的

日本は国土のおよそ7割を森林が占める森林大国です.そのうち4割が人工林です.森林の資源量,樹木の成長量や品質の調査などの森林の観測・管理の自動化技術の構築,ゆくゆくは林業の活性化を目指して,森林での無人航空機(ドローン)を用いた競技会を開催します.

最新のドローンは,非常に安定に飛行することができるようになりました.しかし,安定に飛行できるドローンでも,障害物の多い森林内を安全に飛行することは難しいです.人間が分け入ることが困難な森林でも,ドローンなら越えて行くことができ,その先の樹木の状態を観測できる可能性があります.縦横無人に森林内を飛行することができるようになり,樹木の生育状況を観測できるようになることで,広大な森林の観測・管理を自動化することを目指します.

森林内で立木に囲まれた多様な植生,多様な環境の中で実機開発のイメージを感じ,また,林業従事者(林家,森林組合)や森林近隣住民と和合し,語り合い,林業へのリバイスエンジニアリングと,先駆的技術躍進を遂げることを目標としています.森でエンジニアが集う最初の一歩です.自然とロボットが共生する社会を目指して,森のドローン・ロボット競技会へのたくさんの参加を期待しています.

主催

九州工業大学社会ロボット具現化センター

森のドローン・ロボット競技会実行委員会

共催

日本文理大学

マルマタ林業株式会社

佐伯広域森林組合

西日本工業大学

北九州工業高等専門学校

(順不同)

後援

株式会社リタプラス

開催日時

競技会: 2017年5月20日~21日 

森林トライアル: 2017年5月21日

競技会スケジュール

競技会前日(5月19日)
競技主催者 会場準備

競技会1日目(5月20日)
08:30 – 11:00 受付および練習時間
11:00 – 11:30 開会式
11:30 – 11:45 参加者ミーティング
12:00 – 14:00 予選
14:30 – 16:30 本選
17:00 – 18:00 プレゼンテーション
18:00 – 20:00 交流会

競技会2日目(5月21日)
08:30 – 10:00 練習時間
10:00 – 11:30 決勝
12:00 – 12:30 表彰式・閉会式
※以下は森林トライアルの予定(挑戦希望チームのみ対象)となります。
13:30 –          森林トライアルに出発
14:00 – 15:00 森林トライアル
15:30 –          トライアル会場出発
16:00 –           宿舎着・解散

競技結果

予選結果

半自律型クラス

順位 チーム名 所属 競技点 タイム(秒)
1 NIT武村LAB 西日本工業大学 120 12.04
2 HAYASHILAB 九州工業大学 120 21.53
3 NIMBUS 九州工業大学 120 35.63
4 Team-S 九州工業大学 0 0

自律型クラス

順位 チーム名 所属 競技点 タイム(秒)
1 JSKA 東京大学 120 31.81
2 大竹研究室 九州工業大学 10 2.91

本戦結果

半自律型クラス

順位 チーム名 所属 競技点 計測加点 衝突減点 合計点 タイム(分:秒)
1 NIT武村LAB 西日本工業大学 300 80 0 380 1:21
2 NIMBUS 九州工業大学 200 60 0 260 1:11
3 HAYASHILAB 九州工業大学 200 0 0 200 1:05

自律型クラス

順位 チーム名 所属 競技点 計測加点 衝突減点 合計点 タイム(分:秒)
1 JSK 東京大学 250 100 0 350 1:42
2 大竹研究室A 九州工業大学 20 0 0 20 0:22

決勝結果

半自律型クラス

順位 チーム名 所属 競技点 計測加点 衝突減点 合計点 タイム(分:秒)
1 NIT武村LAB 西日本工業大学 880 260 0 1140 5:46
2 HAYASHILAB 九州工業大学 530 320 -100 750 5:10
3 NIMBUS 九州工業大学 580 60 0 640 4:06

自律型クラス

順位 チーム名 所属 競技点 計測加点 衝突減点 合計点 タイム(分:秒)
1 JSK 東京大学 660 1000 0 1660 4:39
2 大竹研究室 九州工業大学 120 0 0 120 0:20

集合写真

競技風景


半自律型クラス優勝 NIT武村LAB

半自律型クラス準優勝 HAYASHILAB

自律型クラス優勝 JSK

トライアルの映像


半自律型クラス HAYASHILAB

半自律型クラス HAYASHILAB 垂直上昇

自律型クラス JSK

参加申し込み

参加申し込みはこちらの参加登録フォームにて登録をお願いします.

参加申し込み期限:2017年4月21日(金)2017年4月28日(金)まで延長しました。 参加登録は締め切りました。

交流会について

交流会を開催予定(5月20日)です.※当日参加可能です.

交流会参加費:3,000円(予定)

競技会を見学したい方へ

競技会を見学いただくことは可能です.ただし,競技会場は木に囲まれており,それほど広いスペースではありませんので会場のすぐ近くへの入場を制限する可能性があります.その場合は,控室に映像を映すなどで競技の様子をご覧いただけるように準備します.
また,見学の方も,安全の為に安全メガネやヘルメットを着用することをおすすめいたします.安全メガネやヘルメットはご自身でご準備ください.

宿泊については,近隣に湯布院の温泉宿も多数ありますのでご利用ください.

参加チーム

競技参加チームリスト
参加クラス 番号 チーム名 所属 ロボット名
半自律 1 HAYASHILAB 九州工業大学 林研究室 HAYASHIDRONE
2 NIT武村LAB 西日本工業大学 武村研究室 phantom3 advanced
3 Nimbus 九州工業大学 石井研究室 NimbusⅡ
4 Team-S 九州工業大学 SKTD
参加クラス 番号 チーム名 所属 ロボット名
自律 5 JSK 東京大学 MBZIRC
6 大竹研究室 九州工業大学 BinDrone
7 Nimbus 九州工業大学 石井研究室 NimbusⅡ

開催場所

競技会:日本文理大学湯布院研修所敷地内 (JR由布院駅からタクシーで約10分)

NBU湯布院研修所NBU林 NBU湯布院地図

森林トライアル:マルマタ林業株式会社管理区(由布市湯布院町)

日本文理大学湯布院研修所から車で約30分

マルマタ航空地図マルマタ森林マルマタ地図

競技場所:

以下の図は競技会会場の樹木位置のデータです.側道の右側が低い針葉樹,左側が森林です.

予選と本選は図中の20番の立木を利用し,
決勝では25, 20, 15, 100, 52, 17, 12, 21, 19, 16の立木を使用します.
また,29, 22, 18, 11の立木にネットを張り,それ以上には奥に行けないようにします.

公開している3Dデータとビューアーソフトを使うと会場内の距離を確認することができます.

木の位置

データのダウンロード

競技会会場の3Dデータ(約1GB)
森林トライアル場所の3Dデータ(約700MB)
データを閲覧する際にはハイスペックのコンピュータをお使いください.

実地試験の様子

実地試験の様子を公開します.大会では,マーカを施した木は変更しませんが,決勝競技で得点が入る木は,より遠くのものも入るようにフィールドを拡大する予定です.

 

 

競技内容(詳細部分は今後変更の可能性あり

林業におけるドローン・ロボットの活用は,立木の太さ,高さ,森林状況センシングがあります.このような活用を考えた場合,ドローンに望まれる性能は,立木,枝を避け,安定した上昇・下降,静止は必須であり,そして,人とともに森林に入ったとき,人の代わりに数メートル先を見回れることも重要となります.そのため,本コンテストでは,将来必要となる技術,今ある技術を試すことを想定して,競技内容を設定しています.

本コンテストでは,以下の自律型クラスと半自律型クラスの2つのクラスを設け,それぞれのクラスごとに予選,本選,決勝を行い,それぞれのクラスごとに順位を決めます.なお,本選,決勝に進出できるチーム数は,全体の参加チーム数や競技スケジュール
(時間が遅くなると周囲が暗くなり,競技が実施できない)との兼ね合いで,大会当日に決めます.

自律型クラス:

ドローンは電源と制御装置,周囲の環境計測装置を内蔵した自律型とする.ただし,緊急時には直ちに手動操縦に切り替えることができるような機体構成にすること.

半自律型クラス:

ドローンは電源と制御装置,周囲の環境計測装置を内蔵し,飛行操作は手動で行う.環境計測は搭載の装置・センサで行うが、計測データの処理はドローンに搭載したコンピュータか外部に設置したコンピュータで行う.

市販のドローンを利用し,手動操縦で飛行させる場合は半自律型クラスとなる.

予選競技:立木への接近

スタート地点から離陸・飛行し,およそ7m離れた指定された立木まで接近し,ゴールゾーンに戻る.

ドローンの動作によって得点を付け,順位を決める.

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立木への接近とは機体の一部が立木のおよそ半径1m以内に入ることを指す.立木の1m以内に入っているかどうかは競技判定員が確認し,入った場合は声および旗で知らせる.接近を確認するために,立木の周囲におよそ半径1mの円の目印を置く.

得点は以下の動作を行った際に加点する.

    1. 安定して浮上する: 10点
    2. 浮上したまま,立木の1m以内に入る: 10点
    3. 立木の1m以内に入った後に,ゴールゾーンまで戻る: 100点

本選競技:立木の周回

スタート地点から,およそ7m離れた指定された立木を周回して,ゴールゾーンまで戻る.

ドローンの動作によって得点を付け,順位を決める.

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周回の際に立木の直径(mm)を計測したチームには加点する.計測方法は,樹木を傷つけなければ,どのような方法でも構わない.

試技の後に計測したデータを競技運営本部に提出し,データの説明をすること.未提出の場合は加点しない.

得点は以下の動作を行った際に加点する.

    1. 安定して浮上する: 10点
    2. 浮上したまま,立木の1m以内に入る: 10点
    3. 立木を1周する: 30点 (同じ高さを2回以上回っても点数は加算されない.)
    4. 高さが異なる部分を1周する: 各50点 (同じ高さを2回以上回っても点数は加算されない.)(高さの変更は50cm程度は変えること.「各競技の共通のルール」で示す木に巻いたマーカー(布)で高さの違いを判断する.)
    5. 立木を回ってゴールゾーンまで戻る: 100点
    6. 計測データを提出する:最高100点

決勝競技:森林内の周回

スタート地点から,複数の立木を周回して,ゴールゾーンまで戻る.

ドローンの動作によって得点を付け,順位を決める.森林内の多くの木々を周回するほど高得点となる.

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また,周回の際に立木の直径(mm)を計測したチームにはさらに加点する.

試技の後に計測したデータを競技運営本部に提出し,データの説明をすること.未提出の場合は加点しない.

得点は以下の動作を行った際に加点する.

    1. 安定して浮上する: 10点
    2. 浮上したまま,立木の1m以内に入る: 10点
    3. 立木を1周する: 30点
    4. 奥の層の木の1m以内に近づく: 1本につき20点
    5. 奥の層の木を1周する: 1本につき50点
    6. ゴールゾーンまで戻る: 100点
    7. 計測データを提出する: 1本につき最高100点
    8. スタート地点から遠くに行くほど距離点を追加する:最高100点
      (マーカを付けた立木から後ろのフィールドに2m単位で目印を置く.そこを通過することで競技判定員が距離を測る.)

各競技の共通のルール

  • 自律型と半自律型のいずれの競技も,スタート地点から離陸・飛行し,加点される動作を遂行し,ゴールエリアに戻るまでを1回のトライとする.途中でドローンが地面に接触した場合はそこでそのトライを終了とし,そこまでの得点をそのトライの得点とする.
  • 予選,本選,決勝のいずれも,1チームの競技時間は8分とし,8分以内であれば何回でもリトライできるリトライの際は必ずスタート地点からスタートすること.(参加チームが多い場合は1チームの競技時間を短くする可能性があります)
  • スタート地点近辺に風速計を設置する.風速が4.0m/sを超える場合はトライを中断することができる.中断している間は競技時間8分の計測を止める.中断を希望する場合は,その場で実行委員会に中断を申告すること.風速が4m/sを下回った際の再開の判断は実行委員会が行う.
  • 競技で使用する立木1本だけに,以下のような赤緑青のマーカー(布)を巻く.自律型においては,このマーカーを認識して自律飛行してもよい(将来的にはマーカーは無くす予定である).また,高さを確認するためにおよそ50㎝間隔で細い赤色の布を巻く.

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赤緑青のマーカーはザムザマルチストレッチスムース布を使用する.

赤布緑布青布

  • 半自律型クラスの操縦者はゴールゾーンの中で操縦すること.ゴールゾーンから外に出てはいけない.
  • 競技参加者のチームから,ドローンの周囲に1名以上の補助員を配置すること.

補助員は危険だと判断した場合には,声を発して注意を促すことができる.ただし,補助員は指示者ではないので,補助員が半自律型クラスの操縦者に指示を出してはいけない.

「あぶない!!」,「ぶつかる!!」などの注意を促すことはできる.

「もうちょっと右!」,「少し上!」などの指示をしてはいけない.

(林業では,人間が入れないところ,直接は見えないところをドローンで観測したい.実環境では補助員が見れるようなところは人間が行って見ればよい)

  • 各競技において予選と本選では,他のチームと同点の場合はその得点を記録したトライの時間の短い方が上位になる.
    決勝では,他のチームと同点の場合はその得点を記録したトライの時間の長い方が上位になる.(長い時間を飛行して計測し続けることも今後の課題となるため)
  • 自然環境,特に樹木を傷つけてはいけない.違反者には競技実行委員会で協議の上,ペナルティを課す競技の得点から100点減点する(樹木に傷をつけたときのトライの得点ではなく,その時の競技の得点から100点減点する). 
  • 本選と決勝において,計測データの提出は1本につき,以下の点数配分(最高100点)とする.
    • 計測データを競技時間終了後15分以内に実行委員会に提出する:20点
    • 計測データの処理をドローンに搭載したコンピュータで実施する,
      もしくは,ドローンで計測したデータを自動で外部のPCに無線送信する仕組みを持っている:20点
    • 計測データの処理を開始してから,立木の直径の計測結果が表示されるまでを自動化している:40点
    • 立木の直径の計測結果の誤差が10cm以内:20点
      (立木の直径は斜面の低い方から1mの高さの箇所を実行委員会で計測し,その値を真値とします.)

※受付の際に,安全に飛行できる機体かを確認するために,飛行テストを実施していただきます.
※飛行テストでは,機体の1.5倍の広さの中で30秒間安定してホバリングできるかをチェックします.
自律型クラス,半自律型クラスともに,プロポなどを使って手動操縦で安定してホバリングさせていただきます.
このテストに合格しなかった機体は,木や人を傷つける可能性が高いので,競技への参加を取りやめていただく可能性があります.

参加資格

高専生・大学生・大学院生・一般の2名以上のチーム.(緊急時の操縦者1名,補助員1名以上)

機体のレギュレーション(詳細部分は今後変更の可能性あり

使用するドローンは自作でも市販品を改良したものでも構いません.ただし,以下の条件を満たすこと.

  • サイズ:森林内で,樹木に接触せずに飛行できるサイズ
  • 動力:電動モータとバッテリにて駆動した回転翼を動力とすること.ガソリンや水素ガスなどの可燃性液体・気体燃料を用いてはならない.
  • 環境計測:樹木を傷つけなければ,どのような方法でも構わない.傷がつかない程度に接触することも可とする.環境計測装置を機体に搭載すること.

自律型クラスでは,環境計測センサとデータの処理はドローンに搭載したコンピュータで行うこと.

半自律型クラスでは、計測データの処理はドローンに搭載したコンピュータか外部に設置したコンピュータで行うこと.

自律型クラスと半自律型クラスの両方とも,計測データの処理はドローンに搭載したコンピュータか外部に設置したコンピュータで行うこと.

いづれのクラスも,計測データは試技後に競技運営本部に提出できる構成となっていること.

  • 電源(バッテリ):Li-Po電池,Ni-Cd電池,Ni-MH電池,Li-Fe電池のいずれかを使用すること.セル数には制限を設けない.バッテリは地上に設置しても構わない.その場合,バッテリはゴールゾーン内の操縦者の近くに置くこと.また,その場合,ドローンとバッテリを繋ぐケーブルは機体の一部とはみなさない.
  • 安全対策:回転翼の周りにプロペラガードを取り付けるなど,周囲の環境や人を含む動植物に危害を及ぼさないように配慮すること.
  • 緊急時への対策:自律型,半自律型ともに,常に市販のラジコン送受信機(プロポ)やスマートフォンなどによる手動操作が行える構成を持ち,また,非常時にはプロポやスマートフォンから緊急停止できる機能を有すること.プロポやスマートフォンとの通信が途切れた場合も緊急停止する機能を有すること.
  • プロポ:使用するプロポの周波数帯には特に制限は設けないが,万が一の混信を避けるため,試技中のチーム以外(待っているチーム)のプロポの使用は制限することがある.無線LANの使用も制限することがある.

注意事項・その他

  • 参加者は防護用品(ヘルメットと防護メガネ)を各自で用意してください.
  • 万が一の混信を避けるため,会場付近での無線LANの使用を制限することがあります.
  • 雨の際は屋内にて同様の競技を行う予定です.
    ※大会当日は小降りの雨なら屋外で実施します.ドローンは防滴対策が施されていることが望ましいです.
  • 2015年12月10日から改正航空法が施行されました.詳しくは国土交通省のHP「無人航空機(ドローン・ラジコン機等)の飛行ルール」を参照ください.競技参加者は法律を守ってドローンの製作や競技の練習を行ってください.特に屋外でドローンを飛行させる際には,人口集中地区の場合には国土交通省に申請が必要です.違法行為に関して主催者は一切の責任を負いません.

お問い合わせ

○競技内容に関するお問い合わせ:

担当:森のドローン・ロボット競技会実行委員会

forest.drone.challenge[at]gmail.com ([at]を@に変更してください)

○その他のお問い合わせ:

九州工業大学社会ロボット具現化センター

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