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4回 森のドローン・ロボット競技会 

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森のドローン・ロボット競技会

参加者への注意事項を記載しました.

参加申し込み受付中(締切10月18日 → 25日(金))※締め切りました。

過去に開催した森のドローン・ロボット競技会の情報はこちら!

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(予定)

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(予定)

株式会社リタプラス

開催日時

競技会: 2019年11月16日(土)~17日(日) 

競技会スケジュール(予定)

競技会前日(11月15日金曜)
競技主催者 会場準備

競技会1日目(11月16日土曜)
09:00 – 宿泊選手 会場に出発
09:30 – 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
16:30 – 競技会場出発
18:00 – 20:00 交流会・プレゼンテーション

競技会2日目(11月17日日曜)
09:00 – 宿泊選手 会場に出発
09:30 – 10:30 練習時間
10:30 – 12:00 決勝
12:30 – 13:00 表彰式・閉会式
13:00 – 解散

参加申し込み

参加申し込みはこちらより登録してください. 締め切りました。
参加申し込み期限:2019年10月18日(金) → 2019年10月25日(金)※延長しました!
参加チーム向けの宿泊申請書類はこちらよりダウンロードできます。

交流会について

交流会を開催予定(11月16日土曜)です.※当日参加可能です.

場所:日本文理大学湯布院研修所
参加費:3000円

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.
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
半自律 1 Eigen- 日本文理大学
2 HAYASHI LAB 九州工業大学
3 ロボティクス・ダイナミクス研究室 北海道大学
4 TAKEMURA LABα 西日本工業大学
5 Sonoda Lab 西日本工業大学
6 Tlab_Sbr 西日本工業大学
参加クラス 番号 チーム名 所属
自律 7 大竹研究室B4 九州工業大学
8 Team Oh 九州工業大学
9 亀井研究室 西日本工業大学

開催場所

競技会: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,JR由布院駅から車で約 30 分)

マルマタ航空地図マルマタ地図


競技会場風景

第2回,第3回は日本文理大学湯布院研修所に隣接する林で競技を開催しました.
その時の競技会場は横に広がるフィールドでしたが,第4回の競技フィールドは縦に長いフィールドです.スタートから最奥の立木まではおよそ50mあります.

競技会場全景(徒歩での撮影)1

競技会場全景(徒歩での撮影)2

競技会場全景(ドローンでの撮影)

予選競技デモ(ハンディカム)

予選競技デモ(ドローンカメラ)

本選競技デモ(ハンディカム)
※実際の競技会において,補助員は動画のように操縦者に直接指示を与えることは禁止です.

本選競技デモ(ドローンカメラ)

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,周回の際に立木の情報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. 奥の層の木を1周する: 1本につき50点
    5. ゴールゾーンまで戻る: 100点
    6. 計測データを提出する: 1本につき最高150点
    7. 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10m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.)
    8. 競技フィールド中に設置された着陸スポットに着陸する: 100点
      (着陸スポットは地面とはみなさず,再度離陸し,トライを継続することができる.ただし,着陸スポットをはみ出て着陸した場合は地面に接触したとみなす.)

※計測する立木の情報について
以下のデータを立木の情報とし,それぞれを加点対象とする.
●  立木の直径(mm)
●  スタート地点からの立木の相対位置
●  立木表面の撮影(斜面の低い方からおよそ1mの位置に貼ってある目印を撮影する)

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)

  • 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,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.)
        • 立木のスタート地点からの相対位置を提出する:30点(決勝競技のみ)
        • 立木表面の画像データ(目印)を提出する:20点(決勝競技のみ)

    ※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

    • 競技会場への移動方法(自家用車・レンタカー)は参加者各自でご準備ください.
      実行委員会では移動方法を手配いたしません.
    • 競技会場には仮設トイレを設置します.電源や水道は準備いたしません.
      電源や水が必要な場合は各自でご準備ください.
    • 競技会場での機体調整は移動方法で使われる各チームの自動車をご利用いただきます.
      自動車後方にチームで持参した机・椅子などを設置することは可能です.
    • 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.
    • 雨の際は屋内施設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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