国立大学法人 九州工業大学未来社会ロボット実装センター

Center for Future Society Implementation for Robotics

2015年12月18日～20日開催

2014年12月20日～21日に開催された第1回トマトロボット競技会の詳細は
こちらからご覧いただけます。

第２回トマトロボット競技会の結果は以下の通りとなりました。

シニア部門

ジュニア部門

この他にも参考動画を掲載しています。こちらよりご覧いただけます。

開催目的

農業の機械化は進み、トラクターや選果機などのロボットといってもよいような機械が登場しています。農産物の生産に更に深くロボット達が参加できる可能性を求めて、ロボットがトマト採取の速さを競う競技会を開催します。

トマトをロボットが扱うという、一見単純そうでありながら生命体でありデリケートなトマトを相手にした作業を通じて、アグリロボットの発展を目指し、自然環境への興味とロボット技術の興味を引き起こす新たな試みでもあります。

今のロボットは作業をしている方々に勝つことは難しいでしょう。しかし近い将来、競技会を通じて開発された技術が農作業に導入され、自然と共生するアグリロボットが発展し、普及するようことを目指します。

ぜひ、自然とロボットが共生する社会を目指して、トマトロボット競技会に参加しましょう。

主催

トマトロボット競技会実行委員会

共催

• 九州工業大学社会ロボット具現化センター
• 北九州市立大学
• 日本文理大学
• 西日本工業大学
• 北九州工業高等専門学校
• 響灘菜園（株）
• 北九州市
• 北九州商工会議所
• （公財）九州先端科学技術研究所

協賛・助成

• （株）安川電機
• （公財）西日本産業貿易コンベンション協会
• （公財）北九州活性化協議会　1000人の夢寄金

協賛

• Japan Chapter of the IEEE Society on Systems, Man, and Cybernetics

後援

• （一社）日本機械学会
• （一社）日本ロボット学会
• （公財）北九州産業学術推進機構
• 農業食料工学会IT・メカトロニクス部会
• 農業食料工学会九州支部
• The MathWorks

場所

北九州学術研究都市　体育館

開催日時

2015年12月18日～20日
※一般公開は19日、20日です。

日程

7月3日    ：ロボットのデモンストレーション
8月31日  ：参加予備登録締切（シニア部門）
（※競技会用にトマトを苗から育てており、早めに参加チーム数を把握してトマトの株を準備する必要があるため）
9月30日  ：本参加登録締切（シニア部門）10月31日：参加登録締切（延長しました）
10月22、23日：ロボットデモンストレーション
10月25日：ジュニア部門の事前説明・学習会
10月30日：本参加登録締切(ジュニア部門)
12月18日：準備、見学会（希望者のみ）
12月19日：講習・製作会（ジュニア部門）、第1次予選・プレゼンテーション（シニア部門）、交流会
12月20日：第2次予選、決勝

募集チーム

下記の2部門について参加チームを募集します。

• ジュニア部門：高校生以下
• シニア部門：高専生、大学生、大学院生、一般

トマト

こくみトマトラウンド

ジュニア部門

レゴブロック(MindStrom)を用いたロボット競技

• プログラミングや機械の知識がなくても簡単に製作が可能です。
• レゴブロックを組み合わせて簡単にロボットを組み立ててもらいます。
• 組み立て作業やプログラミングは、大会初日に大学生の補助のもと、製作を行ってもらいます。
• ロボット本体及びプログラミングに必要な機材は大会運営側で用意します。

※ただし、プログラミング言語は、Lego MindStorm付属のソフトウェアを利用します。他の言語などを利用してプログラミングを行いたい場合は、パソコンを持参して行うよう、よろしくお願いします。

ロボットの仕様（シニア部門）

基本仕様

• 最小時の水平投影面：幅 800 [mm] ｘ 長さ800 [mm]（ストック用の箱を含む）
• 緊急停止ボタンを必ず設ける（すぐに押せる場所に設置）

推奨仕様

• 質量：Max 50 [kg] （ストック用の箱を含む）
• 各モーターのワット数：Max 80 [W] 

トマト収穫ロボットレールタイプの台車部分について

本競技会ではより多くの方々に参加してもらうために，こちら側からトマト収穫ロボットの足となる移動台車を提供します。
提供する台車はレール上をタイヤで走行する機構となっており，決められたレール上で目的のトマトの前まで移動するものとなっています。
本台車の設計を参考にして頂いたり、台車の貸出しを行うことで、ロボットの開発労力を減らすと同時に、トマトロボット競技会への参加をより行いやすくすることを目的としています

• トマト収穫ロボットレールタイプの台車部分の設計図面

トマトロボット競技会の競技台について

本競技会で使用する競技台についての仕様を公開いたします．

• トマトロボット競技会の競技台仕様

競技会フィールド（シニア部門）

フィールド全体

• フリースタイルエリア
• トマトエリア
• レールスタイルエリア

• 使用するレールは、レール間の中心距離が600(±5)mm、レール単体の径が50mmとなっています。

• トマトの実は、床から高さ800mmから1,200mmの範囲にあります。
• トマトが設置されている枠の真ん中には、トマトを認識しやすいように仕切りとして、黒色のプラスチック段ボールを設置しています。
• 第1回競技会において、フリースタイルの床は人工芝を敷いていました。第2回の床に敷く素材は未定なため、決まり次第掲載いたします。
• 第2回競技会のフリースタイルの床に敷く素材は、180cm x 90cm、厚さ2cmの板に人工芝を釘で打ち付けたものになります。フリースタイルエリアの床はこの板を8枚組合わせて構成されます。

第1回トマトロボット競技会の会場風景

第1ステージ（実物トマト：1個）

第１ステージでは、ロボットがスタート地点からトマトの前まで移動し、個別につり下げられた単体のトマトを認識及び収穫を行います。

第2ステージ（実物トマト：房）

第２ステージでは、ロボットがスタート地点からトマトの前まで移動し、つり下げられた房についているトマトを認識及び収穫を行います。

ファイナルステージ（トマトの株：複数）

ファイナルステージでは、ロボットがスタート地点からトマトの前まで移動し、複数の株についてる収穫可能なトマトを認識及び収穫を行います。

競技内容（シニア部門）

※競技内容は主催者の都合により変更する場合があります。

共通内容

• ホームポジションからスタートする
• トマトの前まで移動する
• トマトを認識する
• トマトの収穫を行う

共通ルール

• トマトは1個ずつ収穫を行う
• 各チームの競技時間は10分（セッティング時間を含む）
• 競技中にロボットが止まった場合、
  • その場で終了し、収穫したトマトをスコアとする
  • スタートポジションに戻り、最初から始める
    （この場合、止まるまでに収穫したトマトはスコアとしてカウントされない）

競技カテゴリー及び採点方法（シニア部門）

トマト収穫による得点基準

トマトの果実	個数	＋１点／個
	収穫時に傷がついていない	＋１点／個
	色見本よりも青い	－２点／個
トマトの株	収穫時に傷がついた	－５点

動作カテゴリー及び得点の倍率

※下記は第１回トマトロボット競技会のものであり、第２回トマトロボット競技会では変更する場合があります。

ロボット制御	遠隔操作				自律
オペレータの操作	トマトを直接見ながらロボットを操作する（×１）		ロボットのカメラ映像から間接的に見ながら操縦する（×２）		スタートとストップの指令のみ（×８）
移動方法	レール使用（×１）	レール不使用（×２）	レール使用（×１）	レール不使用（×２）	レール使用（×１）	レール不使用（×２）
カテゴリー	①	②	③	④	⑤	⑥

動作カテゴリーの選択例

詳しい競技規則は「第2回トマトロボット競技会競技規則」をご覧ください。

第２回トマトロボット競技会競技規則

第２回トマトロボット競技会競技規則（PDF）

第１回トマトロボット競技会からの大きな変更点

• リスタートは物理的にロボットが壊れた場合に触ったときのみではなく、ロボットの制御に関わるすべてのソフト
  （OS，画像処理ソフト，制御ソフ トなど）がフリーズした際にソフトを手動で再起動した場合もリスタートの対象とする。
  その際は、自己申告で審判員に伝える。
• レールスタイルエリア周辺（レール端から2.0m周囲）にはオペレータ１名のみ進入可能とする。
  フリースタイルエリア内もオペレータ1名のみ進 入可能とする。

タイムテーブル

第２回トマトロボット競技会タイムテーブル（Excel）

お問い合わせ

○競技内容に関するお問い合わせ：
担当
シニア部門：松尾 matsuo★kct.ac.jp（★を@に置き換えてください）
ジュニア部門：武村 takemura★nishitech.ac.jp（★を@に置き換えてください）
○その他のお問い合わせ：
トマトロボット競技会実行委員

The purpose of the competition

We are on the way to mechanization of agriculture, and machines such as tractors and fruit sorting machines, which we can call robots, are introduced.  To pursue the possibility that robots take part in the agriculture more deeply, we will hold a competition where robots compete on the speed of gathering tomatoes.

We pursue the development of agricultural robots by making robots which deal with tomatoes, which might seem simple, but are delicate lives.  This is also a new attempt to arise interest in the environment and robot technology.

It is difficult for robots at the current stage to defeat humans in gathering tomatoes.  However, we endeavor to achieve the goal that technologies which are developed through the competitions are introduced to agriculture, and that agriculture robots are developed and around us.

 Organizer

Committee for the tomato robot competition

Co-hosting

• Center for Socio-Robotic Synthesis, Kyushu Institute of Technology
• The University of Kitakyushu
• Nippon Bunri University
• Nishinippon Institute of Technology
• National Institute of Technology, Kitakyushu College
• Kitakyushu Foundation for the Advancement of Industry, Science and Technology
• Hibikinada Green Farm Co.,Ltd
• City of Kitakyushu
• Kitakyushu Chamber of Commerce and Industry
• Institute of Systems, Information Technologies and nanotechnologies

Assent

• Japan Chapter of the IEEE Society on Systems, Man, and Cybernetics

Support

• The Japan Society of Mechanical Engineers
• The Robotics Society of Japan
• The Japanese Society of Agricultural Machinery and Food Engineers
• Kyushu Branch of the Japanese Society of Agricultural Machinery
• The MathWorks

Location

The gymnasium in Kitakyusyu Science and Research Park

Date

December 18-20, 2015
*open for everybody on 19 and 20

Schedule

July 3: demonstration of robots
August 31: the deadline for preregistrations (Senior Division)
(* We grow tomatoes from seedlings for the competition and need to know the number of participants in advance.)
September 30: the deadline for registrations (Senior Division)
October: demonstration of robots
October 25: the briefing meeting for participants in Junior Division
October 30: the deadline for registrations (Junior Division)
December 18: preparation, tour (only for applicants)
December 19: training course (Junior Division), the first round・presentation (Senior Division), party
December 20: the second round, the final round

Divisions

We invite teams for the following two divisions.

• Junior Division: high school students and below.
• Senior Division: technical college students, undergraduates, graduate students and others.

Tomatose

Kokumi Tomato Round

Junior Division

The robot competition using Mind Strom

• Participants make an autonomous robot which thinks and moves by itself.
• The robot move along the line, identify the color of the tomatoes, and carry them.
• The robot put the tomatoes into the shelves according to their colors.

Specifications for robots (Senior Division)

Basic Specifications

• Size of the robot: width 800[mm] × length 800[mm] (including the box to carry tomatoes)
• The robot has to have an emergency stop button on a place you can reach easily.

Recommended Specifications

• Weight: less than 50[kg] (including the box to carry tomatoes)
• Watt for each motor: less than 80[W]

The competition field (Senior Division)

The whole field

• Free-style area
• Tomato area
• Rail-style area
• The center distance of the rail is 600(±5)mm and the diameter is 50mm

• The tomatoes are put 800mm to 1200mm above the floor.
• A black plastic cardboard is put in the middle of the frame from which the tomatoes hang so that the robots identify the tomatoes easily.
• In the first competition, the floor of the free-style area was artificial turf.
  
• The floor of the free-style area in the second competition is made from six sheets of plywood (180cm × 90cm).  Sheets of artificial turf are fixed on the plywood by tacker.

Scenes of the first tomato robot competition

The first stage (One real tomato)

In the first stage, the robot moves from the starting point to front of the tomatoes, and identifies and gathers a tomato.

The second stage (A bunch of real tomatoes)

In the second stage, the robot moves from the starting point to front of the tomatoes, and identifies and gathers a bunch of tomatoes.

The final stage (plants of tomatoes)

In the final stage, the robot moves from the starting point to front of the tomatoes, and identifies and gathers ripe tomatoes from bunches.

The competition contents and rules (Senior Division)

*There might be a change of the contents and the rules.

The contents of the competition

• The robot starts from the home position.
• The robot moves to front of the tomatoes.
• The robot identifies the tomatoes.
• The robot gathers the tomatoes.

The rules of the competition

• The robot must gather a tomato one by one.
• The competition time is 10 minutes for each team (including settings)
• If the robot stops during the competition,

you can finish the competition and the number of the tomatoes gathered is your score
or
you can move the robot back to the starting point and restart.
(in this case, the tomatoes gathered before the restart are not counted as your score)

Contact information

○For questions about the competition
Senior Division：Matsuo “matsuo★kct.ac.jp”  (please replace ★ with @)
Junior Division：Takemura “takemura★nishitech.ac.jp”  (please replace ★ with @)

○For other questions
Tomato robot Competition Committee