何が起きたか
農業4.0のロボットは高コストで、世界の農業を支える小規模農家には普及が難しい。一方、退役した低速電気自動車(LSEV)のパワートレインにはまだ使える電気機械部品が多く残っているが、破壊的なリサイクルが一般的だ。この論文では、3R(削減・再利用・リサイクル)の循環経済原則に基づき、退役した48VブラシレスDCハブモーターと、健全度60〜80%の鉛蓄電池モジュールを再利用した農業ロボット「TS-MAMP」を提案。モーターは逆起電力マッチングで組み合わせ、バッテリーはモジュール間電圧偏差100mV以内でアクティブバランスを取る。これにより、パワートレインとシャーシの部品コストを約60%削減し、450ドル未満(認識・除草モジュール除く)を実現した。シャーシは静荷重200kg以上、トラック幅1200〜2000mmに調整可能、モジュール交換は5分以内。AIによる雑草検出は、NMSフリーのYOLOv10n検出器を採用し、Wanxi Crop-WeedデータセットでmAP@0.5が80.87%(mAP@0.5:0.95は58.41%)を達成。Jetson Nano上でFP16 TensorRTによりオンデバイス推論が可能なことを確認した。
Key Facts
| TS-MAMPは退役した48VブラシレスDCハブモーターと、健全度60〜80%の鉛蓄電池モジュールを再利用する。 | [0] |
| 再利用部品により、パワートレインとシャーシの部品コストを約60%削減し、450ドル未満(認識・除草モジュール除く)を実現。 | [0] |
| シャーシは静荷重200kg以上、トラック幅1200〜2000mmに調整可能、モジュール交換は5分以内。 | [0] |
| NMSフリーのYOLOv10n検出器は、Wanxi Crop-WeedデータセットでmAP@0.5が80.87%(mAP@0.5:0.95は58.41%)を達成。 | [0] |
| Jetson Nano上でFP16 TensorRTによりオンデバイス推論が可能なことを確認。 | [0] |
なぜ重要か
この技術は、廃棄予定のEV部品を再利用することで、高価な農業ロボットを低コストで提供し、小規模農家でも導入しやすくする可能性を示している。また、循環経済の観点からも、EV部品の有効活用につながる。