論文の概要: Design of a six wheel suspension and a three-axis linear actuation mechanism for a laser weeding robot

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.10319v1
• Date: Thu, 11 Dec 2025 06:11:05 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-12 16:15:42.214507
• Title: Design of a six wheel suspension and a three-axis linear actuation mechanism for a laser weeding robot
• Title（参考訳）: レーザ除草ロボットの6輪サスペンションと3軸線形動作機構の設計
• Authors: Muhammad Usama, Muhammad Ibrahim Khan, Ahmad Hasan, Muhammad Shaaf Nadeem, Khawaja Fahad Iqbal, Jawad Aslam, Mian Ashfaq Ali, Asad Nisar Awan,
• Abstract要約: 除草のために低エネルギーレーザービームに制御された露光を利用する自律除草ロボットを提案する。 このロボットは、雑草検出率86.2%、動作時間87秒を達成している。 このスピード、精度、効率の組合せは、ロボットが精密農業の実践を大幅に強化する可能性を強調している。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.1745545334598657
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Mobile robots are increasingly utilized in agriculture to automate labor-intensive tasks such as weeding, sowing, harvesting and soil analysis. Recently, agricultural robots have been developed to detect and remove weeds using mechanical tools or precise herbicide sprays. Mechanical weeding is inefficient over large fields, and herbicides harm the soil ecosystem. Laser weeding with mobile robots has emerged as a sustainable alternative in precision farming. In this paper, we present an autonomous weeding robot that uses controlled exposure to a low energy laser beam for weed removal. The proposed robot is six-wheeled with a novel double four-bar suspension for higher stability. The laser is guided towards the detected weeds by a three-dimensional linear actuation mechanism. Field tests have demonstrated the robot's capability to navigate agricultural terrains effectively by overcoming obstacles up to 15 cm in height. At an optimal speed of 42.5 cm/s, the robot achieves a weed detection rate of 86.2\% and operating time of 87 seconds per meter. The laser actuation mechanism maintains a minimal mean positional error of 1.54 mm, combined with a high hit rate of 97\%, ensuring effective and accurate weed removal. This combination of speed, accuracy, and efficiency highlights the robot's potential for significantly enhancing precision farming practices.
• Abstract（参考訳）: 移動ロボットは、雑草、播種、収穫、土壌分析などの労働集約的な作業を自動化するために、農業でますます活用されている。 近年,機械工具や精密除草剤スプレーを用いて雑草を検出・除去する農業用ロボットが開発されている。 機械的雑草は大きな畑では非効率であり、除草剤は土壌生態系に害を与える。 移動ロボットによるレーザー雑草は、精密農業における持続可能な代替手段として浮上している。 本稿では,低エネルギーレーザー光による除草用自動除草ロボットを提案する。 提案するロボットは6輪で、安定性を高めるために新しいダブル4バーサスペンションを備えている。 レーザは検出された雑草に向かって三次元線形アクチュエータ機構により誘導される。 フィールドテストでは、高さ15cmまでの障害物を克服することで、農業用地形を効果的にナビゲートできることが実証された。 42.5 cm/sの最適な速度で、ロボットは雑草検出率86.2\%、動作時間87秒を達成している。 レーザアクチュエータ機構は、最小平均位置誤差 1.54 mm と高ヒット率 97\% を維持し、効果的かつ正確な雑草除去を確実にする。 このスピード、精度、効率の組合せは、ロボットが精密農業の実践を大幅に強化する可能性を強調している。

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