畠中さんが2021年度、ニュージランドのオタゴポリテクニックとのオンライン授業として行われた
「エンジニアリングデザインIII」で製作した自動農業ロボット車台部分の小型プロトタイプ

農業の後継者不足と高齢化に伴い農業機械の自動化が注目されているが、小規模農家向け小型農業機械は自動化が進んでいない。現在の農業機械は大型が多く、小規模農家は維持、管理費や導入費など費用面での負担が大きいだけでなく、高重量な農業機械により土壌が圧縮され土壌の豊かさが失われているという事例も報告されている。

農業用ハウスを利用した栽培には、耕転の際に手押しの耕運機やトラクターが使われているが、トラクターをハウス内で利用するには、ハウス内で旋回などがしにくく、手押しの耕運機は、高齢農家にとって負担が大きいことが指摘されている。

畠中さんの研究の最終目標は、田んぼ上で稼働する小型自動トラクターの実現。そのためのコア技術である新たなロータリーと自動耕運制御技術の研究開発を2年間で目指す。

1年目は低負荷で土を耕せる新たなロータリーの設計試作に取り組み、実際の畑を使った実証実験を通じて有効性を検証する。その上で、2年目は自動耕運制御技術の設計試作に取り組み、新たに開発したロータリーを搭載した小型耕運機が、農業用ハウス内を自動で走行し、耕運作業を行うためのセンシング技術やロボット技術を開発。実際の環境でシステムの有効性を評価し、小型自動トラクターの社会実装を目指す。

「リバネス高専研究費」は、全国の高等専門学校に所属する学生およ40歳以下の若手研究者を対象とした助成制度。今回、畠中さんが採択された「第4回リバネス高専研究費「第4回リバネス高専研究費　Garage Ota賞」（2021年12月公募）は「本気で社会実装したいハードウェアの研究開発」をテーマに募集。ものづくりやIoT、ロボティクス、モビリティ、スマートファクトリー、人工知能、交通、医療、介護、ヘルスケア、バイオ、農業、海洋開発、食品、防災、環境、エネルギー、資源など、あらゆる分野におけるハードウェアの研究開発に関するテーマを対象に募集が行われた。