JPS63116617A - Hand for harvesting fruits and vegetables - Google Patents

Hand for harvesting fruits and vegetables

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Publication number
JPS63116617A
JPS63116617A JP26478086A JP26478086A JPS63116617A JP S63116617 A JPS63116617 A JP S63116617A JP 26478086 A JP26478086 A JP 26478086A JP 26478086 A JP26478086 A JP 26478086A JP S63116617 A JPS63116617 A JP S63116617A
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JP
Japan
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fruit
harvesting
vegetables
hand
fruits
Prior art date
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Application number
JP26478086A
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Japanese (ja)
Inventor
吉弘 上田
正昭 西中
弘 鈴木
幸重 宜文
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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  • Harvesting Machines For Specific Crops (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、収穫対象果菜類に向けて水平又はそれに近い
方向に沿って8A ’Jされ、且つ、果菜類の捕捉用の
空間が、前部側に果菜類の入口を開口させた状態で備え
られた果菜類収穫用ハンドに関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention is directed to fruits and vegetables to be harvested in a horizontal or nearly horizontal direction, and a space for capturing fruits and vegetables is provided in the front. This invention relates to a hand for harvesting fruits and vegetables, which is provided with an entrance for fruits and vegetables opened on the side thereof.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

上記この種の果菜類収穫用ハントにおいては、収穫作動
が終了した後に、捕捉用の空間内に位置する状態の果菜
類を外部に排出する必要があるが、収穫対象果菜類に向
りて水平又Cよそれに近い方向に沿って誘導されること
から、果菜類を収穫した時点では、収穫用ハンドが水平
又はそれ乙こ近い方向に向いている状態となるものであ
る。
In this type of fruit and vegetable harvesting hunt described above, after the harvesting operation is completed, it is necessary to discharge the fruits and vegetables located in the trapping space to the outside, but horizontally toward the fruits and vegetables to be harvested. Furthermore, since the hand is guided along a direction close to C, when fruits and vegetables are harvested, the harvesting hand is oriented horizontally or in a direction close to that.

従って、従来ては、果菜類の入口を下方に向き変更した
り、捕捉用の空間内に位置する状態の果菜類をその入口
方向に向けて押し出すことにより、前部側に備える果菜
類の入口から排出するようにしてあった。
Therefore, conventionally, the fruit and vegetable inlet provided on the front side is provided by redirecting the fruit and vegetable inlet downward or pushing out the fruit and vegetables located in the trapping space toward the inlet. It was designed to be discharged from the

〔発明が解決しようどする問題点〕[Problems that the invention attempts to solve]

しかしながら、上記従来構成では、例えば、ハンド全体
を向き変更させる場合においては、そのために作業能率
が低下し易い不利があると共に、押し出す場合において
は、排出時に果菜類か捕捉用の空間の入口に引っ掛かっ
たり、捕捉用の空間内にある部材で収穫した果菜類を傷
つける虞れがある。
However, with the above conventional configuration, for example, when changing the direction of the entire hand, there is a disadvantage that work efficiency tends to decrease, and when extruding, fruits and vegetables may get caught in the entrance of the catching space during ejection. In addition, there is a risk that the harvested fruits and vegetables may be damaged by the members in the trapping space.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、捕捉用の空間内に位置する状態の果菜類を傷
つけることなく迅速に排出できるようにすることにある
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to enable the fruits and vegetables located in the trapping space to be quickly discharged without damaging them.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明による果菜類状Vff用ハンドの特徴構成は、前
記捕捉用の空間内に位置する果菜類の排出口を、底部側
に開口すると共に、前記排出口を開閉する蓋体を設けて
ある点にあり、その作用並びに効果は以下の通りである
A characteristic configuration of the fruit-vegetable-like Vff hand according to the present invention is that the fruit-vegetable outlet located in the capturing space is opened at the bottom side, and a lid body for opening and closing the outlet is provided. Its actions and effects are as follows.

〔作 用〕[For production]

すなわち、果菜類の排出口を底部側に開口しであるので
、収穫用ハンドの向きを変えることなく、捕捉用の空間
内に位置する状態の果菜類を簡単、迅速に排出できる。
That is, since the outlet for the fruits and vegetables is opened on the bottom side, the fruits and vegetables located in the catching space can be easily and quickly discharged without changing the direction of the harvesting hand.

又、上記排出口を開閉する蓋体を設けてあるので、捕捉
用の空間を形成する状態と排出用の開口を形成する状態
とを簡単に切り換えることができる。
Further, since a lid body is provided to open and close the discharge port, it is possible to easily switch between a state in which a trapping space is formed and a state in which a discharge opening is formed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

従って、捕捉用の空間内に位置する状態の果菜類を、底
部側に開口した排出口から排出するので、果菜類を迅速
に排出できると共に、従来のように、果菜類が捕捉用の
空間の入口に引っ掛かったり、捕捉用の空間内にある部
材で収穫した果菜類を傷つける虞れかないものにてきた
のである。
Therefore, since the fruits and vegetables located in the trapping space are discharged from the outlet opened at the bottom, the fruits and vegetables can be quickly discharged, and unlike the conventional method, the fruits and vegetables are discharged from the trapping space. There is now no risk of getting caught in the entrance or damaging the harvested fruits and vegetables with parts inside the trapping space.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第4図に示すように、ブーム(1)を昇降及び旋回自在
に車体(2)に取り付け、前記ブーム(1)に補助ブー
ム(3)を水平方向に揺動自在に取り付け、そして、果
実収穫用ハンド(H)を備えた作業用マニプレータ(4
)を、前記補助ブーム(3)の先端部に取り伺げて、果
実収穫用の作業機を構成しである。尚、図中、(5)は
ブーム昇降用油圧シリンダ、(6)はブーム旋回用電動
モーフ、(7)は補助ブーム揺動用電動モータ、(14
)は詳しくは後述するが前記収穫用ハンl”(11)に
備えるバキュームパッド(10)の吸引用ポンプであっ
て、収穫した果実を前記収穫用ハンド(11)から排出
した後に前記車体(2)に搭載した収納箱(K)まで搬
送するための蛇腹式の搬送用ホース(42)の内部を吸
引するための手段に兼用構成しである。
As shown in Fig. 4, a boom (1) is attached to the vehicle body (2) so as to be able to rise and fall and turn freely, an auxiliary boom (3) is attached to the boom (1) so as to be able to swing freely in the horizontal direction, and fruit harvesting is carried out. Work manipulator (4) equipped with hand (H) for
) can be attached to the tip of the auxiliary boom (3) to constitute a working machine for fruit harvesting. In the figure, (5) is a hydraulic cylinder for lifting the boom, (6) is an electric morph for boom rotation, (7) is an electric motor for swinging the auxiliary boom, and (14) is an electric morph for boom rotation.
) is a suction pump for the vacuum pad (10) provided in the harvesting hand (11), which will be described in detail later, and is used to pump the harvested fruit into the vehicle body (2) after discharging the harvested fruit from the harvesting hand (11). ) is also used as a means for suctioning the inside of a bellows-type conveying hose (42) for conveying to the storage box (K) mounted on the storage box (K).

前記作業用マニプレータ(4)は、多関節型の伸縮アー
ム(8)と、その伸縮アーム(8)の先端部に取り付け
た収穫用ハンド(+1) とからなる。そして、前記伸
縮アーム(8)は、電動モータ(9a)にて縦軸芯(X
)周りで旋回操作され、且つ、電動モータ(9b)にて
水平軸芯(Y)周りで揺動操作されると共に、電IJJ
モータ(9C)にて伸縮操作されるように構成しである
The working manipulator (4) consists of a multi-jointed telescoping arm (8) and a harvesting hand (+1) attached to the tip of the telescoping arm (8). The telescopic arm (8) is moved by an electric motor (9a) to the vertical axis (X).
), and is swung around the horizontal axis (Y) by the electric motor (9b), and the electric IJJ
It is configured to be expanded and contracted by a motor (9C).

前記収穫用ハンド(H)について説明すれば、第1図及
び第2図に示すように、軟質ゴム製のバキュームパッド
(10)を、その吸引口がハンド前方側を向く状態で、
通気管(11)の先端部に外嵌着し、前記通気管(11
)の基部に、通気用の分岐管(12)を設け、その分岐
管(12)に、伸縮自在な蛇腹式の吸引用ホース(B)
を接続してあり、そして、前記分岐管(12)の基端部
を、前記伸縮アーム(8)の先端部にボルト止着しであ
る。但し、前記吸引用ホース(B)は、詳しくは後述す
るが、第4図〜第6図に示すように、前記吸気用ポンプ
(14)に配管接続されている。
To explain the harvesting hand (H), as shown in FIGS. 1 and 2, a vacuum pad (10) made of soft rubber is attached with its suction port facing the front side of the hand,
The vent pipe (11) is fitted externally to the tip of the vent pipe (11).
) is provided with a branch pipe (12) for ventilation, and a flexible bellows-type suction hose (B) is attached to the branch pipe (12).
The proximal end of the branch pipe (12) is bolted to the distal end of the telescoping arm (8). However, the suction hose (B) is connected to the suction pump (14) by piping, as shown in FIGS. 4 to 6, although the details will be described later.

又、前記バキュームパッド(10)に吸着される状態で
捕捉された果実の果梗、いわゆる柄を切断する納期断装
置、及び、捕捉部ケース(15)を設けてある。
Further, there are provided a delivery cutter for cutting off the stem, or so-called stalk, of the fruit captured while being attracted to the vacuum pad (10), and a capture unit case (15).

前記捕捉部ケース(15)について説明すれば、第1図
〜第3図に示すように、ハンド前後方向にスライド移動
自在に前記通気管(11)に外嵌支持される基端部分(
15a)と、その先端側上部に止着される上部カバ一部
分(15b)と、前記基端部分(15a)の先端側下部
に止着される下部カバ一部分(15c)とからなり、そ
して、捕捉部ケース(15)をスライド操作する出退操
作用のエアシリンダ(16)を、前記基端部分(15a
) と前記分岐管(12)との間に介装しである。もっ
て、前記バキブ、−ムパノド(10)の吸引口が前記捕
捉部ゲース(15)よりも前方側に位置する状態と、前
記ハキューJ、バッド(10)に吸着された果実を+i
fi記捕捉部ゲース(15)の内部に形成される捕捉用
の空間(A)内に取り込む状態とに切り換え自在に構成
しである。
To explain the trapping part case (15), as shown in FIGS. 1 to 3, the proximal end portion (
15a), a part of the upper cover (15b) fixed to the upper part of the distal end thereof, and a part of the lower cover (15c) fixed to the lower part of the distal end of the base end part (15a), and An air cylinder (16) for sliding operation of the part case (15) is connected to the base end part (15a).
) and the branch pipe (12). Accordingly, the suction port of the bakibu, -mpanodo (10) is located in the front side of the trapping part gauge (15), and the fruit adsorbed by the bakibu, the fruit (10) is +i
It is configured so that it can be freely switched to a state in which it is taken into a trapping space (A) formed inside the trapping part gauge (15).

前記上部カバ一部分(15b)及び下部カバ一部分(1
5c) f、こつしゾて説明を加えれば、それらによっ
てハント外周部を覆うよ・うに1も球状に形成してあり
、前記バキュームバンド(]0)の吸引口に対向する箇
所に、一つの果実を通過させることができる大きさの果
朶頚の人口とと7での果実)■適用の開口部(26)を
開口するよ・うにしである。
The upper cover portion (15b) and the lower cover portion (1
5c) f. To give a more detailed explanation, 1 is also formed into a spherical shape so as to cover the outer periphery of the hunt, and there is one at the location facing the suction port of the vacuum band (]0). The population of the fruit neck is large enough to allow the fruit to pass through, and the fruit at 7) ■ The application opening (26) is opened.

又、前記り部カバ一部分(1,5b)の前記開LI部(
26)に近接する部分に、果実の柄が挿通ずるスリ7t
・状>m(27)を形成してあり、もって、後述の如く
果実を収穫する際に、前記ハキューJ、バフF’(10
)にて吸着された収穫対象果実のみを前記捕捉部ゲース
ク15)内に取り込めるよ・うに、且つ、その取り込み
時δこ柄をスムースに移動させることができるよ・うに
しである(第8図(++)参照)。
Moreover, the opening LI portion (
26) Pickpocket 7t in which the fruit handle is inserted into the vicinity of
・The shape>m (27) is formed, so when harvesting the fruit as described later, the above-mentioned Hakyu J, Buff F' (10
) is designed so that only the fruits to be harvested that have been adsorbed by the trap 15) can be taken into the trapping part gage 15), and the δ handle can be smoothly moved during the taking in (Fig. 8). (See ++)).

又、前記下部カバ一部分(+、5c)の下部後方側に、
前記捕捉部ケースク15)内に保持される柄を切断され
た果実を排出するための排出口(11)を開1−]する
と共に、前記排a51J(B)を開閉する蓋体としての
シャ、5・夕(29)を、開閉用のエアシリンダ(30
)にて開閉自在に、前記捕捉部ケース(15)の基端部
分(15a)の下部に止着しである。
Further, on the lower rear side of the lower cover part (+, 5c),
a shutter as a lid body that opens and closes the discharge port (11) for discharging the fruits with cut stalks held in the trapping part case 15), and opens and closes the discharge a51J(B); 5. Connect the evening (29) to the air cylinder for opening and closing (30
), and is fixedly attached to the lower part of the proximal end portion (15a) of the trapping part case (15) so as to be openable and closable.

前記納期断装置について説明すれば、第11図に示すよ
うに、帯板状て珪っ半円弧状のバリカン型のカッタ(1
7)及び帯板状で且つ半円弧状の柄支持部材り18)夫
々の両端を、横軸芯周りで揺動自在乙こ前記捕捉部ケー
ス(15)の基◇;に1部分(15a)に枢着して、前
記力・ツク(17)及び柄支持部材(18)夫々を、捕
捉した果実の柄をそれらの間で支持すべくハント前方側
に突出させる状態と、それらの間に果実をλq入する通
路を形成すべくハンド後方側に退避させる状態と乙こ切
り換えるように、出退揺動自在にしである。
To explain the delivery deadline device, as shown in Fig. 11, a clipper-type cutter (1
7) and a strip-shaped and semi-circular arc-shaped handle support member 18). Both ends of each are swingable around the horizontal axis. One part (15a) is attached to the base of the catching part case (15). A state in which the grip (17) and the handle support member (18) are respectively pivoted to protrude to the front side of the hunt in order to support the handle of the captured fruit between them, and the fruit is placed between them. It is designed to be able to freely swing in and out so that the hand can be retracted to the rear side to form a path for entering λq.

そして、前記カッタ(17)及び柄支持部+4’(18
)を18動操作する電動モータ(19)を設けると共に
、前記カッタ(]7)のスライド駆動用エアシリンダ(
20)を設け、もって、突出側への揺動、つまり、起立
作動に伴って、前記カッタ(]7)と柄支持部材(18
)との間に柄を支持し、支持した柄を前記カッタ(]7
)のスライド作動により切断するようにしである(第8
図参照)。
Then, the cutter (17) and handle support part +4' (18
) is provided with an electric motor (19) for 18-movement operation, and an air cylinder () for driving the slide of the cutter (7).
20), so that when the cutter (]7) and the handle support member (18
), and the supported handle is attached to the cutter (]7
) is designed to cut by sliding operation (8th
(see figure).

但し、前記カッタ(17)及び柄支持部材(18)を、
差動機構(21)を介して前記電動モータ(19)に連
動連結してあり、前記カッタ(17)及び柄支持部材(
18)の何れか一方か先に柄に接当した場合において、
先に接当したカッタ(17)又は柄支持部14’(18
)の起立作動を停止させた状態で、他方側の柄支持部材
(18)又はカッタ(17)を引き続き起立作動できる
ようにしである。つまり、前記力・ツタ(17)及び柄
支()部材(18)夫々の突出位置を、捕捉した果実の
柄の位置に合わせて自動変更できるようにしである。
However, the cutter (17) and handle support member (18) are
It is interlocked and connected to the electric motor (19) via a differential mechanism (21), and the cutter (17) and handle support member (
18) If either of the above touches the handle first,
The cutter (17) or handle support part 14' (18
), the handle support member (18) or the cutter (17) on the other side can continue to be operated in the upright position. In other words, the protruding positions of the force/vine (17) and stalk support member (18) can be automatically changed in accordance with the position of the stalk of the captured fruit.

又、後述の如く、前記収穫用ハンI”(If)の各部の
作動を制御するための各種センサを設げである。
Further, as will be described later, various sensors are provided to control the operation of each part of the harvesting handle I'' (If).

第1図及び第2図に示すように、前記ハキュー1、パソ
I”(11)に果実が吸着されたことを感知する負圧セ
ンサー(S+)を、前記分岐管(12)に付設しである
As shown in FIGS. 1 and 2, a negative pressure sensor (S+) is attached to the branch pipe (12) to detect when fruit is adsorbed to the Hakyu 1 and Paso I" (11). be.

第1図〜第3回に示すように、前記収穫用ハンド(11
)つまりli″lI記ハキプー−ムパソド(1o)が収
穫対象果実に対しで設定距離内に接近したごとを検出す
る光反射式の近接センサ(s2)、及び、収穫対象果実
の位置する方向を検出するイメージセンサ(S、)を、
それらの検出方向が前記ハキュー1、パッド(10)の
吸引口前方側を向く状態て、前記ハキプー−ムパソド(
1(])の内部に設けると共に、前記」一部カバ一部分
(15b)の後部に、前記イメージセンサ(s3)にょ
る撮像処理に同期して設定光量て発光するスI・ロボ装
置(28)を設けてあり、周囲の明るさに拘らず適正光
量で撮像処理てきるようQこしである。
As shown in Figures 1 to 3, the harvesting hand (11
) In other words, a light reflection type proximity sensor (s2) detects each time the Hakipoom Pasod (1o) approaches within a set distance from the fruit to be harvested, and detects the direction in which the fruit to be harvested is located. The image sensor (S,) that
With their detection directions facing toward the front side of the suction port of the pad (10), the
1(]), and at the rear of the partial cover portion (15b), a smart robot device (28) that emits light at a set light amount in synchronization with the imaging processing by the image sensor (s3). The camera is equipped with a high-quality filter so that image processing can be performed with the appropriate amount of light regardless of the surrounding brightness.

又、第1図及び第2Mに示すように、前記カツタ(17
)及び柄支持部材(18)の揺動位置を検出するポテン
ショメーク(S4)を、前記差動機構(21)に連動連
結してあり、前記カッタ(17)及び柄支持部材(18
)の起立作動完了や引退作動完了を検出できるようにし
である。
Moreover, as shown in FIG. 1 and 2M, the cutter (17
) and the handle support member (18) are interlocked and connected to the differential mechanism (21).
), it is possible to detect the completion of the standing operation and the completion of the retiring operation.

又、柄を切断された果実が前記シャッタ(29)上に落
下して接触することにより切断完了を検出するスイッチ
式の切断完了検出センサ(S5)を、前記シャッタ(2
9)に設けてあり、この切断完了検出センサ(S5)の
検出情報に基づいて、前記シャッタ(29)の開閉を制
御するようにしである(第8図(ニ)参照)。
Further, a switch-type cutting completion detection sensor (S5) that detects the completion of cutting when the fruit whose handle has been cut falls onto and comes into contact with the shutter (29) is connected to the shutter (29).
9), and the opening/closing of the shutter (29) is controlled based on the detection information of this cutting completion detection sensor (S5) (see FIG. 8(d)).

前記近接センサ(S2)について説明すれば、発光部や
受光部及びそれらに対する信号処理部等を収納するセン
サ本体(22)を、前記分岐管(12)の後方上部に保
持させると共に、そのセンサ本体(22)から繰り出さ
れる投受光用の光ファイバ(23)を、前記分岐管(1
2)及び通気管(11)の内部を通して前記バキューム
パット(10)の内部に延出し、そして、近接センサ(
S2)の検出作用面としての前記の光ファイバ(23)
の延出端を、前記イメージセンサ(S3)支持用のホル
ダ(24)にて、ハンド前方側を向く状態で、前記イメ
ージセンサ(S3)の上部に支持させである。
To explain the proximity sensor (S2), a sensor body (22) that houses a light emitting part, a light receiving part, a signal processing part for these, etc. is held at the rear upper part of the branch pipe (12), and the sensor body The optical fiber (23) for emitting and receiving light is fed out from the branch pipe (1).
2) and extends into the inside of the vacuum pad (10) through the inside of the ventilation pipe (11), and the proximity sensor (
The above-mentioned optical fiber (23) as the detection working surface of S2)
The extending end of the image sensor (S3) is supported by the holder (24) for supporting the image sensor (S3) on the upper part of the image sensor (S3) in a state facing the front side of the hand.

次に、前記収穫用ハンド(l()を、自動的に収穫対象
果実に向けてアプローチさせると共に、捕捉した果実の
柄を切断して収穫するだめの制御手段の構成について説
明する。
Next, the configuration of the control means for automatically causing the harvesting hand (l()) to approach the fruit to be harvested and harvesting the fruit by cutting the stalk of the captured fruit will be described.

第6図に示すように、前記イメージセンサ(S3)から
の撮像情報Qこ基づいて収穫対象果実の位置する方向を
求めるための画像処理手段、前記収穫用ハンド(H)を
収穫対象果実に向けて誘導する誘導手段、並びに、前記
捕捉部ケース(15)内に捕捉された果実の柄を切断し
て収穫するために各部の作動を制御する収1に作動制御
手段等を構成する制御装置(32)を設けてある。つま
り、前記制御装置(32)に、前記イメージセンサ(S
3)からの撮像情報、前記負圧センサ(S+)や近接セ
ンサ(S2)の検出情報、前記ポテンショメーク(S4
)、並びに、前記切断完了検出センサ(S、)の検出情
報夫々を入力である。
As shown in FIG. 6, an image processing means for determining the direction in which the fruit to be harvested is located based on the imaging information Q from the image sensor (S3), and a means for directing the harvesting hand (H) toward the fruit to be harvested. a control device (1) comprising an operation control means, etc., which controls the operation of each part in order to cut and harvest the stalk of the fruit caught in the trapping part case (15); 32) is provided. That is, the control device (32) has the image sensor (S
3), detection information from the negative pressure sensor (S+) and proximity sensor (S2), and the potentiometer make (S4).
), and the detection information of the cutting completion detection sensor (S, ) are input.

そして、それら情報、及び、予め記憶された情報に基づ
いて、前記ブーム昇降用のシリンダ(5)の駆動用コン
トローラ(33)、前記ブーム旋回用モータ(6)の駆
動用コントローラ(34)、前記補助ブーム揺動用モー
フ(7)の駆動用コントローラ(35)、前記伸縮アー
ム(8)の各電動モータ(9a) 、 (9b) 、 
(9c)の駆動用コントローラ(36a)。
Based on these information and previously stored information, the controller (33) for driving the cylinder (5) for raising and lowering the boom, the controller (34) for driving the boom rotation motor (6), A drive controller (35) for the auxiliary boom swinging morph (7), each electric motor (9a), (9b) for the telescoping arm (8),
(9c) drive controller (36a).

(36b) 、 (36c)、前記捕捉部ケース(15
)の出退操作用エアシリンダ(16)に対する制御弁(
37)、前記カッタ(17)の繰作用エアシリンダ(2
0)に対する制御弁(38)、前記カッタ(17)及び
柄支持部材(18)の起伏操作用電動モータ(19)の
駆動用コントローラ(39)、前記バキュームパッド(
10)の吸引作動制御用の制御弁(40)、前記シャン
ク(29)の開閉用エアシリンダ(30)に対する制御
弁(41)、並びに、前記イメージセンサ(S3)及び
ストロボ装置(28)の夫々に、作動指令を出力して、
収穫対象果実の位置する方向を検出すること、前記収穫
用ハンド(H)を収穫対象果実に向けてアブ0−チさせ
ること、果実を収穫すること、及び、収穫した果実を所
定の位置にて排出すること、夫々を自動的に行わせるよ
うに構成しである。
(36b), (36c), the trapping part case (15
) control valve (
37), an air cylinder (2) for reproducing the cutter (17);
0), a controller (39) for driving the electric motor (19) for raising and lowering the cutter (17) and handle support member (18), and the vacuum pad (
10), a control valve (40) for controlling the suction operation, a control valve (41) for the air cylinder (30) for opening and closing the shank (29), and each of the image sensor (S3) and the strobe device (28). output an operation command to
Detecting the direction in which the fruit to be harvested is located, directing the harvesting hand (H) toward the fruit to be harvested, harvesting the fruit, and positioning the harvested fruit at a predetermined position. It is configured so that each of the discharging operations is performed automatically.

但し、前記バキュームパットoo:+の吸引作動制御用
の制御弁(40)は、前述したように、前記吸引用ポン
プ(14)が、前記搬送用ホース(42)に対する吸引
用エアの供給源に兼用しであることから、第4図に示す
ように、前記バキュームパッド(10)が吸引作動して
いない状態にある場合には、前記1般送用ホース(42
)を吸引する状態となるように、吸引方向切り換え用の
エアシリンダ(43)を駆動するようにしである。
However, as described above, the control valve (40) for controlling the suction operation of the vacuum pad oo:+ is configured such that the suction pump (14) serves as the suction air supply source for the transfer hose (42). Therefore, as shown in FIG. 4, when the vacuum pad (10) is not in suction operation, the first general supply hose (42)
), the air cylinder (43) for switching the suction direction is driven so that the air cylinder (43) is in a suction state.

前記吸引用ポンプ(14)の吸引方向の切り換え作動に
ついて説明を加えれば、第4図〜第6図に示すように、
前記吸引用ポンプ(14)から車体(2)前方側に向か
って延出された配管(44)の中間部に、前記吸引用ホ
ース(B)の端部を接続すると共に、前記配管(44)
の先端部に、前記搬送用ホース(42)の端部を接読し
である。そして、前記バキュームパッド(10)に対す
る吸引の開始停止を行・う第1弁体(45)と、前記)
風送用ポース(42)に対する吸引の開始停止を行う第
2jr体(46)とを、一方か開の状fハ;にある時は
他力か閉の状態となるように、一対のキヤ(47) 、
 (48)にて連動連結すると共に、前記第2弁体(4
G)を、O1I記吸引ノ)向切り換え用の1アソリンク
(43)にて開閉駆動するよ・うに構成しである。
To explain the switching operation of the suction direction of the suction pump (14), as shown in FIGS. 4 to 6,
The end of the suction hose (B) is connected to the middle part of the piping (44) extending from the suction pump (14) toward the front side of the vehicle body (2), and the piping (44)
The end of the conveying hose (42) is read directly at the distal end of the conveyor hose (42). and a first valve body (45) for starting and stopping suction to the vacuum pad (10);
A pair of gears (46), which starts and stops suction to the air blowing port (42), are connected to each other so that when one side is in the open state, the other is in the closed state. 47),
(48) and the second valve body (48).
G) is configured to be opened and closed by a single associative link (43) for switching the direction of suction (O1I).

尚、第5図中、(49)は、スプリング(50)によっ
て閉じ側にイ」勢され、収穫された果実の自重によ−っ
て自動的に開くようにした果実排出用の蓋てあって、前
記車体(2)に搭載し2だ収納箱(K)の」一部に位置
ずろ状態で、前記配管(44)の先◇iハ部下刃に設C
1である。
In Fig. 5, (49) is a fruit discharge lid which is urged toward the closing side by a spring (50) and is automatically opened by the weight of the harvested fruit. Then, the two storage boxes (K) mounted on the vehicle body (2) are partially misaligned, and the tip of the pipe (44) ◇i is installed on the lower blade.
It is 1.

次に、第7図(イ)、(T+)に示すフローJヤードに
基ついて、1++I御装置(32)の動作を説明する。
Next, the operation of the 1++I control device (32) will be explained based on the flow J yard shown in FIGS. 7(A) and (T+).

先ず、前記バキュームパッド(10)を、予め設定され
たアプローチ開始位置に位置する状態て、珪つ、収穫対
象果実が位置する所定範囲の方向を向くようにセ・ノト
シた後、前記ストロボ装置(28)を発光させて、前記
イメージセンサ(S、)にて撮像処理する。
First, the vacuum pad (10) is positioned at a predetermined approach start position and is turned so as to face a predetermined range in which the fruits to be harvested are located, and then the strobe device ( 28) is caused to emit light, and the image sensor (S, ) performs imaging processing.

但し、前記イメージセンサ(Sl)の撮像視野範囲ば、
前記車体(2)の移動、ブーJ、(1)の旋回や昇降、
補助ブーム(3)の水平揺動、並びに、前記伸縮アーム
(8)の補助ブー1、(3)に対する旋回や前後揺動に
よって、前記収穫用ハンド(11)つまりバキュームパ
ッド(10)の向きを変更して設定することとなる。
However, if the imaging field of view of the image sensor (Sl) is
Movement of the vehicle body (2), turning and lifting of the vehicle (1),
The orientation of the harvesting hand (11), that is, the vacuum pad (10), is controlled by the horizontal swinging of the auxiliary boom (3), as well as the rotation and back-and-forth swinging of the telescoping arm (8) relative to the auxiliary booms 1 and (3). You will have to change and set it.

次に、その撮像画像情報を取り込んで、枝や葉等の背景
を除去して収穫対象果実のみに対応した画像情報を抽出
する画像処理を行って2.収穫対象果実の位置する方向
を求める。
Next, the captured image information is taken in and image processing is performed to remove the background such as branches and leaves and extract image information corresponding only to the fruit to be harvested.2. Find the direction in which the fruit to be harvested is located.

前記ハキュー1、バンド(10)の吸引口か収穫対象果
実側に向か・)状態を糸11持させながら、])1■記
収穫用ハンド(11)を収穫対象果実の位置する方向に
向りて水平又はそれに近い方向に沿って高速移動する状
態−Cアプローチするように、前記伸縮アーム(8)を
伸長させる。
While holding the string 11 in the direction of the suction port of the band (10) or towards the fruit to be harvested, ]) 1) Direct the harvesting hand (11) in the direction where the fruit to be harvested is located. The telescoping arm (8) is extended so as to approach the state-C in which the robot moves at high speed along a horizontal or nearly horizontal direction.

そして、アプローチ開始後に、第1設定距離(本実施例
では、前記伸縮アーム(8)の伸長可能な最大アプロー
チ距離の半分に設定しである)を伸長する間に、前記近
接センサ(S2)が収穫対象果実に対して設定距離内に
接近したことを検出した場合は、前記バキュームパッド
(10)の吸引作動を開始すると共に、前記収穫用ハン
ド頁1()の移動速度を低速に切り換えて、前進させる
Then, after starting the approach, while extending the first set distance (in this embodiment, it is set to half the maximum approach distance that the telescoping arm (8) can extend), the proximity sensor (S2) When it is detected that the fruit to be harvested has approached within a set distance, the suction operation of the vacuum pad (10) is started, and the moving speed of the harvesting hand page 1 () is switched to a low speed, advance.

一方、前記伸縮アーム(8)を前記第1設定距1ηU伸
長しζも、前記近接センサ(SZ)かON作動しない場
合は、前記収穫用ハント(II)のアプローチを一旦停
止した状態で、前記ストロボ装置(28)を角発光させ
なから再撮像処理し、その撮像画像情報に基づい゛ζ収
穫対象果実の位置する方向を再度抽出すると共に、その
抽出された方向に向けて、前記近接センサ(S2)がO
N作動するまでアブ1′:1−チを再開する。
On the other hand, if the proximity sensor (SZ) does not turn ON even after extending the telescoping arm (8) by the first set distance 1ηU, the approach of the harvesting hunt (II) is temporarily stopped and the The strobe device (28) is re-imaged without angular emission, and based on the captured image information, the direction in which the fruit to be harvested is located is extracted again, and the proximity sensor (28) is directed toward the extracted direction. S2) is O
Restart ab 1':1-ch until N operates.

但し、アプローチ距離が前記伸縮アーム(8)をその最
大伸長位置まで突出した位置に相当する第2設定距^1
fに達しても、前記近接センサ(SのがONLない場合
は、収Wffl不能であると判断して、l″ii■記伸
縮アーム(8)を短縮させて、収穫用ハンド(II)を
アプローチ開始位置まで戻す。
However, the approach distance is a second set distance ^1 corresponding to the position where the telescoping arm (8) is extended to its maximum extension position.
Even if f is reached, if the proximity sensor (S) is not ONL, it is determined that harvesting is impossible, and the telescoping arm (8) described in l''ii■ is shortened and the harvesting hand (II) is Return to approach starting position.

前記バキュームパッド(10)の吸引作動開始後は、前
記負圧センサ(S、)の検出情報に基づいて、果実を吸
着したか否かを判別しく第8図(イ)参照)、所望通り
吸着している場合は、前記バキュームパッド(10)を
イ亭止させ、目−つ、引き続き、前記捕捉部ケース(1
5)を前方側に突出させて、収穫対象果実を、前記捕捉
部ゲース(15)内に取り込んで、果実が前記納期断装
置の作動範囲内に位置する状態となるようにする(第8
図(ロ)参照)。
After the suction operation of the vacuum pad (10) starts, it is determined whether or not the fruit has been suctioned based on the detection information of the negative pressure sensor (S) (see FIG. 8(A)), and whether the fruit has been suctioned as desired. If so, stop the vacuum pad (10), and then proceed to remove the trap case (10).
5) protrudes forward to capture the fruit to be harvested into the trapping part gauge (15), so that the fruit is located within the operating range of the delivery deadline cutter (eighth).
(See figure (b)).

但し、収穫用ハンド(lI)を設定距離(例えば、前記
近接センサ(S、)の作動距離に対応した距離)を収穫
対象果実側に+’+ir進移動さ−Uても、前記負圧セ
ンサ(Sl)が作動しない場合は、収穫不能であると判
断して、mI記捕捉部ケース(15)を後方側に退避さ
せると共に、前記ハキ−14−1、バット(10)の吸
引作動を停止させ、前記伸縮アーJ、(8)を短縮させ
て、収穫用ハント(11)をアブ[二1−チ開始位置ま
て戻ず。
However, even if the harvesting hand (lI) is moved a set distance (for example, a distance corresponding to the working distance of the proximity sensor (S)) +'+ir towards the harvest target fruit side, the negative pressure sensor (Sl) does not operate, it is determined that harvesting is impossible, and the mI capture unit case (15) is evacuated to the rear side, and the suction operation of the hatchet 14-1 and the bat (10) is stopped. Then, shorten the telescopic arm (8) and return the harvesting hunt (11) to the starting position.

前記捕捉部ケース(X5)内に果実を取り込んだ後は、
前記カッタ(17)及び柄支持部材(18)を前方側に
向けて起立作動させるべく、前記起伏操作用のモータ(
19)を正転駆動する。そして、前記ポテンショメータ
(S4)による検出情報に基づいて、その起立作動完了
位置の手前側の中間位置で起立作動を一旦停止させると
共に、前記バキュームパソl”(10)の吸引作動を停
止させ、作業ハンド(H)全体を、果実に対して手前側
下方に向けて設定距離を後退させる。つまり、前記カッ
タ(17)にて切断される柄の長さが極力短くなるよう
に、柄切断装置に対する柄の位置を補正する(第8図(
ハ)参照)。
After taking the fruit into the trapping part case (X5),
The motor (
19) in normal rotation. Then, based on the information detected by the potentiometer (S4), the raising operation is temporarily stopped at an intermediate position before the completed position of the raising operation, and the suction operation of the vacuum pump 1'' (10) is stopped, and the work is carried out. The entire hand (H) is moved back a predetermined distance downward toward the front of the fruit.In other words, the hand (H) is moved toward the stalk cutting device so that the length of the stalk cut by the cutter (17) is as short as possible. Correct the position of the pattern (Fig. 8 (
(See C).

その後は、前記ポテンショメータ(S4)による検出情
報に基づいて、起立作動が完了するまで、引き続き前記
カッタ(17)及び柄支持部材(18)を前方側に向け
て起立作動させ、果実の柄を前記カッタ(17)と柄支
持部材(18)との間に挟み込む状態で保持させて、前
記カッタ(17)にて柄を切断する(第8図(ニ)参照
)。
Thereafter, based on the information detected by the potentiometer (S4), the cutter (17) and the handle support member (18) are continuously operated to raise the fruit in the forward direction until the raising operation is completed. The handle is held between the cutter (17) and the handle support member (18), and the handle is cut by the cutter (17) (see FIG. 8(d)).

但し、前記カンタ(17)及び柄支持部材(18)が、
その起立作動完了位置や中間位置に達するに要する設定
時間経過しても、その位置まで起立作動したことを検出
できない場合や、前記切断完了検出センサ(S5)がO
N作動しない場合は、収穫不能と判断して、前記ポテン
ショメータ(s4)による検出情報に基づいて、前記カ
ッタ(17)及び柄支持部材(18)を、その引退完了
位置まで後方側に引退作動させて柄切断装置を初期位置
まで倒伏させると共に、前記捕捉部ケース(15)をハ
ンド後方側に引退させた後、前記伸縮アーム(8)を短
縮して、アプローチ開始位置まで戻すこととなる。
However, the canter (17) and the handle support member (18) are
Even if the set time required to reach the rising operation completion position or intermediate position has elapsed, it may not be possible to detect that the rising operation has reached that position, or the cutting completion detection sensor (S5) is
If N does not operate, it is determined that harvesting is not possible, and the cutter (17) and handle support member (18) are operated to retire rearward to their retirement completion positions based on the information detected by the potentiometer (s4). After that, the handle cutting device is lowered to the initial position, and the catching part case (15) is retired to the rear side of the hand, and then the telescoping arm (8) is shortened and returned to the approach starting position.

次に、前記シャッタ(29)に設けた切断完了検出セン
サ(S、)の検出情報に基づいて、切断完了を判別し、
前記切断完了検出センサ(S、)がON作動している場
合は、前記捕捉部ケース(15)内に柄を切断された果
実が収納された状態を維持しながら、前記搬送用ボース
(42)の投入口(42a)の位置する箇所まで戻した
後、前記排出用のシ十ツク(29)を下方に向けて開り
て、収穫した果実を排出する(第8図(ホ)参照)。
Next, based on the detection information of the cutting completion detection sensor (S,) provided in the shutter (29), determine the completion of cutting,
When the cutting completion detection sensor (S,) is ON, the conveying boce (42) is maintained while the fruit with the stalk cut off is stored in the catching case (15). After the fruit is returned to the position where the input port (42a) is located, the discharge shelf (29) is opened downward to discharge the harvested fruit (see FIG. 8(E)).

前記排出口(B)から排出された果実は、前述したよう
に、前記バキュームパッド(10)の吸引作動の停止に
伴って、前記搬送用ホース(42)が吸引作動を開始す
るようにしであることから、前記1般送用ホース(42
)内を自動的に吸引搬送されて、前記収納箱(K)内に
排出されることとなる(第5図参照)。
As described above, the fruit discharged from the discharge port (B) is arranged such that the conveyance hose (42) starts the suction operation when the suction operation of the vacuum pad (10) stops. Therefore, the above-mentioned 1 general hose (42
) is automatically suctioned and conveyed and discharged into the storage box (K) (see FIG. 5).

収穫した果実を排出した後は、前記ポテンショメータ(
S、)による検出情報に基づいて、前記カッタ(17)
及び柄支持部材(1日)を、その引退完了位置まで後方
側に引退作動させると共に、前記捕捉部ケース(15)
をハンド後方側に引退させて前記バキュームバンド(1
0)の吸引口が前記捕捉部ケース(15)の開口部(2
6)の前方側に突出する状態となる初期位置に復帰させ
た後、前記シャッタ(29)を閉じて、一つの果実に対
する収穫作動を終了する。
After discharging the harvested fruit, the potentiometer (
Based on the detection information by S,), the cutter (17)
and the handle support member (1st) is operated to retire rearward to its retirement completion position, and the catching part case (15)
Retire the hand to the rear side and remove the vacuum band (1
0) is connected to the opening (2) of the trapping part case (15).
6) After returning to the initial position in which it protrudes forward, the shutter (29) is closed to complete the harvesting operation for one fruit.

一つの果実に対する収穫作動を終了した後は、前記収穫
用ハンF(H)を、そのアプローチ開始位置まで戻し、
例えば、前記アプローチ開始位置にて撮像した画像情報
等に基づいて収穫する果実が残っているか否かを判別す
ることにより、収穫作業が終了したか否かを判別する。
After finishing the harvesting operation for one fruit, return the harvesting hand F(H) to its approach starting position,
For example, it is determined whether or not the harvesting work has been completed by determining whether or not there are any fruits left to be harvested based on image information captured at the approach start position.

収穫対象果実がある場合は、前述した一連の処理を繰り
返すことにより、次の果実に対する収穫作動を再開する
こととなる。
If there are fruits to be harvested, the above-described series of processes is repeated to restart the harvesting operation for the next fruit.

〔別実施例〕[Another example]

本発明を実施するに、収穫用ハンド(II)の具体構成
、収穫用ハンド(H)を収穫対象に向けて誘導するため
に備えさせる伸縮アーム(8)の具体構成等、各部の構
成は各種変更できる。
In carrying out the present invention, the configuration of each part may vary, such as the specific configuration of the harvesting hand (II) and the specific configuration of the telescoping arm (8) provided for guiding the harvesting hand (H) toward the harvesting target. Can be changed.

又、上記実施例では、果実を収穫する場合について例示
したが、トマト等の野菜の収穫作業にも適用できる。又
、収穫作業以外の作業にも適用できるものであって、本
発明は、上記実施例のみに限定されるものではない。
Further, in the above embodiment, the case of harvesting fruits was illustrated, but the present invention can also be applied to harvesting of vegetables such as tomatoes. Further, the present invention can be applied to works other than harvesting work, and the present invention is not limited to the above embodiments.

尚、特許請求の範囲の項に図面との対象を便利にするた
めに符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。
Incidentally, although reference numerals are written in the claims section for convenience of reference to the drawings, the present invention is not limited to the structure of the attached drawings.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明に係る果菜類収穫用ハンドの実施例を示し
、第1図は作業ハンドの切欠側面図、第2図は同切欠平
面図、第3図は同正面同、第4図は果実収穫用作業機の
全体側面図、第5Mは吸引方向切り換え構成を示ず切欠
側面図、第6図は制御構成を示ずフシドック図、第7図
(イ)。 (17)は制御装置の動作を示すフローチャー1・、第
8図(イL(rl)、(ハ)、(ニ)、(ネ)は収穫作
動の説明図である。 (A)・・・・・・捕捉用の空間、(B)・・・・・排
出I」、(26)・・・・・・果菜類の人L]、(29
)・・・・・・蓋体。
The drawings show an embodiment of the hand for harvesting fruits and vegetables according to the present invention, in which Fig. 1 is a cutaway side view of the working hand, Fig. 2 is a cutaway plan view of the working hand, Fig. 3 is the same front view, and Fig. 4 is a cutaway side view of the working hand. An overall side view of the harvesting work machine, No. 5M is a cutaway side view without showing the suction direction switching configuration, FIG. 6 is a fusidoctorial view without showing the control configuration, and FIG. 7 (A). (17) is a flow chart 1 showing the operation of the control device, and FIG. 8 (A) is an explanatory diagram of the harvesting operation. ... Space for capture, (B) ... Emission I'', (26) ... Fruit and vegetables person L], (29
)...Lid body.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 収穫対象果菜類に向けて水平又はそれに近い方向に沿っ
て誘導され、且つ、果菜類の捕捉用の空間(A)が、前
部側に果菜類の入口(26)を開口させた状態で備えら
れた果菜類収穫用ハンドであって、前記捕捉用の空間(
A)内に位置する果菜類の排出口(B)を、底部側に開
口すると共に、前記排出口(B)を開閉する蓋体(29
)を設けてある果菜類収穫用ハンド。
The space (A) is guided along a horizontal or nearly horizontal direction toward the fruits and vegetables to be harvested, and is provided with a space (A) for capturing the fruits and vegetables with an entrance (26) for the fruits and vegetables opened on the front side. A hand for harvesting fruits and vegetables, wherein the catching space (
A) A lid body (29) that opens the fruit and vegetables outlet (B) located in the interior of the interior of the interior of the interior of
) Hand for harvesting fruits and vegetables.
JP26478086A 1986-11-05 1986-11-05 Hand for harvesting fruits and vegetables Pending JPS63116617A (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60262526A (en) * 1984-06-08 1985-12-25 株式会社クボタ Guidance of robot hand for fruit harvester

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