JPS63119612A - Guide apparatus of working machine for fruits and vegetables - Google Patents

Guide apparatus of working machine for fruits and vegetables

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JPS63119612A
JPS63119612A JP61267172A JP26717286A JPS63119612A JP S63119612 A JPS63119612 A JP S63119612A JP 61267172 A JP61267172 A JP 61267172A JP 26717286 A JP26717286 A JP 26717286A JP S63119612 A JPS63119612 A JP S63119612A
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fruits
work
vegetables
hand
fruit
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正彦 林
上田 ▲吉▼弘
保生 藤井
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (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、作業対象を捕捉する捕捉用の作業ハンドに、
作業対象認識用の撮像手段、前記撮像手段による撮像時
に同期して作動する照光手段、前記作業対象に対して設
定距離内に接近したことを検出する近接センサ、及び、
前記作業対象を捕捉したことを検出する捕捉検出手段の
夫々を設けると共に、前記憑像手段による撮像画像情報
に基づいて作業対象果菜類に対応する領域を抽出すると
共に、その領域内において最も明るく見えるハイライト
部分又は前記領域の幾何学的特徴点を抽出する画像処理
手段、前記捕捉検出手段が検出作動するに伴って起動さ
れて、前記作業ハンドの作業作動を制御するハンド制御
手段、前記作業ハンドを初期位置に位置させる状態にお
いて撮像した画像情報に基づいて抽出した前記領域のハ
イライト部分又は幾何学的特徴点に向けて前記作業ハン
ドを誘導し、且つ、前記近接センサが検出作動した後も
前記捕捉検出手段が検出作動するまで設定距離だけ前記
作業ハンドを誘導する誘導手段を設けた果菜類用作業機
の誘導装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a work hand for grasping a work object;
an imaging means for recognizing a work object, an illumination means that operates in synchronization with the imaging by the imaging means, a proximity sensor that detects when the work object approaches within a set distance;
Capturing detection means for detecting that the work target has been captured is provided, and a region corresponding to the work target fruits and vegetables is extracted based on image information captured by the imaging means, and the area appears brightest within the region. an image processing means for extracting a highlighted portion or a geometric feature point of the region; a hand control means that is activated when the capture detection means performs a detection operation to control the work operation of the work hand; The work hand is guided toward the highlighted part or the geometric feature point of the region extracted based on the image information taken while the is located at the initial position, and even after the proximity sensor has activated the detection operation. The present invention relates to a guiding device for a working machine for fruits and vegetables, which is provided with a guiding means for guiding the working hand by a set distance until the capture detecting means detects it.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

上記この種の果菜類用作業機の誘導装置は、作業ハンド
を、いわゆる視線追従式に誘導するようにしたものであ
る。′ ところで、作業対象果菜類として、ミカンやリンゴ等の
果実を例に説明すれば、作業対象を照光すると、その形
状が球形であるために、その表面のうちの最も手前側箇
所が、その周囲よりも明るく光って見える状態となるこ
とが知られている。
The above-mentioned guidance device for this type of working machine for fruits and vegetables is designed to guide the working hand in a so-called line-of-sight tracking manner. ′ By the way, if we take fruits such as mandarin oranges and apples as an example of fruits and vegetables to be worked on, when the work target is illuminated, since its shape is spherical, the closest part of its surface will be exposed to the surrounding area. It is known that the state appears to be brighter and more luminous.

又、反射光量は、距離の二乗に反比例することから、撮
像位置に対して近距離に位置する果菜類はど反射光が強
(なることとなる。
Further, since the amount of reflected light is inversely proportional to the square of the distance, the reflected light will be stronger for fruits and vegetables located close to the imaging position.

従って、複数個の果菜類が互いに重なりあって生ってい
る場合においても、最も明るく見える部分つまりハイラ
イト部分を、作業対象果菜類の位置を代表する位置とし
て用いると、複数個の果菜類が互いに重なりあっていて
も、複数個の果菜類のうちの手前側に位置するものを自
動的に認識することとなり、手前側に位置する果菜類が
後方側に位置する果菜類の邪魔にならないようにしなが
ら、効率良くアプローチできることとなる。
Therefore, even when multiple fruits and vegetables are grown on top of each other, if the brightest visible part, that is, the highlighted part, is used as the position representing the position of the fruits and vegetables to be worked on, multiple fruits and vegetables can be grown. Even if they overlap with each other, the one located on the front side of multiple fruit vegetables will be automatically recognized, so that the fruit vegetables located on the front side will not interfere with the fruit vegetables located on the rear side. This means that you can approach them efficiently while doing so.

そこで、従来では、第4図に示すように、照光手段の光
量を、作業ハンドがアプローチ可能な距離範囲(L)に
おいて、撮像手段が作業対象果菜類からの反射光量の変
化を判別できるよう設定しく第4図中、(a)で示す)
、そして、上記作業ハンドを初期位置、例えば、アプロ
ーチ開始位置(L0)に位置させた状態において撮像し
た画像情報を、例えば、第9図(11)に示すように、
作業対象果菜類の色等に基づいて作業対象果菜類のみに
対応した領域(F0)を抽出し、そして、第9図(ハ)
に示すように、その抽出した領域(F0)内において最
も明るく見えるハイライト部分(P1)を、撮像画像情
報の明るさに基づいて抽出したり、あるいは、前記領域
(F0)の重心等の幾何学的特徴点(P0)を抽出し、
そのハイライト部分(P1)や幾何学的特徴点(P0)
を、作業対象果菜類の位置する方向を代表する情報とし
て用いるようにしてあった。
Therefore, conventionally, as shown in Fig. 4, the light intensity of the illumination means is set so that the imaging means can determine changes in the amount of reflected light from the fruits and vegetables to be worked within the distance range (L) within which the work hand can approach. (indicated by (a) in Figure 4)
Then, as shown in FIG. 9 (11), image information captured with the work hand positioned at the initial position, for example, the approach start position (L0), is
An area (F0) corresponding only to the fruits and vegetables to be worked on is extracted based on the color etc. of the fruits and vegetables to be worked on, and then the area (F0) corresponding to the fruits and vegetables to be worked on is extracted.
As shown in the figure, the highlight part (P1) that appears brightest within the extracted area (F0) is extracted based on the brightness of the captured image information, or the geometrical center of gravity of the area (F0) is extracted. Extract the scientific feature point (P0),
The highlighted part (P1) and geometric feature point (P0)
is used as information representative of the direction in which the fruits and vegetables to be worked are located.

〔発明が解決しようとする問題点〕  。[Problem that the invention seeks to solve].

しかしながら、上記従来構成においては、作業ハンドが
その初期位置に位置する状態において撮像した画像情報
に基づいて、アプローチさせるようにしていたために、
以下に示す不都合があった。
However, in the above-mentioned conventional configuration, since the work hand is approached based on image information taken while it is located at its initial position,
There were the following inconveniences.

すなわち、照光手段を同期して作動させながら撮像して
いるので、第4図に示すように、撮像手段が受光する作
業対象果菜類からの反射光量が距離の二乗に反比例して
、遠方に位置するものほど光量が低下し、且つ、その光
量の差が小さくなるために、遠距離に位置する果菜類は
、それに対応する領域を抽出してもハイライト部分の差
が不明確になる虞れがあり、遠方に位置する果菜類の前
後方向の位置関係を正確に判別することは困難であった
。一方、遠距離に位置する果菜類からの反射光量の差が
大きくなるように、例えば、第4図中、(c)で示すよ
うに、照光手段の光量を大きくすると、逆に近距離に位
置するものからの反射光量が強くなりすぎて、撮像手段
の受光量が飽和して明るさ変化が判別できない状態とな
る虞れがある。
In other words, since images are taken while operating the illumination means synchronously, as shown in Fig. 4, the amount of reflected light from the fruits and vegetables to be worked on that the imaging means receives is inversely proportional to the square of the distance. The brighter the area, the lower the amount of light and the smaller the difference in light amount, so for fruits and vegetables located far away, even if the corresponding area is extracted, there is a risk that the difference in highlighted parts will be unclear. Therefore, it was difficult to accurately determine the longitudinal positional relationship of fruits and vegetables located far away. On the other hand, if the light intensity of the illumination means is increased so that the difference in the amount of reflected light from fruits and vegetables located far away increases, for example, as shown in (c) in FIG. There is a possibility that the amount of light reflected from the object becomes too strong, and the amount of light received by the imaging means becomes saturated, making it impossible to discern changes in brightness.

そこで、明るさ変化が太き(なるように、例えば、作業
ハンドに付設の近接センサ等による検出情報に基づいて
、撮像手段と作業対象果菜類との距離が設定距離となる
まで、作業ハンドを接近させた後、再度撮像処理して果
菜類の位置する方向の情報を抽出させ、その再抽出した
情報に基づいて作業ハンドの誘導方向を補正するように
構成することも考えられるが、比較的近距離に位置する
果菜類からの光量変化は大きいので、初期位置において
撮像した画像情報に基づいて抽出した情報にて誘導して
も、的確に誘導できる場合もあり、常時再抽出する処理
を行うと、かえって作業効率が低下する虞れがある。
Therefore, based on the detection information from the proximity sensor attached to the work hand, the work hand is moved until the distance between the imaging means and the fruits and vegetables to be worked reaches the set distance so that the brightness changes are large. It is conceivable to configure the system so that after approaching the fruits and vegetables, the image is processed again to extract information on the direction in which the fruit and vegetables are located, and the guiding direction of the work hand is corrected based on the re-extracted information. Since the amount of light from fruits and vegetables located close to each other changes greatly, it may be possible to accurately guide the fruit even if the information is extracted based on the image information taken at the initial position, so the process of constantly re-extracting is performed. However, there is a possibility that work efficiency may decrease.

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、撮像手段による受光量の差に基づいて、複数
個の果菜類に対する前後方向の位置関係を正確に認識で
きるようにしながら、作業効率が低下しないようにする
ことにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to enable accurate recognition of the longitudinal positional relationship of a plurality of fruits and vegetables based on the difference in the amount of light received by the imaging means. , to prevent work efficiency from decreasing.

〔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用作業機の誘導装置の特徴構成は、
第1図に示すように、前記近接センサ(S2)による検
出情報に基づきながら前記作業ハンド(H)を作業対象
果菜類に対して設定距離手前側に位置させる状態に停止
させ、その停止状態において、前記設定距離における前
′記撮像手段(S3)の受光量が適正光量となるように
前記照光手段(28)の照光量を設定して再撮像させた
画像情報に基づいて抽出したハイライト部分の位置する
方向に向けて誘導する補助誘導手段(102)を、前記
誘導手段(101)によって前記作業ハンド(H)を誘
導しても前記捕捉検出手段(S1)が前記果菜類を捕捉
したことを検出できなかった場合に起動されるように設
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。
The characteristic configuration of the guidance device for a working machine for fruits and vegetables according to the present invention is as follows:
As shown in FIG. 1, the work hand (H) is stopped at a set distance in front of the fruits and vegetables to be worked based on the detection information by the proximity sensor (S2), and in the stopped state. , a highlight portion extracted based on image information obtained by setting the amount of illumination of the illumination means (28) so that the amount of light received by the imaging means (S3) at the set distance is an appropriate amount of light, and re-imaging the image; Even if the working hand (H) is guided by the guiding means (101) by the auxiliary guiding means (102) that guides the work hand (H) in the direction where The function and effect are as follows.

〔作 用〕[For production]

すなわち、作業ハンド(11)に設けた近接センサ(S
2)を用いて、作業ハンド(H)に設けた撮像手段(S
3)及び照光手段(28)を、作業対象果菜類に対して
設定距離手前側に停止させて、その設定距離に応じた明
るさで照光しながら再撮像することにより、作業ハンド
(+1)に対して遠近方向に位置する複数個の作業対象
果菜類の位置関係を、適正な明るさ変化として検出でき
るようにすることで、初期位置に対して遠距離に位置す
る複数個の果菜類に対して誤って後方側に位置する果菜
類に対して先にアプローチすることを防止できる。
That is, the proximity sensor (S
2) using the imaging means (S) provided on the work hand (H).
3) and the illumination means (28) are stopped at a set distance in front of the fruits and vegetables to be worked, and the work hand (+1) is re-imaged while being illuminated with a brightness according to the set distance. By making it possible to detect the positional relationship of multiple fruits and vegetables to be worked on, which are located far away from each other, as appropriate changes in brightness, It is possible to prevent the user from mistakenly approaching fruits and vegetables located at the rear side first.

そして、上記再抽出した情報に基づいて作業ハンド(H
)を誘導する補助誘導手段(102)を、前記作業ハン
ド(H)を初期位置に位置させる状態において撮像した
画像情報に基づいて抽出した前記領域(FO)のハイラ
イト部分(P1)又は幾何学的特徴点(P0)に向けて
誘導する誘導手段(101)にて前記作業ハンド(H)
を誘導しても、前記捕捉検出手段(Sυが果菜類を捕捉
したことを検出できなかった場合に起動するのである。
Then, based on the re-extracted information, the work hand (H
) for guiding the auxiliary guiding means (102) to the highlighted portion (P1) of the area (FO) extracted based on the image information taken with the work hand (H) positioned at the initial position or the geometric The work hand (H) is guided by the guiding means (101) that guides the work hand (H) toward the target feature point (P0).
It is activated when the capture detection means (Sυ) cannot detect that it has captured fruits and vegetables even if it is guided.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

従って、捕捉検出手段が検出作動すれば、補助誘導手段
を起動することなく、ハンド制御手段を引き続き作動さ
せることができ、果菜類が遠距離に位置するために的確
に抽出できなかった場合のみ、補助誘導手段が起動され
て、誘導方向が自動的に補正されることとなる。もって
、誘導手段のみで誘導できた場合における作業効率の低
下を抑制しながら、重なりあって見える複数個の果菜類
の前後方向の位置関係を識別できなかった場合の誤動作
を防止できるに至った。
Therefore, if the capture detection means detects and operates, the hand control means can be operated continuously without activating the auxiliary guidance means, and only when fruits and vegetables cannot be extracted accurately because they are located far away. The auxiliary guidance means will be activated and the guidance direction will be automatically corrected. As a result, it has become possible to prevent malfunctions when the longitudinal positional relationship of a plurality of fruits and vegetables that appear to overlap cannot be identified, while suppressing a decrease in work efficiency when guidance can be achieved using only the guidance means.

〔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5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
実収穫用の作業ハンド(H)を備えた作業用マニプレー
タ(4)を、前記補助ブーム(3)の先端部に取り付け
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
用電動モータ、(7)は補助ブーム揺動用電動モータ、
(K)は収穫した果実を収納する箱である。
As shown in Fig. 5, 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. A working manipulator (4) equipped with a working hand (H) is attached to the tip of the auxiliary boom (3) to constitute a working machine for fruit harvesting. In addition, in the figure, (
5) is a hydraulic cylinder for lifting the boom, (6) is an electric motor for boom rotation, (7) is an electric motor for auxiliary boom swinging,
(K) is a box that stores the harvested fruit.

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
た作業ハンド(I1)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、電動モータ(
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-joint telescopic arm (8) and a working hand (I1) attached to the tip of the telescopic arm (8). The telescoping arm (8) is rotated around the vertical axis (X) by the electric motor (9a), and swung around the horizontal axis (Y) by the electric motor (9b). At the same time, the electric motor (
It is configured to be expanded and contracted in step 9c).

前記作業ハンド()1)について説明すれば、第6図及
び第7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(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、伸縮自在な蛇腹式ホース(13)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゛。
To explain the working hand (1), as shown in FIGS. 6 and 7, 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 telescopic bellows type hose (13) is connected to the branch pipe (12). is bolted to the tip of the telescopic arm (8).

但し、前記蛇腹式ホース(13)は、第2図に示すよう
に、吸気用ポンプ(14)に配管接続されている。
However, as shown in FIG. 2, the bellows type hose (13) is connected to an intake pump (14).

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柄切断装
置、及び、捕捉部ケース(15)を設けてある。゛ 前記捕捉部ケース(15)について説明すれば、第6図
〜第8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
、前記バキュームパッド(10)の吸引口が前記捕捉部
ケース(15)よりも前方側に位置する状態と、前記バ
キュームパッド(10)に吸着された果実を前記捕捉部
ケース(15)の内部に取り込む状態とに切り換え自在
に構成しである。
Further, a stalk cutting device for cutting the stalk, or so-called stalk, of the fruit captured while being attracted to the vacuum pad (10), and a trapping part case (15) are provided.゛To explain the trapping part case (15), as shown in Figs. 6 to 8, 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 vacuum pad (10) is located in the front side of the catcher case (15), and the fruit sucked by the vacuum pad (10) is transferred to the inside of the catcher case (15). It is configured so that it can be freely switched between

前記上部カバ一部分(15b)及び下部カバ一部分(1
5c)について説明を加えれば、それらによってハンド
外周部を覆うように半球状に形成してあり、前記バキュ
ームパッド(10)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実通過用の開
口部(26)を開口するようにしである。又、前記上部
カバ一部分(15b)の前記開口部(26)に近接する
部分に、果実の柄が挿通ずるスリット状溝(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、
前記バキュームパッド(10)にて吸着された収穫対象
果実のみを前記捕捉部ケース(15)内に取り込めるよ
うに、且つ、その取り込み時に柄をスムーズに移動させ
ることができるようにしである(第10図(八)参照)
The upper cover portion (15b) and the lower cover portion (1
To explain 5c), they are formed into a hemispherical shape so as to cover the outer periphery of the hand, and are large enough to allow one fruit to pass through the area facing the suction port of the vacuum pad (10). An opening (26) for the fruit to pass through is opened. Further, a slit-like groove (27) through which the fruit stalk is inserted is formed in a portion of the upper cover portion (15b) close to the opening (26), so that when harvesting the fruit as described later, To,
It is designed so that only the fruits to be harvested that have been adsorbed by the vacuum pad (10) can be taken into the trapping part case (15), and the handle can be smoothly moved when taking them (No. 10). (See Figure (8))
.

又、前記下部カバ一部分(15c)の下部後方側に、前
記捕捉部ケース(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開口部を形成すると共に、果実を
下方側に排出するためのシャッタ(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, an opening is formed on the lower rear side of the lower cover part (15c) for discharging the fruit with the handle cut off and held in the trapping part case (15), and the fruit is opened downward. A shutter (29) for discharging is fixed to the lower part of the proximal end portion (15a) of the trapping part case (15) so as to be openable and closable by an air cylinder (30) for opening and closing.

前記柄切断装置について説明すれば、第6図に示すよう
に、帯板状で且つ半円弧状のバリカン型のカッタ(17
)及び帯板状で且つ半円弧状の柄支持部材(18)夫々
の両端を、横軸芯周りで揺動自在に前記捕捉部ケース(
15)の基端部分(15a)に枢着して、前記カッタ(
17)及び柄支持部材(18)夫々を、前記捕捉部ケー
ス(15)内に捕捉した果実の柄をそれらの間で支持す
べくハンド前方側に突出させる状態と、それらの間に果
実を導入する通路を形成すべくハンド後方側に退避させ
る状態とに切り換えるように、出退揺動自在にしである
To explain the handle cutting device, as shown in FIG. 6, a clipper-type cutter (17
) and the handle support member (18) in the form of a semi-circular strip and a semi-circular arc.
The cutter (15) is pivotally connected to the base end portion (15a) of the cutter (15).
17) and the handle support member (18) are respectively projected toward the front side of the hand so as to support the handle of the fruit captured in the trapping part case (15) between them, and the fruit is introduced between them. It is designed to be able to swing in and out so that it can be switched to a state in which the hand is retracted to the rear side to form a passage for the hand to move in and out.

そして、前記力フタ(17)及び柄支持部材(18)を
揺動操作する電動モータ(19)を設けると共に、前記
カッタ(17)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(17)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(17)のス
ライド作動により切断するようにしである(第10図参
照)。
An electric motor (19) for swinging the force lid (17) and handle support member (18) is provided, and an air cylinder (20) for driving the slide of the cutter (17).
The handle is supported between the cutter (17) and the handle support member (18) when the cutter (17) swings toward the projecting side, that is, when the handle is raised, and the supported handle is moved toward the cutter (17). It is designed to be cut by the sliding operation of the (see Fig. 10).

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、前記力フタ(17)及び柄支持部材(
18)の何れか一方が先に柄に接当した場合において、
先に接当したカッタ(17)又は柄支持部材(18)の
起立作動を停止させた状態で、他方側の柄支持部材(1
8)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、前記カッタ(17)及び柄支持部
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 power lid (17) and the handle support member (
18) If either one of the two contacts the handle first,
While stopping the raising operation of the cutter (17) or handle support member (18) that came into contact with it first, move the handle support member (18) on the other side.
8) or the cutter (17) can continue to operate in an upright position. In other words, the protruding positions of the cutter (17) and the handle support member (18) can be automatically changed in accordance with the position of the handle of the captured fruit.

又、後述の如く、前記作業ハンド(11)の各部の作動
を制御するための各種センサを設けてある。
Further, as will be described later, various sensors are provided for controlling the operation of each part of the working hand (11).

第6図及び第7図に示すように、作業対象を捕捉したこ
とを検出する捕捉検出手段として、前記バキュームパッ
ド(11)に果実が吸着されたことを感知する負圧セン
サ(S1)を、前記分岐管(12)に付設しである。
As shown in FIGS. 6 and 7, a negative pressure sensor (S1) that senses that fruit is attracted to the vacuum pad (11) is used as a capture detection means that detects that a work target has been captured. It is attached to the branch pipe (12).

第6図〜第8図に示すように、前記作業ハンド(H)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
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撮像手段としてのイメージ
センサ(S3)を、それらの検出方向が前記バキューム
パッド(10)の吸引口前方側を向(状態で、前記バキ
ュームパッド(10)の内部に設けると共に、前記上部
カバ一部分(15b)の後部に、前記イメージセンサ(
S3)による撮像処理に同期して設定光量で発光するス
トロボ装置(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できるようにしである。
As shown in FIGS. 6 to 8, a light-reflecting proximity sensor (S2) detects when the work hand (H) approaches the fruit to be harvested within a set distance, and the fruit to be harvested An image sensor (S3) as an imaging means for detecting the direction in which the vacuum pad (10) is located is provided inside the vacuum pad (10) with the detection direction facing the front side of the suction port of the vacuum pad (10). At the same time, the image sensor (
A strobe device (28) that emits light at a set amount of light in synchronization with the imaging process in step S3) is provided, so that the image sensing process can be performed with an appropriate amount of light regardless of the surrounding brightness.

又、第6図及び第7図に示すように、前記カッタ(17
)及び柄支持部材(18)の揺動位置を検出するポテン
ショメータ(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 FIGS. 6 and 7, 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.

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
パッド(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 a 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、前記作業ハンド(11)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ための制御手段の構成について説
明する。
Next, a description will be given of the configuration of a control means for automatically causing the work hand (11) to approach a fruit to be harvested, and for harvesting the fruit by cutting the stalk of the captured fruit.

第2図に示すように、前記イメージセンサ(S3)から
の撮像情報に基づいて画像処理し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(100)、前記
作業ハンド(H)を収穫対象果実に向けて誘導する誘導
手段(101)、補助誘導手段(102)、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ハンド制御手
段(103)の夫々を構成する制御装置(32)を設け
てある。
As shown in FIG. 2, an image processing means (100) for determining the positional direction of the fruit to be harvested by performing image processing based on the imaging information from the image sensor (S3), and the work hand (H). A guiding means (101) for guiding toward the fruit to be harvested, an auxiliary guiding means (102), and operation of each part to cut the stalk of the fruit caught in the trapping part case (15) and harvest it. A control device (32) is provided which constitutes each of the hand control means (103) to be controlled.

つまり、前記制御装置(32)に、前記イメージセンサ
(S3)からの撮像情報、前記負圧センサ(S1)や近
接センサ(S2)の検出情報、並びに、前記ポテンショ
メータ(S4)の検出情報夫々を入力である。
That is, the control device (32) is provided with imaging information from the image sensor (S3), detection information from the negative pressure sensor (S1) and proximity sensor (S2), and detection information from the potentiometer (S4). It is an 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)、前記補助プーム揺動用モー
タ(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 pool swing motor (7), each electric motor (9a), (9b) for the telescopic 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)の操作用エアシリンダ(
20)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
ッタ(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、前記作
業ハンド(H)を収穫対象果実に向けてアプローチさせ
ること、前記負圧センサ゛(S1)が検出作動しなかっ
た場合に再盪像処理した画像情報に基づいて抽出したハ
イライト部分(Poに向けて誘導方向を補正すること、
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
), the control valve (37) for the air cylinder (16) for operating the cutter (17);
20), an electric motor (19) for raising and lowering the cutter (17) and the handle support member (18);
, a control valve (40) for controlling the suction operation of the vacuum pad (10), a control valve (41) for the air cylinder (30) for opening and closing the shutter (29), and the image Outputting an operation command to each of the sensor (S3) and the strobe device (28) to detect the direction in which the fruit to be harvested is located, and causing the work hand (H) to approach the fruit to be harvested; When the negative pressure sensor (S1) does not operate, a highlighted portion (correcting the guiding direction toward Po) is extracted based on image information subjected to re-image processing.
It is configured to automatically harvest fruits and discharge the harvested fruits at a predetermined position.

但し、初期位置における前記イメージセンサ(S3)の
撮像視野範囲は、前記車体(2)の移動、ブーム(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)の補助ブーム(3)に対する旋回
や前後揺動によって、前記作業ハンド(H)つまりバキ
ュームパッド(10)の向きを変更することにより設定
することとなる。
However, the imaging field of view of the image sensor (S3) at the initial position is limited to the movement of the vehicle body (2) and the boom (1).
swivel and lift, horizontal swing of the auxiliary boom (3), and
The settings are made by changing the direction of the work hand (H), that is, the vacuum pad (10), by turning the telescoping arm (8) with respect to the auxiliary boom (3) or swinging it back and forth.

次に、第3図(() 、 (E1)に示すフローチャー
トに基づいて、前記制御装置(32)の動作を説明する
Next, the operation of the control device (32) will be explained based on the flowchart shown in FIG. 3 ((), (E1)).

先ず、前記バキュームバンド(10)を、予め設定され
た初期位置に位置する状態で、且つ、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ントした後、前記
ストロボ装置(28)を、その光量が最大となる状態(
第4図中、(a)で示す)で発光させて、前記イメージ
センサ(Sりにて撮像処理する。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、収
穫対象果実の位置する方向を求める。
First, after placing the vacuum band (10) in a preset initial position and pointing in the direction of a predetermined range where the fruits to be harvested are located, the strobe device (28) is The state where the amount of light is maximum (
The image sensor (shown as (a) in FIG. Image processing is performed to extract image information corresponding only to the fruit, and the direction in which the fruit to be harvested is located is determined.

枝や葉等の背景を除去して対象果実のみに対応した画像
情報を抽出する画像処理手段(100)について説明を
加えれば、前記イメージセンサ(S3)による撮像画像
情報(第9図(イ)参照)を果実の色に基づいて2値化
することにより、果実(F)のみに対応する領域(F0
)を抽出し、その領域(F0)の幾何学的特徴点である
重心(P3)の位置を求めることにより、収穫対象果実
の位置する方向を、前記重心(P0)が位置する画像上
の座標値に基づいて求めることとなる(第9図(0)参
照)。
To explain the image processing means (100) that removes the background such as branches and leaves and extracts image information corresponding only to the target fruit, the image information captured by the image sensor (S3) (FIG. 9 (a) ) is binarized based on the color of the fruit, an area corresponding only to the fruit (F) (F0
) and find the position of the center of gravity (P3), which is a geometric feature point of the area (F0), to determine the direction in which the fruit to be harvested is located, and the coordinates on the image where the center of gravity (P0) is located. It is determined based on the value (see FIG. 9 (0)).

次に、求められた方向、つまり、アプローチ開始位置に
おける前記バキュームパッド(10)の位置と前記イメ
ージセンサ(S3)の撮像視野中心が一致していること
から、前記重心(P0)の座標値に基づいて、前記バキ
ュームパッド(lO)の吸引口が前記重心(P0)の位
置する方向つまり収穫対象果実側に向かう状態を維持さ
せながら、前記作業ハンド(H)を収穫対象果実の位置
する方向に向けて高速移動する状態でアプローチさせる
Next, since the position of the vacuum pad (10) in the determined direction, that is, the approach start position, and the center of the imaging field of view of the image sensor (S3) match, the coordinate values of the center of gravity (P0) are determined. Based on this, while maintaining the state in which the suction port of the vacuum pad (lO) faces in the direction where the center of gravity (P0) is located, that is, toward the fruit to be harvested, the work hand (H) is moved in the direction in which the fruit to be harvested is located. Have them approach while moving at high speed.

但し、前記イメージセンサ(S3)による撮像画像情報
から複数個の収穫対象果実が認識された場合は、前記イ
メージセンサ(S3)による撮像処理時に、前記ストロ
ボ装置(28)を発光させるので、距離が近いものほど
明るく見えることとなることから、前記果実の色のみに
対応する領域(F0)夫々の平均的な明るさの差に基づ
いて明るいものほど先にアプローチするようにしたり、
あるいは、下側に位置するものほど先にアプローチする
ように、アプローチ順序を設定することとなる。つまり
、バキュームパッド(10)に近いものや捕捉しやすい
位置にあるものほど先に収穫することとなる。
However, if a plurality of fruits to be harvested are recognized from the image information captured by the image sensor (S3), the strobe device (28) is made to emit light during image capture processing by the image sensor (S3), so the distance is Since the closer the object is, the brighter it appears, the brighter the object is approached first based on the difference in average brightness of each area (F0) corresponding only to the color of the fruit,
Alternatively, the approach order may be set so that the lower position is approached first. In other words, the closer to the vacuum pad (10) or the easier to capture the items, the earlier they will be harvested.

そして、アプローチ開始後に、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
出するに伴って、前記作業ハンド(H)が低速移動する
状態となるように、前記伸縮アーム(8)の伸長速度を
低速に切り換えた後、前記負圧センサ(S3)が果実(
F)を吸着したことを検出するまで、前記近接センサ(
St)の作動距離に対応して設定された設定距離を前進
させる。
Then, after starting the approach, the proximity sensor (S2)
When it is detected that the target fruit has approached within a set distance, the extension speed of the telescoping arm (8) is switched to a low speed so that the work hand (H) moves at a low speed. After that, the negative pressure sensor (S3) detects the fruit (
The proximity sensor (
St) is advanced by a set distance set corresponding to the working distance of St).

もって、前記作業ハンド(11)を、その初期位置にて
撮像した画像情報Gこ基づいて誘導し、前記バキューム
パッド(10)が果実(F)を吸着して前記負圧センサ
(St)が検出作動するまでの処理にて、誘導手段(1
01)を構成しである。
Accordingly, the work hand (11) is guided based on the image information G taken at its initial position, and the vacuum pad (10) sucks the fruit (F) and the negative pressure sensor (St) detects it. In the process up to activation, the guiding means (1
01).

但し、前記作業ハンド(H)を設定距離前進させても、
前記負圧センサ(St)が検出作動しない場合は、前記
伸縮アーム(8)の作動を停止させて前記作業ハンド(
H)のアプローチを一旦停止させた後、前記近接センサ
(S2)による検出情報に基づきながら、前記作業ハン
ド(11)を、設定距離(L1)(本実施例では、約2
00開に設定しである)を後退させて、前記イメージセ
ンサ(S3)の受光量が飽和しないように、且つ、撮像
距離に対する光量変化が大きくなるように、前記後退距
離と近接センサ(S2)の作動距離とに基づいて、前記
ストロボ装置(28)の光量を予め設定された光量(第
4図中、(b)で示す)に減光して再発光させながら、
再撮像処理する(第10図(イ)参照)。
However, even if the work hand (H) is advanced a set distance,
If the negative pressure sensor (St) does not operate, the operation of the telescoping arm (8) is stopped and the work hand (St) is stopped.
After temporarily stopping the approach of H), the work hand (11) is moved at a set distance (L1) (in this embodiment, approximately 2
00 open position) is moved backwards to prevent the amount of light received by the image sensor (S3) from being saturated and to increase the change in light amount with respect to the imaging distance. While reducing the light intensity of the strobe device (28) to a preset light intensity (indicated by (b) in FIG. 4) based on the working distance of the strobe device (28) and re-emitting the light,
Perform re-imaging processing (see FIG. 10(a)).

そして、再撮像処理された画像情報を再度画像処理する
ことにより、前記果実の色のみに対応した一つの領域(
F0)を再抽出し、そして、その再抽出された領域(F
0)内において、最も明るくみえるハイライト部分(P
3)(第9図(ハ)参照)を抽出し、前記バキュームパ
ッド(10)を、そのハイライト部分(P1)に向けて
アプローチさせるように、アプローチ方向を修正して、
前記近接センサ(S2)が再度ON作動し、且つ、前記
負圧センサ(S3)が果実(F)を吸着したことを検出
するまで、低速移動する状態でアプローチを再開する。
Then, by performing image processing again on the image information that has been re-imaging processed, one area corresponding only to the color of the fruit (
F0) is re-extracted, and the re-extracted region (F
0), the highlight part (P
3) (see FIG. 9(c)) and correct the approach direction so that the vacuum pad (10) approaches the highlighted part (P1),
The approach is restarted while moving at low speed until the proximity sensor (S2) is turned on again and the negative pressure sensor (S3) detects that the fruit (F) has been adsorbed.

尚、前記ハイライト部分(P1)が、再抽出された領域
(F0)内において複数個ある場合(第9図(ハ)中、
破線で示す)は、複数個の果実が平面的に隣接して生っ
ていると判別して、例えば、左方や下方等、予め設定さ
れた方向に位置するものに対して先にアプローチするよ
うに、一つのハイライト部分(P1)のみを選択するこ
ととなる。尚、複数個の果実が前後方向に隣接して生っ
ている場合は、前記ストロボ装置(28)による反射光
量が、後方側に位置する果実よりも前方側に位置する果
実からのほうが大になるために、後方側に位置する果実
に対する位置情報が自動的に除去されて、複数個の果実
が隣接していても、前記ハイライト部分(P1)は一つ
のみ抽出されることとなり、前記作業ハンド(H)に対
して手前側に位置する一つの果実に対応する位置のみが
自動的に抽出されることとなる。
Note that if there are multiple highlighted portions (P1) in the re-extracted area (F0) (in FIG. 9(C),
(shown with a broken line) determines that multiple fruits are growing adjacent to each other in a plane, and approaches those located in a preset direction, such as to the left or below, first. Thus, only one highlighted portion (P1) is selected. In addition, when a plurality of fruits grow adjacent to each other in the front-back direction, the amount of light reflected by the strobe device (28) is greater from the fruit located at the front than from the fruit located at the rear. Therefore, the position information for the fruit located on the rear side is automatically removed, and even if multiple fruits are adjacent, only one highlighted part (P1) is extracted. Only the position corresponding to one fruit located on the near side with respect to the work hand (H) will be automatically extracted.

前記近接センサ(S2)が再度ONするに伴って、前記
バキュームパッド(10)の吸引作動を開始すると共に
、前記作業ハンド(H)をそのまま低速移動させて前進
させる。
When the proximity sensor (S2) is turned on again, the suction operation of the vacuum pad (10) is started, and the work hand (H) is moved forward at a low speed.

前記バキュームパッド(10)の吸引作動開始後に、作
業ハンド(I1)を設定距離(例えば、前記近接センサ
(S2)の作動距離に対応した距#)だけ収穫対象果実
側に前進移動させ(第10図(U)参照)、前記負圧セ
ンサ(S3)の検出情!14こ基づいて、果実を吸着し
たか否かを判別する。
After the suction operation of the vacuum pad (10) is started, the working hand (I1) is moved forward by a set distance (for example, a distance # corresponding to the working distance of the proximity sensor (S2)) toward the fruit to be harvested (10th (see figure (U)), detection information of the negative pressure sensor (S3)! 14, it is determined whether or not the fruit has been adsorbed.

もって、前記作業ハンド(H)を、作業対象果実(F)
に対して設定距離(L1)手前側に位置させる状態に停
止させて、再撮像処理した画像情報に基づいて抽出した
ハイライト部分(P1)に向けてアプローチさせる処理
にて、補助F4手段(102)を構成し、且つ、その補
助誘導手段(102)を、前記誘導手段(101)にて
誘導しても前記負圧センサ(S3)が検出作動しなかっ
た場合に起動されるように構成しである。
With this, move the work hand (H) to the work target fruit (F).
The auxiliary F4 means (102 ), and its auxiliary guiding means (102) is configured to be activated when the negative pressure sensor (S3) does not operate even if guided by the guiding means (101). It is.

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設定値以上にな
っても、前記近接センサ(s2)が作動しない場合は、
収穫不能であると判断して、前記伸縮アーム(8)を短
縮させて、作業ハンド(H)をアプローチ開始位置まで
戻す。
However, if the proximity sensor (s2) does not operate even if the approach distance exceeds the set value corresponding to the position where the telescoping arm (8) is extended to its maximum extension position,
When it is determined that harvesting is impossible, the telescoping arm (8) is shortened and the working hand (H) is returned to the approach starting position.

前記負圧センサ(St)がON作動して所望通り果実(
F)を吸着している場合は、前記バキュームパッド(1
0)を停止させ、引き続き、前記捕捉部ケース(15)
を前方側に突出させて、収穫対象果実を、前記捕捉部ケ
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10図
(ハ)参照)。
The negative pressure sensor (St) is turned on and the fruit (
F), use the vacuum pad (1)
0), and then the catching part case (15)
protrudes forward to capture the fruit to be harvested into the trapping part case (15) so that the fruit is located within the operating range of the delivery cutoff device (see Fig. 10 (H)). )reference).

但し、前記補助誘導手段(102)にて誘導しても前記
負圧センサ(S1)が作動しない場合は、収穫不能であ
ると判断して、前記捕捉部ケース(15)を後方側に退
避させると共に、前記バキュームパッド(10)の吸引
作動を停止させ、前記伸縮アーム(8)を短縮させて、
作業ハンド(1■)をアプローチ開始位置まで戻す。
However, if the negative pressure sensor (S1) does not operate even if guided by the auxiliary guiding means (102), it is determined that harvesting is impossible, and the trapping part case (15) is evacuated to the rear side. At the same time, stopping the suction operation of the vacuum pad (10) and shortening the telescoping arm (8),
Return the work hand (1■) to the approach starting position.

前記捕捉部ケース(15)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
(S#)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、前記バキュームパッド(10)の吸引作動を停
止させ、作業ハンド()1)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ことにより、捕捉
された果実に対して前記力フタ(17)が接触する状態
となるように、つまり、前記力フタ(17)にて切断さ
れる柄の長さが極力短くなるように、カッタ(17)に
対する柄の位置を補正する(第10図(ニ)参照)。
After taking the fruit into the trapping part case (15),
The motor (
19) in normal rotation. Then, based on the information detected by the potentiometer (S#), the standing operation is temporarily stopped at an intermediate position before the completion position of the standing operation, and the suction operation of the vacuum pad (10) is stopped, and the operation is carried out. By retracting the entire hand (1) a set distance toward the lower side of the fruit, the force lid (17) is brought into contact with the captured fruit, that is, The position of the handle relative to the cutter (17) is corrected so that the length of the handle cut by the force lid (17) is as short as possible (see FIG. 10(d)).

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10図(ネ)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. 10(N)).

但し、前記カッタ(17)及び柄支持部材(1日)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、前記カンタ
(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
パッド(10)の吸引口が前記捕捉部ケース(15)の
開口部(26)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 cutter (17) and handle support member (1st)
If it cannot be detected that the standing operation has reached that position even after the set time required to reach the completion position or intermediate position has elapsed, it is determined that harvesting is impossible, and the operation is performed based on the detection information by the potentiometer (S4). , the canter (17) and the handle support member (18) are retracted rearward to the fully retracted position, the catching part case (15) is retracted to the rear side of the hand, and the vacuum pad (10) is retracted. After returning to the initial position in which the suction port projects to the front side of the opening (26) of the catching part case (15), the telescoping arm (8) is shortened and returned to the approach starting position. It happens.

柄を切断した後は、前記捕捉部ケース(15)内に果実
を保持する状態を維持しながら、前記伸縮アーム(8)
を短縮させて、作業ハンド(1N)を所定位置まで戻し
た後、前記シャッタ(29)を下方に向けて開けること
により、収穫した果実を、車体(2)の脇に置いである
前記収納用の箱(K)に排出する。
After cutting the handle, while maintaining the state in which the fruit is held within the trapping part case (15), the telescopic arm (8)
After returning the working hand (1N) to the predetermined position, the shutter (29) is opened downward to place the harvested fruit on the side of the vehicle body (2). Discharge into box (K).

収穫した果実を排出した後は、前記ポテンショメータ(
S4)による検出情報に基づいて、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、前記バキュームパッド(
10)の吸引口が前記捕捉部ケース(15)の開口部(
26)の前方側に突出する状態となる初期位置に復帰さ
せて、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 S4), the cutter (17)
and the handle support member (18) is retracted rearward to its retracted completion position, and the catching part case (15)
Retract the hand to the rear side and remove the vacuum pad (
10) is connected to the opening (15) of the trapping part case (15).
26) is returned to the initial position in which it protrudes forward, and the harvesting operation for one fruit is completed.

もって、前記負圧センサ(S3)がON作動した後、前
記作業ハンド(H)の各部の作動を制御して収穫作動さ
せる処理にて、前記ハンド制御手段(103)を構成し
である。
Thus, after the negative pressure sensor (S3) is turned ON, the hand control means (103) is configured by controlling the operation of each part of the working hand (H) to perform a harvesting operation.

一つの果実に対する収穫作動が終了した後は、前記作業
ハンド(H)をアプローチ開始位置に戻し、そして、例
えば、前記初期位置にて撮像した画像情報に基づいて抽
出した果実(F)の情報に基づいて、収穫対象果実があ
るか否かを判別さることにより、作業が終了したか否か
を判別する。収穫対象果実がある場合は、上述した一連
の処理を繰り返すことにより、次の果実(F)に対する
収穫作業を行わせることとなる。
After the harvesting operation for one fruit is completed, the work hand (H) is returned to the approach start position, and, for example, the information on the fruit (F) extracted based on the image information taken at the initial position is Based on this, it is determined whether or not there are fruits to be harvested, thereby determining whether or not the work has been completed. If there is a fruit to be harvested, the above-described series of processes is repeated to perform the harvesting operation on the next fruit (F).

〔別実施例〕[Another example]

本発明を実施するに、作業ハンド(H)の具体構成、作
業ハンド(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 can be changed in various ways, such as the specific configuration of the working hand (H) and the specific configuration of the telescoping arm (8) provided for guiding the working hand (H) toward the harvesting target. .

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用作業機の誘’7L’A置の
実施例を示し、第1図は本発明の構成を示す機能ブロッ
ク部、第2図は制御構成を示すブロック図、第3図(<
) 、 (I1)は制御装置の動作を示すフローチャー
ト、第4図は照光手段の光量の説明図、第5図は果実収
穫用作業機の全体側面図、第6図は作業ハンドの切欠側
面図、第7図は同切欠平面図、第8図は同正面図、第9
図(イ) 、 (0) 、 (ハ)は画像処理の説明図
、第10図(イ)。 (I1)、(ハ)、(:)、(ネ)は収穫作動の説明図
である。 (Iり・・・・・・作業ハンド、(S1)・・・・・・
捕捉検出手段、(S2)・・・・・・近接センサ、(S
3)・・・・・・撮像手段、(F0)・・・・・・作業
対象果菜類に対応する領域、(P0)・・・・・・幾何
学的特徴点、(P1)・・・・・・ハイライト部分、(
L1)・・・・・・設定距離、(28)・・・・・・照
光手段、(100)・・・・・・画像処理手段、(10
1)・・・・・・誘導手段、(102)・・・・・・補
助誘導手段、(103)・・・・・・ハンド制御手段。
The drawings show an embodiment of a working machine for fruits and vegetables according to the present invention in a 7L'A position, FIG. 1 is a functional block section showing the configuration of the present invention, FIG. Figure 3 (<
), (I1) is a flowchart showing the operation of the control device, FIG. 4 is an explanatory diagram of the light amount of the illumination means, FIG. 5 is an overall side view of the fruit harvesting work machine, and FIG. 6 is a cutaway side view of the work hand. , Fig. 7 is a cutaway plan view of the same, Fig. 8 is a front view of the same, and Fig. 9 is a cutaway plan view of the same.
Figures (A), (0), and (C) are explanatory diagrams of image processing, and Figure 10 (A). (I1), (C), (:), and (N) are explanatory diagrams of the harvesting operation. (Iri... work hand, (S1)...
Capture detection means, (S2)... Proximity sensor, (S
3)...Imaging means, (F0)...Region corresponding to the fruits and vegetables to be worked on, (P0)...Geometric feature points, (P1)... ...Highlight part, (
L1)...Setting distance, (28)...Illumination means, (100)...Image processing means, (10
1)...guiding means, (102)...auxiliary guiding means, (103)...hand control means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 作業対象を捕捉する捕捉用の作業ハンド(H)に、作業
対象認識用の撮像手段(S_3)、前記撮像手段(S_
3)による撮像時に同期して作動する照光手段(28)
、前記作業対象に対して設定距離内に接近したことを検
出する近接センサ(S_2)、及び、前記作業対象を捕
捉したことを検出する捕捉検出手段(S_1)の夫々を
設けると共に、前記撮像手段(S_3)による撮像画像
情報に基づいて作業対象果菜類に対応する領域(F_0
)を抽出すると共に、その領域(F_0)内において最
も明るく見えるハイライト部分(P_1)又は前記領域
(F_0)の幾何学的特徴点(P_0)を抽出する画像
処理手段(100)、前記捕捉検出手段(S_1)が検
出作動するに伴って起動されて、前記作業ハンド(H)
の作業作動を制御するハンド制御手段(103)、前記
作業ハンド(H)を初期位置に位置させる状態において
撮像した画像情報に基づいて抽出した前記領域(F_0
)のハイライト部分(P_1)又は幾何学的特徴点(P
_0)に向けて前記作業ハンド(H)を誘導し、且つ、
前記近接センサ(S_2)が検出作動した後も前記捕捉
検出手段(S_1)が検出作動するまで設定距離だけ前
記作業ハンド(H)を誘導する誘導手段(101)を設
けた果菜類用作業機の誘導装置であって、前記近接セン
サ(S_2)による検出情報に基づきながら前記作業ハ
ンド(H)を作業対象果菜類に対して設定距離(L_1
)手前側に位置させる状態に停止させ、その停止状態に
おいて、前記設定距離(L_1)における前記撮像手段
(S_3)の受光量が適正光量となるように前記照光手
段(28)の照光量を設定して再撮像させた画像情報に
基づいて抽出したハイライト部分(P_1)の位置する
方向に向けて誘導する補助誘導手段(102)を、前記
誘導手段(101)によって前記作業ハンド(H)を誘
導しても前記捕捉検出手段(S_1)が前記果菜類を捕
捉したことを検出できなかった場合に起動されるように
設けてある果菜類用作業機の誘導装置。
A capturing work hand (H) for capturing a work object includes an imaging means (S_3) for recognizing the work object, and the imaging means (S_3).
Illumination means (28) that operates in synchronization with the imaging according to 3)
, a proximity sensor (S_2) for detecting that the work object has approached within a set distance, and a capture detection means (S_1) for detecting that the work object has been captured, and the imaging means. Based on the image information obtained by (S_3), the area (F_0
), and an image processing means (100) for extracting a highlight part (P_1) that appears brightest within the area (F_0) or a geometric feature point (P_0) of the area (F_0); When the means (S_1) detects and operates, it is activated and the work hand (H)
hand control means (103) for controlling the work operation of the work hand (H), the area (F_0
) highlight part (P_1) or geometric feature point (P
guiding the work hand (H) toward _0), and
A working machine for fruits and vegetables, which is provided with a guiding means (101) for guiding the work hand (H) by a set distance even after the proximity sensor (S_2) has activated the detection operation until the capture detection means (S_1) has activated the detection operation. The guiding device is a guiding device that moves the work hand (H) to a set distance (L_1) with respect to fruits and vegetables to be worked on based on detection information by the proximity sensor (S_2).
), and in the stopped state, set the amount of illumination of the illumination means (28) so that the amount of light received by the imaging means (S_3) at the set distance (L_1) is an appropriate amount of light. The auxiliary guiding means (102) guides the work hand (H) in the direction of the highlighted part (P_1) extracted based on the image information re-captured by the guiding means (101). A guiding device for a working machine for fruits and vegetables, which is configured to be activated when the trapping detection means (S_1) fails to detect that the fruits and vegetables have been captured even after guiding.
JP61267172A 1986-11-10 1986-11-10 Guidance device for working machines for fruits and vegetables Expired - Lifetime JPH0697908B2 (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000139163A (en) * 1998-11-06 2000-05-23 Iseki & Co Ltd Harvesting position control unit for vegetable harvester
CN115015495A (en) * 2022-06-02 2022-09-06 中国农业大学 Dynamic close-range miniature intelligent sensor for quality of growing spherical fruits and vegetables

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