BE1024167B1 - Inrichting voor het plukken van fruit met een verbeterde robotarm - Google Patents

Abstract

De uitvinding betreft een inrichting (100) voor het plukken van fruit, voorzien van een optisch detectiemiddel (110) en een robotarm (120), uitgerust met een grijpmechanisme (130). De verwerkingseenheid (140) stuurt de robotarm (120) aan om het grijpmechanisme (130) van onderuit in een rondom het te plukken stuk fruit te laten bewegen. Het te plukken stuk fruit, wanneer vastgegegrepen wordt zodanig geroteerd om een in hoofdzaak horizontale as dat het steeltje van het stuk fruit van de plant loskomt.

Description

Inrichting voor het plukken van fruit met een verbeterde robotarm Domein van de Uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op werktuigen voor gebruik in de tuinbouw, meer bepaald op inrichtingen voor het plukken van fruit.

Achtergrond

In de fruitteelt is een belangrijk en arbeidsintensief aspect van het productieproces de pluk van het rijpe fruit. Dit wordt tot op heden nog in grote mate handmatig gedaan. In de laatste jaren zijn er pogingen gedaan om fruitpluk te automatiseren. Uit EP 2371204 A1 is aldus een machine bekend voor het automatisch oogsten van fruit dat in rijen wordt gecultiveerd. Deze machine neemt een te plukken stuk fruit op in een beweegbaar trechtertje en snijdt het dan los van de plant. Het gebruik van machines, uit EP 2371204 A1 is echter niet geschikt voor bijzonder zacht fruit, dat bij machinaal plukken gemakkelijk beschadigd geraakt, en waarbij het afsnijden (doorknippen) van de steeltjes niet wenselijk is. Om die reden wordt bijvoorbeeld tot op heden geen gebruik gemaakt van plukmachines voor de pluk van bepaalde, zeer zachte aardbeisoorten, zoals die welke in België commercieel het interessantst zijn. Bovendien zijn de gekende systemen niet geschikt om een gelijktijdige sorteeroperatie uit te voeren.

Het is een doel van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding om ten minste gedeeltelijk tegemoet te komen aan de hierboven vermelde problemen.

Samenvatting

Volgens een aspect van de uitvinding, wordt een inrichting voor het plukken van fruit voorzien, voorzien van: een optisch detectiemiddel, ingericht om een te plukken stuk fruit dat aan een plant hangt te detecteren en ruimtelijk te lokaliseren; een robotarm, uitgerust met een grijpmechanisme voorzien van ten minste twee vingers; en een verwerkingseenheid, operationeel verbonden met het optische detectiemiddel, de robotarm en het grijpmechanisme; waarbij de verwerkingseenheid zodanig is geconfigureerd dat deze de robotarm aanstuurt om na lokalisatie van een te plukken stuk fruit door het optische detectiemiddel, het grijpmechanisme van onderuit in een opwaartse beweging of vanuit een bepaalde voorkeursoriëntatie ten minste gedeeltelijk rondom het te plukken stuk fruit te laten bewegen; en waarbij de verwerkingseenheid zodanig is geconfigureerd dat deze het grijpmechanisme, wanneer het rondom het te plukken stuk fruit is gebracht, aanstuurt om: het te plukken stuk fruit tussen de ten minste twee vingers vast te grijpen; en het te plukken stuk fruit zodanig te roteren om een in hoofdzaak horizontale as of om een as die in een vlak gelegen is dat loodrecht staat op de richting van het steeltje van het stuk fruit, dat het van de plant loskomt.

In deze aanvraag worden de termen “fruit” en “vrucht” in de ruimste betekenis gebruikt, zonder beperkt te zijn tot de strikt botanische betekenis van deze begrippen. Onder “fruit” of “vrucht” worden in het bijzonder ook schijn vruchten begrepen zoals aardbeien, vijgen, rozebottels en dergelijke. Onder “fruit” of “vrucht” worden bovendien ook vruchten in de botanische zin van het woord bedoeld, die in het courante taalgebruik als groenten worden gekwalificeerd, zoals tomaten, komkommers en paprika’s.

De onderhavige uitvinding is onder meer gebaseerd op het inzicht van de uitvinders dat het bij kwetsbare vruchten voordelig is de druk die op de vrucht wordt uitgeoefend bij het plukken minimaal te houden door de vingers van het grijpmechanisme op verschillende plaatsen verdeeld over de omtrek en/of de steel van de vrucht te laten aangrijpen. De onderhavige uitvinding is voorts gebaseerd op het inzicht van de uitvinders dat een vrucht met minimale druk op de buitenkant kan worden losgemaakt door deze niet te trekken in de richting van de lengteas van het steeltje van de vrucht, doch de vrucht te roteren (kantelen), waardoor het steeltje op het zwakste punt knapt zonder dat de vrucht beschadigd wordt. Beide vereisten worden het best bereikt door de vrucht te benaderen met een grijpmechanisme dat uit meerdere vingers bestaat.

De onderhavige uitvinding is voorts gebaseerd op het inzicht van de uitvinders dat het steeltje van een vrucht hierbij het snelste breekt wanneer, bij het aftrekken van de vrucht, een buiging in het steeltje wordt gevormd onder een hoek van 70° tot 110°, bij voorkeur een hoek van ongeveer 90°. Met andere woorden, de vrucht kan met een minimale kans op beschadiging worden losgemaakt van de plant indien de vrucht wordt geroteerd rond een as die bij voorkeur gelegen is in een vlak dat loodrecht staat op de richting van het steeltje van de vrucht, onder een hoek van 70° tot 110°, bij voorkeur een hoek van ongeveer 90°.

Het is een voordeel van de uitvinding dat de vrucht ongeschonden kan geplukt worden, zonder dat er nood is aan een snijmechanisme om het steeltje door te snijden. Systemen die een snij-operatie vergen, werken immers doorgaans minder snel. Dergelijke systemen lopen ook meer kans op het beschadigen van de vrucht zelf of van naburige vruchten vanwege de moeilijkheidsgraad om het snijmechanisme op de juiste plaats in de plant de vrucht te doen afsnijden. Bovendien kunnen ziektekiemen worden overgedragen tussen planten via de snijoppervlakken.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding, is de verwerkingseenheid zodanig geconfigureerd dat deze de robotarm en het grijpmechanisme aanstuurt om: het stuk fruit na het plukken te draaien om een in hoofdzaak horizontale as; en het stuk fruit in een aldus verkregen voorkeursoriëntatie te deponeren in een recipiënt.

Het is een voordeel van deze uitvoeringsvorm dat de vruchten na het plukken meteen optimaal kunnen worden weggelegd voor opslag. In het bijzonder voor aardbeien is het wenselijk dat de vruchten met de kroontjes naar beneden gericht in de doos worden gelegd, zodat de relatief puntige en volledig rode onderkant naar de potentiële klant gericht is.

In een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding, zijn de ten minste twee vingers aan de naar het te plukken stuk fruit gerichte zijde voorzien van een langwerpig, elastisch vervormbaar oppervlak, welk oppervlak is geconfigureerd om bij contact met het te plukken stuk fruit een concave vorm aan te nemen die, in een verticaal vlak beschouwd, ten minste gedeeltelijk de contour van het te plukken stuk fruit volgt.

Het is een voordeel van deze uitvoeringsvorm dat een goed contact kan worden gemaakt met de te plukken vrucht terwijl er slechts een minimale druk wordt uitgeoefend op de buitenkant van de vrucht. Dit is vooral bij kwetsbare vruchten van belang om de vrucht niet te beschadigen bij het plukken. De uitvinders hebben voorts ontdekt dat bij een oordeelkundig ontworpen buigzaam contactoppervlak, de gemiddelde schade die aan de te plukken vrucht wordt toegebracht niet continu varieert met de uitgeoefende kracht, maar een stapfunctie zal vertonen, zodanig dat er een ruim gebied van krachtniveaus is waarbinnen de vrucht vrijwel niet beschadigd wordt. Dit biedt het voordeel dat het gemakkelijker is een geschikt werkpunt te bepalen, en laat toe om de beschadiging van de vrucht tot een minimum te herleiden.

Bij vruchten die in trossen groeien, kan contact met andere vruchten voorkomen worden tijdens het benaderen van de te plukken vrucht en het terug bewegen naar de aflegpositie van de vrucht. De vingers bezitten langs de buitenkant bij voorkeur een zodanige vorm en soepelheid dat ze andere vruchten zo weinig mogelijk schade toebrengen.

Het is een voordeel van de uitvinding dat omwille van de compacte afmetingen van de inrichting, deze, tijdens het plukken van een vrucht, contact met andere vruchten zoveel mogelijk vermijdt. Hierdoor brengt de inrichting andere vruchten zo weinig mogelijk schade toe.

In een uitvoeringsvorm is de inrichting volgens de onderhavige uitvinding voorts voorzien van een voortbewegingsmechanisme, ingericht om de inrichting in hoofdzaak horizontaal langs een rechte lijn voort te bewegen.

Het is een voordeel van deze uitvoeringsvorm dat de inrichting kan worden ingezet in situaties waar grote hoeveelheden planten langs in hoofdzaak rechte lijnen zijn opgesteld, zoals in de traditionele serreteelt en stellingteelt. Het voortbewegingsmechanisme kan voorzien zijn van wielen die over de grond rijden, wielen die zijn aangepast om op één of meer rails te rijden, rupsbanden, glijders, en dergelijke. Doordat de inrichting als geheel in deze uitvoeringsvorm slechts één bewegingsvrijheidgraad heeft, kan deze relatief gemakkelijk nauwkeurig gepositioneerd worden. Deze uitvoeringsvorm leent zich tot een implementatie van een stabiel platform op een voertuig dat met een stop-&-go strategie wordt voortbewogen.

Volgens een aspect van de uitvinding, wordt een gebruik van de hierboven beschreven inrichting voorzien voor het plukken van aardbeien.

Het is een kenmerk van de in België gangbare aardbeivariëteiten dat deze aan grote trossen groeien en betrekkelijk week zijn. Voor deze variëteiten is er derhalve nood aan een oplossing waarbij de druk op de aardbei minimaal is en het aantal manipulaties beperkt blijft. De inrichting volgens de onderhavige uitvinding voldoet aan deze vereisten, en biedt dus een zeer geschikte oplossing voor aardbeien. Het gebruik van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding, waarbij de vrucht al kantelend wordt geplukt, heeft ten aanzien van aardbeien het bijkomende voordeel dat het steeltje in het kroontje zal afbreken, zoals bij manueel plukken het geval zou zijn. Dit verhindert dat er een stukje steel van de geplukte aardbei uitsteekt, wat andere aardbeien in hetzelfde bakje zou kunnen beschadigen, en wat door commerciële afnemers van onder meer Belgische aardbeien niet wordt aanvaard.

Volgens een aspect van de uitvinding, wordt een gebruik van de hierboven beschreven inrichting voorzien voor het plukken van tomaten.

Het is een kenmerk van bepaalde tomaatvariëteiten dat deze betrekkelijk week zijn. Voor deze variëteiten is er derhalve nood aan een oplossing waarbij de druk op de vrucht minimaal is en het aantal manipulaties beperkt blijft. De inrichting volgens de onderhavige uitvinding voldoet aan deze vereisten, en biedt dus een zeer geschikte oplossing voor deze vruchten.

Volgens een aspect van de uitvinding, wordt een gebruik van de hierboven beschreven inrichting voorzien voor het plukken van vruchten van de soort Capsicum annuum.

Het is een kenmerk van bepaalde variëteiten van de soort Capsicum annuum, waaronder bepaalde paprika’s en pepers, dat deze betrekkelijk week zijn. Voor deze variëteiten is er derhalve nood aan een oplossing waarbij de druk op de vrucht minimaal is en het aantal manipulaties beperkt blijft. De inrichting volgens de onderhavige uitvinding voldoet aan deze vereisten, en biedt dus een zeer geschikte oplossing voor deze vruchten. Volgens een aspect van de uitvinding, wordt een gebruik van de hierboven beschreven inrichting voorzien voor het plukken van de soort Cucumis sativus, meer bepaald voor het plukken van komkommers of augurken.

Het is een kenmerk van bepaalde variëteiten van de soort Cucumis sativus, dat de schil van de vruchten gevoelig is voor beschadiging. Voor deze variëteiten is er derhalve nood aan een oplossing waarbij de druk op de vrucht minimaal is en het aantal manipulaties beperkt blijft. De inrichting volgens de onderhavige uitvinding voldoet aan deze vereisten, en biedt dus een zeer geschikte oplossing voor deze vruchten.

Volgens een aspect van de uitvinding, wordt een gebruik van de hierboven beschreven inrichting voorzien voor het plukken van vruchten van het geslacht Rubus, meer bepaald voor het plukken van braambessen of frambozen. Volgens een aspect van de uitvinding, wordt een gebruik van de hierboven beschreven inrichting voorzien voor het plukken van vruchten van het geslacht Vaccinium, meer bepaald voor het plukken van bosbessen of veenbessen. Volgens een aspect van de uitvinding, wordt een gebruik van de hierboven beschreven inrichting voorzien voor het plukken van vruchten van het geslacht Ribes, meer bepaald voor het plukken van aalbessen, kruisbessen of zwarte bessen.

Het is een gemeenschappelijk kenmerk van genoemde variëteiten van de geslachten Rubus, Vaccinium en Ribes dat deze betrekkelijk week zijn. Voor deze variëteiten is er derhalve nood aan een oplossing waarbij de druk op de vrucht minimaal is en het aantal manipulaties beperkt blijft. De inrichting volgens de onderhavige uitvinding voldoet aan deze vereisten, en biedt dus een zeer geschikte oplossing voor deze vruchten.

Beknopte Beschrijving van de Figuren

Deze en andere aspecten en voordelen van uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding zullen hieronder in meer detail worden beschreven onder verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin: - Figuur 1 een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding illustreert; - Figuur 2 een voorbeeld van een grijpmechanisme illustreert voor gebruik in uitvoeringsvormen van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding; - Figuur 3 in detail een vinger van het grijpmechanisme van Figuur 2 illustreert; - Figuur 4a-c drie verschillende standen van een deel van de inrichting volgens een bepaalde uitvoeringsvorm illustreert. - Figuren 5a-c en 6-14 een alternatieve uitvoeringsvorm van de inrichting gelijkaardig aan de uitvoeringsvorm uit Figuur 1 illustreren met een verbeterde robotarm.

Beschrijving van Uitvoeringsvormen

Figuur 1 geeft een schematische voorstelling van een inrichting 100 volgens een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De inrichting 100 omvat een optisch detectiemiddel 110, ingericht om een te plukken stuk fruit dat aan een plant hangt te detecteren en ruimtelijk te lokaliseren. Het optische detectiemiddel 110 kan in het bijzonder één of meer digitale camera’s omvatten, die beelden aanleveren waarop analyses worden uitgevoerd om de te plukken vruchten te detecteren op basis van vorm, grootte, kleur en/of andere gewenste criteria. De detectie kan in het bijzonder een inschatting van de rijpheid van het fruit omvatten, zodat enkel de rijpe vruchten worden geplukt.

Bijkomend of gelijktijdig kunnen bepaalde meetbare kenmerken van de vrucht worden gedetecteerd, die gebruikt kunnen worden voor een kwaliteitsclassificatie (bv. grootte, geschat gewicht, egaliteit van de kleur, etc.). Op basis van deze classificatie kunnen de geplukte vruchten onmiddellijk correct gesorteerd worden.

De ruimtelijke lokalisatie van de te plukken vruchten kan gebeuren door de beelden van meerdere camera’s te combineren (stereoscopische lokalisatie) of andere gekende lokalisatietechnieken toe te passen. De één of meer camera’s zijn bij voorkeur zo opgesteld dat ze de te plukken vruchten niet enkel van opzij maar ook (schuin) van onderuit kunnen waarnemen. Dit is bijzonder voordelig bij de pluk van aardbeien, die zodanig groeien dat de rijpe aardbeien meestal onderaan de plant hangen. Aardbeien groeien immers aan bloemtakken die zich na elkaar ontwikkelen, en waarvan de latere takken steeds langer zijn dan de voorgaande. De bloemtakken groeien initieel naar boven, maar buigen naar beneden door het gewicht van de rijpende aardbeien die eraan hangen. De takken met de rijpste (en over het algemeen grootste) aardbeien hebben de neiging het verst door te hangen, zodat de rijpe aardbeien onderaan hangen. Ook bij andere planten met een gelijkaardig vruchtgroeipatroon is het voordelig één of meer camera’s zo op te stellen dat ze de te plukken vruchten (schuin) van onderuit kunnen waarnemen.

De inrichting heeft voorts een robotarm 120, uitgerust met een grijpmechanisme 130. Onder de term “robotarm” wordt een aanstuurbaar beweegbaar geheel begrepen dat op basis van zijn vrijheidsgraden een payload - in dit geval het grijpmechanisme 130 met desgevallend een vrucht - binnen een actieradius op een gewenste locatie kan brengen. De robotarm 120 is bij voorkeur licht en dun uitgevoerd en kan worden uitgevoerd als een parallellogram met scharnierende hoeken, hetgeen een goede balans oplevert tussen beweeglijkheid en stabiliteit. In een uitvoeringsvorm van de inrichting omvat de robotarm 120 een toenaderingselement 121 en een plukelement 122. Dit wordt verder uiteengezet in de context van Figuur 4a-c. Het grijpmechanisme 130 is voorzien van ten minste twee vingers. Voordeligerwijze is er ook ten minste één camera die deel uitmaakt van het detectiemiddel 110 op de robotarm 120 aangebracht, bijvoorbeeld onderin de door de vingers gevormde kooi van het grijpmechanisme 130. Het beeld van onderuit dat deze camera levert, draagt bij tot het in kaart brengen van de te plukken vruchten, en kan, aangezien deze camera meebeweegt met die robotarm 120, in het bijzonder worden gebruikt om de relatieve beweging van de robotarm 120 ten opzichte van de te plukken vruchten nauwkeuriger te regelen. De inrichting 100 heeft voorts een verwerkingseenheid 140, door middel van geschikte interfaces operationeel verbonden met het optische detectiemiddel 110, de robotarm 120 en het grijpmechanisme 130.

Deze verwerkingseenheid 140 is zodanig geconfigureerd dat deze de robotarm 120 aanstuurt om na lokalisatie van een te plukken stuk fruit door het optische detectiemiddel 110, het grijpmechanisme 130 ten minste gedeeltelijk rondom het te plukken stuk fruit te laten bewegen. De verwerkingseenheid 140 is zodanig geconfigureerd dat een eventueel contact van de inrichting 100 met andere vruchten, en de mogelijke schade aan de vruchten die daaruit zou kunnen voortkomen, tot een minimum wordt beperkt.

In een bepaalde uitvoeringsvorm van de uitvinding benadert het grijpmechanisme 130 de te plukken vrucht van onderuit in een opwaartse beweging. Dit is bijzonder voordelig voor het plukken van aardbeien, waarvan de vruchten onderaan de plant hangen en doorgaans worden omringd door andere vruchten.

In een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding benadert het grijpmechanisme 130 de vrucht vanuit een bepaalde voorkeursoriëntatie. De vrucht wordt bij voorkeur lateraal benaderd. Dit is bijzonder voordelig voor het plukken van vruchten die in een veelheid aan oriëntaties aan een plant groeien, zoals bij voorbeeld bij paprika’s het geval is.

Wanneer het rondom het te plukken stuk fruit is gebracht, wordt het grijpmechanisme 130 aangestuurd om de te plukken vrucht tussen de ten minste twee vingers 131, 132 vast te grijpen en het zodanig te roteren (of kantelen), dat het van de plant loskomt.

Het steeltje van de vrucht wordt, bij het roteren van de vrucht, gebogen onder een hoek van ten minste 40°, bij voorkeur onder een hoek van ten minste 50°, met meer voorkeur onder een hoek van ten minste 60°, met nog meer voorkeur onder een hoek van ten minste 70°, en met de meeste voorkeur onder een hoek van ten minste 80°. Het steeltje wordt gebogen onder een hoek van ten hoogste 140°, bij voorkeur onder een hoek van ten hoogste 130°, met meer voorkeur onder een hoek van ten hoogste 120°, met nog meer voorkeur onder een hoek van ten hoogste 110°, en met de meeste voorkeur onder een hoek van ten hoogste 100°. De beste resultaten worden bekomen wanneer het steeltje bij het plukken wordt gebogen onder een hoek van ongeveer 90°, waarbij de term “ongeveer” een afwijking van ten hoogste 5° betekent.

Het roteren van de vrucht onder een bepaalde voorkeurshoek is gebaseerd op het verrassende inzicht dat de vrucht het meest voordelig kan geplukt worden, d.i. met de minste kans om de vrucht of nabije vruchten te beschadigen, indien het steeltje van de vrucht onder een bepaalde voorkeurshoek wordt gebogen. Tijdens het roteren van de vrucht, dient het steeltje onder spanning te komen. Het blijkt dat indien het krachtverloop zich op een continue wijze opbouwt in het steeltje, het steeltje in het gewenste punt zal afbreken. De uitvinders hebben voorts ontdekt dat de oriëntatie van het steeltje ten opzichte van de rotatie-as, tijdens de rotatie, ook een belangrijke rol kan spelen.

Het onder spanning brengen en houden van het steeltje, kan bekomen worden door een bepaalde combinatie van bewegingen met de robotarm uit te voeren. Bij aardbeien in de stellingenteelt, die bij voorkeur van onderuit worden geplukt, kan dit door de robotarm iets naar onder te bewegen. Dit kan door een bepaalde combinatie van vrijheidsgraden van de robotarm aan te sturen, bv. een combinatie van een rotatie van de arm rond een horizontale as met een lineaire beweging of een combinatie van twee rotatieve bewegingen. Een voorkeursoriëntatie van het steeltje, tijdens de rotatiebeweging is bij bv. Elsanta aardbeien 90°.

De vrucht wordt bij voorkeur geroteerd om een as die in een vlak gelegen is dat loodrecht staat op de richting van het steeltje van de vrucht.

Het grijpmechanisme 130 is hierbij zodanig ingericht dat bij het roteren rond genoemde as een buiging wordt opgelegd in een vooraf bepaald gewenst afbreekpunt van het steeltje van de vrucht. Met andere woorden, het grijpmechanisme 130 is zodanig ingericht dat zowel rotatie rondom een vooraf bepaald afbreekpunt van het steeltje van de vrucht als breking in datzelfde punt wordt aangestuurd. De uitvinders hebben ondervonden dat de combinatie van het opleggen van een gewenst afbreekpunt in een steeltje met de keuze van een optimale hoek waaronder het steeltje wordt gebogen, toelaat de vrucht op een eenvoudige manier te plukken, waarbij het risico op beschadiging van de te plukken vrucht, of nabije vruchten, tot een minimum wordt herleid.

Dit afbreekpunt is voor aardbeien de verbinding tussen het steeltje en het kroontje van de aardbei. Bij het plukken van de aardbei zal het steeltje in het kroontje afbreken, waardoor er geen stukje steel van de geplukte aardbei uitsteekt. Het ontbreken van het steeltje heeft als voordeel dat het risico op het beschadigen van andere aardbeien vermindert.

In een alternatieve uitvoeringsvorm wordt de vrucht geroteerd om een in hoofdzaak horizontale as.

De inrichting 100 kan worden voorzien van een voortbewegingsmechanisme, om in hoofdzaak horizontaal langs een rechte lijn voort te bewegen. De robotarm 120 heeft voldoende vrijheidsgraden om te bewegen ten opzichte van dit voortbewegingsmechanisme. Het geheel wordt dan een rijdende of glijdende plukrobot, die zich bijvoorbeeld langs rijen planten in een serre voortbeweegt. De voortbewegingssnelheid kan autonoom geregeld worden in functie van de uit te voeren plukbewegingen. De geplukte vruchten kunnen worden gedeponeerd in een recipiënt die op hetzelfde wagentje gelegd wordt, of via een transportband naar een centrale plaats gevoerd worden voor verdere bewerking (bv. sortering, verpakking, ...).

Het voortbewegingsmechanisme kan optioneel op twee, elkaar aanvullende niveaus werken: de plukrobot is dan uitgevoerd op een rijdend of glijdend platform dat zich verplaatst in een relatieve beweging ten opzichte van de ondergrond, terwijl de robotarm in dezelfde richting maar over een beperkte afstand een bijkomende lineaire bewegingsgraad heeft ten opzichte van het platform, bijvoorbeeld door een lineaire slede te voorzien. Op die manier kan het platform voor de ruwe positionering worden gebruikt, en de lineaire slede voor de fijne positionering.

De verwerkingseenheid 140 kan worden geïmplementeerd in gespecialiseerde hardware (bv. ASIC), configureerbare hardware (bv. FPGA), programmeerbare componenten met geschikte software (bv. microprocessors) of een combinatie van de voorgaanden. Dezelfde componenten kunnen ook andere functies implementeren, zoals de detectie- en lokalisatiefunctie of delen daarvan.

Figuur 2 illustreert een voorbeeld van een grijpmechanisme 130 voor gebruik in uitvoeringsvormen van de inrichting volgens de onderhavige uitvinding. In een uitvoeringsvorm is het grijpmechanisme 130 voorzien van drie vingers 131, 132, 133, zoals hier zonder verlies aan algemeenheid wordt geïllustreerd. De vingers zijn niet noodzakelijk identiek. De vingers zijn bij voorkeur zo ontworpen dat de druk over de lengte van de vinger, voor een type15 vrucht met een vooraf gekozen vorm en grootte, constant is. Figuur 3 illustreert in detail een vinger 131 van het grijpmechanisme 130 van Figuur 2. De voorkeurseigenschappen die hierna worden beschreven onder verwijzing naar Figuur 3, kunnen voorzien worden bij één of meer vingers van het grijpmechanisme 130, bij voorkeur hebben alle vingers deze eigenschappen.

De vingers zijn bij voorkeur zodanig ontworpen dat ze de vrucht tijdens het plukken en het bewegen van de robotarm zo weinig mogelijk beschadigen. Ze hebben bij voorkeur aan de naar binnen (i.e. naar het te plukken fruit) gerichte zijde een langwerpig, elastisch vervormbaar oppervlak 135; dit kan een strook zijn uit een buigzaam materiaal, dat volgens de lengterichting van de vinger georiënteerd is. Dit oppervlak is geconfigureerd, bijvoorbeeld door de eigenschappen van de erachter liggende materialen of structuren 136, om bij contact met het te plukken stuk fruit een concave vorm aan te nemen die, in een verticaal vlak beschouwd, ten minste gedeeltelijk de contour van het te plukken stuk fruit volgt. De vervormingseigenschappen van het oppervlak 135 kunnen op zeer gedetailleerde wijze worden gecontroleerd door het oppervlak 135 te laten steunen op een vakwerk 136 uit kunststof, dat bijvoorbeeld door middel van additieve fabricage (3D printing) kan worden geproduceerd. De configuratie kan in het bijzonder geoptimaliseerd worden om de typische contour te volgen van het type fruit waarvoor de inrichting bedoeld is. Een verdere vermindering van de kans op beschadiging van andere vruchten kan worden verkregen door een oordeelkundige vormgeving van de buitenkant van de vingers. De vingers dienen een zekere spitsheid te vertonen en van voldoende afrondingen te zijn voorzien. Het materiaal aan de buitenkant wordt bij voorkeur zo gekozen, dat het voldoende zacht is om bij contact met andere vruchten minimale kans op beschadiging te geven. Figuur 4a-c illustreert in detail drie verschillende posities van een deel van de inrichting 100 tijdens het plukken van een vrucht. De inrichting 100 omvat een robotarm 120. De robotarm 120 is bij voorkeur licht en dun uitgevoerd, zodanig dat de robotarm 120 zeer snel, en in hoofdzaak loodrecht, omhoog kan bewegen zonder onnodig met andere vruchten in contact te komen.

Bij voorkeur is de robotarm 120 voorzien van een toenaderingselement 121 en een plukelement 122. Het toenaderingselement 121 heeft als functie dat het grijpmechanisme 130 op een gepaste afstand van de te plukken vrucht kan worden gebracht en dat de te plukken vrucht tussen de ten minste twee vingers 131,132 kan worden vastgegrepen. Het plukelement 122 heeft als functie de vrucht te roteren om een welbepaalde as en daarbij een buiging op te leggen in een vooraf bepaald gewenst afbreekpunt van het steeltje van de vrucht.

Het toenaderingselement 121 kan voorzien zijn van een behuizing 123, waarin het plukelement 122 kan worden opgeborgen. Het plukelement 122 en het grijpmechanisme 130 kunnen als dusdanig op een gepaste afstand van de te plukken vrucht worden gebracht, zonder dat er schade aan de vrucht zelf of aan nabije vruchten wordt toegebracht. In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat het plukelement 122 een beweeglijk gestel bestaande uit een basisstaaf 124 en een actiestaaf 125, waarbij de actiestaaf 125 parallel met de basisstaaf 124 scharnierend verbonden is via een stel onderling evenwijdige dwarsstaven 126, 127. Door deze onderlinge verbinding kan de actiestaaf 125 in het door de genoemde staven gedefinieerde vlak bewegen ten opzichte van de basisstaaf 124. De aanwezigheid van het stel dwarsstaven 126, 127 heeft enerzijds het gevolg dat de actiestaaf 125 bij deze beweging parallel blijft met de basisstaaf 124, en anderzijds dat een verandering in de laterale afstand tussen de actiestaaf 125 en de basisstaaf 124 (i.e. een wijziging in de afstand in de richting dwars op de actiestaaf 125) steeds gepaard gaat met een verandering in de longitudinale afstand (i.e. een wijziging in de afstand in de richting parallel met de actiestaaf 125). Het verbindingspunt van de actiestaaf 125 met een gegeven dwarsstaaf 126, 127 kan zich ten aanzien van het verbindingspunt van de basisstaaf 124 met dezelfde dwarsstaaf immers enkel bewegen op een cirkelboog waarvan de straal gelijk is aan de lengte van de dwarsstaaf 126, 127 tussen de genoemde verbindingspunten. Om beweging van de actiestaaf 125 in dit vlak te bekomen, volstaat het één van de dwarsstaven aan te drijven met een geschikte eerste motor of actuator 150.

In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt één van de dwarsstaven 126, 127 aangedreven door de eerste motor of actuator 150 via een eerste trekkabeltje (niet weergegeven op de tekening). Het eerste trekkabeltje verbindt bij voorkeur de eerste motor of actuator 150 met een aanhechtingspunt dat verbonden is aan één van de dwarsstaven 126, 127, bij voorkeur de onderste dwarsstaaf 127. Bij voorkeur is genoemd aanhechtingspunt gelegen in de directe omgeving van het verbindingspunt van de actiestaaf 125 met de genoemde dwarsstaaf 126, 127. Bij voorkeur wordt het eerste trekkabeltje geleid over een kabelgeleidingswieltje dat gelegen is in de directe omgeving van het verbindingspunt van de basisstaaf 124 met één van de dwarsstaven 126, 127, bij voorkeur de bovenste dwarsstaaf 126. Het grijpmechanisme 130 is in de voorkeursuitvoeringsvorm aangebracht op een distaal punt 128 van de actiestaaf 125, waarbij rotatie wordt toegestaan rond het genoemde distale punt 128 in het door de genoemde staven gedefinieerde vlak. De longitudinale afstand tussen het door het grijpmechanisme 130 gedefinieerde afbreekpunt en het genoemde distale punt 128 van de actiestaaf 125 is bij voorkeur gelijk aan de lengte van de dwarsstaaf 126, 127 tussen de bovengenoemde verbindingspunten. Dit heeft als gevolg dat het afbreekpunt op dezelfde “absolute” positie blijft (met de basisstaaf 124 als “absoluut” referentiepunt) wanneer de dwarsstaven 126, 127 vanuit hun rustpositie over een willekeurige hoek roteren, gesteld dat het grijpmechanisme 130 gelijktijdig een overeenkomstige rotatie uitvoert.

Het plukelement 122 is in de voorkeursuitvoeringsvorm voorzien van een coördinatiemiddel dat de rotatie van het grijpmechanisme 130 coördineert met de rotatie van de dwarsstaven 126, 127. In een bijzondere voorkeursuitvoeringsvorm is het grijpmechanisme 130 rotationeel voorgespannen in de richting van de houding waarin het steeltje van de te plukken vrucht breekt, bijvoorbeeld door middel van een torsieveer. De gewenste coördinatie tussen de rotatie van het grijpmechanisme 130 en die van de dwarsstaven 126, 127 kan dan worden verkregen door middel van een tweede trekkabeltje 129 dat wordt aangebracht om tegen de kracht van de voorspanning in te werken. Het tweede trekkabeltje 129 wordt aangebracht tussen een eerste cilinder 160, vast verbonden aan het grijpmechanisme 130, en een tweede cilinder 161, vast verbonden aan één van de dwarsstaven 126, 127, bij voorkeur de onderste dwarsstaaf 127. Bij voorkeur wordt het tweede trekkabeltje 129 geleid over een kabelgeleidingswiel dat verbonden is met de actiestaaf 125. De lengte van het tweede trekkabeltje 129 wordt zo gekozen dat het grijpmechanisme 130, tegen de kracht van de voorspanning in, in een longitudinaal uitgestrekte houding dwingt wanneer het beweeglijk gestel zich in de rustpositie bevindt. Wanneer de dwarsstaven 126, 127 vanuit hun rustpositie over een willekeurige hoek roteren, wikkelt er een deel van het tweede trekkabeltje 129 af van de cilinder 161 op de dwarsstaaf 126, 127, hetgeen de torsieveer toelaat het grijpmechanisme 130 in de plukrichting te roteren over een hoek die wordt bepaald door de hoeveelheid tweede trekkabel 129 die op de cilinder 160 van het grijpmechanisme 130 kan worden opgewikkeld. Bij onderling gelijke diameters van de cilinders 160, 161, zal de hoek die door het grijpmechanisme 130 kan worden afgelegd gelijk zijn aan de hoek die door de dwarsstaaf 126, 127 wordt afgelegd.

In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat het grijpmechanisme 130 voorts een veer 162 en een tweede motor of actuator 163. De veer 162 is bij voorkeur verbonden met de ten minste twee vingers 131, 132, 133 van het grijpmechanisme 130. Het grijpmechanisme 130 is zodanig ingericht dat de veer 162 opgespannen is wanneer de ten minste twee vingers 131,132,133 van het grijpmechanisme 130 geopend zijn, zodanig dat de veer 162 in rust de ten minste twee vingers 131,132,133 van het grijpmechanisme 130 in gesloten toestand houdt. De tweede motor of actuator 163 is zodanig ingericht dat het een lineaire beweging induceert, bij voorkeur volgens de lengteas van het grijpmechanisme 130, welke inwerkt op een oordeelkundig gekozen gedeelte van de ten minste twee vingers 131,132,133. Wanneer de tweede motor of actuator 163 wordt geactiveerd, worden ten minste twee vingers 131,132,133 tegen de spanning van de veer 162 in geopend. Het is een voordeel van deze uitvoeringsvorm dat de vingers 131,132,133 passief gesloten blijven, hetgeen het grijpmechanisme 130 zo compact mogelijk houdt tijdens de bewegingen die voorafgaan aan het plukken. Als de vingers 131, 132, 133 zich in geopende positie bevinden, verhindert de tweede motor of actuator 163 dat het plukmechanisme bestaande uit de staven 125, 126, 127 kan bewegen. De tweede motor of actuator 163 heeft een stand waarbij de vingers in gesloten toestand zijn, maar waarbij het plukmechanisme toch geblokkeerd wordt. Dit belet dat tijdens het bewegen van de robotarm, het plukmechanisme uitklapt.

De vermelding van een "eerste trekkabeltje” en een "tweede trekkabeltje” in de bovenstaande beschrijving is bedoeld om onderscheiden functies duidelijk te beschrijven, en sluit niet uit dat deze functies worden vervuld door een enkele trekkabel.

Figuren 5a-c tonen een alternatieve uitvoeringsvorm van een plukelement 122 van een robotoarm 120, alsook een grijpermechanisme 130, gelijkaardig aan de uitvoeringsvorm beschreven met betrekking tot Figuren 4a-c. Gelijkaardige onderdelen worden met gelijkaardige referentiecijfers aangegeven. Gelijkaardig als eerder beschreven bevat wordt in Figuren 5a-c een behuizing of frame 123 getoond waaraan een plukelement 122 is aangebracht met als functie om het grijpermechanisme 130 op een gepaste wijze te roteren nadat het de vrucht heeft geklemd, zodat de te plukken vrucht wordt geplukt door een vooraf bepaalde buiging op te leggen in een vooraf bepaald gewenst afbreekpunt 1xx van het steeltje van de vrucht.

Gelijkaardig als beschreven met betrekking tot Figuren 4a-c bevat het plukelement 122 een beweeglijk gestel met een stel onderling evenwijdige dwarsstaven 126, 127 die aan een eerste zijde draaibaar bevestigd zijn in respectievelijke draaipunten 126A, 127A aan de behuizing 123. Zoals weergegeven is volgens deze uitvoeringsvorm een aandrijfmechanisme 200 aan de dwarsstaaf 127 aangebracht om deze dwarstaaf 127, en bijgevolg eveneens de evenwijdige dwarsstaaf 126, te roteren rond hun respectievelijke draaipunten 126A, 127A tussen twee vooraf bepaalde hoekposities tijdens het uitvoeren van de draaibeweging van het grijpermechanisme 130 rondom het gewenste afbreekpunt 300 tijdens het uitvoeren van de plukbeweging nadat een te plukken vrucht in het grijpermechanisme 130 werd vastgeklemd.

Gelijkaardig zoals beschreven met betrekking tot Figuren 4a-c wordt volgens het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld tijdens die fase van de plukbeweging bijvoorbeeld een rotatie van het grijpermechanisme 130 van de hoekpositie weergegeven in Figuur 5a waarbij het grijpermechanisme 130 met zijn vingers 131, 132 naar boven is gericht, via de hoekpositie weergegeven in Figuur 5b, naar de hoekpositie weergegeven in Figuur 5c geroteerd over een hoek van 90°. Het is echter duidelijk dat zoals hierboven reeds vermeld alternatieve uitvoeringsvormen mogelijk zijn om het te plukken stuk fruit te roteren omheen het afbreekpunt 300 over een hoek bij voorkeur in het bereik van 70° tot 110°, nadat het werd vastgegrepen door het grijpermechanisme 130 tijdens een plukbeweging. Het is duidelijk dat tijdens het uitvoeren van de plukbeweging, na het bewegen van het grijpermechanisme 130 rondom het afbreekpunt 300 van de hoekpositie weergegeven in Figuur 5a naar de hoekpositie weergegeven in

Figuur 5c, een rotatie in de omgekeerde draairichting plaats kan vinden om het grijpermechanisme 130 terug naar de startpositie weergegeven in Figuur 5a te bewegen. Het is duidelijk dat, gelijkaardig als beschreven met betrekking tot Figuren 4a-c, de dwarsstaven 126, 127 van het plukelemenent 122, zoals verder meer in detail beschreven heen en weer worden geroteerd omheen hun respectievelijke draaipunten 126A, 127A aan de behuizing 123, tussen de vooraf bepaalde posities weergegeven in Figuren 5a en 5c tijdens een dergelijke fase van de plukbeweging.

Volgens het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld bevat het aandrijfmechanisme 200 een riemschijf 202 die wordt aangedreven door een geschikte riem 204 verbonden met een tweede riemschijf (niet weergegeven) aangedreven door bijvoorbeeld een elektromotor (niet weergeven). Het is duidelijk dat de riemschijf 202 daarbij zo wordt aangedreven dat de riemschijf 202 heen en weer wordt geroteerd rondom het draaipunt 127A tussen twee vooraf bepaalde hoekposities. De dwarsstaaf 127 is zodanig met deze riemschijf verbonden, dat deze dwarsstaaf 127 daarbij een gelijkaardige rotatie rondom het draaipunt 127 ondergaat, heen en weer tussen twee vooraf bepaalde hoekposities tijdens de draaibeweging van het grijpermechanisme 130 rondom het gewenste afbreekpunt 300. Het is duidelijk dat variante uitvoeringsvormen mogelijk zijn voor het aandrijfmechanisme, zolang het aandrijfmechanisme geconfigureerd is om beide parallelle dwarsstaven 126, 127 heen en weer te roteren tussen twee vooraf bepaalde hoekposities voor het uitvoeren van de gewenste draaibeweging omheen het afbreekpunt tijdens een plukbeweging. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk volgens een alternatieve uitvoeringsvorm om bijvoorbeeld de riemschijf aan te brengen om te roteren omheen het eerste draaipunt 126A van de dwarsstaaf 126, of is het bijvoorbeeld mogelijk om gebruik te maken van een andere geschikte aandrijfsysteem om de dwarsstaven 126, 127 te roteren omheen hun respectievelijke draaipunten 126A, 127A, zoals een rechtstreekse aandrijving door middel van een geschikte actuator, of via een alternatieve koppeling aan een actuator via een alternatieve koppeling zoals een tandwieloverbrenging, stangenmechanisme, etc.

Aan de tegenoverliggende zijde van de respectievelijke dwarsstaven 126, 127, werd een eerste actiestaaf 1251 aangebracht parallel aan de lijn die beide draaipunten 126A en 127A van de respectievelijk dwarsstaven 126 en 127 verbindt. Zoals zichtbaar wordt, volgens de weergegeven uitvoeringsvorm, deze eerste actiestaaf 1251 draaibaar verbonden aan de tegenoverliggende zijde van deze dwarsstaven 126, 127 met respectievelijke draaipunten 126B en 127B. Het is duidelijk dat de afstand tussen draaipunten 126A en 127A, nagenoeg gelijk is aan de afstand tussen draaipunten 126B en 127B, en dat de lijn tussen de draaipunten 126A en 127A, nagenoeg parallel is aan de lijn tussen draaipunten 126B en 127B, waardoor het stangenmechanisme van het plukelement 122 dus twee parallelle omheen de respectievelijk draaipunten 126A, 127A roteerbare dwarsstaven 126, 127 bevat en een aan deze dwarsstaven aangebracht eerste actiestaaf 1251 die daarbij parallel bewogen wordt aan de lijn tussen beide draaipunten 126A, 127A, terwijl de draaipunten 126B, 127B zich respectievelijk bewegen op een cirkelboog omheen deze draaipunten 126A, 127A waarbij de straal van deze cirkelbogen, die respectievelijk overeenstemt met de afstand tussen de respectievelijke tegenoverliggende draaipunten 126A en 126B, en 127A en 127B nagenoeg gelijk is. Het is dus duidelijk dat de draaipunten 126A, 126B, 127A en 127B daarbij een parallellogram vormen en de paralllele dwarsstaven 126, 127 kunnen beschouwd worden als deel van een eerste parallellogram van een serieel parallellogram gebaseerd stangenmechanisme 1200 van de weergegeven uitvoeringsvorm van het plukelement 122.

Zoals weergegeven, vormt voor de weergegeven uitvoeringsvorm, het draaipunt 126B, eveneens een eerste draaipunt 1251A aan een eerste zijde van de eerste actiestaaf 1251. Aan de tegenoverliggende zijde van de eerste actiestaaf 1251 is een tweede draaipunt 1251B aangebracht waar deze eerste actiestaaf 1251 aan een derde roteerbare dwarsstaaf 1290 draaibaar verbonden is. Zoals weergegeven bevat het stangenmechanisme verder ook een tweede actiestaaf 1252 die gelijkaardig als en parallel aan de eerste actiestaaf 1251, draaibaar bevestigd is aan een eerste einde aan de dwarsstaaf 126 in een draaipunt 126C, dat eveneens het eerste draaipunt 1252A van deze tweede actiestaaf 1252 vormt. Eveneens gelijkaardig aan de eerste actiestaaf 1251, bevat de tweede actiestaaf 1252 aan zijn tegenoverliggende einde een tweede draaipunt 1252B waar deze tweede actiestaaf 1252 eveneens draaibaar is aangebracht aan de derde roteerbare dwarsstaaf 1290. Het is duidelijk dat hierbij de afstand tussen het eerste en tweede draaipunt 1251A en 1251B van de eerste actiestaaf 1251, gelijk is aan de afstand tussen de het eerste en tweede draaipunt 1252A en 1252B van de tweede actiestaaf 1252. Het is daarbij verder ook duidelijk dat de afstand tussen de respectievelijke eerste draaipunten 1251A en 1252A van de parallelle actiestaven 1251, 1252 en de respectievelijke tweede draaipunten 1251B en 1252B eveneens gelijk is. Het is dus duidelijk dat deze draaipunten 1251A, 1251B, 1252A, 1252B eveneens een parallelogram vormen, en de actiestaven 1251, 1252 dus kunnen beschouwd worden als deel van een tweede parallellogram van een serieel parallellogram gebaseerd stangenmechanisme 1200 van de weergegeven uitvoeringsvorm van het plukelement 122. Het is verder duidelijk dat de derde dwarse actiestaaf 1290 van het stangenmechanisme 1200 zoals hierboven beschreven eveneens parallel is aan beide andere dwarse actiestaven 126, 127.

Het is dus verder ook duidelijk, dat voor het realiseren van de hierboven beschreven uitvoering van de draaibeweging van het grijpermechanisme 130 omheen het afbreekpunt 300, het stangenmechanisme 1200 volgens de weergegeven uitvoeringsvorm, zoals weergegeven in Figuren 5a-c heen en weer zal bewogen worden tussen twee hoekposities, waarbij alle dwarsstaven 126, 127 en 1290 parallel blijven en alle actiestaven parallel blijven. Het is duidelijk dat daarbij beide actiestaven 1251 en 1252 parallel blijven aan de lijn doorheen de draaipunten 126A en 127A waarmee de respectievelijk eerste dwarsstaaf 126 en tweede dwarsstaaf 127 roteerbaar aangebracht zijn aan de behuizing 123. Het is verder duidelijk dat, zoals hierboven reeds aangegeven dat, tijdens de plukbeweging weergegeven in Figuren 5a-c, de respectievelijke draaipunten 1251A, 1252A aan de eerste zijde van de parallelle actiestaven 1251, 1252 een cirkelboog zullen beschrijven omheen het draaipunt 126A waarmee de eerste dwarse actiestaaf 126 aan de behuizing 123 is bevestigd. De parallelle actiestaven 1251, 1252 brengen deze beweging volgens een respectievelijk cirkelboog van de respectievelijke draaipunten 1251A, 1252A over op de respectievelijke draaipunten 1251B, 1252B aan hun tegenoverliggende einde. Daarbij worden deze draaipunten 1251B, 1252B bewogen op een gelijkaardige respectievelijke cirkelboog omheen een middelpunt 1210.

Dit middelpunt 1210 ligt op de rechte doorheen de draaipunten 126A en 127B, dit wil dus zeggen een rechte parallel aan de actiestaven 1251, 1252 aan de zelfde zijde en op een zelfde afstand van het het draaipunt 126A, als de afstand tussen het eerste draaipunt 1251A, 1252A en het tweede draaipunt 1251B, 1252B van de respectievelijke actiestaven 1251, 1252. Het is verder duidelijk dat dit middelpunt 1210 waaromheen de draaipunten 1251B en 1252B hun cirkelboog beschrijven, ook het draaipunt vormt waaromheen de derde dwarsstaaf 1290 wordt geroteerd. Hoewel, volgens de weergegeven uitvoeringsvorm, de derde dwarsstaaf 1290 een lengte heeft die zich niet uitstrekt tot aan dit middelpunt 1210, is het duidelijk dat het verlengde van deze derde dwarsstaaf 1290, dit wil zeggen de rechte doorheen de draaipunten 1251B en 1252B van deze derde dwarsstaaf 1290, de rechte doorheen de draaipunten 126A en 127A, dit wil zeggen een rechte parallel aan de actiestaven 1251, 1252 doorheen het draaipunt 126A of 127A, zal snijden in dit middelpunt 1210. Of anders gezegd, volgens het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld, vormt het middelpunt 1210 samen met de draaipunten 1251B, 1251A en 126A, of respectievelijk 1252B, 1252A en 126A, of respectievelijk 1251B, 127B en 127A, eveneens een parallellogram.

Het is daarbij duidelijk dat het middelpunt 1210, net als de draaipunten 126A en 127A een stationaire positie hebben ten opzichte van de behuizing 123. Het is verder ook duidelijk dat het middelpunt 1210, het draaicentrum vormt voor alle onderdelen die aangebracht worden aan de derde dwarsstaaf 1290, aangezien dergelijke onderdelen, samen met deze derde dwarsstaaf 1290 een cirkelboog zullen beschrijven, zoals weergegeven in Figuren 5a-c, omheen dit middelpunt 1210, dat zich op een stationaire positie bevindt ten opzichte van de behuizing 123 van het plukmechanisme 122. Het middelpunt 1210 vormt dus een zich op een afstand bevindend bewegingscentrum 1210 van het stangenmechanisme 1200 aangezien het stangenmechanisme 1200 geconfigureerd is om een draaibeweging van onderdelen aangebracht op de derde dwarsstaaf 1290 omheen het middelpunt 1210 te genereren op basis van een aandrijfsysteem 200 geconfigureerd om een draaibeweging op te wekken omheen respectievelijke draaipunten 126A, 127A die zich op een vooraf bepaalde afstand van dit middelpunt 1210 bevinden. Deze respectievelijke draaipunten 126A, 127A, alsook het middelpunt 1210 kunnen als stationair beschouwd worden ten opzichte van de behuizing 123, en het is duidelijk dat onderlinge positie, ten opzichte van deze behuizing 123 dus niet wijzigt, het zelfde geldt voor hun onderlinge afstand.

Het is dus duidelijk dat de weergegeven uitvoeringsvorm van het stangenmechanisme 1200 met een zich op een afstand bevindend bewegingscentrum 1210, geconfigureerd is om het aan de derde dwarsstaaf 1290 aangebrachte grijpermechanisme 130 te heen en weer te roteren omheen dit middelpunt 1210. Volgens het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld is het grijpermechanisme 130 aan deze derde dwarsstaaf 1290 aangebracht met behulp van een verbindingsstaaf 1292 die vast verbonden is aan deze derde dwarsstaaf 1290, zodat dit bewegingscentrum 1210 zich op een geschikte positie ten opzichte van het grijpermechanisme 130 bevindt. volgens het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld is het grijpermechanisme 130 zo aan deze derde dwarsstaaf aangebracht dat het bewegingscentrum 1210 van het stangenmechanisme 1200 van het plukelement 120 zich op een geschikte positie tussen de vingers 131, 132 van het grijpermechanisme 130 bevindt. Daarbij is het duidelijk, zoals weergegeven in Figuren 5a-c, tijdens de plukbeweging, dit bewegingscentrum, dat eveneens het middelpunt 1210 vormt voor de draaibeweging van het aan de derde dwarsstaaf 1290 bevestigde grijpermechanisme 130.

Zoals weergegeven, is het daarbij dus voordelig dat de positie van dit zich op een afstand bevindend bewegingscentrum 1210 van het stangenmechanisme 1200 van het plukelement, en het aanbrengen van het grijpermechanisme 130 aan dit stangenmechanisme, dit wil zeggen aan de derde dwarsstaaf 1290, zo wordt gekozen dat, tijdens het uitvoeren van de plukbeweging, na het vastklemmen van de te plukken vrucht in de gewenste positie tussen de vingers van het grijpermechanisme 130, dit bewegingscentrum 1210 samenvalt met het afbreekpunt 300. Het is duidelijk dat op deze wijze het stangenmechanisme 1200 van het plukelement 122 toelaat om na het klemmen van de te plukken vrucht tijdens de plukbeweging, de te plukken vrucht te roteren rondom het vooraf bepaald gewenst afbreekpunt, zoals bijvoorbeeld een gewenst afbreekpunt van het steeltje van het stuk fruit.

Het is duidelijk dat alternatieve uitvoeringen van een dergelijk stangenmechanisme 1200 met een op afstand aangebracht bewegingscentrum mogelijk zijn. Zo kan bijvoorbeeld gekozen worden voor een alternatieve equivalente combinatie van draaipunten om een serieel parallellogram gebaseerd stangenmechanisme te realiseren gelijkaardig als het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld in Figuren 5a-c. Het is bijvoorbeeld mogelijk om bijkomend, of in plaats van, beide actiestangen 1251, 1252 met draaipunten te verbinden met dwarsstang 126, deze beide actiestangen 1251,1252 met twee draaipunten te verbinden met de parallelle dwarsttang 127. Het is duidelijk dat nog verder uitvoeringsvormen mogelijk zijn, waarbij telkens een stangen mechanisme wordt verkregen met een eerste parallellogram op basis van parallelle dwarsstangen 126, 127 en een daaraan gekoppeld tweede parallellogram op basis van parallelle actiestaven 1251, 1252, zodat een draaibeweging van een aan daaraan aangebrachte derde dwarsstaaf 1290 parallel aan de parallelle dwarsstangen 126, 127 van het eerste parallellogram kan worden gegenereerd rondom het zich op een afstand bevindend bewegingscentrum 1210. Het is duidelijk dat nog verdere alternatieve uitvoeringsvormen van stangenmechanismes mogelijk zijn, zolang in het algemeen het een stangenmechanisme met één vrijheidsgraad betreft en een op zich op afstand bevindend bewegingscentrum 1210. Gelijkaardig als het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld, is een dergelijk stangenmechanisme bij voorkeur geconfigureerd zodat het zich op een afstand bevindend bewegingscentrum 1210 samenvalt met het genoemd afbreekpunt 300. Het is verder duidelijk, dat aan dergelijke stangenmechanismes, gelijkaardig als hierboven beschreven in het algemeen, aan de zijde van het stangenmechanisme 1200 gericht naar het zich op afstand bevindend bewegingscentrum 1210, het grijpermechanisme 130 is aangebracht. Aan de tegenoverliggende zijde van het stangenmechanisme 1200 is het aan de behuizing 123 van het plukelement 122 aangebracht. Daarbij wordt een dergelijk stangenmechanisme 1200 in het algemeen, gelijkaardig zoals hierboven beschreven, werkzaam verbonden met een aandrijfmechanisme 200 geconfigureerd om via dit stangenmechanisme 1200 het daaraan aangebracht grijpermechanisme 130 te roteren omheen het gewenste afbreekpunt 300.

Figuren 6 tot 11 tonen een alternatieve uitvoeringsvorm van de inrichting 100 gelijkaardig aan de uitvoeringsvorm weergegeven in Figuur 1. Gelijkaardige als bij de uitvoeringsvorm weergegeven in Figuur 1 worden aangeduid met de zelfde referentienummers en vervullen een gelijkaardige functie zoals hierboven beschreven. Gelijkaardig als bij de uitvoeringsvorm van Figuur 1 bevat de inrichting een optisch detectiemiddel (niet weergegeven in Figuren 6 tot 11) voor de ruimtelijke localisatie van de te plukken vruchten. Bij voorkeur wordt dit optisch detectiemiddel aangebracht op het zelfde platform 610 van het voertuig 600 waarop eveneens de robotarm 120 is aangebracht. Op deze wijze kan bij voorkeur de te plukken vrucht van schuin van onder uit worden waargenomen, zoals hierboven in meer detail beschreven. Zoals hierboven reeds vermeld, vormt voertuig 600 een zelfrijdend platform dat zich voortbeweegt over de ondergrond, bijvoorbeeld volgens de rijrichting weergegeven met pijl D. Zoals weergegeven bevat het voertuig 600 hiervoor wielen 620 die aan het platform 610 bevestigd zijn en dit platform 610 ondersteunen. Volgens een weergegeven uitvoeringsvorm bevat het voertuig een driewielige differentieel aandrijving met twee apart aangedreven wielen 622, 624 weerszijden van het platform 610 gezien volgens bewegingsrichting D, en een zwenkwiel 626 dat roteerbaar op aan de tegenoverliggende zijde van het platform 626 ondersteunt op een centrale positie. Het is duidelijk dat tal van alternatieve uitvoeringsvoorbeelden mogelijk zijn met drie, vier, vijf, zes of meer wielen, of andere geschikte voortbewegingsmiddelen, zoals bijvoorbeeld rupsbanden, omnidirectionele wielsystemen, etc. die het platform op geschikte wijze over de ondergrond kunnen voortbewegen. Volgens het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld worden beide apart aangedreven wielen 622,624, bijvoorbeeld aangedreven door middel van twee geschikte elektromotoren die aangestuurd worden door de controller of verwerkingseenheid 140 om een geschikte traject over de ondergrond te volgen om zo de te plukken vrucht voldoende te benaderen om ze bereikbaar te maken voor de op het platform 610 aangebrachte robotarm 120. Zodra de te plukken vrucht voldoende binnen bereik is van het beschikbare bewegingsbereik van de robotarm 120, kan, volgens de weergegeven uitvoeringsvorm, de robotarm 120 met grotere precisie naar een gewenste horizontale positie worden gebracht voor het benaderen van de te plukken vrucht tijdens een plukbeweging met behulp van de op het platform 610 van het voertuig 600 aangebrachte lineaire aandrijving 700. Volgens de weergegeven uitvoeringsvorm bevat deze lineaire aandrijving 700, een lineaire rail 710 waarop een op deze lineaire rail 710 beweegbare slede 720 is aangebracht. De beweegbare slede 720 wordt zoals weergegeven aangedreven door middel van een geschikte riemaandrijving 740 die op zijn beurt wordt aangedreven door middel van een geschikte elektromotor 750. Het is duidelijk dat alternatieve uitvoeringsvormen mogelijk zijn, zoals bijvoorbeeld een aandrijfmechanisme dat gebruik maakt van een leischroef, een directe lineaire aandrijving, etc. voor het realiseren van een precieze positionering van de robotarm 120 ten opzichte van de te plukken vrucht voor het uitvoeren van de plukbeweging volgens de richting aangegeven met pijl A. Echter, de riemaandrijving 740 is voordelig aangezien een geschikt niveau van precisie kan worden gecombineerd met de nood aan een hoge snelheid.

Gelijkaardig als hierboven beschreven bevat deze uitvoeringsvorm van de robotarm 120 een toenaderingselement 121 dat uitgevoerd is als een stangenmechanisme bevattende twee parallelle toenaderingsstangen 1211, 1212 die een parallellogram vormen met scharnierende hoeken 1211A, 1211B, 1212A, 1212B aan hun tegenoverliggende einden. Aan hun eerste einde zijn de scharnierende hoeken 1211A, 1212A aangebracht op aan een basisframe 1214 dat aan de beweegbare slede 720 is aangebracht. Zoals hierboven beschreven zijn de draaipunten en de stangen van het toenaderingselement 121 zo geconfigureerd dat ze een op- en neerwaartse beweging mogelijk maken van het aan het andere uiteinde bevestigde plukelement 122 met het grijpermechanisme 130. Zoals weergegeven, worden de stangen 1211, 1212 van het toenaderingselement 121 geroteerd rondom de respectievelijk draaipunten 1211A, 1212A aan het basisframe 1213 door middel van een daarmee werkzaam verbonden aan dit basisframe 1213 bevestigde actuator 1214. Zoals zichtbaar kan de controller 140, deze actuator 1214 op geschikte wijze aandrijven om tijdens een plukbeweging door middel van het toenaderingselement 121 het plukmechanisme omhoog of omlaag te bewegen volgens de richting weergegeven met pijl B.

Het is daarbij duidelijk dat het stangenmechanisme 1211, 1212 dat een parallellogram vormt, zo geconfigureerd is dat tijdens deze op of neerwaartse beweging, de oriëntatie van het aan het op en neergaande uiteinde van de toenaderingsstangen 1211, 1212 bevestigde deel van de robotarm niet wordt gewijzigd. Dit wil zeggen dat, bij het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld, tijdens het uitvoeren van een opwaartse beweging door middel van het toenaderingselement 121 tijdens het benaderen van een te plukken vrucht met het grijpermechanisme 130, zoals bijvoorbeeld van de positie weergegeven in Figuur 6, naar de positie weergegeven in Figuur 7, de oriëntatie van de onderdelen bevestigd aan het op en neergaande uiteinde van de toenaderingsstangen 1211, 1212 ten opzichte van het platform 710 niet wordt gewijzigd door de beweging van deze toenaderingsstangen 1211, 1212. Met andere woorden, deze onderdelen, dit wil zeggen volgens de weergegeven uitvoeringsvorm, de via draaipunten 1211B, 1212B aan de toenaderingsstangen bevestigde koppeling 400, het met zijn behuizing 123 aan deze koppeling 400 bevestigde plukelement 122, en de aan het plukelement 122 bevestigde grijpermechanisme 130 bewegen zich op en neer volgens een cirkelboog, maar behouden hun relatieve oriëntatie ten opzichte van het platform 710 van het voertuig 700. Dit wil zeggen dat bijvoorbeeld parallel georiënteerde vlakken of assen tijdens deze op en neergaan de beweging, parallel blijven aan het platform 710 van het voertuig 700.

Zoals zichtbaar bevat deze uitvoeringsvorm een koppeling 400 die behuizing 123 van het plukelement 122 bevestigd aan het op en neer gaande uiteinde van het toenaderingselement 121. Zoals weergegeven is behuizing 123 van het plukelement draaibaar bevestigd aan deze koppeling 400, bijvoorbeeld door middel van een op een geschikte manier gelagerde draaias, zoals verder meer in detail zal worden beschreven, zodat een rotatie omheen een draaias G mogelijk wordt. Zoals verder zichtbaar, is volgens deze uitvoeringsvorm aan de koppeling 400 eveneens een actuator 500 aangebracht, die geconfigureerd is om in een eerste werkingstoestand van de koppeling 400 werkzaam verbonden te worden met de behuizing 123 van het plukelement om een gewenste hoekverdraaiing van de behuizing 123 omheen de draaias G te bewerkstelligen. De koppeling 400 is volgens deze uitvoeringsvorm verder geconfigureerd om in een tweede werkingstoestand de behuizing 123 los te koppelen van de actuator 500 en de behuizing 123 in zijn bestaande hoekpositie te houden ten opzichte van de draaias G. Volgens de voorkeurdragende weergegeven uitvoeringsvorm, wordt in deze tweede werkingstoestand van de koppeling 400 de actuator 500 werkzaam verbonden met aandrijfmechanisme 200 van het plukelement 122, zodat het bewegingsgestel, bijvoorbeeld in de vorm van het stangenmechanisme 1200, van het plukelement 122 een relatieve beweging kan uitvoeren ten opzichte van de behuizing 123 van het plukelement 122. Het is duidelijk dat in de eerste werkingstoestand bij voorkeur de koppeling zo geconfigureerd is dat de actuator 500 werkzaam is om de behuizing 123 en het bewegingsgestel van het plukelement 122 samen roteren rond de draaias G, zodat ze geen relatieve beweging ten opzichte van elkaar uitvoeren.

Op deze wijze kan met één actuator 500 beide bewegingen uitgevoerd worden. Het reduceren van het aantal actuatoren 500, in het bijzonder het aantal actuatoren dat aan de behuizing 123 van het plukelement 122 is aangebracht is voordelig aangezien de plukbeweging bij voorkeur zo snel mogelijk wordt uitgevoerd. Daarbij moet het aan het plukelement 122 bevestigde grijpermechanisme 130 eveneens stabiel in de gewenste positie kunnen worden gebracht. Om deze stabiliteit te garanderen, in het bijzonder tijdens het uitvoeren van een snelle draaibeweging omheen de draaias G van het plukelement, is het voordelig om de inertie van het plukelement te reduceren. Hierdoor kan de dimensionering van de andere elementen van de robot arm 120, zoals bijvoorbeeld de aandrijving 500, de toenaderingsstangen 121 en hun draaipunten, etc. worden gereduceerd aangezien de krachten en koppels die worden ontwikkeld tijdens een plukbeweging gereduceerd worden, zonder dat daarbij wordt ingeboet op vlak van precisie en stabiliteit van het positioneren van het grijpermechanisme 130.

Verder bevat de weergegeven uitvoeringsvorm in Figuren 5 tot 12, gelijkaardig als hierboven vermeld met betrekking tot Figuur 1, een veermechanisme 800 dat geconfigureerd is om het koppel veroorzaakt door het gewicht van de onderdelen bevestigd aan het op en neer beweegbaar einde van het toenaderingselement 121 te compenseren om zodoende de houdkracht, alsook het koppel dat moet worden gegenereerd door de aandrijving 1214 te reduceren. Volgens de weergegeven voordelige uitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van een veersysteem 800 dat verbonden is aan een eerste einde aan een toenaderingsstaaf 1212 en aan een ander einde aan de behuizing 1213 van het toenaderingsmechanisme 121. Zoals weergegeven wordt het veersysteem 800 omgeleid via een ombuigpunt 820 dat eveneens aan de toenaderingsstaaf 1212 is bevestigd op een positie tussen beide bevestigingspunten van het veersysteem 800 en zodanig dat het veersysteem 800 wordt omgebogen omheen dit ombuigpunt 820 om daar een resultante kracht te genereren die ingaat tegen het koppel veroorzaakt door het gewicht van de aan het beweegbaar einde van het toenaderingsmechanisme 121 elementen.

Volgens het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld bevat het veersysteem 800 een trekkabeltje 840 dat aan een eerste eind 810 verbonden is aan het basisframe 1213 van het toenaderingselement 121. Bijvoorkeur, zoals meer in detail weergegeven in Figuur 13, wordt dit eerste eind 810 van het trekkabeltje 840 gepositioneerd op de lijn tussen het eerste draaipunt 1211A van de eerste toenaderingsstaaf 1211 en het eerste draaipunt 1212A van de tweede toenaderingsstaaf 1212 van het toenaderlingselement 121. Vervolgens wordt dit trekkabeltje 840 omgeleid via het ombuigpunt 820 bevestigd op de tweede toenaderingsstaaf 1212. Het is duidelijk dat het ombuigpunt 820, zich op een vooraf bepaalde afstand bevindt van het draaipunt 1212A van deze tweede toenaderingsstaaf 1212. Het trekkabeltje 840 is aan zijn tegenoverliggende einde verbonden met het einde van een lineaire veer 830 die eveneens bevestigd is aan de tweede toenaderingsstaaf 1212, op een afstand van het draaipunt 1212A die groter is dan de afstand van dit draaipunt 1212A tot het ombuigpunt 820. Op deze wijze, evolueert de resulterende kracht veroorzaakt door het veersysteem 800 in het ombuigpunt 820, en bijgevolg het resulterende koppel dat inwerkt op dit ombuigpunt 820 rondom het draaipunt 1212A op gelijkaardige wijze als het koppel dat veroorzaakt wordt door de zwaartekracht rondom dit draaipunt 1212A in de verschillende hoekposities van het toenaderingsmechanisme 121, zoals bijvoorbeeld weergegeven in Figuren 5-12. Bij voorkeur wordt, zoals weergegeven, ter hoogte van de verbinding van het trekkabeltje 840 met het einde van de lineaire veer 830 eveneens een optioneel geleidingsmechanisme 850 aangebracht aan de tweede toenaderingsstaaf 1212 om te verhinderen dat de positie van het uiteinde van deze lineaire veer 830 ongecontroleerd zou bewegen, in het bijzonder dwars ten opzichte van de toenaderingsstang 1212 ten gevolge van bijvoorbeeld de snelle bewegingen van het toenaderingsmechanisme 121 tijdens het uitvoeren van een plukoperatie. Het is duidelijk dat alternatieve uitvoeringsvormen van het veermechanisme voor het toenaderingselement mogelijk zijn, zolang in het algemeen het toenaderingselement 121 een veermechanisme 800 bevat dat zo inwerkt op een op het toenaderingselement 121 aangebracht omleidingspunt 820 dat het resulterend koppel op een gelijkaardige manier evolueert als het tegenovergestelde koppel gegenereerd door het gewicht van de aan het beweegbaar einde van toenaderingselement 121 bevestigde elementen, zoals verder meer in detail verduidelijkt aan de hand van Figuur 13.

Figuren 5 tot 12 tonen verder enkele fases van een uitvoeringsvorm van een plukoperatie van de hierboven beschreven uitvoeringsvorm van de inrichting 100. De robotarm 120 wordt eerst van de toestand in Figuur 6 naar de toestand in Figuur 7 bewogen waarbij, zoals weergegeven, de behuizing 123 van het plukelement 122 en het daaraan bevestigde grijpermechanisme 130 in een opwaartse oriëntatie naar boven worden bewogen om de te plukken vrucht langs onder te benaderen. Vervolgens zullen in de toestand weergegeven in Figuur 8 de vingers 131, 132 van het grijpermechanisme 130 geopend worden om toe te laten dat de vrucht in het grijpermechanisme 130 wordt geklemd. Bij voorkeur wordt de te plukken vrucht zodanig in het grijpermechanisme 130 geklemd, dat zoals hierboven beschreven het voorafbepaald afbreekpunt 300 samenvalt met het zich op een afstand bevindend bewegingscentrum 1210 van het bewegingsgestel 1200 van het plukelement 122. Vervolgens wordt door middel van het plukelement 122 een hierboven vermelde draaibeweging gegenereerd van het grijpermechanisme 130 en de daarin geklemde te plukken vrucht omheen het afbreekpunt 300 zodat de te plukken vrucht van zijn steeltje wordt afgebroken zoals weergegeven in Figuur 9. Tot slot wordt de robotarm 120 terug neerwaarts bewogen en wordt de behuizing 123 van het plukelement 122 en het daaraan bevestigde grijpermechanisme onderworpen aan een rotatie omheen de draaias G zodat de vingers van het grijpermechanisme 130 naar een neerwaartse oriëntatie bewegen om zo de te klemmen vrucht terug los te laten door middel van het openen van de vingers zodat de vrucht zoals hierboven vermeld in een geschikte oriëntatie in een recipiënt kan worden gedeponeerd, zoals bijvoorbeeld weergegeven in Figuur 10.

Figuren 11 en 12 tonen de hierboven beschreven uitvoeringsvorm van het grijpermechanisme 130 en het stangenmechanisme 1200, gelijkaardig aan de uitvoeringsvorm weergegeven in Figuren 6a-c, nog eens in meer detail, waarbij Figuur 11 de geopende toestand van het grijpermechanisme 130 weergeeft, en waarbij Figuur 12 de gesloten toestand van het grijpermechanisme weergeeft. Figuur 13 toont de hierboven beschreven uitvoeringsvorm van het veermechanisme 800 eveneens op vergrote schaal, de weergegeven toestand stemt nagenoeg overeen met de toestand weergegeven in Figuur 7. Figuur 13 beperkt zich tot een schematische weergave van de elementen van de robotarm 120 die noodzakelijk zijn om het werkingsprincipe van de zwaartekrachtcompensatie te verduidelijken. Het is duidelijk dat de niet weergegeven elementen, zoals bijvoorbeeld het plukelement 122, het grijpermechanisme 130, etc., ook in rekening dienen gebracht te worden, bijvoobeeld bij het bepalen van de ligging van het zwaartepunt Z van het mechanisme of de grootte van de massa die inwerkt op dit zwaartepunt Z onder invloed van de zwaartekracht Fz. Het schematisch weergegeven veermechanisme 800 bevat gelijkaardige elementen zoals hierboven reeds beschreven met betrekking tot de uitvoeringsvorm weergegeven in Figure 6 - 12, die gelijkaardig functioneren als hierboven beschreven en worden aangeduid met dezelfde referentienummers. De schematisch weergegeven uitvoeringsvorm verschilt van de hierboven weergegeven uitvoeringsvormen, in deze dat het geen optioneel geleidingsmechanisme 850 bevat. Het aanhechtingspunt 810 van het veersysteem 800 aan de behuizing 1213 van het toenaderingsmechanisme 121 dat volgens het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld gevormd wordt door het eerste einde 810 van het trekkabeltje 840 bevindt zich, zoals weergegeven, bij voorkeur op de verbindingslijn tussen de draaipunten 1211A en 1212A, zoals hierboven vermeld. Het trekkabeltje 840 wordt vervolgens omgeleid langs het omleidingspunt 820 aangebracht aan de toenaderingsstaaf 1212, naar een schematisch weergegeven lineaire veer 830 die aan zijn andere einde eveneens aangebracht is aan deze toenaderingsstaaf 1212, wat hierbij het tegenoverliggende aanhechtingspunt 860 van het veermechanisme 800 vormt. De ligging van het zwaartepunt Z van de robotarm 120 wordt schematisch weergegeven met het stersymbool, alsook de zwaartekracht Fz = m.g die in dit zwaartepunt aangrijpt en bepaald wordt door de massa van de robotarm 120. Het is daarbij duidelijk dat de veerverlenging x van de lineaire veer 830 overeenstemt met de afstand tussen het omleidingspunt 820 en het aanhechtingspunt 810 aan het basisframe 1213. Verder wordt schematisch in Figuur 13 de veerkracht Fv gegenereerd door de lineaire veer 830 in functie van de veerverlenging x aangeduid met pijl Fv. Verder wordt ook schematisch de hoek β gedifinieerd tussen de langsrichting van de toenaderingsstaaf 1212 en de langsrichting van het trekkabeltje 840 tussen het ombuigpunt 820 en het aanhechtingspunt 810. Verder wordt ook de schematisch weergegeven hoek α gedefinieerd als de hoek tussen de rechte tussen het aanhechtingspunt 810 en het draaipunt 1212A van de toenaderingsstaaf 1212 en de langsrichting van de toenaderingsstaaf 1212. Het is duidelijk dat op die manier het momentenevenwicht van tussen het moment gegenereerd door de zwaartekracht en het moment gegenereerd door het veermechanisme 800 rondom het draaipunt 1212A van de toenaderingsstaaf 1212 kan worden uitgedrukt met de volgende vergelijking: m.g.l1.sin(a) = Fv.l2.sin(^). /xis daarbij de afstand tussen het zwaartepunt Z en de verbindingslijn tussen beide draaipunten 1211A en 1212A. Z2is daarbij de afstand tussen het ombuigpunt 820 en het draaipunt 1212A. Verder is het duidelijk uit het schematisch overzicht weergegeven in Figuur 13 dat: • De veerverlenging x overeenstemt met overstaande zijde van de hoek α. • De kracht gegenereerd door de lineaire veer 830 met een veerconstante k, als volgt kan worden uitgedrukt in functie van de veerverlenging x: Fv = k.x

Hierdoor kan de vergelijking van het momentenevenwicht als volgt herschreven worden: m.g.l1.sin(a) = k.x.l2.sin(P). Verder kan, door toepassing van de sinusregel die geldt voor willekeurige driehoeken, en die bepaalt dat de verhouding van de lengte van een zijde met de sinus van de overstaande hoek gelijk is voor elke hoek van de driehoek op basis van de schematische weergave in Figuur 13 het volgende worden bepaald: of l3.sin(a) = x. sin(^). x l3

Hierbij wordt l3 gedefinieerd als de lengte tussen het draaipunt 1212A en het aanhechtingspunt 810 van het veersysteem 800 aan het basisframe 1213. Hiermee kan sin(^) in de vergelijking van het momentenevenwicht herschreven worden in functie van sin(a) waardoor het duidelijk is dat de hoekafhankelijkheid uit de vergelijking van het momentenevenwicht wegvalt. Het is dus duidelijk dat door een geschikte keuze van de volgende constanten in de vergelijking van het momentenevenwicht, namelijk de veerconstante k, de lengtes l2 en l3, het mogelijk wordt om een gewenste zwaartekrachtscompensatie te bekomen.

Tot slot wordt in Figuur 14 een uitvoeringsvorm van de hierboven vermelde koppeling 400 in meer detail weergegeven. Volgens deze uitvoeringsvorm bevat de koppeling 400 een frame 410. In dit frame 410 is een draaias 420 draaibaar aangebracht langs de draaias G. Zoals zichtbaar is de draaias 420 aan een naar de actuator 500 gericht einde draaibaar gelagerd in het frame 410 door middel van een geschikt lager 422. Zoals verder zichtbaar wordt het naar de actuator 500 gerichte einde via een flexibele koppeling 430 verbonden met de aandrijfas 510 van de actuator 500 die eveneens is aangebracht aan het frame 410. Het is duidelijk dat op deze wijze de actuator 500 de daaraan gekoppelde draaias 420 kan worden aangestuurd om een gewenste rotatie kan laten uitvoeren omheen de draaias G. Aan de van de actuator 500 en het toenaderingsmechanisme 121 weggerichte zijde van de koppeling 400 wordt de draaias 420 eveneens draaibaar gelagerd met een geschikt lager 424 in een bevestigingsschijf 440 voor de behuizing 123 van het plukelement 122. Zoals zichtbaar, is deze bevestingsschijf 440 op zijn beurt concentrisch om heen de draaias G gelagerd in het frame 410 door middel van een geschikt lager 442. Het van het toenaderingsmechanisme 121 weggerichte einde van de draaias 420 is werkzaam verbonden met het aandrijfmechanisme 200 voor het plukelement 122. Volgens het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld, is aan dit einde van de draaias 420 de tweede riemschijf 206 bevestigd die samen met de riemoverbrenging 204 en de eerste riemschijf 202 het aandrijfmechanisme 200 vormt voor het plukelement 122, zoals hierboven beschreven, in het bijzonder met betrekking tot Figuren 6a-c. Verder bevat de koppeling 400 een eerste selectief koppelmechanisme 450 dat werkzaam is om selectief de aandrijfas 420 te koppelen aan of ontkoppelen van de bevestigingsschijf 440. Volgens de weergegeven uitvoeringsvorm bevat dit eerste koppelmechanisme 450 bijvoorbeeld een magneetkoppeling waarvan een eerste einde aangebracht is aan de draaias 420 en een tweede deel aangebracht is aan de bevestigingsschijf 440. Bij het bekrachtigen van het eerste koppelmechanisme 450 wordt dan de bevestigingsschijf 440, en dus ook de daaraan bevestigde behuizing 123 van het plukelement 122, gekoppeld aan de draaias 420. Als het eerste koppelmechanisme 450 niet wordt bekrachtigd, dan wordt de bevestigingsschijf 440, en de daaraan bevestigde behuizing losgekoppeld van de draaias 420. Zoals verder schematisch weergegeven bevat de uitvoeringsvorm van Figuur 14 verder ook een tweede koppelmechanisme 460 dat werkzaam is om selectief de bevestigingsschijf 440 te koppelen aan het frame 410 van de koppeling 400. Volgens het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld kan dit tweede koppelmechanisme 460 uitgevoerd worden als een aan het frame 410 bevestigde lineaire actuator 462 waaraan aan de beweegbare zijde een remelement 464 is aangebracht dat selectief tegen de bevestigingsschijf 440 kan worden gedrukt. Wanneer de lineaire actuator 462 het remelement 464 tegen de bevestigingsschijf 440 drukt, dan is de bevestigingsschijf gekoppeld aan het frame 410 van de koppeling 400. Wanneer de lineaire actuator 462 het remelement 464 niet tegen de bevestigingsschijf 440 drukt, dan is de bevestigingsschijf 440 ontkoppeld van het frame 410 van de koppeling 400.

Zoals hierboven beschreven wordt volgens de uitvoeringsvorm getoond in Figuur 14 de eerste werktoestand van de koppeling 400 gerealiseerd wanneer het eerste koppelingsmechanisme 450 zich in de gekoppelde toestand bevindt en wanneer het tweede koppelingsmechanisme 460 zich in de ontkoppelde toestand bevindt. In deze eerste werktoestand, zijn zowel de tweede riemschijf 206 van de aandrijving 200, als de bevestigingsschijf 440 voor de behuizing 123 aan de aandrijfas 420 en dus ook aan de actuator 500 gekoppeld om samen te roteren rondom de rotatieas G. Aangezien zowel de behuizing 123 als deze tweede riemschijf 206 geen relatieve beweging ten opzichte van elkaar uitvoeren, zal de behuizing 123 roteren zonder dat het koppelmechanisme 122 een hoekverdraaiing uitvoert ten opzichte van deze behuizing 123. In de tweede werktoestand wordt volgens deze uitvoeringsvorm het eerste koppelmechanisme 450 ontkoppeld en het tweede koppelmechanisme 460 gekoppeld. Op deze wijze wordt in de tweede werkingstoestand de bevestigingsschijf 440 en de daaraan bevestigde behuizing losgekoppeld van de aandrijfas 420 en dus ook de actuator 500. De bevestigingsschijf 440 wordt daarbij door middel van de tweede koppeling 460 in een vaste hoekpositie gehouden ten opzichte van de rotatieas G. De tweede riemschijf 206 van het aandrijfsysteem 200 van het koppelmechanisme 122 blijft echter wel vast verbonden met de aandrijfas 420 en dus de actuator 500. Hierdoor zal een rotatie van deze aandrijfas 420 door de actuator 500 resulteren in een relatieve hoekverdraaiing van het beweeglijk gestel 1200 van het plukelement 122 ten opzichte van de behuizing 123 van het plukelement 122, waarbij de aan het plukelement 122 grijpermechanisme 130, zoals hierboven beschreven, kan worden aangedreven door het plukelement 122 om een rotatie omheen het afbreekpunt 300 uit te voeren. Tot slot bevat het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld bij voorkeur eveneens een geschikte slipring 460 die toelaat om elektrische kabels, bijvoorbeeld voor de aansturing en voeding van in de behuizing 123 van het plukelement 122 aangebrachte actuatoren, die toegevoerd worden naar het frame 410 van de koppeling 400, via deze slipring 460 en vervolgens via de in het frame 410 draaibaar gelagerde bevestigingsschijf 440 naar de behuizing 123 toe te voeren. Het is duidelijk dat hierbij een eerste deel van de slipring 470 wordt aangebracht aan het frame 410, en dat een tweede deel van de slipring 470, dat roteerbaar is ten opzichte van dit eerste deel, wordt aangebracht aan de bevestigingsschijf 440. Het is verder duidelijk dat dit eerste deel geschikt is om kabels te ontvangen die worden toegevoerd naar het frame 410, en dat het tweede deel geschikt is om kabels door te voeren via de bevestigingsschijf 440 naar de behuizing 123 van het plukelement 122.

Hoewel de uitvinding hierboven werd beschreven onder verwijzing naar specifieke uitvoeringsvormen, is dit gedaan om de uitvinding te verduidelijken en niet om deze te beperken. De vakman zal begrijpen dat diverse wijzigingen ten aanzien van de beschreven uitvoeringen mogelijk zijn zonder buiten het bereik van de uitvinding te treden, waarvan de omvang wordt bepaald door de aangehechte conclusies.

Claims (18)

1. Conclusies

   1. Inrichting (100) voor het plukken van fruit, voorzien van: - een optisch detectiemiddel (110), ingericht om een te plukken stuk fruit dat aan een plant hangt te detecteren en ruimtelijk te lokaliseren; - een robotarm (120), uitgerust met een grijpmechanisme (130) voorzien van ten minste twee vingers (131, 132, 133); en - een verwerkingseenheid (140), operationeel verbonden met het optische detectiemiddel (110), de robotarm (120) en het grijpmechanisme (130); waarbij de verwerkingseenheid (140) zodanig is geconfigureerd dat deze de robotarm (120) aanstuurt om na lokalisatie van een te plukken stuk fruit door het optische detectiemiddel (110), het grijpmechanisme (130) van onderuit in een opwaartse beweging of vanuit een bepaalde voorkeursoriëntatie ten minste gedeeltelijk rondom het te plukken stuk fruit te laten bewegen; en waarbij de verwerkingseenheid (140) zodanig is geconfigureerd dat deze het grijpmechanisme (130), wanneer het rondom het te plukken stuk fruit is gebracht, aanstuurt om: - het te plukken stuk fruit tussen de ten minste twee vingers (131, 132) vast te grijpen; en - het te plukken stuk fruit zodanig te roteren om een in hoofdzaak horizontale as of om een as die in een vlak gelegen is dat loodrecht staat op de richting van het steeltje van het stuk fruit, dat het van de plant loskomt.
2. 2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij de verwerkingseenheid (140) zodanig is geconfigureerd om het te plukken stuk fruit te roteren om genoemde as onder een hoek van ten minste 70°, bij voorkeur onder een hoek van ten minste 80°, en ten hoogste 110°, bij voorkeur ten hoogste 100°.
3. 3. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het grijpmechanisme (130) zodanig is ingericht dat het te plukken stuk fruit wordt geroteerd rondom een vooraf bepaald gewenst afbreekpunt van het steeltje van het stuk fruit.
4. 4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij het grijpmechanisme (130) zodanig is ingericht dat het afbreken van het te plukken stuk fruit in genoemd afbreekpunt wordt aangestuurd.
5. 5. Inrichting volgens conclusie 3 of conclusie 4, waarbij, bij het roteren van het te plukken stuk fruit om genoemde as, de ruimtelijke positie van genoemd afbreekpunt niet verandert.
6. 6. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de robotarm (120) een plukelement (122) omvat, waarbij genoemd plukelement (122) een beweeglijk gestel omvat, bestaande uit een basisstaaf (124) en een actiestaaf (125), waarbij de actiestaaf (125) in hoofdzaak parallel met de basisstaaf (124) scharnierend verbonden is via een stel onderling evenwijdige dwarsstaven (126, 127).
7. 7. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het plukelement (122) voorzien is van een coördinatiemiddel dat de rotatie van het grijpmechanisme (130) coördineert met de rotatie van de dwarsstaven (126,127).
8. 8. Inrichting volgens conclusie 7, waarbij genoemd coördinatiemiddel een torsieveer en een trekkabeltje (129) omvat.
9. 9. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de verwerkingseenheid (140) zodanig is geconfigureerd dat deze de robotarm (120) en het grijpmechanisme (130) aanstuurt om: - het stuk fruit na het plukken te roteren om een in hoofdzaak horizontale as; en - het stuk fruit in een aldus verkregen oriëntatie te deponeren in een recipiënt.
10. 10. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de ten minste twee vingers (131, 132) aan de naar het te plukken fruit gerichte zijde zijn voorzien van een langwerpig, elastisch vervormbaar oppervlak, welk oppervlak is geconfigureerd om bij contact met het te plukken stuk fruit een concave vorm aan te nemen die, in een verticaal vlak beschouwd, ten minste gedeeltelijk de contour van het te plukken stuk fruit volgt.
11. 11. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, voorts voorzien van een voortbewegingsmechanisme, ingericht om de inrichting in hoofdzaak horizontaal langs een rechte lijn voort te bewegen.
12. 12. Inrichting volgens één of meer van de voorgaande conclusies 3 tot 11, waarbij: - de robotarm een plukelement (122) bevat waaraan het grijpermechanisme (130) is aangebracht en waarbij het plukelement (122) geconfigureerd is om het grijpermechanisme te roteren omheen het genoemd afbreekpunt (300) tijdens een plukoperatie na het vastklemmen van de te plukken vrucht; - het plukelement (122) bevattende een stangenmechanisme (1200) met één vrijheidsgraad en een op zich op afstand bevindend bewegingscentrum (1210), waarbij: - het zich op een afstand bevindend bewegingscentrum (1210) samenvalt met het genoemd afbreekpunt (300); - aan de zijde van het stangenmechanisme (1200) gericht naar het zich op afstand bevindend bewegingscentrum (1210) het grijpermechanisme (130) is aangebracht; en - aan de tegenoverliggende zijde het stangenmechanisme (1200) aangebracht is aan een behuizing (123) van het plukelement (122), en het stangenmechanisme (1200) werkzaam verbonden is met een aandrijfmechanisme (200) geconfigureerd om via het stangenmechanisme (1200) het daaraan aangebracht grijpermechanisme (130) te roteren omheen het genoemd afbreekpunt (300).
13. 13. Inrichting volgens conclusie 12, waarbij genoemd stangenmechanisme 1200 een serieel parallellogram gebaseerd stangenmechanisme (1200) bevat.
14. 14. Inrichting volgens conclusie 11, 12 of 13, waarbij genoemd stangenmechanisme 1200 bevat: - een eerste parallellogram met twee, aan respectievelijke draaipunten (126A, 127A) aan de behuizing (123) van het plukelement (122) aangebrachte, dwarsstaven (126, 127) werkzaam verbonden met het aandrijfmechanisme (200); - een aan het eerste parallellogram draaibaar verbonden tweede parallellogram met twee parallelle actiestaven (1251, 1252), parallel aan de lijn doorheen deze genoemde respectievelijke draaipunten (126A, 127A) - een derde dwarsstaaf (1290) parallel aan de dwarsstaven van het eerste parallelogram en zo draaibaar verbonden aan de parallelle actiestaven (1251, 1252) aan de tegenoverliggende zijde van het eerste parallellogram dat de derde dwarsstaaf (1290) roteert omheen het op een zich op een afstand bevinded bewegingscentrum (1210), en waarbij het grijpermechanisme (130) aangebracht is aan deze derde dwarsstaaf (1290).
15. 15. Een inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de robotarm 120: - een koppeling (400) bevat waaraan het grijpermechanisme (130) via een frame (123) van een plukelement (122) draaibaar is bevestigd omheen een rotatieas (G); en - een aan deze koppeling (400) bevestigde actuator (500) bevat, deze koppeling (400) geconfigureerd zijnde om de actuator (500) selectief werkzaam te verbinden met het frame (123) van het koppelmechanisme (122) of met een aandrijfsysteem (200) van een beweeglijk gestel (1200) van het plukelement (122).
16. 16. Een inrichting volgens conclusie 16, waarbij de koppeling (400) geconfigureerd is om - in een eerste werkingstoestand: - de actuator (500) werkzaam te verbinden met het frame (123) voor het uitvoeren van een rotatie omheen de rotatieas (G); - in een tweede werkingstoestand: - de behuizing (123) los te koppelen van de actuator (500); - de behuizing (123) in zijn bestaande hoekpositie te houden ten opzichte van de draaias (G); en - de actuator 500 werkzaam te verbinden met het aandrijfmechanisme (200) van het bewegingsgestel (1200) van het plukelement (122) om een relatieve beweging ten opzichte van de behuizing (123) van het plukelement (122) uit te voeren.
17. 17. Een inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de robotarm (120) een toenaderingsmechanisme (121) bevat, het toenaderingselement (121) geconfigureerd zijnde om het grijpmechanisme (130) aan een beweegbaar einde van het toenaderingselement (121) heen en weer te bewegen, waarbij het toenaderingselement (121) een veermechanisme (800) bevat dat zo inwerkt op een op het toenaderingselement (121) aangebracht omleidingspunt (820) dat het resulterend koppel op een gelijkaardige manier evolueert als het tegenovergestelde koppel gegenereerd door het gewicht van de aan het beweegbaar einde van toenaderingselement (121) bevestigde elementen.
18. 18. Gebruik van de inrichting volgens een van de voorgaande conclusies voor het plukken van één of meer van onderstaande vruchten: - aardbeien; - tomaten; - de soort Capsicum annuum; - de soort Cucumis sativus; - het geslacht Rubus; - het geslacht Vaccinium; - het geslacht Ribes.