DE3322683A1 - Vorrichtung zum ernten von fruechten - Google Patents
Vorrichtung zum ernten von fruechtenInfo
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Description
Vorrichtung zum Ernten von Früchten
Die Erfindung betrifft eine Fruchterntevorrichtung zum Pflücken von Orangen, Äpfeln und anderen Früchten.
Das Pflücken von Früchten und Obst bestand bis jetzt in einem manuellen Vorgang, dessen Mechanisierung bis auf den heutigen
Tag nicht durchgeführt wurde. Es ist jedoch äußerst wünschenswert,
den Fruchtpflückvorgang zu mechanisieren, da dieser nicht nur viele Hände erfordert, sondern auch eine härtere
Arbeit darstellt, als man glaubt.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, die Arbeitskräfte von dem
mühsamen Fruchtpflückvorgang zu befreien und eine im wesentlichen
automatische Vorrichtung zu schaffen, um die manuelle Arbeitabzulösen.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon
sind in weiteren Ansprüchen enthalten.
Bei der Erfindung handelt es sich somit um eine Erntevorrichtung
für Früchte bzw. Obst, die eine Fruchterfassungseinrichtung zum Suchen und Erfassen der Lagen der Früchte, eine Antriebseinrichtung
zum Bewegen eines Fruchtpflückabschnitts und
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebseinrichtung entsprechend
den durch den Fruchtlagedetektor erfaßten Lagen der Früchte, um den FruchtpfLückabschnitt zu Stellen bzw. Lagen zu
bewegen, die zum Pflücken der Früchte geeignet sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem obigen charakteristisehen
Aufbau ist in der Lage, eine konkrete Frucht automatisch zu pflücken, wodurch die Arbeitskräfte fast vollständig von
der bisher ausgeübten,schwierigen Arbeit befreit werden können.
-•Ο'"—
Da diese Vorrichtung eine Frucht nach der anderen pfLückt, ist
diese hinsichtLich ihres Pf Lückeinsatzbereiches nicht auf eine
Fruchtart festgeLegt, sondern kann diese bei einer breiten
VieLfaLt von zu erntenden Früchten Anwendung finden.
Die Erfindung wird im foLgenden anhand der Zeichnung näher er
läutert. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 jeweiLs eine Erntevorrichtung für Früchte in
perspektivischer Ansicht;
Fig. 3 einen PfLückabschnitt im senkrechten Schnitt
und
Fig. 4 in Schnittansicht gemäß der Linie IV-IV der
Fig. 3;
Fig. 5(A) und (B) FLußdiagramme zur DarsteLLung einer SteuerfoLge
für die Ge Lenkaus Legergruppe;
Fig. 6(A) ein Prinzip eines BeispieLs eines FruchtLage-
detektors;
Fig. 6(B) ein FLußdiagramm einer SteuerfoLge für den
FruchtLagedetektor gemäß Fig. 6(A);
Fig. 7(A) und (B) eine Ansicht bzw. ein FLußdiagramm, die
den Fig. 6(A) bzw. (B) entsprechen und ein
anderes BeispieL eines FruchtLagedetektors
betreffen;
Fig. 8(A) und (B) eine Ansicht bzw. ein FLußdiagramm, die
den Fig. 6(A) und (B) entsprechen und ein w e i teres
BeispieL eines FruchtLagedetektors be
treffen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils eine äußere Ansicht einer erfindungsgemäßen
Fruchterntevorrichtung. Die Vorrichtung gemäß
Fig. 1 ist ein BeispieL, das mit einem Fahrersitz versehen ist,
wohingegen die Vorrichtung gemäß Fig. 2 ein BeispieL mit einer
Fernsteuerung darstelLt, wobei diese Vorrichtung - wie gezeigt ■
in Erwiderung auf BefehLe von einem getrennt vom Hauptrahmen angeordneten Monitor 8 betätigt werden kann.
Die Fruchterntevorrichtung mit Führersitz gemäß Fig. 1 kann
die Frucht von der Unterseite eines Baumes pfLücken und ist
deshaLb zum PfLücken von Äpfeln und dgl., die von reLativ
hochgewachsenen Bäumen getragen werden, geeignet. Andererseits
weist die Fruchterntevorrichtung mit Fernsteuerung gemäß
Fig. 2 einen bogenförmigen Rahmen 1 auf, um sich während
des AbpfLückens der Früchte über einen Baum spreizen zu können.
Diese Letztgenannte Vorrichtung kann dort Verwendung finden,
wo kLeine Bäume, wie z. B. Orangenbäume mit geringem Abstand voneinander nahe beieinander stehen.
Um sich zu einer gewünschten SteLLe bewegen zu können, weist jede dieser FruchtpfLückvorrichtungen einen mit einem Fahi—
werk 2 versehenen Hauptrahmen 1, einen auf dem Hauptrahmen 1 befestigten FruchtLagedetektors3zum Erfassen der Lage einer
Frucht sowie eine PfLückeinrichtung 4 auf.
Die PfLückeinrichtung 4 jeder Vorrichtung weist eine GeLe nkausLegergruppe
5 mit einem hohen Freiheitsgrad auf. An einem
äußeren Ende der GeLenkausLegergruppe 5 ist ein PfLücksegment
6 befestigt. Mit HiLfe der GeLenkausLegergruppe 5 kann das
PfLücksegment zu einer geeigneten Stellung -zum AbpfLücken
der Frucht bewegt werden. Die als Antriebseinrichtung wirkende
GeLenkausLegergruppe 5 kann einen hydraulisch betätigten
Gelenkmechanismus aufweisen, wie in Fig. 1 gezeigt, einen
elektrisch betätigten Mechanismus bestehend aus hochstabilen
Elementen, wie in Fig. 2 dargestellt, oder irgendeinen anderen
KS ^ £-
flexiblen Mechanismus, der" Vine VielzäTil vo'n G"e lenken einschLießt
um einen hohen Freiheitsgrad aufzuweisen.
Die mit Hilfe des an dem äußeren Ende der GeLenkausLegergruppe
5 befestigten Pflückabschnitts 6 abgepflückte Frucht kann durch
Bewegung der Ge Lenkaus Legergruppe 5 zu einem SammeLabschni11
befördert werden, der an einer bestimmten Stelle vorgesehen ist. Jedoch können im Interesse der Ernteausbeute die Vorrichtungen
gemäß den Fig. 1 und 2 ein dehnbares und fLexibLes Förde rrohr 7 aufweisen, das sich zwischen dem Pflückabschnitt 6
und dem Hauptrahmen 1 erstreckt und zur Beförderung der Frucht zu einem in dem Haupt rahmen 1 vorgesehenen SammeLabschnitt (in
der Zeichnung nicht dargestellt) dient. In Fig. 1 istdas Förderrohr 7 in der Ge Lenkaus legergruppe 5 befestigt, um zu verhindern,
daß das Förder rohr 7 bei der Bewegung der Gelenkaus legergruppe
5 mit dieser kollidiert. Auf diese Weise kann die Auswahl
der BefestigungssteI Le der GeLenkausLegergruppe 5 in einem
weiten Bereich getroffen werden.
Weiterhin weist das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Bezugszeichen 3 auf ein Beispiel eines Frucht Lagedetektors hin, der
eine Fernsehkamera 9 aufweist. Der Aufbau und die Wirkungsweise
dieses Fruchtlagedetektors wird später im Detail beschrieben.
Damit die Vorrichtung auf geneigtem Boden arbeiten kann, kann das Fahrwerk relativ zum Hauptrahmen 1 bewegt werden oder eine
Hilfseinrichtung, wie z. Bsp. ein Aus Leger,wird vorgesehen.
wie aus Fig. 3 zu ersehen, hat der Pflückabschnitt 6 eine
zylindrische Auffangvorrichtung 10 und eine um die obere
Öffnung der Auffangvorrichtung 10 herum befestigte, nach oben
divergierende Führung 11, um das Einführen der Früchte in die
Auffangvorrichtung 10 zu erleichtern. Weiterhin wird Luft über
die obere öffnung eingesaugt.
Die Führung 11 wirkt ebenso als Berührungssensor, um ein in
der Richtung, in der ein Kontakt mit einem Gegenstand besteht,
entsprechendes Signal zu erfassen und zu übertragen. Diese Wirkungsweise wird im einzelnen später beschrieben. Dieses
SignaL bietet eine GrundLage für die Steuerung der GeLenkaus-Legergruppe,
um den an dem Ende der Ge Lenkaus Legergruppe 5 befestigten
PfLückabschnitt 6 zu einer SteLLe zu führen, an der
eine Frucht in die Auffangvorrichtung 10 eingeführt werden soLL,
Weiterhin weist der PfLückabschnitt 6 eine sich um die Führung
11 herum nach oben erstreckende Luftaustrittsöffnung 19 auf,
um nahe der Frucht Liegendes Laub wegzubLasen, während sich
der PfLückabschnitt der Frucht nähert.
Um - wie oben erwähnt - gLeichfaLLs aLs Berührungssensor 11c zu wirken, weist die Führung mehrere KontaktgLieder 11a auf,
von denen jedes geringfügig nach unten schwingen kann. Jedes KontaktgLied 11a ist mit einem SchaLter 11b versehen, der die
auf eine Berührung mit einer Frucht hin auftretende Schwingung erfaßt. Der Berührungssensor 11c ist nicht auf den beschriebenen
Aufbau beschränkt, sondern kann z.B. einen auf der Innenwand der Führung 11 befestigten, widerstandsfähigen Sensor
aufweisen.
An einem oberen TeiL der Auffangvorrichtung 10 ist ein KeLch-
bzw . StieLabschneider 12 mit nachfoLgend beschriebenem Aufbau
vorgesehen, um den StieL einer in die Auffangvorrichtung 10
eingeführten Frucht abschneiden zu können.
Wie aus Fig. 4 ersichtLich,' weist der StieLabschneider 12
mehrere Messer 14 auf, die im Inneren eines Außenzahnkranzes 13 angeordnet sind, wobei jedes Messer 14 mit einem ZahnradteiL
versehen ist, der in Kämmeingriff mit dem Außenzahnkranz 13 steht und um eine Achse X drehbar ist. Der Außenzahnkranz
13 ist konzentrisch zu der oberen Öffnung der Auffangvorrichtung 10 angeordnet. Zur Drehung des Außenzahnkranzes 13 ist
an der Auffangvorrichtung 10 ein D ruck Luftmotor 15 befestigt.
Wird der Außenzahnkranz 13 mit HiLfe des DruckLuftmotors 15
in der durch einen PfeiL dargesteLLten Richtung gedreht, so schwingen die Messer 14 um ihre entsprechenden, an der Auf-
fangvorrichtung 10 befestigten Achsen X in die durch Pfeile
dargestellten Richtungen, wobei die Schnittpunkte der Messer
zusammenlaufen, um den Stiel abzuschneiden. Somit wird der
Stiel erst abgeschnitten, nachdem er zur Mitte der oberen ö'ffnung
der Auffangvorrichtung gebracht wurde. Auf diese Weise
wirkt keine übermäßige Kraft auf die Frucht ein, was ansonsten die Frucht beschädigen könnte. Dieser Stielabschneider 12
trennt zwangsläufig den Stiel, ohne daß dabei ein Entkommen möglich ist.
Die Einstellung der für den Stielabschneider12 zum Abschneiden
des Stiels erforderlichen Lage wird mit Hilfe eines nachfolgend
beschriebenen Steuerverfahrens durchgeführt, das Signale verwendet,
die durch mehrere, unmittelbar unterhalb der Messer des Stielabschneiders 12 angeordnete Fotosensoren 16 ausgegeben
werden.
Jeder Fotosensor 16 weist zwei Lichtsender 16a und zwei Lichtempfänger
16b auf und ist derart angeordnet, daß diese Lichtstrahlen über die obere öffnung der Auffangvorrichtung verlaufen,
und zwar von der Mitte der öffnung um etwa eine Stieldicke
nach der Seite versetzt. Demzufolge werden alle Lichtstrahlen unterbrochen, wenn eine Frucht dem Stielabschneider
gegenüberliegt; liegt dagegen der dünne Stiel dem Stielabschneider
gegenüber, so wird wenigstens ein Teil der Lichtstrahlen
nicht unterbrochen. Der Fotosensor 16 überträgt die entsprechenden Signale. Auf der Grundlage dieser Signale wird
der Pflückabschnitt 6 in eine Stellung gebracht, bei der der
Stiel dem Stielabschneider gegenüberliegt.
Ähnliche Fotosensoren 17 sind an einem unteren Teil der Auffangvorrichtung
10 in senkrechter Richtung in gewissen.Abständen angeordnet, wobei die Lichtsender Lichtstrahlen abgeben,
die die Mittelachse der Auffangvorrichtung 10 schneiden.
Wenn die Lage in Übereinstimmung mit den von den vor-
stehenden Fotosensoren 16 abgegebenen Signalen eingestellt ist,
erfaßen diese Sensoren 17 eine Bodenlage der Frucht, um eine Information über die Größe der Frucht zu erhalten. Obwohl die
Sensoren 17 zum Erfassen der Fruchtgröße vorgesehen sind, können diese ebenso verwendet werden, um sicherzustellen, daß die
Frucht definitiv in der Auffangvorrichtung aufgenommen ist.
Die Auffangvorrichtung 10 ist - wie bereits beschrieben - über
ein mit einer Bodenöffnung verbundenes, flexibles und dehnbares Förderrohr 7 mit dem in dem Hauptrahmen vorgesehenen
Sammelabschnitt verbunden. Die gepflückte Frucht mit ihrem
abgeschnittenen Stiel gelangt durch das Förderrohr 7 zum SammeLabschnitt,
und zwar infolge der in die Auffangvorrichtung
10 eingesaugten Luft und durch ihre Schwerkraft.
Die Luft wird mittels einer auf dem Hauptrahmen 1 befestigten Luftpumpe 18 angesaugt,und die daraus austretende Luft wird
über eine Austritts Ieitung 20, die fest mit dem Förderrohr 7
verbunden ist, zu der um die Führung 11 herum verlaufende Luftaustrittsöffnung 19 und zu dem Druckluftmotor 15 zum Betätigen
des Stielabschneiders 12 befördert. Die zu dem Druckluftmotor
15 führende AustrittsLeitung 20 ist mit Magnetventilen 21 und
21' versehen, die von einem Rechner mit Signalen angesteuert werden und den Druckluftmotor 15 bei Bedarf steuern. Da der
Stielabschneider 12 bei diesem Beispiel unter Verwendung der
Austrittsluft betätigt wird, kann anstelle des Druckluftmotors
15 ein pneumatischer Zylinder oder irgendeine andere Kraftquelle
verwendet werden. So kann z.B. ein Elektromotor zum Betätigen des Stielabschneiders 12 benutzt werden.
Weiterhin kann der Fruchtpflückvorgang zuverlässig durchgeführt
werden, indem man zur Ausbildung bzw. Herstellung der Kontaktglieder 11a der Führung 11 im Hinblick auf die zu
pflückenden Früchte ein Material auswählt, das eine angemessene Festigkeit aufweist (wie z.B. Gummi).
OOZZDöJ
Ein TeiL der AustrittsLuft kann auch auf der Innenseite der
oberen öffnung der Auffangvorrichtung 10 herausgebLasen werden,
um die Früchte in die Mitte der öffnung der Auffangvorrichtung
10 zu pLacieren.
Die Armauslegergruppe 5 wird von einem Rechner gesteuert, der
mit Hilfe einer Robotersprache programmierbar ist, indem man
Grundprogramme vorsieht, wie z. B. ein Programm zum Bewegen des äußeren Endes der GeLenkausLegergruppe 5 zu einer gegebenen
Koordinate oder ein Programm zum Bewegen des äußeren Endes der GeLenkausLegergruppe 5 um einen vorgegebenen. Winkelgrad.
Die Robotersprache wie auch das Steuersystem für die GeLenkausLegergruppe
5 können den bereits bekannten Sprachen bzw. Steuersystemen entsprechen oder ähnLich sein.
Der Rechner ist in der Lage, SignaLe von einer Vielzahl von
Sensoren aufzunehmen und die Steuervorgänge entsprechend diesen
Signalen zu variieren. Im einzelnen werden die Signale der aus
Kontaktgliedern 11a und Schaltern 11b bestehenden Berührungssensoren 11c sowie die SignaLe der in der Auffangvorrichtung
10 vorgesehenen Fotosensoren 16 und 17 dem Rechner zugeführt, um eine Basis für den Steuervorgang des Rechners vorzusehen.
Die GeLenkausLegergruppe 5 wird durch diesen Rechner in einer
Reihenfolge gesteuert, wie dies in den Fig.5(A) und (B) dargestellt
ist.
Mit Bezug auf Fig. 5(A) wird in einem Anfangsstadium (i) eine
Lage einer zu pflückenden Frucht aus einem Speicher des Rechners
ausgelesen, und in einem Stadium (ii) wird der Pflückabschnitt
6 zu einer Lage R bewegt, die sich rechts unterhalb und in einem gewissen Abstand von der Lage bzw. Stelle der
Frucht befindet. Die Lagen der Früchte werden festgestellt,
und zwar mit Hilfe von Schritten, die später beschrieben werden,
eine PflückreihenfoLge wird bestimmt,und die Lagen werden
umgeordnet und in dieser ReihenfoLge vorher im Speicher abgespeichert.
Während dieser Pflückstadien werden die Frucht-Lagen,
und zwar eine nach der anderen, entsprechend aus dem
Speicher ausgelesen.
Der Steuerablauf erreicht dann die Stadien (iii)-(vii), bei denen - in Erwiderung zu den Signalen der Be ruh rungs sensoren
11c der Führung 11 - der Pflückabschnitt 6 in Richtung des Berührungssensors
oder der Berührungssensoren 11c, der bzw. die
die Frucht berührt hat bzw. haben,bewegt wird,und somit allmählich
nach oben , um die Auffangvorrichtung 10 zu einer Stelle bzw.
Lage unmittelbar unter der Frucht zu bringen, während deren horizontale Lage eingestellt wird.
Geben die Fotosensoren 12 an deroberen öffnung der Auffangvorrichtung
'10 während der Aufwärtsbewegung ein Signal ab, das b e sagt, daß alle Lichtstrahlen unterbrochen sind, so erfaßt der
Rechner dieses Signal im Stadium (vi) und dessen Steuerablauf bewegt sich zum Stadium (x). Wird andererseits keine Lichtunterbrechung
von den Fotosensoren 16 festgestellt, nachdem sich
diese über eine aus dem Speicher ausgelesene Höhe erhoben haben, so bewegt sich die Steuerung vom Stadium (viii) zu den Stadien
(viii) und (ix), um den Pflückvorgang für diese Frucht anzuhalten und für die nächste zu pflückende Frucht zu beginnen.
Die Steuerung bewegt sich zum Stadium (x), falls die Fotosensoren 16 ein Signal erzeugen, das besagt, daß - wie oben
beschrieben - der Boden der Frucht in die obere öffnung der Auffangvorrichtung 10 während der Stadien (iii) bis (vii) eingetreten
ist. Der nachfolgende Steuervorgang überprüft, ob das, was in die Auffangvorrichtung 10 eingedrungen ist, eine Frucht
ist oder nicht und betätigt den Stielabschneider 12 zum Abpflücken
nur dann, wenn das Vorliegen einer Frucht bestätigt wird.
Das Vorliegen einer Frucht wird dadurch bestätigt, indem man
eine Strecke mißt, um die sich der Pflückabschnitt 6 nach
oben bewegt, und zwar von dem Zeitpunkt ab, von dem das oben erwähnte LichtunterbrechungssignaL durch die an der oberen
öffnung der Auffangvorrichtung 10 vorgesehenen Fotosensoren
16 ausgegeben wird, bis zu dem Zeitpunkt, bei dem das keine Lichtunterbrechung darsteLLende Signal von einer gewissen AnzahL
der Fotosensoren 16 ausgegeben wird. Nur dann, wenn diese
Strecke bzw. Abstand in einem gewissen Bereich Liegt, wird gefolgert,
daß die Frucht im Inneren der Auffangvorrichtung 10
Liegt,.und deren StieL den Fotosensoren 16 gegenüberliegt,
worauf dann der Stielabschneider 12 für den Pflückvorgang b e tätigt
wird.
Somit beginnt die Messung des Aufwärtshubes im Stadium (x).
Im nächsten Stadium (xi) wird ein Einschneiden gestattet, falls
das keine Lichtunterbrechung darsteLLende Signal durch die an
der oberen öffnung der Auffangvorrichtung 10 vorgesehenen Fotosensoren
16 erzeugt wird.
Der Pflückabschnitt 6 wird mit Hilfe der GelenkausLegergruppe
5 gemäß einer im Stadium (xii) dargestellten Folge angehoben.
Falls der Einschnittvorgang während des Aufwärtshubes auftritt, bewegt sich die Steuerung zu der FoLge gemäß Fig. 5 (B), bei
der der StieLabschneider 12 erst dann betätigt wird, wenn überprüft
wurde, ob der Aufwärtshub sich innerhalb eines gewissen Bereichs befindet. Findet andererseits kein Einschnitt statt,
während der Pf Lückabschnitt 6 um eine gewisse Strecke angehoben
wird, so bewegt sich die Steuerung auf eine FoLge zu, die
durch die Stadien (xiii) und (xiv) gekennzeichnet ist, um somit
den Pflückvorgang für diese Frucht abzubrechen und den Pflückabschnitt
6 in die Ausgangsstellung R zurückzuführen, um zum Pflücken der nächsten Frucht bereit zu sein.
Bewegt sich der Steuervorgang zu der FoLge gemäß Fig. 5(B), der
ein Einschneiden folgt, so wird im Stadium (xv) überprüft, ob
sich der PfLückabschnitt 6 um eine entsprechend der Fruchtgröße
festgelegten Strecke nach oben bewegt hat. Ist der Aufwärtshub
im Verhältnis zum vorbestimmten Wert zu gering, so durchläuft
die Steuerung ein Stadium (xxii) und kehrt zum Stadium (iii) gemäß Fig, 5(A) zurück, worauf der Arbeitsvorgang vom Einführen
der Frucht über alle Stadien wieder durchgeführt wird. Die überprüfung des Aufwärtshubes verhindert Funktionsfehler
infolge des Eintritts von Laub oder anderen unerwünschten Dingen in die Auffangvorrichtung 10.
Ein Aufwärtshub um diese vorbestimmte Strecke bestätigt, daß die Frucht sich im Inneren der Auffangvorrichtung 10 befindet,
und der Steuervorgang bewegt sich zu den Stadien (xvi) bis (xxi) gemäß Fig. 5(B). Der Pflückabschnitt 6 wird zum Stillstand
gebracht und der Stielabschneider 12 wird zum Pflücken
der Frucht betätigt, nachdem die Größe der Frucht mit Hilfe der in dem unteren Teil der Auffangvorrichtung 10 vorgesehenen
Fotosensoren 17 erfaßt wurde. Anschließend wird der Pflückabschnitt 6 zur Ausgangslage R zurückbewegt, wo der Pflückvorgang
für diese Frucht beendet und die Vorrichtung für einen weiteren Arbeitsvorgang bereit ist.
Die mittels der in dem unteren Teil der Auffangvorrichtung 10
befindlichen Fotosensoren 17 erfaßte Größe der Frucht ist zwar zum Zwecke der Sortierung vorgesehen, jedoch kann diese Ermittlung
der Fruchtgröße auch herangezogen werden, um Funkti.onsfehler
zu unterbinden. D.h. diese Fotosensoren 17 werden verwendet, um herauszufinden, ob eine Frucht sich in der Auffangvorrichtung
10 befindet oder nicht und nur dann, wenn das Vorliegen einer Frucht erfaßt wird, wird der Stielabschneider 12 durch Betätigung
der Ventile 21 und 21' in Betrieb gesetzt.
Fig. 6(A) stellt ein Prinzip eines Beispiels eines Fruchtlagedetektors
dar, der eine Fernsehkamera 9 und eine Laserquelle 22 aufweist und entsprechend der Befehlsfolge der Fig. 6(B)
betriebenwird.
-A-
Die Fernsehkamera 9 ist mit HiLfe eines Motors (nicht dargestellt)
um eine erste horizontale Achse E1 drehbar, wobei deren optische Achse t_ senkrecht zu der ersten horizontalen Achse E1
steht. Die Laserquelle 2 2, die einen Punktstrahlsender darstellt,
ist ebenfalls mit Hilfe eines Motors (nicht dargestellt) um eine zweite horizontale Achse E2 drehbar, wobei deren optische
Achse r senkrecht zur zweiten horizontalen Achse E2 steht. Sowohl
die Fernsehkamera 9 als auch die Laserquelle 22 sind mit Hilfe eines Motors (nicht dargestellt) ebenso um eine senkrechte
Achse E3 drehbar.
Die beiden horizontalen Achsen E1 und E2 verlaufen parallel zueinander.
Die erste horizontale Achse E1, die optische Achse t der Fernsehkamera 9 und die senkrechte Achse E3 schneiden sich
miteinander in einem Punkt, und die zweite horizontale Achse E2,
die optische Achse £ der Laserquelle 22 und die senkrechte Achse
E3 schneiden sich ebenso in einem Punkt. Die beiden horizontalen Achsen E1 und E2 sind um die senkrechte Achse E3 drehbar, während
diese parallel zueinander bleiben, und die zweite horizontale
Achse E2 ist entlang der senkrechten Achse E3 bewegbar,
wobei die Achse E2 parallel zur ersten horizontalen Achse E1 bleibt.
Demzufolge liegen die optischen Achsen t_ und r der Fernsehkamera
9 bzw. der Laserquelle 22 konstant in einer Ebene, die
um die senkrechte Achse E3 drehbar ist. Die optische Achse t und _r sind drehbar und schneiden sich in einem Punkt auf
dieser Ebene, ausgenommen,wenn diese Achsen parallel verlaufen.
Drehwinkel Θ1, Θ2 und 03 von Bezugspunkten auf den entsprechenden
Achsen E1, E2 und E3 werden durch einen ersten, einen zweiten
und einen dritten Drehwinkelcodierer 25, 26 bzw. 27 e r faßt,
wobei diese auf den Achsen befestigt sind.
Weiterhin ist die Fernsehkamera 9, falls gewünscht, um die erste
horizontale Achse E1 mit Hilfe eines Steuerpults (nicht dargestellt)
drehbar. Der Rechner, der diesen Lagedetektor 3 steuert,
empfängt Instruktionen, die die Bewegung der Laserquelle 22,
die Erfassung der Lage, die Beendigung des Arbeitsvorgangs und
den Drehwinkel der zweiten horizontalen Achse E2, der eine Versetzung
der Laserquelle 22 darstellt, betreffen.
Auf diese Instruktionen hin bewegt der Rechner die Laserquelle
22 in einer gewissen Folge, wie dies in dem Flußdiagramm der Fig. 6(B) dargestellt ist. Entsprechend der Befehlsfolge dieses
Ausführungsbeispiels wird die Laserquelle 22 auf jede Instruktion
hin um einen gewissen Betrag bzw. Winkelgrad innerhalb eines vorbestimmten Bereichs um die senkrechte Achse E3 gedreht. Ist die
Drehung um den vorbestimmten Winkelbereich beendet, wird die
Laserquelle intermittierend entlang der senkrechten Achse E3
um eine gewisse Strecke innerhalb eines vorbestimmten Bereiches angehoben, wobei sie an jeder Stoppstelle die Drehung wiederholt.
Somit wird ein Laserstrahl entlang der optischen Achse J^
in gewissen IntervaLI en innerhalb eines gewissen Suchbereichs
ausgesendet, wobei sich der Laserstrahl auf jede Bewegungs-
k'3 Instruktion hin bewegt.
Jedesmal, wenn der Laserstrahl bewegt wird, dreht die Bedienungsperson
die Fernsehkamera 9 um die erste horizontale Achse E1,
wodurch eine von dem Laserstrahl bestrahlte Frucht A an einem Bezugspunkt auf einem Bildschirm erfaßt und deren Koordinate
in den Rechner eingegeben wird. Der Bildschirm entspricht einem optisch an der Stelle S gezeigten Modellbild, und der
Bezugspunkt entspricht der optischen Achse t_ der Fernsehkamera 9. Die Koordinate der Lage der Frucht wird auf Grundlage der
Drehwinkel Θ1, 02 und 63 um die entsprechende Achse E1, E2 und
E3 und eines zwischen der Fernsehkamera 9 und der Laserquelle
22 vorliegenden Abstands ^ berechnet.
Wie aus Fig. 6(B) ersichtlich, wird dem Rechner ein Befehl zur
/fr
Bestimmung der Lage gegeben, der darauf jede der obigen Informationen
einliest, d.h. die Winkel 01, 02, 03 und den Abstand ά_, und die Koordinate der Lage einer Frucht A unter Verwendung
des Prinzips der Dreieckmessung und zyLinderförmiger Koordinaten
berechnet. Aufgrund der sich ergebenden Koordinate urteilt der Rechner darüber, ob die Koordinate innerhalb der Reichweite
der Pflückeinrichtung 4 ist oder nicht. Ist die Koordinate
außerhalb der Reichweite, so gibt der Rechner der Bedienungsperson
hinsichtlich dieses Ergebnisses lediglich einen Hinweis
bzw. eine Anzeige. Ist die Koordinate innerhalb der Reichweite, so wird die Koordinate mit Lagen von Früchten verglichen, die
bis jetzt unter gewissen, nachfolgend beschriebenen Beziehungen
erfaßt wurden, um eine Pflückfolge zu bestimmen, u.nd nach einem Sortiervorgang zum Anordnen der Lagen in dieser Folge werden
die Lagen in dem Speicher abgespeichert. Hinsichtlich der Pflückreihenfolge
wird zuerst den Früchten in unteren Lagen und dann Früchten in näheren Lagen Vorrang gegeben. Demzufolge geht der
Pflückvorgang von einer in einer untersten Lage befindlichen Frucht und von der nächstgelegenen, auf im wesentlichen gleieher
Höhe gelegenen Frucht aus.
Um den Ausgleichs- bzw. Abweichungswinkel 02 der Laserquelle
zu beschreiben, ist der Fruchtsuchbereich in bezug auf 'Änderungen
dieses Winkels variabel. Trifft der Laserstrahl auf
Hindernisse, wie z. B. Blätter auf, so kann dieser Winkel geändert
werden, um dies zu verhindern.
Fig. 7(A) zeigt ein Prinzip eines anderen Ausführungsbeispiels
eines Fruchtlagedetektors, der entsprechend einer in Fig. 7(B)
dargestellten Befehlsfolge betrieben werden kann.
Eine Fernsehkamera 9 kann mit Hilfe eines Motors (nicht dargestellt)
um eine erste horizontale Achse E1 gedreht werden, wobei die optische Achse t_ der Fernsehkamera 9 senkrecht zuder
ersten horizontalen Achse E1 eingestellt ist. Eine Laserquelle 22,
die einen Punktstrahlsender darstellt, kann ebenso um eine
zweite horizontale Achse E 2 gedreht werden, wobei die optische
Achse r_ der Laserquelle 22, entlang der sich ein Laserstrahl bewegt, senkrecht zu der zweiten horizontalen Achse E2 eingestellt
ist. Sowohl die Fernsehkamera 9 als auch die Laserquelle 22 sind mit Hilfe von Motoren (nicht dargestellt) auch um eine
senkrechte Achse E3 drehbar.
Sowohl die erste wie auch die zweite horizontale Achse E1 und E2 stehen senkrecht zu der senkrechten Achse E3 und können
sich unabhängig voneinander um die senkrechte Achse E3 drehen. Die Drehwinkel <P1 und Ψ2 der beiden horizontalen Achsen E1
und E2 um die senkrechte Achse E3 werden von Drehcodierern 27
und 28 relativ zu einem gemeinsamen Bezugspunkt erfaßt. Ein Dreh winkel <f>
3 der Fernsehkamera 9 um die erste horizontale Achse E1 und ein Drehwinkel γ>4 der Laser quelle 22 um die zweite
horizontale Achse E2 werden von Drehcodierern 25 und 26 erfaßt.
Die Drehungen um diese AchsenE1, E2 bzw. E3 werden mit
Hilfe von Motoren (nicht dargestellt) unter Steuerung eines Rechnersbewirkt.
Wie aus Fig. 7(A) ersichtlich, ist die Fernsehkamera 9 bzw.
die Laserquelle 22 derart in Stellung gebracht, daß sich die senkrechte Achse E3, die erste horizontale Achse E1 und die
optische Achse _t_ der Fernsehkamera 9 bzw. die senkrechte Achse
E3, die zweite horizontale Achse E2 und die optische Achse _r der Laserquelle 22 in einem Punkt schneiden.
Die Blickrichtungen dieser Fernsehkamera°werden durch den Rechner
gesteuert. Aufgrund von Signalen, die von einem Steuerpult
(nicht dargestellt) herrühren, dreht der Rechner die Fernsehkamera
9 von einer Blickrichtung zu einer anderen, wie dies
aus dem Flußdiagramm der Fig. 7(B) ersichtlich ist. Das Steuerpult weist einen Eingang auf, in den eine auf einem Bildschirm
(schematisch an der Stelle S dargestellt) eines Fernsehmonitors
(nicht gezeigt) dargesteLLte Koordinate mit HiLfe eines Sichtstiftes
für die Fernsehkamera 9 eingegeben werden kann. Diese
Koordinate wird dem Rechner eingegeben, der die Komponente Φ 5
und die Komponente ^6 einer WinkeLabweichung bzw. Ablenkung von
der optischen Achse t_ der Fernsehkamera 9 bzw. von einer Linie
y_f die dem Punkt auf dem BiLdschirm S entspricht, sowie einen
WinkeL zur Kompensation dieser Abweichung berechnet. Im einzeL-nen
verLäuft eine HiLfsLinie z_ auf einer Ebene, die durch die
optische Achse t der Fernsehkamera 9 und der ersten horizontaLen
Achse E1 gebiLdet ist und eine von dieser Ebene und einer senkrecht
zu der Achse E3 verLaufende Ebene gebiLdete SchnittLinie \s_ verLäuft paraLLeL zu der ersten horizontaLen Achse E1 . Demzufolge
ergibt sich der Kompensat i onswi nke L 1P 8 zu:
^8 = arctan (tan f 5/si η f 3)
und der zwischen der Linie y^ und der vertikalen Achse E3 gebildete
Winkelt? ergibt sich aus der Gleichung:
«f7 = aresin (sin<f>3 see γ 8/sec f 5) .
Mit HiLfe des oben abgeleiteten Winkels f8 dreht der Rechner
die LaserquelLe 22 um die senkrechte Achse E3, um die optische
Achse £ der LaserquelLe 22 in eine Ebene zu bringen, die von
der Linie y_ und der senkrechten Achse E3 gebiLdet wird, und um
die zweite horizontale Achse E2 zu einer vorbestimmten Stelle
bzw. Lage. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die LaserquelLe bezüglich des Bezugspunktes bei einem WinkeL if 2 ( = lf1 - 'f 8) um
die senkrechte Achse E3.
Der Rechner nimmt dann die Helligkeit und den Farbton eines bestimmten
Punktes auf dem Bildschirm S in den Speicher auf, wobei
die Helligkeit und der Farbton durch ein Bildsignal übertragen
werden.
Anschließend bewegt sich der Arbeitsab Lauf dem Stadium (iv) zu,
indem die Laserquelle 22 allmählich um die horizontale Achse E2
gedreht wird, während das Bildsignal des auf dem Bildschirm S bestimmten Punktes überprüft wird. Im einzelnen werden somit die
Änderungen des Bildpunktes jedesmal überprüft, wenn die Laserquelle
um einen geringen Winkel gedreht wurde, und der Drehcodierer 26 erfaßt den Drehwinkel Φ 4 der Linie y um die zweite
horizontale Achse E2, wenn gewisse 'Änderungen im Bildsignal erfaßt
werden. Anschließend wird eine Koordinate auf Grundlage
des Dreieckmessungsprinzips und zylindrischer Koordinaten berechnet, und zwar unter Verwendung des Winkels Ψ7 der Linie y^ relativ zu der senkrechten Achse E3, des Winkels *f2 um die
senkrechte Achse E3 und des Winkels <p 4 um die zweite horizontale Achse E2.
des Dreieckmessungsprinzips und zylindrischer Koordinaten berechnet, und zwar unter Verwendung des Winkels Ψ7 der Linie y^ relativ zu der senkrechten Achse E3, des Winkels *f2 um die
senkrechte Achse E3 und des Winkels <p 4 um die zweite horizontale Achse E2.
Mit Hilfe eines Lichtstiftes bestimmt die Bedienungsperson zuerst
eine Frucht A, die auf dem Bildschirm des Fernsehmonitors erscheint,
und zwar jedesmal, wenn die Fernsehkamera 9 ihre Blickrichtung ändert, worauf sich die Laserquelle 22, wie oben beschrieben,
bewegt und ein Laserstrahl die Frucht A anstrahlt.
Zu diesem Zeitpunkt treten Änderungen in dem BiLdsignaI des
auf dem Fernsehmonitorbildschirms bestimmten Punktes auf, und
die Koordinate der Frucht wird in den Rechner eingegeben. Anschließend
prüft der Rechner aufgrund der sich ergebenden Koordinate, ob diese innerhalb der Reichweite der PfLückeinrichtung
liegt oder nicht. Befindet sich die Koordinate außerhalb der
Reichweite, so gibt der Rechner bezüglich dieses Effekts der
Bedienungsperson lediglich einen Hinweis bzw. eine Anzeige.
Befindet sich die Koordinate innerhalb der Reichweite, so wird die.Koordinate in den Speicher eingegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird diese Koordinate mit Fruchlagen verglichen, die bis jetzt unter gewissen, nachfolgend beschriebenen Beziehungen erfaßt
wurden, um eine Pf lückfο Ige zu bestimmen, und nach einem Sortiervorgang zum Anordnen der Lagen in dieser Reihenfolge werden diese Lagen im Speicher abgespeichert. Hinsichtlich der
Reichweite, so gibt der Rechner bezüglich dieses Effekts der
Bedienungsperson lediglich einen Hinweis bzw. eine Anzeige.
Befindet sich die Koordinate innerhalb der Reichweite, so wird die.Koordinate in den Speicher eingegeben. Zu diesem Zeitpunkt wird diese Koordinate mit Fruchlagen verglichen, die bis jetzt unter gewissen, nachfolgend beschriebenen Beziehungen erfaßt
wurden, um eine Pf lückfο Ige zu bestimmen, und nach einem Sortiervorgang zum Anordnen der Lagen in dieser Reihenfolge werden diese Lagen im Speicher abgespeichert. Hinsichtlich der
Pflückreihenfolge wird zuerst den Früchten in unteren Lagen
und anschließend Früchten in näher gelegenen Lagen Vorrang gegeben. Demzufolge geht der Pflückvorgang von einer in einer
untersten Lage befindlichen Frucht und von der nächstgelegenen auf im wesentlichen gleicher Höhe gelegenen Frucht aus.
Fig. 8(A) zeigt ein Prinzip eines weiteren Ausführungsbeispiels eines FruchtIagedetektors, der entsprechend einer in Fig. 8(B)
dargestellten Befehlsfolge betrieben werden kann. Eine Fernsehkamera 9 und ein Infrarot-Entfernungsmesser 23 sind an einem
optischen Punkt angeordnet. Wird auf einen mit Hilfe der Fernsehkamera
9 auf einem Bildschirm abgebildeten Punkt hingedeutet,
so dreht sich der Infrarot-Entfernungsmesser 23 automatisch, um
eine Blickrichtung einzunehmen, die dem bestimmten bzw. festgesetzten
Punkt entspricht und mißt die Entfernung zu einem in dieser Richtung liegenden Gegenstand.
Die Fernsehkamera 9 und ein über dieser angeordneter Reflektor
24 bzw. Prisma sind um eine erste horizontale Achse E1 drehbar.
Die Fernsehkamera 9 weist eine optische Achse t^ auf, die durch
den Reflektor 24 in eine Richtung _t_ abgelenkt wird, die senkrecht
zur ersten horizontalen Achse E1 verläuft.
Die erste horizontale Achse E1 steht senkrecht zu einer vertikalen
Achse E3 und ist um diese drehbar angeordnet. Die Fernsehkamera
9 und der Reflektor 24 sind zusammen mit der ersten horizontalen Achse E1 um die vertikale Achse E3 drehbar. Andererseits
weist der Infrarot-Entfernungsmesser 23, der an einem
Schnittpunkt der ersten horizontalen Achse E1 mit der vertikalen Achse E3 angeordnet ist, eine optische Achse £ auf, die eine
zweite horizontale Achse E2 im rechten Winkel schneidet. Der
Entfernungsmesser 23 kann um die zweite horizontale Achse E2
gedreht werden. Die zweite horizontale Achse E2 schneidet die vertikale Achse E3 in rechten Winkeln und kann um diese vertikale
Achse E3 gedreht werden. Demzufolge ist der Infrarot-Ent-
fernungsmesser 23 zusammen mit der zweiten horizontalen Achse
E2 um die vertikale Achse E3 drehbar.
Ein erster Drehcodierer 27 erfaßt einen Drehwinkel ^1 der
ersten horizontalen Achse E1 um die vertikale Achse E3 relativ zu einer Bezugslinie x_, die an dem Hauptrahmen (nicht dargestellt)
festgelegt ist. Ein zweiter Drehcodierer 25 erfaßt einen Drehwinkel"fl der der optischen Achse der Fernsehkamera entsprechenden
Linie _t_ um die erste horizontale Achse E1 relativ
zu einer senkrecht zur vertikalen Achse E3 liegenden Ebene.
Ein dritter Drehcodierer 28, der mit der ersten horizontalen
Achse E1 verbunden ist, erfaßt einen Drehwinkel Ψ 3 der zweiten
horizontalen Achse E2 um die vertikale Achse E3 relativ zu der ersten horizontalen Achse E1. Ein vierter Drehcodierer
erfaßt einen D rehwi nke I *f 4 der optischen Achse £ des Infrarot-Entfernungsmessers
23 um die zweite horizontale Achse E2. Die Drehungen der Fernsehkamera 9 und des Infrarot-Entfernungsmessers
23 um die Achsen E1, E2 und E3 werden mit Hilfe von Impulsmotoren (nicht dargestellt) vorgenommen, die entsprechend
den ImpuLsausgangsgrößen eines Rechners betätigt werden.
Demzufolge werden die Blickrichtungen der Fernsehkamera 9
durch den Rechner gesteuert. Wie aus dem Flußdiagramm der Fig. 8(B) ersichtlich, dreht der Rechner die Fernsehkamera 9 von
einer Blickrichtung in eine andere, und zwar jedesmal, wenn der Rechner von einem Steuerpult (nicht dargestellt) einen Befehl
zum Drehen der Fernsehkamera 9 erhält.J Das Steuerpult weist einen Fernsehmonitor auf, der das von der Fernsehkamera
9 übertragene Bild wiedergibt. Bestimmt man mit Hilfe eines Lichtstiftes einen Punkt auf dem Bildschirm des Fernsehmonitors,
so wird die Koordinate dieses Punktes in den Rechner eingegeben. Der Rechner dreht den Infrarot-Entfernungsmesser
23,um dessen optische Achse r in eine Richtung auszurichten,
die dem oben bestimmten Punkt entspricht, und zwar auf der
Grundlage der Drehwinkel ΨΊ und Ψ 2 der optischen Achse der
Fernsehkamera 9 entsprechenden Linie t^ und der Koordinate des
bestimmten Punktes.
Geht man davon aus, daß die optische Achse _t der Kamera 9 in
der in Fig. 8(A) gezeigten Richtung verläuft und Drehwinkel f1
und γ 2 um die vertikale Achse E3 bzw. die erste horizontale Achse E1 aufweist, so ist mit dem Bezugszeichen S in Fig. 8(A)
der Bildschirm zu diesem Zeitpunkt schematisch dargestellt.
Dieser Bildschirm S zeigt ein Bild des Reflektors 24, das ein durch gestrichelte Linien dargestelltes Bild S1 ist. Sobald
ein Punkt auf dem Bildschirm S1 bestimmt wird, werden relativ
zur optischen Achse _t_ der Fernsehkamera 9 Winkel Ϋ3 und ^ 4 der
sich in einer der Koordinate des Punktes entsprechenden Richtung erstreckenden Linie _r erfaßt. Entsprechend dem beschriebenen
Aufbau schließt eine Ebene, die die Linien y^ und t_ einschließt,
die erste horizontale Achse E1 ein.
Demzufolge überträgt der Rechner zu jedem der Impulsmotorenein
Impulssignal, um den Infrarot-Entfernungsmesser 23 um die vertikale
Achse E3 und die zweite horizontale Achse E2 zu drehen, wodurch der Infrarot-Entfernungsmesser 23 in eine dem bestimmten
Punkt entsprechende Richtung blickt. Die Drehcodierer 25, 26,
27 und 28 erfassen die aktuellen Drehwinkel f 1, <f2, f3 und f 4
um die entsprechenden Achsen, um Betriebsfehler der Impulsmotoren
korrigieren zu können.
Anschließend berechnet der Rechner die Entfernung, in dem der
Reflektor 24 aus der optischen Achse r_ des Entfernungsmessers
23 entfernt wird.
Der Infrarot-Entfernungsmesser hat einen Aufbau, der im Prinzip
dem bei einer Fotokamera gewöhnlich verwendeten Entfernungsmesser
ähnlich ist. Dieser Entfernungsmesser sendet einen Infrarotstrahl aus und mißt die Zeit, die dieser bis zu seiner
Rückkehr benötigt. Um eine Genauigkeit von einigen Zentimetern
4 ι»
vorzusehen, mißt der Entfernungsmesser die Zeit mit einer Genauigkeit
von 0,1 bis 0,2 ns.
Somit wird eine Koordinate der Lage einer Frucht A auf der Grund-Lage
von PoLarkoordinaten unter Heranziehung des WinkeLs des
Infrarot-Entfernungsmessers 23 um die vertikaLe Achse E3 relativ
zum Hauptrahmen, des WinkeLs um die zweite horizontale Achse E2 relativ zur vertikalen Achse E3 und des Abstandes der konkreten
Frucht bestimmt.
Anschließend prüft der Rechner auf der Grundlage der sich ergebenden
Koordinate, ob die Koordinate innerhalb der Reichweite der Pflückeinrichtung 4 Liegt oder nicht. Befindet sich die
Koordinate außer Reichweite, so gibt der Rechner bezüglich dieses Effekts der Bedienungsperson Lediglich einen Hinweis
bzw. eine Anzeige. Befindet sich die Koordinate innerhalb der Reichweite, so wird die Koordinate in den Speicher eingegeben.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Koordinate mit Fruchtlagen verglichen, die bis jetzt unter gewissen, nachfolgend beschriebenen
Beziehungen erfaßt wurden, um eine Pflückfolge zu bestimmen und nach einem Sortiervorgang zum Ausrichten der Lagen
in dieser Reihenfolge werden die Lagen im Speicher abgespeichert.
Hinsichtlich der Pflückfolge wird zuerst den Früchten in niedrigeren Lagen und anschließden Früchten in näheren Lagen Vorrang
gegeben. Demzufolge geht der Pf Lückvorgang von einer in einer untersten Lage befindlichen Frucht und von der am nächsten gelegenen
und sich auf im wesentlichen gleicher Höhe befindlichen
Frucht aus.
Zur Eingabe der Fruchtkoordinate in den Rechner muß die Bediengungsperson
Lediglich die Frucht mit dem Lichtstift bestimme n, die auf dem Ronitorbildschirm jedesmal bei 'Änderung des
Blickwinkels der Fernsehkamera 9 erscheint. Nachdem die auf dem
Bildschirm gezeigte Frucht angegeben ist, wird die Fernsehkamera 9 in eine andere Richtung gedreht und durch Wi ederho lung
dieses Vorgangs werden die Koordinaten alLer Früchte, die gepflückt
werden können, in dem Rechner abgespeichert.
Leerseite
Claims (10)
1. Vorrichtung zum Ernten von Früchten, gekennzeichnet durch
- einen FruchtLagedetektor (3) zum Suchen und Erfassen der
Lagen von Früchten A,
- eine Antriebseinrichtung (5) zum Bewegen eines FruchtpfLückabschnitts
(6) und
- eine Steuereinrichtung zum Steuern der Antriebseinrichtung (5)
entsprechend den mit HiLfe des FruchtLagedetektors (3) erfaßten
FruchtLagen, um den FruchtpfLückabschnitt (6) zu Lagen zu bewegen,
die zum PfLücken der Früchte A geeignet sind.
L·. i. \J U
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ
e i c h η e t , daß der Fruchtlagedetektor (3) eine variable Aufnahmerichtung aufweisende Fernsehkamera (9) und einen Fernsehmonitor
aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ
e i c h η e t , daß eine mit der Fernsehkamera (9) verbundene
Anzeigeeinrichtung und ein Punktlichtsender (22) vorgesehen
sind, wobei die Punktstrahlsendelage und -richtung des Punktlichtsenders
(22) in Erwiderung zu vorgegebenen Befehlen veränderbar
ist und wobei der Fruchtlagedetektor (3) auf einen Befehl hin die Lagen der Früchte A mit Hilfe des Dreieckmessungsprinzips
auf der Grundlage der Aufnahmerichtung der Fernsehkamera
(9) und einer Lage und Richtung des Punkt Iichtsenders (22) bestimmt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ
e i c h η e t , daß eine Einrichtung zum Bestimmen einer
Stelle auf einem Bildschirm des Fernsehmonitors sowie ein Punkt Lichtsender (22) mit einer variablen Senderichtung vorgesehen
sind, wobei der Punktlichtsender (22) bewegbar ist, um mit einem Punktlicht eine Linie abtasten zu können, die
sich von der Fernsehkamera (9) in eine Richtung erstreckt,
die der bestimmten Stelle auf dem Bildschirm entspricht, und wobei der Fruchtlagedetektor (3) Lagen von Früchten A mit
Hilfe des Dreieckmessungsprinzips auf der Grundlage einer Richtung, in die sich diese Linie erstreckt, und einer Blickrichtung
des Punktlichtsenders (22) erfaßt, wenn gewisse Änderungen in einem Bildsignal auftreten, das der bestimmten
Stelle auf dem Bildschirm entspricht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ
e i c h η e t , daß ein Entfernungsmesser (23) mit einer
variablen Blickrichtung vorgesehen ist, um die Aufnahmerichtung
der Fernsehkamera (9) im wesentlichen in einem Punkt
schneiden zu können, wobei der Fruchtlagedetektor (3) die Lagen
der Früchte A dadurch erfaßt, daß er den Entfernungsmesser (23)
in eine Richtung Lenkt, die einer auf dem Bildschirm des Fernsehmonitors bestimmten Lage entspricht, um somit die Entfernung
der Lage der jeweiligen Frucht A zu messen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -
ζ e i c h η e t , daß eine Einrichtung zum Speichern der mit
HiLfe des Fruchtlagedetektors (3) erfaßten Lagen der Früchte A und zum darauffolgenden Bestimmen einer PfLückreihenfο Ige,
die mit an einer untersten Lage befindlichen Frucht A beginnt, sowie eine Einrichtung (5),mit der der FruchtpfLückabschnitt
(6) die Frucht A von unten erreichen kann, vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge k e η η -
ζ e i c h η e t , daß der Fruchtpflückabschnitt (6) mit Beruhrungssensoren
(11c) versehen ist, und daß die Steuereinrichtung eine Befehlsfolge aufweist, um den Pflückabschnitt (6)
zu Stellen zu bewegen, die sich unter den von dem Detektor (3) erfaßten Lagen der Früchte A und in einem gewissen Abstand zu
diesen befinden, und anschließend den Pflückabschnitt (6) zu
geeigneten Pflückpositionen anzuheben, während eine Horizontallage
dieses Pflückabschnitts (6) in Erwiderung auf Befehle seitens der Berührungssensoren (11c) eingestellt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η -
ζ e i c h η e t , daß der FruchtpfLückabschnitt (6) eine A u f fangvorrichtung
(10) mit einer oberen 'öffnung und einer in der
oberen öffnung angeordneten Schneidvorrichtung (12) zum Abschnei
den der StieLe der Frü.chte aufweist, wobei die. Schneidvorrichtung
(12) mit Messern versehen ist, die sich miteinander im Zentrum der oberen öffnung zum Abschneiden der Stiele kreuzen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangvorrichtung (10) mit der
oberen Öffnung mehrere Fotosensoren (16) aufweist, die aus
Lichtsendern (16a) und Lichtempfängern (16b) bestehen, und wobei
diese Fotosensoren beim Anheben des FruchtpfLuckabschnitts (6) eine Lichtunterbrechung und anschließend keine Unterbrechung
des Lichts erfassen, wodurch die Schneidvorrichtung (12) betätigt wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η ζ
e i c h η e t , daß am äußeren Umfang der oberen öffnung
der Auffangvorrichtung (10) eine Einrichtung zum Ausblasen
von Luft vorgesehen ist.
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