JP2000139156A

JP2000139156A - 刈り払い装置及び刈り払い方法

Info

Publication number: JP2000139156A
Application number: JP10312518A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Imoto; 武井本
Original assignee: Kochi Prefecture
Current assignee: Kochi Prefecture
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1998-11-02
Publication date: 2000-05-23

Abstract

(57)【要約】【課題】山林、果樹園、公園等の下草、草等の刈り払
い作業を行う部分の機械化、自動化に応える刈り払い装
置及び刈り払い方法を提供する。【解決手段】本発明にかかる刈り払い装置は、作業車
と、基端が前記作業車に据えつけられたロボットアーム
と、このロボットアームの先端に取り付けられた刈り払
い具とを備え、前記ロボットアームは、アーム要素とア
ーム要素同士を屈曲可能に連結する関節からなる屈曲可
能な構造を有して、前記刈り払い具を前後、上下できる
ようになっていることを特徴とし、この刈り払い装置を
用いた刈り払い方法は、第１に、上記ロボットアームに
対し、前記刈り払い具を前記作業車を中心にして旋回さ
せる動作と前後方向に等ピッチずつ移動させる動作をさ
せることにより、扇形領域内の刈り払い作業を行わせる
ことを特徴とし、第２に、非接触式検知システムで刈り
払い具を刈り払い位置に案内することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、刈り払い装置およ
び刈り払い方法に関し、詳しくは、山林、果樹園、公園
等における下草、草等の刈り払い作業を行うための装置
と、この装置を用いて刈り払い作業を行う方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、山林、果樹園、公園等における下
草、草等の刈り払い作業は、刈り払い具が装着された作
業具を作業者が手に持って操作していたが、このような
刈り払い作業は、作業者に過大な負担を掛ける上に、近
時、作業者不足の問題を生じてきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのため、国内に膨大
な山林面積を抱える我が国においては、これらの問題の
解消が急がれている。本出願人は、このような事情に鑑
みて、刈り払い作業を機械化することにより山林作業者
等の負担を軽減することを考え、さらに、人力による以
上の能率向上をも考えて、刈り払い作業の機械化、自動
化を検討した。その過程で、まず、傾斜地走行に適した
作業車の開発を行った。

【０００４】刈り払い作業の完全な機械化は、作業車と
は別に、刈り払い作業を行う部分の機械化をも必要とす
る。そこで、本発明の課題は、この刈り払い作業を行う
部分の機械化、自動化に応える刈り払い装置及び刈り払
い方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、刈り払い作
業を行う部分の機械化を検討する過程で、この部分は、
比較的長いブーム・アームを利用するのが有利であるこ
と、刈り払い作業の自動化のために作業車や刈り払い作
業具を非接触式検知システムで案内するのが有利である
ことを着想し、刈り払い具に回転動力を伝達するための
具体的機構についても工夫を凝らし、さらに、刈り払い
具の効率の良い動作制御についても検討、実験を重ね
て、本発明を完成した。

【０００６】したがって、本発明にかかる刈り払い装置
は、山林、果樹園、公園等の下草、草等を刈り払いする
装置であって、作業車と、基端が前記作業車に据えつけ
られたロボットアームと、このロボットアームの先端に
取り付けられた刈り払い具とを備え、前記ロボットアー
ムは、アーム要素とアーム要素同士を屈曲可能に連結す
る関節からなる屈曲可能な構造を有して、前記刈り払い
具を前後、上下できるようになっていることを特徴とす
る。

【０００７】また、本発明にかかる刈り払い方法は、上
記の刈り払い装置を用いて下草、草等を刈り払いする方
法であって、第１に、上記ロボットアームに対し、前記
刈り払い具を前記作業車を中心にして旋回させる動作と
前後方向に等ピッチずつ移動させる動作をさせることに
より、扇形領域内の刈り払い作業を行わせることを特徴
とし、第２に、非接触式検知システムで刈り払い具を刈
り払い位置に案内することを特徴とし、前記案内は、
岩、根株、有用樹木等の障害物が存在していて刈り払い
を避ける必要のある一定領域内に前記刈り払い具が侵入
しないように案内することをも含む。

【０００８】

【発明の実施形態】以下に、本発明の実施形態を図面に
基づき詳しく説明する。 −刈り払い装置− 図１の一実施形態に見るように、本発明にかかる刈り払
い装置Ｍは、屈曲自在なロボットアーム１０と、このロ
ボットアーム１０を搭載する作業車２０と、前記ロボッ
トアーム１０によって操作される刈り払い具３０とを備
えている。

【０００９】ロボットアーム１０は、２本のアーム要素
１１、１２とアーム要素を図示（実線矢印１）のごとく
屈曲可能に連結する関節１３とを有する、いわゆるブー
ム・アーム機構を備えている。図中、１４はロボットア
ーム１０に対し関節１３での屈曲を行わせる油圧シリン
ダ機構である。アーム要素の数と関節の数はもっと多く
でもよい。関節は、アーム要素相互間の屈曲のみでな
く、回転や伸縮などの運動を可能にすることが出きれば
より好ましい。このように、運動の自由度が高い関節を
備えていたり、関節の数が多いほど、ロボットアームの
動作範囲が広くなり、スムーズな動作が可能になる。ロ
ボットアーム１０の駆動力は、駆動源１５から、油圧の
ほか、空気圧や電気の形で、モータ、ピストン機構、ギ
ア機構、カム機構などの動作機構を介してロボットアー
ム１０の油圧シリンダ機構１４に供給される。

【００１０】ロボットアーム１０の基端１０１は、図
１、２の実線矢印２に見るような水平旋回と実線矢印３
に見るような垂直旋回とができる状態で作業車２０の上
面に据え付けられている。ロボットアーム１０の基端
が、このように水平、垂直旋回自在となっておれば、ロ
ボットアーム１０を作業車２０の周囲の任意の方向に伸
ばして刈り払い作業を行うことが可能になる。ロボット
アーム１０の基端は作業車２０の上面に設けられた台２
９に据えつけられている。この台２９は、その据付面
（上面）の傾き角度を変えることが出来るようになって
いて、作業面の傾斜角度が水平面から例えば図１の実線
に見るような傾斜面になったときは、その据付面（上
面）の傾き角度を図１に見るように変えて、その据付面
（上面）を作業地の傾斜面に対し面平行になるようにす
る。これによって、ロボットアーム１０の刈り払い動作
等に必要な旋回動作が、台２９の据付面（上面）から見
て常に水平旋回動作となり、旋回動作が容易かつ正確と
なる。

【００１１】作業車２０は、その車体２１を、その三方
に配置した走行車輪２２ａ〜２２ｃにより地面Ｅの３点
で支持させるようにするので、幾何学的に安定した状態
で車体２１を支持させることができるからである。地面
Ｅの傾斜角度、凹凸やうねりの有無に関わらず、常に安
定した支持と走行が可能になる。車体２１は、ガソリン
や軽油で稼働されるエンジンや発電機（図示省略）や制
御盤等を備えている。制御盤２１２は無線操作器（図示
省略）との間で無線通信を行い、無線操作器からの指令
に基づいて、作業車２０の各種機構を作動制御する。各
走行車輪２２ａ〜２２ｃは車体２１に設けられた支持部
２３下端の保持部２４に回転可能に保持されており、保
持部２４に備えた油圧モータ（図示せず）で回転駆動さ
れる。支持部２３は、油圧シリンダ機構からなる伸縮脚
２３１を備え、各走行車輪２２ａ〜２２ｃを昇降させる
ことができる。保持部２４は、油圧駆動されるロータリ
アクチュエータ２５を介して支持部２３の下端に取り付
けられており、ロータリアクチュエータ２５の動作によ
って横旋回し、各走行車輪２２ａ〜２２ｃの走行方向を
変える。走行車輪２２ｃの支持部２３は、その上端が車
体２１に対し縦旋回可能に支持されており、図１に２点
鎖線で示すように、地面Ｅの傾斜角度に応じて車体２１
に対するその開き角度を調節する。

【００１２】作業車２０は、走行車輪２２ａ〜２２ｃの
走行方向を、図２または図３のように直交する２方向に
切り換えるなど、各走行車輪２２ａ〜２２ｃの走行方向
を適切に設定することで、傾斜に沿って滑り落ちたり車
体２１が傾いたりすることを確実に防止して、傾斜地に
おける走行を容易にすることができるのである。すなわ
ち、作業車２０は、平坦地を走行したり、傾斜地を登り
降りしたりするときには、図３に示すように、走行車輪
２２ｃを先頭にし、一対の走行車輪２２ａ、２２ｂが後
方で平行となった状態で走行するようにする。この姿勢
により、安定な走行と自由な操向が可能となる。なお、
傾斜地では、走行車輪２２ｃが山側に配置され、走行車
輪２２ａ、２２ｂが谷側に配置される。傾斜地において
各種の作業を行うとき、あるいは、傾斜地の同じ高度で
水平方向に移動する、いわゆる等高線移動を行うときに
は、図１、２に示すように、各走行車輪２２ａ〜２２ｃ
の向きを揃えて走行する。各走行車輪２２ａ〜２２ｃの
向きを図１、２に示すようにしておけば作業車２０が傾
斜に沿って滑り落ちることが防止できる。傾斜地の途中
であっても安定した状態で停車して各種の作業を行うこ
とができる。

【００１３】作業車としては、ほかに、山林等を走行可
能であれば農業用等の作業車が用いられても差し支えな
い。作業車の走行手段としては、ほかに、図４に示すよ
うな無限軌道２２ｄやクローラなどが採用されても良
い。作業車２０は、図４に示すように、作業者Ｊが搭乗
して操縦を行うものであってもよいし、無線または有線
で遠隔操作するものであってもよい。さらに、予め入力
されたプログラムに従い、自動的に走行させ、刈り払い
作業を行わせることもできる。

【００１４】ロボットアーム１０の先端に取り付けられ
た刈り払い具３０は、下草や草を刈る場合は丸のこ刃、
レシプロ刃、回転バリカン刃などが使用されるが、公園
などの枝払い等の場合はいわゆる挟みなどであっても良
い。ロボットアーム１０の先端１０２には、このような
刈り払い具３０に駆動力を供給する油圧モータ、空気圧
モータ、電気モータ等の駆動源（図示省略）を備えてい
ることもできる。しかし、刈り払い具３０の取り付け部
分の位置に駆動源を設置すると、ロボットアームの先端
が重くなり、ロボットアーム１０を丈夫に構成する必要
があるので、ロボットアーム１０の重量が大きくなる。
そこで、例えば、図４に見るように、ロボットアーム１
０の関節１３の位置に油圧モータ等の駆動源３１を設置
する等、駆動源３１は、ロボットアーム１０の据え付け
位置になるべく近く設置するのが好ましいし、作業車２
０上に設置するようにしても良い。図４において、３２
は油圧モータによる回転駆動を刈り払い具３０に伝達す
るための回転伝達手段（フレキシブルシャフトやスプラ
イン軸など）であり、３３は後述するアタッチメント取
付部１６１の揺動、旋回に必要な動力をロボットアーム
１０の先端１０２に伝達するための正逆回転伝達手段
（フレキシブルシャフトなど）の一つであり、この回転
駆動は油圧モータ３４によりなされる。図４において、
１５は油圧モータ３１を駆動するための油圧ポンプであ
る。油圧ポンプ１５は例えばガソリンエンジンで駆動さ
れる。

【００１５】駆動源３１からの駆動力を刈り払い具３０
に伝達する手段は、前述のようなフレキシブルシャフト
等、ロボットアーム１０の外部に設けられた回転伝達手
段３２であっても良いが、図５に示すように、ロボット
アーム１０内の回転軸１１１、１２１を通じて機械的
に、回転駆動力を刈り払い具３０に伝達するようにする
と、ロボットアーム１０の先端が駆動源３１で重くなる
ことが防がれ、ロボットアーム１０全体の軽量化を図る
ことが出きる。すなわち、ロボットアーム１０は、図５
の（ａ）に見るように、そのアーム要素１１、１２内に
アーム要素の長さ方向に沿う回転軸１１１、１２１を有
するとともに、その関節１３内に二つのアーム要素１
１、１２の各回転軸１１１、１２１を同期回転可能に接
続するユニバーサルジョイント１３１を有する。図中、
１１２、１２２、１３２は関節１３部分に設けられた軸
受である。ユニバーサルジョイント１３１は、図５の
（ａ）では１次傘歯車１３１ａ、中間傘歯車１３１ｂ、
２次傘歯車１３１ｃからなる傘歯機構であるが、関節１
３の図５の（ｂ）に矢印４で示す屈曲性やその他の動作
を損なわないで回転駆動力を伝達できる限り、傘歯機構
以外の機構であっても良い。

【００１６】作業車２０から供給される駆動力は、刈り
払い具３０に供給されるまでの段階で増速および／また
は減速される必要があることが多い。このような場合
は、ユニバーサルジョイント１３１がこの増速および／
または減速を可能とするようになっていると便利であ
る。例えば、林業用の刈り払い具３０は、その回転数が
８０００rpm 程度必要であり、油圧モータの最大回転数
６０００rpm 程度では一般に不足である。上記図５にに
示す傘歯機構では、２次傘歯車１３１ｃが１次傘歯車１
３１ａよりも小さな径であって、２次側の増速が可能と
なっている。ユニバーサルジョイント１３１のこの増速
機構により、刈り払い具３０に伝達する回転数を１００
００rpm 程度に上げることができる。

【００１７】作業車２０からの回転駆動をロボットアー
ム１０内の回転軸１１１に伝える駆動連結機構は、ロボ
ットアーム１０を作業車２０に据え付けたり、作業車２
０から外したりする場合を考慮して、連結とその解除が
可能になっている必要がある。また、ロボットアーム１
０内に伝えられた回転駆動を刈り払い具３０の駆動軸３
５に伝える駆動連結機構も、刈り払い具３０をロボット
アーム１０の先端に取り付けたり、先端から取り外した
りする場合を考慮して、連結とその解除が可能になって
いる必要がある。そこで、これらの駆動連結機構は、例
えば図６の（ａ）に見るように、駆動側の軸２６（３
２）の先端に四角形のホゾ穴２６１（３２１）を形成し
ておき、他方、受動側の軸１１１（３５）の基端にはこ
のホゾ穴に挿入する断面四角形のホゾ１１１ａ（３５
１）を形成しておいて、これらホゾ１１１ａ（３５１）
とホゾ穴２６１（３２１）のかみ合いで回転の伝達と連
結・解除を可能とさせておく。ホゾと穴は上述と逆の側
に設けても良い。回転の伝達と連結・解除はホゾと穴以
外の機構によってもよい。これをロボットアーム１０に
ついて述べると、作業車２０から供給される回転駆動力
を受けるためのロボットアーム基端１０１に臨む回転軸
１１１の基端は、作業車２０の駆動軸２６から供給され
る回転駆動力を受けるための上記図６の（ａ）に見る駆
動連結機構からなる基端側動力伝達部を有するととも
に、ロボットアーム先端１０２に臨む回転軸の先端もそ
の回転駆動力を刈り払い具３０の回転駆動軸３５に供給
するための上記図６の（ａ）に見る駆動連結機構からな
る先端側動力伝達部を有するのである。

【００１８】ロボットアーム１０の先端１０２には図
１、４に見るように、刈り払い具３０の着脱自在なアタ
ッチメント取付部１６が設けられている。アタッチメン
ト取付部の細部の構造は、刈り払い具の構造に合わせて
異ならせても良いが、刈り払い具３０をユニット化して
おくと、取付構造も動力供給機構も共通にしておくこと
ができ、一つの取付部に複数種類の刈り払い具を交換自
在に取り付けることが可能になる。このアタッチメント
取付部１６の具体的な取付構造は、ネジ締め構造、嵌め
込み構造、金具締結構造などであって良く、特に限定す
る訳ではないが、締め込みと緩めで取り付け取り外しで
きるリング締め構造であると、刈り払い具の着脱を簡単
に行うことができるので、好ましい。

【００１９】図６の（ｂ）はこのようなリング締め構造
の一例を示している。図７の（ａ）はこのアタッチメン
ト取付部１６をロボットアーム１０との関係で示してい
る。図６の（ｂ）は刈り払い具３０がレシプロ刃である
場合を示すのに対し、図７の（ａ）は図１の場合と同
様、刈り払い具３０が回転丸のこ刃である場合を示す。
アタッチメント取付部１６は、刈り払い具ユニット４０
に設けられた取付筒４１を受け入れる締めリング１６１
をその取付筒１６２に対し回転可能に設けている。刈り
払い具ユニット側の取付筒４１をアタッチメント取付部
側の取付筒１６２に押しつけておいて締めリング１６１
の外ネジを刈り払い具ユニット側の取付筒４１の内ネジ
に噛み合わせて締めつけると、両取付筒４１、１６２が
強固に連結される。ネジ連結であるから、この連結の解
除も容易である。

【００２０】図４、７に見るように、油圧モータ３１に
はその回転駆動力をアタッチメント取付部１６に伝達す
るフレキシブルシャフト３２が設けられている。この回
転駆動伝達手段について少し述べれば、アタッチメント
取付部１６が後述のように、前後揺動、左右揺動そして
左右旋回するので、アタッチメント取付部１６がこのよ
うな複雑な動きをしても常に円滑に駆動伝達できるよう
なフレキシブルシャフト３２が設けられているのであ
る。刈り払い具３０の回転駆動は一方向のみであるの
で、フレキシブルシャフトに代えてスプライン軸を用い
ることもできるが、アタッチメント取付部１６の前後揺
動、左右揺動そして左右旋回は正逆方向であるので、そ
の回転駆動伝達手段３３はスプライン軸を使用せずフレ
キシブルシャフトを使用するのが良い。

【００２１】アーム要素１２における関節１３の近傍に
設置された油圧モータ３１の回転駆動力は、図７の
（ａ）に見るようにフレキシブルシャフト３２によって
アタッチメント取付部１６に伝達され、アタッチメント
取付部１６内において、図６の（ｂ）に見るように、フ
レキシブルシャフト３２から刈り払い具駆動軸３５に伝
達される。この場合に、この駆動伝達機構が連結・解除
可能になっていることは図６の（ａ）に基づき前述し
た。この回転駆動がなされるときに刈り払い具ユニット
４０が共回りすることのないよう、刈り払い具ユニット
の取付筒４１の上端に設けられたピン４２がアタッチメ
ント取付部の取付筒１６２の穴１６３に挿入されてい
る。図６の（ｂ）の例ではレシプロ刃が使用されている
ので、刈り払い具ユニット４０内には小径歯車４３とこ
れに噛み合う大径歯車４４からなる減速機構が設けられ
ている。

【００２２】アタッチメント取付部１６が、ロボットア
ーム１０の先端において、図７の（ａ）に２点鎖線で示
すように前後方向に揺動可能であり、図７の（ｂ）に２
点鎖線で示すように左右方向に揺動可能であると、図１
の実線と鎖線に見るように、作業地Ｅの傾斜面の傾斜角
度が変わる場合においても、ロボットアーム１０の第２
アーム要素１２の屈曲角度と刈り払い具３０の揺動角度
を適宜に変更調節することにより、刈り払い具３０の面
をその場合の傾斜面に対し常に平行にすることができ、
刈り払い具３０を常に高い効率でかつ、安定した刈り上
がりで作業させることが出来て、好ましい。アタッチメ
ント取付部１６が、ロボットアーム１０の先端におい
て、図７の（ｃ）に扇形軌跡で示すように刈り払い具３
０の回転軸心に垂直な面内で左右に旋回可能であると、
刈り払い具３０がバリカン式刈り払い刃３０（Ｂ）であ
っても、刃先を、刈り払い時のロボットアーム１０の動
作方向に常に向けることができ、使用可能となる。図７
の（ａ）、（ｂ）は刈り払い具３０が回転丸のこ刃３０
（Ａ）である場合を示す。

【００２３】図７中、３本のフレキシブルシャフト３３
（ａ，ｂ，ｃ）はこのような前後・左右の揺動動作と左
右旋回動作を可能とさせる回転駆動力を別々に設けられ
た３つの油圧モータ３４（ａ，ｂ，ｃ）からアタッチメ
ント取付部１６にそれぞれ伝える駆動伝達部（パワート
レイン）である。第１のフレキシブルシャフト３３
（ａ）はその正逆方向の水平回転力を傘歯車３６ａ，３
６ｂを介して垂直回転力に変えてアタッチメント取付部
１６を前後揺動させる。第２のフレキシブルシャフト３
３（ｂ）もその正逆方向の水平回転力を傘歯車３７ａ，
３７ｂを介して垂直回転力に変えてアタッチメント取付
部１６を左右揺動させる。第３のフレキシブルシャフト
３３（ｃ）はその正逆方向の水平回転力をそのまま第１
水平回転歯車３８ａから第２水平回転歯車３８ｂに伝え
てアタッチメント取付部１６を左右旋回させる。このと
き、フレキシブルシャフト３３（ｃ）の水平回転力を直
接に水平回転歯車３８ｂに伝えないのは、第２水平回転
歯車３８ｂの回転中心をアタッチメント取付部１６内の
刈り払い具回転駆動軸３２の回転中心と一致させるた
め、第２水平回転歯車３８ｂの回転中心を筒状空間に
し、ここに刈り払い具回転駆動軸３２を通す必要がある
からである。

【００２４】刈り払い具回転駆動軸３２は、回転速度が
早いので、余り屈曲しない方がよい。そこで、アタッチ
メント取付部１６を前後・左右揺動をにゆとりを持たせ
るため、図７の（ａ）中のハッチング部分で伸縮可能に
し、この伸縮で前述のフレキシブル性を発揮させてい
る。ロボットアーム１０に、各アーム要素１１、１２と
関節１３の動作状態や刈り払い具３０の位置や姿勢を検
知するセンサ（図７（ａ）の５０など）を備えておき、
センサで検知された情報を作業車２０に装備された制御
部で演算処理して、刈り払い具３０による刈り払い動作
を正確に制御することができる。

【００２５】−刈り払い作業− 上記の刈り払い装置を用いて下草、草等を選択的に刈り
払いする。具体的には、作業車を停車させた状態あるい
は走行させながら、ロボットアームの先端に取り付けら
れた刈り払い具を駆動させるのである。この場合、非接
触式検知システムで刈り払い具を刈り払い位置に案内す
ることにすれば、刈り払い作業の自動化を図ることがで
きる。その際に、前記案内は、岩、根株、有用樹木等の
障害物が存在していて刈り払いを避ける必要のある一定
領域内に前記刈り払い具が侵入しないように案内するこ
とをも含む。岩や根株に刈り払い具が当たって破損する
ことを防ぐためであり、また、山林等で成育中の有用樹
木や苗木を誤って刈り払うことのないようにするためで
あるが、勿論、作業者が目視で確認しながら作業車やロ
ボットアームを操作することにしても良い。

【００２６】前述の岩石、根株、有用樹木等の障害物の
回避動作を自動的に行う方法を以下に説明する。図７
（ａ）と図８に見るように、刈り払い装置のロボットア
ーム１０の先端１０２やアタッチメント取付部１６には
磁気センサなどの標識点検知センサ５０を設置しておく
とともに、岩石、根株、有用樹木等が存在していて刈り
払い具が侵入することを避ける必要のある一定領域内に
マーカ５１を予め配置しておく。このマーカ５１は予め
位置情報を持っている標識点となる。マーカ５１は、有
用樹木等に接触させて取り付けておいてもよいし、有用
樹木等に隣接する地面上に設置しておいてもよい。標識
点検知センサ５０は、刈り払い具３０がマーカ５１に近
接したときに検知信号を出力したり、マーカ５１からの
距離に対応する強さの信号を出力したりして、マーカ５
１を検知したことを知らせる。検知機構としては、磁気
を利用するもの、電波や音波、超音波、光線を利用する
ものなど、各種の物体検知センサと同様の機構構造が採
用できる。

【００２７】下草や草を刈る場合は、刈り払い具３０を
地面から適切な距離だけ浮かせた状態にしておく。そこ
で、図８に見るように、アタッチメント取付部１６に接
地センサ５２を備えておき、接地センサ５２の情報に基
づきロボットアーム１０の動作を制御して、刈り払い具
３０と地面Ｅとの距離を適切に制御するようにする。接
地センサ５２は機械的接触や音波や電磁気などを利用し
て地面との間の距離を検知する。

【００２８】前記非接触式検知システムは、特に限定す
る訳ではないが、人工衛星を用いて方位信号を発信し、
位置が予め正確に計測された固定点において前記方位信
号を受信する基地局と移動点において前記方位信号を受
信する移動局とを有する測位システムであって、前記移
動局は前記刈り払い装置上に配置される第１受信アンテ
ナと前記障害物が存在する一定領域内に配置される第２
受信アンテナを有し、コンピュータの記憶回路に前記第
２受信アンテナの位置座標を予め記憶させておき、前記
方位信号を受けて得られた前記刈り払い装置の現在位置
座標と直前位置座標とから前記刈り払い装置の進行軌跡
を予測し、前記記憶されている第２受信アンテナの位置
座標と前記予測された進行軌跡の比較に基づき、前記進
行軌跡内における前記障害物の有無を認識するようにす
る、第１の非接触式検知システムであっても良いし、ま
た、磁界強度検出プローブを前記刈り払い装置上に備え
るとともに、前記プローブが検出する磁界強度を入力す
る演算回路をも備え、前記演算回路に磁界強度のしきい
値を設けておいて、時々刻々得られる前記磁界強度の値
を前記しきい値と比較することにより、磁力を発生する
マーカの有無と位置を認識するシステムであり、前記一
定領域内に予め前記マーカを配置しておく、第２の非接
触式検知システムであっても良い。第１の非接触式検知
システムでは、前記移動局が非接触式の標識点検知セン
サを搭載するとともに、前記作業車の走行ルートおよび
／または刈り払いルート上には予め計測された位置情報
をもつ標識点が配置されており、前記標識点検知センサ
が前記標識点を検知したときに位置情報の補正が加わる
ようになっていることが好ましいし、第２の非接触式検
知システムでは、前記磁界強度検出プローブを１軸上に
２個備えるとともに、前記各プローブが検出する磁界強
度のＸ成分とＹ成分を成分ごとにそれぞれ差し引く差分
回路をも備え、この差分回路が時々刻々出力する差分値
が前記演算回路に入力されてＸ成分、Ｙ成分ごとに前記
しきい値との比較がなされるようにすることが好まし
い。

【００２９】以下に、上記第１の非接触式検知システム
（ＧＰＳ方式による測位方法）を用いた走行方式を具体
的に説明する。ＧＰＳ方式による測位方法は、少なくと
も４つの衛星から発信される電波のうちのＬ₁帯（１７
７５．４２Ｍｚ）の暗号（Ｃ／Ａコード；発信時刻、自
己の軌道情報、他の全ての衛星の軌道情報を含む）を解
読し、各衛星と受信機の間の擬似距離（電波速度×（到
達時刻−発信時刻））を計算して、受信点の位置を求め
る単独測位方法であり、ＧＰＳ衛星の数が多くなるほど
位置精度が上がる。衛星の配置状態や到達時刻測定の方
式などに基づく位置精度の劣化を補うため、例えば、Ｇ
ＰＳ方式の１種であるディフアレンシヤルＧＰＳでは、
Ｃ／Ａコードで計測した位置情報を補正情報としてもう
1 台の受信機に伝送し、両方のＧＰＳ受信機の各誤差の
差に基づきシステム誤差を打ち消す方法を採っている。
Ｃ／Ａコード情報に関する擬装誤差を除くために、１秒
間隔で発信されるＣ／Ａコードを定点で１０〜３０秒間
受信し受信点の位置座標を統計処理して平均値をとるよ
うにすることもある。Ｌ₁帯の搬送波を２個のＧＰＳ受
信機で同時に受信してその位相波の計測により高い精度
の計測結果を得ることもでき、この場合のデータ処理に
は、２個の受信データをもとに後処理する方法と上述と
同様に連続して移動測定をするＲＴＫ（リアルタイム・
キネマティック・システム）法がある。以上の結果、得
られる位置情報は２０cm程度の精度を有することにな
る。

【００３０】有用樹木、苗木、岩などの障害物を誤って
刈り払いさせないためには、座標位置の測定精度は２０
cm以下にしておくのが良いので、本発明にかかる刈り払
い方法では、障害物の回避システムとしては、上述の統
計処理し平均値を用いる方法やＲＴＫ法を採用するのが
良い。しかも、これらの場合においても、さらに、標識
点において位置補正する方法を加える。そうすれば位置
精度がさらに高まるからある。この位置補正により位置
精度がさらに高まる理由は次のとおりである。すなわ
ち、衛星の配置状態は時間的にみて急な変化は無いの
で、衛星位置の誤差は地上の広い範囲で同一に影響する
と考えてよい。そのため、測定時刻がほぼ同時刻で、し
かも５０ｍ以内の狭い範囲の各測定点では、衛星位置の
誤差は殆ど同値となる。そこで、標識点における現測定
値（ディファレンシャルＧＰＳでは統計処理後の測定
値）と登録値との間で位置補正を行えば、正確な座標を
示すことが出来る。

【００３１】図９は固定点に設置した私設のＧＰＳ受信
機から移動体上のＧＰＳ受信機に誤差データをリアルタ
イムに伝送するシステム（ディファレンシャルＧＰＳリ
アルタイム測位システム）を示している。本発明にかか
る刈り払い方法の一実施形態では、この図に見るよう
に、予め正確に計測された固定点に、ＧＰＳ受信アンテ
ナ６１ａとＧＰＳ受信機６２ａと送信制御装置６３ａと
パソコン６４ａを設置して、基地局６０Ａを構成する。
移動局６０Ｂは刈り払い作業時に使用する第１受信アン
テナ６１ａと準備段階で使用する第２受信アンテナ６１
ｂとの２種類の受信アンテナを備えている。第１受信ア
ンテナ６１ａは作業車２０上に搭載されたＧＰＳ受信ア
ンテナであり、第２受信アンテナ６１ｂは有用樹木、苗
木、岩などの障害物Ｗの近くや作業車２０を移動させる
走行ルートＤに沿って配置した標識点Ｈに配置されたＧ
ＰＳ受信アンテナである。移動局６０Ｂは他に、ＧＰＳ
受信機６２ｂと受信制御装置６３ｂと位置表示・登録用
パソコン６４ｂを必要とするが、これらは第１受信アン
テナ６１ａと第２受信アンテナ６１ｂで共通に使用さ
れ、作業車２０に搭載されている。作業車２０は勿論、
刈り払い具３０を持つロボットアーム１０も搭載してい
る。

【００３２】刈り払い作業を開始する前に予め、障害物
Ｗ、標識点Ｈに関する位置座標を移動局６０Ｂのパソコ
ン６４ｂに登録し、障害物・標識点座標マップを作成し
ておく。すなわち、衛星６５からの信号は二つのＧＰＳ
受信アンテナ６１ａ、６１ｂで同時に受信する。基地局
６０Ａはそのパソコン６４ａで受信信号に基づき計測し
た値と、正確に計測して得られている固定点の値との差
を誤差補正用データとして計算し、その計算結果を送信
制御装置６３ａで作業車２０上の受信制御装置６３ｂに
リアルタイムで伝送する。作業車２０上の位置表示・登
録用パソコン６４ｂは、送られてきた誤差を含むデータ
を補正するとともに、第２受信アンテナ６１ｂが所定時
間、受信することにより得られた複数の位置データをも
統計処理して、得られた位置データの精度を高めるよう
にした上で、第２受信アンテナ６１ｂ（障害物Ｗや標識
点Ｈの位置に対応）の位置座標情報として登録する。第
２受信アンテナ６１ｂは、障害物Ｗや標識点Ｈの数に合
わせて多数準備しておき各障害物Ｗ、標識点Ｈの位置に
予め設置しても良いが、１本で済ますのであれば、この
１本の第２受信アンテナ６１ｂを、作業者や作業車が各
障害物Ｗ、標識点Ｈの位置に順次運び、１か所ずつ位置
座標情報を得てゆくようにしても良い。このようにし
て、障害物・標識点の座標マップを作成する。なお、標
識点は、衛星の配置状態によって生じる誤差解消のため
に現地の走行ルート上の各所に設けておき、前述の障害
物・標識点座標マップに付け加えてもよい。

【００３３】つぎに、刈り払い動作に入るが、この場
合、作業車２０は、第２受信アンテナ６１ｂに代えて第
１受信アンテナ６１ａを用いるほかは、上述と同様にし
て自己の位置座標情報を得ることができる。そして、前
述のようにして得た走行ルート標識点座標を使用して自
動走行することもできる。作業車２０は刈り払い動作と
位置変更のための走行動作を交互に繰り返す。作業車２
０は、刈り払いのため前進し、一旦停止したとき、現在
の座標を計測する。作業車２０がどの方向を向いている
かを示す姿勢情報は、作業車２０の各車輪２２ａ〜２２
ｃが備えている回転数センサ（図示省略）や作業車２０
が搭載しているジヤイロ（図示省略）等からの走行情報
をもとに演算処理すれば求めることができるが、ＧＰＳ
方式による方位角センサーを用いて求めてもよい。

【００３４】自動走行方式を採る場合は作業車２０の走
行ルートおよび／または刈り払いルートが予め定められ
ているので、作業車２０が現在の標識点Ｈ（この点は予
め計測された位置情報を持っている）の直上に来たとき
には、ＧＰＳ上の自己座標と障害物・標識点座標マツプ
上に登録されている座標とから補正値が自動的に求めら
れる。そこで、新しい標識点Ｈが次に現れるまでは現在
読み取ったＧＰＳ座標に上述の補正値を加味して測定精
度を向上させるようにしても良い。もっとも、作業車２
０が現在の標識点Ｈの直上に来たことを示すために、磁
気、電界、光等を利用した各種センサーを用いることが
あっても良い。

【００３５】走行ルートＤについては、作業車２０が各
標識点Ｈを順次たどることで予め想定したルートに沿い
走行する本線走行ルートのほか、刈り払い等の作業領域
における、本線走行ルートから枝分かれした支線ルー
ト、例えば、定めたピッチ（微細距離）を往復させる走
行ルートもある。障害物Ｗや標識点Ｈの位置座標と作業
車２０の現在位置座標とが上記のように得られており、
作業車２０の姿勢も判明しているので、刈り払い作業時
には、作業車（移動局）２０上の表示・登録パソコン６
４ｂが、これらの条件から、ロボットアーム１０の旋回
中心を先ず定め、ロボットアーム１０が旋回したときに
障害物Ｗに接触するか否かの幾何学的な演算処理を行
い、その演算結果をもとに、障害物Ｗを回避させるよう
ロボットアーム１０の動作制御を行う。

【００３６】なお、作業車２０を自動走行させない実施
形態では上記標識点Ｈを設置することが必要でなくな
る。図１０は第２の非接触式検知システムを示してい
る。この検知システムは以下の原理に基づき構成されて
いる。すなわち、図１０の（ａ）に見るように、磁極
Ｎ、Ｓを持つ磁石の回りにはＮ極から出てＳ極に帰る磁
力線が放射状に作られ、これによって磁気の場ができ
る。前記磁石の磁極の方向をＺ軸方向として、前記磁石
の近傍に磁気センサを、Ｚ軸方向に対し直交するように
して置き、磁石の磁束密度について、Ｚ軸方向に直交す
るＸ軸方向の成分とＹ軸方向の成分を測定する。この測
定結果から計算により、前記磁石のＸ，Ｙの座標位置を
求めることが出来る。２個の磁界プローブを同軸上に設
置して、これらにより上述のようにして得られた各Ｘ軸
方向の成分と各Ｙ軸方向の成分の差分値に基づき、前述
の計算を行うと、地磁気や近辺の金属体等により一様に
歪みをもった静磁界による悪影響を除去することができ
る。通常では、１個の磁気センサにおける検出距離は高
々１５cm停まりであるが、この方法によって検出距離は
４０cm程度まで大きく拡大させることが可能となる。し
たがって、第２の非接触式検知システムでは、図１０の
（ｂ）に見るように、刈り払い装置上に設けた１軸（図
ではＸ軸）上に２個の磁界強度検出プローブ７０ａ、７
０ｂを設置しておき、各プローブ７０ａ、７０ｂが検出
する磁界強度のＸ成分とＹ成分をそれぞれ差し引く差分
回路（図示省略）と、この差分回路が出力する差分値の
演算回路（図示省略）によって、前述の計算を行う。こ
のとき、前記演算回路に磁界強度のしきい値を設けてお
いて、時々刻々得られる前記差分値を前記しきい値と比
較（例えば、Ｘ成分の差分値、Ｙ成分の差分値とのそれ
ぞれの絶対値の和と、しきい値との比較）することによ
り、磁力を発生するマーカ５１の有無を、又、Ｙ成分の
差分値とＸ成分の差分値との比からマーカ５１の存在す
る方向を探り、更にＸ，Ｙ成分の絶対値の和の値とから
マーカ５１の位置を正確に認識するのである。前記一定
領域内には、前記磁石に相当するマーカ５１を予め配置
しておけば良い。

【００３７】刈り払い作業の際に、ロボットアームの動
作により、刈り払い具を、作業車を中心にして周方向に
旋回させる段階と前後方向に等ピッチだけ移動させる段
階とを組み合わせて、後述のように、扇形領域の刈り払
い作業を行うようにすれば、刈り払い作業が効率的に行
える。このような扇形領域の刈り払い作業工程と作業車
を一定距離だけ走行させる工程とを交互に繰り返すこと
で、広い範囲の作業地全体を効率良く刈り払いすること
ができる。この扇形領域の刈り払い作業を、予めプログ
ラムされたロボットアームの動作によって行いながら、
扇形領域内でマーカが検知されたときに、刈り払い具の
移動経路を変更するとともに、前記扇形領域の設定を変
更するようにすれば、有用樹木を確実に回避しながら効
率的な刈り払い作業が行える。

【００３８】以下に、本発明にかかる刈り払い装置、方
法による、具体的な動作を説明する。〔刈り払い動作〕図１に見るように、アタッチメント取
付部１６に回転円盤式の刈り払い具３０を取り付けて、
油圧モータ３１によって高速で回転させ、地面Ｅから少
し上方の位置で雑草Ｓ等を刈り取る。その間、アタッチ
メント取付部１６が接地センサ（図示省略）で地面Ｅか
らの距離を非接触で検知し、これによって得られた情報
に基づき、刈り払い具３０が地面Ｅに対して常に一定の
高さに位置するよう、ロボットアーム１０が動作する。
刈り払い具３０の面が地面Ｅに対して平行となるように
アタッチメント取付部１６が左右横旋回するか、または
前後旋回する。〔障害物の回避動作〕刈り払い作業を行うときに、図１
に示すように、作業地Ｅに苗木等の障害物Ｗがあるとき
は、刈り払い具３０がこれを刈り払わないよう、ロボッ
トアーム１０に動作させる必要がある。そこで、マーカ
５１を障害物Ｗに隣接させるか担わせる一方、アタッチ
メント取付部１６には磁気センサ５０（図１では省略。
図７、８参照）を備えておく。磁気センサ５０はマーカ
５１からの距離によって異なる検知信号を出す。すなわ
ち、作業車２０自体かロボットアーム１０先端が、マー
カ５１に近づくほど強い信号を出力したり、マーカ５１
に一定の距離まで近づいたときに警報信号を出力したり
させる。これらの信号により、作業車２０の走行動作や
ロボットアーム１０の刈り払い動作を制御して、刈り払
い具３０が障害物Ｗを刈り払わないようにする。〔扇形動作と扇形領域の刈り払い〕図１１に示すよう
に、作業車２０からロボットアーム１０の先端を伸ば
し、この先端に備えた刈り払い具３０を、左方向（また
は右方向）に旋回した後、等ピッチで少し前進させ、右
方向（または左方向）に旋回させる。すなわち、刈り払
い具３０を図１１に矢印線で示す経路に沿って移動させ
る。このような扇形動作で刈り払いを行うと、刈り払い
作業が効率的となる。図１１中、８０は刈り払い具３０
により刈り払いが行われる領域を示す。

【００３９】以下に、この扇形動作を詳しく述べる。作
業車２０を中心にして、まず、Ｐ₁点からＰ₂点へとロ
ボットアーム１０を反時計回りに旋回させつつ、刈り払
い具３０による刈り払い作業を行う。刈り払い具３０が
一定の角度範囲で旋回を行いＰ₂点に到達すれば、ロボ
ットアーム１０の旋回を一旦止め、ロボットアーム１０
の先端を前方に少し伸ばしＰ₃点まで移動させたあと、
時計方向に一定の距離だけ旋回させ、刈り払いつつ、Ｐ
₄点まで移動させる。ここで、再び、ロボットアーム１
０の先端を前方に少し伸ばしＰ₅点まで移動させたあ
と、反時計方向に一定の距離だけ旋回させ、刈り払いつ
つ移動させる。このような動作を繰り返せば、全体が扇
形をなす領域の刈り払い作業が行えるのである。刈り払
い具３０の前後方向の移動距離（Ｐ₂−Ｐ₃）は、刈り
払い具３０の刈り払い範囲の直径と同じ程度か、少し短
い程度に設定しておく。このようにすれば、刈り残しが
生じることなく効率的な刈り払い作業が行えるのであ
る。

【００４０】この扇形動作によれば、苗木などの障害物
Ｗを回避することも容易である。すなわち、扇形をなす
刈り払い領域にマーカ５１（障害物Ｗ）が存在してい
る。マーカ５１の周囲には、刈り払い具３０（実際には
標識点検知センサ５０。図７、８参照）がその領域に入
ったときに標識点検知信号を出力する検知領域Ｒが設定
されている。刈り払い具３０が、Ｐ₁→Ｐ₂へと反時計
回りに旋回し、Ｐ₂→Ｐ ₃へと前進し、Ｐ₃から元の方
向（時計回り）に旋回したとき、この検知領域Ｒに侵入
する（Ｐ₄点）と、旋回運動を直ちに中止し、所定のピ
ッチだけ前進（Ｐ ₄→Ｐ₅）して、反時計回りの旋回動
作を行う（Ｐ₅→）。その後は、次のマーカ５１が検知
されない限り、前記した時計回り、反時計回りの旋回と
前進とを繰り返す。

【００４１】上記は、作業車２０が一定の位置に停止し
た状態での動作の説明であったが、作業車２０自体の位
置を図１２に示すように、Ｍ₁→Ｍ₃へと断続的に走行
移動させるとともに、それぞれの位置Ｍ₁、Ｍ₃で前記
したような扇形領域Ｆ₁〜Ｆ ₃での刈り払い作業を行え
ば、作業地の全体に対して確実かつ効率的な刈り払い作
業が可能になる。各段階での扇形領域Ｆ₁〜Ｆ₃に少し
ずつ重なりを持たせることで、同じ場所を複数回刈り払
い具３０が通過して確実な刈り払い作業が行える。図１
２中、１１０はロボットアームのストロークを示す。

【００４２】この扇形動作を利用した刈り払い作業の具
体例を以下に説明する。すなわち、ロボットアームを左
右に一定角度で左右旋回させながら、作業車を徐々に前
進させると、ロボットアーム先端の刈り払い具の軌跡は
扇形を描き、図１３に見るように、第１扇形領域（ＡＤ
Ａ₁Ｄ₃）内の下草を刈り払う。このとき、刈り払い具
の先端が上記第１扇形領域の外円弧上の点Ｄ₁にある苗
木２に近づくと旋回動作を一旦停止し、以後はこの点Ｄ
₁を対立一終点とする第２扇形領域（Ａ₁Ｄ₁Ａ₂Ｄ₄)
内の下草を刈り払う。先と同様に、刈り払い具の先端が
上記第２扇形領域の外円弧上の点Ｄ₂にある苗木３に近
づくと旋回動作を一旦停止したあと、旋回範囲を絞って
前進しつつ左右旋回し、以後はこの点Ｄ₂を対立一終点
とする第３扇形領域（Ａ₂Ｄ₂ＢＣ₂)内の下草を刈り払
う。このあと、刈り払い具の先端は一旦大幅に下がり、
右移動したあと、再び前進しつつ左右旋回して、点
Ｄ₁、Ｄ₃を対立両終点とする細長い第４扇形領域（Ｄ
₁Ｄ₃Ｃ₁Ｃ) 内の下草を刈り払う。ここで、刈り払い
具の先端が再度下がり、左移動したあと、再び前進しつ
つ左右旋回して、点Ｄ₂、Ｄ₄を対立両終点とする第５
扇形領域（Ｄ₂Ｄ₄Ａ₃Ｄ₆)内の下草を刈り払い、苗木
４の存在する点Ｄ₅の位置から旋回範囲を絞って前進、
左右旋回し、点Ａ₃、Ｄ₅を対立両終点とする第６扇形
領域（Ａ₃Ｄ₅Ｃ ₂Ｃ₃)内の下草を刈り払い、最後にも
う一度、一旦下がり右移動したあと前進しつつ左右旋回
して、残った第７扇形領域（Ｄ₅Ｄ₆Ｃ₃Ｃ₁)内の下草
を刈り払い、作業を終了する。

【００４３】このように、扇形領域の刈り払い作業を、
作業領域を順次ずらしながら実行することで、一定範囲
の作業地全体にわたって下草Ｓの刈り払い作業を、苗木
等の障害物Ｗを誤って刈り払うことなく、しかも、刈り
残すことなく、自動的に行うことができる。〔その他の動作〕作業車２０の走行方向Ｍ₁→Ｍ₃を、
傾斜地の傾斜方向と直交する方向、すなわち等高線方向
に設定すれば、作業車２０の安定した走行が可能である
とともに、ロボットアーム１０を移動させての刈り払い
作業時にも作業車２０の姿勢が安定する。このような等
高線方向の移動による刈り払い作業を、傾斜方向に間隔
をあけて平行に繰り返せば、傾斜地全体の刈り払い作業
が行える。

【００４４】

【発明の効果】本発明にかかる、刈り払い装置および刈
り払い方法は、ロボットアームの先端に取り付けられた
刈り払い具の位置を自在に変更しながら刈り払い作業を
行うので、山林等における傾斜地や複雑な地形の作業地
であっても、有用樹木等を回避しながら、確実で能率的
な刈り払い作業が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる刈り払い装置の一実施例に関す
る使用状態を表す側面図

【図２】同上の平面図

【図３】図１の別の平面図

【図４】図１とは別の作業車を使用した実施例に関する
使用状態を表す側面図

【図５】ロボットアームの関節におけるユニバーサルジ
ョイント構造を示す断面図（ａ）と側面図（ｂ）

【図６】連結とその解除可能な回転駆動伝達機構（動力
伝達部）を示す斜視図（ａ）と、刈り払い具ユニットの
アタッチメント取付部へのリング締め式取付構造を示す
断面図（ｂ）

【図７】図４に示した作業車の刈り払い具取付部分を示
す側面図（ａ）、正面部分断面図（ｂ）および平面部分
断面図（ｃ）

【図８】ロボットアーム先端の刈り払い具がマークに近
づく様子を示す側面図

【図９】ＧＰＳ方式の非接触式検知システムを示す概念
図

【図１０】磁気方式の検知原理を示す説明図（ａ）とこ
の原理を用いた非接触式検知システムを示す概念図
（ｂ）

【図１１】ロボットアームの扇形動作を説明する概念図

【図１２】ロボットアームの扇形動作の応用例を示す概
念図

【図１３】扇形領域の刈り払い作業例を示す説明図

【符号の説明】

１０ロボットアーム１１、１２アーム要素１３関節１６アタッチメント取付部２０作業車３０刈り払い具５０標識点検知センサ５１マーカ（標識点）１１１、１２１回転軸１３１ユニバーサルジョイント

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】山林、果樹園、公園等の下草、草等を刈り
払いする装置であって、作業車と、基端が前記作業車に
据えつけられたロボットアームと、このロボットアーム
の先端に取り付けられた刈り払い具とを備え、前記ロボ
ットアームは、アーム要素とアーム要素同士を屈曲可能
に連結する関節からなる屈曲可能な構造を有して前記刈
り払い具を前後、上下できるとともに、自らは水平旋回
可能になっていることを特徴とする刈り払い装置。
【請求項２】前記刈り払い具が、前記ロボットアームに
対し、前後揺動と左右揺動と左右旋回可能に取り付けら
れている、請求項１に記載の刈り払い装置。
【請求項３】前記ロボットアームの先端はリング締め構
造を備えたアタッチメント取付部を備え、前記刈り払い
具は、各種構造を有する刃がユニット化されていて前記
アタッチメント取付部に取り付け、取り外し自在となっ
ており、かつ、前記アタッチメント取付部と刈り払い具
ユニットの間にはアッチメント取付部から刈り払い具へ
の動力伝達機構が設けられていて、この動力伝達機構
が、前記刈り払い具ユニットのアタッチメント取付部へ
の取り付け、取り外しと同時に自らの連結と連結解除も
なされるようになっている、請求項１または２に記載の
刈り払い装置。
【請求項４】前記ロボットアームは、そのアーム要素内
にアーム要素の長さ方向に沿う回転軸を有するととも
に、その関節内に二つのアーム要素の各回転軸を同期回
転可能に接続するユニバーサルジョイントを有し、前記
ロボットアーム基端に臨む回転軸端部に前記作業車から
供給される駆動力を受けるための基端側動力伝達部を有
するとともに、前記ロボットアーム先端に臨む回転軸端
部に回転軸の回転力を前記刈り払い具に供給するための
先端側動力伝達部を有する、請求項１から３までのいず
れかに記載の刈り払い装置。
【請求項５】前記作業車から供給される駆動力は前記刈
り払い具に供給されるまでの段階で増速および／または
減速されるようになっていて、前記ユニバーサルジョイ
ントがこの増速および／または減速を可能とする機構を
も備えている、請求項４に記載の刈り払い装置。
【請求項６】請求項１から５までのいずれかに記載の刈
り払い装置を用いて下草、草等を刈り払いする方法であ
って、前記ロボットアームに対し、前記刈り払い具を前
記作業車を中心にして旋回させる動作と前後方向に等ピ
ッチずつ移動させる動作をさせることにより、扇形領域
内の刈り払い作業を行わせることを特徴とする、刈り払
い方法。
【請求項７】請求項１から５までのいずれかに記載の刈
り払い装置を用いて下草、草等を選択的に刈り払いする
方法であって、非接触式検知システムで刈り払い具を刈
り払い位置に案内することを特徴とし、前記案内は、
岩、根株、有用樹木等の障害物が存在していて刈り払い
を避ける必要のある一定領域内に前記刈り払い具が侵入
しないように案内することをも含む、刈り払い方法。
【請求項８】前記非接触式検知システムは、人工衛星を
用いて方位信号を発信し、位置が予め正確に計測された
固定点において前記方位信号を受信する基地局と移動点
において前記方位信号を受信する移動局とを有する測位
システムであって、前記移動局は前記刈り払い装置上に
配置される第１受信アンテナと前記障害物が存在する一
定領域内に配置される第２受信アンテナを有し、コンピ
ュータの記憶回路に前記第２受信アンテナの位置座標を
予め記憶させておき、前記方位信号を受けて得られた前
記刈り払い装置の現在位置座標と直前位置座標から前記
刈り払い装置の進行軌跡を予測し、前記記憶されている
第２受信アンテナの位置座標と前記予測された進行軌跡
の比較に基づき、前記進行軌跡内における前記障害物の
有無を認識するようにする、請求項７に記載の刈り払い
方法。
【請求項９】前記移動局が非接触式の標識点検知センサ
を搭載するとともに、前記作業車の走行ルートおよび／
または刈り払いルート上には予め計測された位置情報を
もつ標識点が配置されており、前記標識点検知センサが
前記標識点を検知したときに位置情報の補正が加わるよ
うになっている、請求項８に記載の刈り払い方法。
【請求項１０】前記非接触式検知システムが、磁界強度
検出プローブを前記刈り払い装置上に備えるとともに、
前記プローブが検出する磁界強度を入力する演算回路を
も備え、前記演算回路に磁界強度のしきい値を設けてお
いて、時々刻々得られる前記磁界強度の値を前記しきい
値と比較することにより、磁力を発生するマーカの有無
と位置を認識するシステムであり、前記一定領域内に予
め前記マーカを配置しておく、請求項７に記載の刈り払
い方法。
【請求項１１】前記磁界強度検出プローブを１軸上に２
個備えるとともに、前記各プローブが検出する磁界強度
のＸ成分とＹ成分を成分ごとにそれぞれ差し引く差分回
路をも備え、この差分回路が時々刻々出力する差分値が
前記演算回路に入力されてＸ成分、Ｙ成分ごとに前記し
きい値との比較がなされる、請求項１０に記載の刈り払
い方法。