JP2012110257A - Mechanism for cutting fruit stem - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To smoothly position a fruit stem at a fruit stem-cutting position to prevent the damage of the fruit stem.SOLUTION: A dent portion 152a dented in the direction of +X' from the direction of Z' is formed in a second finger 52b-facing portion of a first finger 52a, and a cutting blade 64 is disposed to cover the dent portion from the direction of +Z'. The edge of the cutting blade is set to the same end face as the -X end face (portion except the dent portion 152a) of the first finger. When a fruit stem is inserted between the edge of the cutting blade and the second finger, the contact of the fruit stem with the cutting blade can thereby be prevented.

Description

本発明は、果柄切断機構に関する。   The present invention relates to a fruit pattern cutting mechanism.

従来、イチゴなどの果実(作物)は、機械で扱うと傷みやすいため、人手で収穫していた。また、最近においては、養液栽培などの進歩に伴い、機械による収穫の可能性がひらけてきていることから、労働時間の大幅な削減や、労力の低減を図るための収穫装置(収穫ロボット)の開発が進められている(例えば、特許文献1〜5参照)。   Traditionally, fruits (crop) such as strawberries have been harvested manually because they are easily damaged when handled by machines. Recently, with the progress of hydroponic cultivation and the like, the possibility of harvesting by machine has been opening up, so a harvesting device (harvesting robot) to greatly reduce working hours and labor Is under development (for example, see Patent Documents 1 to 5).

特開2001−95348号公報JP 2001-95348 A 特開2009−5587号公報JP 2009-5589 A 特開2008−206438号公報JP 2008-206438 A 特開2008−22737号公報JP 2008-22737 A 特開2001−145411号公報JP 2001-145411 A

上記のように人手で果実を収穫する場合や、機械を用いて果実を収穫する場合のいずれにおいても、果柄を正確に切断するためには、果柄を切断する機構の切断位置(例えば切断刃の刃先近傍)に、果柄を位置決めする必要がある。しかるに、この位置決めの際に、果柄を切断する機構の一部などに果柄や果実が接触すると、果柄のスムーズな位置決めができなくなったり、果柄や果実が損傷したりするおそれがある。   Whether the fruit is manually harvested as described above or the fruit is harvested using a machine, the cutting position of the mechanism for cutting the fruit pattern (for example, cutting) It is necessary to position the fruit handle in the vicinity of the blade edge). However, during this positioning, if the fruit handle or fruit comes into contact with a part of the mechanism for cutting the fruit handle, the fruit handle may not be positioned smoothly or the fruit handle or fruit may be damaged. .

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、果柄の切断位置に果柄をスムーズに位置決めし、果柄の損傷を抑制することが可能な果柄切断機構を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a fruit cutting mechanism capable of smoothly positioning a fruit pattern at a fruit cutting position and suppressing damage to the fruit pattern. Objective.

本発明の果柄切断機構は、収穫対象果実の果柄を切断する果柄切断機構であって、第1方向に延び、前記第1方向に直交する第2方向に移動可能な第1フィンガと、前記第1フィンガの前記第2方向近傍に配置され、前記第1方向に延び、前記第2方向に移動可能な第2フィンガと、前記第1、第2方向を含む面を有するプレート形状で、前記第1方向に延びる刃先を有し、前記第1フィンガに設けられた切断刃と、を備え、前記第1フィンガの前記第2フィンガと対向する一部には、前記第1、第2方向に直交する第3方向から見て前記第2方向に凹んだ凹部が形成され、前記切断刃は、前記凹部を前記第3方向から覆うように前記第1フィンガに設けられるとともに、前記刃先が、前記第1フィンガの前記第2フィンガに対向する面のうち前記凹部以外の部分と面一又は当該部分よりも前記第2フィンガから離れた位置に設定されており、前記第2フィンガの前記凹部と対向する部分には、前記第1、第2フィンガが前記第2方向に関して接近したときに前記凹部内に侵入可能な凸部が設けられ、前記第1、第2フィンガが前記第2方向に関して接近したときに、前記凸部と前記切断刃との間の、せん断力により、前記第1、第2フィンガの間に位置する前記収穫対象果実の果柄が切断される果柄切断機構である。   The fruit pattern cutting mechanism of the present invention is a fruit pattern cutting mechanism for cutting a fruit pattern of a fruit to be harvested, and extends in a first direction and is movable in a second direction orthogonal to the first direction; The first finger is disposed in the vicinity of the second direction, extends in the first direction, is movable in the second direction, and has a plate shape having a surface including the first and second directions. And a cutting blade provided in the first finger, the first and second portions of the first finger facing the second finger. A recess that is recessed in the second direction as viewed from a third direction orthogonal to the direction is formed, the cutting blade is provided on the first finger so as to cover the recess from the third direction, and the cutting edge is , The surface of the first finger facing the second finger The second finger is set to be flush with a portion other than the concave portion or at a position farther from the second finger than the portion, and the first finger and the second finger are located at a portion facing the concave portion of the second finger. A convex portion is provided that can enter the concave portion when approaching in the second direction, and when the first and second fingers approach in the second direction, the convex portion and the cutting blade are located between the convex portion and the cutting blade. A fruit cutting mechanism for cutting the fruit pattern of the fruit to be harvested located between the first and second fingers by a shearing force.

これによれば、第1フィンガの第2フィンガと対向する一部に、第3方向から見て第2方向に凹んだ凹部が形成され、当該凹部を第3方向から覆うように切断刃が設けられるとともに、切断刃の刃先が、第1フィンガの第2フィンガに対向する面(凹部以外の部分)と面一又は第2フィンガから遠い位置に設定されている。これにより、切断刃の刃先と第2フィンガとの間に、第1、第2フィンガ間から果柄を侵入させる際の、切断刃への果柄の接触を抑制することができる。したがって、果柄を切断刃の刃先と第2フィンガとの間(すなわち、果柄の切断位置)にスムーズに侵入させることができるとともに、切断刃への接触による果柄の損傷を抑制することができる。また、第2フィンガの、凹部と対向する部分に、第1、第2フィンガが接近したときに凹部内に侵入可能な凸部が設けられていることから、切断刃と凸部との間のせん断力で、果柄を切断することが可能となる。   According to this, a concave portion that is recessed in the second direction when viewed from the third direction is formed in a part of the first finger that faces the second finger, and the cutting blade is provided so as to cover the concave portion from the third direction. In addition, the cutting edge of the cutting blade is set to be flush with a surface (a portion other than the concave portion) facing the second finger of the first finger or at a position far from the second finger. Thereby, the contact of the fruit handle to the cutting blade when the fruit handle is caused to enter between the first and second fingers between the cutting edge of the cutting blade and the second finger can be suppressed. Accordingly, the fruit handle can be smoothly penetrated between the cutting edge of the cutting blade and the second finger (that is, the cutting position of the fruit handle), and damage to the fruit handle due to contact with the cutting blade can be suppressed. it can. Moreover, since the convex part which can penetrate | invade in a recessed part is provided in the part facing a recessed part of a 2nd finger, when a 1st, 2nd finger approaches, it is between a cutting blade and a protruding part. It becomes possible to cut the fruit handle with the shearing force.

この場合において、前記収穫対象果実の果柄は、前記第1、第2フィンガ間に、前記第1方向一端部側から侵入し、前記第1、第2フィンガの前記第1方向一端部は、前記第1、第2フィンガが前記第2方向に関して最接近したときでも、所定の間隙が維持されることとしてもよい。   In this case, the fruit pattern of the harvest target fruit enters between the first and second fingers from one end in the first direction, and the one end in the first direction of the first and second fingers is The predetermined gap may be maintained even when the first and second fingers are closest to each other in the second direction.

また、本発明の果柄切断機構では、第1フィンガの凹部には、緩衝材が設けられていることとしてもよい。かかる場合には、果柄の損傷を抑制しつつ、果実を第1、第2フィンガで挟持することが可能となる。   In the fruit pattern cutting mechanism of the present invention, a buffer material may be provided in the recess of the first finger. In such a case, it is possible to hold the fruit between the first and second fingers while suppressing damage to the fruit handle.

本発明の果柄切断機構は、果柄の切断位置に果柄をスムーズに位置決めし、果柄の損傷を抑制することができるという効果を奏する。   The fruit pattern cutting mechanism of the present invention has an effect that the fruit pattern can be positioned smoothly at the cutting position of the fruit pattern and damage to the fruit pattern can be suppressed.

一実施形態のイチゴ収穫装置及び当該イチゴ収穫装置が設置された高設栽培農場の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of strawberry farm of one embodiment and the high cultivation farm where the said strawberry harvesting apparatus was installed. 図2(a)は、ハンド機構を+Z’方向から見た状態を示す図であり、図2(b)は、ハンド機構を−X’方向から見た状態を示す図である。FIG. 2A is a diagram illustrating a state in which the hand mechanism is viewed from the + Z ′ direction, and FIG. 2B is a diagram illustrating a state in which the hand mechanism is viewed from the −X ′ direction. 図3(a)は、第1フィンガ(切断刃及びストッパを含む)及び第2フィンガを示す斜視図であり、図3(b)は、第1フィンガを示す図であり、図3(c)は、図3(a)のB−B線断面図である。FIG. 3A is a perspective view showing a first finger (including a cutting blade and a stopper) and a second finger, and FIG. 3B is a view showing the first finger, and FIG. These are the BB sectional drawing of Fig.3 (a). イチゴ収穫装置の制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of a strawberry harvesting apparatus. イチゴ収穫装置の一連の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a series of processes of a strawberry harvesting apparatus. 図6(a)は、イチゴの果柄が第1フィンガと第2フィンガの間に侵入した状態を示す斜視図であり、図6(b)は、図6(a)から切断刃及びストッパを取り外した状態を示す斜視図である。FIG. 6A is a perspective view showing a state in which the strawberry fruit pattern has entered between the first finger and the second finger, and FIG. 6B shows a cutting blade and a stopper from FIG. 6A. It is a perspective view which shows the state removed. 図7(a)は、イチゴの果柄を切断した状態を示す斜視図であり、図7(b)は、図7(a)から切断刃及びストッパを取り外した状態を示す斜視図である。Fig.7 (a) is a perspective view which shows the state which cut | disconnected the strawberry fruit pattern, FIG.7 (b) is a perspective view which shows the state which removed the cutting blade and the stopper from Fig.7 (a).

以下、本発明の一実施形態を図1〜図7に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図1には、本実施形態のイチゴ収穫装置100及び当該イチゴ収穫装置100が設置された高設栽培農場の一部が示されている。この高設栽培農場には、土耕栽培又は養液栽培によるイチゴの結実時に、イチゴが垂れ下がるように栽培するための栽培ベッド40と、この栽培ベッド40を所定高さ(例えば、1m)で支持する複数の脚43とが設けられている。この栽培ベッド40の高さは、作業者の作業性(例えば、作業者が腰をかがめたりせずに作業ができるか否か等)を考慮して設定されている。本実施形態では、栽培ベッド40の長手方向をY軸方向、短手方向をX軸方向、これらX軸及びY軸に垂直な重力方向をZ軸方向として、説明する。   FIG. 1 shows a part of a strawberry harvesting apparatus 100 according to the present embodiment and a part of a high cultivation farm on which the strawberry harvesting apparatus 100 is installed. In this elevated farm, a cultivation bed 40 for cultivating strawberries to hang down at the time of fruiting of strawberries by soil cultivation or hydroponics, and the cultivation bed 40 is supported at a predetermined height (for example, 1 m). A plurality of legs 43 are provided. The height of the cultivation bed 40 is set in consideration of the workability of the worker (for example, whether or not the worker can work without bending down). In this embodiment, the longitudinal direction of the cultivation bed 40 will be described as the Y-axis direction, the short direction as the X-axis direction, and the gravity direction perpendicular to the X-axis and the Y-axis as the Z-axis direction.

イチゴ収穫装置100は、地面上にY軸方向に沿って敷設されたレール32A,32Bと、このレール32A,32Bに沿ってY軸方向に移動する台車30と、台車30上に設けられたロボットアーム20と、ロボットアーム20の先端部に設けられた果柄切断装置としてのハンド機構10と、台車30上に設けられた、収穫したイチゴを収集するためのトレー50と、ステレオカメラ60と、を備えている。レール32A,32Bは、栽培ベッド40の長手方向(Y軸方向)の長さとほぼ同一の長さを有している。   The strawberry harvesting apparatus 100 includes rails 32A and 32B laid on the ground along the Y-axis direction, a carriage 30 that moves in the Y-axis direction along the rails 32A and 32B, and a robot provided on the carriage 30. An arm 20, a hand mechanism 10 as a fruit pattern cutting device provided at the tip of the robot arm 20, a tray 50 provided on a carriage 30 for collecting harvested strawberries, a stereo camera 60, It has. The rails 32A and 32B have substantially the same length as the length of the cultivation bed 40 in the longitudinal direction (Y-axis direction).

台車30は、2段の階段状の形状を有しており、その下側の段部30aにロボットアーム20が設けられ、上側の段部30bにトレー50が設けられている。この台車30は、駆動部106(図1では不図示、図4参照)の駆動力により、制御装置90の駆動制御部95(図1では不図示、図4参照)の指示の下、レール32A,32Bに沿って、Y軸方向に移動する。トレー50は、ウレタンなどの柔軟性を有する材料から成り、イチゴを収容可能な凹部が複数設けられている。   The carriage 30 has a two-step staircase shape, the robot arm 20 is provided on the lower step portion 30a, and the tray 50 is provided on the upper step portion 30b. This carriage 30 is driven by a driving force of a drive unit 106 (not shown in FIG. 1, see FIG. 4) under the direction of a drive control unit 95 (not shown in FIG. 1, see FIG. 4) of the control device 90, with a rail 32A. , 32B, move in the Y-axis direction. The tray 50 is made of a flexible material such as urethane, and is provided with a plurality of recesses that can accommodate strawberries.

ロボットアーム20は、モータドライバにより制御される電動モータによって作動する。このロボットアーム20は、それぞれ2軸回りの回転が可能な関節部を2つ有し、1軸回りの回転が可能な機構を2つ有しているため、先端部(ハンド機構10が設けられている部分)は、台車30に対し、6自由度方向に移動可能となっている。すなわち、ハンド機構10は、X軸及びY軸により規定される面(所定面)に沿って移動して、収穫対象のイチゴに接近することができるとともに、Z軸方向への移動や、X軸、Y軸、Z軸回りの姿勢を変化させることもできる。なお、ロボットアーム20の動作は、図4の制御装置90の駆動制御部95により制御される。   The robot arm 20 is operated by an electric motor controlled by a motor driver. Since the robot arm 20 has two joint portions each capable of rotating about two axes, and has two mechanisms capable of rotating about one axis, the tip portion (the hand mechanism 10 is provided). Is movable in the direction of 6 degrees of freedom with respect to the carriage 30. That is, the hand mechanism 10 moves along a plane (predetermined plane) defined by the X axis and the Y axis and can approach the strawberry to be harvested, and moves in the Z axis direction or the X axis. The posture around the Y axis and the Z axis can also be changed. The operation of the robot arm 20 is controlled by the drive control unit 95 of the control device 90 of FIG.

ハンド機構10は、収穫対象であるイチゴの果柄を切断して、イチゴを収穫する機構である。以下、このハンド機構10について図2に基づいて詳細に説明する。図2(a)は、図1のハンド機構10の平面図であり、図2(b)は、ハンド機構10の側面図である。なお、以下においては、図2(b)の紙面上下方向をZ’軸方向、これに垂直な方向をX’軸方向、Z’軸及びX’軸に垂直な方向をY’軸方向として説明する。   The hand mechanism 10 is a mechanism for cutting a strawberry pattern to be harvested and harvesting the strawberry. Hereinafter, the hand mechanism 10 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2A is a plan view of the hand mechanism 10 of FIG. 1, and FIG. 2B is a side view of the hand mechanism 10. In the following description, the vertical direction in FIG. 2B is defined as the Z′-axis direction, the direction perpendicular to the Z′-axis direction, the direction perpendicular to the Z′-axis and the X′-axis as the Y′-axis direction. To do.

これら図2(a)、図2(b)に示すように、ハンド機構10は、第1フィンガ52a,第2フィンガ52bと、果柄検出用カメラ54と、第1、第2フィンガ52a,52bをX’方向に沿って駆動する移動部としてのエアチャック56と、エアチャック56及び果柄検出用カメラ54を支持する支持台55と、を備える。   As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the hand mechanism 10 includes a first finger 52a, a second finger 52b, a fruit pattern detection camera 54, and first and second fingers 52a, 52b. The air chuck 56 as a moving unit that drives the X-direction along the X ′ direction, and a support base 55 that supports the air chuck 56 and the fruit pattern detection camera 54.

図3(a)には、第1フィンガ52a、第2フィンガ52bを取り出した状態が斜視図にて示されている。図3(a)に示すように、第1、第2フィンガ52a,52bは、それぞれ、第1方向としてのY’方向に延びており、第1、第2フィンガ52a,52bは、第2方向としてのX’方向に近接して配置されている。   FIG. 3A is a perspective view showing a state where the first finger 52a and the second finger 52b are taken out. As shown in FIG. 3A, the first and second fingers 52a and 52b extend in the Y ′ direction as the first direction, and the first and second fingers 52a and 52b are in the second direction. Are arranged close to the X ′ direction.

第1フィンガ52aの+Y’端部近傍には、図3(a)に示すように、切断刃64と、略L字状のストッパ66とが設けられている。切断刃64は、X’Y’面を有するプレート状(薄板状)の形状を有しており、その−X’端部は、Y’方向に延びた刃先(blade edge)とされている。切断刃64は、ストッパ66とともにネジにより第1フィンガ52aに固定されている。すなわち、切断刃64としては、替刃を用いることができる。ストッパ66は、イチゴの果柄を切断刃64による切断が可能な位置にとどめておく部材である。   As shown in FIG. 3A, a cutting blade 64 and a substantially L-shaped stopper 66 are provided near the + Y ′ end of the first finger 52a. The cutting blade 64 has a plate shape (thin plate shape) having an X′Y ′ surface, and the −X ′ end portion is a blade edge extending in the Y ′ direction. The cutting blade 64 is fixed to the first finger 52 a together with the stopper 66 by a screw. That is, a replacement blade can be used as the cutting blade 64. The stopper 66 is a member that keeps the strawberry fruit pattern at a position where it can be cut by the cutting blade 64.

図3(b)には、図3(a)の第1フィンガ52aから切断刃64及びストッパ66を取り外した状態が示されている。この図3(b)に示すように、第1フィンガ52aの、第2フィンガ52bに対向する部分には、第3方向としてのZ’方向から見て、+X’方向に凹んだ凹部152aが形成されている。凹部152aには、薄板状の緩衝材62が設けられている。緩衝材62としては、例えばゴムなどを用いることができる。なお、切断刃64は、図3(a)から分かるように、凹部152aを+Z’方向から覆うように、第1フィンガ52aに固定されている。また切断刃64のY’方向に延びる刃先は、図6(a)や図2(a)から分かるように、第1フィンガ52a(凹部152a以外の部分)の−X’端面(第2フィンガ52bに対向する面)と面一に設定されている。ここで、切断刃64は、図3(a)のB−B線断面図である図3(c)に示すように、凹部152aに設けられた緩衝材62よりも−X’方向にせり出した状態となるように、第1フィンガ52aに設けられている。また、緩衝材62に対する切断刃64のせり出し量dとして、果柄の径(直径)と同程度の量を採用している。このようにすることで、切断刃64で果柄を切断するのとほぼ同時に、第1フィンガ52a(緩衝材62)と第2フィンガ52bとによる果柄の保持が可能となる。また、上記のようなせり出し量dを設定することで、緩衝材62が、果柄切断時における第1フィンガ52aと第2フィンガ52bの接近動作を妨げることがないようになっている。   FIG. 3B shows a state in which the cutting blade 64 and the stopper 66 are removed from the first finger 52a of FIG. As shown in FIG. 3B, a concave portion 152a recessed in the + X ′ direction is formed in the portion of the first finger 52a facing the second finger 52b as viewed from the Z ′ direction as the third direction. Has been. A thin plate-like cushioning material 62 is provided in the recess 152a. As the buffer material 62, for example, rubber or the like can be used. As can be seen from FIG. 3A, the cutting blade 64 is fixed to the first finger 52a so as to cover the recess 152a from the + Z ′ direction. Further, as can be seen from FIGS. 6A and 2A, the cutting edge 64 extending in the Y ′ direction of the cutting blade 64 has a −X ′ end surface (second finger 52b) of the first finger 52a (a portion other than the recess 152a). Is set to be flush with the surface facing the surface. Here, as shown in FIG. 3C, which is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 3A, the cutting blade 64 protrudes in the −X ′ direction from the cushioning material 62 provided in the recess 152 a. It is provided in the 1st finger 52a so that it may be in a state. Further, as the protruding amount d of the cutting blade 64 with respect to the cushioning material 62, an amount similar to the diameter (diameter) of the fruit handle is employed. By doing so, it is possible to hold the fruit pattern by the first finger 52a (buffer material 62) and the second finger 52b substantially simultaneously with cutting the fruit pattern by the cutting blade 64. In addition, by setting the protruding amount d as described above, the cushioning material 62 does not hinder the approaching operation of the first finger 52a and the second finger 52b when the fruit handle is cut.

図3(a)に戻り、第2フィンガ52bの、第1フィンガ52aの凹部152aと対向する位置には、凹部152a内に侵入可能な形状を有する凸部152bが形成されている。凸部152bは、第1フィンガ52aと第2フィンガ52bとがX’方向に関して接近した状態で、凹部152a内に侵入する(図7(b)参照)。   Returning to FIG. 3A, a convex portion 152b having a shape capable of entering the concave portion 152a is formed at a position of the second finger 52b facing the concave portion 152a of the first finger 52a. The convex portion 152b enters the concave portion 152a with the first finger 52a and the second finger 52b approaching each other in the X ′ direction (see FIG. 7B).

なお、図7(a)や図7(b)に示すように、第1フィンガ52aと第2フィンガ52bとがX’方向に関して最接近した状態では、第1フィンガ52aの+Y’端部と、第2フィンガ52bの+Y’端部との間には、間隙72が形成される。この間隙72は、イチゴの果柄の直径よりもやや大きい寸法(例えば、3mm程度)とされている。   As shown in FIGS. 7A and 7B, when the first finger 52a and the second finger 52b are closest to each other in the X ′ direction, the + Y ′ end of the first finger 52a, A gap 72 is formed between the second finger 52b and the + Y ′ end. The gap 72 has a size (for example, about 3 mm) slightly larger than the diameter of the strawberry fruit pattern.

図2(a)、図2(b)に戻り、エアチャック56は、駆動制御部95(図4)の指示の下、第1、第2フィンガ52a,52bをX’軸方向に沿って駆動し、各フィンガ52a,52b間を接近させたり離間させたりして開閉動作を行う。具体的には、第1フィンガ52aの+X’方向への移動と第2フィンガ52bの−X’方向への移動とを同時に行うことで、第1、第2フィンガ52a,52bを開いた状態とすることができる。また、第1フィンガ52aの−X’方向への移動と第2フィンガ52bの+X’方向への移動とを同時に行うことで、第1、第2フィンガ52a,52bを閉じた状態とすることができる。   Returning to FIGS. 2A and 2B, the air chuck 56 drives the first and second fingers 52a and 52b along the X′-axis direction under the instruction of the drive control unit 95 (FIG. 4). Then, the fingers 52a and 52b are moved close to each other and opened and closed. Specifically, the first finger 52a and the second finger 52b are opened by simultaneously performing the movement of the first finger 52a in the + X ′ direction and the movement of the second finger 52b in the −X ′ direction. can do. Further, the first finger 52a and the second finger 52b are closed by simultaneously performing the movement of the first finger 52a in the −X ′ direction and the movement of the second finger 52b in the + X ′ direction. it can.

果柄検出用カメラ54は、収穫対象のイチゴ及び当該イチゴの果柄を撮影して、当該撮影画像を、制御装置90の果柄切断位置決定部86(図4参照)に対して出力する。なお、果柄検出用カメラ54で撮影された画像は、収穫対象のイチゴの果柄の切断位置を決定するために用いられる。   The fruit pattern detection camera 54 photographs the strawberry to be harvested and the fruit pattern of the strawberry, and outputs the photographed image to the fruit pattern cutting position determination unit 86 (see FIG. 4) of the control device 90. The image captured by the fruit pattern detection camera 54 is used to determine the cutting position of the fruit pattern of the strawberry to be harvested.

図1に戻り、ステレオカメラ60は、2つの光学系及び2つの撮像素子を用いて、XY面(所定面)に交差する方向(ここでは、Z方向)から2つの画像を同時に取得する。ステレオカメラ60は取得した画像を、制御装置90の果実3次元位置算出部84(図4参照)に対して出力する。なお、ステレオカメラ60で撮影された画像は、収穫対象のイチゴの特定、当該イチゴの3次元位置(X,Y,Z方向の位置)の特定に用いられる。   Returning to FIG. 1, the stereo camera 60 simultaneously acquires two images from a direction intersecting the XY plane (predetermined plane) (here, the Z direction) using two optical systems and two imaging elements. The stereo camera 60 outputs the acquired image to the fruit three-dimensional position calculation unit 84 (see FIG. 4) of the control device 90. In addition, the image image | photographed with the stereo camera 60 is used for the identification of the strawberry of the harvest target, and the identification of the three-dimensional position (X, Y, Z direction position) of the strawberry.

図4には、本実施形態のイチゴ収穫装置100の制御系がブロック図にて示されている。この図4に示すように、本実施形態の制御系は、上述した各部のほか、各部を統括的に制御する制御装置90及び当該制御装置90に接続された入力装置99を含んでいる。制御装置90は、CPU、ROM、RAM等を有する情報処理装置であり、当該CPUにおいて制御プログラムが実行されることにより、図4において制御装置90のブロック中に示す各機能を実現する。具体的には、制御装置90は、果実3次元位置算出部84、果柄切断位置決定部86、及び駆動制御部95として機能する。   FIG. 4 is a block diagram showing a control system of the strawberry harvesting apparatus 100 of the present embodiment. As shown in FIG. 4, the control system of the present embodiment includes a control device 90 that comprehensively controls each unit and an input device 99 connected to the control device 90 in addition to the above-described units. The control device 90 is an information processing device having a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and each function shown in the block of the control device 90 in FIG. 4 is realized by executing a control program in the CPU. Specifically, the control device 90 functions as a fruit three-dimensional position calculation unit 84, a fruit pattern cutting position determination unit 86, and a drive control unit 95.

果実3次元位置算出部84は、ステレオカメラ60において撮影された画像を取得し、取得した画像の画像認識を行い、当該画像認識結果(収穫対象のイチゴの3次元方向位置)を駆動制御部95に対して出力する。   The fruit three-dimensional position calculation unit 84 acquires an image photographed by the stereo camera 60, performs image recognition of the acquired image, and drives the image recognition result (a three-dimensional direction position of the strawberry to be harvested). Output for.

果柄切断位置決定部86は、果柄検出用カメラ54において撮影された画像を取得し、当該画像から、収穫対象のイチゴの果柄の位置を算出する。そして、果柄切断位置決定部86は、算出した果柄の位置に基づいて果柄の切断位置を決定し、当該決定結果を、駆動制御部95に対して出力する。   The fruit pattern cutting position determination unit 86 acquires an image photographed by the fruit pattern detection camera 54, and calculates the position of the fruit pattern of the strawberry to be harvested from the image. Then, the fruit pattern cutting position determination unit 86 determines the fruit pattern cutting position based on the calculated fruit pattern position, and outputs the determination result to the drive control unit 95.

駆動制御部95は、果実3次元位置算出部84及び果柄切断位置決定部86から入力された情報に基づいて、駆動部106、ロボットアーム20、エアチャック56の駆動を制御する。   The drive control unit 95 controls driving of the drive unit 106, the robot arm 20, and the air chuck 56 based on information input from the fruit three-dimensional position calculation unit 84 and the fruit pattern cutting position determination unit 86.

次に、上記のように構成されるイチゴ収穫装置100による処理について、図5〜図7に基づいて詳細に説明する。   Next, the process by the strawberry harvesting apparatus 100 configured as described above will be described in detail with reference to FIGS.

図5は、イチゴ収穫装置100による処理の一連の流れを示すフローチャートである。この図5の処理は、制御装置90の各部により実行されるものである。   FIG. 5 is a flowchart showing a series of processes performed by the strawberry harvesting apparatus 100. The processing in FIG. 5 is executed by each unit of the control device 90.

まず、図5のステップS10では、駆動制御部95が、収穫開始指示が出されたか否かを判断する。収穫開始指示は、作業者が、制御装置90に接続された入力装置99から入力するものである。駆動制御部95は、ステップS10の判断が肯定されるまで待機し、ステップS10の判断が肯定された段階で、ステップS12に移行する。   First, in step S10 of FIG. 5, the drive control unit 95 determines whether or not a harvest start instruction has been issued. The harvest start instruction is input from the input device 99 connected to the control device 90 by the operator. The drive control unit 95 waits until the determination in step S10 is affirmed, and proceeds to step S12 when the determination in step S10 is affirmed.

ステップS12に移行すると、果実3次元位置算出部84が、ステレオカメラ60において撮影された画像から、収穫対象のイチゴの3次元位置を算出する。この場合、果実3次元位置算出部84は、画像からイチゴの色(赤や緑白色)を認識して、赤色果実を収穫対象のイチゴとして決定するとともに、当該収穫対象のイチゴの位置を算出する。果実3次元位置算出部84は、イチゴの3次元位置を駆動制御部95に対して出力する。   If transfering it to step S12, the fruit three-dimensional position calculation part 84 will calculate the three-dimensional position of the strawberry of the harvest object from the image image | photographed in the stereo camera 60. FIG. In this case, the fruit three-dimensional position calculation unit 84 recognizes the color of the strawberry (red or greenish white) from the image, determines the red fruit as the strawberry to be harvested, and calculates the position of the strawberry to be harvested. . The fruit three-dimensional position calculation unit 84 outputs the three-dimensional position of the strawberry to the drive control unit 95.

次いで、ステップS14では、駆動制御部95が、算出された収穫対象のイチゴの3次元位置に基づいて、ロボットアーム20や駆動部106を介して、ハンド機構10を収穫対象のイチゴに接近させる。   Next, in step S14, the drive control unit 95 causes the hand mechanism 10 to approach the harvest target strawberry via the robot arm 20 and the drive unit 106 based on the calculated three-dimensional position of the harvest target strawberry.

次いで、ステップS16では、ステップS14で収穫対象のイチゴに接近した状態のハンド機構10に搭載された果柄検出用カメラ54を用いて、画像を撮影し、当該撮影画像を用いて、果柄切断位置決定部86が、収穫対象のイチゴの果柄の位置を算出する。そして、果柄切断位置決定部86は、例えば、果柄の下端から所定高さの位置を果柄切断位置として決定する。   Next, in step S16, an image is photographed using the fruit pattern detection camera 54 mounted on the hand mechanism 10 in the state close to the strawberry to be harvested in step S14, and the fruit pattern cutting is performed using the photographed image. The position determination unit 86 calculates the position of the strawberry fruit pattern to be harvested. And the fruit pattern cutting position determination part 86 determines the position of predetermined height from the lower end of a fruit pattern as a fruit pattern cutting position, for example.

次いで、ステップS20では、駆動制御部95は、ロボットアーム20を駆動して、ハンド機構10を果柄切断位置まで移動する。具体的には、駆動制御部95は、収穫対象のイチゴの果柄が、第1フィンガ52a(切断刃64の刃先)と第2フィンガ52bとの間に侵入するように、ハンド機構10を直進させる。なお、切断刃64の刃先と第2フィンガ52bとの間に果柄が位置した状態が、図6(a)に示されている。また、図6(a)の状態から、切断刃64及びストッパ66を取り去った状態が図6(b)に示されている。ここで、前述のように、切断刃64の刃先は、第1フィンガ52a(凹部152a以外の部分)の−X’端面と面一に設定されている。このような構成を採用することで、図6(a)の矢印A方向に沿って、果柄が、切断刃64の刃先と第2フィンガ52bとの間に侵入するときの、果柄と切断刃64との接触を抑制することができる。すなわち、切断刃64の刃先が第1フィンガ52aの−X’端面よりも−X’方向に存在しているような場合と比較して、果柄を切断刃64と第2フィンガ52bとの間にスムーズに侵入させることができる。   Next, in step S20, the drive control unit 95 drives the robot arm 20 and moves the hand mechanism 10 to the handle cutting position. Specifically, the drive control unit 95 moves the hand mechanism 10 straight so that the strawberry fruit pattern to be harvested enters between the first finger 52a (the cutting edge of the cutting blade 64) and the second finger 52b. Let In addition, the state in which the fruit handle was located between the blade edge | tip of the cutting blade 64 and the 2nd finger 52b is shown by Fig.6 (a). Moreover, the state which removed the cutting blade 64 and the stopper 66 from the state of Fig.6 (a) is shown by FIG.6 (b). Here, as described above, the cutting edge of the cutting blade 64 is set to be flush with the −X ′ end surface of the first finger 52a (the portion other than the concave portion 152a). By adopting such a configuration, the fruit handle and the cutting when the fruit handle enters between the cutting edge of the cutting blade 64 and the second finger 52b along the direction of arrow A in FIG. Contact with the blade 64 can be suppressed. That is, compared with the case where the cutting edge of the cutting blade 64 is present in the −X ′ direction with respect to the −X ′ end surface of the first finger 52a, the handle is disposed between the cutting blade 64 and the second finger 52b. Can smoothly enter.

次いで、ステップS22では、駆動制御部95は、エアチャック56を制御して、一対のフィンガ52a,52bを互いに近づく方向に移動する(閉じた状態とする)ことで、果柄を果柄切断位置にて切断する。このときの第1フィンガ52a及び第2フィンガ52bの状態が、図7(a)に示されている。この図7(a)の状態では、第1フィンガ52aの凹部152a内に、第2フィンガ52bの凸部152bが侵入した状態となる。このように、凸部152bが凹部152a内に侵入する際には、凸部152bと切断刃64とによるせん断力が果柄に作用するため、当該せん断力により、果柄が切断されることとなる。   Next, in step S22, the drive control unit 95 controls the air chuck 56 to move the pair of fingers 52a and 52b in a direction approaching each other (closed state), so that the fruit pattern is cut into the fruit pattern cutting position. Cut with. The state of the first finger 52a and the second finger 52b at this time is shown in FIG. In the state of FIG. 7A, the convex portion 152b of the second finger 52b enters the concave portion 152a of the first finger 52a. Thus, when the convex part 152b penetrates into the concave part 152a, the shearing force by the convex part 152b and the cutting blade 64 acts on the fruit pattern, so that the fruit pattern is cut by the shearing force. Become.

図7(b)には、図7(a)の状態から、切断刃64及びストッパ66を取り去った状態が示されている。この図7(b)に示すように、果柄の切断が完了した状態では、切断後の果柄(切断刃64よりも下側(−Z’側))は、緩衝材62を介して、第2フィンガ52bの凸部152bと、第1フィンガ52aの凹部152aとにより挟持される。   FIG. 7B shows a state where the cutting blade 64 and the stopper 66 are removed from the state of FIG. As shown in FIG. 7B, in the state where the fruit pattern has been cut, the fruit pattern after cutting (the lower side (−Z ′ side) than the cutting blade 64) is interposed via the cushioning material 62. It is clamped by the convex part 152b of the 2nd finger 52b, and the recessed part 152a of the 1st finger 52a.

なお、果柄が第1、第2フィンガ52a,52bの間に侵入したにもかかわらず、切断刃64と第2フィンガ52bとの間に侵入できなかったとしても、果柄は間隙72に位置することになる。この場合、第1、第2フィンガ52a,52b間で押しつぶされることによる果柄の損傷を回避することができる。   Even though the fruit handle has entered between the first and second fingers 52a and 52b, the fruit handle is positioned in the gap 72 even if it cannot enter between the cutting blade 64 and the second finger 52b. Will do. In this case, it is possible to avoid damage to the fruit handle caused by being crushed between the first and second fingers 52a and 52b.

図5に戻り、次のステップS24では、駆動制御部95が、ロボットアーム20を駆動して、ハンド機構10をトレー50の上方に位置決めする。そして、駆動制御部95は、エアチャック56を制御して、第1、第2フィンガ52a,52bを互いに離間する方向に移動する(開いた状態とする)ことで、ハンド機構10の保持するイチゴをトレー50上に載置する。すなわち、ステップS24の処理により、イチゴの収穫が行われる。なお、トレー50は、前述のようにウレタンなどの柔軟性を有する部材から成るため、トレー50の上方からイチゴを落下させても、イチゴは損傷しないようになっている。   Returning to FIG. 5, in the next step S <b> 24, the drive control unit 95 drives the robot arm 20 to position the hand mechanism 10 above the tray 50. Then, the drive control unit 95 controls the air chuck 56 to move the first and second fingers 52a and 52b away from each other (open state), thereby holding the strawberry held by the hand mechanism 10. Is placed on the tray 50. That is, the strawberry is harvested by the process of step S24. Since the tray 50 is made of a flexible member such as urethane as described above, the strawberry is not damaged even if the strawberry is dropped from above the tray 50.

次いで、ステップS26では、駆動制御部95が、収穫終了指示が出されたか否かを判断する。ここでの判断が否定された場合には、ステップS12に戻り、次のイチゴの収穫を、前述したのと同様の方法により行う。一方、ステップS26の判断が肯定された場合、すなわち、入力装置99を介して、作業者からの収穫終了指示が入力された場合には、図5の全処理を終了する。   Next, in step S26, the drive control unit 95 determines whether or not a harvesting end instruction has been issued. If the determination here is negative, the process returns to step S12, and the next strawberry is harvested by the same method as described above. On the other hand, if the determination in step S26 is affirmative, that is, if a harvesting end instruction is input from the operator via the input device 99, the entire process of FIG.

以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、第1フィンガ52aの第2フィンガ52bと対向する一部に、+Z’(又は−Z’)方向から見て+X’方向に凹んだ凹部152aが形成され、当該凹部152aを+Z’方向から覆うように切断刃64が設けられるとともに、切断刃64の刃先が、第1フィンガ52aの−X端面(凹部152a以外の部分)と面一に設定されている。したがって、切断刃64の刃先と第2フィンガ52bとの間に果柄を侵入させる際の、切断刃64への果柄の接触を抑制することができる。これにより、果柄を切断刃64の刃先と第2フィンガ52bとの間にスムーズに侵入させることができるとともに、果柄の損傷を抑制することができる。また、本実施形態では、第2フィンガ52bの凹部152aと対向する部分に、第1、第2フィンガ52a,52bがX’方向に関して接近したときに凹部152a内に侵入可能な凸部152bが設けられていることから、上記のように、切断刃64の刃先と第1フィンガ52aの−X端面とが面一に設定されていても、問題なく、切断刃64と凸部152bとの間のせん断力で、果柄を切断することが可能となる。   As described above in detail, according to the present embodiment, a concave portion recessed in the + X ′ direction as viewed from the + Z ′ (or −Z ′) direction is formed in a part of the first finger 52a facing the second finger 52b. 152a is formed, and the cutting blade 64 is provided so as to cover the concave portion 152a from the + Z ′ direction, and the cutting edge of the cutting blade 64 is flush with the −X end surface (the portion other than the concave portion 152a) of the first finger 52a. Is set. Therefore, it is possible to suppress the contact of the fruit handle to the cutting blade 64 when the fruit handle enters between the cutting edge of the cutting blade 64 and the second finger 52b. As a result, the fruit handle can smoothly enter between the cutting edge of the cutting blade 64 and the second finger 52b, and damage to the fruit handle can be suppressed. Further, in the present embodiment, a convex portion 152b that can enter the concave portion 152a when the first and second fingers 52a and 52b approach in the X ′ direction is provided in a portion facing the concave portion 152a of the second finger 52b. Therefore, even if the cutting edge of the cutting blade 64 and the -X end surface of the first finger 52a are set to be flush with each other as described above, there is no problem between the cutting blade 64 and the convex portion 152b. It becomes possible to cut the fruit handle with the shearing force.

また、本実施形態によると、第1、第2フィンガ52a,52bの+Y’端部は、第1、第2フィンガ52a,52bがX’方向に関して最接近したときでも、間隙72が維持される。これにより、仮に切断刃64の刃先と第2フィンガ52bとの間に果柄が侵入できず、切断刃64による切断ができなかった場合でも、間隙72に果柄が位置することになる。したがって、果柄が第1、第2フィンガ52a,52bにより押しつぶされるなどして損傷するのを、抑制することができる。   Further, according to the present embodiment, the gap 72 is maintained at the + Y ′ ends of the first and second fingers 52a and 52b even when the first and second fingers 52a and 52b are closest to each other in the X ′ direction. . Thus, even if the fruit handle cannot enter between the cutting edge of the cutting blade 64 and the second finger 52b and the cutting blade 64 cannot cut, the fruit handle is positioned in the gap 72. Therefore, it can suppress that a fruit handle is crushed by the 1st, 2nd finger 52a, 52b etc., and is damaged.

また、本実施形態によると、切断刃64は着脱自在な替刃とすることができるので、メンテナンス性を向上することが可能となる。また、本実施形態では切断刃64として替刃を用いても、上述した果柄損傷抑制の効果を得ることができる点で有効である。   Further, according to the present embodiment, the cutting blade 64 can be a detachable spare blade, so that it is possible to improve the maintainability. Moreover, in this embodiment, even if it uses a spare blade as the cutting blade 64, it is effective at the point which can acquire the effect of the above-mentioned fruit pattern damage suppression.

また、本実施形態では、第1フィンガ52aの凹部152aに、緩衝材62が設けられているので、果柄切断後のイチゴを確実に保持することが可能となる。   Moreover, in this embodiment, since the buffer material 62 is provided in the recessed part 152a of the 1st finger 52a, it becomes possible to hold | maintain the strawberry after fruit pattern cutting | disconnection reliably.

なお、上記実施形態では、本発明の果柄切断機構が、ハンド機構に採用された場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、第1フィンガ52aと第2フィンガ52bとを人手で移動させるような、果実切断用のハサミに作用することも可能である。   In addition, although the said embodiment demonstrated the case where the handle cutting mechanism of this invention was employ | adopted as the hand mechanism, it is not restricted to this. For example, it is also possible to act on scissors for cutting fruit such that the first finger 52a and the second finger 52b are moved manually.

また、上記実施形態では、切断刃64の刃先と、第1フィンガ52aの−X’端面とが、面一である場合について説明したが、これに限られるものではない。切断刃64と第2フィンガ52bとの間への果柄の侵入をスムーズにするという観点からは、切断刃64の刃先が、第1フィンガ52aの−X’端面よりも+X’側の位置(第2フィンガ52bから離れた位置)に設定されていてもよい。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the blade edge | tip of the cutting blade 64 and the -X 'end surface of the 1st finger 52a were flush | planar, it is not restricted to this. From the viewpoint of smooth invasion of the handle between the cutting blade 64 and the second finger 52b, the cutting edge of the cutting blade 64 is positioned on the + X ′ side from the −X ′ end surface of the first finger 52a ( It may be set at a position away from the second finger 52b.

また、上記実施形態では、果柄切断機構に、緩衝材62を設けるなどして、切断後のイチゴ(切断刃64よりも下側の果柄及びイチゴ)を保持可能とした場合について説明したが、これに限られるものではなく、果柄切断機構は、果実の保持が可能でなくてもよい。この場合、緩衝材62を設けないこととしてもよい。また、この場合には、切断刃64を第1フィンガ52aの−Z’側に設けることとしても良い。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the buffer cutting material 62 was provided in the fruit pattern cutting mechanism, and the cut strawberries (the fruit pattern and strawberries below the cutting blade 64) were able to be hold | maintained. However, the present invention is not limited to this, and the fruit pattern cutting mechanism may not be able to hold the fruit. In this case, the cushioning material 62 may not be provided. In this case, the cutting blade 64 may be provided on the −Z ′ side of the first finger 52a.

なお、上記実施形態では、第1、第2フィンガ52a,52bの間に間隙72を設けることとしたが、これに限らず、間隙72を設けないこととしても良い。   In the above embodiment, the gap 72 is provided between the first and second fingers 52a and 52b. However, the present invention is not limited to this, and the gap 72 may not be provided.

なお、上記実施形態では、ステレオカメラ60を用いて、収穫対象のイチゴのZ位置を検出する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、距離センサなどを用いて、収穫対象のイチゴのZ位置を検出することとしてもよい。このように距離センサ等を用いる場合には、ステレオカメラ60に代えて、通常のカメラ(1つの光学系及び1つの撮像素子を有する)を用いることとしてもよい。   In addition, although the said embodiment demonstrated the case where the Z position of the strawberry of the harvesting target was detected using the stereo camera 60, it is not restricted to this. For example, the Z position of the strawberry to be harvested may be detected using a distance sensor or the like. When using a distance sensor or the like as described above, a normal camera (having one optical system and one image sensor) may be used instead of the stereo camera 60.

なお、上記実施形態のイチゴ収穫装置100は、ロボットアーム20が搭載された台車30が、地面上に敷設されたレール32A,32Bに沿ってY軸方向に移動することで、ロボットアーム20と、固定された栽培ベッド40とのY軸方向に関する相対移動を実現する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、特開2010−57448号公報に開示されているように、栽培ベッド40をY軸方向に移動可能に構成し、ロボットアーム20を固定とすることで、ロボットアーム20と栽培ベッド40との相対移動を実現することとしてもよい。また、栽培ベッド40とロボットアーム20の両方が、Y軸方向に移動可能であってもよい。   In addition, the strawberry harvesting apparatus 100 of the said embodiment moves the trolley | bogie 30 in which the robot arm 20 was mounted in the Y-axis direction along the rails 32A and 32B laid on the ground, The case where the relative movement in the Y-axis direction with the fixed cultivation bed 40 is realized has been described. However, it is not restricted to this, For example, as disclosed in JP 2010-57448 A, the cultivation bed 40 is configured to be movable in the Y-axis direction, and the robot arm 20 is fixed. The relative movement between the robot arm 20 and the cultivation bed 40 may be realized. Moreover, both the cultivation bed 40 and the robot arm 20 may be movable in the Y-axis direction.

なお、上記実施形態では特に言及していないが、ステレオカメラ60の近傍に撮影時の光量を確保するための光源を設けることとしてもよい。また、果柄検出用カメラ54の近傍にも、光源を設けることとしてもよい。この場合、果柄検出用カメラ54の近傍には、緑色の光を照射する光源を設けることとしてもよい。緑色の光を照射する光源を設けることで、果柄や蔕など、緑色の部分の検出を高精度に行うことが可能となる。   Although not specifically mentioned in the above embodiment, a light source for securing a light amount at the time of photographing may be provided in the vicinity of the stereo camera 60. Further, a light source may be provided in the vicinity of the fruit pattern detection camera 54. In this case, a light source that emits green light may be provided in the vicinity of the fruit pattern detection camera 54. By providing a light source that emits green light, it is possible to detect a green portion such as a fruit pattern or a candy with high accuracy.

なお、上記実施形態では、本発明の果柄切断装置を、イチゴの果柄切断に用いる場合について説明したが、これに限らず、ブドウやモモ、ナシ、リンゴなどのその他の果物や、トマト(房取り)やナス、キュウリ、ゴーヤなどの野菜の果柄切断に用いることとしてもよい。   In addition, although the said embodiment demonstrated the case where the fruit cutting apparatus of this invention was used for the fruit cutting of a strawberry, not only this but other fruits, such as grape, a peach, a pear, an apple, and a tomato ( It is also possible to use it for cutting the fruit of vegetables such as eggplant, eggplant, cucumber and bitter gourd.

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。   The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

10 ハンド機構(果柄切断機構)
52a 第1フィンガ
52b 第2フィンガ
56 移動部(エアチャック)
62 緩衝材
64 切断刃
72 間隙
152a 凹部
152b 凸部
10 Hand mechanism (fruit cutting mechanism)
52a First finger 52b Second finger 56 Moving part (air chuck)
62 Buffer material 64 Cutting blade 72 Gap 152a Concave portion 152b Convex portion

Claims (3)

収穫対象果実の果柄を切断する果柄切断機構であって、
第1方向に延び、前記第1方向に直交する第2方向に移動可能な第1フィンガと、
前記第1フィンガの前記第2方向近傍に配置され、前記第1方向に延び、前記第2方向に移動可能な第2フィンガと、
前記第1、第2方向を含む面を有するプレート形状で、前記第1方向に延びる刃先を有し、前記第1フィンガに設けられた切断刃と、を備え、
前記第1フィンガの前記第2フィンガと対向する一部には、前記第1、第2方向に直交する第3方向から見て前記第2方向に凹んだ凹部が形成され、
前記切断刃は、前記凹部を前記第3方向から覆うように前記第1フィンガに設けられるとともに、前記刃先が、前記第1フィンガの前記第2フィンガに対向する面のうち前記凹部以外の部分と面一又は当該部分よりも前記第2フィンガから離れた位置に設定されており、
前記第2フィンガの前記凹部と対向する部分には、前記第1、第2フィンガが前記第2方向に関して接近したときに前記凹部内に侵入可能な凸部が設けられ、
前記第1、第2フィンガが前記第2方向に関して接近したときに、前記凸部と前記切断刃との間の、せん断力により、前記第1、第2フィンガの間に位置する前記収穫対象果実の果柄が切断されることを特徴とする果柄切断機構。
A fruit pattern cutting mechanism that cuts the fruit pattern of the fruit to be harvested,
A first finger extending in a first direction and movable in a second direction orthogonal to the first direction;
A second finger disposed in the vicinity of the second direction of the first finger, extending in the first direction, and movable in the second direction;
A plate shape having a surface including the first and second directions, a cutting edge provided in the first finger, having a cutting edge extending in the first direction;
A portion of the first finger facing the second finger is formed with a recess recessed in the second direction when viewed from a third direction orthogonal to the first and second directions.
The cutting blade is provided on the first finger so as to cover the recess from the third direction, and the cutting edge is a portion of the surface of the first finger facing the second finger other than the recess. It is set at a position that is flush or farther from the second finger than the part,
A portion of the second finger facing the recess is provided with a protrusion that can enter the recess when the first and second fingers approach in the second direction,
When the first and second fingers approach in the second direction, the fruit to be harvested located between the first and second fingers by a shearing force between the convex portion and the cutting blade. A fruit pattern cutting mechanism characterized in that the fruit pattern is cut.
前記収穫対象果実の果柄は、前記第1、第2フィンガ間に、前記第1方向一端部側から侵入し、
前記第1、第2フィンガの前記第1方向一端部は、前記第1、第2フィンガが前記第2方向に関して最接近したときでも、所定の間隙が維持されることを特徴とする請求項1に記載の果柄切断機構。
The fruit pattern of the harvest target fruit enters between the first and second fingers from one end in the first direction,
2. A predetermined gap is maintained at one end in the first direction of the first and second fingers even when the first and second fingers are closest to each other in the second direction. The fruit pattern cutting mechanism described in 1.
前記第1フィンガの凹部には、緩衝材が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の果柄切断機構。   The fruit pattern cutting mechanism according to claim 1, wherein a buffer material is provided in the concave portion of the first finger.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104663135A (en) * 2015-01-12 2015-06-03 上海交通大学 End effector for fruit harvesting robot
CN104718888A (en) * 2015-03-21 2015-06-24 方孙典 Inclined axis rotatable assembly base, guiding trapezoid chopping cutter and automatic high-branch fruit chopping and pulling cutting harvesting tool
CN107690959A (en) * 2017-11-23 2018-02-16 重庆大学 Strawberry seed harvester
CN108401655A (en) * 2018-03-14 2018-08-17 河南工业大学 A kind of ridge culture strawberry picking machine
CN109352673A (en) * 2018-12-05 2019-02-19 华东交通大学 A kind of fruit picking end effector
CN109729836A (en) * 2019-02-25 2019-05-10 广西职业技术学院 A kind of self-action fruit picking apparatus
CN110896733A (en) * 2019-11-29 2020-03-24 许昌学院 Apple picking robot based on image recognition
JP2020171218A (en) * 2019-04-10 2020-10-22 本田技研工業株式会社 Fruit vegetable separation method and separation means for the same
JP2020171236A (en) * 2019-04-11 2020-10-22 本田技研工業株式会社 Claw open/close device
JP2020178600A (en) * 2019-04-24 2020-11-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 Harvesting apparatus
WO2020239059A1 (en) * 2019-05-29 2020-12-03 安徽科技学院 Multi-functional strawberry picking machine
JP2021040490A (en) * 2019-09-06 2021-03-18 株式会社デンソー End effector for harvesting crop and crop harvesting system
JP2021087389A (en) * 2019-12-04 2021-06-10 株式会社デンソー End effector for harvesting crop and crop harvesting system
JP2021175408A (en) * 2017-09-05 2021-11-04 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 Harvesting selecting system
CN114467501A (en) * 2022-01-25 2022-05-13 中国农业大学 Strawberry continuous picking actuator and use method thereof
DE102022105488B3 (en) 2022-03-09 2023-02-09 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Device for gripping, separating and weighing crops

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107878808A (en) * 2017-09-29 2018-04-06 镇江市丹徒区明兰瓜果种植家庭农场 Packing case is plucked with strawberry in a kind of bio-farm
CN111328554B (en) * 2020-03-30 2021-05-25 皖西学院 Automatic strawberry picking robot

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001095348A (en) * 1999-10-01 2001-04-10 Masateru Nagata Plucking hard for harvesting fruit vegetable and method for harvesting fruit vegetable with the same
JP2003169525A (en) * 2001-12-10 2003-06-17 Hiromi Ito Fruit or wild plant plucking tool for tall tree
JP2009005587A (en) * 2007-06-26 2009-01-15 Iseki & Co Ltd Fruit-harvesting robot
WO2010063075A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-10 Magnificent Pty Ltd Crop picking device and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001095348A (en) * 1999-10-01 2001-04-10 Masateru Nagata Plucking hard for harvesting fruit vegetable and method for harvesting fruit vegetable with the same
JP2003169525A (en) * 2001-12-10 2003-06-17 Hiromi Ito Fruit or wild plant plucking tool for tall tree
JP2009005587A (en) * 2007-06-26 2009-01-15 Iseki & Co Ltd Fruit-harvesting robot
WO2010063075A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-10 Magnificent Pty Ltd Crop picking device and method

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104663135A (en) * 2015-01-12 2015-06-03 上海交通大学 End effector for fruit harvesting robot
CN104718888A (en) * 2015-03-21 2015-06-24 方孙典 Inclined axis rotatable assembly base, guiding trapezoid chopping cutter and automatic high-branch fruit chopping and pulling cutting harvesting tool
JP2021175408A (en) * 2017-09-05 2021-11-04 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 Harvesting selecting system
CN107690959A (en) * 2017-11-23 2018-02-16 重庆大学 Strawberry seed harvester
CN108401655A (en) * 2018-03-14 2018-08-17 河南工业大学 A kind of ridge culture strawberry picking machine
CN108401655B (en) * 2018-03-14 2020-12-25 河南工业大学 Ridge culture strawberry picking machine
CN109352673A (en) * 2018-12-05 2019-02-19 华东交通大学 A kind of fruit picking end effector
CN109729836B (en) * 2019-02-25 2024-02-23 广西职业技术学院 Automatic fruit picking device
CN109729836A (en) * 2019-02-25 2019-05-10 广西职业技术学院 A kind of self-action fruit picking apparatus
JP2020171218A (en) * 2019-04-10 2020-10-22 本田技研工業株式会社 Fruit vegetable separation method and separation means for the same
JP7111649B2 (en) 2019-04-10 2022-08-02 本田技研工業株式会社 Fruit and vegetable separation method and separation means
JP2020171236A (en) * 2019-04-11 2020-10-22 本田技研工業株式会社 Claw open/close device
JP7103990B2 (en) 2019-04-11 2022-07-20 本田技研工業株式会社 Claw switchgear
JP2020178600A (en) * 2019-04-24 2020-11-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 Harvesting apparatus
JP7157959B2 (en) 2019-04-24 2022-10-21 パナソニックIpマネジメント株式会社 harvesting equipment
WO2020239059A1 (en) * 2019-05-29 2020-12-03 安徽科技学院 Multi-functional strawberry picking machine
JP2021040490A (en) * 2019-09-06 2021-03-18 株式会社デンソー End effector for harvesting crop and crop harvesting system
CN110896733A (en) * 2019-11-29 2020-03-24 许昌学院 Apple picking robot based on image recognition
JP2021087389A (en) * 2019-12-04 2021-06-10 株式会社デンソー End effector for harvesting crop and crop harvesting system
CN114467501A (en) * 2022-01-25 2022-05-13 中国农业大学 Strawberry continuous picking actuator and use method thereof
CN114467501B (en) * 2022-01-25 2022-12-13 中国农业大学 Continuous strawberry picking actuator and using method thereof
DE102022105488B3 (en) 2022-03-09 2023-02-09 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Device for gripping, separating and weighing crops

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