JP2020201882A - Harvesting robot system - Google Patents
Harvesting robot system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020201882A JP2020201882A JP2019110516A JP2019110516A JP2020201882A JP 2020201882 A JP2020201882 A JP 2020201882A JP 2019110516 A JP2019110516 A JP 2019110516A JP 2019110516 A JP2019110516 A JP 2019110516A JP 2020201882 A JP2020201882 A JP 2020201882A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- harvesting
- robot
- storage basket
- collection
- harvesting robot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 title claims abstract description 304
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 200
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 39
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 35
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 33
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 7
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 2
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 241000167854 Bourreria succulenta Species 0.000 description 1
- 240000009088 Fragaria x ananassa Species 0.000 description 1
- 244000141359 Malus pumila Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 235000021016 apples Nutrition 0.000 description 1
- 235000019693 cherries Nutrition 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 1
- 230000008713 feedback mechanism Effects 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 235000012046 side dish Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 235000021012 strawberries Nutrition 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01D—HARVESTING; MOWING
- A01D46/00—Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
- A01D46/30—Robotic devices for individually picking crops
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Harvesting Machines For Specific Crops (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Description
本発明は、トマトやリンゴなどの果実類を自動的に収穫し、かつ回収も自動で行う収穫ロボットシステムに関するものである。 The present invention relates to a harvesting robot system that automatically harvests fruits such as tomatoes and apples and also automatically collects them.
日本社会における今後の社会課題として、高齢化による生産人口の減少が懸念されている。特に第1次産業である農業について、日本を取り巻く環境は、高齢化が特に顕著であり、労働不足という観点で非常に厳しい状況にある。農林水産省の基本データによると、2014年の基幹的農業従事者は168万人であり、5年間で約23万人の減少となっている。また、平均年齢が66.5歳、新規就農者も減少傾向と、高齢化による労働不足が浮き彫りになる数字となっている。このことにより、耕作放棄地も40万haに達する状況であり、地域の営農環境や生活環境にも悪影響を与える状況である。特に耕作地が多く存在する地方においては、少子高齢化による過疎化も進み、農業の担い手がいないことからこの問題の顕在化が進んできている。 As a future social issue in Japanese society, there is concern that the working-age population will decrease due to aging. Especially for agriculture, which is the primary industry, the environment surrounding Japan is extremely aging and is in a very difficult situation from the viewpoint of labor shortage. According to the basic data of the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries, the number of key agricultural workers in 2014 was 1.68 million, a decrease of about 230,000 in five years. In addition, the average age is 66.5 years old, the number of new farmers is decreasing, and the labor shortage due to aging is highlighted. As a result, the abandoned cultivated land has reached 400,000 ha, which adversely affects the local farming environment and living environment. Especially in regions where there are many cultivated lands, depopulation is progressing due to the declining birthrate and aging population, and this problem is becoming more apparent because there are no farmers.
そのような中、農業の自動化による労働力不足への対応に対する期待が高まっている。経済産業省の「2012年ロボット産業の市場動向」によれば、2018年から2024年にかけて農業関連ロボット国内市場は大きく伸びるとされ、約2200億円の規模になると予想されている。実際に、ドローンを使った管理、トラクターの自動運転、栽培をナビゲーションするシステムなど、農業の自動化につながる開発も活発になってきている。また、農林水産省においても、農業の自動化を支援するような補助制度が充実化しており、国からのこの分野への期待も非常に高い。 Under such circumstances, expectations are rising for responding to labor shortages through agricultural automation. According to the Ministry of Economy, Trade and Industry's "2012 Robot Industry Market Trends," the domestic market for agricultural robots is expected to grow significantly from 2018 to 2024, reaching a scale of approximately 220 billion yen. In fact, developments that lead to the automation of agriculture, such as management using drones, automatic driving of tractors, and systems for navigating cultivation, are becoming active. In addition, the Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries has also enhanced the subsidy system to support the automation of agriculture, and the government has high expectations for this field.
その中で収穫の自動化に関する技術についても、従来、企業や大学などにおいて研究が進んでおり、様々な果実、果実的野菜、果菜類に対し自動的に収穫を行う収穫ロボットが多数提案されている。しかし、収穫ロボットが収穫した対象物をどのような物流システムで効率的に集荷ステーションまで運ぶかの収穫物回収まで含めた収穫ロボットシステムに関する提案は少ない。すなわち提案されている大半の収穫ロボットにおいて収穫した対象物を収納した収納籠の回収は人手によっている。しかし収穫作業の省人化をより一層進めるためには収穫作業そのものの自動化だけでなく収穫物回収の自動化まで考慮した収穫ロボットシステムを構築する必要があるのはいうまでもない。また、その収穫物回収システムによって収穫ロボットの形態も変わってくるので、収穫ロボットと回収物流システムは一体のシステムとして考える必要がある。 Among them, research on harvest automation technology has been advanced in companies and universities, and many harvesting robots that automatically harvest various fruits, fruit vegetables, and fruits and vegetables have been proposed. .. However, there are few proposals for a harvesting robot system that includes harvesting of what kind of distribution system the harvesting robot efficiently transports the harvested object to the collection station. That is, in most of the proposed harvesting robots, the storage basket containing the harvested object is manually collected. However, it goes without saying that in order to further save labor in harvesting work, it is necessary to construct a harvesting robot system that takes into consideration not only the automation of harvesting work itself but also the automation of harvesting. In addition, since the form of the harvesting robot changes depending on the harvested product collection system, it is necessary to consider the harvesting robot and the collection and distribution system as an integrated system.
そのような中、収納籠回収までを自動で行う従来の収穫ロボットシステムとして、収穫ロボット1台に2台の回収ロボットを従わせて回収ロボットが交互に集荷ステーションまで収納籠を運搬しているものがある(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1記載の収穫ロボットシステムは収穫ロボットが収穫した対象物を収穫ロボットに追従している回収ロボットが備えている収納籠に収納し、前記回収ロボットは収納籠が満杯になると収穫ロボットを離れ集荷ステーションに向かう。その間、収穫ロボットは畝道前後方向において収穫ロボットを挟んで反対側に位置する別の回収ロボットの収納籠に収穫対象物を収納することで、収穫ロボットの収穫作業は中断することなく連続的に行われる。
Under such circumstances, as a conventional harvesting robot system that automatically collects storage baskets, one harvesting robot is accompanied by two collection robots, and the collection robots alternately transport the storage baskets to the collection station. (See, for example, Patent Document 1). The harvesting robot system described in
しかしながら、前記従来の構成では、収穫ロボット1台につき2台の回収ロボットが必要で、収穫ロボットシステムとしては費用対効果が低いという課題を有している。さらに、すれ違いのできない狭い畝道で収穫ロボットを挟んで2台の回収ロボットが配置され、それぞれが畝道から集荷ステーションへ向かう都合上、適用できる農園形態としては畝道の両端それぞれに集荷ステーションに続く通路が必要という課題を有している。ちなみに面積生産性の観点から、畝道片側端は行き止まりの形態をとる農園が多い。 However, the conventional configuration requires two recovery robots for each harvesting robot, and has a problem that the harvesting robot system is not cost-effective. In addition, two collection robots are placed across the harvesting robot on a narrow ridge that cannot pass each other, and because each of them goes from the ridge to the collection station, the applicable farm form is to use the collection stations at both ends of the ridge. It has the problem of needing a passage to continue. By the way, from the viewpoint of area productivity, many farms take the form of a dead end at one end of the ridge.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、農園形態への適用性の高い収穫ロボットシステムを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a harvesting robot system having high applicability to a farm form.
前述した課題を解決する主たる本開示は、
農園内で対象物を収穫する収穫ロボットと、前記収穫ロボットが有する前記対象物を収納した収納籠を回収して集荷ステーションに運搬する回収ロボットと、前記収穫ロボット及び前記回収ロボットそれぞれと通信可能に構成されたサーバーと、を含む収穫ロボットシステムであって、
前記サーバーは、
前記収穫ロボットが搭載する前記収納籠の満杯状態を認識した場合、もしくは所定の指示された収穫を完了した場合、前記農園内の収穫対象エリア、走行可能エリア及び前記集荷ステーションの位置を規定する農園マップ情報と、前記収穫ロボットの現在位置情報と、前記回収ロボットの現在位置情報とに基づいて、前記収穫ロボットに前記収納籠を自身から分離して載置させる載置位置、及び、前記回収ロボットに前記収穫ロボットが載置した前記収納籠を回収させ、前記集荷ステーションに運搬させる回収ルートを決定する判断部と、
前記載置位置の情報を含む第1回収指示情報を前記収穫ロボットに送信すると共に、前記ルートの情報を含む第2回収指示情報を前記回収ロボットに送信する第1送受信部と、
を備える、収穫ロボットシステムである。
The main disclosure that solves the above-mentioned problems is
It is possible to communicate with the harvesting robot that harvests the object in the farm, the recovery robot that collects the storage basket that the harvesting robot holds the object and transports it to the collection station, and the harvesting robot and the collection robot, respectively. A harvesting robot system that includes a configured server,
The server
When the harvesting robot recognizes the full state of the storage basket mounted on the harvesting robot, or when the predetermined harvesting is completed, the farm that defines the harvest target area, the travelable area, and the position of the collection station in the farm. Based on the map information, the current position information of the harvesting robot, and the current position information of the collecting robot, the mounting position for causing the harvesting robot to place the storage basket separately from itself, and the collecting robot. A determination unit that determines a collection route for collecting the storage basket on which the harvesting robot is placed and transporting it to the collection station.
A first transmission / reception unit that transmits the first collection instruction information including the above-described location information to the harvesting robot and the second collection instruction information including the route information to the collection robot.
It is a harvesting robot system equipped with.
以上のように、本発明の収穫ロボットシステムによれば、様々な農園形態へ適用することができる。 As described above, according to the harvesting robot system of the present invention, it can be applied to various farm forms.
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態における収穫ロボットシステムの全体システム構成図である。
(Embodiment)
FIG. 1 is an overall system configuration diagram of the harvesting robot system according to the embodiment of the present invention.
図1において、サーバー101は、複数台の収穫ロボット102と、1台以上の回収ロボット103と、集荷ステーション104と、収穫ロボット102または回収ロボット103が待機するホームステーション105と、オペレータ106が入出力を行う入出力手段107と、さらに他農園のサーバー108と接続可能なインターネット109と、有線または無線で接続され有機的に関連して収穫ロボットシステムを構成している。
In FIG. 1, the
図2は、サーバー101のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of the
図2に示すように、サーバー101は収穫ロボット102および回収ロボット103に無線LAN等で情報を送信し、また受信する第1送受信部201と、集荷ステーション104と、ホームステーション105と、入出力手段107と、インターネット109を介して他農園のサーバー108と、に有線または無線で情報を出力し、または入力する入出力部202と、マップアドレス付き画像データと収穫与条件とに基づき収穫対象エリアを決定し、収納済収納籠の回収順序と回収ルートを決定し、また空収納籠供給配車計画を決定する判断部203と、マップアドレス付画像データを含む大量の情報を蓄積できる大容量記憶装置204と、から構成される。
As shown in FIG. 2, the
図3は、本発明の実施の形態における収穫ロボット102の構成図である。
FIG. 3 is a block diagram of the
図3に示すように、収穫ロボット102は、カメラで収穫対象物と収納籠の撮影を行う撮影部301と、GPS、レーザーレーダー、白線マーカー、風景認識照合等により自位置を特定する第1自位置検出手段302と、マップアドレス付画像データを含む情報を、無線LAN等によりサーバーに送り、またサーバーからの指示情報を受ける第2送受信部303と、マニピュレータで対象物306を採取し収納籠307に収納する収穫部304と、地上に載置された積層された収納籠307の最下層の収納籠307を把持し持ち上げる第1リフター機構305と、積層された収納籠307の下から2段目より上の空の収納籠307を順次把持持ち上げ分離する第3リフター機構309と、上記機器すべてを搭載し、畝道705およびメイン通路703を自動走行できる自走台車部308と、から構成される。
As shown in FIG. 3, the
なお、撮影部301はステレオカメラが望ましい。収穫対象エリア決定のためのマップアドレス付画像データ取得だけに使用するのであれば通常の2次元エリアカメラでよいが、本発明の実施の形態においては、この撮影部301は収穫作業や収納籠307拾い上げ時にも使用する。収穫のためには対象物306までの距離情報が、収納籠307を拾いあげるには収納籠307までの距離情報が必要である。もし通常の2次元エリアカメラを使用する場合は、別途レーザーセンサー等の測距装置が必要となる。
It is desirable that the photographing
収穫部304は収穫すべき対象物の種類により形態は異なる。従来様々な収穫ロボット、収穫マニピュレータ、収穫ハンドが提案されているので、詳細の説明は省略する。なお、図3では対象物306を採取するマニピュレータがそのまま対象物306を収納籠307に収納する形態としているが、対象物306を採取するマニピュレータと対象物306を収納籠307に収納する収納機構とに分かれていてもよい。その場合は採取するマニピュレータと前記収納機構を合わせて収穫部304とする。
The form of the
収納籠307は例えばプラスチック製で中に対象物を収納した状態で積み重ねることができる、いわゆるコンテナと呼ばれる類の箱である。
The
また、自走台車部308は一般にAGV(Automatic Guided Vehicle)と呼ばれているもので、詳細の説明は割愛する。なお、図3は車輪で走行する例を示したが、農園の特性に応じてクローラー等が採用されてもよい。
Further, the automatic guided
図4は本発明の実施の形態における回収ロボット103の構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of the
図4に示すように回収ロボット103は、前記第1リフター機構305と同じ機能を有する第2リフター機構401と、前記第1自位置検出手段302と同じ機能を有する第2自位置検出手段402と、前記第2送受信部303と同じ機能を有する第3送受信部403と、上記機器すべてを搭載し、メイン通路703を自動走行できる自走台車部404と、から構成される。
As shown in FIG. 4, the
図5は本発明の実施の形態における集荷ステーション104のブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram of the
図5に示すように集荷ステーション104は、複数の収穫済収納籠307を回収ロボット103から受け取り、例えばローラーコンベア上でストック可能な収穫済収納籠ストック部501と、複数の空の収納籠307を、例えばローラーコンベア上でストック可能で、サーバー101または回収ロボット103からの要求で空の収納籠307を回収ロボット103に受け渡し可能な空収納籠ストック部502と、から構成される。
As shown in FIG. 5, the
尚、集荷ステーション104は、収穫済収納籠ストック部501の空きスペース情報をサーバー101へ送信したり、空収納籠ストック部502に存在する空収納籠の在庫量を含む在庫情報をサーバー101へ送信する第4送受信部(図示せず)も有している。
The
図6は本発明の実施の形態におけるホームステーション105のブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of the
ホームステーション105は収穫ロボット102または回収ロボット103が収穫作業または回収作業を行わないとき係留される場所で、複数台分の駐機スペースが用意される。
The
図6に示すようにホームステーション105は、収穫ロボット102の収穫部304の収穫するためのマニピュレータ先端のツールを他の種類の対象物を収穫するものに、または他の作業に使用するツールに交換するツールチェンジ部601と、収穫ロボット102または回収ロボット103の駆動用充電池の充電を行う充電部602と、から構成される。
As shown in FIG. 6, the
図7は本発明の実施の形態における代表的な農園全体の概略レイアウト図である。図7において、図1、図5と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。 FIG. 7 is a schematic layout diagram of a typical farm as a whole in the embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same reference numerals are used for the same components as those in FIGS. 1 and 5, and the description thereof will be omitted.
図7に示すように、農園は大きくは農作物を栽培する栽培ヤード701と収穫した農作物を選別袋詰めして出荷する選別出荷ヤード702により構成される。栽培ヤード701は露地でもビニールハウスのような温室でもよい。また栽培ヤード701と選別出荷ヤード702は直結されていても、通路でつながっていてもよい。
As shown in FIG. 7, the farm is largely composed of a
栽培ヤード701の中央に収穫ロボット102や回収ロボット103が走行する比較的広いメイン通路703がある。メイン通路703はそのまま選別出荷ヤード702に繋がっている。メイン通路703の両側にトマトやイチゴなどの農作物が栽培される畝704が縦にそれぞれ数本ずつ配置される。畝704は文字通りの土が盛り上がった畝であっても、オランダ式フェンロ―型施設栽培で見られる高設栽培用の栽培箱であっても、また、果樹の立ち木の並びであってもよい。この畝704で栽培され、収穫すべき対象物306が存在する領域が収穫エリアである。畝704と畝704の間に畝道705があり、収穫ロボット102が通過できるようになっている。収穫ロボット102は両側の畝704から対象物306を収穫できる。畝道705は土面でも温室の場合は温水パイプが敷設されていてもよい。温水パイプが敷設されている場合、収穫ロボット102は温水パイプを畝道走行のための軌道として利用できる。図7に示すように畝道705のメイン通路703反対側端は行き止まりでもよい。収穫ロボット102は収穫後畝道705を引き返し、いったんメイン通路703に出てから収穫済収納籠307を降ろし、次の畝道705に向かう。なお、このとき収穫ロボット102は例えば往路が右側の畝704の収穫、復路が左側の畝704の収穫とすると効率がよい。ちなみに多くの農園は図7に示すように畝道の反対側は行き止まりになっている。これは、栽培ヤード701の面積生産性を高めるためである。
In the center of the
収穫した対象物306を収納した収納籠307もしくは空の収納籠307は、メイン通路703の他の作業の邪魔にならない位置、例えばメイン通路703脇の畝端部にそれぞれ仮置きされる。
The
収穫ロボット102がメイン通路703脇に仮置きした収穫済収納籠307は回収ロボット103が回収し、集荷ステーション104の収穫済収納籠ストック部501に運び、ストックされる。収穫済収納籠ストック部501は例えばローラーコンベアで、収納籠307をストックするとともに選別袋詰め作業者706の近傍まで収納籠307を搬送する。途中に段ばらしユニット708があり、積み重ねられた収納籠307を1個ずつに分離したうえで、選別袋詰め作業者706のところまで搬送される。
The harvested
選別袋詰め作業者706は収納籠307の中から対象物306を取出し、選別し、所定の手順に従って袋に収納し、出荷コンベア707に置く。収穫物の入った袋はコンベアで次工程に運ばれ、その後袋は箱詰めされて出荷される。
The
一方、空になった収納籠307は空収納籠ストック部502に繋がるコンベア上に、選別袋詰め作業者706が置く。空の収納籠307は空収納籠ストック部502までコンベアで搬送されるが、途中に段積みユニット709があり、空の収納籠307は所定の段数に積み上げられた後、空収納籠ストック部502に搬送され、ストックされる。その後、サーバー101からの要求に従い、空の収納籠307は回収ロボット103により栽培ヤード701に搬送され、メイン通路703脇の指定された場所に載置される。載置された空の収穫籠307を収穫ロボット102が拾い上げ収穫に向かう。このようにして収納籠307の循環物流系が機能する。
On the other hand, the
サーバー101と入出力手段107は農園内の適切な場所に設置される。
The
ホームステーション105はメイン通路703に近接するスペースに設置され、複数台の収穫ロボット102または回収ロボット103を係留できる。係留した場所でツールの交換や充電池の充電が行われる。
The
メイン通路703は複数台の収穫ロボット102と回収ロボット103が行き来するため、メイン通路703内での基本走行ルートとルールを決めておくとよい。例えば、メイン通路703を2車線に区切りそれぞれ進行方向を限定する。すなわち往路と復路を完全に分離し、常時互いにすれ違いができるようにする。回収ロボット103の基本走行ルートはメイン通路703端で折り返し、選別出荷ヤード702内ではメイン通路703→収穫済収納籠ストック部501→空収納籠ストック部502→メイン通路703と繋げ、閉回路を構成するのが望ましい。複数台の回収ロボット103はその閉回路に沿って一方向にそれぞれ巡回する。走行ルートは白線で表示しても磁気テープを貼り付けても、農園マップ情報で定義してもよい。
Since a plurality of
もちろん、選別出荷ヤード702に近い場所で空の収納籠307の設置と収穫済収納籠307の回収を終えた回収ロボット103は最後まで前記閉回路をなぞることなく、すぐに集荷ステーション104に向かうべくショートカットする。このルート指示もサーバー101から出される。
Of course, the
なお、農園の形態は図7に例示する形態に限らない。回収ロボット103が集荷ステーション104まで行き来できるメイン通路703と、収穫ロボット102が畝で収穫を終えた後畝道からメイン通路703に出て来られる形態で、メイン通路703上に収穫ロボット102と回収ロボット103が共有できる接点がありさえすればよい。
The form of the farm is not limited to the form illustrated in FIG. 7. The
また、集荷ステーション104の収穫済収納籠ストック部501と空収納籠ストック部502の形態はローラーコンベアとしたが、これにはこだわらない。例えば収納籠307を置くだけの、それぞれ区分けされた単なるスペースでもよい。その場合は選別袋詰め作業者706がそのスペースまで収納籠を取りに行き、作業終了後、空の収納籠ストックスペースに戻す。回収ロボット103は例えば撮影装置により、所定のスペース内にある空の収納籠の位置を検出し、第2リフター機構401で拾い上げる。
Further, although the form of the harvested storage
また、図7の本発明の実施の形態では、選別出荷作業は作業者が行うとしたが、自動選別袋詰め機であってもよい。ちなみに一部の果実では選別出荷作業の自動化が実現されている。本実施の形態に加えて、これら自動選別袋詰め機とさらに自動箱詰め機を導入し、出荷システムとして、サーバー101に接続し、サーバー101が収穫計画、回収計画に加えて、出荷計画も管理するようにすれば、自動収穫出荷システムが構築でき、一連の収穫作業の無人化がさらに進展する。
Further, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 7, the sorting and shipping work is performed by the worker, but an automatic sorting and bagging machine may be used. By the way, automation of sorting and shipping work has been realized for some fruits. In addition to this embodiment, these automatic sorting and bagging machines and an automatic boxing machine are introduced and connected to the
また、作業者が昼間のみの作業であり、一方、収穫ロボット102と回収ロボット103が昼夜間とも稼働すると、シフト差が生じるため、収穫済収納籠ストック部501と空収納籠ストック部502は、そのシフト差を吸収するだけの収納籠数をストックできるコンベア長さが必要となる。さらに大量の収納籠307が必要となる。前記のように、選別出荷を含めすべての作業を自動化すると、シフト差が解消され、より短いコンベア長と収納籠数で運用できる。
Further, since the worker works only in the daytime, and the
以上のように構成された収穫ロボットシステムの動作例について、図8を参照して説明する。 An operation example of the harvesting robot system configured as described above will be described with reference to FIG.
図8は本発明の実施の形態における収穫・回収・空収納籠供給の基本動作フロー図である。 FIG. 8 is a basic operation flow diagram of harvesting / collecting / empty storage basket supply according to the embodiment of the present invention.
図8に例示するように、最初にサーバー101は収穫与条件の入力を受け付ける(S1)。収穫与条件はオペレータ106が入出力手段107を操作して入出力部202に入力される。オペレータ106が入力する収穫与条件は、判断部203が収穫対象エリアを決定するために予め与えられるべき情報で、例えば収穫ロボット102が自動走行し対象物306を撮影または収穫するために必要な農園マップ情報であり、収穫ロボット102が撮像した対象物306を収穫すべきか、そうでないかを判断するための閾値を含む収穫判定基準であり、収穫ロボット102の台数や収穫能力を含む収穫ロボットスペックなどである。尚、農園マップ情報は、典型的には、農園内の収穫対象エリア、走行可能エリア及び集荷ステーション104の位置を規定する。
As illustrated in FIG. 8, the
次に判断部203は、上記農園マップ情報等を基に収穫ロボット102が撮影するルートを決定する(S2)。次にサーバー101は第1送受信部201を通じて収穫ロボット102に上記撮影ルートを含む撮影指示情報を出力する。
Next, the
第2送受信部303を通じて上記撮影指示情報を入力された収穫ロボット102はその指示に従い自走台車部308で移動しながら撮影部301を用いて農園内の対象物306の撮影を行う(R1)。撮影した時点の収穫ロボット102の自位置は第1自位置検出手段302で取得する。自位置は農園座標データでも、農園マップで定義されたアドレスコードでもよい。撮影部301が固定式のカメラでなく、自由に向きを変えられるカメラの場合は、農園内自位置と、そのカメラの姿勢情報をも含みマップアドレス付画像データとする。収穫ロボット102は取得したマップアドレス付画像データを、第2送受信部303を介してサーバー101に送信する。
The
収穫ロボット102から農園内のマップアドレス付画像データを第1送受信部201で受信したサーバー101の判断部203は予め入力されていた収穫与条件に基づき、もっとも効率の良い、すなわちもっとも成熟した対象物が多いエリアを収穫対象エリアとして決定する(S3)。具体的には決定した収穫対象エリアに面した畝道705の番号を、収穫ロボット102の収穫能力を考慮して各収穫ロボット102に割り振る。基本的に1本の畝道705に1台の収穫ロボット102が割り当てられる。ある瞬間において1本の畝道705には1台の収穫ロボット102しか進入を許さないのが原則である。収穫ロボット102は複数の畝道705を割り当てられてよい。なお、畝道705の両側の畝704すべてが収穫対象エリアになることもあれば、片側の畝704の1部分だけが収穫対象エリアのこともある。これらが収穫指示情報となる。
The
サーバー101の第1送受信部201は収穫対象エリアを含む上記収穫指示情報を収穫ロボット102に送信する。
The first transmission /
なお、本実施の形態では上述のように収穫ロボット102が収穫すべき収穫対象エリアは収穫物のマップアドレス付画像データと収穫与条件に基づきサーバー101の判断部203が決定するとしたが、オペレータ106が農園内収穫対象物の生育状態を肉眼で確認し、従来の経験に基づいて収穫対象エリアを決定し、入出力手段107を通じて各収穫ロボット102が収穫すべき畝道705の番号と収穫区間を直接入力して収穫指示情報としてもよい。
In the present embodiment, as described above, the harvest target area to be harvested by the
収穫ロボット102は第2送受信部303が受信した収穫指示情報に基づき、自走台車部308により指定された畝道705に進入し、収穫部304を駆使して収穫対象エリア内の対象物306の収穫を行い、収納籠307に収納していく(R2)。なお、収穫ロボット102は予め積層された空の収納籠307の最下層の収納籠307を第1リフター機構305が把持しているものとする。これは後述するR5の状態を引き継いでいる。収穫ロボット102は収穫指示情報を受けると、その状態から第3リフター機構309が下から2段目の収納籠307を把持し、持ち上げる。すると最下層の収納籠307の上方に空間が形成される。この空間を利用して、収穫部304は最下層の収納籠307に対象物306を収納していく。最下層の収納籠307が満杯になると、第3リフター機構309が下降し、いったん収納籠307をすべて積層したのち、下から2段目の収納籠307の把持を解放し、収納籠307の高さ1個分だけ上昇し、下から3段目の収納籠307を把持し上昇する。これにより下から2段目の収納籠307の上方に形成された空間を利用して収穫部304が収穫動作を再開し、対象物306を下から2段目の収納籠307に収容していく。図3はこのときの状態を示す。以下、この動作を繰り返し、搭載している収納籠307すべてが満杯になるか、もしくは予定していた収穫対象エリアの収穫を完了した収穫ロボット102は第2送受信部303からサーバー101へ収穫完了信号を含む収穫状況情報と現在位置情報を送信する。
The
収穫完了信号を含む収穫状況情報を第1送受信部201で受けたサーバー101は、搭載している収納籠307にまだ空き容量がある場合は次の収穫対象エリアに向かうよう、新たな収穫指示情報を収穫ロボット102に与える。搭載している収穫籠307すべてが満杯の場合は収納籠回収のための情報を収集する(S4)。収穫済収納籠307の回収計画を立てる上で必要な回収与条件は予め入出力手段107を通じてオペレータ106が入出力部202に入力済である。回収与条件とは集荷ステーション104の位置を含む農園マップ情報であり、運用している回収ロボット103の台数や走行速度等を含む回収ロボットスペック等である。集荷ステーション104からは入出力部202を通じて、収穫済収納籠ストック部501の空きスペース情報を入手し、集荷ステーション104が収穫済収納籠307を受け入れる余地があるかどうか確認する。ただし収穫済収納籠ストック部501は常にスペースに余裕がある設計仕様であり、最悪の場合、回収ロボット103が集荷ステーション104前で収穫済収納籠307の積み下ろしを待機してもよいのであれば特にこの空きスペース情報は必要としない。
The
次にサーバー101は、回収ロボット103の状況を把握するため、第1送受信部201から回収ロボット103にリクエスト信号を送信する。
Next, the
第3送受信部403でリクエスト信号を受けた回収ロボット103は、第2自位置検出手段402にて自位置を検出し、自位置データと、現在の収納籠積載の有無と現在実行中の作業内容、例えばホームステーション105にて充電中か、もしくは収穫済か空か、どちらの収納籠307を持ってどこかへ向かう途中か、などの積載状況情報を第3送受信部403からサーバー101に送信する(K1)。
The
このようにして収穫済収納籠307の回収作業に必要なすべての情報を入手したサーバー101はそれらの情報を基に判断部203が、収穫作業を完了した収穫ロボット102がどの位置に収穫済収納籠307を降ろし、どの回収ロボット103が、収穫ロボット102が置いた収納籠307を、どのルートを通って回収にいき、どのルートを通って集荷ステーション104に行くかを決定する(S5)。これらが回収指示情報であり、第1送受信部201が収穫ロボット102に出力する。
In this way, the
第2送受信部303でサーバー101からの前記回収指示情報を受けた収穫ロボット102は回収指示情報で指示された位置に自走台車部308で移動し、到着すると第1リフター機構305を下降させて収穫済収納籠307を地面に降ろす(R3)。収穫ロボット102が収納籠307を降ろしたことを第2送受信部303からサーバー101に送信する(完了信号を含む収穫状況情報と現在位置情報)とサーバー101は第1送受信部201から回収ロボット103に回収指示情報を送る(S6)。第3送受信部403が受けた回収指示情報に基づいて回収ロボット103は指示された場所に自走台車部404で向かい、地面に置かれた収穫済収納籠307を、第2リフター機構401を上昇させて拾う(K2)。
The
尚、ここでは、収穫ロボットに送信する回収指示情報と回収ロボットに送信する回収指示情報とを同一の情報としているが、収穫ロボットに送信する回収指示情報には、満杯となった収納籠を自身から分離して載置させる載置位置の情報が含まれていればよく、回収ロボットに送信する回収指示情報には、収穫ロボットが載置した収納籠を回収し、集荷ステーションに運搬させる回収ルートの情報が含まれていればよい。 Here, the collection instruction information transmitted to the harvesting robot and the collection instruction information transmitted to the collection robot are the same information, but the collection instruction information transmitted to the harvesting robot includes the full storage basket itself. It suffices to include information on the placement position to be placed separately from the harvesting robot, and the collection instruction information sent to the collection robot is a collection route for collecting the storage basket on which the harvesting robot is placed and transporting it to the collection station. It suffices if the information of is included.
その後回収ロボット103は自走台車部404によりサーバー101に指示されたルートを通って集荷ステーション104に向かい(K3)、集荷ステーション104の収穫済収納籠ストック部501に収納籠307を、第2リフター機構401を下降させて降ろす(K4)。
After that, the
次に回収ロボット103の第3送受信部403は、完了信号を含む積載状況情報と現在位置情報をサーバー101に送信する。第1送受信部201で回収ロボット103の前記完了信号を含む積載状況情報等を受けたサーバー101は、集荷ステーション104の空収納籠ストック部502の在庫情報を入手する(S7)。このとき、十分な収納籠流通量と十分な空収納籠ストック容量があり、最悪在庫切れの場合は、回収ロボット103が集荷ステーション104前で待機状態になることを容認できれば、この在庫情報の入手は省略できる。
Next, the third transmission /
空収納籠の在庫があれば判断部203は空収納籠307を積載して回収ロボット103をどこに向かわせるかの空収納籠供給配車計画を決定する(S8)。これらが収納籠供給指示情報であり、サーバー101は第1送受信部201から回収ロボット103に収納籠供給指示情報を送信する。第3送受信部403で収納籠供給指示情報を受けた回収ロボット103は自走台車部404で集荷ステーション104の空収納籠ストック部502に行き、第2リフター機構401で空の収納籠307を持ち上げ、搭載する(K5)。
If the empty storage basket is in stock, the
その後、回収ロボット103はサーバー101に指示された場所に自走台車部404で移動し、到着すると第2リフター機構401が下降し、空の収納籠307を降ろす(K6)。回収ロボット103は第3送受信部403から完了信号を含む積載状況情報と現在位置情報をサーバー101に送信する。
After that, the
第1送受信部201で完了信号を含む積載状況情報と現在位置情報を受けたサーバー101は、第1送受信部201が収納籠供給指示情報を収穫ロボット102に送信する(S9)。
The
収納籠供給指示情報を第2送受信部303で受けた収穫ロボット102は指定された場所に自走台車部308で移動し、地面に置かれた空の収納籠307を第1リフター機構305で持ち上げ保持する(R4)。収穫ロボット102はサーバー101から次の指示があるまで待機する(R5)。この状態は前記R1の収穫エリアの撮影時、もしくは前記R2の収穫・収納動作に移る直前の状態である。以降はこれを繰り返す。
The
以上の動作フローは基本パターンであり、実際には複数の収穫ロボット102と複数の回収ロボット103が、収穫状況に応じて複合的に動作し、全体として効率的に稼働するように運用される。
The above operation flow is a basic pattern, and in reality, the plurality of
例えば、図8の動作フロー図では、分かりやすく1台の収穫ロボット102と1台の回収ロボット103の動作を収穫基本フローと回収基本フローと空収納籠供給基本フローとに分離して示したが、実際には一体で運用されてよい。すなわち、サーバー101は、常時複数の収穫ロボット102と回収ロボット103の状況を逐一把握することで収穫対象エリアの決定と、回収順序と回収ルートの決定と、空収納籠供給配車計画と、を同時に行う。例えば、ある時点で収穫済収納籠307を回収すべき地点と空の収穫籠307を供給すべき地点が比較的近い場合、回収ロボット103は集荷ステーション104からの往路で空の収納籠307を供給し、集荷ステーション104への復路で収穫済収納籠307を回収するようにすれば、回収ロボット103は空荷で走行する区間はほとんどなくなるうえ、回収ロボット103に無駄な待ち時間が発生しない。同様に収穫ロボット102は収穫済収納籠307を降ろした後、直ちに近くの空の収納籠載置点に向かい、収納籠307を拾いあげ、サーバー101の指示する次の収穫対象エリアの畝道705に進入して収穫作業を開始するようにすれば、収穫ロボット102にも無駄な待ち時間が発生しない。
For example, in the operation flow diagram of FIG. 8, the operations of one
収穫ロボット102と回収ロボット103にペアリング関係はなく、しかも収納籠307をいったん地面に載置するため、収穫ロボット102と回収ロボット103は収納籠307の引き渡し動作を同期しなくてもよい。さらに収穫ロボット102の収穫済収納籠307の載置から回収ロボット103による拾い上げまではかなりのタイムラグがあってもよいので、サーバー101はこのような効率的な運用プログラミングの展開が可能となる。結果的に、収穫ロボット102の台数に対し、最小限の台数の回収ロボット103で運用できる。基本的に収穫ロボット102の収穫開始から収穫完了までの収穫スパンは長く、一方、回収ロボット103の収穫済収納籠307の回収から空の収納籠307の設置までの回収供給スパンは短いからである。
Since the
本収穫ロボットシステムは、収穫ロボット102および回収ロボット103が手待ちにならないよう、サーバー101により最適に収穫計画と回収計画と収納籠供給計画がプログラミングされる。その過程にゲーム理論や待ち行列理論等が応用されてもよい。
In this harvesting robot system, the harvesting plan, the collecting plan, and the storage cage supply plan are optimally programmed by the
また、AI等を応用し、前もってある程度の予測をして、収穫スケジュールをプログラミングしてもよい。ただし、工業製品のように果実は画一的に均一に生るものではなく、天候その他の要因により大きく変動する。最初に予測は立ててもよいが予測は外れるものとして、常に最新の情報でもって臨機応変にプログラムを変更していくフィードバックの仕組みが合わせて必要である。 In addition, the harvest schedule may be programmed by applying AI or the like to make some predictions in advance. However, unlike industrial products, fruits do not grow uniformly and uniformly, and fluctuate greatly depending on the weather and other factors. It is possible to make a prediction first, but the prediction is wrong, and it is necessary to have a feedback mechanism that constantly changes the program flexibly with the latest information.
また、図3に示したように収穫ロボット102が第3リフター機構309を有していると、収納籠307は収穫ロボット102に複数個搭載可能となり、1度により多くの収穫物が収納できる。すなわち、回収ロボット103による回収ロットサイズが大きくなり、回収ロボット103の収納籠307の回収頻度が低下する。すなわち必要な収穫ロボット102の台数が減少する。できればそのストック量は1本の畝道705あたりの収穫量より大きいことが望ましい。
Further, as shown in FIG. 3, when the
その場合、畝道705の1本ごとに1対1で対応するように積層された収納箱307の置く位置を予め決めることができる。また、その場合は収納籠307を地面に直置きでなく、専用の固定設置した収納籠置台を設けておいてもよい。固定設置された収納籠置台により各ロボットとの収納籠307の受け渡しが確実にかつ簡単にできる。どちらの場合でもその場所に空の収納籠307が存することが定常状態であると決めておくと管理がしやすくより効率的な運用ができる。すなわち、収穫対象エリアすなわち畝704が決定されるとすぐに収穫ロボット102がその畝704に対応する位置にある空の収納籠307を拾いあげ、畝道705に入り、収穫を行い、収穫を終えると、元あった同じ位置に収穫済収納籠307を載置し、サーバー101に収穫完了信号を送ったのち、間髪おかずサーバー101から新たな収穫指示を受け次の収穫対象エリアとそれと対になっている空の収納籠307の置き場所に向かう。回収ロボット103は近くの収穫済収納籠307が回収されて空きになった定位置に空の収納籠307を載置し、その復路にサーバー101からの回収指示を受け収穫済収納籠307を拾いあげる。その後、サーバー101に回収信号を発したのち集荷ステーション104に向かう。以降、これを繰り返す。
In that case, the position where the
なお、収穫ロボット102が複数の収納籠307を搭載し、順次各収納籠307に収納していく仕組みとして、図3に示すように第1リフター機構305と第3リフター機構309が鉛直方向同軸に配置され、第3リフター機構309が順次残る空の収納籠307を持ち上げることで生じた間隙を利用して収穫対象物を収納していく構造を例示したが、これにこだわるものではない。要は、複数の収納籠307を搭載でき、それぞれに対象物306を収納出来て、地面もしくは固定の置台から積層された収納籠307を積み下ろしできる構造であればよい。
As a mechanism in which the
また、極端な場合、収納籠307は積層されず、1個だけでもよく、その場合第3リフター機構309は不要である。ただし、収穫スパンは短くなるので回収効率が悪化し、必要な回収ロボット103の台数は増大する。もちろん畝長さが短く、収穫対象物がオウトウのいような小さな果実であれば畝道1本あたり1個の収納籠で対応できるのでこの限りではない。
Further, in an extreme case, the
なお、回収ロボットが畝道に進入し、直接収穫ロボットから収穫済収納籠を受け取る収穫ロボットシステムも考えられるが、回収ロボットは収穫ロボットに受け渡しのタイミングを合わせる必要があり、回収ロボットの運用効率が著しく低下するという問題が生じる。極論すると、収穫ロボットが要求したときにすぐに回収ロボットが駆け付けるには収穫ロボットが1台につき回収ロボットが1台必要になる。すなわち、もし回収ロボットが他の収穫ロボットの回収作業に従事していると、それが終わるまでその収穫ロボットは収穫作業を中断しなければならない。ちなみにその時々の状況により収穫ロボットの収穫作業時間は大きくばらつくため、工場のように各ロボットが同期を取って作業を機械的に予め決められたスケジュール通りに進めることはできない。 A harvesting robot system is also conceivable in which the recovery robot enters the ridge and receives the harvested storage basket directly from the harvesting robot, but the recovery robot needs to match the delivery timing to the harvesting robot, which improves the operational efficiency of the recovery robot. The problem arises that it drops significantly. To put it in the extreme, one harvesting robot is required for each harvesting robot in order for the harvesting robot to rush immediately when requested by the harvesting robot. That is, if the recovery robot is engaged in the recovery work of another harvesting robot, the harvesting robot must interrupt the harvesting work until it is finished. By the way, since the harvesting work time of the harvesting robot varies greatly depending on the situation at that time, it is not possible for each robot to synchronize the work and proceed according to a predetermined schedule mechanically like in a factory.
上記状況を避けるため、収穫ロボットは畝道の途中で収穫済収納籠を放出し、その後で回収ロボットが回収に行くようにすると、畝道は狭い1本道のため、地上に放置された収納籠が他の作業の邪魔になるだけでなく、収穫ロボットは放出した収納籠が回収されるまでは新たな空の収納籠を受領することができないため、結局収穫作業を続けられないことになる。よって本収穫ロボットシステムがもっとも最適なシステムである。 In order to avoid the above situation, the harvesting robot releases the harvested storage basket in the middle of the ridge, and then the recovery robot goes to collect it. Since the ridge is a narrow straight road, the storage basket left on the ground. Not only does this interfere with other work, but the harvesting robot cannot receive new empty storage baskets until the released storage baskets are collected, so the harvesting work cannot be continued after all. Therefore, this harvesting robot system is the most suitable system.
[効果]
以上のように、上述した実施形態に係る収穫ロボットシステムにおいては、収穫ロボット102は複数の収納籠307を保持したまま収穫を行い、満杯になれば収納籠307を畝道端付近のメイン通路703に降ろす。その収納籠307を回収ロボット103が回収し、集荷ステーション104に運び、空の収納籠307を積載し畝道端のメイン通路703に降ろす。それを収穫ロボット102が拾い、次の収穫に向かう。
[effect]
As described above, in the harvesting robot system according to the above-described embodiment, the
これにより、1台の回収ロボット103が複数台の収穫ロボット102をカバーでき、費用対効果の高い収穫ロボットシステムが構築できる。
As a result, one
また、サーバー101がすべての収穫ロボット102と回収ロボット103を統合管理するためペアリングが必要なく、かつ収穫籠307の受け渡しは直接ではなく、いったん他の作業の邪魔にならないメイン通路703の地上に仮置きするというステップが入るため、受け渡しにタイムラグがあってもよく、収穫ロボット102と回収ロボット103の動きを同期させる必要がないため、より一層費用対効果の高い収穫ロボットシステムが構築できる。具体的には最小限の回収ロボット台数で済むシステムが組める。
Further, since the
例えばある大規模農園においては、20台の収穫ロボット102に対し、わずか2台の回収ロボット103があれば運用できる。ちなみに従来の特許文献1の収穫ロボットシステムではその場合40台の回収ロボットが必要である。
For example, in a large-scale farm, 20
また、同じシステムでもって空の収納籠307を供給できるため、さらに効率よく、収納籠307の循環物流システムを構築することができる。
Further, since the
このような、収穫ロボットシステムによって、収穫だけでなく収穫物の回収まで含めた効率的な農園の収穫作業の自動化を実現することができる。 With such a harvesting robot system, it is possible to realize efficient automation of the harvesting work of the farm including not only the harvesting but also the collection of the harvested product.
また、1本の畝道内には収穫ロボット102の1台しか進入しないため、畝道端が行き止まりでもよく、その分、農園の面積生産性を高めることができる。
Further, since only one
本発明の収穫ロボットシステムは、回収ロボットが効率的に集荷ステーションから空の収納籠を収穫ロボットに供給し、収穫ロボットが広範囲の収穫エリアで収穫作業を行い、収穫物を収納籠に収納していき、その収納籠を回収ロボットが回収して集荷ステーションに運ぶ循環型収穫物流システム機能を有し、農園の収穫作業の自動化だけでなく、例えば工業製品の組立工程ヤードと倉庫ヤードを有機的に複合した工場の自動化にも適用できる。 In the harvesting robot system of the present invention, the harvesting robot efficiently supplies an empty storage basket from the collection station to the harvesting robot, and the harvesting robot performs harvesting work in a wide harvesting area and stores the harvested material in the storage basket. It has a circulation type harvesting and distribution system function that the collection robot collects the storage basket and transports it to the collection station. It not only automates the harvesting work of the farm, but also organically, for example, the assembly process yard and warehouse yard of industrial products. It can also be applied to the automation of complex factories.
101 サーバー
102 収穫ロボット
103 回収ロボット
104 集荷ステーション
105 ホームステーション
106 オペレータ
107 入出力手段
108 他農園のサーバー
109 インターネット
201 第1送受信部
202 入出力部
203 判断部
204 大容量記憶装置
301 撮影部
302 第1自位置検出手段
303 第2送受信部
304 収穫部
305 第1リフター機構
306 対象物
307 収納籠
308 自走台車部
309 第3リフター機構
401 第2リフター機構
402 第2自位置検出手段
403 第3送受信部
404 自走台車部
501 収穫済収納籠ストック部
502 空収納籠ストック部
601 ツールチェンジ部
602 充電部
701 栽培ヤード
702 選別出荷ヤード
703 メイン通路
704 畝
705 畝道
706 選別袋詰め作業者
707 出荷コンベア
708 段ばらしユニット
709 段積みユニット
Claims (14)
前記サーバーは、
前記収穫ロボットが搭載する前記収納籠の満杯状態を認識した場合、もしくは所定の指示された収穫を完了した場合、前記農園内の収穫対象エリア、走行可能エリア及び前記集荷ステーションの位置を規定する農園マップ情報と、前記収穫ロボットの現在位置情報と、前記回収ロボットの現在位置情報とに基づいて、前記収穫ロボットに前記収納籠を自身から分離して載置させる載置位置、及び、前記回収ロボットに前記収穫ロボットが載置した前記収納籠を回収させ、前記集荷ステーションに運搬させる回収ルートを決定する判断部と、
前記載置位置の情報を含む第1回収指示情報を前記収穫ロボットに送信すると共に、前記ルートの情報を含む第2回収指示情報を前記回収ロボットに送信する第1送受信部と、
を備える、収穫ロボットシステム。 It is possible to communicate with the harvesting robot that harvests the object in the farm, the recovery robot that collects the storage basket that the harvesting robot holds the object and transports it to the collection station, and the harvesting robot and the collection robot, respectively. A harvesting robot system that includes a configured server,
The server
When the harvesting robot recognizes the full state of the storage basket mounted on the harvesting robot, or when the predetermined harvesting is completed, the farm that defines the harvest target area, the travelable area, and the position of the collection station in the farm. Based on the map information, the current position information of the harvesting robot, and the current position information of the collecting robot, the mounting position for causing the harvesting robot to place the storage basket separately from itself, and the collecting robot. A determination unit that determines a collection route for collecting the storage basket on which the harvesting robot is placed and transporting it to the collection station.
A first transmission / reception unit that transmits the first collection instruction information including the above-described location information to the harvesting robot and the second collection instruction information including the route information to the collection robot.
Harvesting robot system equipped with.
請求項1に記載の収穫ロボットシステム。 The determination unit determines the previously described placement position and the collection route based on the loading status information that defines the current presence / absence of loading of the collection robot and the work content currently being executed.
The harvesting robot system according to claim 1.
請求項1又は2に記載の収穫ロボットシステム。 The determination unit determines whether or not the storage basket is full based on the harvest status information that defines the free capacity in the storage basket of the harvesting robot received from the harvesting robot.
The harvesting robot system according to claim 1 or 2.
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の収穫ロボットシステム。 The determination unit determines the previously described placement position and the collection route based on the travel specifications of each of the harvesting robots, the travel specifications of the collection robot, and the information relating to the acceptable amount of the storage basket at the collection station. decide,
The harvesting robot system according to any one of claims 1 to 3.
前記対象物の収穫を行い、前記収納籠に収納する収穫部と、
前記サーバーからの前記第1回収指示情報に基づき、把持した前記収納籠を地面に降ろす第1リフター機構と、
自身の現在位置を検出する第1自位置検出手段と、
前記サーバーへ自身の現在位置情報を送信する第2送受信部と、
を備える、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の収穫ロボットシステム。 The harvesting robot
A harvesting section that harvests the object and stores it in the storage basket.
Based on the first collection instruction information from the server, the first lifter mechanism for lowering the gripped storage basket to the ground, and
The first self-position detecting means for detecting its own current position,
A second transmitter / receiver that sends its current location information to the server,
The harvesting robot system according to any one of claims 1 to 4.
前記サーバーからの前記第2回収指示情報に基づき、前記収納籠を地面から持ち上げ把持し、前記集荷ステーションで降ろす第2リフター機構と、
自身の現在位置を検出する第2自位置検出手段と、
前記サーバーへ自身の現在位置情報を送信する第3送受信部と、
を備える、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の収穫ロボットシステム。 The recovery robot
Based on the second collection instruction information from the server, the second lifter mechanism that lifts and grips the storage basket from the ground and unloads it at the collection station, and
A second self-position detecting means for detecting its own current position,
A third transmitter / receiver that sends its current location information to the server,
The harvesting robot system according to any one of claims 1 to 5.
前記第1送受信部は、前記空収納籠供給ルートに係る収納籠供給指示情報を、前記収穫ロボット及び前記回収ロボットに送信する、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の収穫ロボットシステム。 Based on the previous farm map information, the current position information of the harvesting robot, and the current position information of the collection robot, the determination unit mounts an empty storage basket on the collection robot at the collection station. Determine the empty storage basket supply route to be transported to the predetermined position in the harvest target area,
The first transmission / reception unit transmits the storage basket supply instruction information related to the empty storage basket supply route to the harvesting robot and the collection robot.
The harvesting robot system according to any one of claims 1 to 6.
請求項7に記載の収穫ロボットシステム。 The harvesting robot operates its own first lifter mechanism based on the storage basket supply instruction information from the server, and lifts the empty storage basket that is transported to the recovery robot and placed on the ground. To grasp,
The harvesting robot system according to claim 7.
請求項7又は8に記載の収穫ロボットシステム。 The collection robot operates its own second lifter mechanism based on the storage basket supply instruction information from the server to lift and grip the empty storage basket placed on the collection station.
The harvesting robot system according to claim 7 or 8.
前記回収ロボットに運搬された前記収納籠をストックするスペース内の空きスペース情報を前記サーバーへ送信する第4送受信部、
を備える、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の収穫ロボットシステム。 The collection station
A fourth transmitter / receiver that transmits information on the empty space in the space for stocking the storage basket carried by the collection robot to the server.
The harvesting robot system according to any one of claims 1 to 9.
請求項10に記載の収穫ロボットシステム。 The fourth transmission / reception unit transmits inventory information including an inventory amount of an empty storage basket existing at the collection station to the server.
The harvesting robot system according to claim 10.
請求項1乃至11のいずれか一項に記載の収穫ロボットシステム。 Including the multiple harvesting robots,
The harvesting robot system according to any one of claims 1 to 11.
当該2個以上の前記収納籠を一個ずつ自身から分離して載置可能に構成されている、
請求項1乃至12のいずれか一項に記載の収穫ロボットシステム。 The harvesting robot has two or more of the storage baskets.
It is configured so that the two or more storage baskets can be placed separately from themselves one by one.
The harvesting robot system according to any one of claims 1 to 12.
前記第1リフター機構は、2個以上の前記収納籠のうち下方側に位置する前記対象物が収納された第1収納籠を把持し、
前記第3リフター機構は、2個以上の前記収納籠のうち上方側に位置する空の第2収納籠を把持し、
前記第1収納籠が満杯になる毎に、前記第2収納籠を、前記第3リフター機構における把持状態から前記第1リフター機構における把持状態に移行させる、
請求項13に記載の収穫ロボットシステム。 The harvesting robot has a first lifter mechanism and a third lifter mechanism for gripping two or more of the storage baskets so as to be stacked vertically.
The first lifter mechanism grips the first storage basket in which the object located on the lower side of the two or more storage baskets is stored.
The third lifter mechanism grips an empty second storage basket located on the upper side of the two or more storage baskets.
Every time the first storage basket is full, the second storage basket is shifted from the gripping state in the third lifter mechanism to the gripping state in the first lifter mechanism.
The harvesting robot system according to claim 13.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019110516A JP7308482B2 (en) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | Harvest robot system |
NL1043685A NL1043685B1 (en) | 2019-06-13 | 2020-06-10 | Harvest robot system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019110516A JP7308482B2 (en) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | Harvest robot system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020201882A true JP2020201882A (en) | 2020-12-17 |
JP7308482B2 JP7308482B2 (en) | 2023-07-14 |
Family
ID=73744215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019110516A Active JP7308482B2 (en) | 2019-06-13 | 2019-06-13 | Harvest robot system |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7308482B2 (en) |
NL (1) | NL1043685B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113348786A (en) * | 2021-06-10 | 2021-09-07 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | Multi-robot scheduling method, device and system for residual film recovery |
WO2022168309A1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-08-11 | inaho株式会社 | Harvesting apparatus |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04183318A (en) * | 1990-11-16 | 1992-06-30 | Iseki & Co Ltd | Fruit harvester |
JPH10127130A (en) * | 1996-10-29 | 1998-05-19 | Seirei Ind Co Ltd | Root crop harvester |
JP2006034257A (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Si Seiko Co Ltd | Crop harvesting apparatus |
JP2012055207A (en) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Nikon Corp | System and plant for cultivating plant, harvesting device, and method for cultivating plant |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7765780B2 (en) * | 2003-12-12 | 2010-08-03 | Vision Robotics Corporation | Agricultural robot system and method |
JP6738570B2 (en) | 2015-11-17 | 2020-08-12 | 国立大学法人宇都宮大学 | Distributed collaborative processing system |
WO2018087546A1 (en) * | 2016-11-08 | 2018-05-17 | Dogtooth Technologies Limited | A robotic fruit picking system |
MX2019010783A (en) * | 2017-03-14 | 2019-12-19 | Metomotion Ltd | Automated harvester effector. |
CN109258110A (en) * | 2018-11-06 | 2019-01-25 | 天津科技大学 | A kind of controllable type indirect labor fruit-picking machine |
CN109566100A (en) * | 2019-01-22 | 2019-04-05 | 南昌工程学院 | A kind of scalable micro-touch of remote control touches shearing intelligent fruits picking vehicle |
-
2019
- 2019-06-13 JP JP2019110516A patent/JP7308482B2/en active Active
-
2020
- 2020-06-10 NL NL1043685A patent/NL1043685B1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04183318A (en) * | 1990-11-16 | 1992-06-30 | Iseki & Co Ltd | Fruit harvester |
JPH10127130A (en) * | 1996-10-29 | 1998-05-19 | Seirei Ind Co Ltd | Root crop harvester |
JP2006034257A (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Si Seiko Co Ltd | Crop harvesting apparatus |
JP2012055207A (en) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Nikon Corp | System and plant for cultivating plant, harvesting device, and method for cultivating plant |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022168309A1 (en) * | 2021-02-08 | 2022-08-11 | inaho株式会社 | Harvesting apparatus |
CN113348786A (en) * | 2021-06-10 | 2021-09-07 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | Multi-robot scheduling method, device and system for residual film recovery |
CN113348786B (en) * | 2021-06-10 | 2023-12-26 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | Multi-robot scheduling method, device and system for recycling residual films |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL1043685B1 (en) | 2022-03-18 |
NL1043685A (en) | 2020-12-22 |
JP7308482B2 (en) | 2023-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7478317B2 (en) | Automated vertical farming system using mobile robots | |
CN108910375B (en) | Goods picking method and device | |
US9758301B2 (en) | System and method for overhead warehousing | |
CN108527322A (en) | Sorting plant and picking method | |
US20160280460A1 (en) | System and method for overhead warehousing | |
EP3375735A1 (en) | System and method for automated overhead warehousing | |
US20140316557A1 (en) | Methods and systems for maintenance and other processing of container-grown plants using autonomous mobile robots | |
CN108750511A (en) | One kind plucking fruit formula method for sorting | |
US20220087105A1 (en) | System and method for autonomous harvester installation and farm harvesting operation | |
JP7308482B2 (en) | Harvest robot system | |
US20230301245A1 (en) | Farming system methods and devices | |
NL2014622B1 (en) | System and method to carry out a first stable floor related action. | |
KR102188482B1 (en) | Evolutionary Greenhouse Layout Optimization for Rapid and Safe Robot Navigation | |
JP7223977B2 (en) | Harvest robot system | |
CN117546681A (en) | Collaborative work method, system and platform for guiding robot to pick and transport fruits | |
CN110301223B (en) | Vegetable three-dimensional cultivation intelligent logistics working system | |
CN110214590B (en) | Intelligent logistics working method for three-dimensional vegetable cultivation | |
CN109747887B (en) | Automatic packaging system, mechanical arm, packaging method and device for warehousing articles | |
KR102562751B1 (en) | the automatic system for harvesting agricultural products in smart farm | |
JP2024521671A (en) | Vehicle systems for handling products | |
KR102656001B1 (en) | Follow robot system for smart farm | |
WO2022242295A1 (en) | Scheduling system and method for intelligent mobile robot | |
WO2022118021A1 (en) | Robot fruit picking system | |
CN113973578B (en) | Double-layer fruit picking robot | |
JP2023081161A (en) | Agricultural work support system, control system and control method for automatic travel vehicle, and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220117 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221206 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230301 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230620 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230626 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7308482 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |