JP2021136919A - 刈払システムおよび刈払方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】下刈り作業の労力を減らす技術を提供する。【解決手段】刈払システムは、複数の支柱と、支柱に支持される架線と、架線を巻き上げ可能な巻き上げ装置と、架線に連結され、巻き上げ装置により架線を巻かれることで空中を移動可能な昇降装置と、昇降装置に吊され、草木を刈る刈払装置20と、を備える。【選択図】図2

Description

本発明は、架線を利用して草木を刈る技術に関する。
特許文献1には、カッタハウジングの上部に動力源を取付け、カッタハウジング内に動力源の出力軸を略鉛直に突出させ、この出力軸の先端に下部カッタブレードを取付け、この下部カッタブレードの上方に且つ出力軸に上部カッタブレードを取付けることで、これらのカッタブレードをカッタハウジング内で略水平に回転させる芝刈機が開示されている。
特開2006−67918号公報
林業では、苗木を植林した後の5年間ほど雑草などに光や水を奪われて成長を妨げられないよう下刈り作業を実行する。下刈り作業は、暑さが厳しい夏場に1回以上実行され、人が刈払機を運転しながら山の斜面を登ると非常に労力がかかる。
本発明の目的は、下刈り作業の労力を減らす技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の刈払システムは、複数の支柱と、支柱に支持される架線と、架線を巻き上げ可能な巻き上げ装置と、架線に連結され、巻き上げ装置により架線を巻かれることで空中を移動可能な昇降装置と、昇降装置に吊され、草木を刈る刈払装置と、を備える。
本発明の別の態様は、刈払方法である。この方法は、支柱に支持される架線を巻き上げ可能な巻き上げ装置と、架線に連結されて巻き上げ装置による架線の巻きによって空中を移動可能な昇降装置と、昇降装置に吊される刈払装置とを備える刈払システムを用いた刈払方法であって、苗木の位置情報を取得するステップと、苗木の位置をもとに苗木の周辺の草木を刈るための刈払装置の移動経路を導出するステップと、導出した移動経路をもとに巻き上げ装置および昇降装置を駆動して刈払装置を移動させ、刈払装置により草木を刈るステップと、を含む。
本発明によれば、樹木を伐採して搬送する工程での作業者の負担を低減する技術を提供できる。
架線利用システムについて説明するための図である。 架線利用システムを用いた下刈り処理について説明するための図である。 刈払装置の構成について説明するための図である。 架線利用システムの機能構成を説明するための図である。 変形例の架線利用システムについて説明するための図である。
図1は、架線利用システム1について説明するための図である。架線利用システム1は、第1支柱10a、第2支柱10b、第3支柱10c、第4支柱10d(これらを区別しない場合「支柱10」という)、第1主索12a、第2主索12b(これらを区別しない場合「主索12」という)、第1作業索14a、第2作業索14b、第3作業索14c、第4作業索14d、第5作業索14e、第6作業索14f(これらを区別しない場合「作業索14」という)、第1移動装置16a、第2移動装置16b(これらを区別しない場合「移動装置16」という)、昇降装置18、刈払装置20、ガイド滑車22、ウインチ24およびワイヤ26を備える。
架線利用システム1は、いわゆるH型の架線利用システムであって、森林での林業に用いられる。実施例の架線利用システム1は、林業の工程のうち、植林および下刈りでの利用態様を示すが、木材を運搬するために用いられてもよい。架線利用システム1を用いることで林業で必要な作業を遠隔で実行できる。
4つの支柱10は、立木の配置や集材場所の位置をもとに定められ、架設に適した位置に立設される。支柱10は、架線利用システム1の大きさ等に応じて5メートルから10メートル程度の大きさに設定される。
主索12および作業索14は、架線として支柱10に固定され、または支柱10の滑車に掛けられる。第1主索12aは、第1支柱10aおよび第2支柱10bに固定され、第2主索12bは、第3支柱10cおよび第4支柱10dに固定され、空中でのレールとして機能する。第1主索12aおよび第2主索12bは交差しないように設けられる。主索12の長さは、300メートルから1500メートル程度である。
作業索14は、移動装置16またはウインチ24により巻き上げられる動索として機能する。第1作業索14a、第2作業索14b、第3作業索14cおよび第4作業索14dは、支柱10に設けられた滑車に掛けられ、一端が移動装置16に連結され、他端がウインチ24に連結される。第1作業索14aは、ウインチ24から第2支柱10bと第1支柱10aを介して第1移動装置16aに連結される。第2作業索14bは、ウインチ24から第2支柱10bを介して第1移動装置16aに連結される。第3作業索14cは、ウインチ24から第4支柱10dと第3支柱10cを介して第2移動装置16bに連結される。第4作業索14dは、ウインチ24から第4支柱10dを介して第2移動装置16bに連結される。第5作業索14eおよび第6作業索14fは、移動装置16と昇降装置18とに連結される。
一対の移動装置16は、一対の主索12にそれぞれ支持され、主索12に沿って移動可能である。第1移動装置16aには、第1作業索14aおよび第2作業索14bと、第5作業索14eが連結され、第2移動装置16bには、第3作業索14cおよび第4作業索14dと、第6作業索14fが連結される。第5作業索14eは、第1移動装置16aと昇降装置18を連結し、第6作業索14fは、第2移動装置16bと昇降装置18を連結する。移動装置16は、無線での指示信号に応じて第5作業索14eおよび第6作業索14fを巻き上げおよび巻き下げる機能を有する。
昇降装置18は、昇降用のワイヤ26により先端に刈払装置20を吊している。昇降装置18は、ワイヤ26を巻いて刈払装置20を上下に移動させる。
ガイド滑車22は、掛けられた作業索14の方向を変える。ウインチ24は、作業索14をそれぞれ巻き上げるウインチとして機能し、それぞれの作業索14を巻き上げまたは巻き下げるドラムと駆動源を有する。
架線利用システム1の動作について説明する。ウインチ24は、第1作業索14aおよび第2作業索14bの一方を巻き上げて他方を巻き下げることで、第1移動装置16aを第1主索12aに沿って移動させる。また、ウインチ24は、第3作業索14cおよび第4作業索14dの一方を巻き上げて他方を巻き下げることで、第2移動装置16bを第2主索12bに沿って移動させる。これにより、昇降装置18が主索12に沿って変位する。
移動装置16は、第5作業索14eおよび第6作業索14fの一方を巻き上げて他方を巻き下げることで、昇降装置18が第1移動装置16aおよび第2移動装置16bの間を移動する。これにより、昇降装置18が、4つの支柱10に囲まれた領域内を略水平方向に移動できる。
このように、ウインチ24および移動装置16は、架線を巻き上げ可能な巻き上げ装置として機能する。巻き上げ装置は、作業索14(架線)を巻くことで、昇降装置18および刈払装置20を空中で略水平方向に移動可能にする。なお、図1に示す架線利用システム1の態様では、第5作業索14eおよび第6作業索14fを巻き上げる移動装置16が主索12に連結されているが、この態様に限られず、第5作業索14eおよび第6作業索14fをウインチ24の位置まで伸ばせば、移動装置16の巻き上げ機能はウインチ24と一体にできる。このように、巻き上げ装置は、一体でもよく、別体であってもよい。
図2は、架線利用システム1を用いた下刈り処理について説明するための図である。下刈りは、植林した苗木28の成長を妨げる雑草や笹などの草木29を除去するため、植林後から5年間ほど夏場に実行される。下刈りをすることで、苗木28が光および水を十分に確保でき、安定して成長することができる。
苗木28は、だいたい1.5メートルから3メートルの間隔で植林されており、それらの苗木28の間に草木29が生える。刈払装置20は、地面の近くまで昇降装置18で降ろされて駆動し、苗木28の周辺の草木29を刈る。詳細は後述するが、刈払装置20は、制御装置によって苗木28を避けるように地面に沿って移動させられる。制御装置は、刈払装置20と苗木28の距離Dをもとに刈払装置20を移動させ、刈払装置20の周辺の草木29を刈らせる。このように、架線利用システム1は、下刈り処理を実行する刈払システムとして機能する。
下刈り処理が自動で実行されることで、人が作業する場合と比べて労力を減らすことができる。また、下刈り作業中に人が転んだり、刈払装置が岩などに弾かれて事故が起こることを回避できる。また、下刈り処理の回数を増やすことが容易であり、草木29が高くなる前に何度も刈り込むことが可能となり、苗木28の成長を安定させることができる。また、草木29が高くなる前に刈ることで、苗木28と草木29の区別を容易にできる。
図3は、刈払装置20の構成について説明するための図である。刈払装置20は、カッター30、上部ユニット32、下部ユニット34、取付部44および撮像部46を有する。上部ユニット32は、モータ36、軸部38および電源部40を有する。また、上部ユニット32は、接触抑制装置42を収容する。
取付部44は、上部ユニット32の上端面に設けられ、刈払装置20をワイヤ26に取り付けるために用いられる。取付部44により刈払装置20がワイヤ26に取り外し可能に連結される。撮像部46は、刈払装置20の周辺を撮像して、撮像画像を制御装置に送る。
カッター30は、円盤状に形成され、回転可能である。カッター30の中央には軸部38を挿通する孔が形成される。軸部38は、上部ユニット32に回転可能に支持され、カッター30に結合する。軸部38の軸回りの回転によってカッター30が回転される。軸部38は、カッター30に貫通して、下部ユニット34に連結される。
モータ36は、軸部38を軸回りに回転させる。電源部40は、モータ36、揺動検出部41および接触抑制装置42に電源を供給する。なお、カッター30の駆動源がモータである態様を示したが、その態様に限られず、オイルにより駆動するエンジンであってもよい。
下部ユニット34は、カッター30を上部ユニット32と挟んだ状態で、軸部38に連結する。下部ユニット34は、軸部38から取り外し可能であり、カッター30の交換時に取り外される。
揺動検出部41は、刈払装置20の揺れを検出する。揺動検出部41は、2次元加速度センサまたは3次元加速度センサであってよく、刈払装置20の動作を検出するモーションセンサであってよい。また、揺動検出部41は、GPS(Global Positioning System)を用いて刈払装置20の位置情報を検出し、刈払装置20の位置情報の変化にもとづいて刈払装置20の揺れを検出してよく、刈払装置20の位置情報および昇降装置18の位置情報の差を用いて刈払装置20の揺れを検出してよい。
接触抑制装置42は、揺動検出部41の検出結果にもとづいて駆動して、刈払装置20の苗木への接触を抑制する。接触抑制装置42は、揺動検出部41の検出結果にもとづいて刈払装置20の姿勢を安定させるように動作し、刈払装置20の揺れを抑える方向に反力を付与する。接触抑制装置42は、ジャイロモーメントを発生するよう回転して回転軸を傾斜可能な円盤であってよく、ガスを噴出する噴出装置であってよく、それらの組合せであってよい。
変形例では、接触抑制装置42は、揺動検出部41の検出結果および苗木の位置情報にもとづいて、刈払装置20の苗木への接触を抑制する制御を実行してもよい。接触抑制装置42は、昇降装置18側に設けられ、揺れに対する反力をワイヤ26に付与して、刈払装置20の揺れを抑えてもよい。また、接触抑制装置42は、巻き上げ装置であってよく、昇降装置18を移動させて苗木から遠ざけることで、刈払装置20と苗木の接触を抑えてもよい。
また、接触抑制装置42は、下部ユニット34に設けられて、地面に接触可能な脚片であってよい。接触抑制装置42は、地面に向かって伸縮でき、刈払装置20の揺れが所定値以上になれば、地面に向かって伸び、地面に接触して刈払装置20の揺れを抑えてもよい。
このように、接触抑制装置42は、上部ユニット32に収容される態様を示したが、この態様に限られず、上部ユニット32の外部に設けられてもよい。つまり、接触抑制装置42は、刈払装置20に一体に設けられてよく、別体に設けられてよい。
図4は、架線利用システム1の機能構成を説明するための図である。図4において、さまざまな処理を行う機能ブロックとして記載される各要素は、ハードウェア的には、回路ブロック、メモリ、その他のLSIで構成することができ、ソフトウェア的には、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは当業者には理解されるところであり、いずれかに限定されるものではない。
制御装置50は、刈払装置20が苗木の周辺の草木を刈る制御を実行する。制御装置50は、昇降装置18、刈払装置20、接触抑制装置42および巻き上げ装置52に無線で接続されており、それぞれを制御可能である。制御装置50は、位置取得部54、処理部56、画像取得部58、保持部60および駆動制御部62を有する。昇降装置18は、位置検出部64、撮像部66および昇降部68を有する。刈払装置20は、切断部70、撮像部46および揺動検出部41を有する。
昇降装置18の位置検出部64は、GPSを用いて昇降装置18の位置情報を検出し、その位置情報を制御装置50に送る。位置情報にはタイムスタンプが付与される。撮像部66は、下方を撮像し、刈払装置20と刈払装置20の周辺の撮像画像を制御装置50に送る。刈払装置20の揺れ状態を検出できる。昇降部68は、ワイヤ26を巻き上げおよび巻き下げることで、刈払装置20を上下に移動させる。
刈払装置20の切断部70は、カッター30、モータ36および軸部38などにより構成され、草木を刈ることが可能である。
制御装置50の位置取得部54は、昇降装置18の位置情報を取得する。位置取得部54は、昇降装置18に加えて、刈払装置20の位置情報を取得してもよい。画像取得部58は、昇降装置18および刈払装置20から撮像画像を取得する。
保持部60は、苗木の位置情報および地面情報を予め保持する。苗木の位置情報および地面情報は、苗木の植林時に撮像した撮像画像をもとに生成されてよい。例えば、苗木の植林した後に撮像部46が支柱10の内側の領域を撮像し、その撮像画像を解析することで苗木の位置情報および地面情報が生成されてよい。地面情報は、標高情報であってよく、地面の鉛直方向高さであってよく、位置情報に関連付けられる。苗木の植林時には雑草が刈られているため、地面情報の取得が容易である。地面情報には、切り株や岩などの障害物の位置情報が含まれてよい。
保持部60は、外部のサーバ装置から苗木の位置情報および地面情報を取得してもよい。
また、処理部56が、刈払装置20の位置情報と、刈払装置20の撮像画像に含まれる苗木画像とをもとに苗木の位置情報を算出し、算出された苗木の位置情報を保持部60が保持してもよい。
処理部56は、苗木の位置情報をもとに、苗木の周辺の草木を刈るための刈払装置の移動経路を導出する。移動経路は、始点および終点が設定され、苗木まで所定距離以上に接近しないように設定され、カッター30が苗木を避けた領域を全て通るようにカッター30の直径をもとに設定される。移動経路の始点および終点は、苗木と苗木の中間地点に設定されてよい。また、移動経路には地面の高さ情報が含まれてよい。
処理部56は、実際の刈払装置20の移動制御の際に、撮像部46の撮像画像をもとに刈払装置20の移動経路を補正する処理をしてよい。撮像部46の撮像画像および刈払装置20の位置情報から算出される苗木の位置情報と、保持部60に保持される苗木の位置情報がずれている場合に、処理部56は、算出したずれ量に応じて移動経路を補正する。これにより、保持部60に保持される苗木情報をもとに導出された移動経路を実際の撮像画像をもとに補正できる。また、処理部56は、撮像部46の撮像画像をもとに、切り株や岩などの障害物を避けるように移動経路を調整してよい。これにより、カッター30が切り株や岩に当たって刈払装置20が揺れる可能性を低減できる。
駆動制御部62は、処理部56により導出された移動経路をもとに、巻き上げ装置52および昇降装置18を駆動して刈払装置20を移動させるとともに、刈払装置20を駆動して草木を刈らせる制御を実行する。駆動制御部62は、移動経路の始点で刈払装置20を駆動を開始させ、昇降装置18により刈払装置20を垂下させる。そして、駆動制御部62は移動経路に沿って巻き上げ装置52を制御して刈払装置20を移動させつつ、地面の高さに応じて昇降装置18を制御し、終点にて刈払装置20の駆動を停止させる。また、昇降装置18は、地面の高さ情報にもとづいて、刈払装置20が地面に沿って移動するよう刈払装置20の高さを変える。これにより、苗木を避けて刈払装置20を移動でき、苗木の周辺の草木を刈ることができる。
駆動制御部62は、苗木から近距離の領域と、苗木から遠距離の領域とで刈払装置20の制御を異ならせてよい。駆動制御部62は、苗木から近距離の領域では苗木を切断しないよう刈払装置20の駆動に制限を設定し、苗木から遠距離の領域では刈払装置20の駆動に制限を設定しないようにする。苗木から近距離の領域は、例えば苗木の間隔が2メートルである場合、苗木から50センチメートル内の範囲をいい、苗木から遠距離の領域は苗木から50センチメートル以上離れた範囲をいう。このように、複数の支柱10で画成される領域には、刈払装置20の駆動が禁止される領域、刈払装置20の駆動が抑制される近距離領域、刈払装置20の駆動が抑制されない遠距離領域が設定される。
近距離領域では揺動検出部41が所定の閾値以上の揺れを検出した場合に、刈払装置20の駆動が停止される。一方、遠距離領域では刈払装置20が揺れても駆動は停止されない。また、近距離領域では刈払装置20の移動速度が遠距離領域より遅くなるように制御されてよい。このように、駆動制御部62が近距離領域で刈払装置20を慎重に制御することで、刈払装置20が苗木を刈る可能性を低減できる。なお、苗木にはICタグが設けられ、ICタグを検出する近距離無線通信機が刈払装置20に設けられることで、近距離に苗木があることを検出してもよい。
図5は、変形例の架線利用システム1について説明するための図である。変形例の架線利用システム1では、昇降装置18により吊されるアクチュエータが、刈払装置20ではなく、植林装置80である点が異なる。つまり、変形例の架線利用システム1では遠隔制御により植林作業を実行する。
植林装置80は、取付部82、積載部84、植え付け部86および本体部88を有する。取付部82は、本体部88の上端面に設けられ、植林装置80をワイヤ26に取り付けるために用いられる。取付部82により植林装置80がワイヤ26に取り外し可能に連結される。
積載部84は、複数のコンテナ苗90を保持する。コンテナ苗90は、根の形状が根鉢の形状に保たれるため、地面に形成した所定形状の穴に差し込めば植え付けることができる。植え付け部86は、積載部84からコンテナ苗90を受け取り可能であり、コンテナ苗90を地面に植え付ける。植え付け部86は、コンテナ苗90を差し込む所定形状の穴を地面に形成する。なお、植え付け部86とは別の穴掘り機構が植林装置80に設けられてよい。
本体部88は、積載部84と植え付け部86の受け渡しをする駆動源と、植林装置80の周辺を撮像するカメラと、植林装置80から地面までの高さを検出するレーザセンサと、を有する。本体部88による撮像画像と、地面の高さの検出結果は、制御装置50に送信される。
植林装置80は、制御装置50により移動されて、植林を実行する制御を実行する。制御装置50の処理部56は、コンテナ苗90を受け付ける位置を導出し、受け付ける位置に移動する植林装置80の移動経路を導出する。
図5(a)では、駆動制御部62が、導出された移動経路にもとづいて巻き上げ装置52を駆動することで、植林装置80が、コンテナ苗90の植え付け位置に移動している。駆動制御部62は、コンテナ苗90の植え付け位置で、昇降装置18を駆動させて植林装置80を地面に当てるように下げる。
図5(b)には、植え付け部86がコンテナ苗90を植え付けている様子を示す。次に、昇降装置18が植林装置80を上昇させ、巻き上げ装置52が次の植え付け位置に植林装置80を移動させる。
図5(c)には、次の植え付け位置にて昇降装置18が植林装置80を地面まで下げ、植え付け部86が次のコンテナ苗90を植え付けている様子を示す。このように、架線利用システム1を用いて、予め導出された植え付け位置にコンテナ苗90を植え付けることができる。
なお、処理部56は、植林装置80に設けたカメラの撮像画像を解析して、植え付け位置に岩や切り株などの障害物を検出した場合には、その植え付け位置での植林を避けることを決定し、植林装置80を次の植え付け位置に移動させることを決定してよい。これにより、植林装置80が障害物に衝突して損傷する可能性を低減できる。
このように、架線利用システム1は、昇降装置18に吊す装置を取り替えることで、複数の機能を実行できる。これにより、架線利用システム1の利便性を向上でき、支柱10および架線を効果的に利用できる。
以上、実施例をもとに本発明を説明した。実施例はあくまでも例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
実施例では、刈払装置20が昇降装置18からワイヤ26で吊される態様を示したが、この態様に限られない。例えば、刈払装置20が剛体の棒部材で吊されてもよい。この棒部材は、側面に歯部を有するラックギアとして形成され、昇降装置18に噛合してよい。昇降装置18は、棒部材に噛合するピニオンギアを有し、ピニオンギアを回転させることで刈払装置20を昇降させる。このように刈払装置20が剛体の棒部材で吊されることで、刈払装置20の揺れを軽減できる。
また、実施例では、H型の架線利用システム1を示すが、この態様に限られず、例えば支柱10は3本であってもよい。また、H型の架線利用システム1を示しているが、H型に特定されない。例えば、支柱が4本で架線が十字に配置されるX型であってよい。
1 架線利用システム、 10a 第1支柱、 10b 第2支柱、 10c 第3支柱、 10d 第4支柱、 15 架線、 16a 第1移動装置、 16b 第2移動装置、 18 昇降装置、 20 刈払装置、 22 ガイド滑車、 24 ウインチ、 26 ワイヤ、 30 カッター、 32 上部ユニット、 34 下部ユニット、 36 モータ、 38 軸部、 40 電源部、 41,41 揺動検出部、 42 接触抑制装置、 44 取付部、 46 撮像部、 50 制御装置、 52 巻き上げ装置、 54 位置取得部、 56 処理部、 58 画像取得部、 60 保持部、 62 駆動制御部、 64 位置検出部、 66 撮像部、 68 昇降部、 70 切断部、 80 植林装置、 82 取付部、 84 積載部、 86 植え付け部、 88 本体部。

Claims (4)

  1. 複数の支柱と、
    前記支柱に支持される架線と、
    前記架線を巻き上げ可能な巻き上げ装置と、
    前記架線に連結され、前記巻き上げ装置により前記架線を巻かれることで空中を移動可能な昇降装置と、
    前記昇降装置に吊され、草木を刈る刈払装置と、を備えることを特徴とする刈払システム。
  2. 前記刈払装置の移動を制御する制御装置をさらに備え、
    前記制御装置は、
    苗木の位置情報を保持する保持部と、
    前記巻き上げ装置および前記昇降装置を駆動して前記刈払装置を移動させる駆動制御部と、を有し、
    前記駆動制御部は、苗木の周辺の草木を刈るよう前記刈払装置を移動させることを特徴とする請求項1に記載の刈払システム。
  3. 前記刈払装置の揺動を検出する揺動検出部と、
    前記揺動検出部の検出結果にもとづいて前記刈払装置の苗木への接触を抑制する接触抑制装置と、をさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の刈払システム。
  4. 支柱に支持される架線を巻き上げ可能な巻き上げ装置と、前記架線に連結されて前記巻き上げ装置による前記架線の巻きによって空中を移動可能な昇降装置と、前記昇降装置に吊される刈払装置とを備える刈払システムを用いた刈払方法であって、
    苗木の位置情報を取得するステップと、
    苗木の位置をもとに苗木の周辺の草木を刈るための前記刈払装置の移動経路を導出するステップと、
    導出した移動経路をもとに前記巻き上げ装置および前記昇降装置を駆動して前記刈払装置を移動させ、前記刈払装置により草木を刈るステップと、を含むことを特徴とする刈払方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023204254A1 (ja) * 2022-04-19 2023-10-26 株式会社小松製作所 林業機械および監視システム

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4238038A (en) * 1978-10-10 1980-12-09 said Dana W. Meeks Log yarding skyline carriage
US4815263A (en) * 1988-05-20 1989-03-28 Joe Hartung Airborne tree trimming apparatus
JPH10248130A (ja) * 1997-02-28 1998-09-14 Toshiba Corp 架線走行装置およびその制御方法
US20100186360A1 (en) * 2007-07-06 2010-07-29 Actioneco Oy Arrangement for adjusting the position of cutting means in a cutting device
CN203057861U (zh) * 2012-11-27 2013-07-17 郭翠芳 直线导轨渐进式堤坝割草设备
JP2014212714A (ja) * 2013-04-24 2014-11-17 有限会社渥美不動産アンドコーポレーション 自走式草刈り機
JP2015139391A (ja) * 2014-01-28 2015-08-03 株式会社前田製作所 油圧集材機
JP2018184298A (ja) * 2017-04-25 2018-11-22 上田技研産業株式会社 架線集材装置及びそれを用いた集材方法
JP2019201560A (ja) * 2018-05-21 2019-11-28 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 作業用車両、作業用車両の制御方法およびプログラム

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US700321A (en) * 1901-09-04 1902-05-20 Frederick R French Conveying apparatus.
US1782043A (en) * 1926-07-24 1930-11-18 Goodyear Redwood Co Logging system
US1729964A (en) * 1927-05-09 1929-10-01 Verne L Peugh Cableway
US4625938A (en) * 1983-10-24 1986-12-02 Brown Garrett W Suspension system for supporting and conveying equipment, such as a camera
JP3150637B2 (ja) * 1996-12-06 2001-03-26 三菱重工業株式会社 クレーンの巻き下げ衝突防止装置
SE525152C2 (sv) * 2001-07-06 2004-12-14 Fredrik Carlsson Anordning vid ett klipphuvud vid ett röjningsredskap
US6809495B2 (en) * 2003-07-28 2004-10-26 Cablecam International Inc. System and method for moving objects within three-dimensional space
US7036436B2 (en) * 2003-10-25 2006-05-02 Cablecam International Inc. Mounting system reeved to move an object in two-dimensions and methods relating to same
WO2011079122A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-30 Cablecam, Inc. Apparatus and method for calibrating an aerial movement system
CN106483956A (zh) * 2016-09-23 2017-03-08 珠海巧力林业机械科技有限公司 一种智能割灌机控制系统与方法
US11130658B2 (en) * 2016-11-22 2021-09-28 Manitowoc Crane Companies, Llc Optical detection and analysis of a counterweight assembly on a crane
US10455826B2 (en) * 2018-02-05 2019-10-29 FarmWise Labs, Inc. Method for autonomously weeding crops in an agricultural field
US10674661B2 (en) * 2018-04-19 2020-06-09 G2 Turftools, Inc. Turftrimmer rotary mowing attachment
CN109952857B (zh) * 2019-04-22 2024-04-05 山东交通学院 一种能自动完成割草作业的果园割草机及方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4238038A (en) * 1978-10-10 1980-12-09 said Dana W. Meeks Log yarding skyline carriage
US4815263A (en) * 1988-05-20 1989-03-28 Joe Hartung Airborne tree trimming apparatus
JPH10248130A (ja) * 1997-02-28 1998-09-14 Toshiba Corp 架線走行装置およびその制御方法
US20100186360A1 (en) * 2007-07-06 2010-07-29 Actioneco Oy Arrangement for adjusting the position of cutting means in a cutting device
CN203057861U (zh) * 2012-11-27 2013-07-17 郭翠芳 直线导轨渐进式堤坝割草设备
JP2014212714A (ja) * 2013-04-24 2014-11-17 有限会社渥美不動産アンドコーポレーション 自走式草刈り機
JP2015139391A (ja) * 2014-01-28 2015-08-03 株式会社前田製作所 油圧集材機
JP2018184298A (ja) * 2017-04-25 2018-11-22 上田技研産業株式会社 架線集材装置及びそれを用いた集材方法
JP2019201560A (ja) * 2018-05-21 2019-11-28 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 作業用車両、作業用車両の制御方法およびプログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023204254A1 (ja) * 2022-04-19 2023-10-26 株式会社小松製作所 林業機械および監視システム

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