JP2023022425A - 農作物収穫方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】広大で、高さもある収穫エリアの農作物を効率的に収穫する方法を提供する。【解決手段】複数台のロボットで農作物を収穫するハイブリッド型の農作物収穫方法であって、前記農作物より上方から吊り下げられた第1ロボット10が所定の高さまでの農作物Cを収穫する第1収穫工程と、地上を走行する第2ロボット100が、第1収穫工程で収穫しなかった農作物Cを収穫する第2収穫工程と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、農作物収穫方法に関し、更に具体的には、複数台の収穫ロボットを使用するハイブリッド式の農作物収穫方法に関する。
従来より、植物工場にてロボットが農作物を取得することが知られている。例えば、キャタピラやタイヤで駆動する地上走行型ロボットにより農作物を収穫する方法が知られている(非特許文献1)。一方、地上走行型ではなく、ワイヤー等に吊り下げ式で農作物を収穫できるロボットも知られている(非特許文献2)。
今日、植物工場は収穫量を増やすために大型化しており、農作物の背丈が5m以上となる場合もあり、更に、土壌を縦型として水平に農作物を成長させる方法も知られてきた(非特許文献3)。
インターネット<https://www.jstage.jst.go.jp/article/sicejl1962/37/2/37_2_83/_pdf>
インターネット<https://agrist.co/>
インターネット<https://ameblo.jp/karurosu2013/entry-12330484812.html>
しかしながら、地上走行型ロボットでは、高さが当該ロボットのアームが届く範囲でしか収穫ができず、アームの長さを保つためロボットが大型化してしまうという課題がある。
そこで、本発明は、このような、広大で、高さもある収穫エリアの農作物を効率的に収穫する方法を提供することを目的とする。
第1の発明は、複数台のロボットで農作物を収穫する農作物収穫方法であって、前記農作物より上方から吊り下げられた第1ロボットが所定の高さまでの農作物を収穫する第1収穫工程と、上を走行する第2ロボットが、第1収穫工程で収穫しなかった農作物を収穫する第2収穫工程と、を備える農作物収穫方法を提供する。
第1の発明によれば、吊り下げ式と地上走行型ロボットをハイブリッドに利用することで、広大で、高さもある収穫エリアの農作物を効率的することができる。
第2の発明は、前記第1の発明において、前記所定の高さが、予め定められた高さである農作物収穫方法を提供する。
第3の発明は、前記第1の発明において、前記第2ロボットが、自身のアームで収穫できる高さまでの範囲の農作物を収穫する農作物収穫方法を提供する。
第4の発明は、前記第1の発明において、前記第1ロボットと、前記第2ロボットが、どちらも収穫できる農作物の収穫範囲を決定し、前記収穫範囲は、前記第1ロボットと前記第2ロボットのうち、所定の規則でどちらかが優先して収穫する農作物収穫方法を提供する。
第5の発明は、前記第4の発明において、前記所定の規則とは、前記農作物を収穫する速さに基づいて決定する規則である農作物収穫方法を提供する。
本発明によれば、複数台のロボットで農作物を収穫するハイブリッド型の農作物収穫方法であって、前記農作物より上方から吊り下げられた第1ロボットが所定の高さまでの農作物を収穫する第1収穫工程と、地上を走行する第2ロボットが、第1収穫工程で収穫しなかった農作物を収穫する第2収穫工程と、を備える。このため、広大で、高さもある収穫エリアの農作物を効率的に収穫することができる。
以下、本発明を実施するための好適な形態について図を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。例えば、以下の実施例では、第1ロボットと第2ロボットをそれぞれ一台ずつ示しているが、これも一例であり、農作物の生育範囲等に応じて、各々複数台設けるようにしてもよい。
<農作物収穫システムの全体構成>・・・図1は、本実施形態による農作物収穫方法を使用した農作物収穫システムの一例を示す図である。本実施形態の農作物収穫方法は、複数台のロボットで農作物Cを収穫する農作物収穫方法であって、前記農作物Cより上方から吊り下げられた第1ロボット10が所定の高さまでの農作物Cを収穫する第1収穫工程と、地上を走行する第2ロボット100が、第1収穫工程で収穫しなかった農作物Cを収穫する第2収穫工程と、を備える。
したがって、本実施形態の農作物収穫システム1は、吊り下げ式の第1ロボット10と、地上走行型の第2ロボット100を備えている。第1ロボット10及び第2ロボット100は、所定方向に沿って植えられた農作物Cの収穫物Fを取得する。
農作物収穫システム1は、農作物のうち、特に、地表より上方に延び、地表より上に収穫物を付ける、例えば、ピーマン、トマト、ミカン、イチゴ、ナス、キュウリ等の野菜や果物の取得に用いられる。
収穫システム1は、前記第1ロボット10を吊り下げるためのワイヤWを備えている。ワイヤWは、地表から立設する支柱や、ビニールハウスの構造体やこの構造体に取り付けられた部材に支持され、農作物の収穫物より高い位置に配置されており、農作物Cが植えられた所定方向に沿って延びている。
<第1ロボットの構成>・・・次に、図1及び図2を参照して、第1ロボット10の構成について説明する。図2は、本実施形態の収穫システムで用いられる吊り下げ式の第1ロボット10の構造を示している。
第1ロボット10は、ワイヤWに吊り下げられている。なお、理解を用意にするため、図1及び図2では、図示を省略したが、第1ロボット10は、その少なくとも一部を覆うカバーを備えていてもよい。
第1ロボット10は、図2に示すように、垂直部材12と、吊り下げ部14と、係合部16と、回転部20と、移動部30と、収容部44と、を備える。また、第1ロボット10は、後述する図3に示すように、制御部70と、第1ロボット10を駆動するための電源となるバッテリを備える。
前記垂直部材12は、垂直方向に延びる長尺体で形成され、必要に応じて、図示しないカバーが取り付けられる。
前記吊り下げ部14は、ワイヤWに係合する係合部16と、係合部16の下に設けられ、垂直部材12の上端に連結され、垂直方向に延びる軸を中心に垂直部材12を回転する回転部20と、を備える。
係合部16は、ワイヤWに係合するローラと、制御部70に制御され、ローラを、ワイヤWが延びる方向と直交する方向に延びる軸を中心に回転させるワイヤ移動モータ18と、これらの部材を支持する支持部材と、を備える。
図2に示す例では、係合部16は、ワイヤW上に2つのローラを配置しているが、これに限らず、例えば、4つのローラを配置してもよいし、ワイヤWの下にもローラを配置し、ワイヤWをローラで挟むようにしてもよい。
回転部20は、係合部16の支持部材に連結されたベース部と、ベース部に固定され、制御部70に制御され、垂直部材12を、上下方向に延びる軸を中心に回転させる回転モータ22と、垂直部材12の上端が接続され、回転モータ22の回転を垂直部材12に伝達する伝達部と、を備える。
移動部30は、昇降部32と、取得部50とを備える。昇降部32は、昇降部材34と、水平方向移動部38とを備える。
昇降部材34は、垂直部材12に、垂直方向(垂直部材12が延びる方向)に沿って移動可能に係合する垂直移動用ベースと、垂直移動用ベースに回転自在に取り付けられ、外表面が垂直部材12に接し、垂直部材12が延びる方向と直交する軸を中心に回転するローラと、制御部70に制御され、このローラを回転させる昇降モータ36と、を備える。
水平方向移動部38は、昇降部材34の垂直移動用ベースに固定された水平移動用ベースと、水平移動用ベースに、水平方向に沿って前後に移動可能に係合する長尺体である水平部材40と、水平移動用ベースに回転自在に取り付けられ、外表面が水平部材40に接し、水平部材40が延びる方向と直交する軸を中心に回転するローラと、制御部70に制御され、このローラを回転させる水平移動モータ42と、を備える。
取得部50は、取得ベースと、把持部56と、切断刃60と、カメラ52と、を備える。取得ベースは、水平部材40の前端に固定されている。
把持部56は、農作物Cの収穫物F近傍の果梗又は収穫物Fそのものを掴む。詳細には、把持部56は、一対の把持部材と、制御部70に制御され、把持部材を駆動する把持部モータ58と、を備える。把持部材は、例えば、略円柱形状の外周に歯が形成されたギアと、ギアの外周の一部が前方向に突出した軸と、を備える。
把持部56は、一対の把持部材のギアの歯が互いに係合し、把持部モータ58により、垂直方向に延びる軸を中心に、互いに反対方向に回動することで、一対の軸が互いに離間する開放状態から、一対の軸が互いに近接する把持状態に変位可能である。このような構成により、把持部56は、開放状態から把持状態に変位することで、収穫物F近傍の果梗又は収穫物Fそのものを掴むことができる。
切断刃60は、把持部56で掴んだ果梗(収穫物F近傍)を切断する。詳細には、切断刃60は、図示しない回動部に着脱可能に取り付けられ、制御部70に制御され、前記回動部を駆動する切断刃モータ62と、を備える。
前記回動部は、切断部モータ62により、垂直方向に延びる軸を中心に回動する。切断刃60は、一対の把持部材の軸の近傍において、軸が延びる方向に延び、回動部の回転方向に刃が形成されている。
切断刃60は、回動部が回動することで、把持状態の一対の軸近傍を通過するように配置されている。このような構成により、切断刃60は、把持部56により掴まれた果梗を切断する。
カメラ52は、前記取得ベースに固定されており、制御部70に制御され、条、農作物C、収穫物Fを撮像する。なお、カメラ52は、条、農作物C、収穫物Fを撮像できれば、取得部50でなく、例えば、吊り下げ部14に固定してもよい。
次に、収容部44は、垂直部材12の下端に設けられ、取得部50で取得された収穫物Fを収容する。収容部44は、例えば、容器部と、固定底と、移動底と、駆動部と、を備える。容器部は、少なくとも上方が開放された箱形状に形成され、図3に示すように、支持部材を介して、垂直部材12の下端に取り付けられている。
固定底は、容器部において上下方向に貫通する開口を残した底を形成し、容器部の上端近傍から下り傾斜して容器部に固定されている。移動底は、駆動部により、固定底の下面にスライド移動可能に設けられ、固定底と略平行に設けられている。
駆動部は、ガイド部と、レール部と、ローラと、収容部モータ46(図3参照)とを備える。ガイド部は、固定底の下面に設けられ、固定底の傾斜方向に延び、移動底をスライド移動可能に支持する。
レール部は、容器部の内側側面に設けられ、ガイド部に沿って延びている。ローラは、移動底の下面に軸が固定され、外周面がレール部と係合し、制御部70(図3参照)によって制御された収容部モータ46の駆動により回転する。これにより、制御部70の制御により収容部モータ46が駆動し、ローラが回転することで、移動底がレール部に沿って移動する。
以上の構成により、収容部44は、以下のように動作する。収容部44は、閉じた状態において、取得部50で取得された収穫物Fを容器部の内部に収容する。そして、例えば、容器部の内部が一杯になった場合には、収容部モータ46が制御部70の制御により駆動し、ローラが回転し、レール部に沿って移動すると、これに伴い、移動底が固定底の下に移動し、開口が開放され、容器部の内部に収容されていた収穫物Fが下方に落下する。
<第1ロボットの制御部の機能>・・・次に、図3を参照して、本実施形態の第1ロボット10の制御部70の機能を説明する。図3は、本実施形態の第1ロボット10の機能ブロック図である。
制御部70は、解析手段72と、収穫範囲決定手段74と、移動位置特定手段76と、水平位置特定手段78と、取得部制御手段80と、送受信手段82と、を備え、第1ロボット10の動作を制御する。また、制御部70には、カメラ52と、ワイヤ移動モータ18と、回転モータ22と、昇降モータ36と、水平移動モータ42と、把持部モータ58と、切断刃モータ62と、収容部モータ46と、が通信可能に接続されている。このほか、制御部70は、前記送受信手段82を介して、収穫ルール・スケジュール90Aを取得してもよいし、予め制御部70に収穫ルール・スケジュール90Aを記憶しておいてもよい。
解析手段72は、カメラ52で撮像された条、農作物C、収穫物Fの画像を解析し、収穫物Fがなっているか否かを判定する。詳細には、解析手段72は、カメラ52で撮像された画像に対し、例えば、公知の技術であるディープラーニングとパターンマッチングを併用し、検出確度が、所定の閾値を超えたか否かにより、収穫物Fがなっているか否かを判定する。
収穫範囲決定手段74は、第1ロボット10と第2ロボット100が、どちらも収穫できる農作物の収穫範囲を決定する。
移動位置特定手段76は、解析手段72により、収穫物Fがなっていると判定された場合、当該収穫物Fを目標とし、カメラ52で撮像可能な画角のうち、所定の画角内に、目標が入るように、取得部50を移動させる。詳細には、移動位置特定手段76は、ワイヤ移動モータ18の駆動を制御することで、ワイヤWが延びる方向に、第1ロボット10をを移動させ、目標に対する取得部50水平方向(左右方向)の位置を合わせる。また、移動位置特定手段76は、昇降モータ36の駆動を制御することで、垂直方向に、移動部30を移動させ、目標に対する取得部50の垂直方向(上下方向)の位置を合わせる。
水平位置特定手段78は、移動位置特定手段76により、目標に対する取得部50水平方向(左右方向)及び垂直方向(上下方向)の位置合わせが行われたら、カメラ52により収穫物Fを撮像し、収穫物Fの画像を点群データとして取得し、目標である収穫物Fの大きさと、収穫物Fまでの距離を計測する。
そして、水平位置特定手段78は、計測した収穫物Fの大きさが、予め設定された大きさ(例えば、収穫物Fの種類に応じて予め設定されるSサイズ、Mサイズ、Lサイズ等)であれば、水平移動モータ42の駆動を制御することで、計測した距離に基づき、目標に対する取得部50の水平方向(前後方向)の位置を合わせる。
また、水平位置特定手段78は、カメラ52により、収穫物Fとともに、一対の把持部材の軸の先端の画像を取得し、軸の先端と収穫物Fの位置との差を検出し、ワイヤ移動モータ18、回転モータ22、昇降モータ36又は水平移動モータ42の駆動を制御することで、収穫物F近傍の果梗が、一対の軸の間に入るように、取得部50の位置補正を行う。
取得部制御手段80は、水平位置特定手段78により、収穫物F近傍の果梗が、一対の軸の間に入るように、取得部50の位置補正を行ったら、把持部モータ58の駆動を制御することで、一対の軸を、開放状態から把持状態に変位させ、収穫物F近傍の果梗を一対の軸に掴ませる。
そして、取得部制御手段80は、収穫物F近傍の果梗を一対の軸に掴ませたら、切断刃モータ62の駆動を制御することで、切断刃60を回動させ、一対の軸に掴ませた果梗を切断する。
また、水平位置特定手段78は、取得部制御手段80が切断刃60を回動させたら、水平移動モータ42の駆動を制御することで、収穫物Fを掴んだ取得部50を、水平方向(前後方向)において、農作物Cから離れる方向(垂直部材12に近接する方向)に移動させ、収容部44の上方に配置する。
そして、取得部制御手段80は、水平位置特定手段78が、収穫物Fを掴んだ取得部50を収容部44の上方に配置したら、把持部モータ58の駆動を制御することで、一対の軸を、把持状態から開放状態に変位させ、収穫物Fを収容部44内に落下させる。
更に、取得部制御手段80は、以上のような取得動作を、所定の高さまでの農作物Cを収穫するように制御してもよい。所定の高さとは、例えば、予め定められた高さであってもよい。例えば、第1ロボット10が、予め上から3mまで収穫すると決めておき、その高さまで収穫するという具合である。
また、取得部制御手段80は、第2ロボット100が自身のアームで収穫できる高さまでの範囲の農作物Cを収穫したのち、残りの収穫物Cを収穫するように取得動作を制御してもよい。
更に、取得部制御手段80は、前記収穫範囲決定手段74によって、どちらも収穫できる農作物の収穫範囲が決定されたら、前記収穫範囲については、第1ロボット10と第2ロボット100のうち、所定の規則でどちらかが優先して収穫するように取得動作を制御してもよい。
例えば、図5に示す所定の高さHまでの収穫範囲R1については、第1ロボット10と第2ロボット100のいずれのロボットでも収穫できる範囲であるので、第1ロボット10が優先して収穫するようにしてもよい。
また、収穫範囲は高さで予め決めてもよいし、収穫速度や、収穫できる確率で決めてもよい。例えば、第1ロボット10の収穫速度が、8分/個であり、第2ロボット100の収穫速度が、5分/個であれば、第2ロボット100が、収穫範囲R1については優先的に収穫するという具合である。
更に、取得部制御手段80は、所定のスケジュールに従って第1ロボット10を計画的に稼動させてもよい。例えば、朝9時からは第1ロボット10で収穫し、昼13時からは第2ロボット100を稼動させるという具合である。以上のような規則やスケジュールは、例えば、送受信手段82によって取得した収穫ルール・スケジュール90Aに基づいて実行される。
送受信手段82は、外部装置(例えば、ユーザに操作される端末等)に、例えば、所定のタイミングで、取得した収穫物Fの数(切断刃モータ46の駆動回数)や、第1ロボット10の位置情報(例えば、初期位置に対し、ワイヤ移動モータ18の駆動に基づく移動距離から算出した位置情報等)等を送信してもよい。また、送受信手段82は、外部装置から、取得する収穫物Fの大きさを示す設定や、第1ロボット10の駆動タイミングを示す情報(例えば、前記収穫ルール・スケジュール90A)や、解析手段72や水平位置特定手段76の判定時に参照される基準データ等を受信してもよい。
制御部70は、図示しないプロセッサ、メモリ、ストレージ、通信部を備え、これらはバスにより接続されている。プロセッサは、例えば、CPU(Central Processing Unit)により構成され、メモリに記憶された各種プログラムを読み出して実行することで、各種処理を行う。メモリは、CPUにより実行されるプログラムを記憶するものであり、例えば、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)により構成される。
<第2ロボットの構成>・・・次に、図1を参照して、地上走行型の第2ロボット100の構成について説明する。第2ロボット10は、車体102と、車体102の下方に設けられたタイヤ104と、ダイヤ104を駆動する走行モータ106(図4参照)と、車体102に回動可能に設けられたアーム110、112と、これらアーム110、112を駆動するアーム駆動モータ114(図4参照)と、前記アーム112の先端に設けられた取得ベース115と、取得ベース115上に設けられたカメラ108と、取得ベース115の先端に設けられた把持部116と、図示しない切断刃と、前記車体102の前方に設けられた収容部124と、収容部124の図示しないカバーを開閉する収容部モータ126と、図4に示す制御部130を備えている。
前記アーム110は、回動支持部110Aを介して、車体102の上面に対して回動可能であり、前記アーム112は、回動支持部112Aを介して、アーム110に対して回動可能である。また、前記取得ベース115は、回動支持部112Bを介して回動可能である。
<第2ロボットの制御部の機能>・・・次に、図4を参照して、本実施形態の第2ロボット100の制御部130の機能を説明する。図4は、本実施形態の第2ロボット100の機能ブロック図である。
制御部130は、解析手段132と、収穫範囲決定手段134と、移動位置特定手段136と、水平位置特定手段138と、取得部制御手段140と、送受信手段142と、を備え、第2ロボット100の動作を制御する。また、制御部130には、カメラ108と、走行モータ106と、アーム駆動モータ114と、把持部モータ118と、切断刃モータ122と、収容部モータ126と、が通信可能に接続されている。このほか、制御部130は、前記送受信手段142を介して、収穫ルール・スケジュール90Bを取得してもよいし、予め制御部130に収穫ルール・スケジュール90Bを記憶しておいてもよい。
解析手段132は、カメラ108で撮像された条、農作物C、収穫物Fの画像を解析し、収穫物Fがなっているか否かを判定する。詳細には、解析手段132は、カメラ108で撮像された画像に対し、例えば、公知の技術であるディープラーニングとパターンマッチングを併用し、検出確度が、所定の閾値を超えたか否かにより、収穫物Fがなっているか否かを判定する。
収穫範囲決定手段134は、第1ロボット10と第2ロボット100が、どちらも収穫できる農作物の収穫範囲を決定する。なお、第1ロボット10の収穫範囲決定手段74により決定された収穫範囲を、送受信手段142により取得して共有する場合には、第2ロボット100の収穫範囲決定手段134は省略してもよい。
移動位置特定手段136は、解析手段132により、収穫物Fがなっていると判定された場合、当該収穫物Fを目標とし、カメラ108で撮像可能な画角のうち、所定の画角内に、目標が入るように、車体102を移動させる。詳細には、移動位置特定手段136は、走行モータ106の駆動を制御することで、ワイヤWが延びる方向に、第2ロボット100を移動させ、目標に対する把持部116の水平方向(左右方向)の位置を合わせる。また、移動位置特定手段136は、アーム駆動モータ114の駆動を制御することで、垂直方向に、把持部116を移動させ、目標に対する把持部116の垂直方向(上下方向)の位置を合わせる。
水平位置特定手段138は、移動位置特定手段136により、目標に対する把持部116の水平方向(左右方向)及び垂直方向(上下方向)の位置合わせが行われたら、カメラ108により収穫物Fを撮像し、収穫物Fの画像を点群データとして取得し、目標である収穫物Fの大きさと、収穫物Fまでの距離を計測する。
そして、水平位置特定手段138は、計測した収穫物Fの大きさが、予め設定された大きさ(例えば、収穫物Fの種類に応じて予め設定されるSサイズ、Mサイズ、Lサイズ等)であれば、アーム駆動モータ114の駆動を制御することで、計測した距離に基づき、目標に対する把持部116の水平方向(前後方向)の位置を合わせる。
また、水平位置特定手段138は、カメラ108により、収穫物Fとともに、一対の把持部材の軸の先端の画像を取得し、軸の先端と収穫物Fの位置との差を検出し、走行モータ106、アーム駆動モータ114、把持部モータ118の駆動を制御することで、収穫物F近傍の果梗が、一対の軸の間に入るように、把持部118の位置補正を行う。
取得部制御手段140は、水平位置特定手段138により、収穫物F近傍の果梗が、一対の軸の間に入るように、把持部116の位置補正を行ったら、把持部モータ118の駆動を制御することで、一対の軸を、開放状態から把持状態に変位させ、収穫物F近傍の果梗を一対の軸に掴ませる。
そして、取得部制御手段140は、収穫物F近傍の果梗を一対の軸に掴ませたら、切断刃モータ122の駆動を制御することで、切断刃を回動させ、一対の軸に掴ませた果梗を切断する。
また、水平位置特定手段138は、取得部制御手段140が切断刃を回動させたら、アーム駆動モータ114の駆動を制御することで、収穫物Fを掴んだ把持部116を、水平方向(前後方向)において、農作物Cから離れる方向に移動させ、収容部124の上方に配置する。
そして、取得部制御手段140は、水平位置特定手段138が、収穫物Fを掴んだ把持部116を収容部124の上方に配置したら、把持部モータ118の駆動を制御することで、一対の軸を、把持状態から開放状態に変位させ、収穫物Fを収容部124内に落下させる。
更に、取得部制御手段140は、以上のような取得動作を、前記第1ロボット10が収穫しなかった農作物Cを収穫するように制御する。また、取得部制御手段140は、第2ロボット100が、自分のアーム110、112で収穫できる高さまでの範囲の農作物Cを収穫するように制御してもよい。
また、取得部制御手段140は、前記収穫範囲決定手段134によって、第1ロボット10と第2ロボット100のどちらでも収穫できる農作物の収穫範囲が決定されたら、前記収穫範囲については、第1ロボット10と第2ロボット100のうち、所定の規則でどちらかが優先して収穫するように取得動作を制御してもよい。
例えば、図5に示す所定の高さHまでの収穫範囲R1については、第1ロボット10と第2ロボット100のいずれのロボットでも収穫できる範囲であるので、第1ロボット10が優先して収穫するようにしてもよい。
また、収穫範囲は高さで予め決めてもよいし、収穫速度や、収穫できる確率で決めてもよい。例えば、第1ロボット10の収穫速度が、8分/個であり、第2ロボット100の収穫速度が、5分/個であれば、第2ロボット100が、収穫範囲R1については優先的に収穫するという具合である。
更に、取得部制御手段140は、所定のスケジュールに従って第2ロボット100を計画的に稼動させてもよい。例えば、朝9時からは第1ロボット10で収穫し、昼13時からは第2ロボット100を稼動させるという具合である。以上のような規則やスケジュールは、例えば、送受信手段142によって取得した収穫ルール・スケジュール90Bに基づいて実行される。なお、収穫ルール・スケジュール90Bは、収穫ルール・スケジュール90Aと同じものであってもよいし、第2ロボット100のみに適用される収穫ルール・スケジュールであってもよい。
送受信手段142は、外部装置(例えば、ユーザに操作される端末等)に、例えば、所定のタイミングで、取得した収穫物Fの数(切断刃モータ122の駆動回数)や、第2ロボット100の位置情報(例えば、初期位置に対し、走行モータ106の駆動に基づく移動距離から算出した位置情報等)等を送信してもよい。また、送受信手段142は、外部装置から、取得する収穫物Fの大きさを示す設定や、第2ロボット100の駆動タイミングを示す情報(例えば、前記収穫ルール・スケジュール90B)や、解析手段132や水平位置特定手段138の判定時に参照される基準データ等を受信してもよい。
制御部130は、図示しないプロセッサ、メモリ、ストレージ、通信部を備え、これらはバスにより接続されている。プロセッサは、例えば、CPU(Central Processing Unit)により構成され、メモリに記憶された各種プログラムを読み出して実行することで、各種処理を行う。メモリは、CPUにより実行されるプログラムを記憶するものであり、例えば、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)により構成される。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。例えば、前記第1ロボット10や第2ロボット100の構成も一例であり、第1ロボットは吊り下げ式であれば他の構成であってもよく、第2ロボット100も地上走行式であれば他の構成であってもよい。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態及び変形例に記載されたものに限定されるものではない。
本発明によれば、複数台のロボットで農作物を収穫する農作物収穫方法であって、前記農作物より上方から吊り下げられた第1ロボットが所定の高さまでの農作物を収穫する第1収穫工程と、地上を走行する第2ロボットが、第1収穫工程で収穫しなかった農作物を収穫する第2収穫工程と、を備える。
このように、吊り下げ式と地上走行型ロボットをハイブリッドに利用することで、広大で、高さもある収穫エリアの農作物を効率的に収獲する方法として適用できる。
1:農作物収穫システム
10:第1ロボット
12:垂直部材
14:吊り下げ部
16:係合部
18:ワイヤ移動モータ
20:回転部
22:回転モータ
30:移動部
32:昇降部
34:昇降部材
36:昇降モータ
38:水平方向移動部
40:水平部材
42:水平移動モータ
44:収容部
46:収容部モータ
50:取得部
52:カメラ
56:把持部
58:把持部モータ
60:切断刃
62:切断刃モータ
70:制御部
72:解析手段
74:収穫範囲決定手段
76:移動位置特定手段
78:前後位置特定手段
80:取得部制御手段
82:送受信手段
90A、90B:収穫ルール・スケジュール
100:第2ロボット
102:車体
104:車輪
106:走行モータ
108:カメラ
110、112:アーム
110A、112A、112B:回動支持部
114:アーム駆動モータ
115:取得ベース
116:把持部
118:把持部モータ
120:切断刃
122:切断刃モータ
124:収容部
126:収容部モータ
130:制御部
132:解析手段
134:収穫範囲決定手段
136:移動位置特定手段
138:水平位置特定手段
140:取得部制御手段
142:送受信手段
C:農作物
F:収穫物
H:所定の高さ
R1、R2:収穫範囲
S:条
W:ワイヤ
10:第1ロボット
12:垂直部材
14:吊り下げ部
16:係合部
18:ワイヤ移動モータ
20:回転部
22:回転モータ
30:移動部
32:昇降部
34:昇降部材
36:昇降モータ
38:水平方向移動部
40:水平部材
42:水平移動モータ
44:収容部
46:収容部モータ
50:取得部
52:カメラ
56:把持部
58:把持部モータ
60:切断刃
62:切断刃モータ
70:制御部
72:解析手段
74:収穫範囲決定手段
76:移動位置特定手段
78:前後位置特定手段
80:取得部制御手段
82:送受信手段
90A、90B:収穫ルール・スケジュール
100:第2ロボット
102:車体
104:車輪
106:走行モータ
108:カメラ
110、112:アーム
110A、112A、112B:回動支持部
114:アーム駆動モータ
115:取得ベース
116:把持部
118:把持部モータ
120:切断刃
122:切断刃モータ
124:収容部
126:収容部モータ
130:制御部
132:解析手段
134:収穫範囲決定手段
136:移動位置特定手段
138:水平位置特定手段
140:取得部制御手段
142:送受信手段
C:農作物
F:収穫物
H:所定の高さ
R1、R2:収穫範囲
S:条
W:ワイヤ
Claims (7)
- 複数台のロボットで農作物を収穫する農作物収穫方法であって、
前記農作物より上方から吊り下げられた第1ロボットが所定の高さまでの農作物を収穫する第1収穫工程と、
地上を走行する第2ロボットが、第1収穫工程で収穫しなかった農作物を収穫する第2収穫工程と、
を備える農作物収穫方法。 - 前記所定の高さが、予め定められた高さである請求項1に記載の農作物収穫方法。
- 前記第2ロボットが、自身のアームで収穫できる高さまでの範囲の農作物を収穫する請求項1に記載の農作物収穫方法。
- 前記第1ロボットと、前記第2ロボットが、どちらも収穫できる農作物の収穫範囲を決定し、
前記収穫範囲は、前記第1ロボットと前記第2ロボットのうち、所定の規則でどちらかが優先して収穫する請求項1に記載の農作物収穫方法。 - 前記所定の規則とは、前記農作物を収穫する速さに基づいて決定する規則である請求項4に記載の農作物収穫方法。
- 複数台のロボットで農作物を収穫する農作物収穫システムであって、
前記農作物より上方から吊り下げられ、所定の高さまでの農作物を収穫する第1ロボットと、
地上を走行し、前記第1収穫工程で収穫しなかった農作物を収穫する第2ロボットと、を備える収穫システム。 - 複数台のロボットで農作物を収穫する農作物収穫システムであって、
前記農作物より上方から吊り下げられ、自身のアームで、予め定められた高さまでの農作物を収穫する第1ロボットと、
地上を走行し、前記第1収穫工程で収穫しなかった農作物を収穫する第2ロボットと、を備える収穫システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021127294A JP2023022425A (ja) | 2021-08-03 | 2021-08-03 | 農作物収穫方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021127294A JP2023022425A (ja) | 2021-08-03 | 2021-08-03 | 農作物収穫方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023022425A true JP2023022425A (ja) | 2023-02-15 |
Family
ID=85201883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021127294A Pending JP2023022425A (ja) | 2021-08-03 | 2021-08-03 | 農作物収穫方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023022425A (ja) |
-
2021
- 2021-08-03 JP JP2021127294A patent/JP2023022425A/ja active Pending
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