JP2024009694A - 挿し穂植栽システムおよび挿し穂植栽装置 - Google Patents

Abstract

【課題】挿し穂を培地に適切に植栽することができる挿し穂植栽システムを提供する。
【解決手段】挿し穂を培地に植栽するための挿し穂植栽システムであって、挿し穂を載置する載置部３１１と、載置部３１１に対向するように設けられた押さえ部３１７と、押さえ部３１７を載置部３１１に当接または離間するように動作させる載置部駆動装置３２０と、を備える把持装置３１と、把持装置３１の姿勢を、載置面３１２が略水平となる第１位置と、載置面３１２が略鉛直となる第２位置とに切り替える植栽駆動装置３３と、把持装置３１および植栽駆動装置３３の動作を制御する制御装置４０と、を有し、制御装置４０は、把持装置３１を第１位置として把持装置３１に挿し穂を把持させる第１動作と、把持装置３１を第２位置として把持装置３１で把持した挿し穂を培地に植栽する第２動作と、を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、挿し穂を培地に植栽するための挿し穂植栽装置および挿し穂植栽システムに関する。

従来、植物の挿し穂を培地に植栽する装置が開示されている。たとえば、特許文献１では、カメラにより複数の挿し穂の中からピックアップに適した挿し穂を識別し、識別された挿し穂をピックアップツールによりピックアップし、植栽システムにより、ピックアップした複数の挿し穂を培地に同時に植栽するシステムが開示されている。特に、特許文献１においては、植栽システムが、２つの対向部材を有する挿し穂クランプと、２つの対向部材を有する保持装置とを有し、挿し穂クランプの対向部材により、挿し穂の上部をクランプするとともに、保持装置の対向部材により、挿し穂の下部を囲い込んで保持する構成となっている。これにより、挿し穂を培地に空けた窪みに挿入する際に、保持装置により挿し穂を培地の窪みまで案内することができ、挿し穂を適切に培地の窪みに挿入することを可能としている。

特許６１２５４３５号公報

しかしながら、特許文献１では、培地に窪みを予め設けておく必要があり、培地に窪みを設けていない場合には、挿し穂を培地に挿入する際に、挿し穂の下端部が折れ曲がってしまって培地に挿し穂を挿入できない場合や、挿し穂が折れて傷ついてしまう場合があった。

本発明は、挿し穂を培地に適切に植栽することができる、挿し穂植栽システムを提供することを目的とする。

本発明に係る挿し穂植栽システムは、挿し穂を培地に植栽するための挿し穂植栽システムであって、挿し穂を載置する載置部と、前記載置部に対向するように設けられた押さえ部と、前記押さえ部を前記載置部に当接または離間するように動作させる載置部駆動装置と、を備える把持装置と、前記把持装置の姿勢を、前記載置部が略水平となる第１位置と、前記載置部が略鉛直となる第２位置とに切り替える植栽駆動装置と、前記把持装置および前記植栽駆動装置の動作を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記把持装置を前記第１位置として前記把持装置に挿し穂を把持させる第１動作と、前記把持装置を前記第２位置として前記把持装置で把持した挿し穂を培地に植栽する第２動作と、を実行する。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記把持装置は、前記載置部または前記押さえ部から外方に延出される長尺のガイド部材を有し、前記ガイド部材は、前記把持装置を前記第２位置として前記挿し穂を培地に植栽する際に、前記挿し穂を支持すると共に前記培地を掘る構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記ガイド部材を進出および後退させるガイド部材駆動装置をさらに有し、前記制御装置は、前記把持装置で把持した挿し穂を培地に植栽する場合は、前記ガイド部材駆動装置に、前記ガイド部材を培地に向かって進出させた状態とさせ、挿し穂を培地に植栽した後は、前記ガイド部材駆動装置に、前記ガイド部材を培地から離れる方向に後退させることで前記ガイド部材を培地から引き抜く構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記制御装置は、前記ガイド部材を培地から引き抜く際に、前記把持装置に挿し穂を把持させた状態で、前記ガイド部材駆動装置に前記ガイド部材を後退させる構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記把持装置を水平方向に移動させる把持装置駆動部をさらに有し、前記制御装置は、前記ガイド部材駆動装置に前記ガイド部材を培地から離れる方向に後退させて前記ガイド部材を培地から引き抜いた後に、前記把持装置駆動部により、前記把持装置を、培地に挿入された挿し穂から離れる方向に水平移動させる構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記載置部または前記押さえ部は、前記載置部または前記押さえ部に溝を有しており、前記溝に前記ガイド部材の一部が埋設されている構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記把持装置は、前記載置部と前記押さえ部との接合部分に第１回転軸と、前記第１回転軸を中心として前記押さえ部を回動させる第１駆動部とを有し、前記第１駆動部は、前記第１回転軸を中心として前記押さえ部を回動させることで、前記載置部の載置面と前記押さえ部の押さえ面とを対向しながら近接させる構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記把持装置の回動中心となる第２回転軸と、前記第２回転軸を中心として前記把持装置を回動させる第２駆動部とを有し、前記第２駆動部は、前記第２回転軸を中心として前記把持装置を回動させることで、前記把持装置の姿勢を前記第１位置と、前記第２位置とで切り替える構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記把持装置は、複数の挿し穂を同時に把持し、培地に複数の挿し穂を一度に植栽可能であり、前記載置部の載置面は、前記複数の挿し穂を載置可能な単一の面であり、前記押さえ部の前記押さえ面は、前記挿し穂の数と同数の数だけ設ける構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、挿し穂を撮像するカメラと、前記カメラにより撮像された挿し穂の撮像画像を画像解析する画像解析装置と、前記撮像画像の画像解析結果に基づいて、挿し穂をピックアップするピックアップロボットと、をさらに有し、前記制御装置は、前記把持装置を前記第１位置にして、前記ピックアップロボットに挿し穂を前記載置部に載置させる構成とすることができる。

本発明によれば、挿し穂を培地に適切に植栽することができる。

本実施形態に係る挿し穂植栽システムの斜視図である。 本実施形態に係る挿し穂植栽システムの筐体のフードを取り外した場合の斜視図である。 本実施形態に係る挿し穂植栽システムの平面図である。 本実施形態に係る植栽ユニットの斜視図である。 本実施形態に係る植栽ユニットを別の方向から見た斜視図である。 ガイド部材周辺の拡大斜視図である。 ガイド部材周辺を突出方向から見た概要図である。 植栽ユニットの植栽方法を説明するための図（その１）である。 植栽ユニットの植栽方法を説明するための図（その２）である。

本発明に係る挿し穂植栽システムの実施形態を、図を参照して説明する。本発明に係る挿し穂植栽システムは、作業者が挿し穂を供給することで、供給された挿し穂を培地に自動で植栽するシステムである。なお、本発明において「挿し穂」となる植物は特に限定されず、挿し木を行うための樹木の枝や茎、挿し芽を行うための草花の枝や茎、さらには葉挿しとも呼ばれる葉を培地に挿入して芽や根を出させる繁殖法で用いる葉などにも適用することができる。

図１は、本実施形態に係る挿し穂植栽システム１を示す斜視図である。また、図２は、本実施形態に係る挿し穂植栽システム１の筐体１０のカバー１２を外した場合の斜視図である。さらに、図３は、本実施形態に係る挿し穂植栽システム１の平面図である。本実施形態に係る挿し穂植栽システム１は、図１ないし図３に示すように、筐体１０と、ピックアップユニット２０と、植栽ユニット３０と、制御装置４０と、培地移送用コンベア５０とを有する。本実施形態において、筐体１０、ピックアップユニット２０、植栽ユニット３０、制御装置４０および培地移送用コンベア５０はそれぞれ独立した構成とすることもできるし、一体的に構成することもできる。

図１に示すように、筐体１０は、ピックアップユニット２０、植栽ユニット３０、制御装置４０および培地移送用コンベア５０を固定するための架台となる枠体１１と、枠体１１の内側に載置されるピックアップユニット２０および植栽ユニット３０を囲うカバー１２とを有する。また、図１に示すように、カバー１２の外側には、作業者が操作するための操作部６１と、モニター６２とが設けられている。作業者は、モニター６２の表示を見ながら、操作部６１を操作することで、作業者の指示を、制御装置４０に出力することができる。また、モニター６２には、カメラ２２により撮像された撮像画像が表示される構成とすることもできる。

図２および図３に示すように、ピックアップユニット２０は、ワーク投入コンベア２１と、カメラ２２と、ピックアップロボット２３とを有する。ワーク投入コンベア２１には、作業者により、あるいは、ホッパーなどの機器により、挿し穂が投入される。ワーク投入コンベア２１に投入された挿し穂は、ワーク投入コンベア２１により、カメラ２２およびピックアップロボット２３が設置された位置付近まで搬送される。なお、ワーク投入コンベア２１の挿し穂投入側の反対側には、ピックアップロボット２３でピックアップできなかった挿し穂を回収するための回収部を設ける構成としてもよいし、ピックアップできなかった挿し穂を作業者の位置まで戻すためのコンベアをワーク投入コンベア２１の下に設ける構成としてもよい。

カメラ２２は、ワーク投入コンベア２１を搬送されている複数の挿し穂を撮像する。そして、カメラ２２は、撮像した挿し穂の画像を、制御装置４０に送信する。制御装置４０は、カメラ２２により撮像された挿し穂の画像を取得し、画像解析を行い、挿し穂の茎の部分を識別する。そして、制御装置４０は、識別した挿し穂の茎を把持するように、ピックアップロボット２３の動作を制御する。なお、制御装置４０は、画像の特徴量を分析して挿し穂の茎を解析する画像解析を行ってよいし、機械学習により画像解析する構成としてもよい。なお、図３においては、カメラ２２の記載を省略している。

ピックアップロボット２３は、制御装置４０の制御に基づいて、挿し穂の茎を把持し、挿し穂をワーク投入コンベア２１からピックアップするロボットであり、たとえばスカラロボットを用いることができる。本実施形態において、ピックアップロボット２３は、挿し穂を把持するためのピックアップツール（挿し穂摘まみ部）を３つ有するロボットハンドを有しており、挿し穂を３本同時にピックアップすることが可能となっている。なお、ピックアップロボット２３は、１本ずつ挿し穂をピックアップする構成とすることもできるし、４本以上の挿し穂を同時にピックアップする構成とすることもできる。ピックアップロボット２３は、ピックアップした挿し穂を、植栽ユニット３０へと移送する。具体的には、ピックアップロボット２３は、図４に示すように、ピックアップした挿し穂を、植栽ユニット３０の載置部３１１の載置面３１２の上まで持ち運び、載置面３１２の上で挿し穂を開放することで、挿し穂を載置面３１２に静置することができる。

図４は、本実施形態に係る植栽ユニット３０の斜視図である。また、図５は、本実施形態に係る植栽ユニット３０を別の方向から見た斜視図である。植栽ユニット３０は、図４に示すように、把持装置３１と、第２回転軸３２と、第２駆動部３３と、第３駆動部３４と、第４駆動部３５とを有する。

図４に示すように、把持装置３１は、載置部３１１、可動板３１７、第１回転軸３１９および第１駆動部３２０を有する。また、本実施形態の載置部３１１は、６本の挿し穂が載置される載置面３１２を有している。また、本実施形態の可動板３１７は、載置面３１２に載置された挿し穂を押さえる３つの押さえ面３１８をそれぞれ有する。可動板３１７と押さえ面３１８とが押さえ部を構成する。なお、本実施形態に係る把持装置３１は、６本の挿し穂を把持することが可能となっているが、この構成に限定されず、５本以下、または７本以上の挿し穂を把持する構成とすることもできる。

本実施形態では、図４に示すように、一枚の載置面３１２の上に、一定の間隔を空けて、複数の挿し穂が並べられる。これに対して、把持装置３１は、図４に示すように、２つの可動板３１７を有している。可動板３１７は、それぞれ押さえ面３１８を３つずつ有しており、各押さえ面３１８で１本ずつ挿し穂を押さえることができる。なお、把持装置３１は、複数の載置部３１１を有する構成としてもよいし、１または３以上の可動板３１７を有する構成としてもよい。また、可動板３１７は２以下または４以上の押さえ面３１８を有する構成とすることもできる。なお、載置面３１２および押さえ面３１８の素材は、特に限定されないが、樹脂素材を用いることが好ましい。

把持装置３１は、載置部３１１と可動板３１７とが接合する接合部分に、第１回転軸３１９を有し、さらに第１回転軸３１９を中心に可動板３１７を回動させる第１駆動部３２０を有している。第１駆動部３２０は、たとえば伸長可能なアクチュエーターであり、可動板３１７の押さえ面３１８とは反対側に接続されており、伸長することで、第１回転軸３１９を中心に可動板３１７を回動させて、可動板３１７を載置部３１１に向けて倒すことで、可動板３１７の押さえ面３１８と載置部３１１の載置面３１２とを対向した状態で近接させることができる。これにより、把持装置３１は、載置面３１２に載置された挿し穂を押さえ面３１８で押さえ、把持することができる。

また、第２回転軸３２は、把持装置３１と接続して設けられており、第２駆動部３３が、第２回転軸３２を中心に、把持装置３１を回動することができる。具体的には、第２駆動部３３は、第２回転軸３２を中心に把持装置３１を回動させることで、把持装置３１の姿勢を、載置部３１１の載置面３１２が略水平となる第１位置と、載置部３１１の載置面３１２が略鉛直となる第２位置とを切り替える。なお、図４は、把持装置３１が第１位置となっている場面を図示している。さらに、第３駆動部３４は、挿し穂を培地に挿入させる際に、把持装置３１を鉛直方向（培地側）に移動させることができ、挿し穂を培地に挿入した後は、把持装置３１を培地から離れる上方向に移動させることができる。なお、本実施形態では、培地移送用コンベア５０に、挿し穂を挿入させるための培地が並べて置かれ移送される。培地が培地移送用コンベア５０により所定の挿入位置まで移送されたタイミングで、第３駆動部３４の動作により、把持装置３１が培地方向に移動することで、挿し穂の培地への挿入が行われることとなる。

さらに、把持装置３１は、図６に示すように、載置部３１１から外方に延出されるニードル状のガイド部材３１３を有する。ガイド部材３１３の素材は、特に限定されないが、鉄や合金などの金属、硬質樹脂、セラミックスなどの比較的硬度の高い材料で構成することができる。本実施形態では、ガイド部材３１３として、ステンレス鋼（ＳＵＳ）を用いる構成とする。また、ガイド部材３１３の太さも特に限定されないが、たとえば０．５～１０ｍｍ、より好ましくは０．８～５ｍｍとすることができる。ここで、図６は、ガイド部材３１３周辺の拡大斜視図であり、載置部３１１に載置された挿し穂の図示は省略している。ガイド部材３１３は、挿し穂を培地に挿入する際に、挿し穂を支持するとともに、培地に穴を開け、挿し穂を培地の穴にガイドするためのピンないしは棒状の部材である。本実施形態において、ガイド部材３１３は、載置部３１１により保持されている。具体的には、図７に示すように、載置部３１１には、溝３１４が形成されており、この溝３１４の中にガイド部材３１３が埋設されている。より具体的には、ガイド部材３１３は、上部が載置部３１１の貫通孔３１５に挿入されることでガイド部材３１３が載置部３１１に保持されるとともに、中央部は溝３１４に埋設され、下部が載置部３１１の端面３１６から外方に突出可能となっている。図７は、ガイド部材３１３周辺をさらに拡大した斜視図である。なお、載置部３１１の端面３１６は、載置部３１１の載置面３１２と直交する面であり、把持部３１を第２位置とした場合に、載置部３１１の下端に位置する面である。

また、図６に示すように、本実施形態では、複数のガイド部材３１３が一定間隔で並列している。具体的には、各ガイド部材３１３は、把持部３１が挿し穂を把持する際に、各押さえ面３１８と対向する位置に設けられている。本実施形態では、ガイド部材３１３の位置に、ガイド部材３１３に沿うように挿し穂が載置され、ガイド部材３１３と対向する押さえ面３１８により挿し穂が押さえられることとなる。また、把持装置３１は、ガイド部材３１３の進出および後退を行うガイド部材駆動部３２１を有しており、ガイド部材駆動部３２１により、ガイド部材３１３は、進出および後退が可能となっている。具体的には、ガイド部材駆動部３２１は、ガイド部材３１３を進出させる場合には、ガイド部材３１３を載置部３１１の端面３１６から外側に突出させることができ、ガイド部材３１３を後退させる場合には、ガイド部材３１３の先端部まで溝３１４に収容させることができる。ガイド部材３１３を載置部３１１の端面３１６から突出させる場合の突出量（端面３１６からの突出量）は、特に限定されないが、端面３１６から突出する挿し穂の茎の長さと同程度（たとえば、端面３１６から突出する挿し穂の茎の長さ－１０ｍｍ～＋３０ｍｍ）とすることができる。なお、ガイド部材駆動部３２１として、たとえば、ガイド付きのエアシリンダを用いることができる。

次に、図８および図９を参照して、把持装置３１の動作について説明する。なお、図８および図９は、植栽ユニット３０による挿し穂の植栽方法を説明するための図である。なお、図８および図９に示す植栽ユニット３０の動作は、制御装置４０により制御される。

まず、図８（Ａ）に示すように、制御装置４０は、ピックアップロボット２３が挿し穂を載置面３１２に載置する前に、把持装置３１の姿勢を、載置部３１１の載置面３１２が略水平となる第１位置とする。そして、ピックアップロボット２３が挿し穂をピックアップすると、制御装置４０は、図８（Ｂ）に示すように、ピックアップロボット２３に、ピックアップした挿し穂を、載置部３１１の載置面３１２に載置させる。具体的には、制御装置４０は、載置面３１２の上であって、ガイド部材３１３が埋設されている溝３１４の上に、挿し穂を載置するようにピックアップロボット２３を制御する。なお、ガイド部材３１３は、可動板３１７の押さえ面３１８と対向する位置に設置されているため、挿し穂をガイド部材３１３が埋設された溝３１４の上に載置することで、挿し穂が、可動板３１７の押さえ面３１８で押さえることができる位置に載置されることとなる。また、本実施形態において、制御装置４０は、ピックアップロボット２３に、挿し穂のピックアップと、ピックアップした挿し穂を載置面３１２に載置させる動作とを繰り返させることで、図４に示すように、載置部３１１の載置面３１２に、所定の数の挿し穂（本実施形態では６本の挿し穂）を一定の間隔で並べて載置させる。

そして、制御装置４０は、載置部３１１の載置面３１２に複数の挿し穂が載置されると、第１駆動部３２０により、第１回転軸３１９を中心として可動板３１７を回動させて、図８（Ｃ）に示すように、載置部３１１の載置面３１２に載置された複数の挿し穂を、載置部３１１の載置面３１２と可動板３１７の押さえ面３１８とで挟持して把持させる。

次に、制御装置４０は、図９（Ｄ）に示すように、第２駆動部３３により、第２回転軸３２を中心に把持装置３１を回転駆動させて、把持装置３１の姿勢を、載置部３１１の載置面３１２が略水平となる第１位置から、載置面３１２が略鉛直となる第２位置へと変更する。これにより、載置部３１１と可動板３１７とで挟持された挿し穂が培地の表面に対して垂直となり、挿し穂を培地に挿入可能な状態となる。なお、本実施形態では、図９（Ｄ）に示すように、把持装置３１の姿勢を第２位置に変更した場合に、挿し穂から培地までの距離が１０～５０ｍｍ、より好ましくは２０～４０ｍｍとなるように、把持装置３１と培地移送用コンベア５０との高さ方向における位置が調節される。

次いで、制御装置４０は、第３駆動部３４を動作させて、把持装置３１を鉛直方向に（培地に向かって）駆動させる。これにより、図９（Ｅ）に示すように、ガイド部材３１３とともに挿し穂が培地に挿入されることとなる。特に、本実施形態では、図８および図９に示すように、把持装置３１に把持された挿し穂の茎に沿ってガイド部材３１３が延在しているため、図８（Ｅ）に示すように、第３駆動部３４により把持装置３１を鉛直方向（培地側）に移動させた場合に、挿し穂とともにガイド部材３１３が培地に挿入され、挿し穂を支持しながら（挿し穂の水平方向の移動を制限しながら）、培地に穴を開けることができる。すなわち、ガイド部材３１３がない場合、挿し穂を培地にそのまま挿入することとなるが、挿し穂が柔らかい場合には、挿し穂の茎が、培地に穴を開けられずに折れ曲がってしまう場合があるが、ガイド部材３１３を設けることで、ガイド部材３１３により挿し穂の茎を支持しながら培地に穴を開けることができるため、培地に挿し穂を適切に挿入することができる。また、本実施形態では、ガイド部材３１３が培地の１０～２０ｍｍ程度の深さまで挿入されるように、第３駆動部３４がガイド部材３１３を駆動させる。

また、挿し穂を培地に挿入した後は、制御装置４０は、図９（Ｆ）に示すように、ガイド部材駆動部３２１により、ガイド部材３１３を上方に引き上げる。これにより、ガイド部材３１３を培地から引き抜くことができる。そして、制御装置４０は、図９（Ｇ）に示すように、第１駆動部３２０により、可動板３１７を載置部３１１から離れるように上方に回転駆動させる。これにより、把持装置３１による挿し穂の把持が解除される。このように、本実施形態では、ガイド部材３１３を上方に引き上げてから、把持装置３１による挿し穂の把持を解除することで、挿し穂を適切に挿入させた状態で維持することができる。すなわち、把持装置３１による挿し穂の把持を解除した後に、ガイド部材３１３を上方に引き上げてしまうと、培地に挿入された挿し穂がガイド部材３１３と接している場合に、ガイド部材３１３の上方への移動に伴う力により、挿し穂が培地から抜かれてしまうおそれがある。これに対して、ガイド部材３１３を上方に引き上げてから、把持装置３１による挿し穂の把持を解除することで、挿し穂を把持装置３１で把持した状態でガイド部材３１３を引き上げることができるため、ガイド部材３１３の上方への移動に伴う力により挿し穂が培地から抜かれてしまうことを防止することができる。

さらに、制御装置４０は、図９（Ｈ）に示すように、第４駆動部３５に、ガイド部材３１３を挿し穂から離れる水平方向にスライドさせる。これにより、ガイド部材３１３や載置面３１２が挿し穂と接触してしまい、挿し穂が培地から抜けてしまうことを有効に防止することができる。また、ガイド部材３１３は、先端部まで載置部３１１の溝３１４に収容されるため、ガイド部材３１３が培地と接触してしまうことを防ぐことができる。

さらに、制御装置４０は、第３駆動部３４により、把持装置３１を上方に移動させ、その後、第２駆動部３３により、第２回転軸３２を中心に把持装置３１を回転駆動させて、把持装置３１を第２位置から第１位置へと変更させる。さらに、制御装置４０は、第４駆動部３５により、把持装置３１を水平移動させ、ガイド部材駆動部３２１により、ガイド部材３１３を進出させて載置部３１１の端面３１６から突出させる。これにより、把持装置３１は、図８（Ａ）の状態に戻り、新たに、ピックアップロボット２３が載置部３１１の載置面３１２に挿し穂を載置可能な状態となる。

このように、本実施形態に係る挿し穂植栽システム１は、挿し穂を載置する載置面３１２を有する載置部３１１と、載置部３１１に載置された挿し穂を押さえる押さえ面３１８を有する可動板３１７と、を備え、載置部３１１の載置面３１２および可動板３１７の押さえ面３１８とを対向する状態で近接させることで、挿し穂を載置面３１２および押さえ面３１８で把持する把持装置３１と、把持装置３１の姿勢を、載置面３１２が略水平となる第１位置と、載置面３１２が略鉛直となる第２位置とに切り替える制御装置４０と、を有し、制御装置４０は、把持装置３１で挿し穂を把持する場合は、把持装置３１を第１位置とし、把持装置３１で把持した挿し穂を培地に植栽する場合は、把持装置３１を第２位置とする。これにより、本実施形態に係る挿し穂植栽システム１では、ピックアップロボット２３が挿し穂を把持装置３１に引き渡す場合には、略水平となっている載置面３１２の上に挿し穂を載置するだけでよく、ピックアップロボット２３から把持装置３１への挿し穂の引き渡しが容易となる。また、第１駆動部３２０により第１回転軸３１９を中心に可動板３１７を回動させるだけで、可動板３１７が、載置面３１２の上に載せられた挿し穂を容易かつ確実に把持することが可能となる。

また、本実施形態に係る挿し穂植栽システム１において、図８に示すように、把持装置３１は、把持装置３１が第２位置である場合に鉛直方向に延在し、載置部３１１から突出する、棒状のガイド部材３１３をさらに有することで、挿し穂を培地に挿入する際に、ガイド部材３１３が、挿し穂を支持しながら、挿し穂とともに培地に挿入されるため、挿し穂が培地に真っすぐに挿入することができ、挿し穂が培地への挿入時に折れ曲がってしまう問題を解決することができる。また、ガイド部材３１３は進出および後退が可能であり、把持装置３１で把持した挿し穂を培地に植栽する場合は、ガイド部材３１３を進出した状態としておくことで、ガイド部材３１３を培地に適切に挿入することができるとともに、挿し穂を培地に植栽した後は、ガイド部材３１３を後退させることで、ガイド部材３１３を培地から適切に引き抜くことができる。

以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。

たとえば、上述した実施形態では、挿し穂を培地に挿入した後に、ガイド部材３１３を上方向にスライドさせてガイド部材３１３を培地から引き抜き（図９（Ｆ））、その後、可動板３１７を上方向に回転駆動させて把持装置３１による挿し穂の把持を解除し（図９（Ｇ））、把持装置３１を培地に植栽した挿し穂から離れる方向に水平移動させる（図９（Ｈ））手順を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、挿し穂とガイド部材３１３との間の相互作用が少ない場合には、挿し穂を培地に挿入した後に、ガイド部材３１３を培地に挿入した状態のまま、可動板３１７を上方向に回転駆動させて把持装置３１による挿し穂の把持を解除し、その後、第３駆動部３４により把持装置３１全体を上方向にスライドさせることで、ガイド部材３１３を培地から引き抜く構成とすることもできる。この場合、ガイド部材３１３を進出および後退するためのガイド部材駆動部が不要となるため、構成をより簡素化することができる。

また、上述した実施形態において、植栽ユニット３０を設けずに、ピックアップユニット２０が、挿し穂をピックアップし、そのまま挿し穂を植栽する構成とすることもできる。この場合、ピックアップユニット２０のピックアップロボット２３のロボットハンドにガイド部材３１３を設け、挿し穂とガイド部材３１３とを同時に培地に挿入する構成とすることが望ましい。

さらに、上述した実施形態では、ガイド部材３１３が載置部３１１に埋設された構成を例示したが、この構成に限定されず、ガイド部材３１３が可動板３１７に埋設された構成とすることができる。

１…挿し穂植栽システム
１０…筐体
１１…枠体
１２…カバー
２０…ピックアップユニット
２１…ワーク投入コンベア
２２…カメラ
２３…ピックアップロボット
３０…植栽ユニット
３１…把持装置
３１１…載置部
３１２…載置面
３１３…ガイド部材
３１４…溝
３１５…貫通孔
３１６…端面
３１７…可動板
３１８…押さえ面
３１９…第１回転軸
３２０…第１駆動部
３２１…ガイド部材駆動部
３２…第２回転軸
３３…第２駆動部
３４…第３駆動部
３５…第４駆動部
４０…制御装置
５０…培地移送用コンベア
６１…操作部
６２…モニター

本発明に係る挿し穂植栽システムは、挿し穂を培地に植栽するための挿し穂植栽システムであって、挿し穂を載置する載置部と、前記載置部に対向するように設けられた押さえ部と、前記押さえ部を前記載置部に当接または離間するように動作させる載置部駆動装置と、を備える把持装置と、前記把持装置の姿勢を、前記載置部が略水平となる第１位置と、前記載置部が略鉛直となる第２位置とに切り替える植栽駆動装置と、前記把持装置および前記植栽駆動装置の動作を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記把持装置を前記第１位置として前記把持装置に挿し穂を把持させる第１動作と、前記把持装置を前記第２位置として前記把持装置で把持した挿し穂を培地に植栽する第２動作と、を実行する。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記把持装置は、前記載置部または前記押さえ部から外方に延出される長尺のガイド部材を有し、前記ガイド部材は、前記把持装置を前記第２位置として前記挿し穂を培地に植栽する際に、前記挿し穂を支持すると共に前記培地を掘る構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記ガイド部材を進出および後退させるガイド部材駆動装置をさらに有し、前記制御装置は、前記把持装置で把持した挿し穂を培地に植栽する場合は、前記ガイド部材駆動装置に、前記ガイド部材を培地に向かって進出させた状態とさせ、挿し穂を培地に植栽した後は、前記ガイド部材駆動装置に、前記ガイド部材を培地から離れる方向に後退させることで前記ガイド部材を培地から引き抜く構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記制御装置は、前記ガイド部材を培地から引き抜く際に、前記把持装置に挿し穂を把持させた状態で、前記ガイド部材駆動装置に前記ガイド部材を後退させる構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記把持装置を水平方向に移動させる把持装置駆動部をさらに有し、前記制御装置は、前記ガイド部材駆動装置に前記ガイド部材を培地から離れる方向に後退させて前記ガイド部材を培地から引き抜いた後に、前記把持装置駆動部により、前記把持装置を、培地に挿入された挿し穂から離れる方向に水平移動させる構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記載置部または前記押さえ部は、前記載置部または前記押さえ部に溝を有しており、前記溝に前記ガイド部材の一部が埋設されている構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記載置部駆動装置は、前記載置部と前記押さえ部との接合部分に第１回転軸と、前記第１回転軸を中心として前記押さえ部を回動させる第１駆動部とを有し、前記第１駆動部は、前記第１回転軸を中心として前記押さえ部を回動させることで、前記載置部の載置面と前記押さえ部の押さえ面とを対向しながら近接させる構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記植栽駆動装置は、前記把持装置の回動中心となる第２回転軸と、前記第２回転軸を中心として前記把持装置を回動させる第２駆動部とを有し、前記第２駆動部は、前記第２回転軸を中心として前記把持装置を回動させることで、前記把持装置の姿勢を前記第１位置と、前記第２位置とで切り替える構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記把持装置は、複数の挿し穂を同時に把持し、培地に複数の挿し穂を一度に植栽可能であり、前記載置部の載置面は、前記複数の挿し穂を載置可能な単一の面であり、前記押さえ部の前記押さえ面は、前記挿し穂の数と同数の数だけ設ける構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、挿し穂を撮像するカメラと、前記カメラにより撮像された挿し穂の撮像画像を画像解析する画像解析装置と、前記撮像画像の画像解析結果に基づいて、挿し穂をピックアップするピックアップロボットと、をさらに有し、前記制御装置は、前記把持装置を前記第１位置にして、前記ピックアップロボットに挿し穂を前記載置部に載置させる構成とすることができる。

本発明に係る挿し穂植栽システムは、挿し穂を培地に植栽するための挿し穂植栽システムであって、挿し穂を載置する載置部と、前記載置部に対向するように設けられた押さえ部と、前記押さえ部を前記載置部に当接または離間するように動作させる載置部駆動装置と、を備える把持装置と、前記把持装置の姿勢を、前記載置部が略水平となる第１位置と、前記載置部が略鉛直となる第２位置とに切り替える植栽駆動装置と、前記把持装置および前記植栽駆動装置の動作を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記把持装置を前記第１位置として前記把持装置に挿し穂を直接把持させる第１動作と、前記把持装置を前記第２位置として前記把持装置で把持した挿し穂を、把持した状態のまま培地に植栽する第２動作と、を実行する。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記把持装置は、前記載置部または前記押さえ部から外方に延出される長尺のガイド部材を有し、前記ガイド部材は、前記把持装置を前記第２位置として前記挿し穂を培地に植栽する際に、前記挿し穂を支持すると共に前記培地を掘る構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記ガイド部材を進出および後退させるガイド部材駆動装置をさらに有し、前記制御装置は、前記把持装置で把持した挿し穂を培地に植栽する場合は、前記ガイド部材駆動装置に、前記ガイド部材を培地に向かって進出させた状態とさせ、挿し穂を培地に植栽した後は、前記ガイド部材駆動装置に、前記ガイド部材を培地から離れる方向に後退させることで前記ガイド部材を培地から引き抜く構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記制御装置は、前記ガイド部材を培地から引き抜く際に、前記把持装置に挿し穂を把持させた状態で、前記ガイド部材駆動装置に前記ガイド部材を後退させる構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記把持装置を水平方向に移動させる把持装置駆動部をさらに有し、前記制御装置は、前記ガイド部材駆動装置に前記ガイド部材を培地から離れる方向に後退させて前記ガイド部材を培地から引き抜いた後に、前記把持装置駆動部により、前記把持装置を、培地に挿入された挿し穂から離れる方向に水平移動させる構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記載置部または前記押さえ部は、前記載置部または前記押さえ部に溝を有しており、前記溝に前記ガイド部材の一部が埋設されている構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記載置部駆動装置は、前記載置部と前記押さえ部との接合部分に第１回転軸と、前記第１回転軸を中心として前記押さえ部を回動させる第１駆動部とを有し、前記第１駆動部は、前記第１回転軸を中心として前記押さえ部を回動させることで、前記載置部の載置面と前記押さえ部の押さえ面とを対向しながら近接させる構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記植栽駆動装置は、前記把持装置の回動中心となる第２回転軸と、前記第２回転軸を中心として前記把持装置を回動させる第２駆動部とを有し、前記第２駆動部は、前記第２回転軸を中心として前記把持装置を回動させることで、前記把持装置の姿勢を前記第１位置と、前記第２位置とで切り替える構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、前記把持装置は、複数の挿し穂を同時に把持し、培地に複数の挿し穂を一度に植栽可能であり、前記載置部の載置面は、前記複数の挿し穂を載置可能な単一の面であり、前記押さえ部の前記押さえ面は、前記挿し穂の数と同数の数だけ設ける構成とすることができる。
上記挿し穂植栽システムにおいて、挿し穂を撮像するカメラと、前記カメラにより撮像された挿し穂の撮像画像を画像解析する画像解析装置と、前記撮像画像の画像解析結果に基づいて、挿し穂をピックアップするピックアップロボットと、をさらに有し、前記制御装置は、前記把持装置を前記第１位置にして、前記ピックアップロボットに挿し穂を前記載置部に載置させる構成とすることができる。

Claims (10)

1. 挿し穂を培地に植栽するための挿し穂植栽システムであって、
   挿し穂を載置する載置部と、前記載置部に対向するように設けられた押さえ部と、前記押さえ部を前記載置部に当接または離間するように動作させる載置部駆動装置と、を備える把持装置と、
   前記把持装置の姿勢を、前記載置部が略水平となる第１位置と、前記載置部が略鉛直となる第２位置とに切り替える植栽駆動装置と、
   前記把持装置および前記植栽駆動装置の動作を制御する制御装置と、を有し、
   前記制御装置は、前記把持装置を前記第１位置として前記把持装置に挿し穂を把持させる第１動作と、前記把持装置を前記第２位置として前記把持装置で把持した挿し穂を培地に植栽する第２動作と、を実行する、挿し穂植栽システム。
2. 前記把持装置は、前記載置部または前記押さえ部から外方に延出される長尺のガイド部材を有し、
   前記ガイド部材は、前記把持装置を前記第２位置として前記挿し穂を培地に植栽する際に、前記挿し穂を支持すると共に前記培地を掘る、請求項１に記載の挿し穂植栽システム。
3. 前記ガイド部材を進出および後退させるガイド部材駆動装置をさらに有し、
   前記制御装置は、前記把持装置で把持した挿し穂を培地に植栽する場合は、前記ガイド部材駆動装置に、前記ガイド部材を培地に向かって進出させた状態とさせ、挿し穂を培地に植栽した後は、前記ガイド部材駆動装置に、前記ガイド部材を培地から離れる方向に後退させることで前記ガイド部材を培地から引き抜く、請求項２に記載の挿し穂植栽システム。
4. 前記制御装置は、前記ガイド部材を培地から引き抜く際に、前記把持装置に挿し穂を把持させた状態で、前記ガイド部材駆動装置に前記ガイド部材を後退させる、請求項３に記載の挿し穂植栽システム。
5. 前記把持装置を水平方向に移動させる把持装置駆動部をさらに有し、
   前記制御装置は、前記ガイド部材駆動装置に前記ガイド部材を培地から離れる方向に後退させて前記ガイド部材を培地から引き抜いた後に、前記把持装置駆動部により、前記把持装置を、培地に挿入された挿し穂から離れる方向に水平移動させる、請求項３に記載の挿し穂植栽システム。
6. 前記載置部または前記押さえ部は、前記載置部または前記押さえ部に溝を有しており、
   前記溝に前記ガイド部材の一部が埋設されている、請求項２に記載の挿し穂植栽システム。
7. 前記把持装置は、
   前記載置部と前記押さえ部との接合部分に第１回転軸と、
   前記第１回転軸を中心として前記押さえ部を回動させる第１駆動部とを有し、
   前記第１駆動部は、前記第１回転軸を中心として前記押さえ部を回動させることで、前記載置部の載置面と前記押さえ部の押さえ面とを対向しながら近接させる、請求項１に記載の挿し穂植栽システム。
8. 前記把持装置の回動中心となる第２回転軸と、
   前記第２回転軸を中心として前記把持装置を回動させる第２駆動部とを有し、
   前記第２駆動部は、前記第２回転軸を中心として前記把持装置を回動させることで、前記把持装置の姿勢を前記第１位置と、前記第２位置とで切り替える、請求項１に記載の挿し穂植栽システム。
9. 前記把持装置は、複数の挿し穂を同時に把持し、培地に複数の挿し穂を一度に植栽可能であり、
   前記載置部の載置面は、前記複数の挿し穂を載置可能な単一の面であり、
   前記押さえ部は、前記挿し穂に応じた数だけ設けられる、請求項１に記載の挿し穂植栽システム。
10. 挿し穂を撮像するカメラと、
    前記カメラにより撮像された挿し穂の撮像画像を画像解析する画像解析装置と、
    前記撮像画像の画像解析結果に基づいて、挿し穂をピックアップするピックアップロボットと、をさらに有し、
    前記制御装置は、前記把持装置を前記第１位置にして、前記ピックアップロボットに挿し穂を前記載置部に載置させる、請求項１に記載の挿し穂植栽システム。