JP2603149B2 - Automatic farm work equipment - Google Patents

Automatic farm work equipment

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JP2603149B2
JP2603149B2 JP2174570A JP17457090A JP2603149B2 JP 2603149 B2 JP2603149 B2 JP 2603149B2 JP 2174570 A JP2174570 A JP 2174570A JP 17457090 A JP17457090 A JP 17457090A JP 2603149 B2 JP2603149 B2 JP 2603149B2
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work
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automatic agricultural
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は耕耘,播種から収穫等の農作業を自立制御
可能なロボットによって自動的に行うようにした農業の
システム化の技術分野に属する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The disclosed technology belongs to the technical field of systematization of agriculture in which agricultural work such as tilling, sowing, and harvesting is automatically performed by a robot capable of self-control.

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明は圃場に対し耕耘や播種や収
穫等を行うに際し、当該圃場等の農地に所定のレールを
敷設し、該レールに走行車が走行自在に装架され、該走
行車には制御装置と駆動装置が搭載されていると共に、
耕耘装置等の作業機が連係されて走行車に搭載した制御
装置のコンピュータに従って自動的に農作業を行うよう
にされている自動農作業装置に関する発明であり、特
に、走行車に少なくとも1つの関節を有するリンクタイ
プの軽量のブームがその基端部を枢支されて延設され、
その先端には耕耘装置等の作業機が設けられ、又、走行
車には作業機の初期位置からの位置測定を行うレーザー
機構等の装置が制御装置に電気的に接続され、更に、ブ
ームには走行車と作業機とを接続するケーブル等の配索
が付設されて制御装置のコンピュータプログラム等に従
って所定の農作業をロボット式に自動的に行うトータル
システム的な自動農作業装置に係る発明である。
<Summary of the Summary> Thus, in the invention of this application, when cultivating, sowing, harvesting, etc. on a field, a predetermined rail is laid on farmland such as the field, and a traveling vehicle is mounted on the rail so that it can travel freely. The traveling vehicle is equipped with a control device and a drive device,
The present invention relates to an automatic farming operation device in which a working machine such as a tilling device is linked to automatically perform a farming operation in accordance with a computer of a control device mounted on the traveling vehicle, and particularly, the traveling vehicle has at least one joint. A link-type lightweight boom is pivotally extended at its base end,
A working machine such as a tilling device is provided at the tip, and a device such as a laser mechanism for measuring the position of the working machine from an initial position is electrically connected to a control device on the traveling vehicle. The present invention relates to a total system-type automatic farm work apparatus to which a cable such as a cable for connecting a traveling vehicle and a work machine is attached and which automatically performs a predetermined farm work robotically in accordance with a computer program of a control device.

〈従来技術〉 周知の如く、農産業は第一次産業として市民生活に旧
くから深い関りを有する極めて重要な産業であり、シス
テム的には圃場に対する耕耘,播種,収穫,選別,仕分
け等各種の作業工程等から成るようになっており、その
作業能率を向上するべく各種の機械装置器具の改良,研
究開発が盛んに行なわれてきている。
<Prior art> As is well known, the agricultural industry is an extremely important industry that has been deeply involved in the life of citizens as a primary industry for a long time, and has a systematic system such as tilling, sowing, harvesting, sorting, and sorting. In order to improve the work efficiency, various types of mechanical devices and instruments have been actively researched and developed.

而して、周知の如く産業社会の技術革新による構造変
革があらゆる分野に於て行なわれるようになり、農産業
においても例外ではなく、各種工業に於けるコンピュー
タ導入を中心とするロボット等の採用を踏まえての自動
化が促進されていることから、近時農産業においてもコ
ンピュータ技術やロボット技術導入によるシステム化,
自動化が検討されて注目を集めるようになってきてい
る。
As is well known, structural reforms due to technological innovation in the industrial society have been carried out in all fields, and there is no exception in the agricultural industry, and the adoption of robots and the like centered on the introduction of computers in various industries. In recent years, the agricultural industry has been using computer technology and robot technology to introduce systems,
Automation is being considered and is gaining attention.

而して、農産業における自動化は旧来からの手作業中
心による作業の能率向上,品質向上等を図るものではあ
るが、我が国に於ける農作業(収穫後の乾燥,選別,仕
分け,発送等の作業も含む)は旧来からの伝統的な社会
事情や慣習等を無視して他の産業と同様に一律変革的に
は行われ得ないという特殊事情がある。
Thus, automation in the agricultural industry is intended to improve the efficiency and quality of work mainly from the traditional manual work. However, the agricultural work in Japan (drying after harvesting, sorting, sorting, shipping, etc.) ) Ignoring traditional social circumstances and customs from the past, and cannot be carried out in a uniform manner as in other industries.

そして、農産業の産業性向上として栽培面積を拡大
し、必要とする労働力を削減することを、例えば、大型
トラクター等によるアメリカ式の集約型の農産業と、人
工的な栽培環境で栽培期間を可及的に短縮して効率を高
めていく農産業の2つの指向性があるが、何れにしても
指向される農産業はエネルギー多量消費型の農業であっ
て、近時クローズアップされてきているエネルギー問題
や地球規模の環境問題等により様々な課題を抱えてお
り、伝統的に小規模,多作経営型の我が国の農業の機械
化、就中、自動化はアメリカ式の大型トラクターを中心
とする単なる集約型の農産業とは必ずしもマッチング出
来ない点があり、望ましくは伝統的に旧来から採用され
てきた小栽培面積の輪作タイプの農業に於ける小回りの
きく農作業が可能であり、人力作業による小エネルギー
で周辺環境に対する影響が少なく農地の保存に適してい
る等の幾つかの有利な点を併せて有する農作業の自動
化、例えば、ロボットによる自動化が求められてきてい
る。
In order to increase the cultivation area as a means of improving the industriality of the agricultural industry and to reduce the required labor, for example, the cultivation period in an American-type intensive agricultural industry using large tractors, etc., and in an artificial cultivation environment There are two directions of the agricultural industry, which is to shorten as much as possible and increase the efficiency, but in any case, the agricultural industry that is oriented is energy-intensive type agriculture, which has recently been getting close-up. Has a variety of problems due to energy problems and global environmental problems, etc. Traditionally, the mechanization, especially the automation of small-scale, multi-productive farming in Japan has been centered on large American tractors. There is a point that it is not always possible to match with the mere intensive agricultural industry, and it is desirable to be able to perform small-scale agricultural work in a rotation type agriculture with a small cultivation area traditionally adopted from the old days Automation of agricultural having a small energy by human power work together several advantages, such as effects on the surrounding environment is suitable for storage of small agricultural, for example, automation has been demanded by the robot.

そして、農作業のロボットによる自動化には複数種類
の作業機がインターフェイスを介しロボットハンドにて
着脱自在,交換自在であることが望ましいものである。
For automation by farming robots, it is desirable that a plurality of types of working machines be detachable and replaceable by a robot hand via an interface.

而して、これらの条件を踏まえて研究開発されてきた
農作業の自動化の中にはコンピュータ処理形態である軌
条走行方式(ガントリー方式)があるが、作業機が乗用
トラクター型にされているためにトラクターと同等の牽
引力を必要とする作業があること、又、大重量の作業機
を支持し、猶且つ、所定に移動する必要があること等の
問題に対して速やかに作業機を交換する必要があるこ
と、収穫物等の資材の搬送を無視することが出来ない等
の点を考慮すると、かかる軌条走行方式は極めて大掛か
りでシステム,装置が大規模になりイニシャルコストは
勿論のこと、メンテナンスコストも高くなるという不利
点があり、場合によると前述旧来の農作業の利点が削減
されるという不利点があり、エネルギー問題や環境問題
に必ずしもプラスし得ると言い得ない不具合がある。
Among the automation of agricultural work which has been researched and developed based on these conditions, there is a rail running method (gantry method) which is a computer processing form. However, since the working machine is a passenger tractor type, It is necessary to replace work equipment promptly for problems such as the need for traction force equivalent to that of a tractor, the need to support heavy-weight work equipment, and the need to move it in a predetermined manner. Taking into account the fact that the transport of materials such as crops cannot be neglected, such a rail traveling system is extremely large-scale, the system and equipment become large-scale, and the initial cost as well as the maintenance cost The disadvantage is that the benefits of traditional farming are sometimes reduced, which can necessarily add to energy and environmental issues. There is a problem that can not say that.

そして、他の産業の技術革新と歩みを同一にして農作
業の完全自動化を図るべく速やかにロボットの導入を図
ろうとすると、定着されている耕地形農業の特質の制御
対象である農地の移動が不可能で制御要素側が移動しな
ければならない点から在来態様の各種の産業に導入され
ているロボット技術を直ちに農作業に導入することには
種々の難点がある。
If a robot is to be introduced promptly in order to fully automate farming operations while keeping pace with the technological innovations of other industries, the movement of farmland, which is the object of controlling the established characteristics of cultivated terrain agriculture, will not be possible. There are various difficulties with the immediate introduction of robotics technology that has been introduced in various conventional industries into agricultural work because it is possible and the control element has to move.

そこで栽培面積が細分化されている伝統的な耕地形農
業の自動化に適合するシステム設計としては、例えば、
光,ケーブル,レール,フレーム等を用いる固定経路方
式と無線操縦,慣性航法,光,レーザーを用いた測量方
式等の自由経路方式等が提案されている。
Therefore, as a system design compatible with the automation of traditional cultivated land farming where the cultivation area is subdivided, for example,
A fixed path method using light, a cable, a rail, a frame, and the like, and a free path method such as radio control, inertial navigation, a survey method using light and laser, and the like have been proposed.

しかしながら、何れの方式にしても農地の大小に応じ
て精度を高める為には複雑で大掛かりな設備を要し、コ
スト的に合わないというマイナス点があり、実用性にか
けるという欠点があった。
However, any of these methods requires complicated and large-scale facilities in order to increase the accuracy in accordance with the size of the farmland, has a disadvantage that it is not suitable in terms of cost, and has a drawback that it is practical.

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づく農作業
の自動化の問題点を解決すべき技術的課題とし、伝統的
な小栽培面積の農地を対象とし、小動力で多作可能な小
規模農産業の利点をフルに生かしながらも、生産性を増
強させ品質を向上させ、省エネルギーで周辺環境への影
響も少なく視覚機能,認識機能等の高度な機能を有し自
律制御が可能でトータルシステム的に全自動的作業が行
なわれるようにして農産業に於けるシステム技術利用分
野に益する優れた自動農作業装置を提供せんとするもの
である。
<Object of the Invention> The purpose of the invention of this application is to solve the problem of the automation of the agricultural work based on the above-mentioned conventional technology, and it is possible to overproduce with small power, targeting farmland with a traditional small cultivation area. While taking full advantage of the small-scale agricultural industry, it enhances productivity and improves quality, saves energy, has little effect on the surrounding environment, and has advanced functions such as visual and recognition functions, enabling autonomous control. Therefore, it is an object of the present invention to provide an excellent automatic agricultural working device which can be used in a system technology application field in the agricultural industry by performing a fully automatic operation in a total system.

〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの
出願の発明の構成は前述課題を解決するために、圃場や
ビニールハウス等の施設内の農地の一辺に平行姿勢でモ
ノレールを敷設し、該レールにコンピュータを有する所
定の制御装置と車輪を回転させる駆動装置を搭載した走
行車を設け、該走行車のフレームから、例えば、両側に
軽量のブームを延出して各々その先端にインターフェイ
スを介し耕耘等の所定の農作業を行う作業機を付設し、
該作業機は自らの小動力により、或いは、走行車からの
ワイヤーを介して等により所定の農作業を行うように
し、その際、走行車の走行は搭載した制御装置のコンピ
ュータのプログラムにより所定に行い、又、作業機の位
置測定はモノレールの基準点からの走行位置により、或
いは、走行車からのレーザー光により位置測定を行うよ
うにし、作業機が走行車に対しバランスするようにし、
走行車、及び、ブーム,作業機は軽量にされて構造が簡
単にされ、保守点検整備等のサービス性も良く、イニシ
ャルコスト,ランニングコスト,メンテナンスコストも
安くなるようにし、エネルギー供給は小動力のため太陽
エネルギー等も利用出来るようにし、ブームが1本の場
合には一方寄りの作業機と他方寄りのカウンタウエイト
によりバランスするようにされ、又、他の設計態様とし
ては走行車に運搬車や作業車が随行車として連結され、
而して、トータルシステムとしては圃場の側に制御施
設,育苗ベット,荷役施設,出荷調整室,仕分け施設,
修理工場,車庫,バッテリー施設等の各種の付属施設が
設けられて各々圃場やハウス等とモノレールで接続され
小規模多作型の農業経営の自動システム化が行なわれる
ようにした技術的手段を講じたものである。
<Means / Actions for Solving the Problems> In order to solve the above-mentioned problems, the configuration of the invention of this application according to the above-mentioned objects and having the gist of the claims described above, A monorail is laid in a parallel posture on one side, and a traveling vehicle equipped with a predetermined control device having a computer and a driving device for rotating wheels is provided on the rail, and a light boom is provided on each side from the frame of the traveling vehicle, for example. Work machines that extend and perform predetermined agricultural work such as tilling through the interface at each tip are attached,
The working machine performs a predetermined agricultural work by its own small power or through a wire from the traveling vehicle, and at that time, the traveling of the traveling vehicle is performed in a predetermined manner by a computer program of a mounted control device. In addition, the position measurement of the working machine is performed by the traveling position from the reference point of the monorail or by the laser beam from the traveling vehicle, so that the working machine is balanced with the traveling vehicle,
The traveling vehicle, the boom, and the working machine are made lightweight, the structure is simplified, the serviceability such as maintenance and inspection is good, and the initial cost, running cost, and maintenance cost are reduced. Therefore, solar energy etc. can be used, and in the case of one boom, the balance is made by the work machine on one side and the counterweight on the other side. The work vehicle is connected as an accompanying vehicle,
Thus, as a total system, a control facility, a nursery bed, a cargo handling facility, a shipping adjustment room, a sorting facility,
Various auxiliary facilities such as a repair shop, a garage, a battery facility, etc. are provided, and each is connected to a field or a house by a monorail, and technical measures are taken to enable automatic systematization of small-scale, multi-productive agricultural management. It is a thing.

〈実施例〉 次に、この出願の発明の実施例を図面に基づいて説明
すれば以下の通りである。
<Example> Next, an example of the invention of this application will be described with reference to the drawings.

第1乃至3図に示す実施例はこの出願の発明の基本的
態様であり、1はこの出願の発明の要旨を成す自動農作
業装置であり、農地としての圃場2に対する所定の耕耘
を行うものであり、該圃場2の一辺3に沿って圃場2の
中央部分に1本のモノレール4が所定長さ敷設されてい
る。
The embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is a basic aspect of the invention of this application, and 1 is an automatic agricultural work device which forms the gist of the invention of this application, which performs predetermined tilling on a field 2 as a farmland. In addition, one monorail 4 is laid in a central portion of the field 2 along one side 3 of the field 2 for a predetermined length.

そして、該モノレール4には可及的に軽量で小サイズ
の走行車5が走行,停止自在に装架されており、該走行
車5の両側には簡易トラス型のブーム6,6がその中途部
分に関節7を有して屈伸自在にその基部を枢支して側延
されており、先端にはロボット式のハンドトラクタータ
イプの作業機の耕耘装置8,8が自走能力を有して設けら
れており、後述する如く、走行車5に対しワイヤー9で
連結接続されてモノレール4に対し近接離反自在にされ
てプログラムに従う所定の耕耘作業が行うようにされて
いる。
On the monorail 4, a small and small traveling vehicle 5 is mounted so as to be able to travel and stop freely, and simple truss-type booms 6, 6 are provided on both sides of the traveling vehicle 5. It has a joint 7 at its part, and its side is extended by pivotally supporting its base so as to be able to freely extend and extend. At the tip, a tillage device 8, 8 of a robot type hand tractor type work machine has a self-propelling ability. As will be described later, the monorail 4 is connected to and connected to the traveling vehicle 5 by a wire 9 so as to be able to approach and separate from the monorail 4 so as to perform a predetermined tilling operation according to a program.

当該実施例は第1図に示す様に、ガルウイングタイプ
のバランスの良い設計とされている。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the gull wing type is designed to be well-balanced.

尚、作業機8はブーム6の先端にインターフェイス10
を介して連結され、該インターフェイス10により他の作
業機、例えば、播種機や刈取機が交換自在にされるよう
にされている。
The work machine 8 has an interface 10 at the tip of the boom 6.
The interface 10 allows another working machine, for example, a sowing machine or a reaper to be exchanged.

而して、走行車5のフレーム11内には第2,4図に示す
様に、コンピュータを有する制御装置12,電源装置13,記
録装置14等が設けられて各々電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, a control device 12 having a computer, a power supply device 13, a recording device 14, and the like are provided in the frame 11 of the traveling vehicle 5 and are electrically connected to each other. .

尚、該制御装置12はこの出願の発明の出願時の事実レ
ベルの電子,電気技術により容易に所定の設計が行なわ
れ得るものである。
The control device 12 can be easily designed by using electronic and electrical technologies at the actual level at the time of filing the invention of this application.

そして、ブーム6はその基端部が走行車11に旋回動自
在に枢支されて駆動装置としてのモータ17にギア機構1
7′を介してコンピュータによるプログラムに従う所定
角度の起伏が可能であるようにされており、ブーム6の
関節7部分にはロータリーエンコーダ等の角度センサ23
が設けられて位置測定装置15に電気的に接続されるよう
にされ、又、拡縮装置としてのシリンダ24が付設されて
同じく位置測定装置15に電気的に接続されている。
The base end of the boom 6 is pivotally supported by the traveling vehicle 11 so as to be freely rotatable.
It is possible to raise and lower a predetermined angle in accordance with a program by a computer through 7 ', and an angle sensor 23 such as a rotary encoder is provided on the joint 7 of the boom 6.
Is provided so as to be electrically connected to the position measuring device 15, and a cylinder 24 as an expansion / contraction device is additionally provided and is also electrically connected to the position measuring device 15.

又、走行車5の補助輪21,21がレール4に当接して走
行車5、及び、ブーム6の自重を支持しており、該補助
輪21,21がモノレール4の両側面に当接されて脱輪を防
止するようにもされている。
The auxiliary wheels 21, 21 of the traveling vehicle 5 abut against the rail 4 to support the weight of the traveling vehicle 5 and the boom 6, and the auxiliary wheels 21, 21 abut on both side surfaces of the monorail 4. It is also designed to prevent derailment.

又、走行車11の下部には距離測定輪22が設けられて制
御装置12に可及的に接続されている位置測定装置15に連
係されて走行車5、即ち、作業機8,8のモノレール4の
図示しない基準点からの距離、即ち、位置測定を行うこ
とが出来るようにされている。
A distance measuring wheel 22 is provided below the traveling vehicle 11 and is linked to a position measuring device 15 which is connected to the control device 12 as much as possible. 4 from a reference point (not shown), that is, position measurement can be performed.

尚、作業機8に先端を連結されたワイヤー9はリール
19を介して制御装置12に電気的に接続されている位置測
定装置15に電気的に接続されるウインチ18により走行車
5と作業機8との距離を測定して作業機8の位置を測定
し、コンピュータのプログラムに従う所定の耕耘作業が
行えるようにされている。
The wire 9 whose tip is connected to the work machine 8 is a reel.
The position of the working machine 8 is measured by measuring the distance between the traveling vehicle 5 and the working machine 8 by a winch 18 electrically connected to a position measuring device 15 electrically connected to the control device 12 via 19. Then, a predetermined tilling operation according to a computer program can be performed.

尚、25は動力供給用、及び、送信用のケーブルであ
り、ブーム6に設けられたフック26,26を介してブーム
6に沿って配索され、走行車11から各作業機8に接続さ
れている。
Reference numeral 25 denotes a power supply and transmission cable, which is routed along the boom 6 via hooks 26, 26 provided on the boom 6, and connected to the respective working machines 8 from the traveling vehicle 11. ing.

上述構成において、ブーム6が縮少されて閉じられた
状態の走行車5がモノレール4の図示しない基準点位置
にセットされ、同じく図示しない起動ボタンを押すこと
により駆動装置のモータ20が回転し、駆動輪21,21が回
転して走行車5がモノレール4に沿って走行し、コンピ
ュータのプログラムに従いブーム駆動装置のモータ17が
作動し、ギヤ機構17′を介しブーム6が開閉し、作業機
8の図示しない駆動装置が作動してモノレール4、即
ち、走行車5から作業機8が近接離反しながら圃場2の
所定の耕耘作業を行い、又、コンピュータのプログラム
に従い、ウインチ18が作動し、ワイヤ9がリールを介し
て引き戻され、作業機8の自力による後退と共に、モノ
レール4、即ち、走行車5に近接する動作を所定に反復
して耕耘作業を行う。
In the above-described configuration, the traveling vehicle 5 with the boom 6 contracted and closed is set at a reference point position (not shown) of the monorail 4, and the motor 20 of the driving device is rotated by pressing a start button (not shown), The driving wheels 21 and 21 rotate, the traveling vehicle 5 travels along the monorail 4, the motor 17 of the boom drive device operates according to a computer program, the boom 6 opens and closes via a gear mechanism 17 ', and the work implement 8 Of the monorail 4, that is, the work implement 8 performs predetermined tilling work of the field 2 while approaching and moving away from the traveling vehicle 5, and the winch 18 is operated according to a computer program to operate the winch 18, 9 is pulled back through the reel, and the working machine 8 retreats by itself, and at the same time, the operation of approaching the monorail 4, that is, the traveling vehicle 5 is repeated in a predetermined manner to perform the tilling work.

この場合、各作業機8はブーム6を介して走行車5の
両側に設けられている為に走行車11はバランスを崩すこ
となく所定の作業が継続的に行われ、この間、位置測定
測定輪22、及び、ワイヤー9の長さのリール19の位置測
定15に於ける、又、ブーム6の位置測定23に於ける拡縮
角検出が位置測定装置15により行なわれるため、予め設
計されたプログラムに従う各測定位置毎での所定の耕耘
作業がスムーズに行われる。
In this case, since each work machine 8 is provided on both sides of the traveling vehicle 5 via the boom 6, the traveling vehicle 11 continuously performs a predetermined operation without losing the balance. In accordance with the pre-designed program, the position measuring device 15 detects the expansion / contraction angle in the position measurement 15 of the reel 19 having the length of the wire 9 and the length of the wire 9 and in the position measurement 23 of the boom 6. Predetermined tillage work at each measurement position is performed smoothly.

そして、例えば、耕耘後の播種作業に際しては耕耘機
と播種機とをインターフェイス10を介し着脱交換するこ
とが出来、該播種作業は再びモノレール4の基準点から
の走行車5の走行を介し位置測定を行いながら所定のコ
ンピュータのプログラムに従う播種作業をスムースに行
う。
Then, for example, during the sowing work after the tilling, the cultivator and the sowing machine can be detached and exchanged via the interface 10, and the sowing work is measured again through the traveling of the traveling vehicle 5 from the reference point of the monorail 4. While performing the seeding operation according to a predetermined computer program.

勿論、ブーム6に対する耕耘機,播種機等の作業機の
他の種類の作業機の着脱交換はインターフェイス10を介
して何等困難無く行うことが出来る。
Needless to say, the attachment and detachment of the boom 6 with another type of work machine such as a cultivator and a seeder can be performed via the interface 10 without any difficulty.

而して、前述した通りであるが、この出願の発明にお
ける走行車5は勿論のこと、作業機8,ブーム6は軽量で
簡易構造であるために複雑でなく取扱がし易く、保守点
検作業のサービス性も良く、動力コスト等も安く、例え
ば、太陽発電等のエネルギー供給が後述する如く容易に
行なわれるものである。
As described above, since the working machine 8 and the boom 6 as well as the traveling vehicle 5 in the invention of this application are lightweight and have a simple structure, they are not complicated and easy to handle. It has good serviceability and low power cost. For example, energy supply such as solar power generation is easily performed as described later.

次に第5図に示す実施例はビニールハウス等の農業施
設内に於ける耕耘,播種,薬液散布等の農作業を行う装
置1′の態様であり、図示しないハウジング施設内の農
地2′の長手方向一辺に沿って敷設されたモノレール4
にはより小型化された走行車5′が走行自在に装架され
(走行車5′に搭載した各種の装置機構類は実質的に上
述実施例の場合と同様である。)シングルガルウイング
タイプのブーム6の先端にはインターフェイス10を介し
ハンドトラクタタイプの農作業の耕耘機8′が自走可能
に取り付けられており、当該実施例に於ては、作業機
8′が著しく小型軽量にされているために走行車5′に
対してはブーム6を介しての併設態様だけで作業機8′
の走行車5′に沿う走行と、該走行車5′に対する近接
離反が走行車5′側で自在にコントロール出来るように
されている。
Next, an embodiment shown in FIG. 5 is an embodiment of an apparatus 1 'for cultivating, sowing, spraying a chemical solution, etc. in an agricultural facility such as a plastic greenhouse. Monorail 4 laid along one direction
A single-gull wing type is provided with a smaller traveling vehicle 5 'mounted thereon so that it can travel freely (various device mechanisms mounted on the traveling vehicle 5' are substantially the same as those in the above-described embodiment). At the end of the boom 6, a hand tractor type farming cultivator 8 'is attached via an interface 10 so as to be self-propelled. In this embodiment, the working machine 8' is extremely small and lightweight. For this reason, the working machine 8 ′ is provided only for the traveling vehicle 5 ′ through the boom 6.
The traveling along the traveling vehicle 5 'and the approach / separation with respect to the traveling vehicle 5' can be freely controlled on the traveling vehicle 5 'side.

而して、当該実施例に於ては走行車5′に対して台車
26,26が連結されて所定の農作業用の装置器具類27がカ
ートリッジ式に載置されて作業機8′と随伴走行して所
定の農作業が高能率に行われるようにされている。
Thus, in this embodiment, the traveling vehicle 5 '
26, 26 are connected to each other, and predetermined agricultural work equipment 27 is mounted in a cartridge type and travels along with the work machine 8 'so that predetermined agricultural work is performed with high efficiency.

勿論、当該実施例に於ても走行車5′や作業機8′が
乗用タイプにされている必要は無く、全て制御装置内に
装備されているコンピュータによるプログラムに従って
行われ、作業機8′の農作業に係わる位置測定は上述実
施例と全く同様なシステムによって行うようにされてい
るものである。
Needless to say, in this embodiment, it is not necessary that the traveling vehicle 5 'and the working machine 8' are of a riding type, and all the operations are performed according to a program provided by a computer provided in the control device. The position measurement related to the agricultural work is performed by the same system as in the above embodiment.

したがって、当該実施例は前述実施例よりも更に、ロ
ボット化された自動システムとされていると言えるもの
である。
Therefore, this embodiment can be said to be a robotized automatic system further than the above-described embodiment.

次に、第6,7図に示す実施例は著しくコンパクト化さ
れ、セットが可及的に簡単で取扱がし易く、汎用性にも
秀れ、機動性に富んだ近未来型のロボットシステムによ
る自動農作業装置1″の態様であり、モノレール4に走
行する走行車5はより更に軽量小型化されており、その
上部に設けられたシングルウイングガルタイプのブーム
6はその基部近くが走行車5に枢支されて関節7を経て
モニタ28を有するブーム6の先端にはインターフェイス
10を介して走行タイプの耕耘用の作業機8″が設けられ
て耕耘爪29が歩行式の耕耘作業を行うようにされ、上述
各実施例同様に他の播種機や農薬散布機等のインターフ
ェイス10を介しての着脱交換は自在にされているもので
ある。
Next, the embodiment shown in FIGS. 6 and 7 is remarkably compact, the set is as simple and easy to handle as possible, the versatility is excellent, and the near future type robot system with a high mobility is provided. In this embodiment, the traveling vehicle 5 traveling on the monorail 4 is further reduced in weight and size, and a single wing gull type boom 6 provided on the upper portion thereof is provided near the base of the traveling vehicle 5. An interface is provided at the tip of the boom 6 which is pivotally supported and has a monitor 28 through the joint 7.
A traveling type tilling work machine 8 ″ is provided via 10 so that the tilling claw 29 performs a walk-type tilling operation, and interfaces with other sowing machines, pesticide sprayers and the like as in the above embodiments. The attachment / detachment exchange via 10 is allowed freely.

そして、ブーム6の基端にはバランス、及び、反力を
取るためのカウンタウエイト30が設けられて作業基8″
の作動がし易いようにされている。
The base end of the boom 6 is provided with a counterweight 30 for taking balance and reaction force.
Is made easy to operate.

而して、当該実施例においては走行車5、即ち、作業
機8″の基準点からの距離は上述各実施例同様に走行車
5に搭載している位置測定装置により行われ、更に、走
行車11と作業機8″の距離については走行車11に設けら
れたレーザー投光装置31からのレーザー光が作業機8″
の反射ミラー33によって反射されて、走行車5の受光装
置34によって受光され位置測定装置にそのズレを検出測
定されて確認され制御装置に入力されて位置測定プログ
ラムに従う農作業が成されるようにされている。
Thus, in this embodiment, the distance from the reference point of the traveling vehicle 5, that is, the working machine 8 "is measured by the position measuring device mounted on the traveling vehicle 5 as in the above-described embodiments. Regarding the distance between the car 11 and the working machine 8 ", the laser light from the laser projector 31 provided on the traveling car 11 is controlled by the working machine 8".
Is reflected by the reflection mirror 33 of the traveling vehicle 5 and received by the light receiving device 34 of the traveling vehicle 5. The displacement is detected and measured by the position measuring device, and is confirmed and input to the control device to perform the agricultural work according to the position measuring program. ing.

これらのレーザー測定等の処理技術はこの出願の発明
の時点における技術レベルで充分に現出することが可能
であるものであり、その実施に際しては当業者にさ程の
困難性はないものである。
These processing techniques such as laser measurement can be fully realized at the technical level at the time of the invention of this application, and the implementation thereof is not so difficult for those skilled in the art. .

次に、第8図に示す実施例は未来型の可能な限りトー
タルシステム化された態様であり、上述各実施例同様に
レール4の全域での機能的な敷設を行うべく各圃場2,2
は整然と所定の設計に従って複数区画に整地されている
が、その農地の一側寄りには付属施設35が設けられてト
ータルシステムの機能がフルに発揮されるように、例え
ば、コントロールユニット36,育苗ベット,荷役装置38,
ソーラバッテリー装置40,修理工場41,車庫42,保安室43
等が整然と設けられて全ての施設に圃場2,2に網羅され
て接続するモノレール4,4…が敷設されて、走行車5,作
業機8,台車26,補修車26′等の保守点検,整備,充電等
が確実に行なわれて農地における所定の農作業が所定プ
ログラムに従って確実に行なわれるようにされている。
Next, the embodiment shown in FIG. 8 is a future type system in which the system is made as total as possible, and in the same manner as in the above-described embodiments, each of the fields 2, 2,
Although the land is neatly arranged in a plurality of plots according to a predetermined design, an auxiliary facility 35 is provided near one side of the farmland so that the function of the total system is fully exhibited, for example, the control unit 36, the seedling raising, Bed, cargo handling equipment 38,
Solar battery device 40, repair shop 41, garage 42, security room 43
Monorails 4, 4 ... which are arranged in order and are connected to all the facilities in the fields 2, 2 are laid, and maintenance and inspection of traveling vehicles 5, work machines 8, trolleys 26, repair vehicles 26 ', etc. The maintenance, charging, and the like are reliably performed so that predetermined farm work on the farmland is reliably performed according to a predetermined program.

尚、当該実施例におけるソーラバッテリー装置40等は
前述実施例において示した如く、走行車5や作業機8が
軽量小型にされていることによるエネルギー消費、即
ち、動力が少なくて済むために太陽エネルギーによる動
力補充が行なわれてシステム的な農作業が可能にされて
いるものである。
As shown in the previous embodiment, the solar battery device 40 and the like in this embodiment consume energy due to the light weight and small size of the traveling vehicle 5 and the working machine 8, that is, the solar power because the power is small. Power supply is performed by the system, and systematic agricultural work is enabled.

したがて、未来型の当該実施例においては設計により
初期の立ち上がりやセット作業,保守点検整備作業等を
付属設備35で行うことにより全自動的な農作業が昼夜兼
行等が長時間中断することなく行なわれて、栽培期間の
早期短縮による能率アップ,作業性の向上等が図られ、
産業に於けるロボット導入によるトータルシステム的な
自動車産業等に遜色のない自動農作業が行われ、尚且
つ、収穫作業後の荷役作業,選別作業,仕分け作業,荷
役作業等の相互関連的な接続においても技術的に全自動
化することが出来、大幅なコストダウンを図ることも出
来る。
Therefore, in the present embodiment of the future type, by performing the initial start-up, setting work, maintenance and inspection work, and the like with the attached equipment 35 by design, fully automatic farming work can be performed without interruption between day and night for a long time. It is carried out to improve efficiency and workability by shortening the cultivation period early,
The introduction of robots in the industry enables automatic farming work comparable to the total system of the automotive industry, etc., and in the interconnected connection of cargo handling, sorting, sorting, and cargo handling after harvesting. Can also be fully automated technically, and can greatly reduce costs.

尚、この出願の発明の実施態様は上述各実施例に限る
ものでないことは勿論であり、例えば、ブームの先端の
インターフェイスに対し通常のロボットハンド等を取り
付けて耕地作業や播種作業,収穫作業,荷役作業ばかり
でなく農薬散布,選果作業等の管理作業用の作業機を作
業種類に応じて選択的に着脱交換自在にする等種々の態
様が採用可能である。
It should be noted that the embodiments of the invention of this application are not limited to the above-described embodiments. For example, a normal robot hand or the like is attached to the interface at the end of the boom, and cultivation work, sowing work, harvesting work, etc. Various modes can be adopted, such as a work machine for management work such as not only cargo handling work but also pesticide spraying and fruit sorting work, which is selectively detachable and replaceable according to the work type.

又、設計変更的にはブームについて複数関節を設けた
り、作業機に於ては自己動力を持たずに走行車からブー
ムに沿う配索を介してのエネルギー供給を受けて稼動す
るようにする等出来ることは勿論のことである。
Also, in terms of design change, multiple joints are provided for the boom, and the work machine is operated without receiving its own power, receiving the energy supply from the traveling vehicle through the routing along the boom, etc. What you can do is, of course.

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、基本的に省エネルギ
ー的で作業能率の向上,稼動率アップ,時間短縮等が求
められ、しかも、伝統的な細分割農地を対象とした輪作
農業に強く求められている農作業、及び、これに付随す
る諸作業の自動化についてほぼ全ての条件を満足し、そ
のうえ、当分の間は在来態様のマニュアルオペレーショ
ンの農業機械の使用も可能にし、他産業同様にトータル
システム化も図ることができるようになりロボット技術
を中心とした農作業のフルオートメーション化が可能に
なるという優れた効果が奏される。
<Effects of the Invention> As described above, according to the invention of this application, energy saving, improvement of work efficiency, increase of operation rate, reduction of time, and the like are basically required. It satisfies almost all requirements for the automation of agricultural work strongly required for agriculture and the related tasks, and also allows the use of conventional manual operation agricultural machines for the time being, As in the case of the industry, it is possible to achieve a total system, and there is an excellent effect that full automation of agricultural work centering on robot technology becomes possible.

そして、伝統的な小規模経営の我が国の農業に於ても
機械化による生産効率の向上が図られ、そのうえ、小回
りが利き、人間並の小動力で農地の保存もきき、周辺環
境への悪影響も殆どなく、低出力農業生産体系を現出す
ることが出来るという効果がある。
In small-scale farming in Japan, the efficiency of production has been improved by mechanization.Furthermore, it is easy to turn, and it can save farmland with human-like power, and it has no adverse effect on the surrounding environment. There is almost no effect that a low-output agricultural production system can be realized.

而して、この出願の発明においては従来のガントリー
タイプのコンピュータ制御方式による大掛かりで機動力
を必要とするコスト高の自動制御機械化方式と異なり、
モノレールによるガルウイングタイプ等のブームを用い
たバランスの良い構造とすることにより走行車やモノレ
ール、及び、作業機も極めて軽量で構造の簡易化が出
来、イニシャルコストは勿論のことランニングコストも
又、メンテナンスコストも低減化出来、小回りが利き、
小動力エネルギーの供給もし易く、各種の農作業への切
換えもスムースに行われ、現状の小規模農業経営に充分
にマッチング出来る効果であり、播種から収穫,出荷作
業までの作業をシステム化し効率アップを図り上向作業
機が可能となる効果がある。
Thus, in the invention of this application, unlike the costly automatic control mechanization system which requires large-scale and mobility by the conventional gantry type computer control system,
With a well-balanced structure using a boom such as a gull wing type with a monorail, the traveling vehicle, monorail, and work equipment are extremely lightweight and the structure can be simplified, and running costs as well as initial costs are maintained. Cost can be reduced, small turn is effective,
It is easy to supply small power energy, and it can be smoothly switched to various types of agricultural work. This is an effect that can be sufficiently matched to the current small-scale farming operation, and the work from sowing to harvesting and shipping is systematized to increase efficiency. There is an effect that the upward working machine can be realized.

又、ブームには関節を設け、更に、インターフェイス
を介し作業機を接続するようにしてあるために、ロボッ
トハンド式の形態が設計的に採用出来、システム農作業
に適合する作業機の組付が選択的に行なわれるという自
由度があり、更に走行車に位置測定を設けることにより
制御装置のコンピュータを介してのプログラム通りの農
作業が行なわれることから時間区切りの短い作業の切換
え連続や全体作業の能率が向上し、管理,保守点検もし
易いという効果もある。
In addition, since the boom is provided with joints and the working machine is connected via an interface, the robot hand type can be designed and adopted, and the working machine suitable for system farming can be selected. In addition, there is a degree of freedom to be performed in a timely manner, and furthermore, by providing a position measurement on the traveling vehicle, the agricultural work is performed according to the program through the computer of the control device. This also has the effect of making it easier to perform management, maintenance and inspection.

而して、ブームはガルウイング方式やカウンタウエイ
ト付設方式等をとることによりレールや走行車の構造を
簡単に小サイズ,軽量化にすることが出来、そして、作
業機も小型化小動力化することが可能となり取扱がし易
く小回りがきき、エネルギー供給もし易いという効果が
ある。
The boom uses a gull wing system or a counterweight system, so that the structure of the rails and traveling vehicle can be easily reduced in size and weight, and the working machine can be reduced in size and power. This makes it easy to handle, small turn, and easy to supply energy.

而して作業機はレールにマウントして走行する走行車
にブームを介して設けられるために、圃場等の農地のみ
ばかりでなく、ビニルハウスや倉庫式の農地に対しても
システムの適用が可能となるのみばかりでなく、更には
選別施設や出荷施設等の付属施設とのリンクも可能とな
り、農業を1つの生産業として工業等と劣らずに採算が
とれる近代産業にすることも出来るという効果がある。
Since the work machine is mounted on a traveling vehicle mounted on a rail via a boom, the system can be applied not only to farmland such as fields, but also to vinyl houses and warehouse-type farmlands. In addition to this, it is also possible to link to auxiliary facilities such as sorting facilities and shipping facilities, so that agriculture can be turned into a modern industry that can be profitable as industrial as a production industry. There is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

図面はこの出願の発明の実施例の説明図であり、第1図
は基本的実施例の斜視図、第2乃至4図は同機構図であ
り、第2図は走行車の断面図、第3図はブームの関節取
合い側面図、第4図はシステム機構図、第5図は他の施
設型の実施例の概略斜視図、第6,7図は別の実施例の利
用図で、第6図はその側面図、第7図は平面図、第8図
はガルシステムに適用した概略平面図である。 2……農地、4……レール 12制御装置、20……駆動装置 5,5′……走行車、8……作業機 1′……自動農作業装置 7……関節、6……ブーム 15……位置測定装置 25……配索(ケーブル) 10……インターフェイス 31……レーザー投光装置 34……受光装置 30……カウンタウエイト 36乃至43……付属施設
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings are explanatory views of an embodiment of the invention of this application, FIG. 1 is a perspective view of a basic embodiment, FIGS. 2 to 4 are mechanical diagrams, FIG. FIG. 3 is a side view of the joint connection of the boom, FIG. 4 is a view of the system mechanism, FIG. 5 is a schematic perspective view of another facility type embodiment, and FIGS. 6 is a side view, FIG. 7 is a plan view, and FIG. 8 is a schematic plan view applied to a gull system. 2 ... Agricultural land, 4 ... Rail 12 control device, 20 ... Drive device 5,5 '... Traveling vehicle, 8 ... Work machine 1' ... Automatic farm work device 7 ... Joint, 6 ... Boom 15 ... … Position measuring device 25… Routing (cable) 10… Interface 31… Laser emitting device 34… Receiving device 30… Counter weights 36 to 43… Attached facilities

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】農地に敷設したレールに制御装置と駆動装
置を搭載した走行車が設けられ、該走行車に作業機が連
係されている自動農作業装置において、該走行車に関節
を有するブームが延設され、該ブームの先端に所定の作
業機が付設され、而して上記走行車には作業機の位置測
定装置が上記制御装置に電気的に接続され、更にブーム
には走行車と作業機を接続する配索が付設されているこ
とを特徴とする自動農作業装置。
A traveling vehicle having a control device and a driving device mounted on rails laid on farmland, and a working machine linked to the traveling vehicle. A predetermined working machine is attached to the tip of the boom, and a position measuring device of the working machine is electrically connected to the traveling vehicle and the control device. An automatic agricultural work device, further comprising a routing for connecting the machine.
【請求項2】上記作業機がブームにインターフェイスを
介して付設されていることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の自動農作業装置。
2. The automatic agricultural working apparatus according to claim 1, wherein said working machine is attached to said boom via an interface.
【請求項3】上記レールがハウス内農地に敷設されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の自動農
作業装置。
3. The automatic agricultural work apparatus according to claim 1, wherein said rail is laid on farm land in a house.
【請求項4】上記位置測定装置がレーザー光投光装置と
ブームの先の受光装置とから成ることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載自動農作業装置。
4. The automatic agricultural work apparatus according to claim 1, wherein said position measuring device comprises a laser beam projecting device and a light receiving device at the end of a boom.
【請求項5】上記ブームが走行車の左右に一対設けられ
て各々その先端に作業機が付設されていることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の自動農作業装置。
5. The automatic agricultural work apparatus according to claim 1, wherein a pair of said booms are provided on the left and right sides of the traveling vehicle, and a work implement is attached to each end.
【請求項6】上記ブームが1本走行車の上に渡設されそ
の先端に作業機が、基端にカウンタウエイトが付設され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の自
動農作業装置。
6. An automatic vehicle according to claim 1, wherein said boom is provided on a single traveling vehicle, a work machine is provided at a tip thereof, and a counterweight is provided at a base end thereof. Farm work equipment.
【請求項7】上記走行車に随行車が連結されていること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の自動農作業装
置。
7. The automatic agricultural work apparatus according to claim 1, wherein an accompanying vehicle is connected to said traveling vehicle.
【請求項8】上記レールが圃場の複数区画の作業場に亘
って敷設されていることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の自動農作業装置。
8. The automatic agricultural work apparatus according to claim 1, wherein said rail is laid over a plurality of work areas in a field.
【請求項9】上記レールが圃場の複数区画の作業場と付
属施設に亘って敷設されていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の自動農作業装置。
9. The automatic agricultural work apparatus according to claim 1, wherein said rail is laid over a plurality of work areas of a field and an attached facility.
【請求項10】上記付属装置が仕分け出荷施設とメンテ
ナンス施設を有することを特徴とする特許請求の範囲第
9項記載の自動農作業装置。
10. The automatic agricultural work apparatus according to claim 9, wherein said auxiliary device has a sorting and shipping facility and a maintenance facility.
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