JP3333621B2 - 果菜類の収穫ハンド装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ミニリンゴ、ミニトマ
ト、さくらんぼ等の略球状の果菜類を収穫するためのハ
ンド装置に係り、より詳しくは、自走式収穫用ロボット
等に装着した真空式の収穫ハンド装置の構造に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種の真空吸引式の果菜類収穫用ハン
ド装置の先行技術として、例えば特開平５−８５１２８
号公報には、負圧発生装置に連通した筒の先端に吸引パ
ッドを設け、この筒を吸引パッドが前進した捕捉位置と
後退した柄切断位置とに進退動可能に設け、前記筒の外
周部には、果菜類の柄Ｅを切断するためのカッタと、前
端が果菜類通過用に開口し、且つ櫛歯状のカバー体と、
該カバー体の内周面に沿って上向き回動する柄保持部材
とを備え、このカバー体の下方には、柄を切断した果菜
類を一旦支持する捕捉部ケースと、外部下方の収納用駕
籠に導くとき開放するシャッタとを備えた構成を提案し
ている。

【０００３】そして、この構成によれば、前記吸引パッ
ドにて果菜類を吸着した後、カバー体を前進させてその
内部に果菜類を捕捉し、この状態で柄Ｅ保持部材を上向
き回動させて、カバー体の櫛歯内に果菜類の柄を挟み、
この状態で前記吸引を開放すると略同時にカッタを作動
させて果菜類の柄を切断することにより、その下方の捕
捉部ケースに果菜類が支持されるというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成によれば、前記カバー体内に１つの果菜類を取
り込んでカッタにより柄を切断して果菜類をもぎ取るの
で、動作すべき部品点数が多くなり、その制御も複雑に
なるという問題があった。また、吸着パッドで果菜類を
吸引してからこの果菜類の柄を切断する迄の１サイクル
作業所要時間が長く掛かって、果菜類の収穫作業効率が
非常に悪いという問題があった。

【０００５】本発明は、これらの問題を解決し、収穫ハ
ンド体の吸引部から直接果菜類を取り込むようにして果
菜類の収穫作業効率を向上させるようにした収穫ハンド
装置を提供することを第１の目的とし、第２の目的はそ
の場合の吸引部内の果菜類の有無により、その後の収穫
ハンド体の動作を効率良く行うことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、進退移動可能に構成された
マニピュレータに取り付けられ、内部を負圧により果菜
類の搬送通路となるように形成した筒体と、該筒体先端
の果菜類吸引部とにより構成された収穫ハンド体であっ
て、前記吸引部には、先端側を先き窄まり状に形成した
複数個の分割型くちばし片を装着し、該複数のくちばし
片を開閉アクチュエータにて拡狭開閉動するように構成
する一方、前記くちばし片の先端側が大きい振幅となる
ようにマニピュレータを首振り動作させる駆動手段を設
けたことを特徴とするものである。

【０００７】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の果菜類収穫ハンド装置において、前記複数のくちば
し片の拡狭開閉動により果菜類を包囲した状態で前記複
数のくちばし片の先端側が大きい振幅となるようにマニ
ピュレータにて首振り動作させ後、再度くちばし片を複
数回拡狭開閉動駆動させるように制御する前記制御手段
を設けたものである。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２記載の果菜類の収穫ハンド装置において、前記吸
引部には、果菜類を検出する感知センサを設け、感知セ
ンサにてくちばし片の内側に果菜類を検出すべく前記複
数のくちばし片を拡狭開閉動駆動させるように制御する
制御手段を設けたものである。

【０００９】

【実施例】次に、本発明を具体化した実施例について説
明する。図１は本発明のマニピュレータを備えた自走式
の収穫用ロボットの正面図、図２は側面図である。収穫
用ロボットは、その走行機体１の上面に突出する回転可
能な支柱２にマニピュレータ３を昇降及び上下揺動可能
に装着し、該マニピュレータ３の先端部寄り部位に収穫
ハンド体４を取付けしたものにて構成され、視覚センサ
４０にて果菜類Ｋの存在箇所を認識し、コンピュータ等
の制御手段４１にてマニピュレータ３及び収穫ハンド体
４を作動させて果菜類Ｋを収穫ハンド体４に取り込むよ
うに制御される構成である。

【００１０】走行機体１内に図示しないバッテリ及び電
動モータを備えて、これにより走行車輪５を駆動させ
る。また、左右旋回用電動モータ６からの動力をベルト
と遊星歯車等からなる減速機構７を介して、前記支柱２
をその軸線（縦軸線）回りに回転させるように伝達す
る。マニピュレータ３が取付く本体フレーム８は支柱２
におけるボールネジ部に螺合され、昇降可能に装着さ
れ、支柱２の上端に設けた昇降用電動モータ９により本
体フレーム８を昇降動させる。なお、昇降用電動モータ
９の電源ＯＦＦ時にマニピュレータ３が自重にて自然落
下することがあり得るので、支柱２には下限リミットス
イッチより下方にストッパーを設けることが好ましい。
また、本体フレーム８は回動軸８ａ（図４参照）回りに
支柱２に対して上下回動するように構成されている。そ
して、本体フレーム８と一体的なマニピュレータ３の上
下揺動は、上下揺動用電動モータ１０からの動力を遊星
歯車等からなる減速機構１１を介して実行される。左右
旋回用電動モータ６、昇降用電動モータ９及び上下揺動
用電動モータ１０は各々定格出力１００Ｗで定格回転数
３０００ｒｐｍの交流サーボモータであり、正逆回転可
能なものである。

【００１１】これらの構成により、後述するマニピュレ
ータ３における進退フレーム１２の位置、ひいては収穫
ハンド体４の位置が上下し、また収穫ハンド体４の先端
の向きが左右及び上下に変更することができる。換言す
ると、走行機体１が位置停止状態であっても、収穫ハン
ド体４を３次元的に姿勢変更させることができるように
構成されている。また、前記左右旋回用電動モータ６と
減速機構７とにより、前記支柱２をその軸線（縦軸線）
回りに左右往復回動させることにより、該支柱２に取付
いたマニピュレータ３ひいては収穫ハンド体４の先端吸
引部３０を大きい振幅にて左右に首振り揺動することが
でき、上下揺動用電動モータ１０と減速機構１１とによ
り、マニピュレータ３ひいては収穫ハンド体４の先端吸
引部３０を大きい振幅にて左右に首振り揺動することが
できる構成である。

【００１２】マニピュレータ３は本体フレーム８に対し
て進退動し、且つこれに対して収穫ハンド体４を迅速に
進退動させるように構成されたものであり、その１実施
例を図３〜図７を参照しながら説明する。進退フレーム
１２の長手方向に沿って配置される左右一対のタイミン
グベルト１３，１４を、進退フレーム１２の前後端部の
支軸１５，１６にそれぞれ単独にて回転可能に支持され
たプーリ１７ａ，１７ｂ及びプーリ１８ａ，１８ｂに巻
掛けてあり、進退フレーム１２の長手方向中途部は本体
フレーム８から突出するブラケット部２０，２０に摺動
自在に支持されている。

【００１３】そして、一方のタイミングベルト１３の下
辺側の一部を固定片２１を介して進退フレーム１２の下
面における前後中途部に固定し、このタイミングベルト
１３の進退フレーム１２より上側辺部において、本体フ
レーム８に搭載した正逆回転可能な進退用駆動モータ２
２から減速機構２３を介して回転する駆動プーリ２４に
巻掛けられ、且つ一対のアイドラプーリ２５，２５にて
押えられている。他方のタイミングベルト１４の上辺側
の一部が固定片２６を介して進退フレーム１２の上面側
において固定されており、このタイミングベルト１４の
下辺側に連結片２７を介して前記収穫ハンド体４の取付
けブラケット２８に連結する。また、この取付けブラケ
ット２８は前記進退フレーム１２の下面のレール部１２
ａに対して摺動自在に吊支されている。

【００１４】この構成により、図３及び図７において、
駆動プーリ２４が矢印Ａ方向に回転（正回転、図３の時
計回り方向回転）すると、一方のタイミングベルト１３
は進退フレーム１２の下面側に固定されているから、こ
のタイミングベルト１３の矢印Ａ′方向の動きに応じて
進退フレーム１２が矢印Ａ′方向に速度Ｖにて前進す
る。このとき、他方のタイミングベルト１４はその上辺
側にて本体フレーム８におけるブラケット部２０等に固
定され、且つタイミングベルト１４は前記タイミングベ
ルト１３とは別個に回転し得るから、当該タイミングベ
ルト１４のプーリ１８ａ，１８ｂが逆回転（図３の反時
計回り方向回転）し、このタイミングベルト１４の上辺
側は矢印Ｂ方向に移動することになる。

【００１５】これにより、タイミングベルト１４の下辺
側の連結片２７ひいては収穫ハンド体４の取付けブラケ
ット２８は進退フレーム１２に対して速度Ｖにて矢印
Ａ′方向に前進する。従って、前記収穫ハンド体４は進
退フレーム１２の前進速度Ｖに対して倍の速度２Ｖにて
前進することになる。換言すれば、収穫ハンド体４は進
退フレーム１２の移動距離Ｌの２倍の距離の距離２Ｌだ
け移動するので、マニピュレータ３を小型化した状態
で、収穫ハンド体４を長い距離を進退動させることがで
きる。

【００１６】次に、収穫ハンド体４の構造について、図
８〜図１２を参照しながら説明する。収穫ハンド体４
は、先端に後述する吸引部３０を備え、内部を果菜類Ｋ
の搬送通路３１ａに形成した断面円筒状の筒体３１と、
該筒体３１に連設した果菜類Ｋの一時貯留部３２とによ
り構成され、該一時貯留部３２には、前記筒体３１との
連設部に接近させて吸引用通気管３３を接続し、この吸
引用通気管３３の他端は走行機体１上の吸引ブロワー３
４に連結され、一時貯留部３２に負圧（真空）を発生さ
せるように構成している。この場合、前記筒体３１の長
手軸線と進退フレーム１２の長手軸線とが平行状であっ
て、前記マニピュレータ３の進退フレーム１２が略水平
状態に保持された姿勢にて一時貯留部３２はその下端側
が下向き傾斜する傾斜角度θにて筒体３１に対して連設
されている。筒体３１及び一時貯留部３２は透明等の合
成樹脂材が好ましい。

【００１７】そして、一時貯留部３２の下端は蝶番を介
して蓋体３５にて普段は閉止されており、この蓋体３５
は電磁ソレノイドなどの開閉アクチュエータ３６及び連
動機構３７により開閉できる構成であり、一時貯留部３
２に果菜類Ｋが一定量蓄積されると、当該一時貯留部３
２に設けた投光部３８ａと受光部３８ｂとからなる光透
過式センサ等の貯留センサ３８にて検出し、開閉アクチ
ュエータ３６を作動させて蓋体３５を開き、一時貯留部
３２内の果菜類Ｋを下方の漏斗状の受け樋４２に放出す
る。この受け樋４２は可撓性あるホース４３に連結さ
れ、該ホース４３内を落下した果菜類Ｋは走行機体１上
の収納駕籠４４に蓄積される。前記貯留センサ３８に代
えて、前記筒体３１に設けた光反射式センサによる計数
検出器３９にて果菜類Ｋの通過個数をカウントし、一定
数値になれば前記蓋体３５を開いて収納駕籠４４に果菜
類Ｋを放出させるようにしても良い。

【００１８】このように構成することにより、後述する
吸引部３０にてもぎ取った果菜類Ｋを筒体３１を介して
一時貯留部３２内に迅速に収穫することができる。ま
た、筒体３１を短くし、果菜類Ｋの搬送通路３１ａの長
さを短くすれば、その搬送通路３１ａを移動中に果菜類
Ｋが傷む危険性が少なくなり、収穫物の商品価値を損な
うことがない。さらに、一時貯留部３２内に一定以上の
果菜類Ｋを蓄積させないから、収穫ハンド体４全体の重
量がさほど大きくならず、マニピュレータ３の駆動力
（負荷）を大きくする必要がないから、左右旋回用電動
モータ６、昇降用電動モータ９及び上下揺動用電動モー
タ１０等の駆動手段並びにマニピュレータ３を小型化で
きて収穫用ロボット全体を小型化することができるとい
う顕著な効果を奏する。

【００１９】また、前記筒体３１の軸線に対して一時貯
留部３２を図８の如く斜めに連設すれば、直角方向に一
時貯留部３２を連設する場合に比べて、筒体３１から一
時貯留部３２に転げ落ちる果菜類Ｋの落下衝撃を少なく
できて、果菜類Ｋの傷つきを少なくすることができる。
そして、前記筒体３１と一時貯留部３２との連設部に
は、当該一時貯留部３２の下側部位３２ａが略水平状ま
たは筒体３１方向に向かって下向きになるとき、一時貯
留部３２側に溜まった果菜類Ｋが筒体３１方向に逆流す
るのを防止するための逆流防止体４５を設ける。その１
実施例として、図８に示すように、筒体３１の基部下片
側を一時貯留部３２内に適宜長さだけ突出させることに
より実現させることができる。この場合、前記逆流防止
体４５の下面側と吸引用通気管３３の接続口４６（連通
口）とを接近させることより、一時貯留部３２の下側部
位３２ａに沿って転がる果菜類Ｋが前記逆流防止体４５
に先に当接して、接続口４６との間に隙間空間を積極的
に形成させて、果菜類Ｋで接続口４６を塞がないように
することが好ましい。この接続口４６は図９に示すよう
に、一時貯留部３２の片側側面で、且つ逆流防止体４５
より下方に開口するようにしても良いのである。なお、
前記逆流防止体４５が固い材料で形成されている場合、
この縁に果菜類Ｋが衝突して傷付けないように、スポン
ジ材等の保護部材（図示せず）を逆流防止体４５の縁に
沿設しておくことが好ましい。

【００２０】次に、図１０〜図１１を参照しながら、前
記筒体３１の先端における吸引部３０の構成について説
明する。筒体３１の先端には、蝶番５０を介して拡狭開
閉するようにした複数個分割型（実施例では３分割）の
くちばし片５１を先窄まり状に設ける。なお、この各蝶
番５０にはねじりばね（図示せず）を介挿してくちばし
片５１が閉じる方向に付勢されている。この３つのくち
ばし片５１を一斉に開閉するための駆動手段は、電磁ソ
レノイド等のアクチュエータ５３と、リンク機構５４と
からなり、リンク機構５４におけるリング状の連結体５
５を筒体３１の外周に遊嵌させ、この連結体５５と各く
ちばし片５１の基端部位とをワイヤ５６にて各々連結す
る一方、連結体５５の左右両側のピン５７，５７を、筒
体３１の外面一側（実施例では下側）の枢支ブラケット
５８に回動自在に軸５９支持された対の連動杆６０，６
０の長溝６１に嵌挿し、前記軸５９に固着したアーム６
２の取り付け軸６３を前記開閉アクチュエータ５３の進
退動する作動ピン５３ａに装着する。この場合、くちば
し片５１は２つ割りのものでも良い。

【００２１】これにより、開閉アクチュエータ５３をＯ
Ｎ作動させて作動ピン５３ａを突出動させると、アーム
６２を介して両連動杆６０の自由端側が筒体３１の先端
から後退動するように回動し、各々のワイヤ５６を介し
てくちばし片５１を、その先端側が半径外方向に離れる
ように開く（図１０の二点鎖線状態参照）。開閉アクチ
ュエータ５３をＯＦＦ作動させて作動ピン５３ａを後退
させると、前記と反対にリング状の連結体５５は前進
し、各蝶番５０箇所の付勢ばねの力にて、３つのくちば
し片５１の先端側側面が合わさって、截頭円錐状となる
ように窄まる。この状態では、３のくちばし片５１の先
端側の開口部面積は果菜類Ｋの直径よりやや小さく、前
記吸引ブロワー３４の作動にて筒体３１内が負圧（真
空）になると、その負圧作用にて３のくちばし片５１の
先端側の開口部に果菜類Ｋが吸引されるのである。符号
６６は前記複数のくちばし片５１による吸引部３０内に
果菜類Ｋが存在しているか否かを検出するための吸引部
センサであり、投光部と受光部とからなる。符号６７は
収穫ハンド体４におけるアクチュエータ３６や電磁ソレ
ノイド６４、センサ３８，６６や計数検出器３９等に接
続する信号線や電気動力線等のためのフラットケーブル
等の屈曲自在なコードであり、符号６８は前記視覚セン
サ４０でのレーザ光線発生回路及び走査制御のためのコ
ントローラである。

【００２２】次に、図１３の機能ブロック図を参照しな
がら、前記収穫ハンド体４を収穫すべき果菜類Ｋに向か
って自動的に接近させ、捕捉した果菜類Ｋを柄Ｅからも
ぎ取って収穫するための制御手段４１の構成について説
明すると、マイクロコンピュータ等の中央処理装置８０
は、前記収穫作業を実行するプログラム等を記憶した読
み出し専用メモリ（ＲＯＭ）８１と各種データを記憶随
時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）８２とを備え、支柱２
等に設けた視覚センサ４０にて収穫すべき果菜類Ｋを撮
像し、その画像データを画像処理装置８３にて処理して
果菜類Ｋを識別し、座標演算回路８４にて走行機体１上
の予め設定された原点から果菜類Ｋ迄の距離データ（座
標データ）を得て、果菜類Ｋ有無判別データと共に中央
処理装置８０に入力する。また、吸引部センサ６６、計
数検出器３９、貯留センサ３８の検出信号も中央処理装
置８０に入力される。

【００２３】これらのデータ、信号に応じて、中央処理
装置８０では走行部駆動回路８５、マニピュレータ３を
昇降させる昇降用電動モータ９のための昇降駆動回路８
６、支柱２を左右に旋回させる左右旋回用電動モータ６
のための左右首振り駆動回路８７、上下揺動用電動モー
タ１０のための上下首振り駆動回路８８、進退フレーム
１２のための進退駆動回路８９、吸引ブロワー３４、く
ちばし片５１の開閉アクチュエータ５３、蓋開閉アクチ
ュエータ３６及び電磁ソレノイド６４を作動させるべく
出力信号を出す。

【００２４】次に、図１４のフローチャートを参照し
て、吸引部３０の作動等の制御態様について説明する
と、スタートに続き、ステップＳ１で視覚センサ４０で
収穫すべき果菜類Ｋを撮像し、画像処理を実行した後、
ステップＳ２にて走行機体１上の予め設定された原点か
ら果菜類Ｋ迄の距離データ等果菜類Ｋの３次元座標位置
を演算する。この座標位置データに基づいて、ステップ
Ｓ３において、収穫ハンド体４における吸引部３０を果
菜類Ｋに接近させる制御を実行する。即ち、昇降駆動回
路８５の作動にてマニピュレータ３を昇降させ、さら
に、上下首振り駆動回路８８の作動と左右首振り駆動回
路８７の作動にて支柱２に取付くマニピュレータ３ひい
ては収穫ハンド体４の先端の向きを収穫すべき果菜類Ｋ
の方向にあわせ、ついで進退駆動回路８９の作動にて吸
引部３０を果菜類Ｋに接近させる。このとき、進退フレ
ーム１２の前進速度は、吸引部３０が果菜類Ｋに接近す
る適宜手前まで高速であり、果菜類Ｋの直前の適宜距離
区間は低速にて接近させることで、吸引部３０が果菜類
Ｋに衝突して果菜類Ｋの果房が揺れ動いて後述の吸引作
業のミスを無くすることが好ましい。

【００２５】次いで、作動している吸引ブロワー３４か
らの負圧を吸引用通気管３３に作用させるようにして果
菜類Ｋをくちばし片５１の先端部に吸いつかせる（ステ
ップＳ４）。このとき、図１０に示すように、筒体３１
の下部側に設けたロータリ電磁ソレノイド６４により上
下回動する支持杆６５の先端部にて前記果菜類Ｋを落下
しないように支持することが好ましい。

【００２６】次いで、このように果菜類Ｋが吸引された
状態で、３つのくちばし片５１の先端を若干開いて、果
菜類Ｋを複数のくちばし片５１の先端側内部に囲むよう
に吸引する（ステップＳ５）。ステップＳ６では、前記
くちばし片５１に設けた吸引部センサ６６にて、果菜類
Ｋがくちばし片５１の先端側内部に位置しているか否か
を判別する。ステップＳ６にてyes のとき（くちばし内
側に果菜類Ｋがあるとき、言い換えると複数のくちばし
片で果菜類Ｋが包囲されているとき）には、この状態の
ままでは果菜類Ｋにおける果梗部分は茎に接続したまま
であり、離脱できない。従って、開閉アクチュエータ５
３を作動させて、くちばし片を閉じ（ステップＳ７）、
次いで、マニピュレータ３の先端側を上下に複数回（実
施例では３回）首振りさせる（ステップＳ８）。これに
より、前記果菜類Ｋにおける果梗部分が茎から離脱で
き、その後は前記筒体３１内及び一時貯留部３２の負圧
力にて一時貯留部３２へと搬送し、１つの果菜類Ｋの収
穫ハンド体４内への取り込み作業を終了するのである。
なお、この首振り動作は支柱２を回動して収穫ハンド体
４が左右に首振りするようにしても良く、上下首振りと
左右首振りとを同時に実行しても良い。

【００２７】なお、図１２に示すように、前記複数のく
ちばし片５１の開閉隙間に前記果菜類Ｋにおける柄Ｅ部
分が引っ掛かると、その後の収穫作業に支障を来すの
で、ステップＳ９にて、くちばし片５１の開閉動作（拡
狭動動作）を複数回（実施例では１回〜３回）実行する
ことで、くちばし片５１に対する果菜類Ｋの柄Ｅの引っ
掛かりを解除するのである。

【００２８】前記ステップＳ６にてnoの場合（くちばし
内側に果菜類Ｋがない場合）には、再度開閉アクチュエ
ータ５３を作動させて１乃至３回程度くちばし片５１の
開閉動作（拡狭動動作）を複数回実行する（ステップＳ
１０）。この動作回数（実施例では１回〜３回）は予め
データに入力されており、ステップＳ１１にて回数をカ
ウントして、所定Ｎ回数だけ実行すれば、くちばし内側
に果菜類Ｋがあるものと仮定してステップＳ７に移行し
て、前記の果菜類Ｋの取り込み作業を行うのである。１
つの果菜類Ｋの取り込み作業が終了すれば、別の果菜類
Ｋを視覚センサ４０にて識別して前記と同じ作業を繰り
返す。

【００２９】なお、本発明においてマニピュレータ３
は、２対のタイミングベルトにて進退フレーム１２が進
退動する構成を採用したが、他のアクチュエータにて進
退動するアームの構成であっても良い。収穫ハンド体４
における一時貯留部３２の底部に果菜類Ｋの通過用の蛇
腹管を接続し、筒体３１内に吸引した果菜類Ｋを収納駕
籠４４に直接搬送させても良い。

【００３０】また、ミニトマト等のように複数個の果菜
類Ｋが房状に結実している場合、１つの果菜類Ｋを吸引
部３０にて取り込んでマニピュレータ３を状で等に首振
り動作させると、果房全体が揺らいで、以後の視覚セン
サ４０による果菜類Ｋの認識作業等に支障を来したり、
果房全体が茎から折れ、脱落する等の不都合があるの
で、前記収穫ハンド体４等には、図示しないが、先端を
Ｙ字状に形成した茎押え棒を設け、この茎押え棒を収穫
すべき果菜類Ｋの房部分の近傍の茎に押し当てるように
構成すると良い。

【００３１】

【発明の作用・効果】以上に詳述したように、請求項１
記載発明の果菜類の収穫ハンド装置は、進退移動可能に
構成されたマニピュレータに取り付けられ、内部を負圧
により果菜類の搬送通路となるように形成した筒体と、
該筒体先端の果菜類吸引部とにより構成された収穫ハン
ド体であって、前記吸引部は、先端側を先き窄まり状に
形成した複数個の分割型くちばし片を装着し、該複数の
くちばし片を開閉アクチュエータにて拡狭開閉動するよ
うに構成する一方、前記くちばし片の先端側が大きい振
幅となるようにマニピュレータを首振り動作させる駆動
手段を設けたものであるから、複数個のくちばし片を、
その先端側が先き窄まり状になるように狭めて果菜類を
負圧吸引した状態から一旦開閉させて、くちばし片の内
側で果菜類を包囲し、次いで、マニピュレータを首振り
動作させることにより、くちばし片の内側に果菜類をも
ぎとることができる。従って、従来の技術のようなカッ
タや果菜類の柄を位置保持させる部材などが不要とな
り、必要部品点数が少なくなり、構造が至極簡単とな
る。そして、収穫作業の動作も複数のくちばし片を拡狭
開閉動する動作とマニピュレータの首振り動作だけであ
るので、制御態様も至極簡単となり、且つ収穫作業を迅
速で効率良く実行することができるという効果を奏す
る。

【００３２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の果
菜類の収穫ハンド装置において、前記複数のくちばし片
の拡狭開閉動により果菜類を包囲した状態で前記複数の
くちばし片の先端側が大きい振幅となるようにマニピュ
レータにて首振り動作させ後、再度くちばし片を複数回
拡狭開閉動駆動させるように制御する制御手段を設けた
ものであるから、複数のくちばし片で果菜類を包囲して
首振り動作にて果菜類をもぎとるとき、この複数のくち
ばし片の隙間に果菜類の柄などが引っ掛かっても、その
後のくちばし片の拡狭開閉動により前記引っ掛かりを外
すことができるという効果を奏する。

【００３３】さらに、請求項３の発明は、請求項１また
は請求項２記載の果菜類の収穫ハンド装置において、前
記吸引部には、果菜類を検出する感知センサを設け、感
知センサにてくちばし片の内側に果菜類を検出すべく、
前記複数のくちばし片を拡狭開閉動駆動させるように制
御する制御手段を設けたものであるから、くちばし片の
内側に果菜類が存在しない状態で、くちばし片を拡狭開
閉動させたり、マニピュレータを首振りさせる等の無駄
な動作を実行する必要がなく、果菜類の取り込み収穫作
業を向上させることができるという効果を奏するのであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】収穫用ロボットの正面図である。

【図２】収穫用ロボットの側面図である。

【図３】マニピュレータの概略平面図である。

【図４】マニピュレータの概略側面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線矢視一部切欠き断面図である。

【図６】図３のVI−VI線矢視一部切欠き断面図である。

【図７】進退フレームの移動作用説明図である。

【図８】収穫ハンド体の側断面図である。

【図９】図８のIX−IX線矢視図である。

【図１０】吸引部の側面図である。

【図１１】吸引部の正面図である。

【図１２】吸引部のくちばし片の内側に果菜類Ｋが包囲
された状態を示す斜視図である。

【図１３】制御手段の機能ブロック図である。

【図１４】制御フローチャートである。

【符号の説明】

１ 走行機体 ２ 支柱 ３ マニピュレータ ４ 収穫ハンド体 １０ 上下揺動用電動モータ １２ 進退フレーム １３，１４ タイミングベルト ２２ 進退用駆動モータ ３０ 吸引部 ３１ 筒体 ３３ 吸引用通気管 ３４ 吸引ブロワー ４０ 視覚センサ ４１ 制御手段 ５１ くちばし片 ５３ 開閉アクチュエータ ６６ 吸引部センサ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 進退移動可能に構成されたマニピュレー
   タに取り付けられ、内部を負圧により果菜類の搬送通路
   となるように形成した筒体と、該筒体先端の果菜類吸引
   部とにより構成された収穫ハンド体であって、前記吸引
   部には、先端側を先き窄まり状に形成した複数個の分割
   型くちばし片を装着し、該複数のくちばし片を開閉アク
   チュエータにて拡狭開閉動するように構成する一方、前
   記くちばし片の先端側が大きい振幅となるようにマニピ
   ュレータを首振り動作させる駆動手段を設けたことを特
   徴とする果菜類の収穫ハンド装置。
2. 【請求項２】 前記複数のくちばし片の拡狭開閉動によ
   り果菜類を包囲した状態で前記複数のくちばし片の先端
   側が大きい振幅となるようにマニピュレータにて首振り
   動作させ後、再度くちばし片を複数回拡狭開閉動駆動さ
   せるように制御する制御手段を設けたことを特徴とする
   請求項１記載の果菜類の収穫ハンド装置。
3. 【請求項３】 前記吸引部には、果菜類を検出する感知
   センサを設け、感知センサにてくちばし片の内側に果菜
   類を検出すべく前記複数のくちばし片を拡狭開閉動駆動
   させるように制御する制御手段を設けたことを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載の果菜類の収穫ハンド装
   置。