JP6015904B2 - Harvesting equipment and harvesting method - Google Patents
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- Harvesting Machines For Specific Crops (AREA)
Description
本発明は収穫装置と収穫方法に関し、特に果皮の色や果実の柔らかさ、果実のもぎ取り易さに基づいて収穫すべきか否かを判断する果実の収穫装置と収穫方法に関するものである。 The present invention relates to a harvesting apparatus and a harvesting method, and more particularly to a fruit harvesting apparatus and a harvesting method for determining whether or not to harvest based on the color of the skin, the softness of the fruit, and the ease of peeling off the fruit.
従来から、農作業の省力化や効率化、農作物の生産性向上を目的として、植物工場や農作業ロボットなどの研究開発が進められている。 Conventionally, research and development of plant factories, agricultural robots, etc. have been promoted for the purpose of labor saving and efficiency improvement of agricultural work and productivity improvement of crops.
農作業ロボットの一例としては、アメリカなどの広大なブルーベリー農場で使用される「ブルーベリーハーベスタ」と呼ばれる振動収穫機を挙げることができる。この振動収穫機は、熟したブルーベリーを枝から振り落として収穫する機械である。 As an example of a farming robot, a vibration harvesting machine called “blueberry harvester” used in a vast blueberry farm such as the United States can be cited. This vibration harvester is a machine that harvests ripe blueberries by shaking them off the branches.
ところで、ブルーベリーの果実は一粒毎に熟度が異なるとともに、収穫後に追熟して甘みが増すことがない。そのため、上記する振動収穫機を用いてブルーベリーを収穫した場合には、最適収穫時期ではないブルーベリーを収穫してしまうといった問題や収穫されたブルーベリーに熟度や甘みが多様に異なる実が混在してしまうといった問題があり、特に高価な生食用のブルーベリーは、熟練者によって一粒毎に熟度が判定されて収穫されているのが現状である。 By the way, the berries of blueberries have different ripening levels and do not ripen after harvesting to increase sweetness. Therefore, when blueberries are harvested using the above-mentioned vibration harvesting machine, there are problems such as harvesting blueberries that are not at the optimal harvest time, and fruits that have different maturity and sweetness are mixed in the harvested blueberries. In particular, expensive blueberries for raw consumption are currently harvested by experts with the degree of ripeness determined for each grain.
しかしながら、生食用のブルーベリーは長期保存が効かないため、その収穫時期には熟練者が連日に亘って熟度判定と収穫を行う必要があり、ブルーベリーの収穫作業は多大な労力と時間を要することが知られている。さらに、熟練者が行うブルーベリーの熟度判定は未熟者には極めて困難であり、ブルーベリーの収穫には熟練した技術が要求されるため、熟練者の労力を軽減して収穫作業を効率化することは難しい。そこで、最適収穫時期の果実の判別と収穫を自動的に行う収穫ロボットの開発が当該分野における希求の課題となっている。 However, since raw blueberries cannot be stored for a long period of time, it is necessary for skilled workers to determine ripeness and harvest every day during the harvest period, and the harvesting process of blueberries requires a lot of labor and time. It has been known. Furthermore, it is extremely difficult for an unskilled person to judge the maturity of blueberries, and skillful techniques are required for harvesting blueberries. Is difficult. Therefore, the development of a harvesting robot that automatically discriminates and harvests fruits at the optimal harvesting time is a challenge in this field.
このような問題に対し、画像処理技術を利用して最適収穫時期の果実を判別し、最適収穫時期と判別された果実を収穫する技術が特許文献1〜3に開示されている。 To solve such a problem, Patent Documents 1 to 3 disclose a technique for discriminating a fruit at an optimum harvest time using an image processing technique and harvesting a fruit discriminated as the optimum harvest time.
特許文献1〜3に開示されている果実収穫装置はいずれも、カメラで撮像された画像のイチゴの色(着色率)に基づいてそのイチゴが最適収穫時期か否かを判別するとともに、その画像に基づいて収穫対象となるイチゴの位置を特定し、最適収穫時期と判別されたイチゴの位置にマニピュレータや吸引部を移動させて収穫対象のイチゴを収穫する装置である。 Each of the fruit harvesting devices disclosed in Patent Documents 1 to 3 determines whether or not the strawberry is at the optimum harvest time based on the color (coloring rate) of the strawberry in the image captured by the camera, and the image. The position of the strawberry to be harvested is specified based on the above, and the manipulator and the suction unit are moved to the position of the strawberry determined to be the optimum harvest time to harvest the strawberry to be harvested.
ところで、ブルーベリーの果実は、一般に成熟するに従って果皮の色が濃い青色となるとともに、果柄の基部(果実のへたの付け根部分)の色も濃い青色となる。さらに、ブルーベリーの果実は、果実が成熟するに従って柔らかくなり、もぎ取り易くなることから、ブルーベリー収穫の熟練者は、これら複数の要素を総合的に評価して果実の熟度を判定している。 By the way, as for the fruit of a blueberry, the color of the skin becomes dark blue generally as it matures, and the color of the base of the fruit handle (the root part of the fruit) also becomes dark blue. Furthermore, since the fruit of a blueberry becomes softer as the fruit ripens and becomes easier to tear, the expert of blueberry harvesting comprehensively evaluates these multiple factors to determine the maturity of the fruit.
特許文献1〜3に開示されている果実収穫装置によれば、カメラで撮像された画像の果実の色(着色率)に基づいてその果実が最適収穫時期か否かを判別できるものの、果実の柔らかさや果実のもぎ取り易さといった指標を判別することができない。 According to the fruit harvesting device disclosed in Patent Literatures 1 to 3, although it is possible to determine whether or not the fruit is in the optimum harvest time based on the color (coloring rate) of the fruit imaged by the camera, Indicators such as softness and ease of fruit removal cannot be determined.
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、果皮の色や果実の柔らかさ、果実のもぎ取り易さといった複数の指標に基づいて果実の熟度判定を行う果実において、これら複数の判定指標を連続的に評価して当該果実を収穫することのできる収穫装置と収穫方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and in a fruit that performs fruit maturity determination based on a plurality of indices such as fruit skin color, fruit softness, and fruit tearing ease, these plurality of determinations It is an object of the present invention to provide a harvesting apparatus and a harvesting method capable of continuously evaluating an index and harvesting the fruit.
上記した目的を達成した本発明に係る収穫装置は、以下を包含する。
(1)植物に着生している果実を果柄から採取して収穫する収穫装置であって、植物に着生している果実の果皮の色から収穫すべき果実か否かを判定する第1の判定手段と、植物に着生している果実の粘弾性から収穫すべき果実か否かを判定する第2の判定手段と、前記第1の判定手段と第2の判定手段によって収穫すべき果実と判定された果実のうち果柄との着生強度が所定の着生強度以下の果実を果柄から採取して収穫する収穫手段と、を備えている収穫装置。
(2)前記第2の判定手段は、筒体と該筒体の内部を減圧する減圧部からなり、植物に着生している果実を筒体端部に当接させた姿勢で筒体の内部を減圧することによって果実を筒体端部に吸着させて支持する支持手段と、該支持手段によって支持された果実を押圧する押圧手段と、該押圧手段の押圧力から果実の粘弾性を算出する演算手段と、を有している(1)に記載の収穫装置。
(3)前記収穫手段は、前記支持手段と、該支持手段と植物を離間させる移動手段と、からなり、果実を前記支持手段の筒体端部に当接させた姿勢で筒体の内部を減圧することによって果実を筒体端部に吸着させて支持し、前記支持手段と植物を離間させることによって果柄との着生強度が所定の着生強度以下の果実を果柄から採取するようになっている(2)に記載の収穫装置。
(4)前記支持手段の筒体内部の圧力が調整されるようになっている(3)に記載の収穫装置。
(5)前記支持手段の筒体端部には緩衝材が設けられている(2)から(4)のいずれかに記載の収穫装置。
(6)前記果実はブルーベリーであり、前記第1の判定手段は、果実の果皮の青色判定によって収穫すべき果実か否かを判定し、前記第2の判定手段は、果実の粘弾性が0.59N/mm(60gf/mm)以下である果実を収穫すべき果実と判定し、前記収穫手段は、果柄との着生強度が0.98N(100gf)以下の果実を果柄から採取するようになっている(1)から(5)のいずれかに記載の収穫装置。
The harvesting apparatus according to the present invention that has achieved the above object includes the following.
(1) A harvesting device that collects and harvests fruit growing on a plant from a fruit handle, and determines whether or not the fruit should be harvested from the color of the skin of the fruit growing on the plant. Harvested by a first judging means, a second judging means for judging whether or not the fruit should be harvested from the viscoelasticity of the fruit growing on the plant, and the first judging means and the second judging means. A harvesting device comprising: harvesting means for collecting and harvesting a fruit having an epiphytic strength of a fruit pattern that is equal to or lower than a predetermined accumulating intensity among fruits determined to be fruit.
(2) The second determination means includes a cylinder and a decompression unit that depressurizes the inside of the cylinder, and the posture of the cylinder in a posture in which the fruit growing on the plant is brought into contact with the end of the cylinder. The support means for supporting the fruit by adsorbing the fruit to the end of the cylinder by depressurizing the inside, the pressing means for pressing the fruit supported by the support means, and the viscoelasticity of the fruit is calculated from the pressing force of the pressing means The harvesting device according to (1), further comprising:
(3) The harvesting means comprises the support means and a moving means for separating the support means and the plant, and the inside of the cylinder is in a posture in which the fruit is brought into contact with the end of the cylinder of the support means. The fruit is adsorbed to and supported by the end of the cylinder by reducing the pressure, and the fruit having an epiphysis strength with the fruit pattern of a predetermined epiphysical strength or less is collected from the fruit pattern by separating the support means from the plant. The harvesting device according to (2).
(4) The harvesting device according to (3), wherein the pressure inside the cylindrical body of the support means is adjusted.
(5) The harvesting device according to any one of (2) to (4), wherein a buffer material is provided at an end of the cylindrical body of the support means.
(6) The fruit is a blueberry, and the first determination means determines whether or not the fruit should be harvested by determining the blue color of the fruit peel, and the second determination means has a fruit viscoelasticity of 0.59. N / mm (60 gf / mm) or less is determined to be a fruit to be harvested, and the harvesting means collects a fruit with an epiphytic strength of 0.98 N (100 gf) or less from the fruit pattern. The harvesting device according to any one of (1) to (5).
また、上記した目的を達成した本発明に係る収穫方法は、以下を包含する。
(7)植物に着生している果実を果柄から採取して収穫する収穫方法であって、植物に着生している果実の果皮の色から収穫すべき果実か否かを判定するステップと、植物に着生している果実の粘弾性から収穫すべき果実か否かを判定するステップと、果実の果皮の色と果実の粘弾性から収穫すべき果実と判定された果実のうち果柄との着生強度が所定の着生強度以下の果実を果柄から採取して収穫するステップと、からなる収穫方法。
(8)植物に着生している果実を筒体端部に当接させた姿勢で筒体の内部を減圧することによって果実を筒体端部に吸着させ、筒体端部に吸着させた果実を押圧し、その押圧力から果実の粘弾性を算出して収穫すべき果実か否かを判定する(7)に記載の収穫方法。
(9)果実の果皮の色と果実の粘弾性から収穫すべき果実と判定された際に、果実を筒体端部に吸着させた状態で筒体と植物を離間させる(8)に記載の収穫方法。
(10)果実の果皮の色と果実の粘弾性から収穫すべき果実と判定された際に、筒体内部の圧力を調整する(8)または(9)に記載の収穫方法。
(11)外光条件が一定となる条件下で、果実の果皮の色から収穫すべき果実か否かを判定する(7)から(10)のいずれかに記載の収穫方法。
(12)前記果実はブルーベリーであり、果実の果皮の青色判定によって収穫すべき果実か否かを判定し、果実の粘弾性が0.59N/mm(60gf/mm)以下である果実を収穫すべき果実と判定し、果柄との着生強度が0.98N(100gf)以下の果実を果柄から採取して収穫する(7)から(11)のいずれかに記載の収穫方法。
Moreover, the harvesting method according to the present invention that has achieved the above object includes the following.
(7) A harvesting method for collecting and harvesting a fruit growing on a plant from a fruit handle, and determining whether or not the fruit should be harvested from the color of the fruit skin of the fruit growing on the plant Determining whether the fruit should be harvested from the viscoelasticity of the fruit growing on the plant, and the fruit of the fruit determined to be harvested from the color of the fruit peel and the viscoelasticity of the fruit. A method of harvesting, comprising the step of collecting and harvesting a fruit having an epiphytic strength with a handle having a predetermined epidermal strength or less from the fruit handle.
(8) The fruit was adsorbed to the cylinder end by depressurizing the inside of the cylinder in a posture in which the fruit growing on the plant was in contact with the cylinder end, and was adsorbed to the cylinder end. The harvesting method according to (7), wherein the fruit is pressed and the viscoelasticity of the fruit is calculated from the pressing force to determine whether the fruit should be harvested.
(9) When it is determined that the fruit should be harvested from the color of the fruit peel and the viscoelasticity of the fruit, the cylinder and the plant are separated from each other with the fruit adsorbed on the end of the cylinder. Harvest method.
(10) The harvesting method according to (8) or (9), wherein the pressure inside the cylinder is adjusted when it is determined that the fruit should be harvested from the color of the fruit peel and the viscoelasticity of the fruit.
(11) The harvesting method according to any one of (7) to (10), in which it is determined whether or not the fruit is to be harvested from the color of the fruit skin under a condition where the external light condition is constant.
(12) The fruit is a blueberry, and it is determined whether or not the fruit should be harvested by judging the blue color of the fruit peel, and the fruit whose fruit viscoelasticity is 0.59 N / mm (60 gf / mm) or less should be harvested The harvesting method according to any one of (7) to (11), wherein the fruit is determined to be a fruit, and a fruit having an epiphytic strength of 0.98 N (100 gf) or less is collected from the fruit pattern and harvested.
本発明の収穫装置および収穫方法によれば、果皮の色や果実の柔らかさ、果実のもぎ取り易さといった複数の指標に基づいて果実の熟度判定を行う果実において、これら複数の判定指標を連続的に評価して収穫適期の果実を収穫することができ、熟練者の収穫労力を軽減して果実の収穫作業を効率化することができる。 According to the harvesting apparatus and the harvesting method of the present invention, in a fruit that performs fruit maturity determination based on a plurality of indices such as the color of the skin, the softness of the fruit, and the ease of peeling off the fruit, the plurality of determination indices are continuously used. The fruit can be harvested at an appropriate time for evaluation, and the labor of the skilled worker can be reduced to improve the efficiency of fruit harvesting.
以下、図面を参照して本発明の収穫装置と収穫方法の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of a harvesting apparatus and a harvesting method of the present invention will be described with reference to the drawings.
[収穫装置の実施の形態]
図1は、本発明の収穫装置の一実施の形態を示した図であり、図2は、図1で示す収穫装置のエンドエフェクタを拡大して示した一部拡大図である。
[Embodiment of harvesting apparatus]
FIG. 1 is a view showing an embodiment of the harvesting apparatus of the present invention, and FIG. 2 is a partially enlarged view showing the end effector of the harvesting apparatus shown in FIG. 1 in an enlarged manner.
図1で示す収穫装置100は、アーム51を有する移動ロボット(RH1)50で構成され、前記アーム51の先端には、植物Pに着生している果実Bを果柄から採取して収穫するための収穫用エンドエフェクタ10が取り付けられている。
A
前記移動ロボット50は、左右前方に設けられた駆動輪52と左右後方に設けられた2つのキャスタ53を有する差動駆動型の移動装置であり、その内部に搭載されたモータ(不図示)で左右前方の駆動輪52を駆動させ、左右後方のキャスタ53を同期して所定角度だけ傾けることによって、移動ロボット50を任意の方向へ移動させることができる。
The
ここで、移動ロボット50の前記モータを駆動させる制御信号(駆動信号)や移動ロボット50のアーム51を駆動させるための制御信号は、例えば外部から送信して入力してもよいし、作業者等が移動ロボット50に直接入力してもよい。
Here, a control signal (driving signal) for driving the motor of the
作業者等は、移動ロボット50の前記モータを駆動させて当該移動ロボット50を所望の位置まで移動させ、移動ロボット50のアーム51を所望に駆動させることによって、アーム51の先端に取り付けられた収穫用エンドエフェクタ10を収穫対象の果実Bの近傍に配置することができる。
An operator or the like drives the motor of the
図2で示す収穫用エンドエフェクタ10は、(1)果実の果皮の色、(2)果実の柔らかさ、(3)果実のもぎ取り易さ、といった複数の指標に基づいて果実の熟度判定を行い、それらの熟度判定に基づいて成熟したと判定した果実を収穫するためのものである。
The
具体的には、収穫用エンドエフェクタ10は、果実の位置と果皮の色を検出するための撮像カメラ(第1の判定手段)11と、撮像カメラ11を搭載するための筐体12と、筐体12から前方へ突出する果実吸着用パイプ(筒体)13と、パイプ13の鉛直下方から該パイプ13と交差するように配置され、その基端部14を回転中心として鉛直面内で回転して先端部15に設けられた先端ピン16で収穫対象の果実を押圧する押圧手段17と、押圧手段17の押圧力から果実の粘弾性を算出する演算手段20と、を備えている。
Specifically, the harvesting
前記果実吸着用パイプ13は、図3で示すように、コンプレッサ(減圧部)21と接続されており、パイプ13の内部は任意の圧力まで減圧されるようになっている。より具体的には、タンク22に直結する圧力センサ23の計測値に基づいてコンプレッサ21のon/off制御を行い、タンク22の内圧を所定の圧力まで低下させ、パイプ13の先端部18と当接するように、もしくは、先端部18の近傍に果実Bを配置した姿勢で電磁弁24を開放することによって、パイプ13の内部を任意の圧力まで減圧させ、パイプ13の先端部18に果実Bを吸着させる。ここで、電磁弁24よりもパイプ13側に配設された圧力センサ25の計測値に基づいて電磁弁24を開閉することで、パイプ13の内部の圧力を調整し、パイプ13に対する果実Bの吸着力を調整することができる。なお、電磁弁26を開放することによって、パイプ13の内部を大気へ開放し、パイプ13に対する果実Bの吸着力を低下させてパイプ13の先端部18から果実Bを離すことができる。
As shown in FIG. 3, the
このように、植物Pに着生している果実Bをパイプ13の先端部18に当接させた姿勢でコンプレッサ21を用いてパイプ13の内部を減圧することによって、収穫対象の果実Bをパイプ13の先端部18に吸着させて支持することができる。そして、果実Bがパイプ13の先端部18に吸着されて支持された状態で押圧手段17をその基端部14を回転中心として鉛直面内で回転することによって、当該押圧手段17の先端ピン16で果実Bを押圧することができる。
In this way, by reducing the pressure inside the
また、押圧手段17の根元部9を構成するアルミ板の表面には歪みゲージ(不図示)が貼り付けられており、上記したようにパイプ13の先端部18に果実Bを吸着して支持した状態で押圧手段17の先端ピン16で果実Bを押圧すると、果実Bの粘弾性によって根元部9を構成するアルミ板が撓んで表面歪みが発生するため、その表面歪みを根元部9のアルミ板の表面に貼り付けられた歪みゲージで計測し、演算手段20にて計測された表面歪みから押圧手段17の押圧力(果実Bから作用する反力)を算出して果実Bの粘弾性を算出できるようになっている。
Further, a strain gauge (not shown) is affixed to the surface of the aluminum plate constituting the root portion 9 of the pressing means 17, and the fruit B is adsorbed and supported on the
なお、パイプ13の先端部18には、果実Bの傷付きを抑制したり、果実Bとの密着性を高めるために、トーラス形状のクッション材(緩衝材)19が取り付けられている。
A torus-shaped cushion material (buffer material) 19 is attached to the
すなわち、果実Bをパイプ13の先端部18に吸着させて支持する支持手段がパイプ13とコンプレッサ21とから構成され、果実の柔らかさを判定する判定手段(第2の判定手段)が前記支持手段と押圧手段17と演算手段20とから構成される。
That is, the supporting means for adsorbing and supporting the fruit B on the
さらに、収穫装置100は、収穫用エンドエフェクタ10と植物Pを離間させる移動手段を備えており、果実Bがパイプ13の先端部18に吸着されて支持された状態で収穫用エンドエフェクタ10と植物Pを離間させることによって、果実Bを果柄から採取して収穫できるようになっている。すなわち、果実のもぎ取り易さに基づいて果実Bを収穫する収穫手段が前記移動手段と前記支持手段とから構成される。
Further, the
[収穫方法の実施の形態]
以下、図4〜図6を参照して、図2で示す収穫用エンドファクタによる果実の収穫方法を具体的に説明する。ここで、収穫対象となる果実としては、例えばブルーベリー、ラズベリー、ストロベリー、ミカンやレモン等の柑橘類、桜桃、リンゴ、梨、ビワ、ブドウ、マンゴー、パパイヤ、ドラゴンフルーツ等を挙げることができるものの、以下、略円形状のブルーベリーを収穫対象とする場合について具体的に説明する。
[Embodiment of harvesting method]
Hereinafter, a fruit harvesting method using the harvesting end factor shown in FIG. 2 will be described in detail with reference to FIGS. Here, examples of fruits to be harvested include blueberries, raspberries, strawberries, citrus fruits such as mandarin oranges, lemons, cherry peaches, apples, pears, loquats, grapes, mangoes, papayas, dragon fruits, etc. A case where a substantially circular blueberry is targeted for harvesting will be specifically described.
[収穫用エンドファクタの位置決め]
まず、移動ロボット50を移動させるとともに、移動ロボット50のアーム51を駆動させ、収穫対象となるブルーベリーBが収穫用エンドエフェクタ10に搭載された撮像カメラ11の撮像範囲に含まれるように収穫用エンドエフェクタ10を配置する。ここで、収穫用エンドエフェクタ10の果実吸着用パイプ13の先端部18は、撮像カメラ11によるブルーベリーBの撮像を阻害しない位置に配置するのが好ましい。
[Positioning of harvesting end factors]
First, the
[撮像カメラで撮像された画像の画像処理による熟度判定]
次いで、撮像カメラ11によって撮像された画像からブルーベリーBの一粒毎の位置と果皮の色を検出し、その検出結果に基づいて収穫すべきブルーベリーか否か(ブルーベリーの熟度)を判定する。
[Maturity determination by image processing of images taken by imaging camera]
Next, the position of each blueberry B and the color of the pericarp are detected from the image captured by the
具体的には、画像処理ライブラリOpenCVを用いて画像中から青色の果実の一粒毎の位置を検出するプログラムを作成し、撮像カメラ11によって撮像された画像のRGB値から青色検出を行い、ブルーベリーBの着生位置を推定する。次いで、ラベリングによるノイズ処理を施した後、青色検出の位置に対してハフ変換(Hough変換)による円検出を行い、一粒毎のブルーベリーBの位置を推定する。このハフ変換は、デジタル画像処理で用いられる特徴抽出法の一つであり、本実施の形態においては、三次元ハフ空間を使用し、撮像カメラ11で撮像された画像データを中心と半径を表す3つのパラメータに変換して「円」を検出し、一粒毎のブルーベリーBの位置と熟度を精緻に判定する。
Specifically, a program for detecting the position of each blue fruit in the image is created using the image processing library OpenCV, blue is detected from the RGB values of the image captured by the
なお、このハフ変換による円検出は、検出する円の大きさに対して適切な範囲を設定することによって、ブルーベリーBの誤検出を抑制することができる。図4は、撮像カメラ11によって撮像された画像の一例を示した図であって、図4(a)は画像中の果実が相対的に小さい場合の画像の一例を示した図であり、図4(b)は画像中の果実が相対的に大きい場合の画像の一例を示した図である。図中、ハフ変換による円検出によってブルーベリーBの果実として検出された果実は、円で包囲して表記している。
The circle detection by the Hough transform can suppress the erroneous detection of the blueberry B by setting an appropriate range for the size of the circle to be detected. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an image captured by the
図4(a)で示すように、画像中のブルーベリーが相対的に小さい(撮像カメラ11とブルーベリーBとの距離が相対的に大きい)場合には、目視で見つけられる青色のブルーベリー42個のうち31個のブルーベリーをハフ変換による円検出によって検出することができる。一方で、図4(b)で示すように、画像中のブルーベリーが相対的に大きい(撮像カメラ11とブルーベリーBとの距離が相対的に小さい)場合には、目視で見つけられる青色のブルーベリー2個のうちハフ変換による円検出によって2個全てのブルーベリーを検出することができる。
As shown in FIG. 4 (a), when the blueberries in the image are relatively small (the distance between the
このように、画像処理を行う際に、画像中の果実の大きさ(撮像カメラ11と果実との距離)に応じて、例えばラベリングによるノイズ除去や検出可能な「円」の最小半径・最大半径、画像中の相互の円同士の間に存在すべき距離などを適切に設定することによって、一粒毎のブルーベリーBの誤検出を抑制することができる。
Thus, when performing image processing, depending on the size of the fruit in the image (distance between the
なお、画像処理におけるノイズとしては、太陽光が反射した栽培室の内壁や栽培用備品等が考えられるものの、図5(a)、(b)で示すように、ブルーベリー自体の葉や緑色の果実については、上記する青色検出によって確実に除去できることを本発明者等は確認している。 In addition, as noise in image processing, although the inner wall of a cultivation room, the fixtures for cultivation, etc. which sunlight reflected are considered, as shown to Fig.5 (a), (b), the leaf of blueberries itself or green fruit The present inventors have confirmed that it can be reliably removed by the blue detection described above.
[果実の柔らかさによる熟度判定]
次に、上記する青色検出によってブルーベリーの果皮の色から熟したブルーベリーと判定されたブルーベリーに対し、ブルーベリーの柔らかさの指標となる一粒毎の粘弾性を検出し、その検出結果に基づいて収穫すべきブルーベリーか否か(ブルーベリーの熟度)を判定する。なお、本実施の形態においては、粘弾性として粘弾性率を検出する場合について説明するが、たとえば粘弾性力をブルーベリーの柔らかさの判定指標としてもよい。
[Ripeness determination based on the softness of the fruit]
Next, for each blueberry determined to be a ripe blueberry from the color of the blueberry peel as described above, the viscoelasticity of each grain, which is an indicator of the softness of the blueberry, is detected, and the harvest is performed based on the detection result. Judge whether blueberries should be (blueberry maturity). In the present embodiment, the case where the viscoelasticity is detected as viscoelasticity will be described. For example, viscoelasticity may be used as a blueberry softness determination index.
具体的には、移動ロボット50を移動させ、もしくは、移動ロボット50のアーム51を駆動させ、上記する青色検出によって推定されたブルーベリーの位置へ収穫用エンドエフェクタ10の果実吸着用パイプ13の先端部18を移動させ、パイプ13の先端部18を収穫対象のブルーベリーBに当接させる。そして、コンプレッサ21を用いてパイプ31の内部を減圧し、パイプ13の先端部18にブルーベリーBを吸着させて支持する(図6(a)参照)。
Specifically, the tip of the
ブルーベリーBをパイプ13の先端部18に支持した状態で、サーボモジュールを用いて収穫用エンドエフェクタ10の押圧手段17をその基端部14を回転中心として一定速度で回転駆動させ、押圧手段17の先端ピン16でブルーベリーBを一定速度で押圧し、ブルーベリーBを所定の変形量(例えば1mm程度)だけ変形させる。その際、ブルーベリーの粘弾性によって押圧手段17の根元部9の表面に歪みが発生し、その表面歪みを根元部9の表面に貼り付けられた歪みゲージで計測して、押圧手段17の先端ピン16に対するブルーベリーの反力(粘弾性力)を算出する。そして、ブルーベリーBの変形量(例えば1mm程度)と反力(粘弾性力)の関係を測定して、ブルーベリーBの粘弾性率を算出する(図6(b)参照)。なお、ブルーベリーBの粘弾性率を算出するに当たり、押圧手段17の根元部9の撓み量を考慮した補正も行っている。
In a state where the blueberry B is supported on the
ここで、収穫対象となるブルーベリーは、多くの果実が密集して結実しており、柔らかさによる熟度判定の対象となる果実とそれに隣接する果実の距離が極めて小さい場合が多い。したがって、上記するようにブルーベリーBを筒体形状のパイプ13で吸着させて支持することによって、たとえばブルーベリーBを把持手段などで支持する場合と比較して、相対的に小さい体格でブルーベリーBを支持できるとともに、隣接するブルーベリーBを傷付けたり、隣接するブルーベリーBに干渉せずに判定対象となるブルーベリーBを支持することができる。また、判定対象となるブルーベリーBを押圧する押圧手段17をパイプ13と交差するように配置し、その押圧手段17を基端部14を回転中心として回転させることによって、ブルーベリーBの表面のうちパイプ13側の表面を押圧手段17の先端ピン16で押圧することができるため、判定対象となるブルーベリーBに隣接するブルーベリーBと押圧手段17の先端ピン16が衝接することを抑制できるとともに、エンドファクタ10全体の体格を小型化することもできる。
Here, blueberries to be harvested have many fruits that are densely fruited, and the distance between the fruit to be subjected to maturity determination by softness and the fruit adjacent thereto is often extremely small. Therefore, as described above, the blueberry B is adsorbed and supported by the
ブルーベリーBの粘弾性率を算出した結果、その粘弾性率が所定の範囲内にある場合には、ブルーベリーが熟していると判定し、以下で述べる果実のもぎ取り易さによる熟度判定を実行する。 As a result of calculating the viscoelasticity of the blueberry B, when the viscoelasticity is within a predetermined range, it is determined that the blueberry is ripe, and the maturity determination based on the ease of peeling off the fruit described below is executed. .
一方で、ブルーベリーBの粘弾性率が所定の範囲内にない(例えば所定の硬さよりも硬い)場合には、ブルーベリーが熟していないと判定し、図3で示す電磁弁26を開放してパイプ13の内部を大気へ開放し、パイプ13の先端部18からブルーベリーBを離してそのブルーベリーBは収穫しないものとする。そして、移動ロボット50を移動させ、もしくは、移動ロボット50のアーム51を駆動させ、青色検出によって熟したブルーベリーと判定された別途のブルーベリーBの位置へ収穫用エンドエフェクタ10の果実吸着用パイプ13の先端部18を移動させて、新たに果実の柔らかさによる熟度判定を実行する。
On the other hand, when the viscoelastic modulus of blueberry B is not within the predetermined range (for example, it is harder than the predetermined hardness), it is determined that the blueberry is not ripe, and the
[果実のもぎ取り易さによる熟度判定]
次に、上記する熟度判定によってブルーベリーの粘弾性から熟したブルーベリーと判定されたブルーベリーに対し、ブルーベリーのもぎ取り易さの指標となる果実と果柄の着生強度に基づいて収穫する。ここで、着生強度とは、果実と果柄を分離する際に必要とされる力である。
[Ripeness determination based on ease of fruit removal]
Next, the blueberries determined to be ripe blueberries from the viscoelasticity of the blueberries by the above-described determination of ripeness are harvested based on the fruit and fruit pattern growing strength that is an index of ease of tearing the blueberries. Here, the growth strength is a force required when separating a fruit and a fruit pattern.
具体的には、上記の果実の柔らかさによる熟度判定で使用したパイプ13とコンプレッサ21を利用し、ブルーベリーBをパイプ13の先端部18に吸着させて支持した状態で移動ロボット50を移動させ、もしくは、移動ロボット50のアーム51を駆動させて、収穫用エンドエフェクタ10をブルーベリーBの樹木の果柄から離間させる。これにより、ブルーベリーBを果柄から引っ張り、ブルーベリーBを果柄から採取して収穫する(図6(c)参照)。
Specifically, using the
その際、パイプ13の内部の圧力を制御し、ブルーベリーBに作用するパイプ13への吸着力を変化させ、所定の吸着力以下の着生強度で果柄に着生しているブルーベリーB(もぎ取れ易い果実)のみを収穫する。一方、所定の吸着力よりも高い着生強度で果柄に着生しているブルーベリーB(もぎ取れ難い果実)は、収穫用エンドエフェクタ10をブルーベリーBの樹木の果柄から離間させた際に、果実と果柄の着生強度がブルーベリーBに作用するパイプ13への吸着力に打ち勝ち、果柄に着生された状態でパイプ13の先端部18と離間して収穫されない。
At that time, the pressure inside the
これにより、もぎ取れ易くて熟したブルーベリーB(収穫適期果)のみを収穫することができ、もぎ取れ難くて熟していないブルーベリーBは収穫されず、そのブルーベリーBが完熟するまで樹木に着生させることができる。 As a result, it is possible to harvest only the ripe blueberries B (fruits suitable for harvesting) that are easy to peel off, and the unripe blueberries B that are difficult to peel off are not harvested, but are allowed to grow on the trees until the blueberries B are fully ripe. be able to.
なお、収穫用エンドエフェクタ10をブルーベリーBの樹木の果柄から離間させてブルーベリーBを収穫する際に、パイプ13の内部の圧力を制御してブルーベリーBに作用するパイプ13への吸着力を変化させてもよいが、上記した果実の柔らかさによる熟度判定においてブルーベリーBをパイプ13の先端部18に吸着させて支持する際に、予め果実のもぎ取り易さの指標なる着生強度に基づいてパイプ13の内部の圧力を制御してブルーベリーBに作用するパイプ13への吸着力を調整することによって、パイプ13の内部の圧力が略一定の状態で果実の柔らかさによる熟度判定ともぎ取り易さに基づく果実の収穫を実行することができ、果実の収穫工程を簡素化することができる。
When the
なお、熟したブルーベリーBをパイプ13の先端部18に吸着させて収穫した後は、移動ロボット50を移動させ、もしくは、移動ロボット50のアーム51を駆動させてそのブルーベリーBを所定の収容箱まで運び、図3で示す電磁弁26を開放してパイプ13の内部を大気へ開放し、パイプ13の先端部18からブルーベリーBを離して収容箱に収容する。
After harvesting the ripe blueberry B by adsorbing it to the
[検査用試料による果実の粘弾性と着生強度と糖度を測定した実験とその結果]
本発明者等は、果実の柔らかさによる熟度判定ともぎ取り易さによる熟度判定の判定基準となる果実の粘弾性と着生強度を特定するために、粘弾性や着生強度の異なる複数のブルーベリー果実(検査用試料)を用意し、それぞれの検査用試料に対して粘弾性測定と着生強度測定と糖度測定を実施した。
[Experiment and results of measuring viscoelasticity, growth strength and sugar content of fruits with test samples]
In order to specify the viscoelasticity and the setting strength of the fruit, which are the criteria for determining the ripeness based on the softness of the fruit and the ripeness determination based on the ease of tearing, the present inventors have different viscoelasticity and setting strength. Blueberry fruits (test samples) were prepared, and viscoelasticity measurement, growth strength measurement and sugar content measurement were performed on each test sample.
[粘弾性測定と着生強度測定]
粘弾性測定(果実の柔らかさの指標)と着生強度測定(果実のもぎ取り易さの指標)は、引張り試験と圧縮試験を実施可能なレオメータ(粘弾性測定器)(レオテック製:RTC-3005D)を用いて実施した。
[Viscoelasticity measurement and epidemic strength measurement]
Rheometer (viscoelasticity measuring instrument) capable of performing tensile test and compression test (viscoelasticity measuring instrument) and RTC-3005D ).
図7を参照して、検査用試料の粘弾性の測定方法を概説すると、ブルーベリーの果柄が略水平方向となるようにレオメータの試料台に検査用試料を載置し、その試料台をレオメータの歪みゲージと接続された円柱形状のアダプタ(直径2mm)方向へ1mm/secで移動させた。そして、試料台に載置された検査用試料を当該アダプタで1mmだけ押圧し、その際の反力(粘弾性力)[gf]を測定した。その反力を単位長さで除することによって、ブルーベリーの柔らかさの指標となる粘弾性率[gf/mm]を算出した。 Referring to FIG. 7, the method for measuring the viscoelasticity of a test sample is outlined. A test sample is placed on a rheometer sample stage so that the pattern of blueberries is in a substantially horizontal direction. It was moved at 1 mm / sec in the direction of a cylindrical adapter (diameter 2 mm) connected to a strain gauge. The test sample placed on the sample stage was pressed by 1 mm with the adapter, and the reaction force (viscoelastic force) [gf] at that time was measured. By dividing the reaction force by the unit length, the viscoelastic modulus [gf / mm] serving as an index of the softness of blueberries was calculated.
次に、図8を参照して、検査用試料の着生強度の測定方法を概説すると、レオメータのアダプタに検査用試料の果柄を把持するためのクリップを取り付け、ブルーベリーの果柄が略鉛直上方へ向くようにレオメータの試料台に検査用試料を載置し、その検査用試料が試料台から離間しないように略コの字状の固定手段で当該検査用試料を固定した。そして、検査用試料の果柄を前記クリップで把持し、試料台をレオメータのアダプタから離間する方向へ1mm/secで移動させ、検査用試料の果実と果柄が分離する際の分離力(ピーク値)[gf]を測定し、この分離力をブルーベリーのもぎ取り易さの指標となる着生強度[gf]とした。 Next, referring to FIG. 8, an outline of the method for measuring the setting strength of the test sample will be described. A clip for gripping the pattern of the test sample is attached to the rheometer adapter so that the blueberry pattern is substantially vertical. An inspection sample was placed on the sample stage of the rheometer so as to face upward, and the inspection sample was fixed by a substantially U-shaped fixing means so that the inspection sample was not separated from the sample stage. Then, the handle of the test sample is gripped by the clip, the sample stage is moved away from the adapter of the rheometer at a rate of 1 mm / sec, and the separation force (peak) when the test sample fruit and the handle are separated. Value) [gf] was measured, and this separation force was defined as the setting strength [gf] which is an index of ease of tearing blueberries.
[糖度測定]
糖度測定は、デジタル糖度測定器(ATAGO製:PR-101)を用いて実施した。
検査用試料の糖度の測定方法を概説すると、果柄を取り除いたブルーベリー果実をポリウレタン・ナイロンからなる合成繊維で縫製された布地で包み、市販の絞り器を用いて布地で包まれた状態のブルーベリーを潰してその果汁を採取した。次いで、その採取した果汁を遠心分離機を用いて16度、13000rpmで10分間遠心分離し、採取した果汁の上澄み液のみを抽出した。そして、抽出した果汁の上澄み液を上記したデジタル糖度測定器のサンプルステージのプリズム上に滴下し、検査用試料のブルーベリーのBrix値(可溶性固形分濃度)[%]を測定した。なお、ブルーベリー果実の果汁の大部分は糖分であるため、測定されたBrix値をブルーベリーの糖度[%]とした。
[Sugar content measurement]
The sugar content was measured using a digital sugar content meter (manufactured by ATAGO: PR-101).
To outline the method for measuring the sugar content of a test sample, the blueberry fruit with its fruit pattern removed is wrapped in a fabric sewn with a synthetic fiber made of polyurethane / nylon, and then wrapped in a fabric using a commercially available squeezer. The fruit juice was collected by crushing. Next, the collected fruit juice was centrifuged at 13000 rpm for 10 minutes at 16 degrees using a centrifuge, and only the supernatant of the collected fruit juice was extracted. And the supernatant liquid of the extracted fruit juice was dripped on the prism of the sample stage of the above-mentioned digital sugar content measuring device, and the Brix value (soluble solid content concentration) [%] of the blueberry of the test sample was measured. Since most of the fruit juice of blueberry fruit is sugar, the measured Brix value was defined as the sugar content [%] of blueberry.
[検査用試料による果実の粘弾性と着生強度と糖度を測定した結果]
図9は、検査用試料による果実の粘弾性と着生強度と糖度の関係を示した図である。なお、検査用試料であるブルーベリーの果実は、一般に糖度10%が消費者の甘みの判断基準となるため、図中、糖度10%以上の検査用試料を◇(菱形)、糖度10%よりも低い検査用試料を△(三角)で表記した。
[Results of measuring viscoelasticity, growth strength, and sugar content of fruits using test samples]
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the viscoelasticity of fruit, the setting strength and the sugar content of the test sample. In addition, blueberry fruit, which is a test sample, generally has a sugar content of 10% as a criterion for determining the sweetness of consumers. A low test sample is indicated by Δ (triangle).
図示するように、粘弾性率(果実の柔らかさの指標)が60[gf/mm](0.59[N/mm])以下、着生強度(果実のもぎ取り易さの指標)が100[gf](0.98[N])以下である検査用試料は、糖度が10%以上である確率が高いことが確認された。特に、粘弾性率(果実の柔らかさの指標)が28[gf/mm](0.27[N/mm])以上かつ60[gf/mm](0.59[N/mm])以下である検査用試料は、糖度が10%以上である確率が極めて高くなることが確認された。 As shown in the figure, the viscoelasticity (index of fruit softness) is 60 [gf / mm] (0.59 [N / mm]) or less, and the setting strength (index of ease of fruit tearing) is 100 [gf] It was confirmed that the test sample having a value of (0.98 [N]) or less has a high probability of having a sugar content of 10% or more. In particular, test samples with viscoelasticity (fruit softness index) of 28 [gf / mm] (0.27 [N / mm]) or more and 60 [gf / mm] (0.59 [N / mm]) or less It was confirmed that the probability that the sugar content is 10% or more becomes extremely high.
この実験結果より、上記する収穫装置を用いて収穫対象のブルーベリーを収穫する際、果実の柔らかさによる熟度判定の判定基準となる果実の粘弾性率閾値を60[gf/mm]以下、好ましくは28[gf/mm]以上かつ60[gf/mm]以下とし、果実のもぎ取り易さによる熟度判定の判定基準となる果実の着生強度閾値を100[gf]以下とすることによって、消費者が甘みを感じる糖度10%以上の果実を効率的に収穫できることが実証された。 From this experimental result, when harvesting blueberries to be harvested using the harvesting device described above, the fruit viscoelasticity threshold that is a criterion for judging the maturity based on the softness of the fruit is 60 [gf / mm] or less, preferably Is 28 [gf / mm] or more and 60 [gf / mm] or less, and the consumption intensity threshold is set to 100 [gf] or less, which is a criterion for determining the degree of ripeness based on the ease of fruit removal. It was demonstrated that fruits with a sugar content of 10% or more can be efficiently harvested.
なお、上記する粘弾性率や着生強度の閾値は、特に収穫されるブルーベリーを生食用とした際に消費者が甘みを感じるような閾値に設定したが、例えば甘みを抑えた生食用やジャムなどの加工食用として使用する場合には別途の閾値を設定することができる。また、上記する粘弾性率や着生強度の閾値は、ブルーベリーの品種などに応じて適宜設定することができる。 In addition, the threshold values for the above-mentioned viscoelastic modulus and epiphytic strength are set to threshold values that allow consumers to feel sweetness, especially when harvested blueberries are used for raw consumption. A separate threshold can be set when used as processed food. Moreover, the above-mentioned viscoelastic modulus and threshold value of the setting strength can be set as appropriate according to the variety of blueberries.
なお、上記する実施の形態においては、移動ロボット(RH1)のアームの先端に果実を収穫するための収穫用エンドエフェクタを取り付け、移動ロボットを移動させたり、アームを駆動させて前記収穫用エンドエフェクタを収穫対象の果実に近接させる形態について説明したが、例えば作業者等が収穫用エンドエフェクタを収穫対象の果実に近接させて使用してもよい。 In the embodiment described above, a harvesting end effector for harvesting fruits is attached to the tip of the arm of the mobile robot (RH1), and the mobile robot is moved or the arm is driven to drive the harvesting end effector. However, for example, an operator may use the harvesting end effector in proximity to the fruit to be harvested.
また、上記する実施の形態においては、撮像カメラで撮像された画像の画像処理によって収穫対象の果実の位置を推定する形態について説明したが、たとえばステレオカメラや超音波センサなどといった収穫対象の果実の三次元位置を特定するための別途の装置を適用してもよい。 In the embodiment described above, the mode of estimating the position of the fruit to be harvested by image processing of the image captured by the imaging camera has been described. However, for example, the fruit of the fruit to be harvested such as a stereo camera or an ultrasonic sensor is used. A separate device for specifying the three-dimensional position may be applied.
なお、たとえば自然環境の農場現場などで上記する収穫装置を使用する場合には、日にちや時間に応じて外光条件が変化(晴天や曇りなど)し、撮像カメラで撮像された画像の画像処理による青色検出の精度が低下する可能性があるものの、外光を遮断して人工照明を用いる地下や植物工場内、或いは夜間などといった外光条件が略一定となる条件下で上記する収穫装置を使用することによって、撮像カメラの露光調整を省略し、画像処理による青色検出の精度を維持することができる。また、夜間に上記する収穫装置を使用する場合には、熟した果実(収穫適期果)を確実に収穫することができると共に、作業者の収穫労力を軽減して果実の収穫作業を効率化することもできる。 For example, when using the harvesting device described above at a farm site in a natural environment, the ambient light conditions change (sunny or cloudy) depending on the date and time, and image processing of images captured by the imaging camera Although there is a possibility that the accuracy of blue detection due to the above will decrease, the harvesting device described above is used under conditions where the external light conditions are substantially constant, such as underground or plant factories that use artificial lighting by blocking external light, or at night. By using it, the exposure adjustment of the imaging camera can be omitted, and the accuracy of blue detection by image processing can be maintained. In addition, when using the harvesting device described above at night, it is possible to reliably harvest ripe fruits (fruits suitable for harvesting), and to reduce the labor of the workers and improve the efficiency of fruit harvesting operations. You can also.
また、上記する実施の形態においては、収穫対象となる果実をパイプの先端部に吸着させた状態で略水平方向に引っ張って果柄から採取する形態について説明したが、たとえば鉛直下方へ引っ張って果柄から採取したり、果柄が延びる方向へ果実を引っ張って果柄から採取してもよい。例えば果柄が延びる方向へ果実を引っ張って果柄から採取する場合には、果実と果柄の着生強度が果実と果柄の接続部の周囲で不均一となる場合であっても、果実を引っ張る方向に起因する着生強度の変化を抑制することができ、果実のもぎ取り易さによる熟度判定の精度を維持することができる。 Further, in the above-described embodiment, the description has been given of the mode in which the fruit to be harvested is attracted to the tip of the pipe and is pulled from the fruit handle by being pulled in the substantially horizontal direction. It may be collected from the handle or may be collected from the handle by pulling the fruit in the direction in which the handle extends. For example, when a fruit is pulled from the fruit pattern in the direction in which the fruit pattern extends, the fruit and fruit are not evenly distributed around the connection between the fruit and the fruit pattern. It is possible to suppress the change in the strength of the settling caused by the direction of pulling the fruit, and to maintain the accuracy of the maturity determination based on the ease of tearing off the fruit.
また、上記する実施の形態においては、移動ロボットを移動させたり、アームを駆動させて植物から収穫用エンドエフェクタを離間させることによって、収穫対象となる果実を果柄から採取する形態について説明したが、たとえば植物を移動装置に載置し、植物側を収穫用エンドエフェクタから離間させることによって、収穫対象となる果実を果柄から採取してもよい。 In the above-described embodiment, the description has been given of the mode of collecting the fruit to be harvested from the fruit pattern by moving the mobile robot or driving the arm to separate the harvesting end effector from the plant. For example, the fruit to be harvested may be collected from the fruit pattern by placing the plant on a moving device and separating the plant side from the harvesting end effector.
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.
9…押圧手段の根元部、10…収穫用エンドファクタ、11…撮像カメラ(第1の判定手段)、12…筐体、13…果実吸着用パイプ(筒体)、14…押圧手段の基端部、15…押圧手段の先端部、16…先端ピン、17…押圧手段、18…パイプの先端部、19…クッション材(緩衝材)、20…演算手段、21…コンプレッサ(減圧部)、22…タンク、23、25…圧力センサ、24、26…電磁弁、50…移動ロボット、51…アーム、52…駆動輪、53…キャスタ、100…収穫装置、P…植物、B…果実(例えば、ブルーベリー) DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Root part of a press means, 10 ... End factor for harvesting, 11 ... Imaging camera (1st determination means), 12 ... Housing | casing, 13 ... Pipe for fruit adsorption (cylinder), 14 ... Base end of a press means 15, a tip of the pressing means, 16, a tip pin, 17, a pressing means, 18, a tip of the pipe, 19, a cushioning material (buffer material), 20, a computing means, 21, a compressor (decompression unit) ... tank, 23, 25 ... pressure sensor, 24, 26 ... solenoid valve, 50 ... mobile robot, 51 ... arm, 52 ... driving wheel, 53 ... caster, 100 ... harvesting device, P ... plant, B ... fruit (for example, blueberry)
Claims (14)
植物に着生している果実の果皮の色から収穫すべき果実か否かを判定する第1の判定手段と、
植物に着生している果実の粘弾性から収穫すべき果実か否かを判定する第2の判定手段と、
前記第1の判定手段と第2の判定手段によって収穫すべき果実と判定された果実のうち果柄との着生強度が所定の着生強度以下の果実を果柄から採取して収穫する収穫手段と、を備え、
前記収穫手段は、所定の吸着力で果実を吸着させた状態で前記果実を引っ張って、果柄との着生強度が前記所定の吸着力以下の果実を果柄から採取するようになっている収穫装置。 A harvesting device that harvests fruit growing on a plant from a fruit handle,
First determination means for determining whether or not the fruit is to be harvested from the color of the fruit skin of the fruit growing on the plant;
A second determination means for determining whether or not the fruit should be harvested from the viscoelasticity of the fruit growing on the plant;
Harvesting by harvesting from the fruit pattern the fruit having an epiphytic strength below a predetermined epiphysic intensity among the fruits determined to be harvested by the first determining means and the second determining means. and means, the,
The harvesting means pulls the fruit in a state where the fruit is adsorbed with a predetermined adsorbing force, and collects the fruit having an epiphytic strength with the fruit handle below the predetermined adsorbing force from the fruit handle . Harvesting equipment.
果実を前記支持手段の筒体端部に当接させた姿勢で筒体の内部を減圧することによって果実を筒体端部に吸着させて支持し、果実を吸着させた状態で前記支持手段と植物を離間させることによって前記果実を引っ張って、果柄との着生強度が所定の着生強度以下の果実を果柄から採取するようになっている請求項2に記載の収穫装置。 The harvesting means comprises the supporting means, and a moving means for separating the supporting means and the plant,
In a posture in which the fruit is brought into contact with the end of the cylindrical body of the supporting means, the inside of the cylindrical body is depressurized to adsorb and support the fruit at the end of the cylindrical body, and the supporting means in a state where the fruit is adsorbed 3. The harvesting apparatus according to claim 2, wherein the fruit is pulled by separating the plants, and a fruit having an epiphytic strength with a fruit pattern is equal to or less than a predetermined epidermal strength is collected from the fruit pattern.
植物に着生している果実の果皮の色から収穫すべき果実か否かを判定するステップと、
植物に着生している果実の粘弾性から収穫すべき果実か否かを判定するステップと、
果実の果皮の色と果実の粘弾性から収穫すべき果実と判定された果実のうち果柄との着生強度が所定の着生強度以下の果実を果柄から採取して収穫するステップと、からなり、
前記収穫するステップにおいて、所定の吸着力で果実を吸着させた状態で前記果実を引っ張って、果柄との着生強度が前記所定の吸着力以下の果実を果柄から採取する収穫方法。 A harvesting method for harvesting fruit growing on a plant from a fruit handle,
Determining whether or not the fruit should be harvested from the skin color of the fruit growing on the plant;
Determining whether the fruit should be harvested from the viscoelasticity of the fruit growing on the plant;
A step of collecting and harvesting fruit from the fruit pattern with an epiphytic strength of the fruit pattern that is determined to be harvested from the fruit peel color and the viscoelasticity of the fruit, and a predetermined epidermal strength of the fruit pattern; Tona is,
In the step of the harvesting, pulling the fruit in a state of adsorbing the fruit with a predetermined suction force, harvesting method epiphytic strength and peduncle are we collect the predetermined suction force following fruits from the peduncle.
植物に着生している果実の果皮の色から収穫すべき果実か否かを判定する第1の判定手段と、First determination means for determining whether or not the fruit is to be harvested from the color of the fruit skin of the fruit growing on the plant;
植物に着生している果実の粘弾性から収穫すべき果実か否かを判定する第2の判定手段と、A second determination means for determining whether or not the fruit should be harvested from the viscoelasticity of the fruit growing on the plant;
植物に着生している果実の果柄との着生強度から収穫すべき果実か否かを判定する第3の判定手段と、を備え、A third determination means for determining whether or not the fruit is to be harvested from the intensity of the fruit pattern growing on the plant,
前記第3の判定手段は、前記第1の判定手段と第2の判定手段によって収穫すべき果実と判定された果実を所定の吸着力で吸着させた状態で前記果実を引っ張って、果柄との着生強度が前記所定の吸着力以下の果実を収穫すべき果実と判定するようになっている熟度判定装置。The third determination means pulls the fruit in a state where the fruit determined to be harvested by the first determination means and the second determination means is adsorbed with a predetermined adsorption force, A maturity determination device for determining a fruit having an intensification strength of not more than the predetermined adsorption power as a fruit to be harvested.
植物に着生している果実の果皮の色から収穫すべき果実か否かを判定する第1判定ステップと、A first determination step for determining whether or not the fruit should be harvested from the color of the fruit skin of the fruit growing on the plant;
植物に着生している果実の粘弾性から収穫すべき果実か否かを判定する第2判定ステップと、A second determination step for determining whether or not the fruit should be harvested from the viscoelasticity of the fruit growing on the plant;
植物に着生している果実の果柄との着生強度から収穫すべき果実か否かを判定する第3判定ステップと、からなり、A third determination step for determining whether or not the fruit should be harvested based on the intensity of the fruit pattern growing on the plant,
前記第3判定ステップにおいて、果実の果皮の色と果実の粘弾性から収穫すべき果実と判定された果実を所定の吸着力で吸着させた状態で前記果実を引っ張って、果柄との着生強度が前記所定の吸着力以下の果実を収穫すべき果実と判定する熟度判定方法。In the third determination step, the fruit is pulled in a state in which the fruit determined to be harvested from the color of the fruit peel and the viscoelasticity of the fruit is adsorbed with a predetermined adsorbing force, and the fruit is formed. A maturity determination method for determining a fruit whose strength is equal to or less than the predetermined adsorption power as a fruit to be harvested.
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