JP6731588B2 - Plant cultivation system and plant cultivation method - Google Patents

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Description

開示の実施形態は、植物栽培システム及び植物栽培方法に関する。 The disclosed embodiment relates to a plant cultivation system and a plant cultivation method.

特許文献１には、植物の栽培環境状態を検出し管理する植物栽培システムが記載されている。 Patent Document 1 describes a plant cultivation system that detects and manages a cultivation environment state of a plant.

特開２０１７−１２７２０５号公報JP, 2017-127205, A

しかしながら最適な栽培条件を導出するためには栽培する全ての植物の個体ごとに高い精度で生育状態のデータを取る必要があり、そのような個体ごとのデータの検出作業を人手によって行う場合は非常に煩雑となっていた。 However, in order to derive the optimum cultivation conditions, it is necessary to obtain data of the growth state with high accuracy for each individual plant to be cultivated, and it is extremely difficult to manually detect such individual data. It was complicated.

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、植物の生育状態の検出機能を向上できる植物栽培システム及び植物栽培方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a plant cultivation system and a plant cultivation method capable of improving the function of detecting the growth state of a plant.

上記課題を解決するため、本発明の一の観点によれば、栽培対象の複数の植物を搬送移動させつつ栽培する搬送栽培部と、前記搬送栽培部における前記植物の搬送経路の途中位置に検出領域が配置され、前記検出領域を通過する前記植物の個体ごとに生育状態を検出する個体生育検出部と、を有し、前記搬送栽培部は、上下方向に並んで配置された複数の栽培棚と、前記複数の栽培棚の間で前記植物を搬送する搬送ロボットと、を有し、前記個体生育検出部の検出領域は、前記搬送ロボット上又は前記搬送ロボットの搬送経路の途中位置に配置されている植物栽培システムが適用される。 In order to solve the above problems, according to one aspect of the present invention, a transport and cultivation unit that cultivates while transporting and moving a plurality of plants to be cultivated, and is detected at an intermediate position of the transport route of the plant in the transport and cultivation unit. A region is arranged, and has an individual growth detection unit that detects a growth state for each individual plant that passes through the detection region, and the transport cultivation unit has a plurality of cultivation shelves arranged side by side in the vertical direction. And a transfer robot that transfers the plant between the plurality of cultivation shelves, and the detection area of the individual growth detection unit is arranged on the transfer robot or at an intermediate position of the transfer route of the transfer robot. The plant cultivation system is applied.

また、本発明の別の観点によれば、栽培対象の複数の植物を上下方向に搬送移動させつつ栽培することと、前記植物の上下方向の搬送経路の途中位置で前記植物の個体ごとに生育状態を検出することと、を実行する植物栽培方法が適用される。 Further, according to another aspect of the present invention, culturing while transporting and moving a plurality of plants to be cultivated in the vertical direction, and growing each individual plant at an intermediate position in the vertical transport route of the plant. Detecting the condition and applying a plant cultivation method for performing the method.

本発明によれば、植物の生育状態の検出機能を向上できる。 According to the present invention, the function of detecting the growing state of a plant can be improved.

実施形態に係る植物栽培システム全体の概略構成を表すシステムブロック図である。It is a system block diagram showing the schematic structure of the whole plant cultivation system concerning an embodiment. 積層栽培棚の一例を表す斜視図である。It is a perspective view showing an example of a laminated cultivation shelf. 積層栽培棚の各栽培棚におけるレールの配置の一例を表す説明図である。It is explanatory drawing showing an example of arrangement|positioning of the rail in each cultivation shelf of a laminated cultivation shelf. 積層栽培棚の各栽培棚における光源の配置の一例を表す説明図である。It is explanatory drawing showing an example of arrangement|positioning of the light source in each cultivation shelf of a laminated cultivation shelf. ロボットの構成の一例を表す斜視図である。It is a perspective view showing an example of composition of a robot. 保持具の構造の一例を表す斜視図である。It is a perspective view showing an example of the structure of a holder. 保持具を支持した状態のレールの構造の一例を表す横断面図である。It is a cross-sectional view showing an example of the structure of the rail in the state which supported the holder. 搬送ロボットが植物を上昇搬送する場合に寸法検出センサで生育寸法を検出する前の配置状態の一例を表す斜視図である。It is a perspective view showing an example of an arrangement state before detecting a growth size with a size detection sensor when a conveyance robot raises and conveys a plant. 搬送ロボットが植物を上昇搬送する場合に寸法検出センサで草丈を検出する際の配置状態の一例を表す斜視図である。It is a perspective view showing an example of an arrangement state at the time of detecting a plant height with a size detection sensor when a conveyance robot raises and conveys a plant. 搬送ロボットが植物を上昇搬送する場合に寸法検出センサで根の長さを検出する際の配置状態の一例を表す斜視図である。It is a perspective view showing an example of an arrangement state at the time of detecting a length of a root with a size detection sensor, when a transportation robot raises and conveys a plant. 搬送ロボットが植物を下降搬送する場合に寸法検出センサで根の長さを検出する際の配置状態の一例を表す斜視図である。It is a perspective view showing an example of an arrangement state at the time of detecting a length of a root with a size detection sensor when a transportation robot conveys a plant descending. 搬送ロボットが植物を下降搬送する場合に寸法検出センサで草丈を検出する際の配置状態の一例を表す斜視図である。It is a perspective view showing an example of an arrangement state when detecting a plant height by a size detection sensor when a conveyance robot conveys a plant descending. 重量検出センサをＹ軸ユニットのスライダに配置した場合の搬送ロボットの構成の一例を表す斜視図である。It is a perspective view showing an example of composition of a conveyance robot when a weight detection sensor is arranged in a slider of a Y-axis unit. 重量検出センサをＹ軸ユニットのビームとハンドの連結部に配置した場合の搬送ロボットの構成の一例を表す斜視図である。It is a perspective view showing an example of composition of a conveyance robot in case a weight detection sensor is arranged in a beam of a Y-axis unit, and a connecting part of a hand. タグリーダを搬送ロボットの支柱に設置した構成の一例を表す斜視図である。It is a perspective view showing an example of composition which installed a tag reader in a pillar of a conveyance robot.

以下、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下において、植物栽培システムの構成の説明の便宜上、上下左右前後等の方向を各図中に示す方向に定義して適宜使用する場合がある。但し、植物栽培システムの各構成の位置関係を限定するものではない。 An embodiment will be described below with reference to the drawings. In the following, for convenience of explanation of the configuration of the plant cultivation system, directions such as up, down, left, right, front and back may be defined as the directions shown in the drawings and used as appropriate. However, the positional relationship of each component of the plant cultivation system is not limited.

＜１．植物栽培システムの構成＞
図１乃至図４を参照しつつ、本実施形態に係る植物栽培システム１の全体構成の一例について説明する。なお図１においては、図示の煩雑を避けるためにシステム全体の構成を概略的に示すだけとし、各部の詳細な構造については簡略化して模式的に示している。 <1. Configuration of plant cultivation system>
An example of the overall configuration of the plant cultivation system 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. Note that in FIG. 1, the configuration of the entire system is only schematically shown in order to avoid complication of illustration, and the detailed structure of each part is schematically shown.

図１及び図２に示すように、植物栽培システム１は、栽培対象である植物２を保持具３で保持し、当該保持具３を所定の期間をかけてレール４に沿って移動させることにより、植物を生育させるシステムである。植物栽培システム１は、積層栽培棚５と、搬送ロボット６と、搬入コンベア７と、搬出コンベア８と、寸法検出センサ９と、重量検出センサ１０と、タグリーダ１１と、管理サーバ１２を有する。また、植物２とともに上記積層栽培棚５で搬送される後述の保持具３には、個体環境検出センサ１３と無線ＩＣタグ１４が備えられている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the plant cultivation system 1 holds a plant 2 to be cultivated by a holder 3 and moves the holder 3 along a rail 4 over a predetermined period. , A system for growing plants. The plant cultivation system 1 includes a stacked cultivation shelf 5, a transfer robot 6, a carry-in conveyor 7, a carry-out conveyor 8, a size detection sensor 9, a weight detection sensor 10, a tag reader 11, and a management server 12. Further, a holder 3 described later, which is transported together with the plant 2 on the layered cultivation shelf 5, is provided with an individual environment detection sensor 13 and a wireless IC tag 14.

（１−１．積層栽培棚）
積層栽培棚５には、複数段（この例では８段）の栽培棚５ａが上下方向に多段で積層するよう配置されている。なお、「上下方向」は厳密な鉛直方向である必要はなく、実質的な鉛直方向であればよい。したがって、「上下方向」には鉛直方向に対して若干傾斜した方向も含まれる。また、積層栽培棚５における栽培棚５ａの積み重ね方向は、上下方向に限定されるものではなく、上下方向に対して所定の角度傾斜した方向としてもよい。 (1-1. Stacked cultivation shelf)
A plurality of stages (8 stages in this example) of cultivation shelves 5a are arranged on the laminated cultivation shelf 5 so as to be stacked in multiple layers in the vertical direction. Note that the “vertical direction” does not have to be a strict vertical direction, but may be a substantially vertical direction. Therefore, the “vertical direction” also includes a direction slightly inclined with respect to the vertical direction. Further, the stacking direction of the cultivation shelves 5a in the laminated cultivation shelf 5 is not limited to the vertical direction, and may be a direction inclined by a predetermined angle with respect to the vertical direction.

各栽培棚５ａのそれぞれには、複数のレール４が前後方向に沿って水平に延設されている。なお、本実施形態でいう「前後方向」は各栽培棚５ａにおける植物２の流れ方向であり、レール４の長手方向あるいは延設方向でもある。また、「水平方向」は厳密な水平方向である必要はなく、実質的に水平方向であればよい。したがって、水平方向に対して若干傾斜した方向も含まれる。複数のレール４は、各栽培棚５ａにおいて左右方向に並設されており、各レール４は実質的に平行に配置されている。なお、本実施形態でいう「左右方向」は上記上下方向及び前後方向と直交する方向である。 Each of the cultivation shelves 5a has a plurality of rails 4 horizontally extending along the front-rear direction. The "front-back direction" in the present embodiment is the flow direction of the plant 2 in each cultivation shelf 5a, and is also the longitudinal direction or extension direction of the rail 4. Further, the “horizontal direction” does not have to be a strict horizontal direction, and may be a substantially horizontal direction. Therefore, a direction slightly inclined with respect to the horizontal direction is also included. The plurality of rails 4 are arranged side by side in the left-right direction on each cultivation shelf 5a, and the rails 4 are arranged substantially in parallel. The “left-right direction” in the present embodiment is a direction that is orthogonal to the vertical direction and the front-back direction.

詳細な構造については後述するが、レール４は、複数の保持具３を長手方向に沿って移動可能に支持する。そして、レール４においては、保持具３が前後方向における一方側から供給されることで、他の支持された複数の保持具３が前後方向における他方側に向けて押し出されてスライド移動するよう構成される。 Although the detailed structure will be described later, the rail 4 supports the plurality of holders 3 so as to be movable along the longitudinal direction. Then, in the rail 4, the holder 3 is supplied from one side in the front-rear direction, so that the other supported holders 3 are pushed toward the other side in the front-rear direction and slide-moved. To be done.

積層栽培棚５における栽培棚５ａの段数は特に限定されるものではないが、本実施形態では８段である場合を一例として説明する。以下では、説明の便宜上、積層栽培棚５の栽培棚５ａの段について適宜、最下段の１段をＡ段、最上段の１段をＢ段、上から２段目〜５段目をまとめてＣ段、上から６、７段目をまとめてＤ段という。すなわち、図１乃至図４に示すように、Ａ段は１つの栽培棚５ａを有し、Ｂ段は１つの栽培棚５ａを有し、Ｃ段は４つの栽培棚５ａを有し、Ｄ段は２つの栽培棚５ａを有する。図３に示す例では、Ａ段の栽培棚５ａには比較的多数（図示する例では８つ）のレール４が設置されている。Ｂ段の栽培棚５ａには、Ａ段よりも少ない数（図示する例では６つ）のレール４が設置されている。Ｃ段の栽培棚５ａのそれぞれには、Ｂ段よりもさらに少ない数（この例では４つ）のレール４が設置されている。Ｄ段の栽培棚５ａのそれぞれには、Ｃ段よりもさらに少ない数（この例では３つ）のレール４が設置されている。 The number of stages of the cultivation shelves 5a in the stacked cultivation shelves 5 is not particularly limited, but in the present embodiment, a case where the number is 8 will be described as an example. In the following, for convenience of description, regarding the stages of the cultivation shelves 5a of the layered cultivation shelves 5, the lowermost one stage is A stage, the uppermost stage is B stage, and the second to fifth stages from the top are summarized. Stage C, and the sixth and seventh stages from the top are collectively referred to as stage D. That is, as shown in FIGS. 1 to 4, the A stage has one cultivation shelf 5a, the B stage has one cultivation shelf 5a, the C stage has four cultivation shelves 5a, and the D stage. Has two cultivation shelves 5a. In the example shown in FIG. 3, a relatively large number (eight in the illustrated example) of rails 4 are installed on the A-stage cultivation shelf 5a. The number of rails 4 (six in the illustrated example) less than that of the A-stage is set on the B-stage cultivation shelf 5a. Each of the C-level cultivation shelves 5a has a smaller number of rails 4 (four in this example) than the B-levels. Each of the D-stage cultivation shelves 5a is provided with a smaller number of rails 4 (three in this example) than the C-stage.

（１−２．搬送順序）
次に、植物栽培システム１における保持具３及び植物２の搬送順序の一例について説明する。搬入コンベア７は、種子が播種されて発芽した状態の植物２を保持する保持具３（詳細は後述する）を、図示しないパレタイザからＡ段の後側から搬入供給する。また搬出コンベア８は、Ｄ段における各段の栽培棚５ａの後側から、十分に生育した状態の植物２を保持した保持具３を搬出する。 (1-2. Transport order)
Next, an example of the transportation order of the holder 3 and the plant 2 in the plant cultivation system 1 will be described. The carry-in conveyor 7 carries in and supplies a holder 3 (details of which will be described later) for holding the plant 2 in a state in which seeds have been sown and germinated from the rear side of the A stage from a palletizer (not shown). Further, the carry-out conveyor 8 carries out the holder 3 holding the plant 2 in a sufficiently grown state from the rear side of the cultivation shelf 5a at each stage in the D stage.

図１、図３に、各栽培棚５ａそれぞれにおける保持具３及び植物２の搬送方向を示す。なお、図１中における破線矢印が各栽培棚５ａでの保持具３及び植物２の搬送方向を示している。また、図３中の記号１０１は、上記前後方向における前側から後側への保持具３及び植物２の搬送方向を示し、記号１０２は、反対に後側から前側への保持具３及び植物２の搬送方向を示している。図１、図３に示すように、Ａ段では、各レール４において保持具３及び植物２が後側から前側へ向けて搬送される。Ｂ段では、各レール４において保持具３及び植物２が前側から後側へ向けて搬送される。Ｃ段では、各段とも、各レール４において保持具３及び植物２が後側から前側へ向けて搬送される。Ｄ段では、各段とも、各レール４において保持具３及び植物２が前側から後ろ側へ向けて搬送される。 1 and 3 show the carrying directions of the holder 3 and the plant 2 in each cultivation shelf 5a. In addition, the broken line arrow in FIG. 1 has shown the conveyance direction of the holder 3 and the plant 2 in each cultivation shelf 5a. Further, a symbol 101 in FIG. 3 indicates a conveying direction of the holder 3 and the plant 2 from the front side to the rear side in the front-rear direction, and a symbol 102 on the contrary, the holder 3 and the plant 2 from the rear side to the front side. Shows the transport direction of. As shown in FIGS. 1 and 3, the holder 3 and the plant 2 are conveyed from the rear side to the front side on each rail 4 in the A stage. In the B stage, the holder 3 and the plant 2 are conveyed from the front side to the rear side on each rail 4. In the C stage, the holder 3 and the plant 2 are transported from the rear side to the front side on each rail 4 in each stage. In the D-stage, the holder 3 and the plant 2 are conveyed from the front side to the rear side on each rail 4 in each stage.

積層栽培棚５の前側に位置する搬送ロボット６は、Ａ段からＢ段への保持具３及び植物２の上昇搬送と、Ｃ段からＤ段への保持具３及び植物２の下降搬送を行う。このとき、前側の搬送ロボット６は、左右方向の振り分けを行うとともに、異なる段数にあるＣ段とＤ段の間の上下方向の振り分けも行う。また、積層栽培棚５の後側に位置する搬送ロボット６は、搬入コンベア７からＡ段への保持具３及び植物２の水平搬送と、Ｂ段からＣ段への保持具３及び植物２の下降搬送と、Ｄ段から搬出コンベア８への保持具３及び植物２のまとめ搬送を行う。このとき、前側の搬送ロボット６は、左右方向の振り分けを行うとともに、異なる段数にあるＢ段とＣ段の間の上下方向の振り分けも行う。 The transfer robot 6 located on the front side of the layered cultivation shelf 5 performs the upward transfer of the holder 3 and the plant 2 from the A-stage to the B-stage and the downward transfer of the holder 3 and the plant 2 from the C-stage to the D-stage. .. At this time, the transport robot 6 on the front side distributes in the left-right direction and also distributes in the up-down direction between the C-stage and the D-stage having different stages. Further, the transfer robot 6 located on the rear side of the layered cultivation shelf 5 horizontally transfers the holder 3 and the plant 2 from the carry-in conveyor 7 to the A stage, and transfers the holder 3 and the plant 2 from the B stage to the C stage. The descending conveyance and the collective conveyance of the holder 3 and the plant 2 from the D stage to the carry-out conveyor 8 are performed. At this time, the front-side transfer robot 6 distributes in the left-right direction, and also distributes in the up-down direction between the B-stage and the C-stage having a different number of stages.

また、図４に示すように、積層栽培棚５の栽培棚５ａの上方には、植物２の葉２ｂ（後述の図７参照）に光を当てるための複数の光源１５が設置されている。各光源１５は、各栽培棚５ａの上方にそれぞれ設けられた支持板１１の下面に、左右方向に沿って延在する姿勢で設置されている。各光源１５は、前後方向に沿って所定の間隔で配置されている。なお、光源１５は特に限定されるものではないが、例えばＬＥＤや蛍光灯等が使用される。 Further, as shown in FIG. 4, a plurality of light sources 15 for illuminating the leaves 2b (see FIG. 7 described later) of the plant 2 are installed above the cultivation shelf 5a of the laminated cultivation shelf 5. Each of the light sources 15 is installed on the lower surface of the support plate 11 provided above each of the cultivation shelves 5a so as to extend in the left-right direction. The light sources 15 are arranged at predetermined intervals along the front-rear direction. The light source 15 is not particularly limited, but an LED, a fluorescent lamp, or the like is used, for example.

以上の搬送経路において、Ａ段→Ｂ段→Ｃ段→Ｄ段の順で搬送されるに従い左右方向におけるレール間隔が次第に広くなる。これにより、植物２全体の大きさが保持具３よりも小さい育苗段階ではレール間隔が最も狭いＡ段で密集して栽培し、その後にレール間隔が広くなる順のＢ段→Ｃ段→Ｄ段で搬送することができる。すなわち、各植物２の全体が次第に大きく生育する段階に応じて配置間隔を広くでき、当該積層栽培棚５全体の設置面積に対して植物２の栽培面積を効率的に利用できるいわゆる定植が可能となる。 In the above-described transport path, the rail spacing in the left-right direction gradually increases as the transport is performed in the order of A stage→B stage→C stage→D stage. As a result, in the seedling raising stage in which the entire size of the plant 2 is smaller than that of the holder 3, the A stage having the narrowest rail interval is densely cultivated, and then the B stage → C stage → D stage in the order of increasing the rail interval. It can be transported at. That is, it is possible to make a so-called fixed planting in which the arrangement interval can be widened according to the stage where the whole of each plant 2 grows gradually larger, and the cultivated area of the plant 2 can be efficiently used with respect to the installation area of the entire laminated cultivation shelf 5. Become.

＜２．搬送ロボット＞
次に、図５を用いて、搬送ロボット６の構成の一例について説明する。なお、図５においては積層栽培棚５の前側に配置される搬送ロボット６を斜視で示しており、Ｘ軸正の方向が右、Ｘ軸負の方向が左、Ｙ軸正の方向が後、Ｙ軸負の方向が前、Ｚ軸正の方向が上、Ｚ軸負の方向が下に対応する。また、積層栽培棚５の後側に配置される搬送ロボット６については、同じ構成のものをＸ軸、Ｙ軸のそれぞれの正負方向を逆にしただけであるため、その図示を省略する。 <2. Transfer robot>
Next, an example of the configuration of the transfer robot 6 will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the transfer robot 6 arranged on the front side of the laminated cultivation shelf 5 is shown in perspective. The positive direction of the X axis is right, the negative direction of the X axis is left, the positive direction of the Y axis is rear, The Y-axis negative direction corresponds to the front, the Z-axis positive direction corresponds to the up, and the Z-axis negative direction corresponds to the down. Further, regarding the transfer robot 6 arranged on the rear side of the laminated cultivation shelf 5, the same configuration is simply reversed in the positive and negative directions of the X axis and the Y axis, and therefore its illustration is omitted.

搬送ロボット６は、保持具３及び植物２を一のレール４の端部から取り出して搬送し、他のレール４の端部へ押し込んで供給する。図５に示すように、搬送ロボット６は、基台１６と、基台１６上に設置された門型の支持枠１７と、支持枠１７に設けられたアクチュエータ３０と、ハンド２１とを有する。 The transport robot 6 takes out the holder 3 and the plant 2 from the end of one rail 4 and transports them, and pushes them into the end of the other rail 4 to supply them. As shown in FIG. 5, the transfer robot 6 includes a base 16, a gate-shaped support frame 17 installed on the base 16, an actuator 30 provided on the support frame 17, and a hand 21.

支持枠１７は、基台１６上にＸ軸方向に対向するようにＺ軸方向に沿って設置された一対の支柱１７ａと、一対の支柱１７ａの上端にＸ軸方向に沿って架け渡された略水平な梁１７ｂとを有する。 The support frame 17 is provided on the base 16 so as to be opposed to the X-axis direction, and a pair of support columns 17a installed along the Z-axis direction, and bridged along the X-axis direction at the upper ends of the pair of support columns 17a. It has a substantially horizontal beam 17b.

アクチュエータ３０は、Ｘ軸ユニット１８、Ｚ軸ユニット１９、及びＹ軸ユニット２０を有する。Ｘ軸ユニット１８は、ビーム１８ａと、スライダ１８ｂと、Ｘ軸モータ１８ｃとを有する。ビーム１８ａは、一対の支柱１７ａ間にＸ軸方向に略水平に架設される。スライダ１８ｂは、ビーム１８ａにＸ軸方向に沿って移動自在に支持される。Ｘ軸モータ１８ｃは、ビーム１８ａの左端に取り付けられ、スライダ１８ｂに装着された図示しないチェーン等を介してスライダ１８ｂをＸ軸方向に駆動する。 The actuator 30 has an X-axis unit 18, a Z-axis unit 19, and a Y-axis unit 20. The X-axis unit 18 has a beam 18a, a slider 18b, and an X-axis motor 18c. The beam 18a is installed substantially horizontally in the X-axis direction between the pair of columns 17a. The slider 18b is movably supported by the beam 18a along the X-axis direction. The X-axis motor 18c is attached to the left end of the beam 18a and drives the slider 18b in the X-axis direction via a chain (not shown) attached to the slider 18b.

Ｚ軸ユニット１９は、ビーム１９ａと、スライダ１９ｂと、Ｚ軸モータ１９ｃとを有する。ビーム１９ａは、上端が梁１７ｂにＸ軸方向に移動自在に支持されるとともに、スライダ１８ｂに固定される。スライダ１９ｂは、ビーム１９ａにＺ軸方向に沿って移動自在に支持される。Ｚ軸モータ１９ｃは、ビーム１９ａの下端に取り付けられ、スライダ１９ｂに装着された図示しないチェーン等を介してスライダ１９ｂをＺ軸方向に駆動する。 The Z-axis unit 19 has a beam 19a, a slider 19b, and a Z-axis motor 19c. The beam 19a has an upper end supported by the beam 17b so as to be movable in the X-axis direction, and is fixed to the slider 18b. The slider 19b is movably supported by the beam 19a along the Z-axis direction. The Z-axis motor 19c is attached to the lower end of the beam 19a, and drives the slider 19b in the Z-axis direction via a chain (not shown) attached to the slider 19b.

Ｙ軸ユニット２０は、ビーム２０ａと、スライダ２０ｂと、Ｙ軸モータ２０ｃとを有する。スライダ２０ｂは、スライダ１９ｂに固定される。ビーム２０ａは、スライダ２０ｂがＹ軸方向に沿って移動自在に支持される。Ｙ軸モータ２０ｃは、ビーム２０ａの前端に取り付けられ、スライダ２０ｂに装着された図示しないチェーン等を介してスライダ２０ｂをＹ軸方向に駆動する。
The Y-axis unit 20 has a beam 20a, a slider 20b, and a Y-axis motor 20c. The slider 20b is fixed to the slider 19b. The beam 20a is supported by a slider 20b which is movable along the Y-axis direction. Y-axis motor 20c is attached to the front end of the beam 20a, you drive the slider 20b in the Y axis direction via a chain or the like (not shown) mounted to the slider 20b.

アクチュエータ３０では、Ｘ軸モータ１８ｃによりスライダ１８ｂがＸ軸方向に駆動すると、ビーム１９ａがＸ軸方向に移動し、スライダ１９ｂ及びスライダ２０ｂを介してビーム２０ａがＸ軸方向に移動する。また、Ｚ軸モータ１９ｃによりスライダ１９ｂがＺ軸方向に駆動すると、スライダ１９ｂ及びスライダ２０ｂを介してビーム２０ａがＺ軸方向に移動する。また、Ｙ軸モータ２０ｃによりスライダ２０ｂをＹ軸方向に駆動すると、スライダ２０ｂを介してビーム２０ａがＹ軸方向に移動する。このようにして、アクチュエータ３０は、ビーム２０ａをＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の三軸方向に移動することができる。 In the actuator 30, when the slider 18b is driven in the X-axis direction by the X-axis motor 18c, the beam 19a moves in the X-axis direction, and the beam 20a moves in the X-axis direction via the slider 19b and the slider 20b. When the slider 19b is driven in the Z-axis direction by the Z-axis motor 19c, the beam 20a moves in the Z-axis direction via the slider 19b and the slider 20b. When the slider 20b is driven in the Y-axis direction by the Y-axis motor 20c, the beam 20a moves in the Y-axis direction via the slider 20b. In this way, the actuator 30 can move the beam 20a in the three axial directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis.

ハンド２１は、アクチュエータ３０のビーム２０ａの後側の先端に取り付けられ、保持具３を把持する。アクチュエータ３０は、ビーム２０ａを三軸方向に移動することにより、ハンド２１を三軸方向に移動することができる。すなわち、アクチュエータ３０は、ハンド２１を前後方向（レール４の長手方向）に沿って移動させる。またアクチュエータ３０は、前後方向と垂直且つ互いに直交する２方向、すなわち左右方向（レール４の並設方向。略水平方向でもある）と上下方向（棚部９の積み重ね方向。高さ方向でもある）の２方向に沿って移動させることができる。 The hand 21 is attached to the rear end of the beam 20 a of the actuator 30 and holds the holder 3. The actuator 30 can move the hand 21 in the triaxial directions by moving the beam 20a in the triaxial directions. That is, the actuator 30 moves the hand 21 in the front-rear direction (longitudinal direction of the rail 4). In addition, the actuator 30 is perpendicular to the front-rear direction and orthogonal to each other, that is, the left-right direction (the direction in which the rails 4 are arranged side by side, also substantially horizontal direction) and the up-down direction (the stacking direction of the shelves 9, also the height direction). Can be moved along two directions.

なお、上記の積層栽培棚５と搬送ロボット６を組み合わせた構成が、各請求項記載の搬送栽培部に相当する。 In addition, the structure which combined the said laminated cultivation shelf 5 and the conveyance robot 6 corresponds to the conveyance cultivation part of each claim.

＜３．保持具＞
次に、図６及び図７を用いて、保持具３の構成の一例について説明する。なお、図６に示す方向は、保持具３がレール４に支持された状態での方向を示す。 <3. Holder>
Next, an example of the configuration of the holder 3 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. The direction shown in FIG. 6 indicates the direction in which the holder 3 is supported by the rail 4.

保持具３は、植物栽培システム１の栽培対象である植物２を１株ごとに保持する部材である。なお、ここでいう「１株」とは、単一の種子から生育される１つの個体をいう。例えば図７に示す植物２のように、複数（単一でもよい）の葉２ｂが１本の茎２ａによって支持されることで１つの個体としてまとまっているものは１株である。また、例えば茎が分岐等により複数ある場合でもその根がつながることで１つの個体としてまとまっているものは１株である。なお、保持具３が、レール４に沿って移動可能であり、栽培対象の植物２を１株ごとに保持する手段の一例に相当する。 The holder 3 is a member that holds the plant 2 that is a cultivation target of the plant cultivation system 1 for each strain. The "1 strain" referred to herein means one individual grown from a single seed. For example, as in the plant 2 shown in FIG. 7, a single plant is a plant in which a plurality of (may be single) leaves 2b are supported by a single stem 2a, and thus one plant is a single plant. Further, for example, even when there are a plurality of stems due to branching or the like, there is one strain that is collected as one individual by connecting the roots. The holder 3 is movable along the rail 4 and corresponds to an example of a unit that holds the plant 2 to be cultivated for each strain.

図６に示すように、保持具３は、上下方向、左右方向、前後方向の各方向においてそれぞれ対称な形状を有する。保持具３は、摺動性の高い材料（例えば樹脂。金属等でもよい）で一体成形されており、保持具３を支持するレール４に対してスライド可能に構成されている。保持具３は、上下方向の両側にそれぞれ突起部３３ａ，３３ｂを有し、左右方向の両側にそれぞれ対向部３２，３２を有する。突起部３３ａ，３３ｂは、レール４のガイド溝４３ａ，４３ｂ（後述の図７参照）に収容されることで、保持具３のレール４に沿った移動を可能とする。対向部３２は、上側及び下側にレール４と対向する対向面３２ａ，３２ｂを有し、これら対向面３２ａ，３２ｂがレール４と接触して摺動する。 As shown in FIG. 6, the holder 3 has a symmetrical shape in each of the vertical direction, the horizontal direction, and the front-back direction. The holder 3 is integrally formed of a material having a high slidability (for example, resin or metal may be used), and is configured to be slidable with respect to the rail 4 that supports the holder 3. The holder 3 has protrusions 33a and 33b on both sides in the vertical direction, and facing portions 32, 32 on both sides in the left-right direction. The protrusions 33a and 33b are accommodated in the guide grooves 43a and 43b (see FIG. 7, which will be described later) of the rail 4 to enable the holder 3 to move along the rail 4. The facing portion 32 has facing surfaces 32 a and 32 b facing the rail 4 on the upper side and the lower side, and the facing surfaces 32 a and 32 b contact the rail 4 and slide.

対向部３２は、左右両側に突出した略直方体状の部分であり、その上側の面及び下側の面が平行な上記対向面３２ａ，３２ｂとなっている。保持具３は、左右の対向部３２の先端部にそれぞれ、搬送ロボット６のハンド２１により把持された際に支持される支持部３５を有する。また、突起部３３ａ、３３ｂは、上下両側に突出した略直方体状の部分であり、その前後方向略中央部には、上下方向に貫通する穴部３４が形成されている。この例では、穴部３４は例えば丸穴であるが、四角形等の他の形状としてもよい。図７に示すように、穴部３４には培地３６が充填され、培地３６に播種された種から発芽した植物２が保持される。培地３６としては、例えば寒天等のゲル状培地を使用してもよいし、ウレタン、ロックウール等の固形培地を使用してもよい。 The facing portion 32 is a substantially rectangular parallelepiped-shaped portion that projects to the left and right sides, and the upper surface and the lower surface thereof are the facing surfaces 32a and 32b that are parallel to each other. The holder 3 has a support portion 35 at the tip of each of the left and right facing portions 32, which is supported when being held by the hand 21 of the transfer robot 6. Further, the protrusions 33a and 33b are substantially rectangular parallelepiped-shaped portions protruding to both upper and lower sides, and a hole portion 34 penetrating in the up-down direction is formed at a substantially central portion in the front-rear direction. In this example, the hole 34 is, for example, a round hole, but may have another shape such as a quadrangle. As shown in FIG. 7, the hole 34 is filled with the medium 36, and the plant 2 germinated from the seed sown in the medium 36 is retained. As the medium 36, for example, a gel medium such as agar or the like, or a solid medium such as urethane or rock wool may be used.

対向面３２ａ，３２ｂには、前後方向の２箇所に穴部３７が形成されている。この穴部３７により保持具３とレール４との接触面積（接触抵抗）が減少され、レール４との摺動性を向上できる。また、突起部３３ａ，３３ｂには、穴部３４の前後方向両側に穴部３９が形成されている。この穴部３９により保持具３の重量が軽減され、レール４との摺動性をさらに向上できる。 Holes 37 are formed at two positions in the front-rear direction on the facing surfaces 32a and 32b. The hole 37 reduces the contact area (contact resistance) between the holder 3 and the rail 4, and the slidability with the rail 4 can be improved. Further, the protrusions 33a and 33b are formed with holes 39 on both sides in the front-rear direction of the hole 34. The hole 39 reduces the weight of the holder 3 and further improves the slidability with the rail 4.

なお、以上説明した保持具３の構成は一例であり、上記以外の構成としてもよい。例えば、上記では保持具３を一体成形としたが、複数の部品で構成されてもよい。また、保持具３が車輪を備え、レール４に対して車輪により移動する構成としてもよい。 The configuration of the holder 3 described above is an example, and other configurations may be used. For example, although the holder 3 is integrally molded in the above, it may be composed of a plurality of parts. Further, the holder 3 may include wheels, and the wheels may move with respect to the rail 4.

なお、植物栽培システム１では、複数の保持具３の間に挿入されることで保持具３の前後方向の間隔を規定するスペーサが使用される。スペーサは、上記保持具３と共通の部品で構成される。すなわち、スペーサ３ｓとして、穴部３４に培地３６を充填しない空の状態の保持具３が使用される。したがって、レール４では、複数の保持具３と共に複数のスペーサも前後方向に沿って移動可能に支持される。そして、スペーサがレール４に前後方向における一方側から供給されるごとに、支持された保持具３及びスペーサが他方側に向けて供給されたスペーサに応じて移動する。 In the plant cultivation system 1, spacers that are inserted between the plurality of holders 3 to define the intervals between the holders 3 in the front-rear direction are used. The spacer is composed of the same parts as the holder 3. That is, as the spacer 3s, the holder 3 in an empty state in which the hole portion 34 is not filled with the medium 36 is used. Therefore, the rails 4 also support the plurality of holders 3 and the plurality of spacers so as to be movable in the front-rear direction. Then, every time the spacer is supplied to the rail 4 from one side in the front-rear direction, the supported holder 3 and the spacer move according to the spacer supplied toward the other side.

＜４．レール＞
次に、図７を用いて、レール４の構成の一例について説明する。なお、図７に示す方向は、レール４が栽培棚５ａに設置された状態での方向を示す。 <4. Rail>
Next, an example of the configuration of the rail 4 will be described with reference to FIG. 7. The direction shown in FIG. 7 indicates the direction in which the rail 4 is installed on the cultivation shelf 5a.

図７に示すように、レール４は、レール部４０と、水槽部４７とを有する。レール部４０は、それぞれ左右方向に所定の幅を有し前後方向に延設された左右一対の上ガイド板４１ａと、これら上ガイド板４１ａの下方位置で同じくそれぞれ左右方向に所定の幅を有し前後方向に延設された左右一対の下ガイド板４２ａが設けられている。上ガイド板４１ａと下ガイド板４２ａとの間には、保持具３を収容する空間４４が形成される。一対の上ガイド板の間には、保持具３の突起部３３ａが収容されるガイド溝４３ａが形成されている。一対の下ガイド板の間には、保持具３の突起部３３ｂが収容されるガイド溝４３ｂが形成されている。 As shown in FIG. 7, the rail 4 has a rail portion 40 and a water tank portion 47. The rail portion 40 has a pair of left and right upper guide plates 41a each having a predetermined width in the left-right direction and extending in the front-rear direction, and also has a predetermined width in the left-right direction below the upper guide plates 41a. A pair of left and right lower guide plates 42a extending in the front-rear direction are provided. A space 44 for accommodating the holder 3 is formed between the upper guide plate 41a and the lower guide plate 42a. A guide groove 43a for accommodating the protrusion 33a of the holder 3 is formed between the pair of upper guide plates. A guide groove 43b for accommodating the protrusion 33b of the holder 3 is formed between the pair of lower guide plates.

水槽部４７は、上側が開放された断面略Ｕ字状の長尺の水槽であり、内部に培養液４８が貯留される。培養液４８は、例えばポンプ等の適宜の流動手段により前後方向に流動される。 The water tank portion 47 is a long water tank having a substantially U-shaped cross section with an open upper side, and a culture solution 48 is stored therein. The culture medium 48 is made to flow in the front-back direction by an appropriate flow means such as a pump.

レール４に挿入された保持具３は、レール部４０の空間４４に収容される。保持具３は、上下の突起部３３ａ，３３ｂがそれぞれ上下のガイド溝４３ａ，４３ｂに収容されることで、レール４の長手方向に沿って移動可能に支持される。また、保持具３の左右の対向部３２の対向面３２ａ，３２ｂはそれぞれ、左右の上レール部４１のガイド板４１ａの下面、左右の下レール部４２のガイド板４２ａの上面にスライド可能に接触する。これにより、保持具３はレール４の長手方向に滑らかに移動可能に支持される。このように、レール４の上レール部４１と下レール部４２により保持具３を上下から挟み込む構成とすることで、保持具３の傾きや倒れを防止することができる。 The holder 3 inserted in the rail 4 is housed in the space 44 of the rail portion 40. The holder 3 is movably supported along the longitudinal direction of the rail 4 by accommodating the upper and lower protrusions 33a and 33b in the upper and lower guide grooves 43a and 43b, respectively. The facing surfaces 32a and 32b of the left and right facing portions 32 of the holder 3 slidably contact the lower surfaces of the guide plates 41a of the left and right upper rail portions 41 and the upper surfaces of the guide plates 42a of the left and right lower rail portions 42, respectively. To do. As a result, the holder 3 is supported so as to be smoothly movable in the longitudinal direction of the rail 4. In this way, the upper rail portion 41 and the lower rail portion 42 of the rail 4 sandwich the holder 3 from above and below, whereby the holder 3 can be prevented from tilting or falling.

保持具３の穴部３４内には、培地３６が充填され、保持具３は培地３６に播種された種から生育した植物２の茎２ａを保持する。植物２は、根２ｃを下方に垂らして培養液４８に浸しつつ、葉２ｂをレール４の上方で成長させることができる。 A medium 36 is filled in the hole 34 of the holder 3, and the holder 3 holds the stem 2a of the plant 2 grown from the seed sown in the medium 36. In the plant 2, the leaves 2 b can be grown above the rails 4 while the roots 2 c are hung down and immersed in the culture medium 48.

＜５：本実施形態の特徴＞
上記構成の植物栽培システム１は、播種、育苗、定植の工程を通じ、葉物野菜等の植物２を多数株まとめて大量に栽培することが可能である。そして近年では、栽培工程中にある植物２の生育状態とその環境状態に関するデータを測定、記録し、そのデータから統計的手法や機械学習等を用いたいわゆるＡＩ技術などにより最適な栽培条件を導出したいという要望がある。 <5: Features of this embodiment>
The plant cultivation system 1 having the above-mentioned configuration can cultivate a large number of plants 2 such as leafy vegetables in a large amount through a process of sowing, raising seedlings, and planting. In recent years, data regarding the growth state and the environmental state of the plant 2 in the cultivation process is measured and recorded, and the optimum cultivation condition is derived from the data by so-called AI technology using statistical methods and machine learning. There is a desire to do it.

これまでに植物２の生育状態に関するデータを取得する方法としては、栽培工程中にある多数の植物２の全体的な外観状況を視認するなどによっておおよその生育状態を判断したり、または多数の植物２の中から人手によっていくつかのサンプルを採取しそれらの寸法や重量などの生育状態を手作業で測定するなどの手法が取られていた。 Up to now, as a method of acquiring the data regarding the growth state of the plant 2, it is possible to judge the approximate growth state by visually observing the overall appearance of the many plants 2 in the cultivation process, or A method has been employed in which some samples are manually collected from the above-mentioned No. 2 and the growth condition such as size and weight thereof is manually measured.

しかしながら、例えばシステム中における個々の植物２の配置位置が生育状態に及ぼす影響等まで認識できるようデータの精度が要求される場合には、やはり栽培する全ての植物２の個体ごとにデータを取る必要がある。そのために全ての植物２の個体を人手で採取し測定する作業は非常に煩雑となるとともに、そのような手作業で扱われた植物２は損傷が大きく商品価値を著しく損ねてしまう。 However, for example, when the accuracy of the data is required so that it is possible to recognize the influence of the arrangement position of each plant 2 on the growth state in the system, it is necessary to collect the data for each individual plant 2 to be cultivated. There is. For this reason, the work of manually collecting and measuring all the individual plants 2 is very complicated, and the plants 2 handled by such manual work are greatly damaged and the commercial value is significantly impaired.

これに対して本実施形態では、栽培対象の複数の植物２を搬送移動させつつ栽培する積層栽培棚５及び搬送ロボット６（搬送栽培部）と、これら積層栽培棚５及び搬送ロボット６における植物２の搬送経路の途中位置に検出領域が配置され、当該検出領域を通過する植物２の個体ごとに生育状態を検出する寸法検出センサ９及び重量検出センサ１０（個体生育検出部）と、を有している。 On the other hand, in the present embodiment, a layered cultivation shelf 5 and a transfer robot 6 (transferred cultivation section) for transferring and cultivating a plurality of plants 2 to be cultivated, and a plant 2 in the layered cultivation shelf 5 and the transfer robot 6 And a weight detection sensor 10 (individual growth detection unit) for detecting the growth state of each individual plant 2 passing through the detection region. ing.

植物栽培システム１が積層栽培棚５及び搬送ロボット６を有していることで、植物２をその成長段階に適した栽培位置へ搬送移動させるいわゆる定植工程を自動的に行うことができ、その結果システム全体の設置面積を効率的に利用できる。このような積層栽培棚５及び搬送ロボット６を有する植物栽培システム１において、植物２の搬送経路の途中位置に当該植物２の個体ごとに生育状態を検出するセンサ等の検出領域が配置されていることにより、当該植物栽培システム１で栽培している全ての植物２に対して個体ごとの生育状態の検出を人手によらず自動的な流れ作業として実行できる。 Since the plant cultivation system 1 has the layered cultivation shelf 5 and the transfer robot 6, it is possible to automatically perform a so-called planting process for transferring and moving the plant 2 to a cultivation position suitable for its growth stage, and as a result. The installation area of the entire system can be used efficiently. In the plant cultivation system 1 having such a layered cultivation shelf 5 and the transfer robot 6, a detection area such as a sensor for detecting the growth state of each individual plant 2 is arranged at an intermediate position of the transportation route of the plant 2. This makes it possible to detect the growth state of each individual plant 2 for all the plants 2 cultivated in the plant cultivation system 1 as an automatic work flow without manual labor.

さらに、積層栽培棚５が植物２の成長段階に応じた複数の栽培棚５ａを上下方向に並べて配置していることで、当該植物栽培システム１全体の設置床面積を縮小化できる。このような上下配置の複数の栽培棚５ａを有する植物栽培システム１において、搬送ロボット６が各栽培棚５ａ間に渡る植物２の昇降搬送を行う場合、その昇降搬送経路の途中位置となる空間領域は各栽培棚５ａの外方側部に位置するため広い空間領域を確保でき、そのような空間領域に配置された各センサは各栽培棚５ａにおける植物２の栽培に何ら影響を与えることがないため好適である。以下、このような生育状態の検出を行う各センサ等の構成について順次詳細に説明する。 Furthermore, since the stacked cultivation shelves 5 arrange the plurality of cultivation shelves 5a corresponding to the growth stage of the plant 2 in the vertical direction, the installation floor area of the entire plant cultivation system 1 can be reduced. In the plant cultivation system 1 having a plurality of vertically arranged cultivation shelves 5a, when the transport robot 6 carries out lifting transportation of the plants 2 across the cultivation shelves 5a, a space area which is an intermediate position of the lifting transportation path. Since it is located on the outer side of each cultivation shelf 5a, a wide space area can be secured, and each sensor arranged in such a space area does not affect the cultivation of the plant 2 in each cultivation shelf 5a. Therefore, it is preferable. Hereinafter, the configuration of each sensor and the like for detecting such a growing state will be sequentially described in detail.

＜６：個体環境検出センサ及び無線タグＩＣ＞
上記図６に戻り、個体環境検出センサ１３及び無線タグＩＣの一例について説明する。本実施形態の例では、保持具３の２つの穴部３９のうち一方の底面に個体環境検出センサ１３が設けられている。この個体環境検出センサ１３（個体環境検出部）は、例えば温度、湿度、照射光強度などの周囲環境状態を検出するセンサであり、当該保持具３に保持される植物２の搬送中（栽培中）における当該植物２の個体に対応した周囲環境状態を検出し記憶することができる。 <6: Individual environment detection sensor and wireless tag IC>
Returning to FIG. 6, an example of the individual environment detection sensor 13 and the wireless tag IC will be described. In the example of the present embodiment, the individual environment detection sensor 13 is provided on the bottom surface of one of the two holes 39 of the holder 3. The individual environment detection sensor 13 (individual environment detection unit) is a sensor that detects a surrounding environment state such as temperature, humidity, and intensity of irradiation light, and is during transportation of the plant 2 held by the holder 3 (during cultivation). It is possible to detect and store the ambient environment state corresponding to the individual plant 2 in (1).

また２つの穴部３９のうち他方の底面には無線ＩＣタグ１４が設けられている。この無線ＩＣタグ１４は、当該保持具３の個体を識別可能な識別情報（ＩＤコードなど）を記憶しており、後述するタグリーダ１１から無線通信を介して受信した識別情報要求に応答して、そのタグリーダ１１に無線通信を介して識別情報を送信する。また、無線ＩＣタグ１４は上記の個体環境検出センサ１３にも情報送受可能に接続されており、タグリーダ１１から受信した環境情報要求に応答して、個体環境検出センサ１３がそれまでに当該保持具３で保持している植物２に関し検出、記憶した周囲環境状態の環境情報をタグリーダ１１に送信する。なお、タグリーダ１１と管理サーバ１２による情報の管理については後に詳述する（後述の図１５等参照）。 The wireless IC tag 14 is provided on the other bottom surface of the two holes 39. The wireless IC tag 14 stores identification information (such as an ID code) that can identify the individual holder 3, and responds to an identification information request received from a tag reader 11 described later via wireless communication. The identification information is transmitted to the tag reader 11 via wireless communication. The wireless IC tag 14 is also connected to the individual environment detection sensor 13 so as to be able to send and receive information, and in response to the environmental information request received from the tag reader 11, the individual environment detection sensor 13 has already held the holder. The environment information of the surrounding environment state detected and stored for the plant 2 held in 3 is transmitted to the tag reader 11. Information management by the tag reader 11 and the management server 12 will be described later in detail (see FIG. 15 and the like described later).

なお、上記の個体環境検出センサ１３はバッテリ電源を備えて定期的に周囲環境状態を検出し所定のメモリに記憶するが、無線ＩＣタグ１４は同じバッテリ電源を利用して作動するアクティブ型であってもよいし、タグリーダ１１から受信する無線通信電波のエネルギーを利用して作動するパッシブ型であってもよい。また個体環境検出センサ１３は、所定の物理的操作や指令情報が入力されることで、それまで記憶していた周囲環境状態を消去しリセットする機能を有してもよい。また、上記スペーサ３ｓとして専用に利用される保持具３を用意する場合には、当該スペーサにおいて上記の個体環境検出センサ１３や無線ＩＣタグ１４の設置を省略してもよい。 The above-mentioned individual environment detection sensor 13 is provided with a battery power source and periodically detects the ambient environment state and stores it in a predetermined memory, but the wireless IC tag 14 is an active type which operates using the same battery power source. Alternatively, it may be a passive type that operates by utilizing the energy of radio communication radio waves received from the tag reader 11. Further, the individual environment detection sensor 13 may have a function of erasing and resetting the ambient environment state stored until then by inputting a predetermined physical operation or command information. Further, when the holder 3 exclusively used as the spacer 3s is prepared, the installation of the individual environment detection sensor 13 and the wireless IC tag 14 may be omitted in the spacer.

また、無線ＩＣタグ１４と個体環境検出センサ１３は、それぞれ個別に外部と無線通信を行う機能を有してもよい。例えば無線ＩＣタグ１４はいわゆるＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）に用いられる通信方式でタグリーダ１１と無線通信を行う一方、それとまた別に個体環境検出センサ１３が例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉ−Ｆｉ（登録商標）などの他の通信方式で別途管理サーバ１２に接続する他のアンテナ（図示省略）と無線通信を行ってもよい。 Further, the wireless IC tag 14 and the individual environment detection sensor 13 may each have a function of wirelessly communicating with the outside. For example, the wireless IC tag 14 wirelessly communicates with the tag reader 11 by a communication method used for so-called RFID (Radio Frequency Identifier), while the individual environment detection sensor 13 is separately provided with, for example, Bluetooth (registered trademark) or Wi-Fi (registered trademark). Other communication methods such as) may be used to perform wireless communication with another antenna (not shown) that is separately connected to the management server 12.

＜７：寸法検出センサ＞
次に、図８乃至図１２を用いて、寸法検出センサ９の構成及び検出手法の一例について説明する。なお、図８乃至図１２に示す方向は上記図５中のＸＹＺ方向（積層栽培棚５の前側位置）に対応しているが、Ｚ方向（上下方向）以外のＸ方向及びＹ方向については搬送ロボット６と寸法検出センサ９の設置構成に応じて適宜変更してもよい。また、図示の煩雑を避けるために、図８乃至図１２に示す搬送ロボット６は上記図５に示した構成から適宜変更し細部を簡略化して示している。 <7: Dimension detection sensor>
Next, an example of the configuration and the detection method of the dimension detection sensor 9 will be described with reference to FIGS. It should be noted that the directions shown in FIGS. 8 to 12 correspond to the XYZ directions (the front side positions of the stacked cultivation shelves 5) in FIG. 5 described above, but the X and Y directions other than the Z direction (vertical direction) are conveyed. You may change suitably according to the installation configuration of the robot 6 and the dimension detection sensor 9. Further, in order to avoid complication of illustration, the transfer robot 6 shown in FIGS. 8 to 12 is shown by simplifying the details by appropriately changing the configuration shown in FIG.

図８乃至図１２に図示するように、本実施形態の例における寸法検出センサ９（寸法検出部、個体生育検出部）は、投光器９ａと受光器９ｂを有する光センサである。投光器９ａと受光器９ｂはそれぞれＹ軸方向（前後方向）に同じ長さで延設された平面視略矩形の平板形状で形成されており、Ｘ軸方向（左右方向）に所定の離間距離で平行に対向するよう配置されている。投光器９ａは、受光器９ｂと対向する側の縁部で、上記延設方向（Ｙ軸方向、前後方向）に沿って多数の検出光Ｒの光線を平行かつ十分に狭い間隔で上記対向方向（Ｘ軸方向、左右方向）に向けて投光する。受光器９ｂは、投光器９ａと対向する側の縁部で、上記の多数の検出光Ｒの光線を全て個別に受光する。投光器９ａと受光器９ｂの間の矩形平面領域（多数の検出光の通光領域）が当該寸法検出センサ９の検出領域となり、受光器９ｂがこの検出領域における多数の検出光Ｒの通光状態と遮光状態の違いを個別に検知することで当該検出領域に何らかの物体が存在していずれかの検出光Ｒが遮光されているか否かを検知できる。本実施形態の例では、投光器９ａと受光器９ｂが同じ高さ位置（Ｚ軸方向、上下方向の位置）に配置されることで、検出領域の矩形平面が水平な姿勢で設置される。 As illustrated in FIGS. 8 to 12, the size detection sensor 9 (size detection unit, individual growth detection unit) in the example of the present embodiment is an optical sensor having a light projector 9a and a light receiver 9b. The light emitter 9a and the light receiver 9b are each formed in a flat plate shape having a substantially rectangular shape in a plan view extending in the Y-axis direction (front-back direction) with the same length, and are formed at a predetermined distance in the X-axis direction (left-right direction). They are arranged so as to face each other in parallel. The light projecting device 9a is an edge portion on the side facing the light receiving device 9b, and a large number of rays of the detection light R are parallel to each other in the extending direction (Y-axis direction, front-rear direction) at sufficiently narrow intervals. Light is emitted in the X-axis direction and the left-right direction. The light receiver 9b individually receives all the rays of the large number of detection lights R at the edge portion on the side facing the light projector 9a. A rectangular plane area (light-transmitting area of many detection lights) between the light emitter 9a and the light receiver 9b becomes a detection area of the dimension detection sensor 9, and the light-receiver 9b transmits light of many detection lights R in this detection area. It is possible to detect whether or not there is any object in the detection area and any of the detection light R is shielded by individually detecting the difference between the light shielding state and the light shielding state. In the example of the present embodiment, the light emitter 9a and the light receiver 9b are arranged at the same height position (Z-axis direction, vertical position), so that the rectangular plane of the detection area is installed in a horizontal posture.

また上記図１に示したように、積層栽培棚５の前側に位置する搬送ロボット６は、Ａ段からＢ段への保持具３及び植物２の上昇搬送と、Ｃ段からＤ段への保持具３及び植物２の下降搬送を行う。また、積層栽培棚５の後側に位置する搬送ロボット６は、Ｂ段からＣ段への保持具３及び植物２の下降搬送を行う。本実施形態の例では、積層栽培棚５の前側で搬送ロボット６による上昇搬送と下降搬送の各搬送経路の重複位置（途中位置）に寸法検出センサ９を配置する。また、積層栽培棚５の後側で搬送ロボット６による下降搬送の搬送経路途中位置にも寸法検出センサ９を配置する。 Further, as shown in FIG. 1, the transfer robot 6 located on the front side of the layered cultivation shelf 5 is configured to transfer the holder 3 and the plant 2 upward from the A stage to the B stage and hold the C stage to the D stage. The tool 3 and the plant 2 are transported downward. Further, the transfer robot 6 located on the rear side of the layered cultivation shelf 5 performs the downward transfer of the holder 3 and the plant 2 from the B stage to the C stage. In the example of the present embodiment, the dimension detection sensor 9 is arranged on the front side of the layered cultivation shelf 5 at the overlapping position (in the middle position) of each of the ascending and descending conveying paths by the conveying robot 6. Further, the dimension detection sensor 9 is arranged also at the midway position of the transportation route of the downward transportation by the transportation robot 6 on the rear side of the laminated cultivation shelf 5.

一方、上記図７で示したように、保持具３の穴部３４は植物２の茎２ａの部分を保持しており、さらに搬送ロボット６のハンド２１はこの保持具３を把持する。そして、搬送ロボット６がハンド２１で保持具３を設計通りに把持した状態では、ハンド２１と保持具３の穴部３４との間の相対配置関係は設計値に基づいて既知となる。これにより、搬送ロボット６の制御装置（図１中の管理サーバ１２；後述）は、当該搬送ロボット６を制御するためのロボット座標系において保持具３の穴部３４の中心位置Ｐを植物２の茎２ａの中心位置として検知できる。そして本実施形態の例では、この植物２の茎２ａの中心位置Ｐから上方の葉２ｂの部分の上端までの高さを草丈Ｌ１とし、また植物２の茎２ａの中心位置から下方の根２ｃの部分の下端までの高さを根の長さＬ２とし、これら草丈Ｌ１及び根の長さＬ２の生育寸法を当該植物２の個体の生育状態として検出する。 On the other hand, as shown in FIG. 7, the hole 34 of the holder 3 holds the stem 2a of the plant 2, and the hand 21 of the transfer robot 6 holds the holder 3. When the transport robot 6 holds the holder 3 with the hand 21 as designed, the relative positional relationship between the hand 21 and the hole 34 of the holder 3 is known based on the design value. Thereby, the control device of the transfer robot 6 (management server 12 in FIG. 1; described later) sets the center position P of the hole 34 of the holder 3 in the robot coordinate system for controlling the transfer robot 6 to the plant 2. It can be detected as the center position of the stem 2a. In the example of the present embodiment, the height from the center position P of the stem 2a of the plant 2 to the upper end of the upper leaf 2b is set to be the plant height L1, and the root 2c below the center position of the stem 2a of the plant 2 is set. The height up to the lower end of the portion is set as the root length L2, and the growth dimensions of the plant length L1 and the root length L2 are detected as the growth state of the individual plant 2.

図示する積層栽培棚５の前側の位置の場合においては、上述したように搬送ロボット６は保持具３及び植物２に対して上昇搬送と下降搬送の両方を行うことから、それぞれの場合における草丈Ｌ１及び根の長さＬ２の生育寸法の検出工程を順に説明する。 In the case of the position on the front side of the illustrated stacked cultivation shelf 5, the transfer robot 6 performs both the upward transfer and the downward transfer with respect to the holder 3 and the plant 2 as described above, and therefore the plant height L1 in each case. And the step of detecting the growth dimension of the root length L2 will be described in order.

（７−１：上昇搬送時における生育寸法検出工程）
最初に上昇搬送の場合の検出工程について説明する。まず上昇搬送の場合の検出前には、図８に示すように、搬送ロボット６が把持する植物２が寸法検出センサ９より十分低い高さに位置している。このとき、植物２の葉２ｂは寸法検出センサ９の検出領域に存在せず、つまりいずれの検出光Ｒも遮光されることがないため受光器９ｂは全ての検出光Ｒの通光状態を検知する。その後に搬送ロボット６が上昇搬送した場合、図９に示すように植物２の葉２ｂの上端がいずれかの検出光Ｒを遮光することで受光器９ｂがその遮光状態を検知する。このように検出光Ｒの通光状態から遮光状態へ切り換えたタイミングにおける、茎２ａの中心部分と寸法検出センサ９の高低差がすなわち草丈Ｌ１の生育寸法に相当する。ここで、上述したように搬送ロボット６の制御位置に対して植物２の茎２ａの中心位置との間の相対位置関係が既知であり、またロボット座標系における寸法検出センサ９の設置高さ位置も既知であることで、上記遮光状態が開始された際における搬送ロボット６の高さ位置と寸法検出センサ９の高さ位置との差に基づいて草丈Ｌ１の生育寸法を算出できる。 (7-1: Growth dimension detection process during ascending transportation)
First, the detection process in the case of ascending conveyance will be described. First, before detection in the case of ascending conveyance, as shown in FIG. 8, the plant 2 held by the conveying robot 6 is positioned at a height sufficiently lower than that of the dimension detection sensor 9. At this time, the leaves 2b of the plant 2 do not exist in the detection area of the size detection sensor 9, that is, any detection light R is not shielded, so the light receiver 9b detects the light transmission state of all the detection light R. To do. When the transfer robot 6 subsequently moves upward, as shown in FIG. 9, the upper end of the leaf 2b of the plant 2 blocks any of the detection light R, and the light receiver 9b detects the light blocking state. In this way, the height difference between the central portion of the stem 2a and the dimension detection sensor 9 at the timing of switching from the light-transmitting state of the detection light R to the light-shielding state corresponds to the growth dimension of the plant height L1. Here, as described above, the relative positional relationship between the control position of the transfer robot 6 and the central position of the stem 2a of the plant 2 is known, and the installation height position of the dimension detection sensor 9 in the robot coordinate system is known. Is also known, the growth dimension of the plant height L1 can be calculated based on the difference between the height position of the transport robot 6 and the height position of the dimension detection sensor 9 when the light blocking state is started.

さらに搬送ロボット６が上昇搬送を継続した場合、図１０に示すように植物２の根２ｃの下端が検出領域を通過して検出光Ｒの通光が許容されることで受光器９ｂがその通光状態を検知する。このように検出光Ｒの遮光状態から通光状態へ切り換えたタイミングにおける、茎２ａの中心部分と寸法検出センサ９の高低差がすなわち根の長さＬ２の生育寸法に相当する。つまり、上記通光状態が再開した際における搬送ロボット６の高さ位置と寸法検出センサ９の高さ位置との差に基づいて根の長さＬ２の生育寸法を算出できる。 Further, when the transport robot 6 continues the upward transport, as shown in FIG. 10, the lower end of the root 2c of the plant 2 passes through the detection area, and the detection light R is allowed to pass therethrough, so that the light receiver 9b passes the detection light. Detect the light condition. The height difference between the central portion of the stem 2a and the dimension detection sensor 9 at the timing when the detection light R is switched from the light-shielding state to the light-transmitting state corresponds to the growth dimension of the root length L2. That is, the growth dimension of the root length L2 can be calculated based on the difference between the height position of the transport robot 6 and the height position of the dimension detection sensor 9 when the light-transmitting state is resumed.

（７−２：下降搬送時における生育寸法検出工程）
次に下降搬送の場合の検出工程について説明する。まず下降搬送の場合の検出前には、図１０に示すよりも搬送ロボット６が把持する植物２が寸法検出センサ９より十分高い高さに位置している（特に図示せず）。このとき、植物２の根２ｃは寸法検出センサ９の検出領域に存在せず、つまりいずれの検出光Ｒも遮光されることがないため受光器９ｂは全ての検出光Ｒの通光状態を検知する。その後に搬送ロボット６が下降搬送した場合、図１１に示すように植物２の根２ｃの下端がいずれかの検出光Ｒを遮光することで受光器９ｂがその遮光状態を検知する。このように検出光Ｒの通光状態から遮光状態へ切り換えたタイミングにおける、茎２ａの中心部分と寸法検出センサ９の高低差がすなわち根の長さＬ２の生育寸法に相当する。つまり、上記遮光状態が開始した際における搬送ロボット６の高さ位置と寸法検出センサ９の高さ位置との差に基づいて根の長さＬ２の生育寸法を算出できる。 (7-2: Growth dimension detection process during descending conveyance)
Next, the detection process in the case of descending conveyance will be described. First, before detection in the case of descending conveyance, the plant 2 held by the conveyance robot 6 is positioned at a height sufficiently higher than the dimension detection sensor 9 as shown in FIG. 10 (not particularly shown). At this time, the root 2c of the plant 2 does not exist in the detection area of the size detection sensor 9, that is, the detection light R is not shielded, so that the light receiver 9b detects the light transmission state of all the detection light R. To do. When the transport robot 6 subsequently descends and transports the light, the lower end of the root 2c of the plant 2 shields one of the detection lights R as shown in FIG. 11, and the light receiver 9b detects the shielded state. The height difference between the central portion of the stem 2a and the dimension detection sensor 9 at the timing when the detection light R is switched from the light-transmitting state to the light-shielding state corresponds to the growth dimension of the root length L2. That is, the growth dimension of the root length L2 can be calculated based on the difference between the height position of the transfer robot 6 and the height position of the dimension detection sensor 9 when the light blocking state starts.

さらに搬送ロボット６が下降搬送を継続した場合、図１２に示すように植物２の葉２ｂの上端が検出領域を通過して検出光Ｒの通光が許容されることで受光器９ｂがその通光状態を検知する。このように検出光Ｒの遮光状態から通光状態へ切り換えたタイミングにおける、茎２ａの中心部分と寸法検出センサ９の高低差がすなわち草丈Ｌ１の生育寸法に相当する。つまり、上記通光状態が再開した際における搬送ロボット６の高さ位置と寸法検出センサ９の高さ位置との差に基づいて草丈Ｌ１の生育寸法を算出できる。 Further, when the transport robot 6 continues the descending transport, as shown in FIG. 12, the upper end of the leaf 2b of the plant 2 passes through the detection region and the detection light R is allowed to pass therethrough, so that the light receiver 9b passes the detection light. Detect the light condition. In this way, the height difference between the central portion of the stem 2a and the dimension detection sensor 9 at the timing when the detection light R is switched from the light-shielding state to the light-transmitting state corresponds to the growth dimension of the plant height L1. That is, the growth dimension of the plant height L1 can be calculated based on the difference between the height position of the transport robot 6 and the height position of the dimension detection sensor 9 when the above-described light-transmitting state is resumed.

＜８：重量検出センサ＞
次に、図１３及び図１４を用いて、重量検出センサ１０の構成及び検出手法の一例について説明する。なお、図１３及び図１４に示す方向は上記図５中のＸＹＺ方向（積層栽培棚５の前側位置）に対応しているが、Ｚ方向（上下方向）以外のＸ方向及びＹ方向については搬送ロボット６と寸法検出センサ９の設置構成に応じて適宜変更してもよい。また、重量検出構成の理解を容易にするため、図１３及び図１４に示す搬送ロボット６は上記図５に示した構成から適宜変更し細部を簡略化して示している。 <8: Weight detection sensor>
Next, an example of the configuration and detection method of the weight detection sensor 10 will be described with reference to FIGS. 13 and 14. The directions shown in FIGS. 13 and 14 correspond to the XYZ directions (the front side position of the stacked cultivation shelf 5) in FIG. 5, but the X and Y directions other than the Z direction (vertical direction) are conveyed. You may change suitably according to the installation configuration of the robot 6 and the dimension detection sensor 9. Further, in order to facilitate understanding of the weight detection configuration, the transport robot 6 shown in FIGS. 13 and 14 is shown by simplifying the details by appropriately modifying the configuration shown in FIG.

まず図１３に図示する搬送ロボット６の構成において、Ｙ軸ユニット２０のビーム２０ａは、スライダ２０ｂを介してＸ軸ユニット１８のビーム１８ａに支持されている。本実施形態の例における重量検出センサ１０（重量検出部、個体生育検出部）は、Ｙ軸ユニット２０のスライダ２０ｂ中に設けられた圧接センサで構成する荷重センサ１０であり、この荷重センサ１０はＸ軸ユニット１８のビーム１８ａに対してＹ軸ユニット２０のビーム２０ｂが負荷する圧接荷重を検出する。ここで図示するように、Ｙ軸ユニット２０の自由端側で保持具３及び植物２が保持され、その片持ち梁の態様となっているＹ軸ユニット２０の固定端側で荷重センサ１０の重量検出センサ１０が配置されている。このため、荷重センサ１０が検出した荷重検出値と、荷重センサ１０から植物２までの間の機構部分（Ｙ軸ユニット２０のビーム２０ａ、ハンド２１、及び保持具３）の構成及び重量と、荷重センサ１０と植物２の配置関係（モーメント等）と、搬送ロボット６の搬送加速度（慣性力等）とに基づいて植物２全体の生育重量を算出し、これを当該植物２の個体の生育状態として検出する。以上の重量検出センサ１０においては、搬送ロボット６が保持具３及び植物２を把持して搬送する領域が検出領域となる。 First, in the configuration of the transfer robot 6 shown in FIG. 13, the beam 20a of the Y-axis unit 20 is supported by the beam 18a of the X-axis unit 18 via the slider 20b. The weight detection sensor 10 (weight detection unit, individual growth detection unit) in the example of the present embodiment is a load sensor 10 configured by a pressure contact sensor provided in the slider 20b of the Y-axis unit 20, and the load sensor 10 is The pressure contact load applied by the beam 20b of the Y-axis unit 20 to the beam 18a of the X-axis unit 18 is detected. As shown here, the holder 3 and the plant 2 are held on the free end side of the Y-axis unit 20, and the weight of the load sensor 10 is fixed on the fixed end side of the Y-axis unit 20 in the form of a cantilever. The detection sensor 10 is arranged. Therefore, the load detection value detected by the load sensor 10, the configuration and weight of the mechanical portion (the beam 20a of the Y-axis unit 20, the hand 21, and the holder 3) between the load sensor 10 and the plant 2 and the load The growth weight of the entire plant 2 is calculated based on the positional relationship (moment, etc.) between the sensor 10 and the plant 2 and the transport acceleration (inertial force, etc.) of the transport robot 6, and this is used as the growth state of the individual plant 2. To detect. In the weight detection sensor 10 described above, a region where the transport robot 6 grips and transports the holder 3 and the plant 2 is a detection region.

また上記図１３に示した配置以外にも、図１４に示すようにＹ軸ユニット２０のビーム２０ａの自由端とハンド２１との連結部分に圧接センサで構成する荷重センサ１０を配置してもよい。この場合には、荷重センサ１０はＹ軸ユニット２０のビーム２０ａの自由端に対してハンド２１が負荷するつり下げ荷重を検出する。このため、荷重センサ１０が検出した荷重検出値と、荷重センサ１０から植物２までの間の機構部分（ハンド２１及び保持具３）の構成及び重量と、荷重センサ１０と植物２の配置関係（モーメント等）と、搬送ロボット６の搬送加速度（慣性力等）とに基づいて植物２全体の生育重量を算出し、これを当該植物２の個体の生育状態として検出する。 In addition to the arrangement shown in FIG. 13, the load sensor 10 composed of a pressure contact sensor may be arranged at the connecting portion between the free end of the beam 20a of the Y-axis unit 20 and the hand 21, as shown in FIG. .. In this case, the load sensor 10 detects the hanging load applied to the free end of the beam 20a of the Y-axis unit 20 by the hand 21. Therefore, the load detection value detected by the load sensor 10, the configuration and weight of the mechanical portion (the hand 21 and the holder 3) between the load sensor 10 and the plant 2, and the positional relationship between the load sensor 10 and the plant 2 ( Moment etc.) and the transport acceleration (inertial force etc.) of the transport robot 6 to calculate the growth weight of the entire plant 2 and detect this as the growth state of the individual plant 2.

また図示する以外にも、重量検出センサ１０は、ビーム２０ａの自由端にハンド２１を水平方向に直列に配置した場合のそれらの側面間に挟持される配置で設けられた剪断力検出センサで構成してもよい（図示省略）。 Further, other than the illustration, the weight detection sensor 10 is configured by a shear force detection sensor provided so as to be sandwiched between the side surfaces of the hand 20 when the hands 21 are horizontally arranged in series at the free end of the beam 20a. It may be (not shown).

＜９：タグリーダ＞
次に、図１５を用いて、タグリーダ１１の構成及び検出手法の一例について説明する。なお、図１５に示す方向は上記図５中のＸＹＺ方向（積層栽培棚５の前側位置）に対応しているが、Ｚ方向（上下方向）以外のＸ方向及びＹ方向については搬送ロボット６と寸法検出センサ９の設置構成に応じて適宜変更してもよい。また、重量検出構成の理解を容易にするため、図１３及び図１４に示す搬送ロボット６は上記図５に示した構成から適宜変更し細部を簡略化して示している。 <9: Tag reader>
Next, an example of the configuration of the tag reader 11 and the detection method will be described with reference to FIG. The directions shown in FIG. 15 correspond to the XYZ directions in FIG. 5 (positions on the front side of the stacked cultivation shelf 5), but the X and Y directions other than the Z direction (vertical direction) are the same as those of the transport robot 6. You may change suitably according to the installation structure of the dimension detection sensor 9. Further, in order to facilitate understanding of the weight detection configuration, the transport robot 6 shown in FIGS. 13 and 14 is shown by simplifying the details by appropriately modifying the configuration shown in FIG.

図１５に図示するように、本実施形態の例におけるタグリーダ１１（個体識別部）は、搬送ロボット６の支柱１７ａに設置された無線アンテナである。タグリーダ１１の指向性が強くその通信可能領域１０３は限定的に展開されており、Ｙ軸ユニット２０のビーム２０ａが前側に十分に引き込んだ際に保持具３に備えられた無線ＩＣタグ１４と無線通信が可能となっている。これにより、積層栽培棚５の各栽培棚５ａ中に位置する多数の保持具３の無線ＩＣタグ１４はタグリーダ１１との間で無線通信することがなく、搬送ロボット６が把持した単一の保持具３の無線ＩＣタグ１４のみがタグリーダ１１と無線通信することができる。 As illustrated in FIG. 15, the tag reader 11 (individual identification unit) in the example of the present embodiment is a wireless antenna installed on the support column 17 a of the transfer robot 6. The directivity of the tag reader 11 is strong, and the communicable area 103 of the tag reader 11 is limitedly developed. When the beam 20a of the Y-axis unit 20 is sufficiently retracted to the front side, the wireless IC tag 14 and the wireless IC tag provided on the holder 3 are wirelessly communicated. Communication is possible. As a result, the wireless IC tags 14 of the plurality of holders 3 located in each of the cultivation shelves 5a of the stacked cultivation shelf 5 do not wirelessly communicate with the tag reader 11, and the single holding held by the transfer robot 6 is performed. Only the wireless IC tag 14 of the tool 3 can wirelessly communicate with the tag reader 11.

また、特に図示しないが、タグリーダ１１を搬送ロボット６のハンド２１に設け、当該ハンド２１で把持した保持具３に備えられる無線ＩＣタグ１４と無線通信を行ってもよい。この場合には、タグリーダ１１が積層栽培棚５の各栽培棚５ａ中に位置する他の多数の保持具３の無線ＩＣタグ１４との混信を避けるためにも、いわゆるＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式の近距離無線通信によってハンド２１が把持した無線ＩＣタグ１４とだけ無線通信を行うようにしたり、タグリーダ１１の無線通信範囲とそのメインローブ方向（指向方向）を限定したり、タグリーダ１１を搬送ロボット６上の可動部品上に設けてハンド２１で把持した保持具３の無線ＩＣタグ１４とだけ無線通信可能なように移動させる構成としたり、ハンド２１が各栽培棚５ａから十分に離間した位置にいる間だけタグリーダ１１から応答要求信号を送信したりするとよい。このように搬送ロボット６自体（またはハンド２１）にタグリーダ１１を設けることで、当該搬送ロボット６の周囲がどのような構造（例えば上記支柱１７ａがない構造）で構成され、搬送ロボット６がどのような搬送経路で搬送しても（例えば上記支柱１７ａの近傍を通過しない経路で搬送しても）、ハンド２１で把持した保持具３の無線ＩＣタグ１４とだけ無線通信を行うことができる。 Further, although not particularly shown, the tag reader 11 may be provided in the hand 21 of the transport robot 6 to perform wireless communication with the wireless IC tag 14 provided in the holder 3 held by the hand 21. In this case, in order for the tag reader 11 to avoid interference with the wireless IC tags 14 of a large number of other holders 3 located in each cultivation shelf 5a of the stacked cultivation shelf 5, a so-called NFC (Near Field Communication) method is used. Wireless communication is performed only with the wireless IC tag 14 held by the hand 21 by the short-range wireless communication, the wireless communication range of the tag reader 11 and its main lobe direction (orientation direction) are limited, and the tag reader 11 is a transfer robot. 6 is provided on a movable part and is moved so that only the wireless IC tag 14 of the holder 3 held by the hand 21 can be wirelessly communicated, or the hand 21 is located at a position sufficiently separated from each cultivation shelf 5a. The response request signal may be transmitted from the tag reader 11 only while the tag reader 11 is present. By thus providing the tag reader 11 on the transfer robot 6 itself (or the hand 21), the structure of the periphery of the transfer robot 6 (for example, the structure without the pillar 17a) and the transfer robot 6 can be determined. Even if it is carried on a different carrying path (for example, even if it is carried on a path that does not pass through the vicinity of the pillar 17a), it is possible to perform wireless communication only with the wireless IC tag 14 of the holder 3 held by the hand 21.

＜１０：管理サーバ＞
次に、図１に戻り、管理サーバ１２における処理の一例について説明する。管理サーバ１２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤなどの大容量記憶装置を備えた汎用コンピュータで構成され、積層栽培棚５の外部に配置される。図１において、管理サーバ１２は、寸法算出部４１と、重量算出部４２と、搬送制御部４３と、データベース４４とを有している。 <10: Management server>
Next, returning to FIG. 1, an example of processing in the management server 12 will be described. The management server 12 is composed of a general-purpose computer including a large-capacity storage device such as a CPU, a ROM, a RAM, and an HDD, and is arranged outside the stacked cultivation shelf 5. In FIG. 1, the management server 12 includes a dimension calculation unit 41, a weight calculation unit 42, a transportation control unit 43, and a database 44.

寸法算出部４１は、上記寸法検出センサ９から入力されたその検知状態と、予め記憶していた寸法検出センサ９の設計上の配置位置と、後述する搬送制御部４３から入力された搬送ロボット６の制御位置とに基づいて、当該搬送ロボット６が把持している植物２の草丈Ｌ１及び根の長さＬ２を算出する（具体的には、上記７−１、７−２の項目参照）。 The dimension calculation unit 41 receives the detection state input from the dimension detection sensor 9, the design layout position of the dimension detection sensor 9 stored in advance, and the transfer robot 6 input from the transfer control unit 43 described below. The plant height L1 and the root length L2 of the plant 2 gripped by the transfer robot 6 are calculated based on the control position of the above (specifically, refer to the items 7-1 and 7-2 above).

重量算出部４２は、重量検出センサ１０が検出した荷重検出値と、重量検出センサ１０から植物２までの間の機構部分（Ｙ軸ユニットのビーム、ハンド２１、及び保持具３）の設計上の構成及び重量と、重量検出センサ１０と植物２の設計上の配置関係（モーメント等）と、後述する搬送制御部４３から入力された搬送ロボット６の搬送加速度（慣性力等）とに基づいて、当該搬送ロボット６が把持している植物２全体の生育重量を算出する。 The weight calculation unit 42 is designed to detect the load detected by the weight detection sensor 10 and the mechanical portion (the beam of the Y-axis unit, the hand 21, and the holder 3) between the weight detection sensor 10 and the plant 2. Based on the configuration and weight, the design arrangement relationship between the weight detection sensor 10 and the plant 2 (moment, etc.), and the transfer acceleration (inertial force, etc.) of the transfer robot 6 input from the transfer control unit 43 described later, The growing weight of the entire plant 2 held by the transport robot 6 is calculated.

搬送制御部４３は、各植物２の栽培工程に対応して、積層栽培棚５の前側と後側それぞれの搬送ロボット６に対してそれぞれに設定したロボット座標系における目標制御位置を算出し、その目標制御位置への移動制御とハンド２１の駆動制御を行う。このとき、搬送ロボット６のその時点の移動位置、移動速度、及び移動加速度も算出する。また特に図示しないが、搬送制御部４３は積層栽培棚５の各栽培棚５ａそれぞれに対応した植物２の配置マップを記憶しており、保持具３の識別情報と紐付けて各植物２の配置も管理している。このとき、生育不良などで任意の植物２が人手により保持具３ごと間引かれる場合があるが、その場合にも搬送ロボット６が保持具３を保持する度にタグリーダ１１が当該保持具３の識別情報を読み取って配置の変更を確認し、上記配置マップの修正を行うことができる。 The transport control unit 43 calculates a target control position in the robot coordinate system set for each of the transport robots 6 on the front side and the rear side of the laminated cultivation shelf 5, corresponding to the cultivation process of each plant 2, and The movement control to the target control position and the drive control of the hand 21 are performed. At this time, the moving position, moving speed, and moving acceleration of the transfer robot 6 at that time are also calculated. Although not shown in particular, the transport control unit 43 stores a layout map of the plants 2 corresponding to the respective cultivation shelves 5a of the stacked cultivation shelves 5, and arranges the respective plants 2 in association with the identification information of the holder 3. Also manages. At this time, an arbitrary plant 2 may be thinned out manually together with the holder 3 due to poor growth or the like, and even in that case, the tag reader 11 causes the holder 3 to be removed every time the transfer robot 6 holds the holder 3. It is possible to read the identification information, confirm the change in the arrangement, and correct the arrangement map.

データベース４４は、タグリーダ１１が読み取った保持具３の識別情報に紐付けて、上記寸法算出部４１が算出した草丈Ｌ１及び根の長さＬ２の生育寸法と、上記重量算出部４２が算出した生育重量と、タグリーダ１１が読み取った周囲環境情報とを、植物２の個体ごとに記憶する。なお、上記搬送制御部４３の配置マップで記録された積層栽培棚５中における各植物２の搬送経路履歴も併せてデータベースが記憶してもよい。 The database 44 is associated with the identification information of the holder 3 read by the tag reader 11, the growth dimensions of the plant height L1 and the root length L2 calculated by the dimension calculation section 41, and the growth calculated by the weight calculation section 42. The weight and the surrounding environment information read by the tag reader 11 are stored for each individual plant 2. The database may also store the transport route history of each plant 2 in the stacked cultivation shelf 5 recorded in the layout map of the transport control unit 43.

以上により、管理サーバ１２は、搬送ロボット６を利用した植物２の搬送を制御できるとともに、積層栽培棚５で栽培される全ての植物２についてそれらの個体ごとに生育状態や周囲環境情報などの各種情報を記録し、管理できる。 As described above, the management server 12 can control the transportation of the plants 2 using the transportation robot 6 and various types of plants 2 cultivated on the layered cultivation shelf 5 such as the growing state and the surrounding environment information for each individual. Information can be recorded and managed.

＜１１．実施形態の効果＞
以上説明したように、本実施形態の植物栽培システム１は、栽培対象の複数の植物２を搬送移動させつつ栽培する積層栽培棚５及び搬送ロボット６（搬送栽培部）と、これら積層栽培棚５及び搬送ロボット６における植物２の搬送経路の途中位置に検出領域が配置され、当該検出領域を通過する植物２の個体ごとに生育状態を検出する寸法検出センサ９及び重量検出センサ１０（個体生育検出部）と、を有している。 <11. Effect of Embodiment>
As described above, the plant cultivation system 1 according to the present embodiment includes the laminated cultivation shelf 5 and the conveyance robot 6 (conveyance cultivation unit) for cultivating while transporting and moving the plurality of plants 2 to be cultivated, and these laminated cultivation shelves 5 Further, a detection area is arranged at an intermediate position of the transportation route of the plant 2 in the transportation robot 6, and the size detection sensor 9 and the weight detection sensor 10 (individual growth detection) for detecting the growth state of each individual plant 2 passing through the detection area. Section), and.

植物栽培システム１が積層栽培棚５及び搬送ロボット６を有していることで、植物２をその成長段階に適した栽培位置へ搬送移動させるいわゆる定植工程を自動的に行うことができ、その結果システム全体の設置面積を効率的に利用できる。このような積層栽培棚５及び搬送ロボット６を有する植物栽培システム１において、植物２の搬送経路の途中位置に当該植物２の個体ごとに生育状態を検出するセンサ等の検出領域が配置されていることにより、当該植物栽培システム１で栽培している全ての植物２に対して個体ごとの生育状態の検出を人手によらず自動的な流れ作業として実行できる。 Since the plant cultivation system 1 has the layered cultivation shelf 5 and the transfer robot 6, it is possible to automatically perform a so-called planting process for transferring and moving the plant 2 to a cultivation position suitable for its growth stage, and as a result. The installation area of the entire system can be used efficiently. In the plant cultivation system 1 having such a layered cultivation shelf 5 and the transfer robot 6, a detection area such as a sensor for detecting the growth state of each individual plant 2 is arranged at an intermediate position of the transportation route of the plant 2. This makes it possible to detect the growth state of each individual plant 2 for all the plants 2 cultivated in the plant cultivation system 1 as an automatic work flow without manual labor.

さらに、積層栽培棚５が植物２の成長段階に応じた複数の栽培棚５ａを上下方向に並べて配置していることで、当該植物栽培システム１全体の設置床面積を縮小化できる。このような上下配置の複数の栽培棚５ａを有する植物栽培システム１において、搬送ロボット６が各栽培棚５ａ間に渡る植物２の昇降搬送を行う場合、その昇降搬送経路の途中位置となる空間領域は各栽培棚５ａの外方側部に位置するため広い空間領域を確保でき、そのような空間領域に配置された各センサは各栽培棚５ａにおける植物２の栽培に何ら影響を与えることがないため好適である。なお、搬送ロボット６が栽培棚５ａの左右方向に対しても植物２を搬送する場合には、その左右方向での搬送経路の途中位置に各センサを配置してもよい。この結果、植物栽培システム１における植物２の生育状態の検出機能が向上する。 Furthermore, since the stacked cultivation shelves 5 arrange the plurality of cultivation shelves 5a corresponding to the growth stage of the plant 2 in the vertical direction, the installation floor area of the entire plant cultivation system 1 can be reduced. In the plant cultivation system 1 having a plurality of vertically arranged cultivation shelves 5a, when the transport robot 6 carries out lifting transportation of the plants 2 across the cultivation shelves 5a, a space area which is an intermediate position of the lifting transportation path. Since it is located on the outer side of each cultivation shelf 5a, a wide space area can be secured, and each sensor arranged in such a space area does not affect the cultivation of the plant 2 in each cultivation shelf 5a. Therefore, it is preferable. When the transport robot 6 transports the plant 2 also in the left-right direction of the cultivation shelf 5a, each sensor may be arranged at an intermediate position on the transport path in the left-right direction. As a result, the function of detecting the growth state of the plant 2 in the plant cultivation system 1 is improved.

また、本実施形態では特に、生育状態として植物２の各部（草丈Ｌ１、根の長さＬ２）の生育寸法を検出する寸法検出センサ９を有している。これにより、植物２の最適な栽培条件を導出するために有用な生育状態の１つである生育寸法の検出が可能となる。 Further, particularly in the present embodiment, the size detection sensor 9 that detects the growth size of each part (plant length L1 and root length L2) of the plant 2 as the growth state is provided. As a result, it becomes possible to detect the growth dimension, which is one of the growth states useful for deriving the optimum cultivation condition of the plant 2.

また、本実施形態では特に、寸法検出センサ９は、搬送ロボット６が植物２を搬送する経路上に検出領域が配置され、検出光Ｒの通光状態と遮光状態を検知可能な光センサであり、光センサでの検出光Ｒの通光状態と遮光状態の切り替えタイミングにおける搬送ロボット６の位置と光センサの位置との差に基づいて生育寸法を算出する寸法算出部４１を有している。これにより、光センサの検知状態の監視と、搬送ロボット６と光センサとの間の位置の差の算出といった簡易な処理だけで、植物２に対し非接触かつ高精度な各部の生育寸法の検出が可能となる。 Further, particularly in the present embodiment, the dimension detection sensor 9 is an optical sensor in which a detection region is arranged on a route along which the transport robot 6 transports the plant 2 and which can detect a light passing state and a light blocking state of the detection light R. The size calculation unit 41 calculates the growth size based on the difference between the position of the transport robot 6 and the position of the optical sensor at the timing of switching the light transmission state and the light shielding state of the detection light R by the optical sensor. This makes it possible to detect the growth dimension of each part in a non-contact and highly accurate manner with respect to the plant 2 only by simple processing such as monitoring the detection state of the optical sensor and calculating the difference in position between the transport robot 6 and the optical sensor. Is possible.

また、本実施形態では特に、寸法算出部４１は、搬送ロボット６が植物２を上方へ搬送する場合に、光センサにおける検出光Ｒの遮光状態が開始された際の搬送ロボット６の高さ位置と光センサの高さ位置との差に基づいて植物２の草丈Ｌ１の生育寸法を算出し、光センサにおける検出光Ｒの通光状態が再開した際の搬送ロボット６の高さ位置と光センサの高さ位置との差に基づいて植物２の根の長さＬ２の生育寸法を算出する。これにより、搬送ロボット６が植物２を上昇搬送させる場合において、植物２の草丈Ｌ１及び根の長さＬ２の簡易かつ高精度な検出が可能となる。 Further, particularly in the present embodiment, the dimension calculation unit 41 causes the height position of the transport robot 6 when the light blocking state of the detection light R in the optical sensor is started when the transport robot 6 transports the plant 2 upward. And the height position of the light sensor, the growth dimension of the plant height L1 of the plant 2 is calculated based on the difference between the height position of the light sensor and the height position of the transport robot 6 when the light passing state of the detection light R in the light sensor is restarted. The growth dimension of the root length L2 of the plant 2 is calculated based on the difference from the height position of the plant. As a result, when the transport robot 6 lifts and transports the plant 2, the plant length L1 and the root length L2 of the plant 2 can be easily and accurately detected.

また、本実施形態では特に、寸法算出部４１は、搬送ロボット６が前記植物２を下方へ搬送する場合に、光センサにおける検出光Ｒの遮光状態が開始された際の搬送ロボット６の高さ位置と光センサの高さ位置との差に基づいて植物２の根の長さＬ２の生育寸法を算出し、光センサにおける検出光Ｒの通光状態が再開した際の搬送ロボット６の高さ位置と光センサの高さ位置との差に基づいて植物２の草丈Ｌ１の生育寸法を算出する。これにより、搬送ロボット６が植物２を下降搬送させる場合において、植物２の草丈Ｌ１及び根の長さＬ２の簡易かつ高精度な検出が可能となる。 Further, particularly in the present embodiment, when the transport robot 6 transports the plant 2 downward, the dimension calculation unit 41 heightens the height of the transport robot 6 when the light blocking state of the detection light R in the optical sensor is started. The height of the transport robot 6 when the growth dimension of the root length L2 of the plant 2 is calculated based on the difference between the position and the height position of the optical sensor, and the light transmission state of the detection light R in the optical sensor is restarted. The growth dimension of the plant height L1 of the plant 2 is calculated based on the difference between the position and the height position of the optical sensor. Accordingly, when the transport robot 6 transports the plant 2 downward, it is possible to easily and highly accurately detect the plant length L1 and the root length L2 of the plant 2.

また、本実施形態では特に、生育状態として前記植物２の全体の生育重量を検出する重量検出センサ１０を有する。これにより、植物２の最適な栽培条件を導出するために有用な生育状態の１つである生育重量の検出が可能となる。 Further, particularly in the present embodiment, the weight detection sensor 10 that detects the growth weight of the entire plant 2 as a growth state is provided. This makes it possible to detect the growth weight, which is one of the growth conditions useful for deriving the optimum cultivation conditions for the plant 2.

また、本実施形態では特に、重量検出センサ１０は、搬送ロボット６に配置された荷重センサ（圧接センサ）であり、荷重センサが検出した荷重検出値と、荷重センサから植物２までの間の機構部分（搬送ロボット６のビーム、ハンド２１、及び保持具３）の構成及び重量と、荷重センサと植物２の配置関係（モーメント等）と、搬送ロボット６の搬送加速度（慣性力等）とに基づいて生育重量を算出する重量算出部４２を有する。これにより、荷重センサの検出値に基づいて、植物２に対し高精度な生育重量の検出が可能となる。なお、荷重センサは上述した圧接センサ以外にも歪みゲージを使用してもよい。 Further, particularly in the present embodiment, the weight detection sensor 10 is a load sensor (pressure contact sensor) arranged in the transfer robot 6, and a mechanism between the load detection value detected by the load sensor and the load sensor to the plant 2. Based on the configurations and weights of the parts (the beam of the transfer robot 6, the hand 21, and the holder 3), the positional relationship between the load sensor and the plant 2 (moment, etc.), and the transfer acceleration (inertial force, etc.) of the transfer robot 6. It has a weight calculation unit 42 for calculating the growing weight. As a result, the growth weight of the plant 2 can be detected with high accuracy based on the detection value of the load sensor. The load sensor may use a strain gauge other than the pressure contact sensor described above.

また、本実施形態では特に、植物２を個体ごとに保持しつつ搬送栽培部（積層栽培棚５、栽培棚、及び搬送ロボット６）で搬送移動可能な保持具３を有する。これにより、植物２の損傷を抑えつつ、栽培棚５ａにおける円滑な搬送移動や、搬送ロボット６による確実かつ安定したハンドリングが可能となる。 In addition, particularly in the present embodiment, a holding tool 3 that holds and transports the plant 2 for each individual by the transport and cultivating unit (the stacked cultivating rack 5, the cultivating rack, and the transport robot 6) is provided. As a result, it is possible to prevent damage to the plants 2 and to smoothly move the cultivation shelves 5a and surely and stably handle the transportation robot 6.

また、本実施形態では特に、保持具３は、当該保持具３の個体の識別情報を記憶し、無線通信を介して前記識別情報を送信可能な無線ＩＣタグ１４を有し、植物栽培システム１は無線通信を介して無線ＩＣタグ１４から識別情報を受信可能なタグリーダ１１を有する。これにより、タグリーダ１１が検出した生育状態と、対応する個々の植物２（保持具３）の識別情報との紐付け管理が容易となる。 Further, particularly in the present embodiment, the holder 3 has the wireless IC tag 14 that stores the identification information of the individual of the holder 3 and can transmit the identification information via wireless communication. Has a tag reader 11 capable of receiving identification information from a wireless IC tag 14 via wireless communication. This facilitates the management of association between the growing state detected by the tag reader 11 and the identification information of the corresponding individual plant 2 (holding tool 3).

また、本実施形態では特に、保持具３は、当該保持具３が保持する植物２の個体における周囲環境状態（温度、湿度、照射光強度等）を検出する個体環境検出センサ１３を有し、無線ＩＣタグ１４は、個体環境検出センサ１３が検出した周囲環境状態を無線通信を介して送信可能であり、タグリーダ１１は、無線通信を介して無線ＩＣタグ１４から周囲環境状態を受信可能である。これにより、植物２の最適な栽培条件を導出するために必要な環境状態の情報を植物２の個体ごとに検出でき、対応する個々の植物２（保持具３）の識別情報との紐付け管理が容易となる。 Further, particularly in the present embodiment, the holder 3 has an individual environment detection sensor 13 that detects an ambient environment state (temperature, humidity, irradiation light intensity, etc.) in an individual plant 2 held by the holder 3. The wireless IC tag 14 can transmit the ambient environment state detected by the individual environment detection sensor 13 via wireless communication, and the tag reader 11 can receive the ambient environment state from the wireless IC tag 14 via wireless communication. .. Thereby, the information of the environmental condition necessary for deriving the optimal cultivation condition of the plant 2 can be detected for each individual plant 2, and the management of the association with the identification information of the corresponding individual plant 2 (holding tool 3). Will be easier.

なお、上記実施形態では植物２の栽培に関する関係情報を検出するセンサの例として寸法検出センサ９、重量検出センサ１０、及び個体環境検出センサ１３を備えていたが、これに限られない。他にも栽培中の植物２の外観画像を撮像するカメラなどの光学センサ（特に図示せず）を設けてもよい。この場合には、撮像された画像データ（いわゆるビジョンデータ）を適宜の画像認識技術により処理することで、当該植物２の草丈Ｌ１、根の長さＬ２、及び重量も含めた多様な個体生育情報を検出することができる。 In addition, although the dimension detection sensor 9, the weight detection sensor 10, and the individual environment detection sensor 13 were provided as an example of the sensor which detects the relevant information regarding the cultivation of the plant 2 in the above embodiment, the present invention is not limited to this. Besides, an optical sensor (not particularly shown) such as a camera that captures an external image of the plant 2 under cultivation may be provided. In this case, the captured image data (so-called vision data) is processed by an appropriate image recognition technique to obtain various individual growth information including the plant height L1, the root length L2, and the weight of the plant 2. Can be detected.

なお、以上の説明において、「垂直」「平行」「平面」等の記載がある場合には、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「垂直」「平行」「平面」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に垂直」「実質的に平行」「実質的に平面」という意味である。 In addition, in the above description, when there is a description such as “vertical”, “parallel”, “plane”, etc., the description is not strict. That is, the terms “vertical”, “parallel”, and “planar” mean “substantially vertical”, “substantially parallel”, and “substantially planar”, because of design tolerances and manufacturing tolerances. ..

また、以上の説明において、外観上の寸法や大きさが「同一」「等しい」「異なる」等の記載がある場合は、当該記載は厳密な意味ではない。すなわち、それら「同一」「等しい」「異なる」とは、設計上、製造上の公差、誤差が許容され、「実質的に同一」「実質的に等しい」「実質的に異なる」という意味である。 Further, in the above description, when there is a description such as “same”, “equal”, “different” or the like in external dimension or size, the description is not strict. That is, the terms “identical”, “equal”, and “different” mean “substantially the same”, “substantially equal”, and “substantially different” with tolerances and errors in design and manufacturing allowed. ..

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。 Further, in addition to the above description, the methods according to the above-described embodiment and each modification may be appropriately combined and used.

その他、一々例示はしないが、上記実施形態や各変形例は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the above-described embodiment and each modified example are implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.

１ 植物栽培システム
２ 植物
３ 保持具
４ レール
５ 積層栽培棚（搬送栽培部）
５ａ 栽培棚
６ 搬送ロボット（搬送栽培部）
７ 搬入コンベア
８ 搬出コンベア
９ 寸法検出センサ（寸法検出部、個体生育検出部）
９ａ 投光器
９ｂ 受光器
１０ 重量検出センサ（重量検出部、個体生育検出部）
１１ タグリーダ（個体識別部）
１２ 管理サーバ
１３ 個体環境検出センサ（個体環境検出部）
１４ 無線ＩＣタグ
１５ 光源
２１ ハンド
４１ 寸法算出部
４２ 重量算出部
４３ 搬送制御部
４４ データベース
Ｒ 検出光 1 Plant Cultivation System 2 Plant 3 Holder 4 Rail 5 Stacking Cultivation Shelf (Transport Cultivation Department)
5a Cultivation Shelf 6 Transport Robot (Transport Cultivation Department)
7 Carry-in conveyor 8 Carry-out conveyor 9 Dimension detection sensor (dimension detection unit, individual growth detection unit)
9a Light projector 9b Light receiver 10 Weight detection sensor (weight detection unit, individual growth detection unit)
11 Tag reader (individual identification part)
12 Management server 13 Individual environment detection sensor (individual environment detection unit)
14 wireless IC tag 15 light source 21 hand 41 size calculation unit 42 weight calculation unit 43 transport control unit 44 database R detection light

Claims (9)

栽培対象の複数の植物を搬送移動させつつ栽培する搬送栽培部と、
前記搬送栽培部における前記植物の搬送経路の途中位置に検出領域が配置され、前記検出領域を通過する前記植物の個体ごとに生育状態を検出する個体生育検出部と、
を有し、
前記搬送栽培部は、
上下方向に並んで配置された複数の栽培棚と、
前記複数の栽培棚の間で前記植物を搬送する搬送ロボットと、
を有し、
前記個体生育検出部の検出領域は、
前記搬送ロボット上又は前記搬送ロボットの搬送経路の途中位置に配置されており、
前記個体生育検出部は、
前記生育状態として前記植物の各部の生育寸法を検出する寸法検出部
を有し、
前記寸法検出部は、
前記搬送ロボットが前記植物を搬送する経路上に前記検出領域が配置され、検出光の通光状態と遮光状態を検知可能な光センサであり、
前記光センサでの前記検出光の通光状態と遮光状態の切り替えタイミングにおける前記搬送ロボットの位置と前記光センサの位置との差に基づいて前記生育寸法を算出する寸法算出部をさらに有する
ことを特徴とする植物栽培システム。 A transport cultivation unit for transporting and cultivating a plurality of plants to be cultivated,
A detection region is arranged at an intermediate position of the transportation route of the plant in the transportation cultivation unit, and an individual growth detection unit that detects a growth state for each individual plant that passes through the detection region,
Have
The transport and cultivation section,
Multiple cultivation shelves arranged side by side in the vertical direction,
A transport robot that transports the plant between the plurality of cultivation shelves,
Have
The detection area of the individual growth detection unit,
Located on the transfer robot or at an intermediate position of the transfer route of the transfer robot ,
The individual growth detection unit,
A size detection unit that detects the growth size of each part of the plant as the growth state
Have
The dimension detection unit,
The detection area is arranged on the path where the transfer robot transfers the plant, an optical sensor capable of detecting a light-passing state and a light-blocking state of detection light,
The optical sensor further includes a size calculation unit that calculates the growth size based on the difference between the position of the transport robot and the position of the optical sensor at the switching timing between the light transmission state and the light shielding state of the detection light. /> A plant cultivation system characterized by the following. 前記寸法算出部は、
前記搬送ロボットが前記植物を上方へ搬送する場合に、
前記光センサにおける前記検出光の遮光状態が開始された際の前記搬送ロボットの高さ位置と前記光センサの高さ位置との差に基づいて前記植物の草丈の生育寸法を算出し、
前記光センサにおける前記検出光の通光状態が再開した際の前記搬送ロボットの高さ位置と前記光センサの高さ位置との差に基づいて前記植物の根の長さの生育寸法を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の植物栽培システム。 The dimension calculation unit,
When the transport robot transports the plant upward,
Calculating the growth dimension of the plant height of the plant based on the difference between the height position of the transfer robot and the height position of the light sensor when the light blocking state of the detection light in the optical sensor is started,
Calculating the growth dimension of the root length of the plant based on the difference between the height position of the transfer robot and the height position of the optical sensor when the passing state of the detected light in the optical sensor is restarted. The plant cultivation system according to claim 1, wherein 前記寸法算出部は、
前記搬送ロボットが前記植物を下方へ搬送する場合に、
前記光センサにおける前記検出光の遮光状態が開始された際の前記搬送ロボットの高さ位置と前記光センサの高さ位置との差に基づいて前記植物の根の長さの生育寸法を算出し、
前記光センサにおける前記検出光の通光状態が再開した際の前記搬送ロボットの高さ位置と前記光センサの高さ位置との差に基づいて前記植物の草丈の生育寸法を算出する
ことを特徴とする請求項１記載の植物栽培システム。 The dimension calculation unit,
When the transport robot transports the plant downward,
Calculate the growth dimension of the root length of the plant based on the difference between the height position of the transfer robot and the height position of the optical sensor when the light blocking state of the detection light in the optical sensor is started. ,
Characterized in that the growth dimension of the plant height of the plant is calculated based on the difference between the height position of the transfer robot and the height position of the optical sensor when the light-transmitting state of the detection light in the optical sensor is restarted. The plant cultivation system according to claim 1 . 前記個体生育検出部は、さらに、
前記生育状態として前記植物の全体の生育重量を検出する重量検出部
を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の植物栽培システム。 The individual growth detection unit further includes
The plant cultivation system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a weight detection unit configured to detect a growth weight of the entire plant as the growth state. 前記重量検出部は、
前記搬送ロボットに配置された荷重センサであり、
前記荷重センサが検出した荷重と、前記荷重センサから前記植物までの間の機構部分の構成及び重量と、前記荷重センサと前記植物の配置関係と、前記搬送ロボットの搬送加速度とに基づいて前記生育重量を算出する重量算出部
をさらに有することを特徴とする請求項４記載の植物栽培システム。 The weight detection unit,
A load sensor arranged in the transfer robot,
The growth detected based on the load detected by the load sensor, the configuration and weight of the mechanical portion between the load sensor and the plant, the positional relationship between the load sensor and the plant, and the transport acceleration of the transport robot. The plant cultivation system according to claim 4 , further comprising a weight calculation unit that calculates weight. 前記植物を個体ごとに保持しつつ前記搬送栽培部で搬送移動可能な保持具
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の植物栽培システム。 The plant cultivation system according to any one of claims 1 to 5 , further comprising a holder capable of carrying and moving the plant by the carrying and cultivating unit while holding the plant for each individual. 前記保持具は、
当該保持具の個体の識別情報を記憶し、無線通信を介して前記識別情報を送信可能な無線ＩＣタグ
を有し、
前記個体生育検出部は、
無線通信を介して前記無線ＩＣタグから前記識別情報を受信可能な個体識別部
を有することを特徴とする請求項６記載の植物栽培システム。 The holder is
Having a wireless IC tag capable of storing the identification information of the individual holder and transmitting the identification information via wireless communication,
The individual growth detection unit,
The plant cultivation system according to claim 6, further comprising an individual identification unit capable of receiving the identification information from the wireless IC tag via wireless communication. 前記保持具は、
当該保持具が保持する植物の個体における周囲環境状態を検出する個体環境検出部
を有し、
前記無線ＩＣタグは、
前記個体環境検出部が検出した前記周囲環境状態を無線通信を介して送信可能であり、
前記個体識別部は、
無線通信を介して前記無線ＩＣタグから前記周囲環境状態を受信可能である
ことを特徴とする請求項７記載の植物栽培システム。 The holder is
Having an individual environment detection unit for detecting the surrounding environment state in the individual of the plant held by the holder,
The wireless IC tag is
It is possible to transmit the ambient environment state detected by the individual environment detection unit via wireless communication,
The individual identification unit,
The plant cultivation system according to claim 7, wherein the environmental condition can be received from the wireless IC tag via wireless communication. 栽培対象の複数の植物を、複数の栽培棚の間で搬送ロボットにより上下方向に搬送移動させつつ栽培することと、
前記搬送ロボットが前記植物を搬送する上下方向の搬送経路の途中位置にある検出領域において、光センサにより検出光の通光状態と遮光状態を検知することと、
前記光センサでの前記検出光の通光状態と遮光状態の切り替えタイミングにおける前記搬送ロボットの位置と前記光センサの位置との差に基づいて、前記植物の個体ごとに生育寸法を算出することと、
を実行することを特徴とする植物栽培方法。
Cultivating a plurality of plants to be cultivated while being transported and moved in the vertical direction by a transport robot between a plurality of cultivation shelves ,
In the detection region in the middle position of the transport path in which the transport robot transports the plant in the vertical direction, detecting the light-transmitting state and the light-shielding state of the detection light by the optical sensor,
Based on the difference between the position of the transport robot and the position of the optical sensor at the switching timing of the light transmission state and the light shielding state of the detection light in the optical sensor , calculating the growth dimension for each individual plant. ,
A method for cultivating a plant, which comprises:
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