JP7117459B2 - 摘み取った果実の分配のための回転ウェッジ - Google Patents

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、２０１８年８月３１日出願の米国仮特許出願第６２／７２５，９８６号に基づく優先権を主張し、その仮特許出願は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる。

果実の摘み取りおよび収穫は、依然として主に手作業のプロセスである。リンゴ、洋ナシ、アプリコット、モモなどの果実が樹上で育つ果樹園では、農場労働者が、木の近くに梯子を移動させ、梯子に登り、果実を摘み取り、バスケットのような一時的な貯蔵場所へ果実を移しうる。労働者は、その場所の熟れた果実をすべて摘み取った後に、梯子を下りて別の場所へ移動させ、このプロセスを繰り返す。このプロセスは、所用労働量が多く、その結果、作業コストが高くなるため、農場主の利益が低くなる。

手作業に依存することで、他のリスクも存在しうる。例えば、労働者が病気などで作業できない場合には、労働力の供給に影響しうる。別の例として、未熟な労働者の不足は、果実の不注意な取り扱いまたは取り扱いミスにつながりうる。果実の摘み取りには、スキルおよび訓練の程度が低い労働者で足りるように思われるが、熟練した農場労働者は、毎秒２つもの果実を摘み取ることができ、損傷による損失も比較的低いが、未熟な労働者は、作業が大幅に遅く、果実の損傷による損失がはるかに大きい場合がある。労働者を訓練するコストは、農場の経営において大幅なコスト増に寄与しうる。

したがって、手作業に関連するリスクの一部を軽減する機械化果実収穫システムがあれば望ましい場合がある。機械化システムの一例は、果実を手作業で摘み取るのではなく、果実を摘み取るよう構成されているエンドエフェクタを備えたロボット装置を有してよい。さらに、一部の果樹園は、単一の結果枝から２または３の果実が生長する果実のクラスタを育てることが可能になりうる。果実の摘み取りまたは移動の際に、果実に損傷も打ち傷も与えることなしにかかるクラスタを摘み取ることができるエンドエフェクタがあれば望ましい場合がある。

本開示は、摘み取った果実の分配のための回転楔形部材に関する実施形態を記載する。

第１実施例において、本開示は、収穫装置を記載する。収穫装置は：遠位端および近位端を有する導管と；入口を有するノズルであって、ノズルは、導管の遠位端に結合され、真空発生器が、導管および導管に結合されたノズル内で真空環境を発生させるよう構成され、ノズルの入口は、特定のタイプの果実が、入口を通り抜けてノズル内の真空環境に入ることを許容するサイズを有する、ノズルと；導管の近位端に結合されたハウジングであって、ハウジングは、その中にチャンバを規定し、ハウジングは、チャンバの一部を第１区画および第２区画に分ける仕切りを備える、ハウジングと；ハウジング内に回転可能に取り付けられた楔形部材であって、楔形部材は、導管の近位端の方を向いた傾斜面を有し、楔形部材は、第１位置と第２位置との間で回転可能であるよう構成され、（ｉ）楔形部材が第１位置にある時、導管を通った果実が第１区画に振り分けられ、（ｉｉ）楔形部材が第２位置にある時、導管を通った果実が第２区画に振り分けられる、楔形部材と、を備える。

第２実施例において、本開示は、収穫システムを記載する。収穫システムは、収穫装置を備え、収穫装置は；遠位端および近位端を有する導管と；導管の遠位端に結合されたノズルであって、真空発生器が、ノズル内に果実を引き込んで、果実に導管を通り抜けさせるために、導管およびそれに結合されたノズル内で真空環境を発生させるよう構成されている、ノズルと；導管の近位端に結合されたハウジングであって、ハウジングは、その中にチャンバを規定し、ハウジングは、チャンバの一部を第１区画および第２区画に分ける仕切りを備える、ハウジングと；ハウジング内に回転可能に取り付けられた楔形部材であって、楔形部材は、導管の近位端の方を向いた傾斜面を有する、楔形部材と、を備える。収穫システムは、さらに、楔形部材に結合され、導管の長手方向軸を中心に第１位置と第２位置との間で楔形部材を回転させるよう構成されたアクチュエータを備える。楔形部材が第１位置にある時、導管を通った果実が第１区画に振り分けられ、楔形部材が第２位置にある時、導管を通った果実が第２区画に振り分けられる。収穫システムは、さらに、コントローラを備え、コントローラは、楔形部材との果実の衝突を検出する動作と、それに応じて、アクチュエータに楔形部材を回転させる動作と、を実行するよう構成されている。

第３実施例において、本開示は、方法を記載する。方法は、第１果実および第２果実を有する果実クラスタから所定の距離内に収穫装置を配置する工程を備える。収穫装置は、導管と、導管の遠位端に結合されたノズルと、導管の近位端に結合された減速構造とを有し、真空発生器が、導管およびノズル内に真空環境を発生させるよう構成され、減速構造は、チャンバを中に有するハウジングと、ハウジング内に回転可能に取り付けられ第１位置および第２位置の間で回転可能である楔形部材とを備え、楔形部材は、導管の近位端の方を向いた傾斜面を備え、チャンバは、チャンバの一部を第１区画および第２区画に分割する仕切りを備え、真空環境は、ノズル内へ第１果実を引き込む力を果実クラスタの第１果実へ印加し、導管を通った第１果実は、楔形部材によって減速され、楔形部材が第１位置にある時、楔形部材によって第１区画へ振り分けられる。方法は、さらに、収穫装置のコントローラによって、第１果実が楔形部材に衝突したことを検出する工程を備える。方法は、さらに、それに応じて、収穫装置のコントローラによって、その後に果実クラスタから摘み取られて導管を通った第２果実が、楔形部材によって減速され、楔形部材によって第２区画へ振り分けられるように、楔形部材を第１位置から第２位置へ回転させる工程を備える。

上述の概要は、例示にすぎず、いかなる形でも限定を意図するものではない。図面および以下の詳細な説明を参照することにより、上述の態様、実施形態、および、特徴に加えて、さらなる態様、実施形態、および、特徴が明らかになる。

は、一実施例に従って、結果枝から生長する２果実クラスタを示す図。

は、一実施例に従って、収穫装置を示す斜視図。

は、一実施例に従って、図２Ａに示した収穫装置を示す斜視断面図。

は、一実施例に従って、第１状態の収穫装置を示す部分断面正面図。

は、一実施例に従って、第１状態の収穫装置を示す背面図。

は、一実施例に従って、第２状態の収穫装置を示す部分断面正面図。

は、一実施例に従って、第２状態の収穫装置を示す背面図。

は、一実施例に従って、バンプセンサを有する収穫装置を示す部分斜視図。

は、一実施例に従って、図５Ａに示した収穫装置を示す部分側面図。

は、一実施例に従って、収穫装置を動作させるための方法を示すフローチャート。

リンゴなどの果実は、通例、果柄を介して木の枝についている。果実が木の枝から生長する部分は、結果枝（ｓｐｕｒ）と呼ばれうる。１または複数の果実が、結果枝から生長する。結果枝は、果実を支え、次のシーズンの果実を支えるために、果実を摘み取った後、木の枝についたまま残る。結果枝への損傷の結果として、次のシーズンに木のこの部分から果実が生長しない場合もある。

果柄は、さらに、結果枝からさらに下方に脱離部を含みうる。脱離部は、膨らみとして現れ、繊維で構成されている。果実が熟すと、脱離部の繊維が、もはや果実の重さを保持できなくなるため、果実が、脱離部で離れて木から落ちうる。結果枝への損傷を引き起こすことなしに果実を摘み取りまたは収穫するには、果実を脱離部で果柄から分離することが望ましい場合がある。

一部の例において、果実類の開花時に、結果枝は、いくつかの花（例えば、５つの花）になりうる。これらの花の各々が、それ自身の果実に生長しうるため、果実のクラスタが形成されうる。例えば、５つの花が結果枝から生長した場合、５つの果実が結果枝から生長しうる。すべての花が生長するままにされた場合、木の１本の結果枝への栄養またはエネルギが、複数の生長する果実への供給に用いられる。結果として、得られる果実が小さく育つ可能性があり、農場主にとって高い価値を持ちえない。

したがって、農家は、化学的に、手作業で、または、機械的に、一部の花を除去し、１つの花、２つの花、そして、一部の例では、一般的ではないが、３つの花を残しうる。１つの花が残された場合、１つの大きい果実が実り、２つの花が残された場合、２つの中程度のサイズの果実が実りうる。一部の例では、２つの花の生長を許容して、２果実クラスタを生産することが、より少ない花またはより多い花を許容するよりも経済的に価値がある。

図１は、一実施例に従って、結果枝１０２から生長する２果実クラスタ１００を示す。図１に示すように、２つの果実１０４Ａ、１０４Ｂが、それぞれの果柄によって結果枝１０２に結合されている。２果実クラスタ１００の第１果実（例えば、果実１０４Ａ）が摘み取られる場合、第２果実（例えば、果実１０４Ｂ）は、第１果実が摘み取られるのと同時に、または、それから短時間（例えば、１００ミリ秒未満）の間に、摘み取られなければ、その後すぐに地面に落ちる可能性がある。落ちた果実は、損傷を受ける可能性があり、経済的な価値を失いうる。

したがって、実質的に同時に、または、互いから短期間（例えば、１００ミリ秒未満）の間に、複数の果実を摘み取るよう構成されたエンドエフェクタを備えるロボット収穫システムがあれば、望ましい場合がある。さらに、果実に打ち傷または損傷を与えうる２つの果実間の衝突または激突の機会を減らすために、第１果実を第２果実から分離できるエンドエフェクタを有することが望ましい場合がある。ロボット収穫システムのロボットアームに結合されるよう構成されると共に、摘み取られた果実の間の衝突の機会を減らしつつ、複数の果実を実質的に同時に摘み取るよう構成されたエンドエフェクタの実装の実施例が、本明細書で開示されている。

一実施例に従って、図２Ａは、収穫装置２００の斜視図を示しており、図２Ｂは、収穫装置２００の斜視断面図を示している。収穫装置２００は、ロボット収穫システムのロボットアームに結合可能なエンドエフェクタと呼んでもよい。

収穫装置２００は、入口２０３を有するノズル２０２を備える。ノズル２０２の入口２０３は、特定のタイプの果実が入口２０３を通過してノズル２０２に入ることを許容するサイズを有する。動作中、収穫装置２００に結合されたカメラなどの視覚センサが、ロボット収穫システムのコントローラに画像データを提供するために用いられてよい。画像データに基づいて、コントローラは、２の果実クラスタ（２果実クラスタ１００など）を識別できる。コントローラは、それに従って、ノズル２０２がクラスタから所定の距離内（例えば、クラスタから１～５センチメートル以内）に存在するように、収穫装置２００を配置するために収穫装置２００が結合されているロボットアームに命令することができる。

収穫装置２００は、第１導管２０４および第２導管２０６を備える。第２導管２０６は、機械的かつ流体的に第１導管２０４に結合されている。図２Ａ～図２Ｂに示すように、例において、第１導管２０４は、真っ直ぐであってよく、一方、第２導管２０６は、第１導管２０４の長手方向軸２０５に対して角度が付けられてよい。ノズル２０２は、第１導管２０４の遠位端に結合されてもよいし、第１導管２０４の一体部分であってもよい。

真空発生器（図示せず）が、収穫装置２００内（例えば、第２導管２０６および第１導管２０４内）に真空環境を発生させるよう構成されてよい。例えば、図２Ａ～図２Ｂに図示していないブロワが、第２導管２０６内に真空環境を発生させるために、第２導管２０６のポート２０７すなわち近位端で収穫装置に流体結合されてよい。第１導管２０４は第２導管２０６に流体結合されているので、真空環境は、第１導管２０４内に及ぶ。第１導管２０４内の真空環境は、ノズル２０２の遠位端の近くに配置された果実に印加される吸引力を引き起こす。吸引力により、果実は摘み取られ、ノズル２０２の入口２０３を通してノズル２０２内へ引き込まれうる。別の実施例において、収穫装置２００は、単一の導管（例えば、第１導管２０４）を備えてもよく、真空発生器は、第１導管２０４に直接結合されてよい。

図２Ｂに示すように、ノズル２０２は、一連のバッフル２０８Ａ、２０８Ｂ、２０８Ｃ、および、２０８Ｄを備える。バッフル２０８Ａ～２０８Ｄの各々は、ノズル２０２内に配置されており、摘み取られた果実が通ることを許容する穴を有するドーナツ型またはリング型のバッフルまたはプレートとして形成される。バッフル２０８Ａ～２０８Ｄは、薄くてよく、弾性変形可能な材料で形成されている。

一連のバッフル２０８Ａ～２０８Ｄは、果実がそれらのサイズに関わらず実質的に同じ速度に加速されるように、果実のサイズ差を補償するよう構成されうる。バッフル２０８Ａ～２０８Ｄの穴は、小さい果実のサイズに対応するのに十分な大きさでありうる。したがって、小さい果実は、果実とバッフル２０８Ａ～２０８Ｄとの間にほとんどまたは全く相互作用なしにバッフル２０８Ａ～２０８Ｄのそれぞれの穴を通過するので、実質的に抗力なしにバッフル２０８Ａ～２０８Ｄの穴を通過する可能性がある。同時に、バッフル２０８Ａ～２０８Ｄは、収穫装置２００内に生成された真空環境をよって果実に印加される吸引力のレベルを維持するために、果実の周りにシール面を形成する。結果として、小さい果実は、障害なしに特定の速度まで加速される。

より大きい果実が摘み取られた場合、果実がバッフル２０８Ａ～２０８Ｄの穴を通過することで、バッフル２０８Ａ～２０８Ｄは、柔軟、かつ、弾性変形可能な材料で形成されているので、変形しうる。バッフル２０８Ａ～２０８Ｄは、それらの弾性により、果実が、最小限の相互作用または接触で、したがって最小限の抗力で、通過することを許容するのに十分な程度まで変形する。同時に、バッフル２０８Ａ～２０８Ｄは、抗力を最小化するために、果実の周りにシール面を形成する。したがって、バッフル２０８Ａ～２０８Ｄは、果実を減速させる抗力効果なしに果実の周りにシールを形成する。この構成によれば、より大きい果実は、バッフル２０８Ａ～２０８Ｄがない場合ほどは減速されない。果実に特定の数の（例えば、図２Ｂに示したように、４つの）バッフルを通過させることにより、サイズに関わらず、すべての果実が実質的に同じ速度に加速される。

果実に印加された吸引力は、果実が第１導管２０４内に引き込まれた時に、果実を加速させる。果実に印加された吸引力による果実の運動量は、第１導管２０４の近位端に向かって第１導管２０４に沿って果実を移動させる。

収穫装置２００は、さらに、第１導管２０４の近位端に配置された減速構造２１０を備える。減速構造２１０は、第１導管２０４の近位端に結合されたハウジング２１２を備える。ハウジング２１２は、第１導管２０４から果実を受け入れるよう構成されたチャンバ２１４を備えるか、または、規定する。

さらに、減速構造２１０は、第１導管２０４を通ってチャンバ２１４内でまたはチャンバ２１４で受け止められる果実の移動経路（例えば、長手方向軸２０５に沿った移動経路）内に、ハウジング２１２の近位端に配置されたブロックまたは楔形部材２１６を備える。果実の運動量により、果実は、楔形部材２１６に衝突する。楔形部材２１６は、例えば、果実への損傷を引き起こすことなしに果実を減速させるために、果実の運動エネルギを吸収するよう構成されたフォームまたは同様の弾性材料の厚い材料片で形成されてよい。

楔形部材２１６は、果実と楔形部材２１６との衝突時に、チャンバ２１４の底部に果実を方向付けるすなわち振り分けるよう構成された傾斜面２１８を有する。一例において、楔形部材２１６は、図２Ｂに示すように、第１導管２０４の近位端の方を向いた傾斜面２１８を有する三角柱として構成されてよい。したがって、傾斜面２１８は、衝突時に果実と相互作用して、果実の運動エネルギを吸収し、チャンバ２１４の底部へ果実を方向付けるように、果実の移動経路内に配置される。

上述のように、収穫装置２００は、２果実クラスタ（２果実クラスタ１００など）の近くに配置可能であり、クラスタの第１果実を摘み取った後に、短期間（例えば、１００ミリ秒）以内にクラスタの第２果実を摘み取るよう構成されうる。果実クラスタの内の連続的に摘み取られた２つの果実の間の衝突を避けるために、果実を高速に加速させることが望ましい場合がある。特に、連続的に摘み取られた２つの果実は、第１果実の摘み取りから次の果実の摘み取りまでの期間が短期間であれば、衝突する可能性がある。しかしながら、第１摘み取り済み果実が高速に加速される場合、大きい距離または空間が、最初の果実を次の果実から分離することで、それらの間の衝突を回避できる。

さらに、２つの果実が楔形部材２１６によってチャンバ２１４の底部に方向付けられる時に、それらを分離することが望ましい場合がある。果実がチャンバ２１４の底部に方向付けられる時に、果実を分離してそれらの間の衝突を避けることにより、果実の損傷および打ち傷を防ぐことができる。収穫装置２００は、２つの果実が互いに衝突する機会を減らすためにパーティションによって隔てられたチャンバ２１４の２つの異なる区画に果実を方向付けるまたは分配するよう構成されている。

一実施例に従って、図３Ａは、第１状態の収穫装置２００の部分断面正面図を示しており、図３Ｂは、第１状態の収穫装置２００の背面図を示している。図３Ｂは、収穫装置２００を備えた収穫システム３００を示す。収穫システム３００は、収穫装置２００に結合されて収穫装置２００を移動させるよう構成されたロボットアームを有するより大きいロボット収穫システムの一部であってもよいし、その中に構成されてもよい。

楔形部材２１６は、ハウジング２１２内に回転可能に取り付けられるよう構成されている。例えば、図３Ａに示すように、楔形部材２１６は、ハウジング２１２の近位端でハウジング２１２の内面に配置された回転可能ディスク２１９に結合または取り付け可能である。回転可能ディスク２１９は、第１導管２０４の長手方向軸２０５を中心に回転可能であってよい。さらに、チャンバ２１４の底部は、仕切り２２４によって第１区画２２０および第２区画２２２に分けられている。

ここで、図３Ｂを参照すると、回転可能ディスク２１９は、ブラケット２２６に結合されうる。例えば、ブラケット２２６は、複数の留め具によって回転可能ディスク２１９に取り付けられてよい。ブラケット２２６は、ブラケット２２６の中心点２３０（回転可能ディスク２１９の中心点でもありうる）から半径方向外向きに伸びる２つの突起２２８Ａ、２２８Ｂを有する。

収穫装置２００は、さらに、アクチュエータ２３２を備える。アクチュエータ２３２は、シリンダ２３４およびピストン２３６を有する空気圧または油圧アクチュエータとして図示されている。ピストン２３６は、シリンダ２３４内に配置されたピストンヘッドと、シリンダ２３４の長手方向軸２３９に沿ってピストンヘッドから伸びるロッド２４０と、を備えてよい。ピストンヘッドは、シリンダ２３４の内部空間を、第１チャンバおよび第２チャンバに分割する。

さらに、ロッド２４０は、ブラケット２２６の突起２２８Ｂに結合されている。この構成では、ロッド２４０は、長手方向軸２３９に沿って配置されており、ブラケット２２６および回転可能ディスク２１９の中心点２３０からオフセットされた突起２２８Ｂにおける点に結合されている。この構成によれば、ピストン２３６のロッド２４０の長手方向の運動が、中心点２３０を中心としてブラケット２２６にモーメントを印加することにより、ブラケット２２６、ブラケット２２６に結合された回転可能ディスク２１９、および、回転可能ディスク２１９に取り付けられた楔形部材２１６を、第１導管２０４の長手方向軸２０５を中心に回転させる。

収穫システム３００は、流体の供給源２４２も備えてよい。「流体」という用語は、本明細書では、任意の気体または液体を含むものとして用いられる。例えば、流体は、空気または作動油であってよい。流体の供給源２４２は、例えば、リザーバまたはタンク２４４から流体を受け入れ、流体を加圧した後に、加圧した流体を供給ライン２４３を通して提供するよう構成されたポンプまたはコンプレッサであってよい。追加的または代替的に、流体の供給源２４２は、アキュムレータであってもよい。

収穫システム３００は、さらに、供給源２４２、アクチュエータ２３２、および、タンク２４４と流体結合されたバルブアセンブリ２４６を備えてよい。したがって、バルブアセンブリ２４６は、供給源２４２、アクチュエータ２３２、および、タンク２４４の間の流体流を制御するよう構成されてよい。説明のための一例として、バルブアセンブリ２４６は、ピストン２３６の運動方向を制御するためにアクチュエータ２３２へ出入りする流体流の方向を制御するよう構成された４方向制御バルブを備えてよい。バルブアセンブリ２４６は、例えば、ソレノイドアクチュエータ、空気圧または油圧パイロット流体アクチュエータ、もしくは、手動アクチュエータなど、作動メカニズムを用いて作動可能であってよい。

バルブアセンブリ２４６は、少なくとも第１状態および第２状態の間で切り替えられうる。第１状態において、バルブアセンブリ２４６は、供給源２４２からシリンダ２３４の第１チャンバへの流体流を許容しつつ、シリンダ２３４の第２チャンバをタンク２４４へ流体結合することができる。結果として、ピストン２３６は、図３Ｂに図示した位置まで伸びうる。 第２状態において、バルブアセンブリ２４６は、供給源２４２からシリンダ２３４の第２チャンバへの流体流を許容しつつ、シリンダ２３４の第１チャンバをタンク２４４へ流体結合することができる。結果として、ピストン２３６は収縮しうる（図４Ｂ参照）。

収穫システム３００は、さらに、収穫装置２００を作動させるよう構成されたコントローラ２４８を備えてよい。コントローラ２４８は、１または複数のプロセッサまたはマイクロプロセッサを備えてよく、データストレージ（例えば、メモリ、一時的なコンピュータ読み取り可能媒体、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体など）を備えてよい。データストレージは、コントローラ２４８の１または複数のプロセッサによって実行されると、本明細書に記載の動作をコントローラ２４８に実行させる命令を格納していてよい。コントローラ２４８は、収穫システム３００を作動させるよう構成された専用コントローラであってもよいし、収穫システム３００を含むロボット収穫システムを制御するよう構成されたコントローラであってもよい。

コントローラ２４８とのやり取りための信号ラインが、図３Ｂに破線矢印として図示されており、流体ラインが、実線として示されている。コントローラ２４８は、収穫システム３００内の様々なセンサまたは入力デバイスからの信号を介してセンサ情報などの入力を受信し、それに応じて、様々な構成要素（バルブアセンブリ２４６および供給源２４２など）に電気信号を提供することができる。

動作中、コントローラ２４８は、図３Ｂに示した位置までピストン２３６を伸ばすために、バルブアセンブリ２４６を作動させることができる。ピストン２３６のかかる伸長位置は、楔形部材２１６が、第１導管２０４の長手方向軸２０５に対して特定の角度（図３Ａに示したような角度）に配置されることに対応する。したがって、２果実クラスタの第１摘み取り済み果実が、楔形部材２１６に衝突すると、傾斜面２１８は、第１区画２２０へ果実を方向付けるすなわち振り分ける。

コントローラ２４８は、第１摘み取り済み果実が楔形部材２１６に衝突したことを示す入力（例えば、センサ情報）を受信できる。例えば、近接センサまたは加速度計が、楔形部材２１６に結合されてよく、楔形部材２１６と第１果実との間で衝突が起きたことを示すセンサ情報をコントローラ２４８へ提供するよう構成されてよい。代替的または追加的に、収穫装置２００は、果実がチャンバ２１４に入って楔形部材２１６と衝突したことを検出するために、楔形部材２１６に近接してハウジング２１２または第１導管２０４内に配置されたモーションセンサを備えてもよい。チャンバ２１４内での果実の存在またはチャンバ２１４内への通過を検出するよう構成された近接センサまたはその他のタイプのセンサが利用されてもよい。センサは、第１果実の存在または通過によって作動されると、チャンバ２１４内の果実の存在を示す情報をコントローラ２４８へ提供し、次いで、コントローラ２４８は、衝突が起きたと決定できる。

センサ情報に応答して、コントローラ２４８は、第２状態で動作するようにバルブアセンブリ２４６を作動させるための信号を送信しうる（例えば、バルブアセンブリ２４６内のバルブのソレノイドに信号を送信しうる）。結果として、ピストン２３６は収縮する。

一実施例に従って、図４Ａは、第２状態の収穫装置２００の部分断面正面図を示しており、図４Ｂは、第２状態の収穫装置２００の背面図を示している。コントローラ２４８がバルブアセンブリ２４６を作動させたことに応答して、ピストン２３６は、図４Ｂに示すように収縮する。ピストン２３６が収縮すると、ロッド２４０（突起２２８Ｂに結合されている）は、ブラケット２２６を（例えば、図３Ａ～図４Ｂにおいて右へ）引っ張ることにより、中心点２３０の周りのモーメントを印加し、ブラケット２２６およびそれに結合された回転可能ディス２１９を回転させる。

回転可能ディスク２１９の回転により、回転可能ディスク２１９に取り付けられた楔形部材２１６を特定の角度だけ回転させる（例えば、３０～６０度の間の角度だけ回転させる）。結果として、傾斜面２１８は、図４Ａに示すように、第１果実の後すぐにまたは間もなく摘み取られた２果実クラスタの第２果実すなわち次の果実が第２区画２２２に振り分けられうるように、配置される。このように、第２果実は、２つの果実が互いにぶつからないように、（図３Ａに示したように第１区画２２０に振り分けられた）第１果実から分離される。

この構成によれば、第１および第２果実は、それらの間の衝突の機会を減らすことによって果実を傷めることを避けるために、互いに分離される。区画２２０、２２２および仕切り２２４には、図４Ｂに示すように、パッド層２５０が当て物として設けられてよい。パッド層２５０は、例えば、果実を傷つけることなしに落下する果実の運動エネルギを吸収する連続気泡フォームまたは任意のその他の同様な柔らかい材料で形成されてよい。複数の例において、パッド層２５０は、摩耗を低減するために、シリコンまたはウレタンまたは任意のタイプのゴムコーティングの別の層で被覆されてよい。したがって、果実は、上述のように、それぞれの区画への振り分けによって減速される。次いで、区画２２０および２２２内の果実は、例えば、以下に記載するように、そこから別々に取り出すことができる。

収穫装置２００は、さらなる処理または貯蔵に向けて、収穫装置３００または収穫システム３００を含むロボット収穫システムの別の部分へ果実を移すことができる分配システムへ、区画２２０、２２２から、果実を取り出すよう構成された取り出しメカニズムをさらに備えてよい。一実施例において、収穫装置２００は、区画２２０、２２２の下にある取り出しドア（すなわち、区画２２０、２２２の底面境界として構成された取り出しドア）を備えてよい。取り出しドアは、それぞれのヒンジレールへ回転可能に取り付けられてよい。レールは、果実が区画２２０、２２２内に閉じ込められる閉位置と、果実が区画２２０、２２２から取り出される開位置との間で、取り出しドアが旋回することを可能にするよう構成されてよい。

果実を分配した後、分配メカニズムは、区画２２０、２２２を再密閉するまたは再び閉じるために閉じられることができる。この時点で、収穫装置２００は、別のクラスタの果実を摘み取る準備が整う。ロボット収穫システムのコントローラは、別の２果実クラスタを検出し、収穫装置２００に結合されたロボットアームを移動させて、２果実クラスタから特定の距離内にノズル２０２を配置することができる。第１果実が摘み取られて、第２区画２２２に提供されうる。次いで、コントローラ２４８は、次に摘み取られた果実を第１区画２２０に振り分けて果実を互いに分離するために、バルブアセンブリ２４６を作動させて、ロッド２４０を伸ばし、ブラケット２２６、回転可能ディスク２１９、および、楔形部材２１６を初期位置に戻るように回転させることができる。これらの工程は、チャンバ２１４の異なる区画に果実を分配することによって、果実を傷つけることなしに異なるクラスタの果実を摘み取るために反復されうる。

図３Ａ～図４Ｂに関して上述した作動メカニズムは、単に例示であり、その他の作動メカニズムが利用されてもよい。例えば、電気モータが、（例えば、コントローラ２４８での）電気モータの作動により、回転可能ディスク２１９および楔形部材２１６を回転させるように、回転可能ディスク２１９に結合されてもよい。別の例において、油圧モータが用いられてもよい。ギア減速機が、回転可能ディスク２１９の回転速度を制御するために用いられてもよい。

一部の例において、収穫装置２００が木または木の枝と衝突または激突したことを検出するのが望ましい場合がある。かかる接触を検出すると、収穫システム３００を備えたロボット収穫システムのコントローラは、木への損傷を避けるために、木または木の枝から後退するよう収穫装置２００に命令できる。したがって、任意の視覚センサに加えて、収穫装置２００は、衝突が起きたことを示す情報をコントローラ２４８に提供するためのバンプセンサとして動作する１または複数のロードセルを有するよう構成されてよい。

一実施例に従って、図５Ａは、バンプセンサ５００Ａおよび５００Ｂを有する収穫装置２００の部分斜視図を示しており、図５Ｂは、収穫装置２００の部分側面図を示している。バンプセンサ５００Ａおよび５００Ｂは、例えば、印加された力を測定するよう動作可能な力センサ（例えば、ロードセル）として構成されてよい。

図５Ａ～図５Ｂに示すように、収穫装置２００は、ノズル２０２の外周の周りに配置されたシュラウド５０２を有してよい。バンプセンサ５００Ａ、５００Ｂは、シュラウド５０２とノズル２０２との間に配置され、シュラウド５０２とノズル２０２とを結合するよう構成されている。バンプセンサ５００Ａ、５００Ｂは、シュラウド５０２の外周の周りに円周方向に離間して配置されている。

特に、図５Ｂを参照すると、バンプセンサ５００Ａは、留め具５０４によってノズル２０２の構造に結合されてよい（ひいては、収穫装置２００の構造に結合されてよい）。バンプセンサ５００Ａは、留め具５０６によってシュラウド５０２にも結合されている。

シュラウド５０２は、小さい「ヘアライン」ギャップだけノズルまたは収穫装置２００の構造から分離されるよう構成されてよい。換言すると、シュラウド５０２は、収穫装置２００の構造（例えば、ノズル２０２）に対して「浮く」ように構成されてよい。この構成によれば、ノズル２０２（例えば、収穫装置２００の構造）は、バンプセンサ５００Ａの一方の端部においてバンプセンサ５００Ａのための「参照」構造として構成されており、したがって、バンプセンサ５００Ａは、シュラウド５０２に印加されて留め具５０６を介してバンプセンサ５００Ａの他方の端部へ伝わった力を測定することができる。バンプセンサ５００Ｂは、バンプセンサ５００Ａと同様に取り付けられ、同様に動作しうる。バンプセンサ５００Ａ、５００Ｂは、ロボット収穫システムのコントローラと通信するよう構成され、測定した力を示す情報をコントローラに提供するよう構成されている。

２つのバンプセンサ５００Ａ、５００Ｂが、図５Ａ～図５Ｂに示されているが、他の数のセンサが用いられてもよい。例えば、第３センサが追加されてもよく、３つのバンプセンサは、ノズル２０２の外周の周りに１２０度ずつ離れて配置されてよい。別の例において、さらに、第４センサが、ノズル２０２の外周の周りに追加されてもよく、バンプセンサは、９０度の角度だけ互いに隔てられてよい。これらの構成は、単に例示である。

複数の例において、収穫装置２００は、さらに、シュラウド５０２の外周の周りで、収穫装置２００の先端部分または遠位端に配置されたカバー５０８を備えてもよい。カバー５０８は、ゴムまたはその他の弾性変形可能な材料で構成されてよく、収穫装置２００が動き回って物体に衝突した時にシュラウド５０２を保護できる。カバー５０８は、摘み取られた果実がノズル２０２内に配置されたバッフル２０８Ａ～２０８Ｄを通過することを可能にするよう構成された（例えば、図５Ａに示すような）穴５１０を有するリング形状であってよい。このように、バンプセンサ５００Ａ、５００Ｂ、シュラウド５０２、および、カバー５０８の動作は、収穫装置２００の摘果動作に干渉も妨害もしない。

動作中、収穫装置２００が、木から摘み取られる果実と穴５１０を整列させるために木に向かって移動する時に、収穫装置２００、特に、収穫装置２００の遠位端（例えば、ノズル２０２）が、木または木の枝にぶつかることがある。収穫装置２００が木または木の枝にぶつかった結果として生じる衝撃力が、バンプセンサ５００Ａ、５００Ｂによって測定される。次いで、測定された衝撃力を示す情報が、ロボット収穫システムのコントローラに通信される。それに応じて、コントローラは、木または木の枝の損傷を避けるために、収穫装置２００を木または木の枝から遠ざけて後退させるよう、収穫装置２００に結合されたロボットアームに命令してよい。

複数の例において、コントローラは、バンプセンサ５００Ａ、５００Ｂ（および、収穫装置２００がより多くのバンプセンサを備える場合には、その他のバンプセンサ）によって検出された力を合計するよう構成されてもよい。力の合計が力閾値を超えた場合、コントローラは、収穫装置２００を後退させるようロボットアームに命令する。別の例において、コントローラは、バンプセンサ（例えば、バンプセンサ５００Ａ、５００Ｂ）によって測定された力の平均力を決定する。平均力が力レベル閾値を超えた場合、コントローラは、収穫装置２００を後退させるようロボットアームに命令する。別の例において、バンプセンサのいずれか（例えば、バンプセンサ５００Ａまたは５００Ｂ）で測定された衝撃力が力レベル閾値を超えた場合、コントローラは、収穫装置２００を後退させるようロボットアームに命令する。

力レベル閾値は、コントローラが剛構造と柔構造とを区別できるような特定のレベルに設定されてよい。例えば、力レベル（例えば、バンプセンサ５００Ａ、５００Ｂでの合計、平均、または、個々の力の測定値）を力レベル閾値と比較することにより、コントローラは、剛構造（木または木の枝など）にぶつかったのか、または、柔構造（木の葉など）にぶつかったのかを判定できる。コントローラは、収穫装置２００が剛構造（例えば、木または枝）にぶつかった場合に、収穫装置２００を後退させるようロボットアームに命令するよう構成されてよく、一方、柔構造（例えば、葉）にぶつかった場合には、収穫装置２００が前進するのを許容してよい。

図５Ａ～図５Ｂに示すように、バンプセンサ５００Ａ、５００Ｂは、ノズル２０２に結合され、収穫装置２００の遠位端またはその近くに配置されている。換言すると、バンプセンサ５００Ａ、５００Ｂは、収穫装置２００の先端の近くに配置されている。この構成は、収穫装置２００のコントローラが、小さい衝撃力を検知し、それに従って行動を取る（例えば、収穫装置２００を後退させる）ことを可能にしうる。

特に、バンプセンサが収穫装置２００の先端（物体にぶつかる可能性が高い）から離れて配置されている場合、衝撃力が、収穫装置２００の他の構造要素へ分散または吸収されるために、バンプセンサに到達する前に大きさを失いうる。結果として、バンプセンサは、バンプセンサに到達する前に検出不可能なレベルまで実質的に低減されうる小さい衝撃力レベルを測定できない場合がある。しかしながら、図５Ａ～図５Ｂに示した構成によれば、バンプセンサ５００Ａ、５００Ｂは、収穫装置２００の先端に有利に配置されており、したがって、かかる力が大きさを失う前に、収穫装置２００と他の物体（木または木の枝など）との間の軽い衝突の結果として生じた小さい力レベルを検出できる。したがって、図５Ａ～図５Ｂに示すようにバンプセンサ５００Ａ、５００Ｂを配置すれば、収穫装置２００が高加速度で動いている時でも、低い力レベルの検出が可能である。

図６は、一実施例に従って、収穫装置を動作させるための方法６００を示すフローチャートである。図６に示す方法６００は、例えば、収穫装置２００を制御するために、例えば、コントローラ（コントローラ２４８など）によって実行されうる方法の一例を提示する。

方法６００は、ブロック６０２～６０６の内の１または複数によって示すように、１または複数の動作、機能、または、動きを備えてよい。ブロックは順番に図示されているが、これらのブロックは、一部の例において、並列に、および／または、本明細書に記載したのと異なる順序で実行されてもよい。また、様々なブロックが、所望の実装に基づいて、より少ないブロックに組み合わせられ、さらなるブロックに分割され、および／または、除去されてもよい。

さらに、本明細書で開示する方法６００ならびにその他の処理および動作に対して、フローチャートは、本事例の１つの可能な実施例の動作を示す。これに関して、各ブロックは、処理内の特定の論理動作または工程を実施するためにプロセッサまたはコントローラによって実行可能な１または複数の命令を含む、モジュール、セグメント、または、プログラムコードの一部を表しうる。プログラムコードは、例えば、ディスクまたはハードドライブを含むストレージデバイスなど、任意のタイプのコンピュータ読み取り可能媒体またはメモリに格納されてよい。コンピュータ読み取り可能な媒体は、例えば、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、および、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のように短期間だけデータを格納するコンピュータ読み取り可能媒体など、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体またはメモリを含みうる。コンピュータ読み取り可能媒体は、例えば、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、光学または磁気ディスク、コンパクトディスクリードオンリーメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）のような二次ストレージまたは持続的な長期ストレージなど、非一時的な媒体またはメモリも含みうる。コンピュータ読み取り可能媒体は、任意のその他の揮発性または不揮発性ストレージシステムであってもよい。コンピュータ読み取り可能媒体は、例えば、コンピュータ読み取り可能記憶媒体、有形のストレージデバイス、または、その他の製品とみなされてよい。さらに、本明細書で開示する方法６００ならびにその他の処理および動作に対して、図６の１または複数のブロックは、処理内の特定の論理動作を実行するように構成された回路またはデジタル論理を表してもよい。

ブロック６０２で、方法６００は、第１果実１０４Ａおよび第２果実１０４Ｂを有する２果実クラスタ１００の近くに（例えば、所定の距離内に）収穫装置２００を配置する工程を備えており、ここで、収穫装置２００は、第１導管２０４と、第１導管２０４の遠位端に結合されたノズル２０２と、第１導管２０４の近位端に結合された減速構造２１０とを有し、真空発生器が、第１導管２０４およびノズル２０２内に（例えば、第２導管２０６を介して）真空環境を発生させるよう構成され、減速構造２１０は、チャンバ２１４を中に有するハウジングと、ハウジング２１２内に回転可能に取り付けられ第１位置および第２位置の間で回転可能である楔形部材２１６とを備え、楔形部材２１６は、第１導管２０４の近位端の方を向いた傾斜面２１８を有し、チャンバ２１４は、チャンバ２１４の一部を第１区画２２０および第２区画２２２に分割する仕切り２２４を備え、真空環境は、ノズル２０２内へ第１果実１０４Ａを引き込む力を２果実クラスタ１００の第１果実１０４Ａへ印加し、第１導管２０４を通った第１果実１０４Ａは、楔形部材２１６によって減速され、楔形部材２１６が第１位置にある時、楔形部材２１６によって第１区画２２０へ振り分けられる。

ブロック６０４で、方法６００は、第１果実１０４Ａが楔形部材２１６に衝突したことを検出する工程を備える。

ブロック６０６で、方法６００は、それに応じて、その後に２果実クラスタ１００から摘み取られて第１導管２０４を通った第２果実１０４Ｂが、楔形部材２１６によって減速され、楔形部材２１６によって第２区画２２２へ振り分けられるように、楔形部材２１６を第１位置から第２位置へ回転させる工程を備える。このように、第１果実１０４Ａと第２果実１０４Ｂとの間の衝突の機会が、低減または排除されうる。

上記の詳細な説明では、添付の図面を参照しつつ、開示されているシステムの様々な特徴および動作を記載している。本明細書に記載の実施例は、限定を意図したものではない。開示されているシステムの特定の態様は、様々な異なる構成で配置および組み合わせられてよい。

さらに、文脈で他の示唆がない限りは、図面の各々に示された特徴は、互いに組み合わせて用いられてもよい。したがって、図示された特徴のすべてが各実施例にとって必要なわけではないことを理解した上で、図面は、一般に、１または複数の全部の実施例の構成態様として見られるべきである。

さらに、本明細書または特許請求の範囲における要素、ブロック、または、工程の任意の列挙は、簡単のためである。したがって、かかる列挙は、これらの要素、ブロック、または、工程が、特定の配置に従うこと、または、特定の順序で実行されることを必要とするとも暗示するとも解釈されるべきではない。

さらに、装置またはシステムが、図面に提示された機能を実行するために利用または構成されてよい。一部の例において、装置および／またはシステムの構成要素は、かかる性能を可能にするために（ハードウェアおよび／またはソフトウェアで）実際に構成および構造化されるように、機能を実行するよう構成されてよい。他の例において、装置および／またはシステムの構成要素は、特定の方法で動作される場合などに、機能の実行に適合する、実行が可能である、または、実行に適切であるように配置されてよい。

「実質的に」または「約」という用語によって、記載された特性、パラメータ、または、値が、正確に達成される必要はなく、例えば、公差、測定誤差、測定精度限界、および、当業者に周知のその他の要素など、偏差または変動が、特性が提供することを意図した効果を排除しない量で起こりうることを意味する。

本明細書に記載の配置は、単に例示である。したがって、当業者であれば、その他の配置およびその他の要素（例えば、機械、インターフェース、動作、順序、および、動作のグループ化など）が代わりに用いられてもよく、いくつかの要素が、所望の結果に従って完全に省略されてもよいことがわかる。さらに、記載した要素の多くは、任意の適切な組み合わせおよび配置で、個別のまたは分散された構成要素として、または、他の構成要素と連動して、実装されてよい機能的エンティティである。

様々な態様および実施例を本明細書で開示したが、別の態様および実施例が当業者にとっては明らかである。本明細書で開示する様々な態様および実施例は、例示を目的としたものであり、限定の意図はなく、真の範囲は、以下の特許請求の範囲と共に、かかる請求の範囲に認められる等価物の全範囲によって示される。また、本明細書で用いられている用語は、特定の実施例を記載するためのものであるに過ぎず、限定の意図はない。本開示は、以下の形態により実現されてもよい。
［形態１］
収穫装置であって、
遠位端および近位端を有する導管と、
入口を有するノズルであって、前記ノズルは、前記導管の前記遠位端に結合され、真空発生器が、前記導管および前記導管に結合された前記ノズル内で真空環境を発生させるよう構成され、前記ノズルの前記入口は、特定のタイプの果実が、前記入口を通り抜けて前記ノズル内の前記真空環境に入ることを許容するサイズを有する、ノズルと、
前記導管の前記近位端に結合されたハウジングであって、前記ハウジングは、その中にチャンバを規定し、前記ハウジングは、前記チャンバの一部を第１区画および第２区画に分ける仕切りを備える、ハウジングと、
前記ハウジング内に回転可能に取り付けられたウェッジであって、前記ウェッジは、前記導管の前記近位端の方を向いた傾斜面を有し、前記ウェッジは、第１位置と第２位置との間で回転可能であるよう構成され、（ｉ）前記ウェッジが前記第１位置にある時、前記導管を通った果実が前記第１区画に振り分けられ、（ｉｉ）前記ウェッジが前記第２位置にある時、前記導管を通った果実が前記第２区画に振り分けられる、ウェッジと、
を備える、収穫装置。
［形態２］
形態１に記載の収穫装置であって、
前記ウェッジは、果実との衝突時に果実を減速させるよう構成されたコンプライアントな材料で形成されている、収穫装置。
［形態３］
形態１に記載の収穫装置であって、
前記導管は、第１導管であり、前記収穫装置は、さらに、
前記第１導管に機械的かつ流体的に結合された第２導管であって、前記第２導管は、前記真空発生器に流体結合されるよう構成されたポートを備える、第２導管を備える、収穫装置。
［形態４］
形態１に記載の収穫装置であって、さらに、
前記ハウジング内に配置された回転可能ディスクであって、前記回転可能ディスクは、前記導管の長手方向軸を中心に回転可能であり、前記ウェッジは、前記回転可能ディスクに取り付けられている、回転可能ディスクを備える、収穫装置。
［形態５］
形態４に記載の収穫装置であって、さらに、
前記回転可能ディスクに結合され、前記回転可能ディスクおよびそれに取り付けられた前記ウェッジを前記第１位置と前記第２位置との間で回転させるよう構成されたアクチュエータ、を備える、収穫装置。
［形態６］
形態５に記載の収穫装置であって、さらに、
前記回転可能ディスクに結合されたブラケットであって、前記アクチュエータは、前記ブラケットを回転させることにより、前記ブラケットに結合された前記回転可能ディスクおよび前記回転可能ディスクに取り付けられた前記ウェッジを回転させるよう構成されるように、前記ブラケットに結合されている、ブラケットを備える、収穫装置。
［形態７］
形態６に記載の収穫装置であって、
前記ブラケットは、前記ブラケットの中心点から半径方向外向きに伸びる第１突起および第２突起を備え、前記アクチュエータは、シリンダと、前記シリンダ内で長手方向に移動可能なピストンとを備え、前記ピストンは、前記シリンダ内での前記ピストンの長手方向の動きが、前記ブラケットの前記中心点を中心として前記ブラケットにモーメントを印加することによって、前記ブラケットおよびそれに結合された前記回転可能ディスクを回転させるように、前記ブラケットの前記中心点からオフセットされた点において前記第２突起に結合されたロッドを有する、収穫装置。
［形態８］
収穫システムであって、
収穫装置であって、
遠位端および近位端を有する導管と、
前記導管の前記遠位端に結合されたノズルであって、真空発生器が、前記ノズル内に果実を引き込んで、果実に前記導管を通り抜けさせるために、前記導管およびそれに結合された前記ノズル内で真空環境を発生させるよう構成されている、ノズルと、
前記導管の前記近位端に結合されたハウジングであって、前記ハウジングは、その中にチャンバを規定し、前記ハウジングは、前記チャンバの一部を第１区画および第２区画に分ける仕切りを備える、ハウジングと、
前記ハウジング内に回転可能に取り付けられたウェッジであって、前記ウェッジは、前記導管の前記近位端の方を向いた傾斜面を有する、ウェッジと、を備えた、収穫装置と、
前記ウェッジに結合され、前記導管の長手方向軸を中心に第１位置と第２位置との間で前記ウェッジを回転させるよう構成されたアクチュエータであって、（ｉ）前記ウェッジが前記第１位置にある時、前記導管を通った果実が前記第１区画に振り分けられ、（ｉｉ）前記ウェッジが前記第２位置にある時、前記導管を通った果実が前記第２区画に振り分けられる、アクチュエータと、
コントローラであって、
前記ウェッジとの果実の衝突を検出する動作と、
それに応じて、前記アクチュエータに前記ウェッジを回転させる動作と、を実行するよう構成されている、コントローラと、
を備える、収穫システム。
［形態９］
形態８に記載の収穫システムであって、
前記ウェッジは、果実との衝突時に果実を減速させるよう構成されたコンプライアントな材料で形成されている、収穫システム。
［形態１０］
形態８に記載の収穫システムであって、
前記導管は、第１導管であり、前記収穫装置は、さらに、
前記第１導管に機械的かつ流体的に結合された第２導管であって、前記第２導管は、前記真空発生器に流体結合されるよう構成されたポートを備える、第２導管を備える、収穫システム。
［形態１１］
形態８に記載の収穫システムであって、さらに、
前記ハウジング内に配置され、前記アクチュエータに結合された回転可能ディスクであって、前記回転可能ディスクは、前記アクチュエータによって前記導管の前記長手方向軸を中心に回転可能であり、前記ウェッジは、前記回転可能ディスクに取り付けられている、回転可能ディスクを備える、収穫システム。
［形態１２］
形態１１に記載の収穫システムであって、
前記アクチュエータは、シリンダと、前記シリンダ内で長手方向に移動可能なピストンとを備え、前記ピストンは、前記シリンダ内での前記ピストンの長手方向の動きが、前記回転可能ディスクの中心点を中心として前記回転可能ディスクにモーメントを印加することによって、前記回転可能ディスクおよびそれに取り付けられた前記ウェッジを回転させるように、前記回転可能ディスクの前記中心点からオフセットされた点において前記回転可能ディスクに結合されたロッドを有する、収穫システム。
［形態１３］
形態１２に記載の収穫システムであって、さらに、
流体供給源と、
タンクと、
前記流体供給源、前記アクチュエータ、および、前記タンクの間の流体流を制御するよう構成されたバルブアセンブリであって、前記バルブアセンブリが第１状態にある時、前記バルブアセンブリを通して前記アクチュエータに至る流体流が、前記ピストンを伸長させ、前記バルブアセンブリが第２状態にある時、前記バルブアセンブリを通して前記アクチュエータに至る流体流が、前記ピストンを収縮させることで、前記ウェッジを前記第２位置にする、バルブアセンブリと、
を備える、収穫システム。
［形態１４］
形態１３に記載の収穫システムであって、
前記アクチュエータに前記ウェッジを回転させる動作は、
前記バルブアセンブリを作動させるために、前記バルブアセンブリに信号を送信する動作を含む、収穫システム。
［形態１５］
形態１２に記載の収穫システムであって、さらに、
前記回転可能ディスクに結合されたブラケットであって、前記アクチュエータは、前記ブラケットを回転させることにより、前記ブラケットに結合された前記回転可能ディスクおよび前記回転可能ディスクに取り付けられた前記ウェッジを回転させるよう構成されるように、前記ブラケットに結合されている、ブラケットを備える、収穫システム。
［形態１６］
形態１５に記載の収穫システムであって、
前記ブラケットは、前記中心点から半径方向外向きに伸びる第１突起および第２突起を備え、前記アクチュエータの前記ロッドは、前記シリンダ内での前記ピストンの前記長手方向の動きが、前記中心点を中心として前記ブラケットに前記モーメントを印加することによって、前記ブラケットおよびそれに結合された前記回転可能ディスクを回転させるように、前記第２突起に結合されている、収穫システム。
［形態１７］
形態８に記載の収穫システムであって、
前記ノズルは、コンプライアントな材料を含む一連のリング型バッフルを備える、収穫システム。
［形態１８］
形態８に記載の収穫システムであって、さらに、
前記ノズルの遠位端において前記ノズルの外周の周りに配置されたシュラウドと、
前記シュラウドを前記ノズルに結合するよう構成されると共に、前記ノズルの前記遠位端における衝撃力を測定するよう構成された少なくとも１つの力センサと、
を備える、収穫システム。
［形態１９］
方法であって、
第１果実および第２果実を有する果実クラスタから所定の距離内に収穫装置を配置する工程であって、前記収穫装置は、導管と、前記導管の遠位端に結合されたノズルと、前記導管の近位端に結合された減速構造とを有し、真空発生器が、前記導管および前記ノズル内に真空環境を発生させるよう構成され、前記減速構造は、チャンバを中に有するハウジングと、前記ハウジング内に回転可能に取り付けられ第１位置および第２位置の間で回転可能であるウェッジとを備え、前記ウェッジは、前記導管の前記近位端の方を向いた傾斜面を備え、前記チャンバは、前記チャンバの一部を第１区画および第２区画に分割する仕切りを備え、前記真空環境は、前記ノズル内へ前記第１果実を引き込む力を前記果実クラスタの前記第１果実へ印加し、前記導管を通った前記第１果実は、前記ウェッジによって減速され、前記ウェッジが前記第１位置にある時、前記ウェッジによって前記第１区画へ振り分けられる、工程と、
前記収穫装置のコントローラによって、前記第１果実が前記ウェッジに衝突したことを検出する工程と、
それに応じて、前記収穫装置の前記コントローラによって、その後に前記果実クラスタから摘み取られて前記導管を通った第２果実が、前記ウェッジによって減速され、前記ウェッジによって前記第２区画へ振り分けられるように、前記ウェッジを前記第１位置から前記第２位置へ回転させる工程と、
を備える、方法。
［形態２０］
形態１９に記載の方法であって、
前記収穫装置は、さらに、前記ウェッジに結合され、前記第１位置から前記第２位置へ前記ウェッジを回転させるよう構成されたアクチュエータを備え、 前記コントローラによって、前記ウェッジを回転させる工程は、前記アクチュエータに前記ウェッジを回転させる工程を含む、方法。

Claims (20)

1. 収穫装置であって、
   遠位端および近位端を有する導管と、
   入口を有するノズルであって、前記ノズルは、前記導管の前記遠位端に結合され、真空発生器が、前記導管および前記導管に結合された前記ノズル内で真空環境を発生させるよう構成され、前記ノズルの前記入口は、特定のタイプの果実が、前記入口を通り抜けて前記ノズル内の前記真空環境に入ることを許容するサイズを有する、ノズルと、
   前記導管の前記近位端に結合されたハウジングであって、前記ハウジングは、その中にチャンバを規定し、前記ハウジングは、前記チャンバの一部を第１区画および第２区画に分ける仕切りを備える、ハウジングと、
   前記ハウジング内に回転可能に取り付けられ、衝突時に相互作用して果実の運動エネルギを吸収して該果実を方向付ける楔形部材であって、前記楔形部材は、前記導管の前記近位端の方を向いた傾斜面を有し、前記楔形部材は、第１位置と第２位置との間で回転可能であるよう構成され、（ｉ）前記楔形部材が前記第１位置にある時、前記導管を通った果実が前記第１区画に振り分けられ、（ｉｉ）前記楔形部材が前記第２位置にある時、前記導管を通った果実が前記第２区画に振り分けられる、楔形部材と、
   を備える、収穫装置。
2. 請求項１に記載の収穫装置であって、
   前記楔形部材は、果実との衝突時に果実を減速させるよう構成された弾性変形可能な材料で形成されている、収穫装置。
3. 請求項１に記載の収穫装置であって、
   前記導管は、第１導管であり、前記収穫装置は、さらに、
   前記第１導管に機械的かつ流体的に結合された第２導管であって、前記第２導管は、前記真空発生器に流体結合されるよう構成されたポートを備える、第２導管を備える、収穫装置。
4. 請求項１に記載の収穫装置であって、さらに、
   前記ハウジング内に配置された回転可能ディスクであって、前記回転可能ディスクは、前記導管の長手方向軸を中心に回転可能であり、前記楔形部材は、前記回転可能ディスクに取り付けられている、回転可能ディスクを備える、収穫装置。
5. 請求項４に記載の収穫装置であって、さらに、
   前記回転可能ディスクに結合され、前記回転可能ディスクおよびそれに取り付けられた前記楔形部材を前記第１位置と前記第２位置との間で回転させるよう構成されたアクチュエータ、を備える、収穫装置。
6. 請求項５に記載の収穫装置であって、さらに、
   前記回転可能ディスクに結合されたブラケットであって、前記アクチュエータは、前記ブラケットを回転させることにより、前記ブラケットに結合された前記回転可能ディスクおよび前記回転可能ディスクに取り付けられた前記楔形部材を回転させるよう構成されるように、前記ブラケットに結合されている、ブラケットを備える、収穫装置。
7. 請求項６に記載の収穫装置であって、
   前記ブラケットは、前記ブラケットの中心点から半径方向外向きに伸びる第１突起および第２突起を備え、前記アクチュエータは、シリンダと、前記シリンダ内で長手方向に移動可能なピストンとを備え、前記ピストンは、前記シリンダ内での前記ピストンの長手方向の動きが、前記ブラケットの前記中心点を中心として前記ブラケットにモーメントを印加することによって、前記ブラケットおよびそれに結合された前記回転可能ディスクを回転させるように、前記ブラケットの前記中心点からオフセットされた点において前記第２突起に結合されたロッドを有する、収穫装置。
8. 収穫システムであって、
   収穫装置であって、
   遠位端および近位端を有する導管と、
   前記導管の前記遠位端に結合されたノズルであって、真空発生器が、前記ノズル内に果実を引き込んで、果実に前記導管を通り抜けさせるために、前記導管およびそれに結合された前記ノズル内で真空環境を発生させるよう構成されている、ノズルと、
   前記導管の前記近位端に結合されたハウジングであって、前記ハウジングは、その中にチャンバを規定し、前記ハウジングは、前記チャンバの一部を第１区画および第２区画に分ける仕切りを備える、ハウジングと、
   前記ハウジング内に回転可能に取り付けられ、衝突時に相互作用して果実の運動エネルギを吸収して該果実を方向付ける楔形部材であって、前記楔形部材は、前記導管の前記近位端の方を向いた傾斜面を有する、楔形部材と、を備えた、収穫装置と、
   前記楔形部材に結合され、前記導管の長手方向軸を中心に第１位置と第２位置との間で前記楔形部材を回転させるよう構成されたアクチュエータであって、（ｉ）前記楔形部材が前記第１位置にある時、前記導管を通った果実が前記第１区画に振り分けられ、（ｉｉ）前記楔形部材が前記第２位置にある時、前記導管を通った果実が前記第２区画に振り分けられる、アクチュエータと、
   コントローラであって、
   前記楔形部材との果実の衝突を検出する動作と、
   それに応じて、前記アクチュエータに前記楔形部材を回転させる動作と、を実行するよう構成されている、コントローラと、
   を備える、収穫システム。
9. 請求項８に記載の収穫システムであって、
   前記楔形部材は、果実との衝突時に果実を減速させるよう構成された弾性変形可能な材料で形成されている、収穫システム。
10. 請求項８に記載の収穫システムであって、
    前記導管は、第１導管であり、前記収穫装置は、さらに、
    前記第１導管に機械的かつ流体的に結合された第２導管であって、前記第２導管は、前記真空発生器に流体結合されるよう構成されたポートを備える、第２導管を備える、収穫システム。
11. 請求項８に記載の収穫システムであって、さらに、
    前記ハウジング内に配置され、前記アクチュエータに結合された回転可能ディスクであって、前記回転可能ディスクは、前記アクチュエータによって前記導管の前記長手方向軸を中心に回転可能であり、前記楔形部材は、前記回転可能ディスクに取り付けられている、回転可能ディスクを備える、収穫システム。
12. 請求項１１に記載の収穫システムであって、
    前記アクチュエータは、シリンダと、前記シリンダ内で長手方向に移動可能なピストンとを備え、前記ピストンは、前記シリンダ内での前記ピストンの長手方向の動きが、前記回転可能ディスクの中心点を中心として前記回転可能ディスクにモーメントを印加することによって、前記回転可能ディスクおよびそれに取り付けられた前記楔形部材を回転させるように、前記回転可能ディスクの前記中心点からオフセットされた点において前記回転可能ディスクに結合されたロッドを有する、収穫システム。
13. 請求項１２に記載の収穫システムであって、さらに、
    流体供給源と、
    タンクと、
    前記流体供給源、前記アクチュエータ、および、前記タンクの間の流体流を制御するよう構成されたバルブアセンブリであって、前記バルブアセンブリが第１状態にある時、前記バルブアセンブリを通して前記アクチュエータに至る流体流が、前記ピストンを伸長させ、前記バルブアセンブリが第２状態にある時、前記バルブアセンブリを通して前記アクチュエータに至る流体流が、前記ピストンを収縮させることで、前記楔形部材を前記第２位置にする、バルブアセンブリと、
    を備える、収穫システム。
14. 請求項１３に記載の収穫システムであって、
    前記アクチュエータに前記楔形部材を回転させる動作は、
    前記バルブアセンブリを作動させるために、前記バルブアセンブリに信号を送信する動作を含む、収穫システム。
15. 請求項１２に記載の収穫システムであって、さらに、
    前記回転可能ディスクに結合されたブラケットであって、前記アクチュエータは、前記ブラケットを回転させることにより、前記ブラケットに結合された前記回転可能ディスクおよび前記回転可能ディスクに取り付けられた前記楔形部材を回転させるよう構成されるように、前記ブラケットに結合されている、ブラケットを備える、収穫システム。
16. 請求項１５に記載の収穫システムであって、
    前記ブラケットは、前記中心点から半径方向外向きに伸びる第１突起および第２突起を備え、前記アクチュエータの前記ロッドは、前記シリンダ内での前記ピストンの前記長手方向の動きが、前記中心点を中心として前記ブラケットに前記モーメントを印加することによって、前記ブラケットおよびそれに結合された前記回転可能ディスクを回転させるように、前記第２突起に結合されている、収穫システム。
17. 請求項８に記載の収穫システムであって、
    前記ノズルは、弾性変形可能な材料を含む一連のリング型バッフルを備える、収穫システム。
18. 請求項８に記載の収穫システムであって、さらに、
    前記ノズルの遠位端において前記ノズルの外周の周りに配置されたシュラウドと、
    前記シュラウドを前記ノズルに結合するよう構成されると共に、前記ノズルの前記遠位端における衝撃力を測定するよう構成された少なくとも１つの力センサと、
    を備える、収穫システム。
19. 方法であって、
    第１果実および第２果実を有する果実クラスタから所定の距離内に収穫装置を配置する工程であって、前記収穫装置は、導管と、前記導管の遠位端に結合されたノズルと、前記導管の近位端に結合された減速構造とを有し、真空発生器が、前記導管および前記ノズル内に真空環境を発生させるよう構成され、前記減速構造は、チャンバを中に有するハウジングと、前記ハウジング内に回転可能に取り付けられ第１位置および第２位置の間で回転可能であり、衝突時に相互作用して果実の運動エネルギを吸収して該果実を方向付ける楔形部材とを備え、前記楔形部材は、前記導管の前記近位端の方を向いた傾斜面を備え、前記チャンバは、前記チャンバの一部を第１区画および第２区画に分割する仕切りを備え、前記真空環境は、前記ノズル内へ前記第１果実を引き込む力を前記果実クラスタの前記第１果実へ印加し、前記導管を通った前記第１果実は、前記楔形部材によって減速され、前記楔形部材が前記第１位置にある時、前記楔形部材によって前記第１区画へ振り分けられる、工程と、
    前記収穫装置のコントローラによって、前記第１果実が前記楔形部材に衝突したことを検出する工程と、
    それに応じて、前記収穫装置の前記コントローラによって、その後に前記果実クラスタから摘み取られて前記導管を通った第２果実が、前記楔形部材によって減速され、前記楔形部材によって前記第２区画へ振り分けられるように、前記楔形部材を前記第１位置から前記第２位置へ回転させる工程と、
    を備える、方法。
20. 請求項１９に記載の方法であって、
    前記収穫装置は、さらに、前記楔形部材に結合され、前記第１位置から前記第２位置へ前記楔形部材を回転させるよう構成されたアクチュエータを備え、 前記コントローラによって、前記楔形部材を回転させる工程は、前記アクチュエータに前記楔形部材を回転させる工程を含む、方法。

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