JP7207608B2 - 農作物収穫方法、農作物収穫装置、及び農作物収穫システム - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０２０年４月２２日に出願された日本出願番号２０２０－０７６０５１号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

本開示は、主茎や枝に結実した農作物を収穫するための農作物収穫方法、農作物収穫装置、及び農作物収穫システムに関する。

近年、農作業の効率化を図るために、様々な装置が開発されている。例えばミニトマト等のように房の状態で結実する収穫対象物を個別に収穫する装置などがある。しかしながら、従来の構成では、１回の動作で１つの実を収穫する構成であったため、収穫に要する時間が長く効率が悪かった。

特開２０１７－５１１０４号公報

本開示は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、房の状態で結実する収穫対象物を効率良く短時間で個別に収穫することができる農作物収穫方法、農作物収穫装置、及び農作物収穫システムを提供することにある。

本開示の一態様において、農作物収穫方法は、房の状態で結実している実を果柄から分離して前記実を個別に収穫する収穫方法であって、所定の隙間が形成された分離機構を、前記果柄の基端側部分が前記隙間の内側に位置するように配置する配置処理と、前記配置処理の後に実行され、前記分離機構を前記果柄の先端側へ移動させることで前記果柄から前記実を分離する分離処理と、を備える。

これによれば、１回の動作で房に付いている複数の実を個別に分離して収穫することができるため、房の状態で結実する収穫対象物を効率良く短時間で個別に収穫することができる。

また、本開示の一態様によれば、例えば視覚装置を用いて自動で収穫する農作物収穫システムを構築する際、視覚装置は、房全体や主茎を認識すれば良く、全ての実を個々に認識する必要はない。このため、個々の実を認識して実を個別に収穫する場合に比べて、視覚装置の認識精度を低いものにすることができ、その結果、個々の実を認識して収穫するための高度な制御が不要となるため、簡単な制御構成とすることができ、その結果、制御の負荷を低減することができる。

ここで、例えばハサミ形状のエンドエフェクタによって果柄を切断して収穫する構成の場合、ハサミ形状のエンドエフェクタを移動させる際に刃先部分が主茎や枝に接触して、主茎や枝を傷つけてしまったり、さらには切断してしまったりするおそれがある。そして、主茎や枝の損傷や切断は、植物の様々な病気を引き起こす原因となり、ひどい場合には枯れてしまい、その結果、その後の収穫量の減少に繋がる。

これに対し、本開示の一態様によれば、刃物を用いることなく実を果柄から分離して収穫することができるため、主茎や枝の損傷や切断を抑制することができる。その結果、植物の病気を抑制できて実の減少を防ぎ、収穫効率を大幅に向上させることができる。

本開示についての上記目的およびその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態による農作物収穫装置について、保持機構及び分離機構が開いた状態を上方から示す斜視図であり、 図２は、第１実施形態による農作物収穫装置について、保持機構及び分離機構が閉じた状態を上方から示す斜視図であり、 図３は、第１実施形態による農作物収穫装置について、保持機構及び分離機構が閉じてかつ分離機構が保持部材から離間する方向へ移動した状態を上方から示す斜視図であり、 図４は、第１実施形態による農作物収穫装置について、分離機構の先端部分を拡大して示す平面図であり、 図５は、第１実施形態による農作物収穫装置について、分離機構が保持機構に近接している状態におけるベース部材周辺の構成を拡大して示す拡大側面図であり、 図６は、第１実施形態による農作物収穫装置について、分離機構が保持機構から離間している状態におけるベース部材周辺の構成を拡大して示す拡大側面図であり、 図７は、第１実施形態による農作物収穫システムの構成を概略的に示す図であり、 図８は、第１実施形態による農作物収穫システムにおいて、視覚装置により取得した視覚情報の一例を示す図であり、 図９は、第１実施形態による農作物収穫システムにおいて、位置特定処理部により各位置を特定した場合の一例を概念的に示す図であり、 図１０は、第１実施形態による農作物収穫システムにおいて収穫動作が実行された際の各時点における農作物収穫装置の移動態様及び動作態様の一例を示す側面図の第１の例であり、 図１１は、第１実施形態について、図１０における農作物収穫装置を示す平面図であり、 図１２は、第１実施形態による農作物収穫システムにおいて収穫動作が実行された際の各時点における農作物収穫装置の移動態様及び動作態様の一例を示す側面図の第２の例であり、 図１３は、第１実施形態による農作物収穫システムにおいて収穫動作が実行された際の各時点における農作物収穫装置の移動態様及び動作態様の一例を示す側面図の第３の例であり、 図１４は、第１実施形態について、図１３における農作物収穫装置を示す平面図であり、 図１５は、第１実施形態について、図１４における分離機構の先端部分を拡大して上方から示す拡大平面図であり、 図１６は、第１実施形態による農作物収穫システムにおいて収穫動作が実行された際の各時点における農作物収穫装置の移動態様及び動作態様の一例を示す側面図の第４の例であり、 図１７は、第１実施形態による農作物収穫システムにおいて実行される収穫動作の制御内容の一例を示すフローチャートであり、 図１８は、第２実施形態による農作物収穫装置について、保持機構及び分離機構が開いた状態を上方から示す斜視図であり、 図１９は、第２実施形態による農作物収穫装置について、保持機構及び分離機構が閉じた状態を上方から示す斜視図であり、 図２０は、第２実施形態による農作物収穫装置について、保持機構及び分離機構が閉じてかつ分離機構が保持部材から離間する方向へ移動した状態を上方から示す斜視図であり、 図２１は、第２実施形態による農作物収穫装置について、開状態と閉状態とを並べて示す平面図であり、 図２２は、第３実施形態による農作物収穫装置を側方から示す側面図であり、 図２３は、第３実施形態による農作物収穫装置について、開状態の保持機構を示す平面図であり、 図２４は、第３実施形態による農作物収穫装置について、閉状態の保持機構を示す平面図であり、 図２５は、第３実施形態による農作物収穫装置について、開状態の分離機構を示す平面図であり、 図２６は、第３実施形態による農作物収穫装置について、閉状態の分離機構を示す平面図であり、 図２７は、第３実施形態による農作物収穫システムにおいて収穫動作が実行された際の各時点における農作物収穫装置の移動態様及び動作態様の一例を示す側面図の第１の例であり、 図２８は、第３実施形態による農作物収穫システムにおいて収穫動作が実行された際の各時点における農作物収穫装置の移動態様及び動作態様の一例を示す側面図の第２の例であり、 図２９は、第３実施形態による農作物収穫システムにおいて収穫動作が実行された際の各時点における農作物収穫装置の移動態様及び動作態様の一例を示す側面図第３の例であり、 図３０は、第３実施形態による農作物収穫システムにおいて収穫動作が実行された際の各時点における農作物収穫装置の移動態様及び動作態様の一例を示す側面図の第４の例であり、 図３１は、第４実施形態による農作物収穫装置の一例を示す平面図であり、 図３２は、第４実施形態の農作物収穫装置を用いて収穫動作を行う際の各時点における農作物収穫装置の移動態様及び動作態様の一例を示す側面図の第１の例であり、 図３３は、第４実施形態について、図３２における農作物収穫装置を示す平面図であり、 図３４は、第４実施形態の農作物収穫装置を用いて収穫動作を行う際の各時点における農作物収穫装置の移動態様及び動作態様の一例を示す側面図の第２の例であり、 図３５は、第４実施形態の農作物収穫装置を用いて収穫動作を行う際の各時点における農作物収穫装置の移動態様及び動作態様の一例を示す側面図の第３の例であり、 図３６は、第４実施形態について、図３５における農作物収穫装置を示す平面図であり、 図３７は、第４実施形態の農作物収穫装置を用いて収穫動作を行う際の各時点における農作物収穫装置の移動態様及び動作態様の一例を示す側面図の第４の例である。

以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１～図１７を参照して説明する。
＜農作物収穫装置＞
まず、農作物収穫装置１の構成について、主に図１～図６を参照して説明する。本実施形態の農作物収穫装置１（以下、収穫装置１と称する）は、例えばミニトマトやブドウのように複数の実が房の状態で生育する果菜類や果樹類を収穫対象物としている。本実施形態の収穫装置１を用いることで、房の状態で結実している実を果柄から分離して実を個別に収穫することができる。

収穫装置１は、例えばロボットアームの先端に装着されて使用される。収穫装置１は、図１～図３に示すように、ベース部材１０、保持機構２０、分離機構３０を備えている。以下の説明では、収穫装置１においてベース部材１０側を基端側とし、ベース部材１０とは反対側と先端側とする。ベース部材１０は、保持機構２０及び分離機構３０の土台となる構成であり、保持機構２０及び分離機構３０が取り付けられている。

ベース部材１０は、図５及び図６にも示すように、本体部１１、装着部１２、保持機構取付部１３、及び分離機構取付部１４を有している。本体部１１は、ベース部材１０の本体を構成する。装着部１２は収穫装置１をロボットアームの先端に装着するための構成である。装着部１２は、例えばフランジ形状に形成されており、本体部１１に固定されている。

各第１分離リンク部材３１の基端側の端部はベース部材１０に回動可能に取り付けられている。この場合、第１分離リンク部材３１の基端側の端部は、分離機構取付部１４に設けられた図示しない基端関節部を支点に回動する。２本の第１分離リンク部材３１に対応する基端関節部は、図２に示すように、２本の第１分離リンク部材３１を相互に近づく方向に回動させた場合に２本の第１分離リンク部材３１の内側全域が相互に接触する位置に設けられている。つまり、第１分離リンク部材３１の基端関節部は、閉状態において２本の第１分離リンク部材３１の内側全域が相互に接触する位置に設けられている。

また、各第１分離リンク部材３１の先端側の端部は、それぞれ中間関節部３３を介して第２分離リンク部材３２の基端側の端部に回動可能に接続されている。そして、各第２分離リンク部材３２の先端側の端部は、先端側関節部３４を介して相互に回動可能に接続されている。収穫装置１は、２本の第１分離リンク部材３１を回動させることにより、分離機構３０を開閉する、つまり、図１に示す開状態と図２に示す閉状態とを切り替えることができる。本実施形態の場合、分離機構３０が閉状態の場合、２本の第１分離リンク部材３１及び２本の第２分離リンク部材３２は、直線上に伸びるように配置される。

分離機構３０は、図４に示すように隙間形成部３５を有している。隙間形成部３５は、例えば第２分離リンク部材３２の先端部の内側部分を外側へ向かって窪ませて形成されている。分離機構３０が閉じた状態で２つの第２分離リンク部材３２に設けられた隙間形成部３５が対向することによって、隙間Ｓが形成される。すなわち、隙間形成部３５は、分離機構３０が閉じた状態において、隙間Ｓを形成する。

本実施形態において、図４に示すように、隙間Ｓの長さ寸法Ｌは、分離機構３０の閉状態における分離機構３０の長手方向の寸法である。また、隙間Ｓの幅寸法Ｗは、図４に示すように、分離機構３０の閉状態における分離機構３０の長手方向に対して直角方向の寸法である。この場合、隙間Ｓの長さ寸法Ｌは、隙間Ｓの幅寸法Ｗよりも大きい。また、隙間Ｓの幅寸法Ｗは、収穫対象物の果柄の外径よりも若干大きい寸法、例えば５ｍｍ～２５ｍｍ程度に設定されている。すなわち、本実施形態において、所定の隙間Ｓにおける所定とは、５ｍｍ～２５ｍｍ程度を意味する。これにより、分離機構３０が閉じた状態で隙間形成部３５の内側つまり隙間Ｓの内部に果柄が挿入可能となっている。また、この場合、分離機構３０は、果柄を保持することなく果柄に沿って移動可能となっている。

なお、隙間形成部３５の内側には例えばフッ素樹脂など摩擦係数が小さい部材を設けても良い。また、隙間形成部３５を例えばフッ素樹脂など摩擦係数が小さい部材するとともに、第２分離リンク部材３２とは別体に構成して第２分離リンク部材３２に取り付ける構成としても良い。これによれば、果柄に接触する隙間形成部３５の摩擦係数を小さくすることで、分離機構３０を円滑に移動させることができる。

また、分離機構３０は、図３に示すように、少なくとも隙間形成部３５が保持機構２０に対して離接する方向へ移動可能に構成されている。本実施形態の場合、分離機構３０は、分離機構３０の基端側を支点にして回動可能に構成されている。

また、収穫装置１は、図１～図３に示すように、第１駆動部４１、第２駆動部４２、及び第３駆動部４３を備えている。各駆動部４１、４２、４３は、例えばステッピングモータ等のアクチュエータで構成されており、外部の制御装置の指令を受けて駆動する。なお、各駆動部４１、４２、４３は、電動の構成に限らず、例えば空圧又は油圧で駆動する構成であっても良い。

第１駆動部４１は、ベース部材１０の上側、この場合、保持機構取付部１３の上面側に設けられている。第１駆動部４１は、保持機構２０を開閉するためのものである。図５及び図６に示すように、第１駆動部４１は、例えばベース部材１０の内部に配置された保持機構側ギヤ１３１を介して各第１保持リンク部材２１の基端部分に接続されている。これにより、第１保持リンク部材２１は、第１駆動部４１の駆動により回動し、その結果、保持機構２０が開閉される。

第２駆動部４２は、ベース部材１０の下側、この場合、分離機構取付部１４の下面側に設けられている。第２駆動部４２は、分離機構３０を開閉するためのものである。図５及び図６に示すように、第２駆動部４２は、例えばベース部材１０の内部に配置された分離機構側ギヤ１４１を介して各第１分離リンク部材３１の基端部分に接続されている。これにより、第１分離リンク部材３１は、第２駆動部４２の駆動により回動し、その結果、分離機構３０が開閉される。

第３駆動部４３は、ベース部材１０の側面側、この場合、本体部１１の側面側に設けられている。第３駆動部４３は、分離機構３０を保持機構２０から離接する方向へ移動させるためのものである。本実施形態の場合、第３駆動部４３は、分離機構３０の基端側を支点にして分離機構３０を上下方向に回動させる機能を有する。この場合、回動軸１１１は、本体部１１の側面を貫いて第３駆動部４３と分離機構取付部１４とを連結している。これにより、第３駆動部４３の回転駆動は、回動軸１１１を介して分離機構取付部１４に伝達され、分離機構取付部１４とともに分離機構３０が回動する。

＜農作物収穫システム＞
次に、収穫装置１を用いた農作物収穫システムの一例について、図７～図１７も参照して説明する。図７に示す農作物収穫システム５０は、収穫対象物の農作物にミニトマトを設定した例である。本実施形態の農作物収穫システム５０は、房９０に結実した個々の実９１を収穫対象物とし、この実９１を主茎９２及び果柄９３から分離して個別に収穫することができる。

ミニトマトのような収穫対象物９１は、図１０等にも示すように、主茎９２から果柄９３及び小果柄９４を介して垂れ下がった状態で結実している。この場合、小果柄９４は、実９１と果柄９３とを繋いでいる柄部分である。また、果柄９３は、主茎９２からの伸びた柄部分である。市場での販売を目的とした商品用のミニトマトは、ビニールハウスで育てられることが多い。この場合、主茎９２の先端部は、ビニールハウスの天井付近に配置されたレールに吊り下げられている。これにより、主茎９２は、地面から天井付近へ向かって斜め上方に傾斜するように伸びている。

なお、本実施形態の農作物収穫システム５０の収穫対象物は、その実が主茎又は結実母枝から垂れ下がった状態で房として結実するものであれば、ミニトマトに限定されない。また、収穫対象物は、必ずしも主茎又は結実母枝から垂直下方へ垂れ下がっている必要はない。更には、収穫対象物は、主茎又は結実母枝から上方へ向かって実っているものでも良い。なお、本実施形態では、主茎及び枝とは、いずれも収穫作業によって生じる損傷等から保護する対象であり、技術的には同義のものとして扱う。

本実施形態の農作物収穫システム５０は、収穫装置１に加えて、視覚装置５１、ロボットアーム５２、運搬装置５３、及び回収箱５４を更に備えている。視覚装置５１は、収穫対象物９１の位置情報を含む視覚情報を取得可能な装置である。視覚装置５１は、例えばステレオカメラ、ＴｏＦカメラ、ストラクチャードライトスキャナ等の３次元の空間及び物体を計測することができる装置である。なお、ＴｏＦは、Time of Flightの略称である。

本実施形態の場合、視覚装置５１が取得する視覚情報には、収穫対象物９１の位置情報及び外形形状情報の他、色情報も含まれる。また、視覚装置５１が取得する視覚情報には、主茎９２の位置情報、外形形状情報、及び色情報も含まれるが、果柄９３の位置情報、外形形状情報、及び色情報は含んでいても含んでいなくても良い。すなわち、本実施形態の場合、視覚装置５１は、収穫対象物９１及び主茎９２の位置情報、外形形状情報、及び色情報については取得するが、果柄９３の位置情報、外形形状情報、及び色情報については必ずしも取得する必要はない。

本実施形態の場合、視覚装置５１は、図示しない取り付け用のステーを介して収穫装置１のベース部材１０に取り付けることができる。すなわち、収穫装置１は、視覚装置５１を含んで構成することができる。この場合、収穫装置１の移動に伴って視覚装置５１も移動する。なお、視覚装置５１は、必ずしも収穫装置１に取り付けられている必要はない。視覚装置５１は、例えばロボットアーム５２に取り付けても良いし、運搬装置５３に取り付けても良い。また、視覚装置５１は、例えば図示しないビニールハウスの構造物に取り付けて、常に定位置を維持する構成としても良い。

ロボットアーム５２は、例えば複数の駆動軸、この場合６つの駆動軸を有する６軸垂直多関節ロボットである。収穫装置１は、ロボットアーム５２の手先に取り付けられている。ロボットアーム５２は、収穫装置１を任意の位置に移動させるとともに任意の姿勢に回転させることができる。

運搬装置５３は、収穫装置１を取り付けたロボットアーム５２と、回収箱５４とを、収穫対象物９１まで運搬するための構成である。運搬装置５３は、例えばタイヤ５３１を駆動するための図示しないモータを有しており、外部からの制御等によって任意の位置に移動することができる。回収箱５４は、例えば収穫装置１で果柄９３から分離した実９１を収容し回収するための箱である。回収箱５４は、例えば上側が開口した容器状に形成されており、運搬装置５３に設置されている。なお、例えばビニールハウス等の設備が、ベルトコンベヤー等のような収穫対象物９１を搬送する装置を備えている場合は、回収箱５４を削減することができる。また、回収箱５４に代えて、収穫装置１の下方に袋又は容器を設けても良い。

また、農作物収穫システム５０は、収穫装置制御部５５、視覚装置制御部５６、ロボットアーム制御部５７、及び運搬装置制御部５８を備えている。収穫装置制御部５５、視覚装置制御部５６、ロボットアーム制御部５７、及び運搬装置制御部５８は、それぞれ収穫装置１、視覚装置５１、ロボットアーム５２、及び運搬装置５３に付随する例えば専用の装置であり、例えば運搬装置５３に設けられている。

収穫装置制御部５５、視覚装置制御部５６、ロボットアーム制御部５７、及び運搬装置制御部５８は、それぞれ例えば図示しないＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び書き換え可能なフラッシュメモリなどの記憶領域を有するマイクロコンピュータと、収穫装置１の各駆動部４１、４２、４３、視覚装置５１、ロボットアーム５２、及び運搬装置５３に駆動力となる電力を供給するための電力回路等を主体に構成されている。収穫装置１の各駆動部４１、４２、４３、視覚装置５１、ロボットアーム５２、及び運搬装置５３は、それぞれ収穫装置制御部５５、視覚装置制御部５６、ロボットアーム制御部５７、及び運搬装置制御部５８からの指令に基づいて駆動制御される。

制御装置６０は、収穫装置制御部５５、視覚装置制御部５６、ロボットアーム制御部５７、及び運搬装置制御部５８を介して、それぞれ収穫装置１、視覚装置５１、ロボットアーム５２、及び運搬装置５３を制御するためのものである。制御装置６０は、収穫装置制御部５５、視覚装置制御部５６、ロボットアーム制御部５７、及び運搬装置制御部５８のそれぞれに有線又は無線によって通信可能に接続されている。この場合、制御装置６０は、例えばＬＡＮやＷＡＮ、若しくはインターネットや携帯電話回線等の電気通信回線１００を介して収穫装置制御部５５、視覚装置制御部５６、ロボットアーム制御部５７、及び運搬装置制御部５８に接続されていても良い。

制御装置６０は、図７に示すように、例えばＣＰＵ６０１や、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び書き換え可能なフラッシュメモリなどの記憶領域６０２を有するマイクロコンピュータを主体に構成されている。制御装置６０は、収穫装置１、視覚装置５１、ロボットアーム５２、及び運搬装置５３に対して駆動指令を出すとともに、収穫装置１、視覚装置５１、ロボットアーム５２、及び運搬装置５３からフィードバックを受ける。制御装置６０は、収穫装置１、視覚装置５１、ロボットアーム５２、及び運搬装置５３のいずれにも付随しない汎用の制御装置である。すなわち、制御装置６０は、収穫装置制御部５５、視覚装置制御部５６、ロボットアーム制御部５７、及び運搬装置制御部５８に対して指令を出す上位の装置である。制御装置６０は、例えばパーソナルコンピュータやサーバ等で構成することができる。

記憶領域６０２は、農作物収穫システム用のプログラムを記憶している。制御装置６０は、ＣＰＵ６０１において農作物収穫システム用のプログラムを実行することにより、収穫対象物検出処理部６１、位置情報特定処理部６２、移動経路生成処理部６３、移動処理部６４、保持処理部６５、配置処理部６６、分離処理部６７等を、ソフトウェアによって仮想的に実現する。なお、これら収穫対象物検出処理部６１、位置情報特定処理部６２、移動経路生成処理部６３、移動処理部６４、保持処理部６５、配置処理部６６、分離処理部６７は、例えば制御装置６０と一体の集積回路としてハードウェア的に実現してもよい。

収穫対象物検出処理部６１は、収穫対象物検出処理を実行可能である。収穫対象物検出処理は、視覚装置５１で取得した視覚情報から、視覚装置５１の視野内に収穫対象物９１が存在しているか否かを検出する処理を含む。この場合、視覚装置５１で取得する視覚情報は、図８に示すように、ポイントクラウドと称される点群データで構成されている。この視覚情報は、例えばＸ－Ｙ－Ｚ直交座標系上に配置された点群で構成されており、各点についてのＲＧＢの色情報と、視覚装置５１を基準とした深度情報ＤつまりＸ－Ｙ－Ｚ直交座標系における位置情報と、を含んでいる。なお、ＲＧＢのうちＲはＲｅｄ、ＧはＧｒｅｅｎ、ＢはＢｌｕｅを意味する。図８の例の場合、収穫対象物であるミニトマト９１については赤色が検出され、主茎９２については緑色が検出されている。なお、視覚装置５１は、視覚情報として例えば赤外線カメラによりモノクロ値を取得しても良い。

収穫対象物検出処理部６１は、点群の外形を認識することで、収穫対象物９１や主茎９２の外形形状を認識することができる。この場合、果柄９３は、収穫対象物９１や主茎９２に比べて細い。そのため、視覚装置５１によって果柄９３の視覚情報を取得しようとすると、視覚装置５１の性能や分解能を上げる必要があり、ハードウェアコストが増大する。また、視覚装置５１の処理負荷及び、取得した視覚情報を用いた制御装置６０による処理負荷も増大する。そこで、本実施形態においては、視覚装置５１は、果柄９３の視覚情報を積極的には取得しないように構成している。これにより、視覚装置５１や制御装置６０の処理負荷を低減することができる。

収穫対象物検出処理部６１は、まず、視覚装置５１で取得した視覚情報から、収穫対象物９１の色値が高い点群データを抽出する。本実施形態の場合、収穫対象物検出処理部６１は、ミニトマト９１の色である赤色値が高い点群データを抽出する。そして、収穫対象物検出処理部６１は、例えば取得した視覚情報の中に赤色値の高い点群が所定範囲以上存在している場合には、取得した視覚情報に収穫対象物９１が含まれている、つまり視覚装置５１の視野内に収穫対象物であるミニトマト９１が存在していると判断する。

一方、収穫対象物検出処理部６１は、取得した視覚情報の中に存在する赤色値の高い点群が所定範囲未満である場合には、取得した視覚情報に収穫対象物９１が含まれていない、つまり視覚装置５１の視野内に収穫対象物であるミニトマト９１が存在していないと判断する。このように、収穫対象物検出処理部６１は、取得した視覚情報のうち赤色値の高い点群を収穫対象物であるミニトマト９１であると認識する。なお、収穫対象物検出処理部６１は、視覚情報に含まれるＸ－Ｙ－Ｚ直交座標系上に配置された点群の情報すなわち３次元点群情報や、赤外線カメラによるモノクロ値から、収穫対象物９１や主茎９２を認識する構成としても良い。

位置情報特定処理部６２は、位置特定処理を実行可能である。位置特定処理は、図９に示すように、視覚装置５１で取得した視覚情報から収穫対象物９１の先端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）と基端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）とを含む収穫対象物９１の位置を特定する処理を含む。本実施形態において、先端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）は、主茎９２を基準にして収穫対象物９１全体の先端側の位置を意味し、収穫対象物９１全体において主茎９２から最も離れた端部である。また、基端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）は、主茎９２を基準にして収穫対象物９１全体の基端側の位置を意味し、収穫対象物９１全体において主茎９２に最も近い端部である。

この場合、先端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）の外方とは、先端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）に対して収穫対象物９１全体の外方つまり先端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）に対して主茎９２から離れる方向を意味する。また、基端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）の外方とは、基端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）に対して収穫対象物９１全体の外方つまり基端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）に対して主茎９２に近づく方向を意味する。

ミニトマトのような収穫対象物９１は主茎９２から垂れ下がっている。そのため、この場合、先端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）は収穫対象物９１の下端位置となり、基端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）は、収穫対象物９１の上端位置となる。以下では、収穫対象物９１の先端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）を下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）とし、基端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）を上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）として説明する。この場合、先端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）の外方は、下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）の下方となり、基端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）の外方は、上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）の上方となる。

位置情報特定処理部６２は、収穫対象物検出処理部６１で検出した収穫対象物９１の点群データつまり赤色値の高い点群データの中から、Ｚ値が最小となる点を抽出して収穫対象物９１の下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）を特定するとともに、Ｚ値が最大となる点を抽出して収穫対象物９１の上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）を特定する。

ここで、実際にＺ値が最小となっている最下点及びＺ値が最大となる最上点のデータのみを用いて下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）及び上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）を特定すると、視覚装置５１で取得した視覚情報にノイズ等が混ざっていた場合に、下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）及び上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）の座標にブレが生じ易くなる。そこで、本実施形態の場合、位置情報特定処理部６２は、収穫対象物検出処理部６１で検出した収穫対象物９１の点群データつまり赤色値の高い点群データの中のうち、Ｚ値が最小となる最下点、及びその最下点からＺ値がプラス方向に所定範囲内例えば上方に２０ｍｍの範囲内の点群データの平均値を算出し、その平均値を下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）とする。

同様に、位置情報特定処理部６２は、収穫対象物検出処理部６１で検出した収穫対象物９１の点群データつまり赤色値の高い点群データのうち、Ｚ値が最大となる最大点、及びその最大点からＺ値がマイナス方向に所定範囲内例えば下方に２０ｍｍの範囲内の点群データの平均値を算出し、その平均値を上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）とする。

また、位置情報特定処理部６２は、収穫対象物９１の下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）から上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）までの途中の位置である中間位置Ｐｈ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を特定する処理を更に実行可能である。位置情報特定処理部６２は、例えば下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）と上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）とのＺ方向の中間位置の座標を、中間位置Ｐｈ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）として取得する。

この場合、中間位置Ｐｈ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）のＺ値は、下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）のＺ値と上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）のＺ値と平均値、すなわち、Ｐｈ（Ｚ）＝（下端位置Ｐｂ（Ｚ）＋上端位置Ｐｔ（Ｚ））／２となる。また、中間位置Ｐｈ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）のＸ値及びＹ値は、Ｐｈ（Ｚ）における平均値となる。なお、中間位置Ｐｈ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を複数設定することもできる。この場合、中間位置Ｐｈの数をＮ個とすると、Ｐｈ（Ｚ）＝（下端位置Ｐｂ（Ｚ）＋上端位置Ｐｔ（Ｚ））／（Ｎ＋１）となる。

また、位置情報特定処理部６２は、上述した位置特定処理において、収穫対象物９１と繋がっている果柄９３の位置情報を用いることなく収穫対象物９１の位置情報、この場合、下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）、上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）、及び中間位置Ｐｈ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を特定することができる。

また、図８等に示すように、収穫対象物検出処理部６１は、視覚装置５１で取得した視覚情報から、主茎９２についての視覚情報、この場合、主茎９２の位置情報を含む形状、及び色情報を取得することができる。収穫対象物検出処理部６１は、収穫対象物９１の場合と同様に、視覚装置５１で取得した視覚情報から、主茎９２の色である緑色値が高い点群データを抽出する。そして、収穫対象物検出処理部６１は、例えば取得した視覚情報の中に緑色値の高い点群が所定範囲以上存在している場合には、その緑色値の高い点群を主茎９２であると認識する。

移動経路生成処理部６３は、移動経路生成処理を実行可能である。移動経路生成処理は、始点位置Ｐｓ（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）から、収穫対象物９１の下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）及び上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）を通り終点位置Ｐｅ（Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）に至るまでの収穫装置１の移動経路Ｒを生成する処理を含む。この場合、始点位置Ｐｓ（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）は、収穫対象物９１の下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）から所定距離直下の位置、例えば数十ｍｍ下方の位置に設定することができる。また、終点位置Ｐｅ（Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）は、収穫対象物９１の上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）から所定距離直上の位置、例えば数十ｍｍ上方の位置に設定することができる。

また、移動経路生成処理部６３は、図９に示すように、中間位置Ｐｈ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を通過するように収穫装置１の移動経路Ｒを生成する。この場合、収穫装置１の移動経路Ｒは、Ｚ方向に隣接する各位置、すなわち、始点位置Ｐｓ（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）と、下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）と、中間位置Ｐｈ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）と、上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）と、終点位置Ｐｅ（Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）と、を順に直線で繋いだ経路となる。

移動処理部６４は、移動処理を実行可能である。移動処理は、収穫装置制御部５５を介して第１駆動部４１及び第２駆動部４２を駆動制御して図１１に示すように保持機構２０及び分離機構３０を開いた状態にする処理を含む。また、移動処理は、ロボットアーム制御部５７を介してロボットアーム５２を駆動制御し、図１０及び図１２に示すように、移動経路Ｒに沿って収穫装置１を移動させ、これにより開状態となった保持機構２０及び分離機構３０の内側の領域に房９０全体を通しながら収穫装置１を果柄９３の基端側へ移動させる処理を含む。すなわち、移動処理部６４は、房９０全体を下方から上方へすくい上げるようにして、保持機構２０及び分離機構３０の内側の領域に房９０全体を通す処理を含む。

この場合、収穫装置１側の基準は、例えば図１に示す基準点Ｐｃに設定されている。基準点Ｐｃは、保持機構２０及び分離機構３０が開いた状態における内側領域の任意の位置に設定することができる。本実施形態では、基準点Ｐｃは、例えば保持機構２０及び分離機構３０が開いた状態における内側領域の中心位置に仮想的に設定されている。移動処理部６４は、基準点Ｐｃが移動経路Ｒ上に沿うように、ロボットアーム制御部５７を介してロボットアーム５２を駆動制御する。

保持処理部６５は、保持処理を実行可能である。保持処理は、収穫装置制御部５５を介して第１駆動部４１を駆動させて保持機構２０を閉じることにより、保持機構２０の保持部２５で果柄９３を挟み込んで保持する処理を含む。ここで、本実施形態において、図１及び図２に示すように、保持機構２０の開閉に伴って保持部２５の位置も大きく前後に移動する。そのため、本実施形態の場合、保持処理は、図１３に示すように、ロボットアーム制御部５７を介してロボットアーム５２を駆動させて、収穫装置１をロボットアーム５２側へ引き寄せる処理を含む。これにより、保持機構２０を閉状態に切り替えた場合に、果柄９３が保持部２５の内側に位置するようにする。

保持処理の実行により、保持機構２０は、図１３及び図１４に示すように、果柄９３の基端部分つまり果柄９３のうち全ての実９１よりも主茎９２側の部分を保持する。保持処理は、後述する分離処理の実行により分離機構３０を移動させている最中に果柄９３のうち分離機構３０よりも基端側部分つまり主茎９２側部分を保持する処理を含む。

配置処理部６６は、配置処理を実行可能である。配置処理は、収穫装置制御部５５を介して第２駆動部４２を駆動させて分離機構３０を閉状態に切り替えることにより隙間形成部３５の内側に隙間Ｓを形成するとともに、その隙間Ｓ内に果柄９３の基端側部分つまり主茎９２側部分が隙間Ｓの内側に位置するように配置する処理を含む。

ここで、本実施形態において、図１及び図２に示すように、分離機構３０の開閉に伴って隙間形成部３５の位置も大きく前後に移動する。そのため、本実施形態の場合、配置処理は、保持処理と同様に、図１３に示すようにロボットアーム制御部５７を介してロボットアーム５２を駆動させて、収穫装置１をロボットアーム５２側へ引き寄せる処理を含む。これにより、分離機構３０を閉状態に切り替えた場合に、図１５に示すように、果柄９３が隙間形成部３５の内側に位置するようにする。この配置処理の実行により、分離機構３０は、果柄９３の基端部分つまり果柄９３のうち全ての実９１よりも主茎９２側の部分を、隙間形成部３５の内側つまり隙間Ｓ内に配置させる。

なお、上述した保持処理及び配置処置は、同時またはほぼ同時に開始されても良い。また、保持処理の開始後に配置処理が開始されても良いし、逆に配置処理の開始後に保持処理が開始されても良い。しかし、分離処理が実行されている間は、保持処理が維持されて保持機構２０に果柄９３が保持されている。

分離処理部６７は、分離処理を実行可能である。分離処理は、保持処理及び配置処理の後に実行される。分離処理は、図１６に示すように、収穫装置制御部５５を介して第１駆動部４１を駆動させて、分離機構３０を保持機構２０から離間する方向つまり果柄９３の先端側へ移動させることで、果柄９３と実９１とを繋ぐ小果柄９４から実９１を分離する、又は小果柄９４とともに実９１を果柄９３から分離する処理を含む。分離処理によって果柄９３から分離した実９１は、例えば回収箱５４内に落下して回収される。

次に、図１７のフローチャートに沿って、農作物収穫システム５０において実行される、収穫対象物９１を収穫するための収穫動作の一連の制御内容について説明する。なお、以下の説明において、各処理部６１～６７で実行される処理の主体は制御装置６０とする。本実施形態では、主茎９２に沿って収穫区間が設定されている。運搬装置５３は、主茎９２に沿って移動し、主茎９２に実っている収穫対象物９１を主茎９２に沿って順次収穫していく。

図１７のフローチャートにおいて、ステップＳ１３、Ｓ１４における処理は、収穫対象物検出処理の一例である。ステップＳ１５における処理は、位置特定処理の一例である。ステップＳ１６、Ｓ１７における処理は、移動経路生成処理の一例である。ステップＳ１８、Ｓ１９における処理は、移動処理の一例である。ステップＳ２０における処理は、保持処理の一例である。ステップＳ２１における処理は、配置処理の一例である。そして、ステップＳ２３における処理は、分離処理の一例である。

制御装置６０は、まずステップＳ１１において、運搬装置制御部５８から受信した情報等に基づき、運搬装置５３の現在の位置を特定し、運搬装置５３の現在位置が収穫区間の終点であるか否かを判断する。制御装置６０は、運搬装置５３の現在位置が収穫区間の終点である場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、次の収穫対象物９１は存在しないと判断し、一連の制御を終了する。一方、制御装置６０は、運搬装置５３の現在位置が収穫区間の終点でない場合（ステップＳ１１でＮＯ）、収穫対象物９１が未だ存在すると判断する。そして、制御装置６０は、ステップＳ１２に処理を移行し、運搬装置制御部５８を介して運搬装置５３を駆動させ、次の収穫地点へ運搬装置５３を移動させる。

次に、制御装置６０は、ステップＳ１３、Ｓ１４において、収穫対象物検出処理を実行する。制御装置６０は、ステップＳ１３において、制御装置６０は、視覚装置制御部５６を介して視覚装置５１を駆動させ、収穫対象物９１側を撮像する。そして、制御装置６０は、ステップＳ１４において、視覚装置５１で撮像した視覚情報、この場合、画像情報に収穫対象物９１が含まれているか否かを判断する。

ステップＳ１４において収穫対象物９１が検出されなかった場合（ステップＳ１４でＮＯ）、制御装置６０は、運搬装置５３を駆動させて、運搬装置５３を次の収穫地点へ移動させる。一方、ステップＳ１４において収穫対象物９１が検出された場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、制御装置６０は、ステップＳ１５へ処理を移行させる。制御装置６０は、ステップＳ１５において位置特定処理を実行し、視覚装置５１で取得した視覚情報に基づき、収穫対象物９１の下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）、上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）、及び中間位置Ｐｈ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を特定する。

次に、制御装置６０は、ステップＳ１６、Ｓ１７において移動経路生成処理を実行する。まず制御装置６０は、ステップＳ１６において、ステップＳ１５で特定した下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）及び上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）に基づき、始点位置Ｐｓ（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）及び終点位置Ｐｅ（Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）を算出する。次に、制御装置６０は、ステップＳ１７へ処理を移行し、始点位置Ｐｓ（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）から収穫対象物９１の下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）及び上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）を通り終点位置Ｐｅ（Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）に至るまでの収穫装置１の移動経路Ｒを生成する。

次に、制御装置６０は、ステップＳ１８、Ｓ１９において移動処理を実行し、ロボットアーム制御部５７を介してロボットアーム５２を駆動させる。この場合、制御装置６０は、まずステップＳ１８において、収穫装置１の基準点Ｐｃが始点位置Ｐｓ（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）と一致するように、つまり図１１に示すように、平面視において開状態となった保持機構２０及び分離機構３０の内側の領域に房９０全体が入るように収穫装置１を移動させる。そして、制御装置６０は、ステップＳ１９において、図１０及び図１２に示すように、移動経路Ｒに収穫装置１の基準点Ｐｃを沿わせながら収穫装置１を終点位置Ｐｅ（Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）まで移動させる。

これにより、収穫装置１は、開状態となった保持機構２０及び分離機構３０の内側の領域に房９０全体を下方からすくい上げるように移動した後、全ての実９１を上側に超えた位置に移動する。このとき、開状態となった保持機構２０及び分離機構３０の内側の領域には、実９１と主茎９２とを繋ぐ果柄９３が存在している。そして、実９１と主茎９２とは、それぞれ保持機構２０及び分離機構３０に対して下方外側及び上方外側に位置している。

次に、制御装置６０は、図１７のステップＳ２０において保持処理を実行し、保持機構２０を閉状態に切り替えて果柄９３を保持する。制御装置６０は、ステップＳ２０の保持処理の開始と同時又はほぼ同時に、ステップＳ２１における配置処理を実行する。配置処理により、図１５に示すように、果柄９３の基端部分つまり果柄９３のうち全ての実９１よりも主茎９２側の部分は、隙間形成部３５の内側つまり隙間Ｓ内に配置される。

その後、制御装置６０は、図１７のステップＳ２１において分離処理を実行する。制御装置６０は、分離処理が実行されている間、保持処理を維持する。制御装置６０は、分離処理を実行により、図１６に示すように、分離機構３０を保持機構２０から離間する方向つまり果柄９３の先端側へ移動させる。これにより、隙間形成部３５の周囲が実９１又は小果柄９４に接触しながら分離機構３０が果柄９３の先端側へ回動することで、果柄９３と実９１とを繋ぐ小果柄９４から実９１を分離したり、小果柄９４とともに実９１を果柄９３から分離したりする。その結果、実９１を果柄９３から分離した状態で個別に収穫することができる。

その後、制御装置６０は、ステップＳ２３において、収穫装置制御部５５を介して第１駆動部４１を駆動させて保持機構２０を開状態に切り替えて、保持機構２０による果柄９３の保持を解放する。そして、制御装置６０は、ロボットアーム制御部５７を介してロボットアーム５２を駆動させて、収穫装置１を果柄９３の先端側へ移動させて果柄９３から離脱させる。更に、制御装置６０は、収穫装置制御部５５を介して第２駆動部４２を駆動させて分離機構３０を開状態に切り替えるとともに、第３駆動部４３を駆動させて分離機構３０を初期位置に復帰させる。その後、制御装置６０は、ロボットアーム制御部５７を介してロボットアーム５２を駆動させ、収穫装置１を初期位置つまり運搬装置５３が駆動する際の位置に戻し、ステップＳ１１へ処理を戻し、次の収穫対象物９１の収穫を行う。

以上説明した実施形態による農作物収穫方法は、房９０の状態で結実している実９１を果柄９３から分離して実９１を個別に収穫する収穫方法である。この農作物収穫方法は、配置処理と、分離処理と、を備えている。配置処理は、所定の隙間Ｓが形成された分離機構３０を、果柄９３の基端側部分が隙間Ｓの内側に位置するように配置する処理である。分離処理は、配置処理の後に実行され、分離機構３０を果柄９３の先端側へ移動させることで果柄９３と実９１とを繋ぐ小果柄９４から実９１を分離する、又は小果柄９４とともに実９１を果柄９３から分離する処理である。

これによれば、１回の動作で房９０に付いている複数の実９１を個別に分離して収穫することができるため、房９０の状態で結実する収穫対象物９１を効率良く短時間で個別に収穫することができる。

また、本実施形態によれば、例えば視覚装置５１を用いて自動で収穫する農作物収穫システム５０を構築する際、視覚装置５１は、房９０全体や主茎９２を認識すれば良く、全ての実９１を個々に認識する必要はない。このため、個々の実９１を認識して実９１を個別に収穫する場合に比べて、視覚装置５１の認識精度を低いものにすることができ、その結果、個々の実９１を認識して収穫するための高度な制御が不要となるため、簡単な制御構成とすることができ、その結果、制御の負荷を低減することができる。

ここで、例えばハサミ形状のエンドエフェクタによって果柄９３を切断して収穫する構成の場合、ハサミ形状のエンドエフェクタを移動させる際に刃先部分が主茎９２や枝に接触して、主茎９２や枝を傷つけてしまったり、さらには切断してしまったりするおそれがある。そして、主茎や枝の損傷や切断は、植物の様々な病気を引き起こす原因となり、ひどい場合には枯れてしまい、その結果、その後の収穫量の減少に繋がる。

これに対し、実施形態によれば、刃物を用いることなく実９１を果柄９３から分離して収穫することができるため、主茎９２や枝の損傷や切断を抑制することができる。その結果、植物の病気を抑制できて実の減少を防ぎ、収穫効率を大幅に向上させることができる。

ここで、分離処理を行い分離機構３０を実９１又は小果柄９４に接触させながら移動させることにより、小果柄９４から実９１を引き千切る力、又は果柄９３から小果柄９４を引き千切る力が作用し、これにより、果柄９３から実９１が分離する。しかし、分離処理を実行した際に分離機構３０から実９１に加えられた力が果柄９３を介して主茎９２に伝わってしまうと、分離機構３０の移動に伴って主茎９２が撓む。すると、果柄９３を含めた房９０ごと分離機構３０とともに移動してしまい、実９１を小果柄９４から引き千切る力、又は小果柄９４を果柄９３から引き千切る力が作用し難くなり、その結果、実９１が果柄９３から分離し難くなる。

そこで、本実施形態の農作物収穫装置１は、保持機構２０を更に備えている。保持機構２０は、分離機構３０に対して果柄９３の基端側つまり主茎９２側に設けられており、果柄９３を保持可能に構成されている。そして、本実施形態の農作物収穫方法は、保持処理を更に備えている。保持処理は、分離機構３０を移動させている最中に果柄９３のうち分離機構３０よりも基端側部分つまり主茎９２側部分を保持する処理である。

これによれば、分離処理を実行した際に分離機構３０から実９１や小果柄９４に加えられた力が果柄９３を介して主茎９２に伝わってしまい、分離機構３０の移動に伴って主茎９２が撓むことを防ぐことができる。これにより、分離処理による実９１を小果柄９４から引き千切る力、又は小果柄９４を果柄９３から引き千切る力を、実９１や小果柄９４に確実に作用させることができる。その結果、実９１を果柄９３から確実に分離することができるようになり、作業効率を更に向上させることができる。

また、本実施形態の農作物収穫装置１は、分離機構３０を備えている。分離機構３０は、開状態と閉状態とを切り替え可能に構成されている。開状態は、分離機構３０が房９０全体の外径よりも大きく開いて分離機構３０の内側に房９０全体が挿入可能となっている状態である。閉状態は、分離機構３０が閉じて分離機構３０の内側に隙間Ｓが形成された状態である。

そして、本実施形態の農作物収穫方法は、移動処理を更に備えている。移動処理は、配置処理の前に実行され、分離機構３０を開状態にして果柄９３の先端側から分離機構３０の内側に房９０全体を通しながら果柄９３の基端側へ移動させる処理である。そして、配置処理は、分離機構３０を閉状態に切り替える処理を含んでいる。

これによれば、移動処理の実行の際に分離機構３０を開状態することで、房９０全体を分離機構３０の内側に容易に配置することができる。そのため、移動処理の実行に際し、細かく高度な制御が不要となるため、簡単な制御構成とすることができ、その結果、制御の負荷を低減することができる。

また、本実施形態の農作物収穫装置１において、分離機構３０は、剛性を有する部材で構成されたリンク機構である。この場合、分離機構３０は、２本の第１分離リンク部材３１と、２本の第２分離リンク部材３２と、を有して構成されている。これによれば、例えば刃物を用いて果柄９３や小果柄９４を切断する装置に比べて、簡単な構成にすることができる。

また、本実施形態の農作物収穫システム５０は、視覚装置５１と、ロボットアーム５２と、を備える。視覚装置５１は、収穫対象物９１の位置情報を含む視覚情報を取得可能に構成されている。ロボットアーム５２は、収穫装置１が取り付けられている。また、農作物収穫システム５０は、収穫対象物検出処理部６１と、位置情報特定処理部６２と、移動経路生成処理部６３と、移動処理部６４と、配置処理部６６と、を備えている。

収穫対象物検出処理部６１は、収穫対象物検出処理を実行可能である。収穫物検出処理は、視覚装置５１で取得した視覚情報に含まれている収穫対象物を検出する処理を含む。位置情報特定処理部６２は、位置特定処理を実行可能である。位置特定処理は、収穫対象物検出処理で検出した収穫対象物９１の下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）と上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）位置とを含む収穫対象物９１の位置を特定する処理を含む。移動経路生成処理部６３は、移動経路生成処理を実行可能である。移動経路生成処理は、収穫対象物９１の下端位置Ｐｂ（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）の下方に位置する始点位置Ｐｓ（Ｘｓ、Ｙｓ、Ｚｓ）から、上端位置Ｐｔ（Ｘｔ、Ｙｔ、Ｚｔ）の上方に位置する終点位置Ｐｅ（Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）に至るまでの収穫装置１の移動経路Ｒを生成する処理を含む。

移動処理部６４は、移動処理を実行可能である。移動処理は、ロボットアーム５２を駆動制御して、移動経路生成処理で生成した移動経路Ｒに沿って収穫装置１を移動させて、開状態の分離機構３０の内側に収穫対象物９１を房９０ごと通す処理を含む。分離処理部６７は、分離処理を実行可能である。分離処理は、配置処理の後に実行されて、ロボットアーム５２を駆動制御させて収穫装置１を果柄９３の先端側へ移動させることで果柄９３と実９１とを繋ぐ小果柄９４から実９１を分離し、又は小果柄９４とともに実９１を果柄９３から分離する処理である。

これによれば、収穫装置１を用いて、主茎９２や枝から果柄９３を介して垂れ下がった収穫対象物９１を、さらには主茎９２や収穫対象物９１を傷つけることを極力防ぎつつ自動で個別に収穫することができるため、収穫作業の効率を大幅に向上させることができる。

また、位置情報特定処理部６２は、位置特定処理において、収穫対象物９１と繋がっている果柄９３の位置情報を用いることなく収穫対象物９１の位置を特定する。すなわち、制御装置６０は、視覚装置５１からの視覚情報に基づいてロボットアーム５２を動作させる際に、果柄９３を認識する処理は行わない。すなわち、収穫装置１を用いることで、果柄９３を視覚的に認識する処理を行うことなく、収穫対象物である実９１を個別に収穫することができる。

（第２実施形態）
次に第２実施形態について、図１８～図２１を参照して説明する。
上記第１実施形態において、保持機構２０において２本の第１保持リンク部材２１の各基端側関節部は、相互に近接する位置に設けられていた。また、同様に、上記第１実施形態において、分離機構３０において２本の第１分離リンク部材３１の各基端側関節部は、相互に近接する位置に設けられていた。

これに対し、第２実施形態では、保持機構２０において２本の第１保持リンク部材２１の各基端側関節部は、図１８～図２１に示すように、相互に離間する位置に設けられている。また、分離機構３０において２本の第１分離リンク部材３１の各基端側関節部３６は、図１８～図２１に示すように、相互に離間する位置に設けられている。

この場合、２本の第１保持リンク部材２１に対応する基端側関節部２６は、図１９に示すように、２本の第１保持リンク部材２１を相互に近づく方向に回動させた場合に２本の第１保持リンク部材２１の内側全域が相互に接触しない位置に設けられている。つまり、第１保持リンク部材２１の基端側関節部２６は、閉状態において２本の第１保持リンク部材２１の内側全域が相互に接触しない位置に設けられている。この場合、第１駆動部４１の駆動力は、シャフト２７及びギヤ２８を介して、２本の第１保持リンク部材２１に対応した基端側関節部２６に伝達される。この構成の保持機構２０も、第１実施形態と同様に、図１８に示す開状態と、図１９に示す閉状態とを切り替えることができる。

同様に、２本の第１分離リンク部材３１に対応する基端側関節部３６は、図１９に示すように、２本の第１分離リンク部材３１を相互に近づく方向に回動させた場合に２本の第１分離リンク部材３１の内側全域が相互に接触しない位置に設けられている。つまり、第１分離リンク部材３１の基端関節部は、閉状態において２本の第１分離リンク部材３１の内側全域が相互に接触しない位置に設けられている。この場合、第２駆動部４２の駆動力は、シャフト３７及びギヤ３８を介して、２本の第１分離リンク部材３１に対応した基端側関節部３６に伝達される。この構成の分離機構３０も、第１実施形態と同様に、図１８に示す開状態と、図１９に示す閉状態とを切り替えることができる。また、この構成の分離機構３０も、図２０に示すように、保持機構２０に対して離接する方向へ回動することができる。

本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用効果が得られる。また、本実施形態によれば、図２１に示すように、保持機構２０及び分離機構３０の開状態及び閉状態にける先端部の位置の変化量ｄＬを少なくすることができる。そして、本実施形態によれば、開状態及び閉状態における先端位置の変化量ｄＬを低減することにより、次のような作用効果が得られる。

まず、本実施形態によれば、開状態及び閉状態において先端位置の変化量ｄＬが大きく変化しない。つまり、本実施形態によれば、保持機構２０の開閉に伴う保持部２５と果柄９３との位置関係、及び分離機構３０の開閉に伴う隙間形成部３５と果柄９３との位置関係も大きく変化しない。そのため、第１実施形態とは異なり、保持処理及び配置処理を行う際に、図１３に示すように、ロボットアーム５２を駆動させて収穫装置１をロボットアーム５２側へ大きく移動させる必要がなくなり、その結果、制御をより簡単にすることができる。

また、本実施形態によれば、分離機構３０の開状態及び閉状態において、上記第１実施形態の構成よりも全長を短くすることができる。そのため、分離機構３０を保持機構２０に対して離接する方向へ移動させるためのトルクを小さくすることができ、これにより、第３駆動部４３を小型又は低出力のものにすることができる。

ここで、分離機構３０の下方に収穫した実９１を受ける袋や容器等を設けようとした場合、上記第１実施形態の構成では、分離機構３０の全長は、配置処理を実行する場合と分離処理を実行する場合とで大きく変化するため、袋や容器の形状が複雑でかつ大きくなってしまう。これに対し、本実施形態によれば、分離機構３０の全長は、配置処理を実行する場合と分離処理を実行する場合とで大きく変化しない。このため、実９１を受ける袋や容器を単純な形状にすることができる。

（第３実施形態）
次に、図２２～図３０を参照して第３実施形態について説明する。
本実施形態において、図２３～図２６に示すように、保持機構２０及び分離機構３０は、いずれも柔軟部材７１を出し入れして柔軟部材７１の内側の領域を拡大及び縮小する構成である。保持機構２０及び分離機構３０は、柔軟部材７１に加え、ケース部材７２、ガイド部材７３、駆動部７４、駆動ギヤ７５、第１従動部材７６、第２従動部材７７、及び補助部材７８を有している。

柔軟部材７１は、自重で折れ曲がらずかつ湾曲可能な程度の柔軟性を有する長尺な部材で構成されている。なお、本実施形態において、柔軟部材７１が自重で折れ曲がらないとは、例えば柔軟部材７１が最大まで広がっている状態において、柔軟部材７１の内側に房９０を通過させることができる状態を維持できる程度に折れ曲がらなければ良く、柔軟部材７１がその自重により若干たわむことまで否定するものではない。また、この場合、柔軟部材７１は、当該柔軟部材７１の長手方向に伸縮しないか、又は弾性的に若干伸縮するように構成されている。

柔軟部材７１は、例えば金属製または樹脂製のワイヤや、動力を伝達するためのベルトで構成することができる。本実施形態の場合、柔軟部材７１は、例えば歯付きベルト（コグドベルトとも称する）で構成されている。また、柔軟部材７１は、Ｖベルトや平ベルトなどで構成することもできる。柔軟部材７１をベルトやワイヤで構成する場合、柔軟部材７１は市販品を用いることができる。

ケース部材７２は、容器状に構成されており、内部に駆動ギヤ７５、従動部材７６、７７、及び補助部材７８を収容している。柔軟部材７１の両端部はケース部材７２内を通ってケース部材７２外に引き出されている。ガイド部材７３は、ケース部材７２の前側面に設けられており、ケース部材７２から離れるほど、ガイド部材７３の先端部が相互に離間するようにＶ字状に広がる形状に形成されている。ガイド部材７３は、柔軟部材７１の形状を規定する。ケース部材７２に対して柔軟部材７１が出し入れされると、柔軟部材７１は、ガイド部材７３に沿って拡縮する。

駆動部７４は、例えばステッピングモータで構成されている。駆動部７４は、駆動ギヤ７５に連結されて駆動ギヤ７５を介して第１従動部材７６を回転させる。第１従動部材７６及び第２従動部材７７は、同一構成であり、それぞれ従動ギヤ部７６１、７７１、及び伝達部７６２、７７２、を有している。従動ギヤ部７６１、７７１、及び伝達部７６２、７７２は、それぞれ一体的に回転可能に構成されている。

本実施形態では、第１従動部材７６の従動ギヤ部７７１を第１従動ギヤ部７６１と称し、第２従動部材７７の従動ギヤ部７７１を第２従動ギヤ部７７１と称する場合がある。また、第１従動部材７６の伝達部７６２を第１伝達部７６２と称し、第２従動部材７７の伝達部７７２を第２伝達部７７２と称する場合がある。

駆動ギヤ７５、第１従動ギヤ部７６１、及び第２従動ギヤ部７７１は、同一モジュールのギヤで構成されている。この場合、第１従動ギヤ部７６１と第２従動ギヤ部７７１のギヤ比は同一に設定されている。駆動ギヤ７５と、第１従動ギヤ部７６１とは噛み合っている。また、第１従動ギヤ部７６１と第２従動ギヤ部７７１とは噛み合っている。伝達部７６２、７７２は、それぞれ従動ギヤ部７６１、７７１と共通の回転軸を中心に、従動ギヤ部７６１、７７１と一体的に回転可能に構成されている。

本実施形態の場合、柔軟部材７１が歯付きベルトで構成されていることから、伝達部７６２、７７２は、歯付きベルトの歯と噛み合うことにより動力を伝達することができる歯付きプーリーで構成されている。なお、柔軟部材７１が平ベルトやＶベルトで構成されている場合、伝達部７６２、７７２は、それぞれ平ベルトやＶベルトに対応した、例えば摩擦によって動力を伝達することができるプーリーで構成される。本実施形態の場合、柔軟部材７１の両端部側７１１には、それぞれ各伝達部７６２、７７２に接触して噛み合っている。これにより、従動ギヤ部７６１、７７１の回転は、柔軟部材７１の両端側部分２０１、２０１に伝達される。

柔軟部材７１をベルトやワイヤで構成する場合、柔軟部材７１として市販品を用いることができる。また、柔軟部材７１が使用により消耗した場合、ユーザは、柔軟部材７１をケース部材７２から取り外して交換することができる。

補助部材７８は、各伝達部７６２、７７２の周囲にあって、ケース部材７２に回転可能に設けられている。柔軟部材７１は、補助部材７８と伝達部７６２、７７２との間に通されている。補助部材７８は、柔軟部材７１に接触して柔軟部材７１の位置を規定しており、柔軟部材７１と伝達部７６２、７７２との噛み合いが外れてしまうことを防いでいる。

この構成において、駆動部７４の駆動により駆動ギヤ７５が回転すると、その回転力は、駆動ギヤ７５を介して第１従動ギヤ部７６１に伝達されるとともに、第１従動ギヤ部７６１を介して第２従動ギヤ部７７１に伝達される。これにより、第１従動部材７６と第２従動部材７７とが、相反する方向に回転する。そして、第１従動部材７６及び第２従動部材７７の回転は、各伝達部７６２、７７２を介して柔軟部材７１の両端部側７１１に伝達される。すると、柔軟部材７１の両端部側７１１が同じ速度で押し出し及び引き込まれて、これにより、柔軟部材７１は、各従動部材７６、７７の回転方向に対応した方向へ伸縮、つまり押し出し又は引き込まれる。このように、収穫装置１は、駆動部７４の回転方向を制御して駆動させることにより、柔軟部材７１によって形成される円環状のサイズを拡大又は縮小することができる。

なお、本実施形態において、柔軟部材７１の両端部は、ケース部材７２の開口部７２１からケース部材７２の外部に引き出されている。そして、柔軟部材７１の両端部をケース部材７２側へ引き込んで柔軟部材７１の内側の領域を縮小した場合、柔軟部材７１の両端部は、ケース部材７２の開口部７２１からケース部材７２の外部へ押し出される。

これによれば、柔軟部材７１の両端部をケース部材７２側へ引き込んだ際に、その引き込んだ柔軟部材７１をケース部材７２内に収容する必要がないため、ケース部材７２自体のサイズが大型化してしまうことを抑制でき、収穫装置１を小型なものにすることができる。また、この場合、ユーザは、ケース部材７２の外部から柔軟部材７１を触ることができるため、調整等の作業性の向上を図ることができる。

なお、収穫装置１は、柔軟部材７１の両端部をケース部材７２側へ引き込んだ場合に、柔軟部材７１の両端部を巻き取る機構を備えていても良い。この場合、柔軟部材７１の両端部を巻き取る機構は、ケース部材７２の内部に設けても良いし、外部に設けても良い。また、柔軟部材７１の両端部をケース部材７２側へ引き込んだ際の両端部分をケース部材７２の内部に収容する構成において、その両端部分が他の構成と干渉等しなければ、上述したような柔軟部材７１の両端部を巻き取る機構を設ける必要はない。

柔軟部材７１の両端部を巻き取る機構は、例えば柔軟部材７１の両端部を従動部材７６、７７の伝達部７６２、７７２にそれぞれ固定し、従動部材７６、７７の回転に伴って柔軟部材７１の両端部側７１１を巻き取る構成とすることができる。この構成によれば、柔軟部材７１の拡大又は縮小のための動力伝達に、柔軟部材７１と伝達部７６２、７７２に必要となる歯や摩擦力が不要になるため、柔軟部材７１を、歯付きベルトや平ベルト、Vベルトの他に、例えば細いリング状のワイヤや板ばねなどで構成することができる。

また、本実施形態において、分離機構３０は、２つの伝達部７６２、７７２の間に、柔軟部材７１の両端部側７１１を配置する構成としているが、伝達部７６２、７７２の両外側に柔軟部材７１の両端部側７１１を配置する構成とすることも出来る。すなわち、分離機構３０は、柔軟部材７１の両端部側７１１の内側に伝達部７６２、７７２を配置する構成であっても良い。これによれば、柔軟部材７１の両端部側７１１は、大きな曲率を描いて配置される、つまり、本実施形態の場合に比べて柔軟部材７１の変形量が少なくなる。そのため、柔軟部材７１が硬質のものであっても折れ曲がり等の破損が生じ難くなる。なお、この場合、柔軟部材７１を押し出し及び引き込む際の駆動部７４、第１従動部材７６、及び第２従動部材７７の回転方向は、本実施形態のものとは逆になる。

また、本実施形態の場合、保持機構２０は、図２３及び図２４に示すように、保持機構用受け部材７９１を有している。保持機構用受け部材７９１は、柔軟部材７１が引き込まれて縮小した場合に、柔軟部材７１を受けて柔軟部材７１との間に果柄９３を保持するためのものである。これに対し、分離機構３０は、図２５及び図２６に示すように、分離機構用受け部材７９２を有している。分離機構用受け部材７９２は、柔軟部材７１を対向する部分に切り欠き７９３が設けられている。そして、分離機構用受け部材７９２は、柔軟部材７１が引き込まれて縮小した場合に、柔軟部材７１との間に果柄９３を配置するための所定の隙間Ｓを形成する。

本実施形態の収穫装置１は、図２２に示すように、移動機構２に保持機構２０及び分離機構３０を取り付けて構成されている。移動機構２は、例えば電動スライダやエアシリンダ等で構成されている。保持機構２０は、移動機構２に対して移動不可に取り付けされている。一方、分離機構３０は、移動機構２に対して移動可能に構成されている。

本実施形態の収穫装置１は、上記各実施形態と同様にロボットアーム５２に取り付けられており、上記第１実施形態と概ね同様の制御内容つまり図１７の制御フローに沿って動作する。すなわち、制御装置６０は、図１７のステップＳ１９の移動処理を実行すると、図２７及び図２８に示すように、保持機構２０及び分離機構３０を開状態にして各柔軟部材７１の内側に房９０全体を通しながら果柄９３の基端側へ移動させる。

また、制御装置６０は、図１７のステップＳ２０の保持処理及びステップＳ２１の配置処理を同時又はほぼ同時に実行する。これにより、図２９に示すように、保持機構２０の柔軟部材７１を縮小させて柔軟部材７１と保持機構用受け部材７９１との間に果柄９３を挟み込んで保持するとともに、分離機構３０の柔軟部材７１を縮小させて柔軟部材７１と受け部材７９２の切り欠き７９３との間に形成された隙間Ｓ内に果柄９３を配置させる。

そして、制御装置６０は、図１７のステップＳ２２の分離処理を実行する。この場合、制御装置６０は、移動機構２を駆動させて分離機構３０を保持機構２０から離れる方向、この場合下方へ移動させる。これにより、図３０に示すように、実９１が果柄９３から分離されて各実９１が個別に収穫される。

これによっても、上記各実施形態と同様の作用効果が得られる。
また、本実施形態によれば、柔軟部材７１は、自重で折れ曲がらずかつ湾曲可能な柔軟で長尺な部材で構成されている。これによれば、柔軟部材７１が自重で折れ曲がって柔軟部材７１の内側の領域が変形したり消失してしまったりすることを防ぐことができる。そのため、より確実に房９０を柔軟部材７１の内側に通すことができ、その結果、収穫対象物９１の収穫をより確実に行うことができる。

更に、柔軟部材７１は、柔軟な部材で構成されている。このため、柔軟部材７１の押し出し量を変更することで柔軟部材７１の内側領域のサイズを変更することができ、また、ガイド部材７３の形状を変えることで、柔軟部材７１を押し出した際の内側の領域の形状を縦長や横長の楕円といった形状に変更することができる。このため、本実施形態によれば、収穫対象物９１のサイズや形状に合わせて柔軟部材７１の内側領域のサイズや形状を容易に変更することができるため、多種の収穫対象物に柔軟に対応することができる。

また、柔軟部材７１は、柔軟な部材で構成されていることから、柔軟部材７１が収穫対象物９１や主茎９２に接触した際に、収穫対象物９１や主茎９２に与えるダメージを極力抑制することができる。その結果、柔軟部材７１によって主茎９２や枝、収穫対象物９１を傷つけてしまうことを抑制できて安全に収穫対象物９１を収穫することができるという

（第４実施形態）
次に、図３１～図３７を参照して第４実施形態について説明する。
本実施形態において、農作物収穫装置１は、分離機構８０を有している。本実施形態の農作物収穫装置１は、分離機構８０のみから構成されている。農作物収穫装置１である分離機構８０は、作業者が手に持って操作可能なものである。なお、第４実施形態の分離機構８０も、上記各実施形態と同様にロボットアーム５２に装着して使用しても良い。

本実施形態の分離機構８０は、例えば剛性を有する金属や樹脂等の部材で構成されている。分離機構８０は、図３１に示すように、持ち手部８１、径大部８２、及び径小部８３を有している。持ち手部８１は、作業者が手で握る部分となる。なお、分離機構８０をロボットアーム５２に装着して使用する場合、持ち手部８１をロボットアーム５２の先端に装着するための装着部に変更する。径大部８２は、その内径が収穫対象物９１の房９０全体の外径よりも大きく構成されている。径小部８３は、径大部８２に連通し内径が房９０全体の外形よりも小さくかつ果柄９３の外径よりも大きく構成された隙間Ｓを形成する。

この構成において、作業者は、分離機構８０を手で操作して、移動処理、配置処理、及び分離処理を順に行う。この場合、作業者は、まず移動処置を実行し、図３２から図３４に示すように、径大部８２の内側に房９０全体を通して房９０の下方からすくい上げるようにして、分離機構８０を果柄９３の基端側まで移動させる。

次に作業者は、配置処理を実行し、図３５及び図３６に示すように、分離機構８０を手前側に引き寄せて、果柄９３を径大部８２の内側から径小部８３の内側へ移動させる。そして、作業者は、分離処理を実行し、図３７に示すように、分離機構８０を果柄９３の先端側この場合下方に移動させる。これにより、実９１又は小果柄９４が径小部８３の周囲に押されて、実９１が果柄９３から分離して個別に収穫される。なお、作業者は、この分離処理と並行して保持処理を実行しても良い。この場合、作業者は、例えば作業者の手で果柄９３の上端部分又は主茎９２を保持することで、保持処理を実行することができる。

本実施形態によっても、上記各実施形態と同様の作用効果が得られる。
また、本実施形態によれば、分離機構８０は、可動部やモータ等の駆動部を備えていないため、簡単な構成で安価なものにすることができる。

（その他の実施形態）
なお、本開示は上記し且つ図面に記載した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で任意に変形、組み合わせ、あるいは拡張することができる。
上記各実施形態で示した数値などは例示であり、それに限定されるものではない。
例えば上記第１～第３実施形態の収穫装置１を手動で操作しても良い。
また、上記第１～第３実施形態のうちから選択した保持機構２０と、上記第１～第３実施形態のうちから選択した分離機構３０と、組み合わせて収穫装置１を構成しても良い。

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (10)

1. 房（９０）の状態で結実している実（９１）を果柄（９３）から分離して前記実を個別に収穫する収穫方法であって、
   所定の隙間（Ｓ）が形成された分離機構（３０）を、前記果柄の基端側部分が前記隙間の内側に位置するように配置する配置処理と、
   前記配置処理の後に実行され、前記分離機構を前記果柄の先端側へ移動させることで前記果柄から前記実を分離する分離処理と、
   を備える農作物収穫方法。
2. 前記分離機構を移動させている最中に前記果柄のうち前記分離機構よりも前記基端側部分を保持する保持処理を更に備えている、
   請求項１に記載の農作物収穫方法。
3. 前記分離機構は、前記分離機構が前記房全体の外径よりも大きく開いて前記分離機構の内側に前記房全体が挿入可能となっている開状態と、前記分離機構が閉じて前記分離機構の内側に前記隙間が形成された閉状態と、に切り替え可能に構成され、
   前記配置処理の前に実行され、前記分離機構を前記開状態にして前記果柄の前記先端側から前記分離機構の内側に前記房全体を通しながら前記果柄の前記基端側へ移動させる移動処理を更に備え、
   前記配置処理は、前記分離機構を前記閉状態に切り替える処理を含んでいる、
   請求項１又は２に記載の農作物収穫方法。
4. 前記分離機構は、内径が前記房全体の外形よりも大きい径大部（８２）と、前記径大部に連通し内径が前記房全体の外形よりも小さくかつ前記果柄の外径よりも大きく構成されて前記隙間を形成する径小部（８３）と、を有して構成され、
   前記配置処理は、前記果柄の前記先端側から前記径大部の内側に前記房全体を通しながら前記分離機構を前記果柄の前記基端側へ移動させた後に前記分離機構を移動させて前記果柄を前記径小部の内側に位置させる処理を含んでいる、
   請求項１又は２に記載の農作物収穫方法。
5. 房（９０）の状態で結実している実（９１）を果柄（９３）から分離して前記実を個別に収穫するために用いられる農作物収穫装置（１）であって、
   前記房全体の外径よりも大きい状態に開いて内側に前記房全体が挿入可能となっている開状態と、前記房全体の外径よりも小さくかつ前記果柄の外径よりも大きい状態に閉じて内側に所定の隙間が形成される閉状態と、に切り替え可能に構成された分離機構（３０）、
   を備える農作物収穫装置（１）。
6. 前記分離機構は、剛性を有する部材で構成されたリンク機構である、
   請求項５に記載の農作物収穫装置。
7. 前記分離機構は、自重で折れ曲がらずかつ湾曲可能な柔軟性を有する柔軟部材（７１）を有して構成されている、
   請求項５に記載の農作物収穫装置。
8. 房（９０）の状態で結実している実（９１）を果柄（９３）から分離して前記実を個別に収穫するために用いられる農作物収穫装置（１）であって、
   内径が前記房全体の外形よりも大きい径大部（８２）と、前記径大部に連通し内径が前記房全体の外形よりも小さくかつ前記果柄の外径よりも大きく構成されて前記隙間を形成する径小部（８３）と、を有する分離機構（８０）、
   を備える農作物収穫装置（１）。
9. 前記分離機構に対して前記果柄の基端側に設けられて前記果柄を保持可能な保持機構（２０）を更に備える、
   請求項５から８のいずれか一項に記載の農作物収穫装置。
10. 請求項５から８のいずれか一項に記載した農作物収穫装置（１）が取り付けられたロボットアーム（５２）と、
    収穫対象物（９１）の位置情報を含む視覚情報を取得可能な視覚装置（５１）と、
    前記視覚装置で取得した前記視覚情報に含まれている前記収穫対象物を検出する収穫対象物検出処理を実行可能な収穫対象物検出処理部（６１）と、
    前記収穫対象物検出処理で検出した前記収穫対象物の先端位置（Ｐｂ）と基端位置（Ｐｔ）とを含む位置を特定する位置特定処理を実行可能な位置情報特定処理部（６２）と、
    前記収穫対象物の前記先端位置の外方から前記基端位置に至るまでの前記農作物収穫装置の移動経路（Ｒ）を生成する移動経路生成処理を実行可能な移動経路生成処理部（６３）と、
    前記ロボットアームを駆動制御して前記移動経路生成処理で生成した前記移動経路に沿って前記農作物収穫装置を移動させて、前記開状態の前記分離機構の内側に前記収穫対象物を通す、又は前記径大部の内側に前記収穫対象物を通す移動処理を実行可能な移動処理部（６４）と、
    前記移動処理の後に実行されて、前記農作物収穫装置を閉状態にして前記隙間の内側に前記果柄の基端部分を配置する配置処理、又は前記ロボットアームを駆動制御して前記隙間である前記径小部の内側に前記果柄の基端部分を配置する配置処理を実行可能な配置処理部（６６）と、
    前記配置処理の後に実行されて、前記ロボットアームを駆動制御させて前記農作物収穫装置を前記果柄の先端側へ移動させることで前記果柄から前記実を分離する分離処理を実行可能な分離処理部（６７）と、
    を備える農作物収穫システム（５０）。

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