JP7321586B1 - 農作業装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圃場の上から圃場に、風の影響を受けにくく、農作業を安定して行うことができる農作業装置を提供する。【解決手段】農作業装置は、圃場１の上に互いに平行に架設されたロープ３０と、ロープ３０のそれぞれに複数の滑車で懸下する作業機１００と、作業機１００に配置されて、ロープ３０の架設方向に風力を発生する風力発生器と、作業機１００に配置されて、作業機１００に搭載された薬剤又は種を噴射する噴射装置と、を有し、圃場１の上を移動しながら圃場１に対して薬剤又は種の噴射を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、農作業装置に関する。

水田や畑などの圃場において、ドローンと称される無人飛行体によって農作業が行われることがある。ドローンによって行われる農作業としては、圃場の上空から行われる農薬散布や、播種などがある。

例えば、特許文献１には、ドローンによる薬剤散布方法が開示されている。

特開２０１７－１４４８１１号公報

しかしながら、ドローンは、飛行するときに風の影響を受けやすく、農作業を安定して行うことが困難であるという問題がある。さらに、ドローンは、高度な制御装置を有するため、高価であるという問題がある。また、ドローンは、自身が発生する風力によって、装置自身と、それに積載した散布物等を浮上させるので、ドローンの大きさ等によって、積載するものの重量に制限があるという問題もある。

本発明は、上記の問題点に鑑み、圃場の上から圃場に、風の影響を受けにくく、農作業を安定して行うことができる農作業装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る農作業装置は、
圃場の上を移動しながら圃場に対して薬剤又は種の噴射を行う農作業装置であって、
圃場の上に互いに平行に架設されたロープと、
前記ロープのそれぞれに複数の滑車で懸下する作業機と、
前記作業機に配置されて、前記ロープの架設方向に風力を発生する風力発生器と、
前記作業機に配置されて、前記作業機に搭載された薬剤又は種を噴射する噴射装置と、
圃場の１辺と対向する１辺に沿ってそれぞれ架設された線状体と、を有し、
前記ロープは環状に形成され、前記線状体に保持された複滑車の一方の溝に掛けられ、前記ロープの環状路に沿って前記ロープが移動することで、前記複滑車の他方の溝に掛けられている前記線状体に対して、前記ロープが直交する方向へ平行移動することを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る農作業装置は、
圃場の上を移動しながら圃場に対して薬剤又は種の噴射を行う農作業装置であって、
非平行に対向する圃場の２辺に沿ってそれぞれ架設された線状体と、
圃場の上であって前記線状体の間に平行に架設されたロープ平行部を有するロープと、
前記ロープ平行部のそれぞれに複数の滑車で懸下する作業機と、
前記作業機に配置されて、前記ロープ平行部の架設方向に風力を発生する風力発生器と、
前記作業機に配置されて、前記作業機に搭載された薬剤又は種を噴射する噴射装置と、
前記ロープが掛けられている第１溝、及び前記線状体が掛けられている第２溝を有し、前記線状体に保持される複滑車と、を備え、
前記ロープは１本で、前記ロープの一方の端部は前記線状体の端部を固定する部分に引き込まれ、前記ロープの他方の端部は前記ロープ平行部と共に移動し、
前記ロープ平行部は、前記ロープの経路に沿って前記ロープが移動することで、前記線状体が延びる方向に移動することを特徴とする。

本発明によれば、農作業装置は、自力で空中に浮揚するのではなく、圃場の上に架設したロープを伝って移動するので、圃場の上から圃場に、風の影響を受けにくく、農作業を安定して行うことができる農作業装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る農作業装置の斜視図 本発明の第１の実施の形態に係る農作業装置の作業機の斜視図 本発明の第２の実施の形態に係る農作業装置の斜視図 本発明の第２の実施の形態に係る農作業装置の移動部であって、（Ａ）は図３のＣ部拡大図であり、（Ｂ）は図３のＤ部拡大図 本発明の第３の実施の形態に係る農作業装置の斜視図 本発明の第３の実施の形態に係る農作業装置の移動部であって、（Ａ）は図５のＥ部拡大図であり、（Ｂ）は図５のＦ部拡大図 本発明の第４の実施の形態に係る農作業装置の斜視図 本発明の第４の実施の形態に係る農作業装置の図７のＧ部拡大図

本発明は、水田や畑などの圃場において、圃場の上から圃場に対して作業をする農作業装置に関するものである。この農作業装置が行う農作業としては、播種、除草剤散布、肥料散布、農薬散布等がある。この農作業装置は、圃場の上に架設されたロープを伝って移動しながら農作業をする。以下に、本発明に係る農作業装置の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
まず、圃場１の上に架設されているロープ３０について説明する。
図１に示すように、農作業の対象である、略矩形の圃場１の上に、２本１組のロープ３０が、３組配置されている。まず最初に、矢印６の位置に配置されている１組のロープ３０を説明する。

圃場１の領域外の地面に、圃場１を挟んで対となる２本の支柱２０が立設されている。支柱２０が立設されている位置は、辺３及び辺５の、辺２に近い端部の近傍である。支柱２０を地面に立設するために、支柱２０の下部を直接地面に突き刺す方法や、コンクリートで固めた支柱２０の根元を地面に埋め込む方法などが用いられる。支柱２０には、支えも付設されている。

１対の支柱２０に、２本のロープ３０が、所定の間隔を有して平行に固定されている。圃場１の上の２本１組のロープ３０が、辺２と平行な方向に架設されるように、支柱２０を立設する位置は調整されている。この方向をロープ３０の架設方向と呼ぶ。ロープ３０は、支柱２０にフック等によって容易に脱着出来る。それぞれの支柱２０を立設する位置をロープ３０の架設方向に調整することで、２本のロープ３０の張力が調整されている。あるいは、ロープ３０を支柱２０に固定する位置を調整して、ロープ３０の張力が調整されている。また、それぞれの支柱２０の根元を地面に埋め込む量などを調整して、ロープ３０が、圃場１の表面と平行に架設されている。

これらの２本で１対の支柱２０と２本のロープ３０からなるセットが、３セット、圃場１の矢印６の位置、矢印７の位置、及び矢印８の位置に配置されている。それぞれのロープ３０は、圃場１の表面からの距離が略同一であり、所定の間隔で互いに平行になるように、配置されている。ロープ３０の材質は、金属、化学繊維、天然繊維などから、強度、重量、コストなどを考慮して選択される。支柱２０の材質は、金属、合成樹脂、木材などから、強度、重量、コストなどを考慮して選択される。

なお、支柱２０及びロープ３０は、撤去が容易である。すなわち、圃場１で行われる他の農作業、例えば、トラクターによる耕起作業やコンバインによる刈取作業等の邪魔にならないように、支柱２０から容易にロープ３０を取り外すことができ、さらに、地面から容易に支柱２０を撤去できる。

次に、圃場１の上に架設されたロープ３０を伝って移動する、作業機１００について説明する。
圃場１の上から圃場１に対して農作業を行う作業機１００は、２本１組のロープ３０に懸下される。

図２に示すように、作業機１００は、機体１１０と、２つの腕木１３０と、プロペラ１４０と、を有する。機体１１０は、上面１１６と、底面１１５と、ロープ３０の架設方向に面した側面１１１及び１１３と、ロープ３０の架設方向と平行な側面１１２及び１１４と、を有する。２つの腕木１３０は、側面１１２及び１１４から、それぞれの面に垂直な方向に延在している。腕木１３０に、腕木１３０の延在する方向に移動可能で任意の位置に固定可能な噴射装置１２０が、それぞれの腕木１３０に２個ずつ、図示しないネジや固定ピン等で保持されている。噴射装置１２０の下部に、噴射口が圃場１の表面に向いている噴射部１２５が配置されている。側面１１１に、ロープ３０の架設方向に風力を発生する風力発生器としてプロペラ１４０が配置されている。

機体１１０は、その内部に、図示しないモータと、蓄電池と、制御器と、を有する。モータは、プロペラ１４０を正回転又は逆回転させる。蓄電池はモータ及び制御器に電力を供給する。制御器は、モータのオン又はオフ、正回転又は逆回転、そして後述する噴射装置１２０の作動を制御する。

作業機１００の移動機構について説明する。
機体１１０の表面に、制御器に接続されて人が操作できる複数の図示しないスイッチが配置されている。スイッチの１つは、モータの回転をオン又はオフに切り替える。他のスイッチの１つは、モータの回転方向を、正回転又は逆回転に切り替える。また、機体１１０からロープ３０の架設方向の両側に、図示しない、制御器に接続されたレバーが突き出ている。当該レバーは、ロープ３０を伝って移動した作業機１００が、圃場１の端に到達したときに、支柱２０に当接するように配置されている。当該レバーが支柱２０に当接すると、モータの回転がオフになるように構成されている。

作業機１００による農作業として、薬剤を散布する、又は播種する機構について説明する。
機体１１０の下部に図示しない密閉容器が設置され、当該容器に薬剤、又は種を含む液体が充填されている。薬剤、又は種は液体中に均一に分散されている。当該容器に図示しないポンプが接続され、容器を加圧している。当該ポンプによって加圧された液体は、容器からそれぞれの噴射装置１２０へ配置されている配管を通って、噴射部１２５から圃場１に噴射される。噴射装置１２０は、図示しない電磁弁等を有しており、液体を噴射するタイミング等が制御器によって制御される。薬剤を散布する場合は、圃場１に連続的に噴射する。播種する場合は、圃場１に間欠的に噴射する。

次に、作業機１００がロープ３０に懸下する機構について説明する。
機体１１０の上面１１６に、滑車支持体１６０が２個配置されている。それぞれの滑車支持体１６０に、２個の滑車１５０が、ロープ３０の架設方向に所定の間隔を有して、回転自在に配置されている。１つの滑車支持体１６０に配置された２個の滑車１５０は、同一のロープ３０に載っている。

このように、同一のロープ３０に、２個の滑車１５０が所定の間隔で載っているので、作業機１００がロープ３０の架設方向と直交し圃場１の表面と平行である仮想軸を回転軸として回動することを防止している。また、平行に架設されているロープ３０のそれぞれに滑車１５０が載っているので、作業機１００がロープ３０の架設方向と平行である仮想軸を回転軸として回動することを防止している。これらにより、作業機１００は風の影響を受けにくい。
つまり、作業機１００は、風を受けたとしても、姿勢が安定しており、それぞれの噴射部１２５から圃場１の上部表面までの距離が一定の値を維持し、圃場１の表面に向いている噴射部１２５の噴射口の方向を維持するので、安定した農作業を行うことができる。

ここで、腕木１３０に保持されている噴射装置１２０の位置調整について説明する。
腕木１３０に保持されている噴射装置１２０同士の間隔は、農作業の内容によって調整される。例えば、播種の場合は、播いた種が生育し、刈り取る作業を行うときに使用される刈取装置の刈取間隔と同じ間隔に調整される。また、例えば、農薬や肥料などの薬剤を散布する場合は、噴射部１２５から噴射される薬剤の拡散状態を考慮して、圃場１の表面に均一に薬剤が噴射されるように適切な間隔に調整される。

次に、作業機１００の高さ調整について説明する。
作業機１００の高さ、すなわち、噴射部１２５と圃場１の表面との距離は、農作業の内容に応じて調整される。例えば、播種の場合は、噴射部１２５から噴射する種の噴射速度や、圃場１の柔らかさなどから、種が圃場１の適切な深さに配置されるように、噴射部１２５の高さが調整される。また、例えば、薬剤散布の場合は、噴射部１２５から噴射される薬剤の拡散状態から、適切な範囲に薬剤が散布される高さに調整される。高さの調整は前述のように、支柱２０の高さを調整することで行われる。

次に、圃場１に配置する２本１組のロープ３０の、組同士の間隔と、その組数について説明する。
作業機１００は圃場１に対して、一般的に、くまなく農作業を行う。そのため、作業機１００は圃場１の上をくまなく移動する必要がある。そのときに行われる農作業に適した間隔と組数で、ロープ３０が配置される。これは作業機１００が一度にどの程度の範囲に対して作業するかによっても変わってくる。本実施の形態では、作業機１００は噴射部１２５を４個有しているが、例えば噴射部１２５が２個であれば、圃場１に配置するロープ３０の組同士の間隔は狭くなり、配置する組数は多くなる。また例えば噴射部１２５が６個であれば、圃場１に配置するロープ３０の組同士の間隔は広くなり、配置する組数は少なくなる。

次に、作業機１００の作業内容について説明する。
作業機１００は、移動しながら圃場１に対して農作業を行うが、作業機１００を移動させるのは、プロペラ１４０を回転させることによって発生する風力である。プロペラ１４０を正回転することで、作業機１００をロープ３０の一方の端から他方の端まで移動させる。また、プロペラ１４０を逆回転することで、前述の方向とは逆の方向に作業機１００を移動させることになる。例えば、播種の場合では、プロペラ１４０を回転させて作業機１００を移動させながら、噴射装置１２０から所定の時間間隔で種を噴射する。また、例えば、薬剤散布の場合では、作業機１００を移動させながら、噴射装置１２０から連続して薬剤を噴射する。

図１に示すように、例えば矢印６の位置に架設されたロープ３０に懸下された作業機１００で、辺５から辺３の方向への農作業が終了したら、作業機１００を、矢印６の位置に架設されたロープ３０から取り外し、矢印７の位置に架設されたロープ３０に懸下する。この作業を繰り返して農作業を続行し、圃場１の全体に対して農作業を完了させる。

このように、ロープ３０に懸下された作業機１００を、その作業機１００が有するプロペラ１４０による風力で、ロープ３０に沿って移動させながら農作業を行うと、作業機１００は風の影響を受けにくく、安定して農作業を行うことができる。

さらには、作業機１００の制御部は、作業機１００の移動に関しては、一つのプロペラ１４０を正回転または逆回転させるという極めて単純な制御しか行わないので、高度な制御装置が不要となり、低コストとなる。しかも、作業機１００を圃場１の上で支えるのは、圃場１の上に架設したロープ３０であるので、作業機１００に積載するもの、すなわち播種する種や散布する薬剤の重量はロープ３０によって保持される。そのため、作業機１００と同程度の大きさのドローンよりも多い量を積載することが可能となり、種や薬剤を作業機１００に補充する作業等にかかる時間を削減でき、総作業時間を短縮できる。

また、プロペラ１４０から発生する風は、噴射部１２５よりも上で発生し、発生する風の方向はロープ３０の架設方向であるため、その風が噴射部１２５から噴射する種や薬剤の噴射方向を乱すことはない。

なお、作業機１００で、圃場１の全体では無く、必要な箇所のみに対して農作業を行うこともできる。例えば、圃場１に栽培されている農作物の生育状況を分析して、農薬や肥料等の薬剤が必要な箇所を特定する。特定された箇所の上に作業機１００が到達するようにロープ３０を架設し、そのロープ３０に懸下した作業機１００を移動させる。そして、作業機１００が特定した箇所に達したときに噴射装置１２０から、薬剤を噴射する。そうすることで、より効率的に農作業を行うことが可能である。

（第２の実施の形態）
本実施の形態は、第１の実施の形態とはロープの架設方法が異なる。作業機１００は第１の実施の形態と同じである。

第２の実施の形態に係る農作業装置についての概略を説明する。
図３に示すように、圃場１にロープ３１が架設されており、そのロープ３１が、圃場１の上を、矢印９の位置から矢印１１の位置に平行移動する。ロープ３１に、作業機１００が懸下されている。

まず、圃場１の上に架設されているロープ３１について説明する。
圃場１の領域外の地面に、圃場１を挟んで対となる４本の支柱２１が立設されている。支柱２１が立設されている位置は、辺３及び辺５のそれぞれの端部の近傍である。支柱２１を地面に立設するために、支柱２１の下部を直接地面に突き刺す方法や、コンクリートで固めた支柱２１の根元を地面に埋め込む方法などが用いられる。支柱２１には、支えも付設されている。

辺３の近傍に立設されている２本の支柱２１の上部に、断面が矩形の線状体３２の両端が固定されて、線状体３２が辺３と平行な方向に架設されている。辺５の近傍に立設されている２本の支柱２１の上部に、断面が矩形の線状体３３の両端が固定されて、線状体３３が辺５と平行な方向に架設されている。線状体３２と線状体３３は、お互いが平行で、同じ高さである。

線状体３２と線状体３３との間に、ロープ３１が、圃場１の辺２と平行な方向に架設されている。この方向をロープ３１の架設方向と呼ぶ。ロープ３１に、作業機１００が懸下されている。

ロープ３１は、環状に形成された１本のロープである。ロープ３１は、図４の（Ａ）に示すように、移動部４０Ａを介して線状体３２に保持され、図４（Ｂ）に示すように、移動部４０Ｂを介して線状体３３に保持されている。ロープ３１が掛けられている環状の経路を、ロープ３１の環状路とする。

移動部４０Ａは、複滑車４１、滑車４２、複滑車４３及び支持金具４４を有する。複滑車４１、滑車４２及び複滑車４３は、それぞれの回転軸が上下方向でお互いに平行であるように支持金具４４に回転自在に配置されている。複滑車４１と複滑車４３は、線状体３２の圃場１側に、線状体３２に沿って所定の間隔を有して配置されている。滑車４２は、線状体３２を挟んで複滑車４１及び４３の反対側に配置されている。複滑車４１及び複滑車４３の下段の線状体３２に嵌合する溝と、滑車４２の線状体３２に嵌合する溝とで、線状体３２を挟み込むように保持している。滑車４２は、支持金具４４に形成された図示しない長穴に取り付けられている。当該長穴の長軸はロープ３１の架設方向と平行である。そのため、滑車４２の取り付け位置はロープ３１の架設方向に調整可能なので、複滑車４１及び４３と滑車４２とで線状体３２を挟み込む力を調整可能である。複滑車４１の上段の溝と、複滑車４３の上段の溝に、図４（Ａ）に示すように、ロープ３１が掛けられている。

移動部４０Ｂは、複滑車４５、滑車４６、複滑車４７及び支持金具４８を有する。複滑車４５、滑車４６及び複滑車４７は、それぞれの回転軸が上下方向でお互いに平行であるように支持金具４８に回転自在に配置されている。滑車４６は、線状体３３の圃場１側に配置されている。複滑車４５と複滑車４７は、線状体３３を挟んで滑車４６の反対側に、線状体３３に沿って所定の間隔を有して配置されている。複滑車４５及び複滑車４７の下段の線状体３３に嵌合する溝と、滑車４６の線状体３３に嵌合する溝とで、線状体３３を挟み込むように保持している。滑車４６は、支持金具４８に形成された図示しない長穴に取り付けられている。当該長穴の長軸はロープ３１の架設方向と平行である。従って、滑車４６の取り付け位置をロープ３１の架設方向に調整できるので、複滑車４５及び４７と滑車４６とで線状体３３を挟み込む力を調整可能である。複滑車４５の上段の溝と、複滑車４７の上段の溝に、図４（Ｂ）に示すように、ロープ３１が掛けられている。

ロープ３１の張力は、支柱２１を立設する位置を移動して調整される。例えば支柱２１を立設する位置を圃場１から離すことで、ロープ３１は強く張られる。あるいは、ロープ３１の長さを調整することで、ロープ３１の張力を調整する。

ロープ３１の材質は、金属、化学繊維、天然繊維などから、強度、重量、コストなどを考慮して選択される。線状体３３の材質は、金属、合成樹脂、木材、又は化学繊維、天然繊維などから、強度、重量、コストなどを考慮して選択される。支柱２１の材質は、金属、合成樹脂、木材などから、強度、重量、コストなどを考慮して選択される。

次に、圃場１の上でロープ３１を移動する方法について説明する。
当初、ロープ３１は図３の矢印９の位置にあるとする。この状態で、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すロープ３１内に記されている矢印の方向へ、ロープ３１を手動で移動させる。そうすると、ロープ３１が上段の溝に掛かっている４つの複滑車４１、４３、４５及び４７は、ロープ３１の移動に伴って、それぞれ図４（Ａ）及び（Ｂ）に矢印で示した方向に回転する。それぞれの複滑車４１、４３、４５及び４７の回転に伴って、それぞれの下段の溝に掛かっている線状体３２及び３３に対して、移動部４０Ａと移動部４０Ｂは矢印９の位置から矢印１０の位置へ移動する。この結果、ロープ３１は移動部４０Ａ及び移動部４０Ｂと共に圃場１の上で矢印９の位置から矢印１０の位置へ平行移動する。

ロープ３１を、適切な位置に移動させたら、作業機１００のプロペラ１４０を回転して、作業機１００をロープ３１に沿って移動させ、農作業を行う。ロープ３１の移動を必要な回数繰り返して、圃場１の全体にくまなく農作業を行う。

（第３の実施の形態）
本実施の形態で説明する圃場１２は、図５に示すように、辺１４に対して、辺１３及び辺１５が直交し、辺１３よりも辺１５が短く、辺１６が傾斜している。なお、作業機１００は第１及び第２の実施の形態と同じである。

第３の実施の形態に係る農作業装置についての概略を説明する。
図５に示すように、圃場１２にロープ３６が架設されており、そのロープ３６が、圃場１２の上を、矢印１７の位置から矢印１９の位置に平行移動する。このとき、ロープ３６が左上方向に移動するにつれて、圃場１２の上に架設された部分のロープが短くなる必要がある。そして、このロープ３６に、作業機１００が懸下されている。

まず、圃場１２の上に架設されているロープ３６について説明する。
圃場１２の領域外の地面に、圃場１２を挟んで対となる４本の支柱２２が立設されている。支柱２２が立設されている位置は、辺１６、及び辺１４のそれぞれの端部の近傍である。支柱２２を立設するために、支柱２２の下部を直接地面に突き刺す方法や、コンクリートで固めた支柱２２の根元を地面に埋め込む方法などが用いられる。支柱２２には、支えも付設されている。

辺１４の近傍に立設されている２本の支柱２２の上部に、断面が矩形の線状体３４の両端が固定されて、線状体３４が辺１４と平行な方向に架設されている。辺１６の端部近傍に立設されている２本の支柱２２の上部に、断面が矩形の線状体３５の両端が固定されて、線状体３５が辺１６と平行な方向に線状体３５が架設されている。線状体３４と線状体３５とは同じ高さである。

線状体３４と線状体３５との間に、ロープ３６が、圃場１２の辺１３と平行な方向に架設されている。この方向をロープ３６の架設方向と呼ぶ。ロープ３６に、作業機１００が懸下されている。

ロープ３６は、１本のロープである。ロープ３６は、図６（Ａ）示すように、移動部５０Ａを介して、線状体３４に保持され、図６（Ｂ）に示すように、移動部５０Ｂを介して、線状体３５に保持されている。そして、ロープ３６の一方の端部は、図示しないが、支柱２２の内部に引き込まれるように、巻き取られる構造である。ロープ３６の他方の端部は、移動部５０Ｂの支持金具５４に固定されている。

移動部５０Ａは、複滑車５５、滑車５６、複滑車５７及び支持金具５８を有する。複滑車５５、滑車５６及び複滑車５７は、それぞれの回転軸が上下方向でお互いに平行であるように、支持金具５８に回転自在に配置されている。滑車５６は、線状体３４の圃場１２側に配置されている。複滑車５５と複滑車５７は、線状体３４を挟んで滑車５６の反対側に、線状体３４に沿って、所定の間隔を有して配置されている。複滑車５５及び複滑車５７の下段の線状体３４に嵌合する溝と、滑車５６の線状体３４に嵌合する溝とで、線状体３４を挟み込むように保持している。滑車５６は、支持金具５８に形成された長穴に取り付けられている。当該長穴の長軸は、ロープ３６の架設方向と平行である。そのため、滑車５６の取り付け位置はロープ３６の架設方向に調整可能なので、複滑車５５及び５７と滑車５６とで線状体３４を挟み込む力を調整可能である。複滑車５５、滑車５６、及び複滑車５７は、図示しないストッパーを有し、任意の位置で回転を停止する機構を有する。複滑車５５の上段の溝と、複滑車５７の上段の溝にロープ３６が掛けられている。

移動部５０Ｂは、複滑車５１、複滑車５２、複滑車５３及び支持金具５４を有する。複滑車５１、複滑車５２及び複滑車５３は、それぞれの回転軸が上下方向でお互いに平行であるように支持金具５４に回転自在に配置されている。複滑車５１と複滑車５３は、線状体３５の圃場１２側に線状体３５に沿って、所定の間隔を有して配置されている。複滑車５２は、線状体３５を挟んで複滑車５１及び５３の反対側に配置されている。複滑車５１、５２及び５３の下段の線状体３５に嵌合する溝で線状体３５を挟み込むように保持し、複滑車５１、５２及び５３の上段の溝でロープ３６を挟み込むように保持している。複滑車５２は、支持金具５４に形成された長穴に取り付けられている。当該長穴の長軸はロープ３６の架設方向と平行である。そのため、複滑車５２の取り付け位置はロープ３６の架設方向に調整可能なので、複滑車５１、５２及び５３で線状体３５及びロープ３６を挟み込む力を調整可能である。複滑車５１、複滑車５２、及び複滑車５３は、図示しないストッパーを有し、任意の位置で回転を停止する機構を有する。

ロープ３６の張力は、支柱２２を立設する位置を移動して調整される。例えば支柱２２を立設する位置を圃場１２から離すことで、ロープ３６は強く張られる。

ロープ３６の材質は、金属、化学繊維、天然繊維などから、強度、重量、コストなどを考慮して選択される。線状体３４及び３５の材質は、金属、合成樹脂、木材など、又は、化学繊維、天然繊維などから、強度、重量、コストなどを考慮して選択される。支柱２２の材質は、金属、合成樹脂、木材などから、強度、重量、コストなどを考慮して選択される。

次に、圃場１２の上でロープ３６を移動する方法について説明する。
当初、ロープ３６は図５の矢印１７の位置にあるとする。この状態で、複滑車５１、複滑車５２、複滑車５３、複滑車５５、滑車５６、及び複滑車５７が有するストッパーを解除し、ロープ３６を図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すロープ３６内に記されている矢印の方向へ手動で移動させる。そうすると、ロープ３６が上段の溝に掛かっている５つの複滑車５１，５２，５３、５５及び５７は、ロープ３６の移動に伴って、それぞれ図６（Ａ）及び（Ｂ）に矢印で示した方向に回転する。それぞれの複滑車５１，５２，５３、５５及び５７の回転に伴って、それぞれの下段の溝に掛かっている線状体３４及び３５に対して、移動部５０Ａと移動部５０Ｂは矢印１７の位置から矢印１８の位置に移動する。このとき、移動部５０Ｂと、ロープ３６の端部が巻き取られている支柱２２との間にあるロープ３６の長さが長くなり、線状体３４と線状体３５の間にあるロープ３６の長さが短くなる。両者の増減する量が一致しない場合に、ロープ３６の端部が巻き取られている支柱２２から、ロープ３６が出入りして自動的に長さが調整され、ロープ３６にかかる張力が所定の範囲に収まるようになっている。

なお、ロープ３６が圃場１２の上で平行に移動するには、圃場１２の傾斜している辺である辺１６側に架設された線状体３５に対する移動部５０Ｂの移動量に対して、辺１４側に架設された線状体３４に対する移動部５０Ａの移動量が小さくなければならない。これは、図６（Ａ）に示す、複滑車５５及び５７の下段の溝の半径が、上段の溝の半径よりも小さいことで適応している。

ロープ３６を、適切な位置に移動させたら、複滑車５１、複滑車５２、複滑車５３、複滑車５５、滑車５６、及び複滑車５７が有するストッパーを作動させて、それぞれの複滑車及び滑車の回転を停止して、作業機１００のプロペラ１４０を回転して、作業機１００をロープ３６に沿って移動させ、農作業を行う。ロープ３６の移動を必要な回数繰り返して、圃場１２の全体にくまなく農作業を行う。

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態の概略を説明する。図７に示すように、圃場１に架設されたロープ３７及び３８の端部同士をＵ字形状のレールで接続する転回部２９を設ける。この転回部２９に沿って、作業機１００は転回する。これにより、作業者は、作業中断をすることなく、圃場１にくまなく連続的に農作業を行うことができる。なお、作業機１００は、第１、第２及び第３の実施の形態と同じである。

まず、圃場１に架設されるロープ３７及び３８と、転回部２９について説明する。
圃場１の領域外の地面に、圃場１を挟んで、支柱２３及び支柱２４が立設されている。支柱２３が立設されている位置は、辺３の辺２側の端部近傍と、辺５の辺４側の端部近傍である。支柱２４が立設されている位置は、辺３の辺４側の端部近傍と、辺５の辺２側の端部近傍である。支柱２３及び２４を立設するために、支柱２３及び２４の下部を地面に突き刺す方法や、コンクリートで固めた支柱２３及び２４の根元を地面に埋め込む方法などが用いられる。支柱２３及び２４には、支えも付設されている。

転回部２９は、図８に示すように、支柱２３と、３つの腕木２５と、３つの保持具２６と、内レール２７と、外レール２８とを有する。支柱２３は鉛直方向に立設されており、支柱２３の上部から、上面視で、お互いの角度間隔が直角であるように、３方向に腕木２５が延出されている。３つの腕木２５の先端部のそれぞれに、保持具２６が吊り下げられている。３つの保持具２６は、内レール２７と外レール２８を下から保持している。内レール２７と外レール２８は、半円形状に形成されたレールであり、保持具２６に保持されたときに、内レール２７と外レール２８の間隔が、ロープ３７とロープ３８の間隔と同じであるように、各々曲率が設定されている。

内レール２７と外レール２８は、それぞれの端部とロープ３７または３８の端部とが、段差の無いように接続されている。このように、２つの支柱２４と、２つの転回部２９との間に、ロープ３７と３８が接続されて、図７に示すように、圃場１の上では平行で、全体としては蛇行する、作業機１００の移動ルートが形成されている。

本実施の形態によれば、作業機１００の移動ルートの１端部を始端として、ロープ３７及び３８に作業機１００を懸下し、プロペラ１４０を回転させると、作業機１００を停止させること無く、終端まで農作業を行うことができるので効率的である。なお、作業機１００が転回している間は、制御器によって、噴射装置１２０からの噴射は停止されている。噴射を停止する方法として、例えば、内レール２７及び外レール２８が導電性を有し、ロープ３７及び３８が導電性を有さないとして、作業機１００の１つの滑車支持体１６０に保持されている２つの滑車の近辺それぞれに、ロープ３７又は３８、若しくは内レール２７又は外レール２８に接触する導電性バネ等を配置し、それらのバネの間に導通があるか否かで、噴射装置１２０から噴射するか否かを制御するという方法がある。

第１の実施の形態から第４の実施の形態で説明したように、支柱やロープの設置及び撤収は、地面に突き刺したり根元を埋めたりした支柱を撤去するだけなので容易であり、作業に必要なときにのみ支柱及びロープを設置することにしておけば、圃場に対する他の作業、例えばトラクターを使った農作業等の邪魔になることはない。
また、設置した支柱及びロープは、作業機による農作業を行わないときに、虫除けや日除けのネットを張ることに転用することも可能である。

ほかにも、作業機による農作業は、圃場の上から圃場に対して下向きに行われる作業を説明したが、他の向きで作業することも可能である。例えば果樹園において、ロープを果樹が生育する高さより低く架設して、当該ロープに懸下した作業機の噴射部を上向きにして、果樹が生育する箇所へ下から上向きに農薬散布などの農作業を行うこともできる。この場合、作業機は安定して移動するので、作業機が地面に近かったり樹木に近かったりしても衝突等の危険性が少ない。

また、本実施の形態では作業機の機体内部に、蓄電池及び制御器を内蔵し、蓄えた電力でプロペラ等を駆動するものを説明したが、蓄電池及び／または制御器を外部に配置して、蓄電池及び／または制御器から作業機に有線で電力を供給または制御する構成とすることもできる。これによって、作業機を軽くして、種や薬剤等の積載重量を増加させることができる。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

１、１２ 圃場
２、３、４、５、１３、１４、１５、１６ 辺
２０、２１、２２、２３、２４ 支柱
２５、１３０ 腕木
２６ 保持具
２７ 内レール
２８ 外レール
２９ 転回部
３０、３１、３６、３７、３８ ロープ
３２、３３、３４、３５ 線状体
４０Ａ、４０Ｂ、５０Ａ、５０Ｂ 移動部
４１、４３、４５、４７、５１、５２、５３、５５、５７ 複滑車
４２、４６、５６、１５０ 滑車
４４、４８、５４、５８ 支持金具
１００ 作業機
１１０ 機体
１２０ 噴射装置
１２５ 噴射部
１４０ プロペラ
１６０ 滑車支持体

Claims (2)

1. 圃場の上を移動しながら圃場に対して薬剤又は種の噴射を行う農作業装置であって、
   圃場の上に互いに平行に架設されたロープと、
   前記ロープのそれぞれに複数の滑車で懸下する作業機と、
   前記作業機に配置されて、前記ロープの架設方向に風力を発生する風力発生器と、
   前記作業機に配置されて、前記作業機に搭載された薬剤又は種を噴射する噴射装置と、
   圃場の１辺と対向する１辺に沿ってそれぞれ架設された線状体と、を有し、
   前記ロープは環状に形成され、前記線状体に保持された複滑車の一方の溝に掛けられ、前記ロープの環状路に沿って前記ロープが移動することで、前記複滑車の他方の溝に掛けられている前記線状体に対して、前記ロープが直交する方向へ平行移動することを特徴とする、
   農作業装置。
2. 圃場の上を移動しながら圃場に対して薬剤又は種の噴射を行う農作業装置であって、
   非平行に対向する圃場の２辺に沿ってそれぞれ架設された線状体と、
   圃場の上であって前記線状体の間に平行に架設されたロープ平行部を有するロープと、
   前記ロープ平行部のそれぞれに複数の滑車で懸下する作業機と、
   前記作業機に配置されて、前記ロープ平行部の架設方向に風力を発生する風力発生器と、
   前記作業機に配置されて、前記作業機に搭載された薬剤又は種を噴射する噴射装置と、
   前記ロープが掛けられている第１溝、及び前記線状体が掛けられている第２溝を有し、前記線状体に保持される複滑車と、を備え、
   前記ロープは１本で、前記ロープの一方の端部は前記線状体の端部を固定する部分に引き込まれ、前記ロープの他方の端部は前記ロープ平行部と共に移動し、
   前記ロープ平行部は、前記ロープの経路に沿って前記ロープが移動することで、前記線状体が延びる方向に移動することを特徴とする、
   農作業装置。

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