JP7337636B2 - ロボットハンド - Google Patents

Description

本発明の実施形態はロボットハンドに関する。

現在、農業分野において、農業従事者の不足、高齢化は深刻な問題となっている。これらの問題を解決する１つの方法として、農業分野へのロボットの活用がある。ロボットは、各種センサと組み合わせることで、農作物への水やり、農作物の収穫、収穫した農作物の箱詰め、収穫した農作物の加工など、様々な作業を行うことができる。例えば、農作物の収穫においては、カメラで収穫対象物を認識し、認識した収穫対象物に向かってロボットハンドを近づけ、ロボットハンドに所定の動作を実行させることによって、収穫対象物を収穫することができる。しかしながら、特に、ミニトマト、イチゴなどのような密集して実り、且つ傷みやすい農作物をロボットハンドを用いて収穫しようとした場合、以下のような課題が生じる。すなわち、収穫対象の農作物にロボットハンドを近づける段階で、ロボットハンドの刃や他の構造物が収穫対象ではない他の農作物に接触して傷つけてしまう可能性がある。また、収穫対象の農作物を収穫する動作中に、ロボットハンドで収穫対象の農作物を傷つけてしまう可能性や他の農作物に接触して傷つけてしまう可能性がある。

特開２００２－１１２４５号公報

目的は、ミニトマト、イチゴなどの傷つきやすい農作物を収穫することができるロボットハンドを提供することにある。

本実施形態に係るロボットハンドは、農作物を吸引するために、先端が開放され、後端が外部の吸引機に接続される筒体と、吸引された農作物を筒体の内部に保持するために、筒体の内部に設けられる保持部と、筒体の内部に保持された農作物の果柄を剪断するための一対の刃体と、筒体の外周面の外側であって筒体を挟んで両側に互いに平行に配置される一対の回転軸と、一対の回転軸の一方に接続され、一対の刃体の一方を、筒体の外周面の外側の第１待機位置と、筒体の先端開口の前方であって第１待機位置から見て筒体の中心線を含む回転軸に平行な中心面を超えた第１到達位置との間を第１円弧軌道に沿って移動自在に支持する第１アームと、一対の回転軸の他方に接続され、一対の刃体の他方を、筒体の外周面の外側であって中心面を挟んで第１待機位置の反対側の第２待機位置と、筒体の先端開口の前方であって第２待機位置から見て中心面を超えた第２到達位置との間を第２円弧軌道に沿って移動自在に支持する第２アームと、一方の刃体の第１待機位置から第１到達位置の移動と他方の刃体の第２待機位置から第２到達位置への移動とを連動させるために一対の回転軸を駆動する駆動機構とを具備する。

本実施形態に係るロボットハンドを有する収穫ロボットの側面図である。 図１のロボットハンドによる収穫動作を示す図である。 図１のロボットハンドの前方斜視図である。 図１のロボットハンドの後方斜視図である。 図２の円筒体の内部構造を示す縦断面図である。 図２の第１、第２刃体プレートの動作軌道を示す図である。 図２のロボットハンドの正面図である。 図２のロボットハンドの駆動機構を示す図である。 図２の第１、第２アームの剪断動作を示す側面図である。 図２の第１、第２アームの剪断動作を示す正面図である。

以下、本実施形態に係るロボットハンドについて図を参照して説明する。

図１に示すように、収穫ロボット１は台車６０を有する。台車６０にはロボットアーム機構７０が載置される。そのロボットアーム機構７０に取付治具８０を介して本実施形態に係るロボットハンド１０が接続される。ロボットハンド１０には吸引機９０から延びる吸引ホース９１が接続される。この吸引機９０は台車６０に載置される。台車６０には、台車６０、ロボットアーム機構７０、ロボットハンド１０、及び吸引機９０それぞれの動作制御を担う制御装置１００と、ロボットハンド１０により収穫されたミニトマトＭを収納する収穫籠１１０が設置される。なお、取付治具８０またはロボットハンド１０にはロボットハンド１０の前方を撮影するカメラ（図示しない）が取り付けられている。制御装置１００は、カメラにより撮影された画像に対して所定の画像処理を実行することによって収穫対象のミニトマトＭの位置を特定し、特定したミニトマトＭの位置に基づいて、台車６０、ロボットアーム機構７０、ロボットハンド１０及び吸引機９０を制御する。

本実施形態に係るロボットハンド１０によるミニトマトＭの収穫動作の手順は以下の通りである。図２（ａ）に示すように、カメラなどのセンサの出力に基づいて特定した収穫対象のミニトマトＭにロボットハンド１０の円筒体１５（収容部）を接近させる。次に、吸引動作が開始され、図２（ｂ）に示すように、ミニトマトＭが円筒体１５の内部に吸引される。次に、剪断動作が開始され、図２（ｃ）に示すように、円筒体１５の内部に吸引されたミニトマトＭの果柄が対向的に動く一対のアーム２０，３０に支持された一対の刃体プレートにより剪断される。剪断動作が終了されると、図２（ｄ）に示すように、果柄が剪断されたミニトマトＭは枝から切り離され、円筒体１５の内部に保持される。最後に、図２（ｅ）に示すように、ミニトマトＭを円筒体１５の内部に保持した状態でロボットハンド１０は収穫籠１１０の上方に、円筒体１５の開口が下方を向くように移動され、吸引機９０による吸引動作が終了される。吸引動作の終了に伴って、円筒体１５の内部に保持されていたミニトマトＭは円筒体１５からリリースされ、収穫籠１１０に収容される。

上記のようにミニトマトＭを枝から切り離すために、ミニトマトＭを吸引した状態でその果柄を剪断する収穫動作は、本実施形態に係るロボットハンド１０の１つの特徴である。このような特徴的な収穫動作を実現するために、ロボットハンド１０は、ミニトマトＭを吸引するための吸引機構、ミニトマトＭの果柄を剪断する剪断機構、剪断機構を駆動する駆動機構の３つの機構を有する。これら３つの機構は、典型的には以下のように構成される。

（吸引機構）
図３、図４に示すように、ロボットハンド１０は、矩形板状のベースフレーム１１を有する。ベースフレーム１１の中央には円形状の穴があけられている。この穴に収穫対象になり得るミニトマトＭよりも大きい直径を有する円筒体１５が挿通され、固定されている。円筒体１５はその先端が開放され、後端の接続部１９には吸引機９０の吸引ホース９１が接続されている。円筒体１５の先端開口をミニトマトＭに接近させた状態で吸引動作が開始される。吸引機９０によって吸引されたミニトマトＭは、円筒体１５の先端開口を塞ぐことなく、円筒体１５の内部に収容される。円筒体１５の内部には、円筒体１５の内部に吸引されたミニトマトＭを円筒体１５に留まらせ、保持するための保持部１７が設けられる。典型的には、保持部１７は、通気用の複数の小孔を有する緩衝材で構成された通気板１７とすることができる。図５に示すように、通気板１７は、円筒中心線Ｃｃに対して直交する向きに円筒体１５の内部に固定されている。通気板１７を構成する緩衝材としては、ポリプロピレン、ポリプロエチレンなどの合成樹脂を気泡状又はビーズ状に発泡させたものやゴムなどの弾性樹脂材等を使用することができる。円筒体１５に吸引されたミニトマトＭは、吸引機９０に吸い込まれることなく、通気板１７に当接した状態で円筒体１５の内部に保持される。吸引機９０による吸引力が大きい場合であっても、通気板１７は、ミニトマトＭの形状に沿って窪むように変形するため、ミニトマトＭと通気板１７との間の接触面積を増やすことができ、ミニトマトＭの一点に強い吸引力が働くことを防ぐことができる。それにより、ミニトマトＭの果皮に傷がつくことを防ぐことができる。

なお、上記のようなロボットハンド１０の吸引動作は、円筒体１５の開口をミニトマトＭの直径よりも意図的に小さくし、円筒体１５の先端縁１５１をミニトマトＭに密着させ、円筒体１５の内部の空気を吸引することによって、ミニトマトＭを円筒体１５の先端開口に押し付ける、いわゆる吸着動作とは明確に区別される。

ミニトマトＭを収容する筒体は円筒体１５に限定されることはなく、四角筒体、六角筒体などの多角筒体であってもよいし、楕円筒体であってもよい。また、円筒体１５の内部に吸引されたミニトマトＭを保持できるのであれば、保持部１７は通気板に限定されることはなく、例えば、弾性樹脂製の複数本の紐を円筒体１５の内部に敷き詰めるようにしてもよい。

（剪断機構）
本実施形態に係るロボットハンド１０は、円筒体１５に保持されたミニトマトＭの果柄を剪断するための一対の刃体プレート２４，３４を有する。一対の刃体プレート２４，３４は対向的に揺動される一対のアーム２０，３０にそれぞれ支持される。剪断機構は、一対のアーム２０，３０を対向的に揺動させ、一対の刃体プレート２４，３４を円筒中心線Ｃｃ上で互いにすれ違わせることによって、ミニトマトＭの果柄を剪断することができる。典型的には、剪断機構は以下のように構成される。

図３、図４、図７に示すように、ベースフレーム１１の両端に板状の一対のサイドフレーム１２，１３が互いに平行に立設される。一対のサイドフレーム１２，１３は、円筒体１５の先端部分が一対のサイドフレーム１２，１３の先端面よりも前方に突出するように構成される。一対のサイドフレーム１２，１３の間にはベアリングを介して一対のシャフト２１，３１が円筒体１５を挟んで両側に軸架されている。典型的には、一対のシャフト２１，３１は、円筒体１５の外周面の外側近傍の円筒中心線Ｃｃから等距離の位置に、回転軸Ｒａ１，Ｒａ２が円筒中心線Ｃｃに対して直交する向きにそれぞれ配置される。なお、円筒中心線Ｃｃとは、円筒体１５の先端の開口面に垂直であって、先端開口の中心を通る線をいう。また、後述の円筒中心面とは、円筒中心線Ｃｃを含む面であって、且つ一対のシャフト２１，３１の回転軸Ｒａ１，Ｒａ２に平行な面をいう。

一対のシャフト２１，３１には一対のアーム２０，３０がそれぞれ軸支される。一対のアーム２０，３０に一対の刃体プレート２４，３４がそれぞれ支持される。刃体プレート２４は複数の溝刃２４１を有する。より詳細には、刃体プレート２４は矩形平板を有し、矩形平板には複数の溝が設けられ、その溝の内部に平板と平行に平刃が取り付けられている。ここでは、溝内の平刃を溝刃２４１という。同様に、刃体プレート３４は連設された複数の溝刃３４１を有する。

なお、以下の説明において、一対の刃体プレート２４，３４のうち円筒中心線Ｃｃ上の内側を通過する刃体プレートを第１刃体プレート２４、第１刃体プレート２４を支持するアームを第１アーム２０、第１アーム２０を軸支するシャフトを第１シャフト２１とし、一対の刃体プレート２４，３４のうち円筒中心線Ｃｃ上の外側を通過する刃体プレートを第２刃体プレート３４、第２刃体プレート３４を支持するアームを第２アーム３０、第２アーム３０を軸支するシャフトを第２シャフト３１としてそれぞれ区別する。

図６（ａ）に示すように、第１アーム２０は、第１シャフト２１とともに回転し、それにより、第１刃体プレート２４は第１シャフト２１の回転軸Ｒａ１を中心とした第１円軌道Ｃｏ１に沿って移動される。第１刃体プレート２４を円筒中心線Ｃｃ上を通過させるために、第１アーム２０は、第１円軌道Ｃｏ１の軌道半径Ｒ１が第１シャフト２１の回転軸Ｒａ１から円筒中心面を超えた反対側の円筒体１５の外周面までの距離Ｄ１よりも長くなるように構成される。第１刃体プレート２４は、円筒中心線Ｃｃ上を通過するときに、溝刃２４１が円筒中心線Ｃｃに対して直交する向きに第１アーム２０に固定される。

図６（ｂ）に示すように、第２アーム３０は、第２シャフト３１とともに回転し、それにより、第２刃体プレート３４は第２シャフト３１の回転軸Ｒａ２を中心とした第２円軌道Ｃｏ２に沿って移動される。第２刃体プレート３４を円筒中心線Ｃｃ上を通過させるために、また、円筒中心線Ｃｃ上において、第２刃体プレート３４を第１刃体プレート２４よりもわずかに外側（前方）を通過させるために、第２アーム３０は、第２円軌道Ｃｏ２の軌道半径Ｒ２が第１円軌道Ｃｏ１の軌道半径Ｒ１よりもわずかに長くなるように構成される。典型的には、そのわずかな長さは、第１刃体プレート２４の厚みと等価または第１刃体プレート２４の厚みよりも若干長い程度である。第２刃体プレート３４は、円筒中心線Ｃｃ上を通過するときに、溝刃３４１が円筒中心線Ｃｃに対して直交する向きに第２アーム３０に固定される。

なお、実際には、収穫対象のミニトマトＭの果柄の剪断動作時において、第１アーム２０、第２アーム３０、第１刃体プレート２４及び第２刃体プレート３４が収穫対象以外の他のミニトマトに接触する可能性を低減するために、第１、第２刃体プレート２４，３４の移動範囲は制限されている。

図６（ａ）に示すように、第１円軌道Ｃｏ１上に、第１待機位置Ｐｗ１と第１到達位置Ｐａ１とが設定される。第１待機位置Ｐｗ１は、円筒中心面を挟んで第１シャフト２１の反対側であって、円筒体１５の外周面の外側且つ円筒体１５の先端開口よりも後方に設定される。第１到達位置Ｐａ１は、円筒体１５の先端開口の前方であって円筒中心面に対して第１シャフト２１と同側、第１待機位置Ｐｗ１から見て、円筒中心面をわずかに超えた位置に設定される。なお、第１円軌道Ｃｏ１と円筒中心線Ｃｃとが交差する位置を第１剪断位置Ｐｃ１という。

同様に、図６（ｂ）に示すように、第２円軌道Ｃｏ２上に、第２待機位置Ｐｗ２と第２到達位置Ｐａ２とが設定される。第２待機位置Ｐｗ２は、円筒中心面を挟んで第２シャフト３１の反対側であって、円筒体１５の外周面の外側且つ円筒体１５の先端開口よりも後方に設定される。第２到達位置Ｐａ２は、円筒体１５の先端開口の前方であって円筒中心面に対して第２シャフト３１と同側、第２待機位置Ｐｗ２から見て、円筒中心面をわずかに超えた位置に設定される。なお、第２円軌道Ｃｏ２と円筒中心線Ｃｃとが交差する位置を第２剪断位置Ｐｃ２という。

第１刃体プレート２４が第１剪断位置Ｐｃ１を通過するタイミングと第２刃体プレート３４が第２剪断位置Ｐｃ２を通過するタイミングとを一致させるために、典型的には、第１刃体プレート２４を第１待機位置Ｐｗ１から第１剪断位置Ｐｃ１に到達させるために必要な第１シャフト２１の回転角度と、第２刃体プレート３４を第２待機位置Ｐｗ２から第２剪断位置Ｐｃ２に到達させるために必要な第２シャフト３１の回転角度とが等価になるように、第１、第２待機位置Ｐｗ１，Ｐｗ２は設定される。それにより、第１、第２シャフト２１，３１を同一の速度で互いに逆向きに回転させることによって、第１刃体プレート２４と第２刃体プレート３４とを円筒中心線Ｃｃ上ですれ違わせることができ、ミニトマトＭの果柄を剪断することができる。

なお、第１、第２待機位置Ｐｗ１，Ｐｗ２は、第１、第２刃体プレート２４，３４が第１、第２待機位置Ｐｗ１，Ｐｗ２にそれぞれ待機している状態で、第１、第２アーム２０，３０及び第１、第２刃体プレート２４，３４が円筒体１５の先端縁１５１から前方に突出しないように設定されていることが望ましい。それにより、円筒体１５をミニトマトＭに近接させる際などに、第１、第２アーム２０，３０及び第１、第２刃体プレート２４，３４がミニトマトＭの周囲のミニトマトに接触する可能性を低減することができる。

図７に示すように、典型的には、第１アーム２０は一対の第１アーム部分２２，２３からなる。一対の第１アーム部分２２，２３それぞれは、円筒体１５の外周面に沿って湾曲した円弧形状をなし、後端が第１シャフト２１の中央付近に接続され、先端に第１刃体プレート２４が溝刃２４１が内側を向くように接続される。このように、一対の第１アーム部分２２，２３は第１刃体プレート２４とともに外観視略Ｕ字形をなす。なお、一対の第１アーム部分２２，２３それぞれは、円筒体１５の外周面に沿って屈曲した略Ｌ字形状をなすものであってもよい。

同様に、典型的には、第２アーム３０は一対の第２アーム部分３２，３３からなる。一対の第２アーム部分３２，３３それぞれは、円筒体１５の外周面に沿って湾曲した円弧形状をなし、後端が第２シャフト３１の端部付近に接続され、先端に第２刃体プレート３４が溝刃３４１が内側を向くように接続される。このように、一対の第２アーム部分３２，３３は第２刃体プレート３４とともに外観視略Ｕ字形をなす。なお、一対の第２アーム部分３２，３３それぞれは、円筒体１５の外周面に沿って屈曲した略Ｌ字形状をなすものであってもよい。

（駆動機構）
ロボットハンド１０は、第１待機位置Ｐｗ１と第１到達位置Ｐａ１との間の第１刃体プレート２４による往復動作と第２待機位置Ｐｗ２と第２到達位置Ｐａ２との間の第２刃体プレート３４による往復動作とを連動させるための駆動機構４０を有する。駆動機構４０は単一のモータ４１を有する。モータ４１のハウジングは、一対のサイドフレーム１２，１３の一方に固定されている（図３参照）。モータ４１の駆動軸４２は他方のサイドフレームに回転自在に支持されている。図８に示すように、モータ４１の駆動軸４２には駆動ギア４３が固定されている。駆動ギア４３には第１従動ギア４４と伝達ギア４６（遊びギア４６）とが噛み合わされている。第１従動ギア４４は第２シャフト３１に固定されている。伝達ギア４６には第２従動ギア４５が噛み合わされている。第２従動ギア４５は第１シャフト２１に固定されている。第１従動ギア４４と第２従動ギア４５とは同一の歯数を有する。伝達ギア４６は、第２従動ギア４５が第１従動ギア４４と逆向きに回転させるために、第２従動ギア４５と駆動ギア４３との間に介在される。上記のように駆動機構４０を構成することによって、モータ４１の駆動軸４２の回転に連動して第１シャフト２１と第２シャフト３１を互いに逆向きに同一の角速度で回転させることができる。

なお、モータ４１の駆動軸４２の回転に連動して、第１シャフト２１と第２シャフト３１を互いに逆向きに同一の速度で回転できるのであれば、その構成は上記に限定されない。上記の構成では単一のモータ４１を用いることでロボットハンド１０の軽量化と小型化を実現することができるが、例えば、第１シャフト２１を回転させるためのモータと第２シャフト３１を回転させるためのモータとを格別に設け、それらを同期制御するようにしてもよい。また、ギアだけではなく、ベルトを組み合わせた構成であってもよい。もちろん、一方のシャフトがモータ４１の駆動軸４２に直結されていてもよい。

（動作説明）
以下、図９を参照して剪断機構の動作を説明する。図９（a）は、剪断動作開始前の剪断機構の待機姿勢を示している。待機姿勢において、第１、第２刃体プレート２４，３４は円筒体１５を挟んで両側の第１、第２待機位置Pｗ１、Pｗ２にそれぞれ配置されている。剪断動作が開始され、モータ４１が順方向に回転されると、第１、第２刃体プレート２４，３４は弧を描くように互いに近づく向きに移動を開始し（図９（ｂ）参照）、円筒体１５の中心線Cｃ上をそれぞれ逆向きに同時に通過し（図９（ｃ）参照）、第１、第２到達位置Pａ１，Ｐａ２に到達される（図９（ｄ）参照）。図９（ｃ）に示すように、第１、第２刃体プレート２４，３４が円筒中心線Ｃｃ上で前後にすれ違うことによって、ミニトマトＭの果柄は剪断される。第１、第２刃体プレート２４，３４が第１、第２到達位置Pａ１，Ｐａ２に到達した後、モータ４１が逆方向に回転され、第１、第２刃体プレートは第１、第２到達位置Pａ１，Ｐａ２から第１、第２待機位置Pｗ１、Pｗ２にそれぞれ戻される。

（効果説明）
以上説明した本実施形態に係るロボットハンド１０によれば、以下の効果を奏する。すなわち、ロボットハンド１０は、第１、第２アーム２０，３０を円筒体１５を跨いで対向的に揺動させる剪断動作を採用することによって、剪断動作中のロボットハンド１０の動作領域を省スペース化することができる。具体的には、剪断動作が開始されると、円筒体１５の先端縁１５１の後方、円筒体１５を挟んで両側に待機していた刃体プレート２４，３４は、円筒体１５の前方に弧を描きながら互いに近づく向きに移動され、円筒中心線Ｃｃ上ですれ違い、それによりミニトマトの果柄は剪断される。このとき、ロボットハンド１０の動作領域は、第１待機位置Pｗ１から第２待機位置Pｗ２までの距離を直径とする略半球形状で表すことができ、円筒体１５の前方のわずかな領域である。これは、収穫対象以外の他のミニトマトＭがロボットハンド１０に接触する可能性を低減させることに寄与する。

また、図５に示すように、収穫対象のミニトマトＭを少し離れた位置からでも吸引により円筒体１５に引き寄せることができるため、ロボットハンド１０をミニトマトが密集している箇所に突入させる必要がなく、ロボットハンド１０に収穫対象以外の他のミニトマトが不要に接触する可能性を低減することができる。また、収穫対象のミニトマトＭを他のミニトマトから遠ざけた状態で剪断動作を行うことができるため、動作中の剪断機構が他のミニトマトに接触する可能性や、他のミニトマトが剪断動作に巻き込まれてしまう可能性を低減することができる。万が一、第１、第２刃体プレート２４，３４がミニトマトに接触した場合であっても、果柄を剪断する刃が溝刃でありプレートの外側に突出していないため、刃がミニトマトに直接あたることはなく、刃によりミニトマトが傷つく可能性はほとんどない。

ロボットハンド１０は、図５に示すように、収穫対象のミニトマトＭを少し離れた位置から吸引により引き寄せるため、円筒体１５の内部に吸引されたミニトマトＭの果柄の向きは円筒体１５の中心線Ｃｃに対して平行になりやすい。その状態で果柄を剪断できるため、ミニトマトＭの果柄の長さを揃えることができる。それにより、ミニトマトＭを包装用容器に収容しやすくし、見た目を綺麗にすることができる。もちろん、例外として、円筒体１５の内部に吸引され、保持されたミニトマトＭの果柄の向きが円筒中心線Ｃｃに平行ではない場合もある。ロボットハンド１０は、第１、第２刃体プレート２４，３４をそれぞれ両側から支持するアーム構造を採用することによって、円筒体１５の内部に保持されたミニトマトＭの果柄の向きをある程度許容することができる。図１０（ａ）に示すように、円筒体１５に保持されたミニトマトＭの果柄が第１、第２アーム部分２２，３２を横断する向きに伸びている場合を想定する。図９に示すように、剪断動作が開始されると、第１、第２アーム２０，３０は待機姿勢から徐々に起き上がる。側面視において、第１、第２アーム部分２２，３２が交差する位置は徐々に先端側にずれていく。したがって、図１０（ｂ）に示すように、第１、第２アーム部分２２，３２を横断する果柄は、第１、第２アーム部分２２，３２の外殻によって、徐々に第１、第２アーム部分２２，３２の先端の第１、第２刃体プレート２４，３４の間に誘導される。ミニトマトＭは円筒体１５の内部に保持できる程度の力で吸引されているだけであるため、上記の果柄の誘導動作に伴って、その果柄の先端のミニトマトＭは円筒体１５の内部に保持された状態で回転することができる。それにより、第１、第２刃体プレート２４，３４の間に誘導されたミニトマトＭの果柄の向きは、円筒中心線Ｃｃに略平行となる。図１０（ｃ）、図１０（ｄ）に示すように、第１、第２刃体プレート２４，３４の間に誘導されたミニトマトＭの果柄は、一方の刃体プレートの溝にロックされるため、確実に剪断することができる。このように、ミニトマトＭの果柄の向きが円筒中心線Ｃｃに平行ではない場合でも、剪断動作中に円筒中心線Ｃｃに略平行にすることができ、収穫されたミニトマトＭの果柄の長さを略同一の長さに揃えることができる。

なお、ロボットハンド１０の収穫対象物はミニトマトに限定されることはなく、果柄（果梗）や比較的柔らかい枝に実る農作物（果実）が収穫対象となりえる。このような農作物としては、例えばトマト、イチゴ、キウイ、柿、さくらんぼ、ナス、ピーマンなどがあげられる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…ロボットハンド、１１…ベースフレーム、１２，１３…サイドフレーム、１５…円筒体、１９…接続部、２０…第１アーム、２１…第１シャフト、２２，２３…第１アーム部分、２４…第１刃体プレート、３０…第２アーム、３１…第２シャフト、３２，３３…第２アーム部分、３４…第２刃体プレート、４０…駆動機構、４１…モータ、９１…吸引ホース、Ｒａ１，Ｒａ２…回転軸。

Claims (6)

1. 農作物を吸引するために、先端が開放され、後端が外部の吸引機に接続される筒体と、
   前記吸引された農作物を前記筒体の内部に保持するために、前記筒体の内部に設けられる保持部と、
   前記筒体の内部に保持された前記農作物の果柄を剪断するための一対の刃体と、
   前記筒体の外周面の外側であって前記筒体を挟んで両側に互いに平行に配置される一対の回転軸と、
   前記一対の回転軸の一方に接続され、前記一対の刃体の一方を、前記筒体の外周面の外側の第１待機位置と、前記筒体の先端開口の前方であって前記第１待機位置から見て前記筒体の中心線を含む前記回転軸に平行な中心面を超えた第１到達位置との間を第１円弧軌道に沿って移動自在に支持する第１アームと、
   前記一対の回転軸の他方に接続され、前記一対の刃体の他方を、前記筒体の外周面の外側であって前記中心面を挟んで前記第１待機位置の反対側の第２待機位置と、前記筒体の先端開口の前方であって前記第２待機位置から見て前記中心面を超えた第２到達位置との間を第２円弧軌道に沿って移動自在に支持する第２アームと、
   前記一方の刃体の前記第１待機位置から前記第１到達位置への移動と前記他方の刃体の前記第２待機位置から前記第２到達位置への移動とを連動させるために前記一対の回転軸を駆動する駆動機構と、を具備するロボットハンド。
2. 前記第１待機位置は、前記一方の刃体が前記第１待機位置に配置されている状態で、前記第１アーム及び前記一方の刃体が前記筒体の先端縁から前方に突き出ない位置に設定され、
   前記第２待機位置は、前記他方の刃体が前記第２待機位置に配置されている状態で、前記第２アーム及び前記他方の刃体が前記筒体の先端縁から前方に突き出ない位置に設定される、請求項１記載のロボットハンド。
3. 前記第１アームは前記一方の刃体を両側で支持する一対の第１アーム部分を有し、
   前記第２アームは前記他方の刃体を両側で支持する一対の第２アーム部分を有する、
   請求項１記載のロボットハンド。
4. 前記第１アームと前記第２アームとは、前記筒体の外周面に沿って屈曲または湾曲した形状を有する、請求項１記載のロボットハンド。
5. 前記刃体は複数の溝刃が連設されてなる、請求項１記載のロボットハンド。
6. 前記駆動機構は、
   前記第１アーム及び前記第２アームを回転させる動力を発生するモータと、
   前記モータの回転軸に固定される駆動ギアと、
   前記一対の回転軸の一方に固定され、前記駆動ギアに噛み合わされる第１従動ギアと、
   前記一対の回転軸の他方に固定され、前記第１従動ギアと同一の歯数を有する第２従動ギアと、
   前記第２従動ギアを前記第１従動ギアと逆向きに回転させるために、前記駆動ギアと前記第２従動ギアとの間に介在される伝達ギアとを有する、請求項１記載のロボットハンド。