JP7382770B2 - Model making machine - Google Patents

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本願発明は、伐倒された木材の枝払い、測尺、玉切り(鋸断)、及び積込みを行うプロセッサやハーベスタといった造材機械に関するものであり、より具体的には、伐倒された木材を計測して3次元モデルを作成したうえで玉切りを行うモデル作成造材機械に関するものである。 The present invention relates to lumber-building machines such as processors and harvesters that perform delimbing, measuring, sawing, and loading of felled wood, and more specifically, This relates to a model making machine that measures and creates a three-dimensional model, and then performs round cutting.

柱材や板材といった木材は、戸建て住宅をはじめとする木造建築物に欠かせない材料である。以前は、海外から大量に木材を輸入することができたが、1980年代から各国で森林減少に歯止めをかける動きが活発になったこともあり、昨今では国内における生産が注目されている。現在、木材の自給率は35%(2,700万m)といわれているが、今後さらに国産材の成熟化が進むことが予想され、林業は我が国の成長産業として期待されているところである。 Wood, such as pillars and boards, is an essential material for wooden buildings such as detached houses. In the past, it was possible to import large quantities of wood from overseas, but domestic production is now attracting attention, partly due to the movement to put a stop to deforestation in various countries since the 1980s. Currently, the self-sufficiency rate for wood is said to be 35% (27 million m 3 ), but it is expected that domestic wood will mature further in the future, and forestry is expected to become a growth industry in Japan. .

柱材は、現地(山土場)で立木を伐倒し、伐倒された木材(以下、「伐倒材」という。)から採材し、そして採材された木材(以下、「素材」という。)を加工することによって得られる。ここで採材とは、伐倒材の寸法を測った(測尺した)うえで、伐倒材を切断(玉切り)して素材を得る作業であり、通常は山土場で行われる。従前、山土場における多くの作業は人力によって行われていたが、近時、プロセッサやハーベスタといった高性能の造材機械が開発されたことから、採材はこの造材機械を使用して行うのが主流となっている。山土場で得られた素材は、トラック等で輸送されて市場に流通し、素材を購入した者が加工して柱材を得る。 Pillar materials are made by cutting down standing trees on site (in the mountains), harvesting the felled wood (hereinafter referred to as "fallen timber"), and collecting the collected timber (hereinafter referred to as "material"). ) can be obtained by processing. Here, logging refers to the process of measuring the dimensions of felled wood (measured) and then cutting it (ball-cutting) to obtain material, and is usually carried out at a logging field. In the past, much of the work in the mountain lands was done manually, but with the recent development of high-performance lumber-making machines such as processors and harvesters, lumber harvesting is now done using these lumber-making machines. has become the mainstream. The materials obtained at the mountain site are transported by trucks and distributed to the market, where those who purchase the materials process them to obtain pillar materials.

素材は、矢高(曲線の曲がり具合)や曲率といった軸の曲がり具合(以下、「軸線形」という。)と、幹径などによって市場価格は異なる。例えば、軸線形が直線に近いものほど、そして需要のある幹径のものほど、高い値が付けられるわけである。そのため、山土場における採材は重要であり、特に測尺はその素材の市場価格を左右する極めて重要な作業である。ところが、従来の採材は、オペレータの経験と勘によるところが大きかった。すなわち、オペレータのいわば主観によって軸線形と幹径が判断され、素材を得る切断位置が決定されていた。 The market price of the material varies depending on the degree of curvature of the axis (hereinafter referred to as ``axis alignment'') such as arrow height (curve curve) and curvature, and trunk diameter. For example, the closer the axis shape is to a straight line and the trunk diameter is in demand, the higher the price will be given. For this reason, collecting materials in the mountains is important, and measuring the materials in particular is an extremely important task that affects the market price of the materials. However, conventional sampling relies heavily on the operator's experience and intuition. That is, the operator's subjective judgment determines the axial alignment and trunk diameter, and determines the cutting position for obtaining the material.

このように、素材の品質がオペレータに依存する手法では、安定した品質の素材を継続的に提供することは難しい。特に、林業従事者が高齢化するなか、当然ながら熟練したオペレータも減少していくうえに、若い世代の林業従事者にその技術が伝承される機会も少なくなり、今後ますます高い品質の素材を安定的に得ることが難しくなっていくことが予想される。また現状の手法では、伐倒材から最適な採材が行われたか否かを確認する手段がない。つまり、最適な採材を検証することができず、今後の改善を検討することができないわけである。 In this way, with a method in which the quality of the material depends on the operator, it is difficult to continuously provide materials of stable quality. In particular, as the forestry workforce ages, the number of skilled operators will naturally decrease, and there will be fewer opportunities to pass on skills to younger generations of forestry workers. It is expected that it will become difficult to obtain stable supplies. Furthermore, with the current method, there is no way to confirm whether or not the optimal timber has been harvested from felled timber. In other words, it is not possible to verify the optimal selection of materials, and it is not possible to consider future improvements.

そこで、安定した品質の素材を得るべく、山土場において客観的な評価を行うための種々の技術がこれまで提案されてきた。例えば特許文献1では、素材の品質を規定する一つの要素である含水率を、素材の体積と重量を測定することによって定量的に求めるという技術について提案している。 Therefore, in order to obtain materials of stable quality, various techniques have been proposed to perform objective evaluations in mountain lands. For example, Patent Document 1 proposes a technique for quantitatively determining the moisture content, which is one of the factors that determines the quality of a material, by measuring the volume and weight of the material.

特開2013-29429号公報Japanese Patent Application Publication No. 2013-29429

ところで、需要者の多様化にともない、素材の品質の評価も多様化することが予想される。例えば、ある者は軸線形が直線に近いものを望む一方で、ある者はむしろ矢高が大きなものを望むことも考えらえるし、ある者は幹径が大きなものを望む一方で、ある者は幹径が極端に小さいものを望むことも考えらえる。実際、現状でも日本農林等級(JIS等級)が定められているにもかかわらず軸線形に関しては全国共通の基準は存在しない。 Incidentally, with the diversification of consumers, it is expected that evaluations of the quality of materials will also diversify. For example, some people want something with an axis that is close to a straight line, while others may want something with a large arrow height, and some people want something with a large trunk diameter, while others want something with a large trunk diameter. It is also possible to desire something with an extremely small trunk diameter. In fact, even though Japan Agriculture and Forestry Grades (JIS Grades) have been established, there are currently no common standards nationwide regarding axis alignment.

既述したとおり、素材の品質がオペレータに依存する従来手法では、高い品質の素材を安定的に提供することが難しい。そのうえ、素材の品質の評価が多様化すれば、従来手法で対応することはますます難しくなっていく。さらに、最適な採材の是非について事後的に第三者が検証し確認することができないという、いわゆるトレーサビリティ確保の問題も指摘することができる。 As mentioned above, it is difficult to stably provide high-quality materials using conventional methods in which the quality of materials depends on the operator. Furthermore, as the evaluation of material quality becomes more diverse, it becomes increasingly difficult to respond using conventional methods. Furthermore, it is possible to point out the problem of ensuring so-called traceability, which means that it is not possible for a third party to verify and confirm the suitability of optimal material collection after the fact.

本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解決することであり、すなわちオペレータに依存することなく定量的に採材を行うことができるとともに、様々な需要に適応した採材を行うことができ、しかも採材のトレーサビリティを確保することができるモデル作成造材機械を提供することである。 The problem of the present invention is to solve the problems faced by the prior art, that is, it is possible to perform quantitative sampling without depending on the operator, and it is also possible to perform sampling that adapts to various demands. Moreover, it is an object of the present invention to provide a model making machine that can ensure the traceability of material collection.

本願発明は、伐倒材を送り出しながらその表面を非接触で計測し、枝払い後の伐倒材の3次元モデルを作成する、という点に着目したものであり、従来にはなかった発想に基づいてなされた発明である。 The present invention focuses on measuring the surface of felled timber without contact while sending it out, and creating a three-dimensional model of the felled timber after delimbing. This invention was made based on the invention.

本願発明のモデル作成造材機械は、把持手段と送出手段、枝払い手段、切断手段、計測手段、モデル作成手段を備えたものである。このうち把持手段は、伐倒された木材(伐倒材)を把持する手段であり、送出手段は、把持手段で把持した伐倒材を送り出す手段、枝払い手段は、送出手段で送り出しながら伐倒材の枝払いを行う手段、切断手段は、伐倒材を切断して素材を得る手段である。また計測手段は、把持手段に取り付けられ、非接触で伐倒材表面の複数点の座標を計測する手段であり、モデル作成手段は、計測手段によって取得された計測点群に基づいて伐倒材の外形を表す3次元モデルを作成する手段である。なお計測手段は、送出手段で伐倒材を送り出しながら、枝払いされた部分の伐倒材表面を計測し、モデル作成手段は、枝払いされた後の伐倒材の3次元モデルを作成する。 The model making material building machine of the present invention is equipped with a gripping means, a feeding means, a delimbing means, a cutting means, a measuring means, and a model making means. Among these, the gripping means is a means for gripping felled wood (felled wood), the feeding means is a means for sending out felled wood gripped by the gripping means, and the delimbing means is a means for feeding felled wood with the feeding means while felling the wood. The means for delimbing fallen wood and the cutting means are means for cutting fallen wood to obtain material. The measuring means is attached to the gripping means and measures the coordinates of a plurality of points on the surface of the felled timber in a non-contact manner. This is a means of creating a three-dimensional model representing the external shape of the object. Note that the measuring means measures the surface of the felled timber in the area where the limbs have been removed while sending out the fallen timber with the sending means, and the model creation means creates a three-dimensional model of the fallen timber after being delimbed. .

本願発明のモデル作成造材機械は、2以上のレーザー測距装置で構成された計測手段を備えたものとすることもできる。 The model making material building machine of the present invention may also be equipped with a measuring means composed of two or more laser distance measuring devices.

本願発明のモデル作成造材機械は、表示手段と採材位置指定手段をさらに備えたものとすることもできる。この表示手段は、3次元モデルに基づいて伐倒材の外形を表示する手段であり、採材位置指定手段は、オペレータが表示手段に表示された伐倒材の外形に対して採材位置(伐倒材を切断する位置)を指定する手段である。この場合、切断手段は、採材位置指定手段によって指定された採材位置で伐倒材を切断する。 The model creation machine of the present invention may further include a display means and a sampling position designation means. This display means is a means for displaying the external shape of felled timber based on a three-dimensional model, and the harvesting position specifying means allows the operator to select the harvesting position ( This is a means of specifying the position at which felled timber is to be cut. In this case, the cutting means cuts the felled timber at the harvesting position specified by the timber harvesting position specifying means.

本願発明のモデル作成造材機械は、素材等級記憶手段と採材位置決定手段をさらに備えたものとすることもできる。この素材等級記憶手段は、樹幹の曲がり具合(軸線形)と切断後の末口径を含んで決定される素材等級を記憶する手段であり、採材位置決定手段は、素材等級記憶手段から読み出した素材等級と3次元モデルに基づいて採材位置を決定する手段である。なお採材位置決定手段は、素材等級に合致する素材が最も多く得られるように採材位置を決定し、切断手段は、採材位置決定手段によって決定された採材位置で伐倒材を切断する。 The model creation machine of the present invention may further include material grade storage means and sampling position determination means. This material grade storage means is a means for storing the material grade determined including the bending condition (axial alignment) of the tree trunk and the end diameter after cutting, and the sampling position determination means is a means for storing the material grade that is determined by including the bending condition (axial line) of the tree trunk and the end diameter after cutting. This is a means of determining the sampling location based on the material grade and three-dimensional model. The logging position determining means determines the logging position so that the maximum amount of material matching the material grade can be obtained, and the cutting means cuts the felled timber at the logging position determined by the logging position determining means. do.

本願発明のモデル作成造材機械は、等級単価記憶手段と採材位置決定手段をさらに備えたものとすることもできる。この等級単価記憶手段は、素材等級(軸線形と切断後の末口径を含んで決定される等級)と複数の素材等級ごとに設定された等級単価(単位体積当たりの金額)を関連づけて記憶する手段であり、採材位置決定手段は、等級単価記憶手段から読み出した素材等級及び等級単価と3次元モデルに基づいて採材位置を決定する手段である。なお採材位置決定手段は、得られる素材の総額が最も高くなるように採材位置を決定し、切断手段は、採材位置決定手段によって決定された採材位置で伐倒材を切断する。 The model creation machine of the present invention may further include grade unit price storage means and sampling position determination means. This grade unit price storage means stores the material grade (grade determined including the axial alignment and end diameter after cutting) in association with the grade unit price (amount per unit volume) set for each of multiple material grades. The sampling position determining means is means for determining the sampling position based on the material grade and grade unit price read from the grade unit price storage means and the three-dimensional model. Note that the timber harvesting position determining means determines the timber harvesting position such that the total amount of material obtained is the highest, and the cutting means cuts the felled timber at the timber harvesting position determined by the timber harvesting position determining means.

本願発明のモデル作成造材機械は、運転室とブームを有する移動体をさらに備えたものとすることもできる。この場合、把持手段と送出手段、枝払い手段、切断手段はブーム先端に固定され、計測手段は運転室(あるいはブーム)に取り付けられる。そしてモデル作成手段は、把持手段に取り付けられた計測手段と、運転室に取り付けられた計測手段によって取得された計測点群に基づいて、伐倒材の外形を表す3次元モデルを作成する。 The model making material building machine of the present invention may further include a moving body having a driver's cab and a boom. In this case, the gripping means, the sending means, the limbing means, and the cutting means are fixed to the tip of the boom, and the measuring means is attached to the operator's cab (or the boom). The model creation means creates a three-dimensional model representing the external shape of the felled timber based on the measurement point group acquired by the measurement means attached to the gripping means and the measurement means attached to the driver's cab.

本願発明のモデル作成造材機械には、次のような効果がある。
(1)人の主観的な判断に依存することなく、定量的に最適な採材位置を決定することができ、熟練者でないオペレータでも高品質の素材を得ることができる。
(2)伐倒材の3次元モデルを作成したうえで採材位置を決定することから、採材のトレーサビリティを確保することができる。この結果、最適な採材を検証することができ、今後の改善を検討することもできる。
(3)様々な需要に適応した採材を行うことができ、すなわち需要者の多様化に応じた対応を行うことができる。
The model making machine of the present invention has the following effects.
(1) The optimal sampling position can be quantitatively determined without relying on human subjective judgment, and even unskilled operators can obtain high-quality materials.
(2) Since a three-dimensional model of felled timber is created and the harvesting location is determined, traceability of timber harvesting can be ensured. As a result, it is possible to verify the optimal material collection and consider future improvements.
(3) Materials can be collected to suit various demands, that is, it is possible to respond to the diversification of customers.

本願発明のモデル作成造材機械の主な構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing the main configuration of the model creation machine of the present invention. 本体部を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing the main body. 移動体と、この移動体に取り付けられた本体部を模式的に示すモデル図。FIG. 3 is a model diagram schematically showing a moving body and a main body attached to the moving body. 第1の形態におけるモデル作成造材機械の主な処理の流れを示すフロー図。FIG. 2 is a flowchart showing the main processing flow of the model creation material machine in the first embodiment. 第2の形態におけるモデル作成造材機械の主な処理の流れを示すフロー図。The flowchart which shows the flow of the main process of the model creation material machine in a 2nd form. 末口を模式的に示すモデル図。A model diagram schematically showing the terminal end. 第3の形態におけるモデル作成造材機械の主な処理の流れを示すフロー図。FIG. 7 is a flowchart showing the main processing flow of the model creation material machine in the third embodiment. 3種類の素材等級と等級単価の組み合わせを説明するモデル図。A model diagram explaining the combination of three types of material grades and grade unit prices.

本願発明のモデル作成造材機械の実施形態の一例を、図を参照しながら説明する。 An example of an embodiment of a model creation machine of the present invention will be described with reference to the drawings.

本願発明のモデル作成造材機械は、伐倒材(伐倒された木材)を採材して素材(伐倒材を切断した木材)を得るものであり、伐倒材の外形を表す3次元モデル(以下、「伐倒材3Dモデル」という。)を作成することがひとつの特徴である。そのため本願発明のモデル作成造材機械は、伐倒材を把持する手段(以下、「把持手段」という。)と、把持手段で把持した伐倒材を送り出す手段(以下、「送出手段」という。)、送出手段で送り出しながら伐倒材の枝払いを行う手段(以下、「枝払い手段」という。)、伐倒材を切断して素材を得る手段(以下、「切断手段」という。)、伐倒材の外形を計測する手段(以下、「計測手段」という。)、そして伐倒材3Dモデルを作成する手段(以下、「モデル作成手段」という。)を備えている。なお、把持手段と送出手段、枝払い手段、切断手段に関しては、専用のものとして製作してもよいし、プロセッサやハーベスタといった従来使用されている造材機械を利用することもできる。 The model creation machine of the present invention collects felled wood (fallen wood) to obtain material (wood cut from felled wood), and produces a three-dimensional model representing the external shape of felled wood. One feature is the creation of a model (hereinafter referred to as "fallen timber 3D model"). Therefore, the model making lumber building machine of the present invention includes means for gripping felled timber (hereinafter referred to as "gripping means") and means for sending out felled timber gripped by the gripping means (hereinafter referred to as "feeding means"). ), a means for delimbing felled timber while sending it out using a sending means (hereinafter referred to as "limbing means"), a means for cutting felled timber to obtain material (hereinafter referred to as "cutting means"), It includes means for measuring the external shape of felled timber (hereinafter referred to as "measuring means") and means for creating a 3D model of felled timber (hereinafter referred to as "model creation means"). Note that the gripping means, delivery means, delimbing means, and cutting means may be manufactured as dedicated ones, or conventional lumber-making machines such as processors and harvesters may be used.

図1は、本願発明のモデル作成造材機械100の主な構成を示すブロック図である。この図に示すようにモデル作成造材機械100は、本体部110とモデル作成手段120を含んで構成され、さらに表示手段130や採材位置指定手段140、採材位置決定手段150、移動体160、素材等級記憶手段170、等級単価記憶手段180、モデル記憶手段190などを含んで構成することもできる。 FIG. 1 is a block diagram showing the main configuration of a model making machine 100 of the present invention. As shown in this figure, the model making machine 100 includes a main body 110 and a model making means 120, and further includes a display means 130, a sampling position specifying means 140, a sampling position determining means 150, and a moving body 160. , material grade storage means 170, grade unit price storage means 180, model storage means 190, and the like.

モデル作成造材機械100を構成するモデル作成手段120と採材位置指定手段140、採材位置決定手段150は、専用のものとして製造することもできるし、汎用的なコンピュータ装置を利用することもできる。このコンピュータ装置は、パーソナルコンピュータ(PC)や、iPad(登録商標)といったタブレット型PC、スマートフォンを含む携帯端末などによって構成することができる。コンピュータ装置は、CPU等のプロセッサ、ROMやRAMといったメモリを具備しており、さらにマウスやキーボード等の入力手段やディスプレイを含むものもある。表示手段130は、このコンピュータ装置のディスプレイを利用するとよい。 The model creation means 120, the material collection position designation means 140, and the material collection position determination means 150 that constitute the model creation material building machine 100 can be manufactured as dedicated devices, or can be manufactured using a general-purpose computer device. can. This computer device can be configured by a personal computer (PC), a tablet PC such as an iPad (registered trademark), a mobile terminal including a smartphone, or the like. A computer device includes a processor such as a CPU, a memory such as a ROM or a RAM, and some devices further include input means such as a mouse and a keyboard, and a display. The display means 130 is preferably a display of this computer device.

素材等級記憶手段170と等級単価記憶手段180、モデル記憶手段190は、汎用的コンピュータの記憶装置を利用することもできるし、そのほかデータベースサーバに構築することもでき、この場合、ローカルなネットワーク(LAN:LocalAreaNetwork)に置くこともできるし、インターネット経由(つまり無線通信)で保存するクラウドサーバとすることもできる。 The material grade storage means 170, grade unit price storage means 180, and model storage means 190 can be stored in a general-purpose computer, or can be built in a database server. :LocalAreaNetwork), or it can be a cloud server that stores it via the Internet (that is, wireless communication).

図2は、本体部110を示す斜視図である。この図に示すように本体部110は、把持手段111と送出手段112、枝払い手段113、切断手段114、計測手段115を含んで構成され、測尺装置MDなどを含んで構成することもできる。 FIG. 2 is a perspective view showing the main body portion 110. As shown in this figure, the main body 110 includes a gripping means 111, a feeding means 112, a delimbing means 113, a cutting means 114, and a measuring means 115, and may also include a measuring device MD. .

本体部110を構成する把持手段111は、2つのグラップルからなり、それぞれ上端を中心に回転(図で示す矢印方向)することによって伐倒材を把持し、解放することができる。もちろん把持手段111は、伐倒材の断面方向(幹径方向)から把持する。 The gripping means 111 constituting the main body 110 is composed of two grapples, and can grip and release felled timber by rotating each grapple around its upper end (in the direction of the arrow shown in the figure). Of course, the gripping means 111 grips the felled timber from the cross-sectional direction (trunk radial direction).

把持手段111によって把持された伐倒材は、送出手段112によって伐倒材の幹軸方向に送り出される。この送出手段112は、例えば回転体を利用したフィードローラーを利用することができる。伐倒材に当接した回転体が回転することによって、伐倒材を幹軸方向に送り出すわけである。 The felled timber gripped by the gripping means 111 is sent out in the direction of the trunk axis of the felled timber by the delivery means 112. This feeding means 112 can use, for example, a feed roller using a rotating body. By rotating the rotating body that is in contact with the felled timber, the fallen timber is sent out in the direction of the trunk axis.

伐倒材は、送出手段112によって送り出されながら、枝払い手段113によって枝が切断されていく。この枝払い手段113は、例えばカッタなどを利用することができる。なお図2では、3個所に枝払い手段113が設置された本体部110を例示しているが、これに限らず1又は2個所に枝払い手段113を設置することもできるし、4個所以上に枝払い手段113を設置することもできる。また枝払い手段113は、幹軸方向に見てグラップルの両側(つまり、伐倒材の前進側とその反対側)に設置することもできるし、グラップルのどちらか一方側に設置することもできる。 The felled timber is sent out by the sending means 112, and branches are cut by the delimbing means 113. For example, a cutter or the like can be used as the limbing means 113. Although FIG. 2 shows an example of the main body 110 in which limb removal means 113 are installed at three locations, the present invention is not limited to this, and it is also possible to install limb removal means 113 at one or two locations, or four or more locations. A delimbing means 113 can also be installed. Further, the delimbing means 113 can be installed on both sides of the grapple when viewed in the trunk axis direction (that is, on the advancing side of the felled timber and on the opposite side), or can be installed on either side of the grapple. .

枝払い後の伐倒材は、切断手段114によって切断され、その結果、複数の素材が得られる。具体的には、送出手段112によって切断すべき位置(以下、「採材位置」という。)まで伐倒材を移動し、切断手段114によって切断する。2カ所以上の採材位置が設定されている場合は、伐倒材の移動と切断手段114による切断を採材位の数だけ繰り返し行う。この切断手段114は、例えばチェーンソーなどを利用することができる。 The felled wood after delimbing is cut by the cutting means 114, and as a result, a plurality of materials are obtained. Specifically, the felled timber is moved to a position where it should be cut (hereinafter referred to as a "sampling position") by the sending means 112, and then cut by the cutting means 114. When two or more timber harvesting positions are set, the movement of felled timber and cutting by the cutting means 114 are repeated as many times as there are timber harvesting positions. This cutting means 114 can be, for example, a chainsaw.

送出手段112によって伐倒材が送り出される際、計測手段115が伐倒材の表面の複数点の座標(以下、「点群座標」という。)を取得する。この計測手段115は、非接触で伐倒材表面の点群座標を計測することができるもので、例えばレーザー測距装置を利用することができる。もちろん非接触で伐倒材表面の点群座標を計測できるものであれば、レーザー測距装置のほか音波測距装置を利用することもできるし、ステレオカメラによって伐倒材表面の座標を計測する仕組みを採用することもできる。 When the felled timber is sent out by the sending means 112, the measuring means 115 acquires the coordinates of a plurality of points on the surface of the felled timber (hereinafter referred to as "point group coordinates"). This measuring means 115 is capable of measuring point group coordinates on the surface of felled timber in a non-contact manner, and can use, for example, a laser distance measuring device. Of course, as long as the point group coordinates on the surface of felled timber can be measured without contact, it is possible to use a sonic ranging device in addition to a laser distance measuring device, or a stereo camera can be used to measure the coordinates of the surface of felled timber. A mechanism can also be adopted.

図2に示すように、計測手段115は把持手段111に設置される。なお、点群座標を計測するにあたっては枝払い後の状態の伐倒材が望ましく、そのため計測手段115は、把持手段111のうち後方側(送り出される伐倒材の後退側)に設置するとよい。計測手段115は、1個所のみ設置してもよいし、複数個所(図2では5個所)に設置することもできる。 As shown in FIG. 2, the measuring means 115 is installed on the gripping means 111. In addition, when measuring the point group coordinates, it is desirable to use felled wood after delimbing, and therefore, the measuring means 115 is preferably installed on the rear side of the gripping means 111 (on the backward side of the felled wood to be sent out). The measuring means 115 may be installed at only one location, or at multiple locations (five locations in FIG. 2).

計測手段115としてレーザー測距装置を利用する場合、把持手段111における設置位置と設置姿勢(つまりレーザー照射方向)は既知とし、これらの情報とレーザーの照射距離から伐倒材表面の点群座標を求めることができる。また、送り出されながら伐倒材を計測することから、ロータリーエンコーダといった測尺装置MDによって計測される伐倒材の移動距離もあわせて伐倒材表面の点群座標を求めるとよい。あるいは、伐倒材を送り出す速度に基づいて伐倒材表面の点群座標を求めることもできる。具体的には、伐倒材の送り出しの開始時刻と送り出す速度によって、レーザー照射時刻における伐倒材に対する計測手段115の相対位置を求めるとともに、この相対位置とレーザー照射時刻における計測結果を用いて伐倒材表面の点群座標を求めるわけである。 When using a laser distance measuring device as the measurement means 115, the installation position and installation orientation (that is, the laser irradiation direction) of the gripping means 111 are known, and the point group coordinates on the surface of the felled timber are calculated from this information and the laser irradiation distance. You can ask for it. Furthermore, since the felled timber is measured while being sent out, it is preferable to calculate the point group coordinates of the surface of the felled timber along with the moving distance of the fallen timber measured by a measuring device MD such as a rotary encoder. Alternatively, point group coordinates on the surface of felled timber can be determined based on the speed at which the felled timber is sent out. Specifically, the relative position of the measuring means 115 with respect to the felled wood at the laser irradiation time is determined based on the start time and sending speed of the felled wood, and the measurement results at the laser irradiation time and this relative position are used to determine the relative position of the felled wood. The point group coordinates of the surface of the fallen timber are determined.

本体部110は、図3に示すように移動体160に取り付けるとよい。この移動体160は、例えばバックホウといった建設機械のベースマシンを利用することができ、運転室161とブーム162を備え、本体部110とともに移動することができるものである。なお図3では、クローラ形式の移動体160を例示しているが、山土場の状況に応じてタイヤ式の移動体160を採用することもできる。 The main body portion 110 may be attached to a moving body 160 as shown in FIG. 3. This moving body 160 can utilize a base machine of a construction machine such as a backhoe, includes a driver's cab 161 and a boom 162, and can move together with the main body 110. Although FIG. 3 shows a crawler-type mobile body 160 as an example, a tire-type mobile body 160 may also be employed depending on the conditions of the mountain land.

移動体160を用いる場合、本体部110はブーム162の先端に取り付けるとよい。また、移動体160のうち運転室161に計測手段115(例えばレーザー測距装置)を取り付けることもできるし、運転室161に代えて(あるいは加えて)ブーム162に計測手段115を取り付けることもできる。さらに、モデル作成手段120や採材位置指定手段140、採材位置決定手段150を具備するコンピュータ装置は粉塵等から保護するため運転室161内に配置し、またオペレータが容易に確認できるよう表示手段130も運転室161内に配置しておくとよい。 When using the moving body 160, the main body 110 may be attached to the tip of the boom 162. Further, the measuring means 115 (for example, a laser distance measuring device) can be attached to the operator's cab 161 of the moving body 160, or the measuring means 115 can be attached to the boom 162 instead of (or in addition to) the operator's cab 161. . Furthermore, a computer device equipped with the model creation means 120, the sampling position designation means 140, and the sampling position determination means 150 is placed in the operator's cab 161 to protect it from dust, etc., and a display means is provided so that the operator can easily check the computer equipment. 130 is also preferably placed inside the driver's cab 161.

本願発明のモデル作成造材機械100は、既述したとおり伐倒材3Dモデルを作成するものであり、この伐倒材3Dモデルに設定された採材位置で切断手段114が伐倒材を切断するものである。なおモデル作成造材機械100は、伐倒材3Dモデルに採材位置を設定する仕組みとして大きく3種類に分類することができる。すなわち、表示手段130に表示された伐倒材3Dモデルを目視しながらオペレータが採材位置を指定(入力)する仕様(以下、「第1の形態」という。)と、後述する素材等級と伐倒材3Dモデルに基づいて採材位置を算出する仕様(以下、「第2の形態」という。)、後述する素材等級及び等級単価と伐倒材3Dモデルに基づいて採材位置を算出する仕様(以下、「第3の形態」という。)の3種類である。以下、第1の形態、第2の形態、第3の形態それぞれについて順に説明する。 As described above, the model creation lumber building machine 100 of the present invention creates a 3D model of felled wood, and the cutting means 114 cuts the felled wood at the harvesting position set in the 3D model of felled wood. It is something to do. Note that the model creation lumber machine 100 can be roughly classified into three types as a mechanism for setting the harvesting position in the 3D model of felled timber. Specifically, there is a specification (hereinafter referred to as the "first form") in which an operator specifies (inputs) a harvesting position while visually viewing a 3D model of felled timber displayed on the display means 130, and a specification in which the operator specifies (inputs) the harvesting position while visually viewing the 3D model of felled timber displayed on the display means 130 (hereinafter referred to as the "first form"), and a specification in which the material grade and felling are specified (hereinafter referred to as the "first form"). A specification that calculates the logging position based on a 3D model of felled timber (hereinafter referred to as the "second form"), a specification that calculates the logging position based on the material grade, grade unit price, and 3D model of felled timber, which will be described later. (hereinafter referred to as the "third form"). Hereinafter, each of the first form, second form, and third form will be explained in order.

(第1の形態)
図4は、第1の形態におけるモデル作成造材機械100の主な処理の流れを示すフロー図である。この図に示すように第1の形態の場合、まずは計測手段115によって伐倒材の計測を行う(Step101)。具体的には、既述したとおり把持手段111によって伐倒材を把持し、その把持した状態で枝払い手段113が枝を払いながら送出手段112が伐倒材を送り出していくとともに、計測手段115が枝を払い後の伐倒材表面の点群座標を計測する。ここで計測された結果は、無線(あるいは有線)の通信手段によってモデル作成手段120に送信される。
(First form)
FIG. 4 is a flowchart showing the main process flow of the model creation machine 100 in the first embodiment. As shown in this figure, in the case of the first form, first, felled timber is measured by the measuring means 115 (Step 101). Specifically, as described above, the gripping means 111 grips the felled timber, and while the limbing means 113 removes the branches while it is gripped, the delivery means 112 sends out the fallen timber, and the measuring means 115 measures the point cloud coordinates on the surface of felled timber after removing branches. The measured results here are transmitted to the model creation means 120 by wireless (or wired) communication means.

モデル作成手段120が計測手段115による計測結果を受信すると、モデル作成手段120が倒材表面の点群座標を算出するとともに、伐倒材3Dモデルを作成する(Step102)。点群座標から伐倒材3Dモデルを作成するにあたっては、ランダムデータで形成される不整三角網によって高さを求めるTIN(TriangulatedIrregularNetwork)による手法、最も近いレーザー計測点4を採用する最近隣法(NearestNeighbor)による手法のほか、逆距離加重法(IWD)、Kriging法、平均法など従来用いられている種々の手法を採用することができる。ここで作成された伐倒材3Dモデルは、モデル記憶手段190に記憶される(図1)。 When the model creation means 120 receives the measurement results from the measurement means 115, the model creation means 120 calculates point group coordinates on the surface of the fallen timber and creates a 3D model of the fallen timber (Step 102). To create a 3D model of felled timber from point cloud coordinates, we use the TIN (Triangulated Irregular Network) method, which calculates the height using an irregular triangular network formed from random data, and the Nearest Neighbor method, which uses the nearest laser measurement point 4. ), various conventionally used methods such as the inverse distance weighting method (IWD), the Kriging method, and the averaging method can be employed. The 3D model of fallen timber created here is stored in the model storage means 190 (FIG. 1).

伐倒材3Dモデルを作成すると、この伐倒材3Dモデルを表示手段130に表示し(Step103)、オペレータが採材位置指定手段140(図1)を用いて採材位置を指定する(Step104)。具体的には、オペレータが表示手段130に表示された伐倒材3Dモデルを確認しつつ、表示された伐倒材3Dモデルのうち所望の位置にクリック操作等によって採材位置を指定する。 Once the 3D model of fallen timber is created, this 3D model of felled timber is displayed on the display means 130 (Step 103), and the operator specifies the harvesting position using the harvesting position specifying means 140 (FIG. 1) (Step 104). . Specifically, while checking the 3D model of felled timber displayed on the display means 130, the operator specifies a harvesting position by clicking on a desired position in the displayed 3D model of felled timber.

採材位置を指定すると、切断手段114が採材位置に配置されるように送出手段112が伐倒材を送り出す(移動させる)。このとき、オペレータの操作によって(つまり手動で)伐倒材を所定位置まで送り出す仕様とすることもできるし、伐倒材3Dモデルと採材位置に基づいて自動的に送出手段112が伐倒材を所定位置まで送り出す仕様とすることもできる。そして切断手段114が、採材位置で伐倒材を切断する(Step105)。 When the timber harvesting position is designated, the delivery means 112 sends out (moves) the felled timber so that the cutting means 114 is placed at the timber harvesting position. At this time, the felled wood can be sent out to a predetermined position by the operator's operation (that is, manually), or the sending means 112 can automatically send out the felled wood based on the 3D model of the felled wood and the harvesting position. It is also possible to have a specification in which it is sent out to a predetermined position. Then, the cutting means 114 cuts the felled timber at the harvesting position (Step 105).

(第2の形態)
図5は、第2の形態におけるモデル作成造材機械100の主な処理の流れを示すフロー図である。この図に示すように第2の形態の場合も第1の形態と同様、まずは計測手段115によって伐倒材の計測を行う(Step201)。具体的には、既述したとおり把持手段111によって伐倒材を把持し、その把持した状態で枝払い手段113が枝を払いながら送出手段112が伐倒材を送り出していくとともに、計測手段115が枝払い後の伐倒材表面の点群座標を計測する。ここで計測された結果は、無線(あるいは有線)の通信手段によってモデル作成手段120に送信される。
(Second form)
FIG. 5 is a flowchart showing the main process flow of the model creation machine 100 in the second embodiment. As shown in this figure, in the case of the second form, as in the first form, first, felled timber is measured by the measuring means 115 (Step 201). Specifically, as described above, the gripping means 111 grips the felled timber, and while the limbing means 113 removes the branches while it is gripped, the delivery means 112 sends out the fallen timber, and the measuring means 115 measures the point cloud coordinates on the surface of felled timber after delimbing. The measured results here are transmitted to the model creation means 120 by wireless (or wired) communication means.

モデル作成手段120が計測手段115による計測結果を受信すると、モデル作成手段120が伐倒材表面の点群座標を算出するとともに、伐倒材3Dモデルを作成する(Step202)。ここで作成された伐倒材3Dモデルは、モデル記憶手段190に記憶される(図1)。 When the model creation means 120 receives the measurement result by the measurement means 115, the model creation means 120 calculates point group coordinates on the surface of the felled timber and creates a 3D model of the felled timber (Step 202). The 3D model of fallen timber created here is stored in the model storage means 190 (FIG. 1).

伐倒材3Dモデルを作成すると、この伐倒材3Dモデルと素材等級に基づいて採材位置決定手段150(図1)が採材位置を決定する(Step203)。ここで素材等級とは、少なくとも樹幹の曲がり具合を示す「軸線形」と切断後の「末口径(図6)」を含んで決定されるいわば規格である。なお素材等級は、あらかじめ複数種類の素材等級(例えば、等級A、等級B、等級C、・・・)を設定しておくとよい。また素材等級は、軸線形が直線に近く末口径が大きいものほど高い等級とするなど標準的な価値で設定することもできるし、需要者の要望に応じて設定することもできる。例えば、需要者が適度な曲がり具合の素材を求める場合は、その要望に近い軸線形のものほど高い等級とし、需要者が末口を指定している場合は、その末口に近いものほど高い等級とするわけである。 Once the 3D model of felled timber is created, the logging position determining means 150 (FIG. 1) determines the logging position based on the 3D model of felled timber and the material grade (Step 203). Here, the material grade is a so-called standard that is determined by including at least the ``axial line'' that indicates the degree of curvature of the tree trunk, and the ``end diameter (Fig. 6)'' after cutting. Note that it is preferable to set a plurality of material grades (for example, grade A, grade B, grade C, . . . ) in advance as the material grade. Further, the material grade can be set based on a standard value, such as a material whose axial line is closer to a straight line and whose end diameter is larger, the higher the grade, or it can be set according to the demands of the customer. For example, if a customer wants a material with an appropriate degree of bending, the closer the axial shape is to that request, the higher the grade. If the customer specifies an end, the closer to the end, the higher the grade. This is why it is classified as a grade.

採材位置決定手段150は、素材等級に合致する素材が最も多く得られるように採材位置を決定する。具体的には、採材位置決定手段150がモデル記憶手段190(図1)から伐倒材3Dモデルを読み出すとともに、素材等級記憶手段170(図1)からあらかじめ設定された複数種類の素材等級を読み出し、伐倒材3Dモデルと素材等級を照らし合わせながら採材位置を算出する。通常、素材の長さは決められていることから、素材等級に合致する素材が最も多く得られる、いわば最適解としての採材位置を決定することができるわけである。なお、素材等級に水準(高級/低級)が付与されている場合は、高水準の素材等級に合致する素材が最も多く得られるように採材位置を決定する仕様にするとよい。 The sampling position determining means 150 determines the sampling position so that the maximum number of materials matching the material grade can be obtained. Specifically, the harvesting position determining means 150 reads out a 3D model of felled timber from the model storage means 190 (FIG. 1), and also reads a plurality of preset material grades from the material grade storage means 170 (FIG. 1). The 3D model of felled timber is read out and the material grade is compared to calculate the harvesting location. Normally, the length of the material is determined, so it is possible to determine the optimum sampling position where the most material matching the material grade can be obtained. In addition, when a level (high grade/low grade) is given to the material grade, it is preferable to set the specification to determine the sampling position so that the maximum amount of material matching the high-level material grade can be obtained.

採材位置が決定すると、切断手段114が採材位置に配置されるように送出手段112が伐倒材を送り出す(移動させる)。このとき、オペレータの操作によって(つまり手動で)伐倒材を所定位置まで送り出す仕様とすることもできるし、伐倒材3Dモデルと採材位置に基づいて自動的に送出手段112が伐倒材を所定位置まで送り出す仕様とすることもできる。そして切断手段114が、採材位置で伐倒材を切断する(Step204)。 When the timber harvesting position is determined, the delivery means 112 sends out (moves) the felled timber so that the cutting means 114 is placed at the timber harvesting position. At this time, the felled wood can be sent out to a predetermined position by the operator's operation (that is, manually), or the sending means 112 can automatically send out the felled wood based on the 3D model of the felled wood and the harvesting position. It is also possible to have a specification in which it is sent out to a predetermined position. Then, the cutting means 114 cuts the felled timber at the harvesting position (Step 204).

(第3の形態)
図7は、第3の形態におけるモデル作成造材機械100の主な処理の流れを示すフロー図である。この図に示すように第3の形態の場合も第1の形態や第2の形態と同様、まずは計測手段115によって伐倒材の計測を行う(Step301)。具体的には、既述したとおり把持手段111によって伐倒材を把持し、その把持した状態で枝払い手段113が枝を払いながら送出手段112が伐倒材を送り出していくとともに、計測手段115が枝を払い後の伐倒材表面の点群座標を計測する。ここで計測された結果は、無線(あるいは有線)の通信手段によってモデル作成手段120に送信される。
(Third form)
FIG. 7 is a flowchart showing the main process flow of the model creation machine 100 in the third embodiment. As shown in this figure, in the case of the third form, as in the first form and the second form, first, felled timber is measured by the measuring means 115 (Step 301). Specifically, as described above, the gripping means 111 grips the felled timber, and while the limbing means 113 removes the branches while it is gripped, the delivery means 112 sends out the fallen timber, and the measuring means 115 measures the point cloud coordinates on the surface of felled timber after removing branches. The measured results here are transmitted to the model creation means 120 by wireless (or wired) communication means.

モデル作成手段120が計測手段115による計測結果を受信すると、モデル作成手段120が倒材表面の点群座標を算出するとともに、伐倒材3Dモデルを作成する(Step302)。ここで作成された伐倒材3Dモデルは、モデル記憶手段190に記憶される(図1)。 When the model creation means 120 receives the measurement result by the measurement means 115, the model creation means 120 calculates point group coordinates on the surface of the fallen timber and creates a 3D model of the fallen timber (Step 302). The 3D model of fallen timber created here is stored in the model storage means 190 (FIG. 1).

伐倒材3Dモデルを作成すると、この伐倒材3Dモデルと素材等級及び等級単価に基づいて採材位置決定手段150(図1)が採材位置を決定する(Step303)。ここで等級単価とは、第2の形態で説明した素材等級ごとに設定された単位体積当たりの金額である。例えば図8では、等級Aと等級B、等級Cの3種類の素材等級が設定されており、等級Aには12,000円/mの等級単価、等級Bには8,000円/mの等級単価、等級Cには5,000円/mの等級単価が付与されている。 Once the 3D model of felled timber is created, the logging position determining means 150 (FIG. 1) determines the logging position based on the 3D model of felled timber, the material grade, and the grade unit price (Step 303). Here, the grade unit price is the amount per unit volume set for each material grade explained in the second embodiment. For example, in Figure 8, three material grades are set: grade A, grade B, and grade C. Grade A has a unit price of 12,000 yen/ m3 , and grade B has a unit price of 8,000 yen/m3. Grade unit price of 3 is given, and grade C is given a grade unit price of 5,000 yen/ m3 .

採材位置決定手段150は、素材の総額が最も高くなるように採材位置を決定する。具体的には、採材位置決定手段150がモデル記憶手段190(図1)から伐倒材3Dモデルを読み出すとともに、等級単価記憶手段180(図1)からあらかじめ複数種類の素材等級と等級単価を読み出し、伐倒材3Dモデルと素材等級を照らし合わせながら、等級単価に基づいて素材の総額を算出しつつ採材位置を求める。通常、素材の長さは決められていることから、素材の総額が最も高くなる、いわば最適解としての採材位置を決定することができるわけである。 The sampling position determining means 150 determines the sampling position so that the total cost of the material is the highest. Specifically, the harvesting position determining means 150 reads out a 3D model of fallen timber from the model storage means 190 (FIG. 1), and also stores a plurality of material grades and grade unit prices in advance from the grade unit price storage means 180 (FIG. 1). While reading and comparing the 3D model of felled timber with the material grade, the total amount of material is calculated based on the grade unit price and the harvesting position is determined. Normally, the length of the material is determined, so it is possible to determine the optimal location where the total cost of the material is the highest.

採材位置が決定すると、切断手段114が採材位置に配置されるように送出手段112が伐倒材を送り出す(移動させる)。このとき、オペレータの操作によって(つまり手動で)伐倒材を所定位置まで送り出す仕様とすることもできるし、伐倒材3Dモデルと採材位置に基づいて自動的に送出手段112が伐倒材を所定位置まで送り出す仕様とすることもできる。そして切断手段114が、採材位置で伐倒材を切断する(Step304)。 When the timber harvesting position is determined, the delivery means 112 sends out (moves) the felled timber so that the cutting means 114 is placed at the timber harvesting position. At this time, the felled wood can be sent out to a predetermined position by the operator's operation (that is, manually), or the sending means 112 can automatically send out the felled wood based on the 3D model of the felled wood and the harvesting position. It is also possible to have a specification in which it is sent out to a predetermined position. Then, the cutting means 114 cuts the felled timber at the harvesting position (Step 304).

本願発明のモデル作成造材機械は、様々な樹種の伐倒材に対して利用することができ、山土場に限らず様々な場所に置かれた伐倒材に対して利用することができる。本願発明が、作業の客観性確保と効率化を図り、しかも慢性化した林業界の人手不足を解消することを考えれば、産業上利用できるばかりでなく社会的にも大きな貢献を期待し得る発明といえる。 The model creation lumber construction machine of the present invention can be used for felled timber of various tree species, and can be used for felled timber placed not only in mountainous areas but also in various places. . Given that the claimed invention aims to ensure the objectivity and efficiency of work and eliminate the chronic labor shortage in the forestry industry, it is an invention that can be expected to not only be used industrially but also make a significant contribution to society. It can be said.

100 モデル作成造材機械
110 (モデル作成造材機械の)本体部
111 (本体部の)把持手段
112 (本体部の)送出手段
113 (本体部の)枝払い手段
114 (本体部の)切断手段
115 (本体部の)計測手段
120 (モデル作成造材機械の)モデル作成手段
130 (モデル作成造材機械の)表示手段
140 (モデル作成造材機械の)採材位置指定手段
150 (モデル作成造材機械の)採材位置決定手段
160 (モデル作成造材機械の)移動体
170 (モデル作成造材機械の)素材等級記憶手段
180 (モデル作成造材機械の)等級単価記憶手段
190 (モデル作成造材機械の)モデル記憶手段
MD (モデル作成造材機械の)測尺装置
100 Model-making material-making machine 110 Main body (of the model-making material-making machine) 111 Gripping means (of the main body) 112 Delivery means (of the main body) 113 Limbing means (of the main body) 114 Cutting means (of the main body) 115 Measuring means (of the main body) 120 Model creation means (of the model creation machine) 130 Display means (of the model creation machine) 140 Sampling position designation means (of the model creation machine) 150 (Model creation machine) Sampling position determination means (of the lumber machine) 160 Moving body (of the model creation lumber machine) 170 Material grade storage means (of the model creation lumber machine) 180 Grade unit price storage means (of the model creation lumber machine) 190 (Model creation) Model storage means (of the lumber making machine) MD Measuring device (of the model making lumber machine)

Claims (6)

伐倒された木材を把持する把持手段と、
前記木材を前記把持手段で把持した状態で、該木材を送り出す送出手段と
前記木材を前記送出手段で送り出しながら、該木材の枝払いを行う枝払い手段と、
前記木材を切断して素材を得る切断手段と、
前記把持手段に取り付けられた計測手段と、
前記計測手段によって取得された計測点群に基づいて、前記木材の外形を表す3次元モデルを作成するモデル作成手段と、を備え、
前記計測手段は、前記把持手段のうち、送り出される前記木材の後退側に設置され、
また前記計測手段は、枝払い後の状態の前記木材表面の複数点の座標を、非接触で計測可能であって、
さらに前記計測手段は、前記送出手段で前記木材を送り出しながら、枝払いされた部分の該木材表面を計測し、
前記モデル作成手段は、枝払いされた後の前記木材の前記3次元モデルを作成する、
ことを特徴とするモデル作成造材機械。
a gripping means for gripping felled wood;
a sending means for sending out the wood while the wood is gripped by the gripping means; a delimbing means for delimbing the wood while sending out the wood with the sending means;
a cutting means for cutting the wood to obtain a material;
a measuring means attached to the gripping means;
Model creation means for creating a three-dimensional model representing the external shape of the wood based on the measurement point group acquired by the measurement means,
The measuring means is installed on the retreating side of the wood being fed out of the grasping means,
The measuring means is capable of non-contact measuring the coordinates of a plurality of points on the surface of the wood after delimbing ,
Furthermore, the measuring means measures the surface of the wood at the delimbed part while sending out the wood with the sending means,
The model creation means creates the three-dimensional model of the wood after being delimbed.
A model making material machine characterized by:
前記計測手段が、2以上のレーザー測距装置で構成された、
ことを特徴とする請求項1記載のモデル作成造材機械。
The measuring means is composed of two or more laser distance measuring devices,
The model making machine according to claim 1, characterized in that:
前記3次元モデルに基づいて、前記木材の外形を表示する表示手段と、
オペレータが、前記表示手段に表示された前記木材の外形に対して、該木材を切断する採材位置を指定する採材位置指定手段と、をさらに備え、
前記切断手段は、前記採材位置指定手段によって指定された前記採材位置で、前記木材を切断する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のモデル作成造材機械。
Display means for displaying the outer shape of the wood based on the three-dimensional model;
further comprising a cutting position designating means for an operator to specify a cutting position for cutting the wood with respect to the external shape of the wood displayed on the display means,
The cutting means cuts the wood at the harvesting position specified by the timber harvesting position specifying means,
The model making machine according to claim 1 or claim 2, characterized in that:
樹幹の曲がり具合を示す軸線形と、切断後の末口径と、を含んで決定される素材等級を記憶する素材等級記憶手段と、
前記素材等級記憶手段から読み出した前記素材等級と、前記3次元モデルと、に基づいて前記木材を切断する採材位置を決定する採材位置決定手段と、をさらに備え、
前記採材位置決定手段は、前記素材等級に合致する前記素材が最も多く得られるように、前記採材位置を決定し、
前記切断手段は、前記採材位置決定手段によって決定された前記採材位置で、前記木材を切断する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のモデル作成造材機械。
a material grade storage means for storing a material grade determined including an axial line indicating the degree of curvature of a tree trunk and an end diameter after cutting;
further comprising a cutting position determining means for determining a cutting position for cutting the wood based on the material grade read from the material grade storage means and the three-dimensional model;
The sampling position determining means determines the sampling position so that a maximum amount of the material matching the material grade can be obtained,
The cutting means cuts the wood at the harvesting position determined by the timber harvesting position determining means,
The model making machine according to claim 1 or claim 2, characterized in that:
樹幹の曲がり具合を示す軸線形と、切断後の末口径と、を含んで決定される素材等級と、複数の該素材等級ごとに設定された単位体積当たりの金額である等級単価と、を関連づけて記憶する等級単価記憶手段と、
前記等級単価記憶手段から読み出した前記素材等級及び前記等級単価と、前記3次元モデルと、に基づいて前記木材を切断する採材位置を決定する採材位置決定手段と、をさらに備え、
前記採材位置決定手段は、得られる前記素材の総額が最も高くなるように、前記採材位置を決定し、
前記切断手段は、前記採材位置決定手段によって決定された前記採材位置で、前記木材を切断する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2記載のモデル作成造材機械。
The material grade, which is determined by including the axial alignment indicating the degree of curvature of the tree trunk and the end diameter after cutting, is associated with the grade unit price, which is the price per unit volume set for each of the multiple material grades. grade unit price storage means for storing the grade unit price;
Further comprising a cutting position determining means for determining a cutting position for cutting the wood based on the material grade and the grade unit price read from the grade unit price storage means and the three-dimensional model,
The sampling position determining means determines the sampling position so that the total amount of the material obtained is the highest,
The cutting means cuts the wood at the harvesting position determined by the timber harvesting position determining means,
The model making machine according to claim 1 or claim 2, characterized in that:
運転室とブームを有する移動体を、さらに備え、
前記把持手段、前記送出手段、前記枝払い手段、及び前記切断手段は、前記ブーム先端に固定され、
前記計測手段は、前記運転室又は前記ブームに取り付けられ、
前記モデル作成手段は、前記把持手段に取り付けられた前記計測手段と、前記運転室に取り付けられた前記計測手段又は前記ブームに取り付けられた前記計測手段と、によって取得された計測点群に基づいて、前記木材の外形を表す前記3次元モデルを作成する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のモデル作成造材機械。
Further comprising a moving body having a driver's cab and a boom,
The gripping means, the feeding means, the limbing means, and the cutting means are fixed to the tip of the boom,
The measuring means is attached to the operator's cab or the boom,
The model creation means is based on a group of measurement points acquired by the measurement means attached to the gripping means, the measurement means attached to the operator's cab , or the measurement means attached to the boom. , creating the three-dimensional model representing the external shape of the wood;
The model making machine according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
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