JP7406788B2

JP7406788B2 - Soil hardness measuring device

Info

Publication number: JP7406788B2
Application number: JP2019195813A
Authority: JP
Inventors: 正行大石; 稔齋藤
Original assignee: Daiki Rika Kogyo Co Ltd
Current assignee: Daiki Rika Kogyo Co Ltd
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2023-12-28
Anticipated expiration: 2039-10-29
Also published as: JP2021071291A

Description

本発明は土壌硬度計測装置に関する。 The present invention relates to a soil hardness measuring device.

従来、例えば農業用地では土壌の状態を確認するため、土壌の硬度計測が行われている。土壌の硬度計測を行う際には、特許文献１に記載された貫入タイプの計測装置が使用される。このような貫入タイプの計測装置は、ロッドの先端に設けられたコーンを土壌面から作業者が押し込んで土壌に貫入する。そしてコーンを貫入した際の貫入抵抗に基づいて、土壌の硬度を計測可能になっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, soil hardness has been measured on agricultural land in order to check the soil condition. When measuring the hardness of soil, a penetration type measuring device described in Patent Document 1 is used. Such a penetration type measuring device penetrates into the soil by a worker pushing a cone provided at the tip of a rod from the soil surface. The hardness of the soil can then be measured based on the penetration resistance when the cone is penetrated.

特開２０１０－０１４６８３号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-014683

しかしながら、特許文献１に記載された従来の計測装置では、作業者が計測地点に移動して土壌の硬度を計測しなければならない。したがって、例えば非常に広い農地において農地全体の土壌の硬度を計測しようとすると、作業者は広い農地内の複数の地点を移動しながら硬度の計測を繰り返し行わなければならず、手間と時間を要する。近年、農業の大規模化が進んでおり、土壌の硬度計測の効率化が求められている。 However, with the conventional measuring device described in Patent Document 1, a worker must move to a measurement point and measure the hardness of the soil. Therefore, for example, in a very large farmland, when trying to measure the soil hardness of the entire farmland, a worker must repeatedly measure the hardness while moving to multiple points within the large farmland, which takes time and effort. . In recent years, agriculture has become larger-scale, and there is a need for more efficient soil hardness measurement.

本発明はこのような実情に鑑み、土壌の硬度計測を容易に行うことが可能な土壌硬度計測装置を提供する。 In view of these circumstances, the present invention provides a soil hardness measuring device that can easily measure the hardness of soil.

（１）本発明の一態様に係る土壌硬度計測装置は、車体と、車体に支持された走行装置と、前記走行装置を制御する駆動制御部と、土壌の硬度を計測する計測部と、前記計測部を前記車体に支持する支持部と、前記計測部を動作させて前記計測部によって土壌の硬度を計測させる計測制御部と、を備え、前記計測部は、上下方向に沿って延びるロッドと、前記ロッドの下端に設けられて土壌に貫入されるコーンと、前記コーンが土壌に貫入された際の反力から土壌の硬度を計測する硬度センサと、前記ロッドを前記上下方向に動作させるロッド駆動部と、を有し、前記計測制御部は、前記コーンが土壌に貫入されるようにロッド駆動部を制御する。 (1) A soil hardness measuring device according to one aspect of the present invention includes a vehicle body, a traveling device supported by the vehicle body, a drive control section that controls the traveling device, a measuring section that measures soil hardness, and the A support section that supports a measurement section on the vehicle body; and a measurement control section that operates the measurement section and causes the measurement section to measure the hardness of the soil, and the measurement section includes a rod extending along a vertical direction. , a cone provided at the lower end of the rod to penetrate the soil, a hardness sensor that measures the hardness of the soil from a reaction force when the cone penetrates the soil, and a rod that moves the rod in the vertical direction. and a drive unit, and the measurement control unit controls the rod drive unit so that the cone penetrates the soil.

（２）また、上記（１）に記載の土壌硬度計測装置では、前記車体には、前記ロッドを通過させ、前記コーンを前記車体から下方に突出させることが可能なロッド挿通路が設けられていてもよい。 (2) Further, in the soil hardness measuring device according to (1) above, the vehicle body is provided with a rod insertion passage through which the rod can pass and the cone can protrude downward from the vehicle body. You can.

（３）また、上記（２）に記載の土壌硬度計測装置では、前記支持部は、前記ロッドを前記ロッド挿通路に案内してもよい。 (3) Furthermore, in the soil hardness measuring device according to (2) above, the support portion may guide the rod to the rod insertion path.

（４）また、上記（２）または（３）に記載の土壌硬度計測装置では、前記走行装置は、前記車体の前後方向に間隔をあけて設けられて土壌に対する推進力を生じさせる複数の走行機構を有し、前記車体には、前記ロッド挿通路として、前記前後方向に並ぶ前記走行機構の回転軸線同士に挟まれる領域に、前記ロッドが前記車体を貫通可能な貫通孔が設けられていてもよい。 (4) Further, in the soil hardness measuring device according to (2) or (3) above, the traveling device has a plurality of traveling devices provided at intervals in the longitudinal direction of the vehicle body and generating a propulsive force against the soil. A through hole is provided in the vehicle body as the rod insertion passage in a region sandwiched between rotational axes of the traveling mechanisms arranged in the front-rear direction, through which the rod can pass through the vehicle body. Good too.

（５）また、上記（２）から（４）に記載の土壌硬度計測装置では、前記走行装置は、前記車体の幅方向に間隔をあけて設けられて土壌に対する推進力を生じさせる複数の走行機構を有し、前記車体には、前記ロッド挿通路として、前記幅方向に並ぶ前記走行機構同士に挟まれる領域に、前記ロッドが前記車体を貫通可能な貫通孔が設けられていてもよい。 (5) Furthermore, in the soil hardness measuring device described in (2) to (4) above, the traveling device includes a plurality of traveling devices provided at intervals in the width direction of the vehicle body and generating a propulsive force against the soil. The vehicle body may have a through hole as the rod insertion path in a region sandwiched between the traveling mechanisms arranged in the width direction, through which the rod can pass through the vehicle body.

（６）また、上記（１）から（５）に記載の土壌硬度計測装置では、前記計測部は、前記上下方向に延びるとともに外周面に雄ネジを有する駆動軸と、前記ロッドに固定されて前記駆動軸を挿通させる案内孔が設けられているとともに、前記雄ネジに螺合する雌ネジを前記案内孔の内面に有する従動部と、をさらに有し、前記ロッド駆動部は、前記駆動軸を回転させることで前記従動部とともに前記ロッドを前記上下方向に移動可能とする駆動装置を有していてもよい。 (6) In the soil hardness measuring device according to any one of (1) to (5) above, the measuring section may include a drive shaft that extends in the vertical direction and has a male thread on the outer peripheral surface, and is fixed to the rod. The rod drive section further includes a guide hole through which the drive shaft is inserted, and a driven section having a female thread on the inner surface of the guide hole that is screwed into the male thread. The driving device may include a drive device that allows the rod to be moved in the vertical direction together with the driven portion by rotating the driven portion.

（７）また、上記（６）に記載の土壌硬度計測装置では、前記計測部は、前記ロッドおよび前記駆動軸に併設されて前記上下方向に延びるとともに、前記従動部が前記上下方向に相対移動可能に挿通されたロッド支持棒をさらに有していてもよい。 (7) Further, in the soil hardness measuring device according to (6) above, the measuring section is provided alongside the rod and the drive shaft and extends in the vertical direction, and the driven section is relatively movable in the vertical direction. It may further include a rod support rod that can be inserted therethrough.

（８）また、上記（１）から（７）のいずれかに記載の土壌硬度計測装置では、前記支持部は、前記ロッドを前記車体に対して前記幅方向および前記前後方向に傾斜させるロッド傾斜装置を有し、前記ロッドが鉛直方向に延びるように前記ロッド傾斜装置を制御する傾斜制御部をさらに備えていてもよい。 (8) Further, in the soil hardness measuring device according to any one of (1) to (7) above, the support section includes a rod incline that inclines the rod in the width direction and the front-rear direction with respect to the vehicle body. The rod tilting device may further include a tilting control unit that controls the rod tilting device so that the rod extends in the vertical direction.

（９）また、上記（８）に記載の土壌硬度計測装置では、前記ロッド傾斜装置は、前記ロッドおよび前記車体のうちの一方に設けられて外面が球面状をなす球面軸部と、前記ロッドおよび前記車体のうちの他方に設けられて前記球面軸部に係合する球面座と、を有していてもよい。 (9) Further, in the soil hardness measuring device according to (8) above, the rod tilting device includes a spherical shaft portion provided on one of the rod and the vehicle body and having a spherical outer surface, and a spherical shaft portion that is provided on one of the rod and the vehicle body, and the rod and a spherical seat provided on the other of the vehicle bodies and engaged with the spherical shaft portion.

（１０）また、上記（９）に記載の土壌硬度計測装置では、前記ロッド傾斜装置は、前記球面座を前記車体に支持するとともに、前記ロッドが挿通される貫通孔が設けられた固定支持板と、前記球面軸部を支持するとともに、前記固定支持板と前記上下方向に並んで配置され、前記ロッドが挿通される貫通孔が設けられた可動支持板と、前記可動支持板に設けられて、水平面に対する前記幅方向および前記前後方向への前記可動支持板の傾斜角度を検出する角度センサと、前記可動支持板に、前記ロッドの周方向に間隔をあけて少なくとも３か所に固定されて設けられ、前記可動支持板を押すことで前記可動支持板を前記固定支持板に対して傾斜させるアクチュエータと、をさらに有し、前記傾斜制御部は、前記角度センサの検出値に基づき、前記ロッドが前記鉛直方向に延びるように前記アクチュエータを動作させてもよい。 (10) Further, in the soil hardness measuring device according to (9) above, the rod tilting device supports the spherical seat on the vehicle body, and also includes a fixed support plate provided with a through hole through which the rod is inserted. a movable support plate that supports the spherical shaft portion, is arranged in parallel with the fixed support plate in the vertical direction, and is provided with a through hole through which the rod is inserted; , an angle sensor that detects an inclination angle of the movable support plate in the width direction and the front-rear direction with respect to a horizontal plane; and an angle sensor fixed to the movable support plate at at least three locations at intervals in the circumferential direction of the rod. and an actuator that tilts the movable support plate with respect to the fixed support plate by pushing the movable support plate, and the inclination control unit is configured to tilt the rod based on the detected value of the angle sensor. The actuator may be operated so as to extend in the vertical direction.

（１１）また、上記（１０）に記載の土壌硬度計測装置では、各々の前記アクチュエータは、前記上下方向に進退する軸部を有し、前記ロッド傾斜装置は、前記固定支持板に設けられて各々の前記軸部の先端が当接可能な受け座を有し、前記受け座の上面には前記軸部の先端が入り込む凹部が設けられていてもよい。 (11) Further, in the soil hardness measuring device according to (10) above, each of the actuators has a shaft portion that moves forward and backward in the vertical direction, and the rod tilting device is provided on the fixed support plate. Each of the shaft portions may have a receiving seat that can be brought into contact with the tip thereof, and a recess into which the tip of the shaft portion fits may be provided on the upper surface of the receiving seat.

（１２）また、上記（１１）に記載の土壌硬度計測装置では、前記受け座のうちの一つにおける前記凹部は、対応する前記アクチュエータロッドの先端を前記ロッドの周方向の両側から挟み込む内面を有し、下方に向かって前記内面同士の距離が漸次小さくなるＶ字状をなしていてもよい。 (12) Furthermore, in the soil hardness measuring device according to (11) above, the recess in one of the receiving seats has an inner surface that sandwiches the tip of the corresponding actuator rod from both sides in the circumferential direction of the rod. The inner surface may have a V-shape in which the distance between the inner surfaces gradually decreases toward the bottom.

（１３）また、上記（１）から（１２）のいずれかに記載の土壌硬度計測装置では、前記駆動制御部は、前記車体の位置座標を検出するＧＰＳセンサと、土壌の硬度を計測する地点の位置座標を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶した位置座標に、前記ＧＰＳセンサで検出した位置座標が一致するように前記走行装置を制御する制御信号を出力する信号出力部と、を有していてもよい。 (13) Furthermore, in the soil hardness measuring device according to any one of (1) to (12) above, the drive control section includes a GPS sensor that detects the position coordinates of the vehicle body, and a point that measures the hardness of the soil. a storage unit that stores the position coordinates of the storage unit; and a signal output unit that outputs a control signal that controls the traveling device so that the position coordinates detected by the GPS sensor match the position coordinates stored in the storage unit. may have.

（１４）また、上記（１）から（１３）のいずれかに記載の土壌硬度計測装置では、手動操作器による制御信号を受信して、前記制御信号によって前記走行装置を制御する手動制御部をさらに備えていてもよい。 (14) The soil hardness measuring device according to any one of (1) to (13) above also includes a manual control section that receives a control signal from a manual operating device and controls the traveling device using the control signal. You may also have more.

（１５）また、上記（１）から（１４）のいずれかに記載の土壌硬度計測装置では、前記計測部で計測した土壌の硬度と、土壌の硬度を計測した地点の位置座標と、土壌の硬度を計測した深さ位置と、を関連づけたデータを記録する記録装置をさらに備えていてもよい。 (15) In addition, in the soil hardness measuring device according to any one of (1) to (14) above, the soil hardness measured by the measuring section, the position coordinates of the point where the soil hardness was measured, and the soil hardness It may further include a recording device that records data relating the depth position at which the hardness was measured.

（１６）また、上記（１５）に記載の土壌硬度計測装置では、前記計測部は、前記コーンまたは前記ロッドに設けられて土壌中の水分量を計測する水分センサをさらに有し、前記記録装置は、土壌の硬度と、土壌の硬度を計測した地点の位置座標と、土壌の硬度を計測した深さ位置と、に加えて土壌の硬度を計測した地点の位置座標における土壌中の水分量を関連づけたデータを記録してもよい。 (16) Further, in the soil hardness measuring device according to (15) above, the measuring section further includes a moisture sensor that is provided on the cone or the rod and measures the amount of moisture in the soil, and the recording device is the soil hardness, the positional coordinates of the point where the soil hardness was measured, the depth position where the soil hardness was measured, and the amount of water in the soil at the positional coordinates of the point where the soil hardness was measured. Associated data may also be recorded.

上記態様に係る土壌硬度計測装置によれば、走行装置を備えることで土壌の硬度計測を容易に行うことが可能である。 According to the soil hardness measuring device according to the above aspect, by providing the traveling device, it is possible to easily measure the hardness of soil.

本発明の実施形態に係る土壌硬度計測装置の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a soil hardness measuring device according to an embodiment of the present invention. 上記土壌硬度計測装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the above-mentioned soil hardness measuring device. 上記土壌硬度計測装置の断面図であって、図２のＡ－Ａ断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the soil hardness measuring device, and is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2. 上記土壌硬度計測装置の横断面図であって、図３のＢ－Ｂ断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the soil hardness measuring device, and is a sectional view taken along line BB in FIG. 3. 上記土壌硬度計測装置の横断面図であって、図３のＣ－Ｃ断面図である。4 is a cross-sectional view of the soil hardness measuring device, which is a sectional view taken along the line CC in FIG. 3. FIG. 上記土壌硬度計測装置の計測部および支持部を示す斜視図である。It is a perspective view showing a measuring part and a support part of the above-mentioned soil hardness measuring device. 上記土壌計測装置の支持部の拡大図であって、図６のＤ－Ｄ断面図である。7 is an enlarged view of the support portion of the soil measuring device, and is a sectional view taken along line DD in FIG. 6. FIG. 上記土壌計測装置の支持部の拡大図であって、後方から支持部を見た図である。It is an enlarged view of the support part of the said soil measuring device, Comprising: It is a figure which looked at the support part from the back. 上記土壌硬度計測装置のロッド傾斜装置の動作の様子を模式的に示す図であって、（ａ）は前後に車体が傾いている場合を示し、（ｂ）は幅方向に車体が傾いている場合を示す。FIG. 4 is a diagram schematically showing the operation of the rod tilting device of the soil hardness measuring device, in which (a) shows a case where the vehicle body is tilted forward and backward, and (b) shows a case where the vehicle body is tilted in the width direction. Indicate the case. 上記土壌硬度計測装置によって計測したデータを用いて作成されるマップの例であって、（ａ）は土壌の分布を示し、（ｂ）は計測地点での深度と硬度と水分量との関係を示す。This is an example of a map created using data measured by the soil hardness measuring device, in which (a) shows the distribution of soil, and (b) shows the relationship between depth, hardness, and moisture content at the measurement point. show. 上記本発明の実施形態の第一変形例に係る土壌硬度計測装置のロッド傾斜装置を模式的に示す図であって、（ａ）はロッド傾斜装置の縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ－Ｅ断面図である。It is a figure which shows typically the rod inclination device of the soil hardness measuring device based on the first modification of the embodiment of the present invention, Comprising: (a) is a longitudinal cross-sectional view of the rod inclination device, (b) It is a sectional view taken along line EE of a). 上記本発明の実施形態の第二変形例に係る土壌硬度計測装置のロッド傾斜装置を模式的に示す図であって、（ａ）は車体が傾斜していない状態を示す縦断面図であり、（ｂ）は車体が傾斜している状態を示す縦断面図である。It is a diagram schematically showing a rod tilting device of a soil hardness measuring device according to a second modification of the embodiment of the present invention, in which (a) is a longitudinal cross-sectional view showing a state where the vehicle body is not tilted; (b) is a longitudinal sectional view showing a state in which the vehicle body is tilted.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１～図９は本発明を実施する形態の一例である。
図１に示すように土壌硬度計測装置１は、車体２と、車体２に支持された走行装置３と、走行装置３の動作を制御する駆動制御部４（図４参照）と、土壌の硬度を計測する計測部５（図２参照）と、計測部５を車体２に支持する支持部６（図２参照）と、計測部５の動作を制御する計測制御部７（図５参照）とを備えている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 to 9 are examples of embodiments of the present invention.
As shown in FIG. 1, the soil hardness measurement device 1 includes a vehicle body 2, a traveling device 3 supported by the vehicle body 2, a drive control section 4 (see FIG. 4) that controls the operation of the traveling device 3, and a soil hardness measuring device 1. A measurement section 5 (see FIG. 2) that measures the measurement section 5, a support section 6 (see FIG. 2) that supports the measurement section 5 on the vehicle body 2, and a measurement control section 7 (see FIG. 5) that controls the operation of the measurement section 5. It is equipped with

土壌硬度計測装置１の全体の重量は、１００ｋｇ以上であることが好ましく、例えば１５０～２００〔ｋｇ〕程度である。 The total weight of the soil hardness measuring device 1 is preferably 100 kg or more, for example, about 150 to 200 [kg].

（車体）
図１に示すように車体２は、下部本体１３と、上部本体１４と、ロッドケース１７とを有している。図２および図３に示すように下部本体１３は箱状をなし、前後方向、幅方向の中央部には、上下方向に下部本体１３を貫通するロッド挿通路１９が設けられている。ロッド挿通路１９は断面円形状の貫通孔である。ロッド挿通路１９は、すなわち車体２（下部本体１３）の幅方向および前後方向の略中央の領域に設けられている。また本実施形態ではロッド挿通路１９は、土壌硬度計測装置１の全体の重心位置を含む領域に設けられている。 (car body)
As shown in FIG. 1, the vehicle body 2 includes a lower body 13, an upper body 14, and a rod case 17. As shown in FIGS. 2 and 3, the lower body 13 is box-shaped, and a rod insertion passage 19 is provided in the center in the front-rear direction and the width direction to penetrate the lower body 13 in the vertical direction. The rod insertion passage 19 is a through hole with a circular cross section. The rod insertion passage 19 is provided in a substantially central region in the width direction and the front-rear direction of the vehicle body 2 (lower main body 13). Further, in this embodiment, the rod insertion passage 19 is provided in an area including the center of gravity of the entire soil hardness measuring device 1.

ここで前後方向とは、車体２が走行する方向の前後を意味し、幅方向とは前後方向に直交する車幅方向を意味する。 Here, the front-rear direction means the front and back of the direction in which the vehicle body 2 travels, and the width direction means the vehicle width direction orthogonal to the front-rear direction.

図２および図３に示すように上部本体１４は下部本体１３の上部に、下部本体１３と一体に設けられている。上部本体１４は箱状をなし、下部本体１３よりも幅方向の寸法が大きくなっている。上部本体１４の底板１５は、下部本体１３の天板を兼ねている。上記のロッド挿通路１９は底板１５を貫通しており、かつ、ロッド挿通路１９は上部本体１４の内部の空間に接続されている。また図３に示すように上部本体１４には、上部本体１４の上面から上方に延びるパトランプ８が設けられている。パトランプ８は、例えば走行装置３や、各種機器が正常に機能しているか否かを示すものである。 As shown in FIGS. 2 and 3, the upper main body 14 is provided above the lower main body 13 and integrally with the lower main body 13. The upper main body 14 has a box shape and is larger than the lower main body 13 in the width direction. The bottom plate 15 of the upper body 14 also serves as the top plate of the lower body 13. The rod insertion passage 19 described above passes through the bottom plate 15, and is connected to the space inside the upper body 14. Further, as shown in FIG. 3, the upper body 14 is provided with a patrol lamp 8 extending upward from the upper surface of the upper body 14. The patrol lamp 8 indicates, for example, whether the traveling device 3 and various devices are functioning normally.

ロッドケース１７は上下方向に延びる筒状をなして、後述する計測部５を収容するとともに上部本体１４から上方に突出するように設けられている。ロッドケース１７の下端には、ロッドケース１７と上部本体１４とを接続する蛇腹部１８が設けられている。この蛇腹部１８によってロッドケース１７が上部本体１４に対して前後方向、および幅方向に傾斜可能に支持されている。ロッドケース１７は計測部５の防水、防塵を目的として設置されている。 The rod case 17 has a cylindrical shape extending in the vertical direction, and is provided so as to accommodate a measuring section 5 to be described later and to protrude upward from the upper main body 14. A bellows portion 18 connecting the rod case 17 and the upper body 14 is provided at the lower end of the rod case 17. The rod case 17 is supported by the bellows portion 18 so as to be tiltable in the front-back direction and the width direction with respect to the upper main body 14. The rod case 17 is installed for the purpose of waterproofing and dustproofing the measuring section 5.

（走行装置）
図２から図４に示すように、走行装置３は、下部本体１３から幅方向の両側に突出する車軸２０と、車軸２０に固定されて土壌に対する推進力を生じさせる走行機構である走行輪２１と、車軸２０を回転させる走行駆動部２２とを有している。 (Traveling device)
As shown in FIGS. 2 to 4, the traveling device 3 includes an axle 20 that protrudes from the lower body 13 on both sides in the width direction, and traveling wheels 21 that are fixed to the axle 20 and are a traveling mechanism that generates a propulsive force against the soil. and a travel drive unit 22 that rotates the axle 20.

走行輪２１は、前後方向に間隔をあけて幅方向の両側に対をなして複数輪設けられている。本実施形態では前後方向に間隔をあけて二対（４輪）の走行輪２１が設けられている。走行輪２１は上方から見てちょうど上部本体１４に隠れるような位置に設けられている。車軸２０は各々の走行輪２１に一つずつ設けられて、下部本体１３に対して回転可能に支持されている。前部の走行輪２１の車軸２０の回転軸線Ｏ１と後部の走行輪２１の車軸２０の回転軸Ｏ２とで挟まれる領域に、上記のロッド挿通路１９が設けられている。また幅方向の一方の走行輪２１と、他方の走行輪２１とで挟まれる領域に、上記のロッド挿通路１９が設けられている。 A plurality of running wheels 21 are provided in pairs on both sides in the width direction at intervals in the front-rear direction. In this embodiment, two pairs (four wheels) of running wheels 21 are provided at intervals in the front-rear direction. The running wheel 21 is provided at a position where it is just hidden by the upper main body 14 when viewed from above. One axle 20 is provided for each running wheel 21 and is rotatably supported by the lower body 13. The rod insertion passage 19 is provided in a region sandwiched between the rotational axis O1 of the axle 20 of the front running wheel 21 and the rotational axis O2 of the axle 20 of the rear running wheel 21. Further, the rod insertion passage 19 is provided in a region sandwiched between one running wheel 21 and the other running wheel 21 in the width direction.

走行駆動部２２は、例えばモータである。なお、走行駆動部２２はモータである場合に限定されず、内燃機関のような他の駆動装置であってもよい。走行駆動部２２は各々の車軸２０に対応して一つずつ、走行輪２１に隣接する位置で下部本体１３に設けられている。図５に示すように各々の走行駆動部２２の上方には、上部本体１４の底板１５を上下方向に貫通する開口１５ａが設けられている。底板１５には各々の開口１５ａを開閉可能なカバー１６が設けられている。 The travel drive unit 22 is, for example, a motor. Note that the travel drive unit 22 is not limited to a motor, and may be another drive device such as an internal combustion engine. One running drive unit 22 is provided in the lower body 13 at a position adjacent to the running wheels 21, one for each axle 20. As shown in FIG. 5, an opening 15a that vertically penetrates the bottom plate 15 of the upper main body 14 is provided above each traveling drive unit 22. As shown in FIG. The bottom plate 15 is provided with a cover 16 that can open and close each opening 15a.

また図５に示すように走行駆動部２２には、走行駆動部２２を制御するドライバ２３と、走行駆動部２２の動力源となるバッテリ２４とが接続されている。ドライバ２３は上部本体１４の底板１５上で、ロッド挿通路１９の前方で、幅方向両側のカバー１６に挟まれる位置に設けられている。図４に戻って、バッテリ２４は下部本体１３に収容されている。バッテリ２４はロッド挿通路１９の前方と後方とに一つずつ配置され、幅方向両側の走行駆動部２２に挟まれる位置に設けられている。 Further, as shown in FIG. 5, a driver 23 that controls the travel drive section 22 and a battery 24 that serves as a power source for the travel drive section 22 are connected to the travel drive section 22. The driver 23 is provided on the bottom plate 15 of the upper main body 14 at a position in front of the rod insertion passage 19 and sandwiched between the covers 16 on both sides in the width direction. Returning to FIG. 4, the battery 24 is housed in the lower main body 13. One battery 24 is disposed at the front and the other rear of the rod insertion passage 19, and is provided at a position sandwiched between the travel drive units 22 on both sides in the width direction.

（駆動制御部）
図５に示すように駆動制御部４は、上部本体１４の底板１５上に設けられている。駆動制御部４は、車体２の位置座標を検出するＧＰＳセンサ２６と、所定の位置座標を記憶する記憶部２７と、ＧＰＳセンサ２６の検出値と記憶部２７に記憶した位置座標とに基づいて走行装置３の動作を制御する信号を生成し出力する信号出力部２８とを有している。 (Drive control section)
As shown in FIG. 5, the drive control section 4 is provided on the bottom plate 15 of the upper main body 14. The drive control unit 4 includes a GPS sensor 26 that detects the position coordinates of the vehicle body 2, a storage unit 27 that stores predetermined position coordinates, and a drive control unit 4 based on the detected values of the GPS sensor 26 and the position coordinates stored in the storage unit 27. It has a signal output section 28 that generates and outputs a signal for controlling the operation of the traveling device 3.

ＧＰＳセンサ２６は、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）を用いて、車体２の現在位置の位置座標を検出するものである。記憶部２７は、土壌の硬度計測を行いたい地点の位置座標を予め記憶可能なハードディスクのような記憶媒体である。また記憶部２７は、硬度計測を行いたい複数の地点をつなぐ走行ルートを記憶することも可能である。 The GPS sensor 26 detects the position coordinates of the current position of the vehicle body 2 using GPS (Global Positioning System). The storage unit 27 is a storage medium such as a hard disk that can store in advance the position coordinates of a point at which soil hardness measurement is desired. Furthermore, the storage unit 27 can also store a travel route connecting a plurality of points where hardness measurement is desired.

信号出力部２８はプロセッサ等の演算装置を有して、記憶部２７に記憶した位置座標に、車体２の現在位置の位置座標が一致するように走行装置３を制御する制御信号を生成する。すなわち信号出力部２８は、硬度計測が行われる位置に車体２が向かうように走行駆動部２２のドライバ２３を制御する制御信号を生成する。本実施形態では各走行輪２１に走行駆動部２２が一つずつ設けられているため、例えば幅方向の一方の走行輪２１と幅方向の他方の走行輪２１との間で回転数に差をつけることで、車体２を任意の方向に向けて走行させることが可能である。 The signal output unit 28 has a calculation device such as a processor, and generates a control signal for controlling the traveling device 3 so that the position coordinates of the current position of the vehicle body 2 match the position coordinates stored in the storage unit 27. That is, the signal output unit 28 generates a control signal that controls the driver 23 of the traveling drive unit 22 so that the vehicle body 2 heads to the position where hardness measurement is performed. In this embodiment, since each running wheel 21 is provided with one running drive unit 22, for example, there is a difference in rotation speed between one running wheel 21 in the width direction and the other running wheel 21 in the width direction. By attaching it, it is possible to run the vehicle body 2 in any direction.

（計測部）
図２、図３、および図６に示すように計測部５は、上下方向に沿って延びるロッド３０と、ロッド３０の先端（下端）に設けられたコーン３１と、ロッド３０に設けられた硬度センサ３４および水分センサ３５と、ロッド３０を案内する直動機構３６と、直動機構３６を駆動するロッド駆動部３９と、ロッド駆動部３９の動力源となるバッテリ４２（図５参照）と、ロッド３０を支持するロッド支持棒４３とを有している。 (Measurement part)
As shown in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. A sensor 34 and a moisture sensor 35, a linear motion mechanism 36 that guides the rod 30, a rod drive unit 39 that drives the linear motion mechanism 36, and a battery 42 (see FIG. 5) that serves as a power source for the rod drive unit 39. It has a rod support rod 43 that supports the rod 30.

ロッド３０は上下方向に延びている。ロッド３０はロッドケース１７に収容されている。コーン３１は、円錐形状をなしてロッド３０の先端にロッド３０と一体に設けられている。硬度センサ３４は例えばロードセルであって、ロッド３０の上端に設けられている。硬度センサ３４は、コーン３１を土壌に貫入した際の反力から土壌の硬度を計測するものである。水分センサ３５は、例えば静電容量式のセンサであって、コーン３１を土壌に貫入した際に土壌中の水分量を計測する。 The rod 30 extends in the vertical direction. The rod 30 is housed in a rod case 17. The cone 31 has a conical shape and is provided at the tip of the rod 30 integrally with the rod 30. The hardness sensor 34 is, for example, a load cell, and is provided at the upper end of the rod 30. The hardness sensor 34 measures the hardness of the soil from the reaction force when the cone 31 penetrates the soil. The moisture sensor 35 is, for example, a capacitive sensor, and measures the amount of moisture in the soil when the cone 31 penetrates the soil.

直動機構３６は、従動部３７と従動部３７に係合する駆動軸３８とを有している。駆動軸３８は、ロッド３０の後方でロッド３０と平行に上下方向に延びて設けられている。
駆動軸３８は、外周面に送りネジ（台形ネジ等）やボールネジである雄ネジ３８ａを有している。ここで図２および図３に示すように、ロッド３０の上方でロッドケース１７の内部には支持板４６が設けられている。駆動軸３８はこの支持板４６を貫通するとともに支持板４６に対して回転自在に保持されている。 The linear motion mechanism 36 has a driven portion 37 and a drive shaft 38 that engages with the driven portion 37. The drive shaft 38 is provided behind the rod 30 and extends in the vertical direction parallel to the rod 30.
The drive shaft 38 has a male screw 38a, which is a feed screw (such as a trapezoidal screw) or a ball screw, on its outer peripheral surface. As shown in FIGS. 2 and 3, a support plate 46 is provided inside the rod case 17 above the rod 30. As shown in FIGS. The drive shaft 38 passes through the support plate 46 and is rotatably held relative to the support plate 46.

従動部３７は、硬度センサ３４を介してロッド３０の上端に固定されている。従動部３７には上下方向に貫通する案内孔３７ａが設けられている。案内孔３７ａの内面には雌ネジ３７ｂが設けられている。従動部３７の案内孔３７ａには駆動軸３８が挿通され、雌ネジ３７ｂが駆動軸３８の雄ネジ３８ａに螺合している。従動部３７には、案内孔３７ａの前方で幅方向に間隔をあけて上下方向に貫通する一対の貫通孔３７ｃが設けられている。 The driven portion 37 is fixed to the upper end of the rod 30 via the hardness sensor 34. The driven portion 37 is provided with a guide hole 37a that penetrates in the vertical direction. A female thread 37b is provided on the inner surface of the guide hole 37a. The drive shaft 38 is inserted into the guide hole 37a of the driven part 37, and the female screw 37b is screwed into the male screw 38a of the drive shaft 38. The driven portion 37 is provided with a pair of through holes 37c that extend vertically in front of the guide hole 37a and are spaced apart in the width direction.

ロッド駆動部３９は支持板４６の上方に設けられて、駆動軸３８を中心軸回りに回転させる。ロッド駆動部３９は継手４１を介して駆動軸３８の上端に接続されたモータ等の駆動装置４０を有している。
図５に戻ってバッテリ４２は、上部本体１４の底板１５上に設けられている。 The rod drive section 39 is provided above the support plate 46 and rotates the drive shaft 38 around the central axis. The rod drive section 39 has a drive device 40 such as a motor connected to the upper end of the drive shaft 38 via a joint 41.
Returning to FIG. 5, the battery 42 is provided on the bottom plate 15 of the upper main body 14.

図２、図３、および図６に示すようにロッド支持棒４３は、ロッド３０および駆動軸３８を囲むように、ロッド３０および駆動軸３８と平行に上下方向に延びている。ロッド支持棒４３の下端は後述する可動支持板５４に固定され、上端は支持板４６に固定されている。本実施形態ではロッド支持棒４３として、幅方向から見てロッド３０に重なる位置にロッド３０を幅方向から挟むように配置された一対の前部支持棒４３Ａと、駆動軸３８の後方で、前方から見て駆動軸３８と重なる位置に配置された一つの後部支持棒４３Ｂとが設けられている。 As shown in FIGS. 2, 3, and 6, the rod support rod 43 extends in the vertical direction parallel to the rod 30 and the drive shaft 38 so as to surround the rod 30 and the drive shaft 38. The lower end of the rod support rod 43 is fixed to a movable support plate 54, which will be described later, and the upper end is fixed to a support plate 46. In this embodiment, the rod support rods 43 include a pair of front support rods 43A that are arranged so as to sandwich the rod 30 from the width direction at a position overlapping the rod 30 when viewed from the width direction, and a pair of front support rods 43A that are arranged at the rear of the drive shaft 38 and at the front. One rear support rod 43B is provided, which is placed at a position overlapping the drive shaft 38 when viewed from above.

前部支持棒４３Ａは、従動部３７に設けられた貫通孔３７ｃに一つずつ挿通されている。前部支持棒４３Ａの外径は、貫通孔３７ｃの内径より若干小さい寸法となっており、従動部３７のがたつきが抑えられつつ、前部支持棒４３Ａが従動部３７を案内するようになっている。 The front support rods 43A are inserted into through holes 37c provided in the driven portion 37 one by one. The outer diameter of the front support rod 43A is slightly smaller than the inner diameter of the through hole 37c, so that the front support rod 43A guides the driven portion 37 while suppressing the looseness of the driven portion 37. It has become.

後部支持棒４３Ｂには、上下方向に間隔をあけて複数の位置センサ４４が設けられている。位置センサ４４は例えばレーザセンサ等の非接触センサであって、従動部３７の上下方向の位置を検出する。位置センサ４４としては、最も上部に設けられた原点センサ４４Ａと、走行輪２１が水平面上に配置された状態でコーン３１が走行輪２１の下端に到達する位置に対応する従動部３７の位置を検出する測定開始点センサ４４Ｂと、コーン３１およびロッド３０が最も下方に配置される位置に対応する従動部３７の位置を検出するリミットセンサ４４Ｃである。 A plurality of position sensors 44 are provided on the rear support rod 43B at intervals in the vertical direction. The position sensor 44 is a non-contact sensor such as a laser sensor, for example, and detects the position of the driven portion 37 in the vertical direction. The position sensor 44 includes an origin sensor 44A provided at the top and a position of the driven portion 37 corresponding to the position where the cone 31 reaches the lower end of the running wheel 21 when the running wheel 21 is placed on a horizontal plane. A measurement start point sensor 44B detects the position, and a limit sensor 44C detects the position of the driven portion 37 corresponding to the lowest position of the cone 31 and rod 30.

（計測制御部）
図５に戻って計測制御部７は、上部本体１４の底板１５上でロッド挿通路１９を挟んで駆動制御部４に対して幅方向の反対側に設けられている。計測制御部７は、記憶部２７に記憶した地点でコーン３１が土壌に貫入されるようにロッド駆動部３９を制御する。すなわち計測制御部７は、ロッド駆動部３９によって駆動軸３８を回転させることで駆動軸３８に対して従動部３７を下方に移動させ、従動部３７とともにロッド３０を下方に移動させる。これによりコーン３１を土壌に貫入する。計測制御部７は、原点センサ４４Ａによって従動部３７が検出される位置と、リミットセンサ４４Ｃによって従動部３７が検出される位置との間で、ロッド３０を動作させる。 (Measurement control section)
Returning to FIG. 5, the measurement control section 7 is provided on the bottom plate 15 of the upper main body 14 on the opposite side in the width direction from the drive control section 4 with the rod insertion passage 19 in between. The measurement control unit 7 controls the rod drive unit 39 so that the cone 31 penetrates the soil at the point stored in the storage unit 27. That is, the measurement control section 7 causes the rod drive section 39 to rotate the drive shaft 38 to move the driven section 37 downward with respect to the drive shaft 38, and moves the rod 30 downward together with the driven section 37. This causes the cone 31 to penetrate into the soil. The measurement control unit 7 operates the rod 30 between the position where the driven part 37 is detected by the origin sensor 44A and the position where the driven part 37 is detected by the limit sensor 44C.

（支持部）
図２、図３、図６、図７、および図８に示すように、支持部６はロッド３０を車体２に対して幅方向および前後方向に傾斜させるロッド傾斜装置５０を有している。ロッド傾斜装置５０は、ロッド３０が挿通された球面軸部５１と、球面軸部５１が係合する球面座５２と、球面軸部５１を支持する可動支持板５４と、球面座５２を支持する固定支持板５５と、可動支持板５４に設けられた角度センサ５７およびアクチュエータ６０と、固定支持板５５に設けられた受け座６８とを有している。 (Support part)
As shown in FIGS. 2, 3, 6, 7, and 8, the support portion 6 includes a rod tilting device 50 that tilts the rod 30 with respect to the vehicle body 2 in the width direction and the front-rear direction. The rod tilting device 50 supports a spherical shaft portion 51 through which the rod 30 is inserted, a spherical seat 52 with which the spherical shaft portion 51 engages, a movable support plate 54 that supports the spherical shaft portion 51, and a spherical seat 52. It has a fixed support plate 55, an angle sensor 57 and an actuator 60 provided on the movable support plate 54, and a receiving seat 68 provided on the fixed support plate 55.

（ロッド傾斜装置）
図７に示すように、球面軸部５１の外面５１ａは球面状をなしている。また球面軸部５１には、上下方向に貫通する案内孔５１ｂが設けられている。案内孔５１ｂにはロッド３０が挿通される。案内孔５１ｂの内径は、ロッド３０の外径よりも若干大きくなっている。案内孔５１ｂの内面はロッド３０の外周面に対向し、ロッド３０をロッド挿通路１９（図２参照）に案内する案内面となっている。 (rod tilting device)
As shown in FIG. 7, the outer surface 51a of the spherical shaft portion 51 has a spherical shape. Further, the spherical shaft portion 51 is provided with a guide hole 51b that penetrates in the vertical direction. The rod 30 is inserted through the guide hole 51b. The inner diameter of the guide hole 51b is slightly larger than the outer diameter of the rod 30. The inner surface of the guide hole 51b faces the outer peripheral surface of the rod 30 and serves as a guide surface for guiding the rod 30 into the rod insertion passage 19 (see FIG. 2).

可動支持板５４は、ロッド挿通路１９の上方に配置され（図２参照）、球面軸部５１の上部を固定して支持している。可動支持板５４には、球面軸部５１の上部が挿入される貫通孔５４ａが上下方向に貫通して設けられている。 The movable support plate 54 is arranged above the rod insertion passage 19 (see FIG. 2), and fixedly supports the upper part of the spherical shaft part 51. The movable support plate 54 is provided with a through hole 54a, into which the upper part of the spherical shaft portion 51 is inserted, passing through the movable support plate 54 in the vertical direction.

固定支持板５５は、可動支持板５４の下方に可動支持板５４と間隔をあけて配置されている。固定支持板５５は、下部本体１３のロッド挿通路１９を上方から覆うように下部本体１３に固定されている（図２参照）。固定支持板５５には球面軸部５１の下部が挿通される貫通孔５５ａが上下方向に貫通して設けられている。球面軸部５１の下端は固定支持板５５の貫通孔５５ａから下方に突出している。固定支持板５５の下部には蛇腹部５６が設けられている。蛇腹部５６は球面軸部５１の下端と固定支持板５５とを相対移動可能に接続して、下方から貫通孔５５ａを覆っている。 The fixed support plate 55 is arranged below the movable support plate 54 and spaced apart from the movable support plate 54 . The fixed support plate 55 is fixed to the lower body 13 so as to cover the rod insertion passage 19 of the lower body 13 from above (see FIG. 2). The fixed support plate 55 is provided with a through hole 55a that extends in the vertical direction through which the lower part of the spherical shaft portion 51 is inserted. The lower end of the spherical shaft portion 51 projects downward from the through hole 55a of the fixed support plate 55. A bellows portion 56 is provided at the lower part of the fixed support plate 55. The bellows portion 56 connects the lower end of the spherical shaft portion 51 and the fixed support plate 55 in a relatively movable manner, and covers the through hole 55a from below.

球面座５２は、固定支持板５５の上部に固定されていることで車体２に支持されている。球面座５２は球面軸部５１の外面５１ａの形状に対応する球面状をなす受け面５２ａを有し、受け面５２ａが球面軸部５１の外面５１ａに係合している。なお球面座５２をロッド３０側に設け、球面軸部５１を車体２側に設けてもよい。 The spherical seat 52 is supported by the vehicle body 2 by being fixed to the upper part of a fixed support plate 55. The spherical seat 52 has a spherical receiving surface 52a that corresponds to the shape of the outer surface 51a of the spherical shaft portion 51, and the receiving surface 52a engages with the outer surface 51a of the spherical shaft portion 51. Note that the spherical seat 52 may be provided on the rod 30 side, and the spherical shaft portion 51 may be provided on the vehicle body 2 side.

図５に戻って、角度センサ５７は例えばジャイロセンサであって、可動支持板５４上に設けられている。本実施形態では、角度センサ５７として、水平面に対する幅方向への可動支持板５４の傾斜角度を検出する第一センサ５７Ａと、水平面に対する前後方向への可動支持板５４の傾斜角度を検出する第二センサ５７Ｂとが設けられている。 Returning to FIG. 5, the angle sensor 57 is, for example, a gyro sensor, and is provided on the movable support plate 54. In this embodiment, the angle sensors 57 include a first sensor 57A that detects the inclination angle of the movable support plate 54 in the width direction with respect to the horizontal plane, and a second sensor 57A that detects the inclination angle of the movable support plate 54 in the front-rear direction with respect to the horizontal plane. A sensor 57B is provided.

（アクチュエータ）
図６から図８に示すようにアクチュエータ６０は、球面軸部５１および球面座５２の外周側で、ロッド３０の周方向に間隔をあけて複数設けられている。各々のアクチュエータ６０は、可動支持板５４を上下方向に貫通するアクチュエータ孔５４ｂに挿通される軸部６１と、軸部６１を動作させる駆動装置６２と、駆動装置６２を支持するガイド部６５とを有している。 (actuator)
As shown in FIGS. 6 to 8, a plurality of actuators 60 are provided at intervals in the circumferential direction of the rod 30 on the outer peripheral side of the spherical shaft portion 51 and the spherical seat 52. Each actuator 60 includes a shaft portion 61 that is inserted into an actuator hole 54b that vertically passes through the movable support plate 54, a drive device 62 that operates the shaft portion 61, and a guide portion 65 that supports the drive device 62. have.

本実施形態ではロッド挿通路１９の前方に一つ、ロッド挿通路１９の後方で幅方向に間隔をあけて二つの計三つのアクチュエータ６０が設けられている。以下、ロッド挿通路１９の前方のアクチュエータ６０を前部アクチュエータ６０Ａとし、ロッド挿通路１９の後方のアクチュエータ６０を後部アクチュエータ６０Ｂと呼称する。 In this embodiment, three actuators 60 are provided, one in front of the rod insertion passage 19 and two actuators 60 at the rear of the rod insertion passage 19 at intervals in the width direction. Hereinafter, the actuator 60 in front of the rod insertion passage 19 will be referred to as a front actuator 60A, and the actuator 60 in the rear of the rod insertion passage 19 will be referred to as a rear actuator 60B.

図７に示すように軸部６１は、可動支持板５４のアクチュエータ孔５４ｂを通じて可動支持板５４から固定支持板５５に向かって突出可能な棒状をなしている。軸部６１は、外周面に送りネジ（台形ネジ等）やボールネジである雄ネジ６１ａを有している。ここで軸部６１の雄ネジ６１ａに螺合する雌ネジ５８ａが内面に設けられたスリーブ５８が、可動支持板５４のアクチュエータ孔５４ｂ内に挿入されて可動支持板５４に固定されている。 As shown in FIG. 7, the shaft portion 61 has a rod shape that can protrude from the movable support plate 54 toward the fixed support plate 55 through the actuator hole 54b of the movable support plate 54. The shaft portion 61 has a male thread 61a, which is a feed screw (such as a trapezoidal screw) or a ball screw, on its outer peripheral surface. Here, a sleeve 58 having a female thread 58a provided on its inner surface to be screwed into the male thread 61a of the shaft portion 61 is inserted into the actuator hole 54b of the movable support plate 54 and fixed to the movable support plate 54.

駆動装置６２は例えばモータであって、軸部６１の上端に軸継手６３を介して接続されている。駆動装置６２が軸部６１を回転させることで、軸部６１の雄ネジ６１ａとスリーブ５８の雌ネジ５８ａとが螺合しつつ、駆動装置６２とともに軸部６１が上下方向に固定支持板５５に対して進退動作する。駆動装置６２の動力源は、ロッド駆動部３９の動力源となる上記のバッテリ４２（図５参照）である。 The drive device 62 is, for example, a motor, and is connected to the upper end of the shaft portion 61 via a shaft coupling 63. When the drive device 62 rotates the shaft portion 61, the male thread 61a of the shaft portion 61 and the female thread 58a of the sleeve 58 are screwed together, and the shaft portion 61 is vertically attached to the fixed support plate 55 together with the drive device 62. It moves forward and backward against the object. The power source of the drive device 62 is the above-mentioned battery 42 (see FIG. 5), which serves as the power source of the rod drive section 39.

図７および図８に示すように、ガイド部６５は、軸部６１と平行に設けられたガイド棒６６と、ガイド棒６６が挿通されるガイド板６７とを有している。ガイド棒６６は軸部６１および軸継手６３を外周側から囲むように可動支持板５４に固定されて複数（本実施形態では４本）が設けられている。ガイド棒６６は可動支持板５４の上面から上方に向かって突出するような姿勢で固定されている。ガイド板６７には、上下方向に貫通するガイド孔６７ａが複数設けられている。これらのガイド孔６７ａには一つずつガイド棒６６が挿通されている。ガイド孔６７ａの内径は、ガイド棒６６の外径よりも若干大きくなっていることで、がたつきが抑制されつつガイド棒６６によってガイド板６７が上下方向に案内されて動作可能となっている。またガイド板６７の上面には駆動装置６２が固定されている。駆動装置６２が軸部６１を回転させると、ガイド板６７がガイド棒６６に案内されつつガイド板６７、駆動装置６２、および軸部６１が一体で上下方向に動作する。
（受け座） As shown in FIGS. 7 and 8, the guide portion 65 includes a guide rod 66 provided parallel to the shaft portion 61 and a guide plate 67 through which the guide rod 66 is inserted. A plurality of guide rods 66 (four in this embodiment) are fixed to the movable support plate 54 so as to surround the shaft portion 61 and the shaft joint 63 from the outer peripheral side. The guide rod 66 is fixed in such a manner that it protrudes upward from the upper surface of the movable support plate 54. The guide plate 67 is provided with a plurality of guide holes 67a that penetrate in the vertical direction. Guide rods 66 are inserted through each of these guide holes 67a. The inner diameter of the guide hole 67a is slightly larger than the outer diameter of the guide rod 66, so that the guide plate 67 is guided in the vertical direction by the guide rod 66 and can operate while suppressing rattling. . Further, a driving device 62 is fixed to the upper surface of the guide plate 67. When the drive device 62 rotates the shaft portion 61, the guide plate 67 is guided by the guide rod 66, and the guide plate 67, the drive device 62, and the shaft portion 61 move together in the vertical direction.
(Socket)

図６から図８に示すように、受け座６８は各々のアクチュエータ６０の軸部６１に対応する位置で、固定支持板５５の上面に固定されて複数（本実施形態では３か所）設けられている。受け座６８の上面には軸部６１の先端が挿入される凹部６９が設けられている。また図６および図７に示すように本実施形態では、３か所の受け座６８のうちの一つの受け座６８の凹部６９は前部アクチュエータ６０Ａの軸部６１をロッド３０の周方向の両側から挟み込むように、周方向に対向する一対の内面７０を有している。これら一対の内面７０同士の距離（間隔）は下方に向かって漸次小さくなるＶ字状をなしている。この凹部６９は、内面７０同士の距離が一定であり、かつ、受け座６８の全域にわたってロッド３０の径方向（前後方向）に延びるＶ字状溝６９Ａとなっている。 As shown in FIGS. 6 to 8, a plurality of receiving seats 68 (three locations in this embodiment) are fixed to the upper surface of the fixed support plate 55 at positions corresponding to the shaft portions 61 of each actuator 60. ing. A recess 69 into which the tip of the shaft portion 61 is inserted is provided on the upper surface of the receiving seat 68. Further, as shown in FIGS. 6 and 7, in this embodiment, the recess 69 of one of the three receiving seats 68 allows the shaft portion 61 of the front actuator 60A to be connected to both sides of the rod 30 in the circumferential direction. It has a pair of inner surfaces 70 facing each other in the circumferential direction so as to be sandwiched therebetween. The distance (interval) between these pair of inner surfaces 70 forms a V-shape that gradually decreases toward the bottom. This recess 69 has a constant distance between inner surfaces 70 and is a V-shaped groove 69A extending in the radial direction (front-back direction) of the rod 30 over the entire area of the receiving seat 68.

アクチュエータ６０の軸部６１が下方に進出すると、このＶ字状溝６９Ａの一対の内面７０に軸部６１の先端が当接するようになっている。また図６および図８に示すように、Ｖ字状溝６９Ａを有する受け座６８以外の残りの２つの受け座６８では、凹部６９は上方から見て円形状をなす円形穴６９Ｂとなっている。これら円形穴６９Ｂの内径は、後部アクチュエータ６０Ｂの軸部６１の外径よりも大きくなっている。したがって軸部６１は、円形穴６９Ｂの底面に対して平面方向に摺動自在になっている。 When the shaft portion 61 of the actuator 60 advances downward, the tip of the shaft portion 61 comes into contact with a pair of inner surfaces 70 of this V-shaped groove 69A. Further, as shown in FIGS. 6 and 8, in the remaining two receiving seats 68 other than the receiving seat 68 having the V-shaped groove 69A, the recessed portion 69 is a circular hole 69B having a circular shape when viewed from above. . The inner diameter of these circular holes 69B is larger than the outer diameter of the shaft portion 61 of the rear actuator 60B. Therefore, the shaft portion 61 is slidable in the plane direction on the bottom surface of the circular hole 69B.

（傾斜制御部）
ここで図５に戻って、土壌硬度計測装置１はさらに傾斜制御部９を備えている。傾斜制御部９は、角度センサ５７の検出値に基づき、ロッド３０が鉛直方向に延びるようにアクチュエータ６０の駆動装置６２の動作を制御する。より具体的には、各々のアクチュエータ６０の軸部６１が可動支持板５４から突出する長さを調整することで可動支持板５４の水平面に対する傾きを三次元的に調整し、ロッド３０が鉛直方向に延びるように車体２に対するロッド３０の傾きを調整する。これにより車体２が水平面に対して傾いた状態にあっても、常にロッド３０が鉛直方向に進退するようにしている。傾斜制御部９は計測制御部７とともに上部本体１４の底板１５上でロッド挿通路１９に対して幅方向の一方側に設けられている。 (Tilt control section)
Returning to FIG. 5, the soil hardness measuring device 1 further includes a slope control section 9. The tilt control unit 9 controls the operation of the drive device 62 of the actuator 60 based on the detected value of the angle sensor 57 so that the rod 30 extends in the vertical direction. More specifically, by adjusting the length of the shaft portion 61 of each actuator 60 protruding from the movable support plate 54, the inclination of the movable support plate 54 with respect to the horizontal plane is three-dimensionally adjusted, and the rod 30 is aligned in the vertical direction. Adjust the inclination of the rod 30 with respect to the vehicle body 2 so that it extends. This allows the rod 30 to always move forward and backward in the vertical direction even if the vehicle body 2 is tilted with respect to the horizontal plane. The inclination control section 9 and the measurement control section 7 are provided on the bottom plate 15 of the upper body 14 on one side in the width direction with respect to the rod insertion passage 19.

図９（ａ）に示すように、計測対象の土壌面が水平面に対して傾いており、例えば車体２の前部が後部に対して上方に配置されている場合には、前部アクチュエータ６０Ａの軸部６１よりも後部アクチュエータ６０Ｂの軸部６１を下方に大きく進出させることで、可動支持板５４の後部を固定支持板５５に対して上方に持ち上げる。これにより可動支持板５４とともにロッド３０の水平面に対する角度が変化し、ロッド３０が鉛直方向に延びるように配置される。 As shown in FIG. 9(a), when the soil surface to be measured is inclined with respect to the horizontal plane, and the front part of the vehicle body 2 is arranged above the rear part, for example, the front actuator 60A is By moving the shaft portion 61 of the rear actuator 60B further downward than the shaft portion 61, the rear portion of the movable support plate 54 is lifted upward relative to the fixed support plate 55. As a result, the angle of the rod 30 with respect to the horizontal plane changes together with the movable support plate 54, and the rod 30 is arranged so as to extend in the vertical direction.

また図９（ｂ）に示すように、計測対象の土壌面が水平面に対して傾いており、例えば車体２の幅方向の一方が他方に対して上方に配置されている場合には、幅方向の一方側の後部アクチュエータ６０Ｂの軸部６１よりも、幅方向の他方側の後部アクチュエータ６０Ｂの軸部６１を大きく進出させることで、可動支持板５４の幅方向の他方側を固定支持板５５に対して上方に持ち上げる。これにより可動支持板５４とともにロッド３０の水平面に対する角度が変化し、ロッド３０が鉛直方向に延びるように配置される。 Furthermore, as shown in FIG. 9(b), if the soil surface to be measured is inclined with respect to the horizontal plane, and for example, one side of the vehicle body 2 in the width direction is placed above the other, By advancing the shaft portion 61 of the rear actuator 60B on the other side in the width direction further than the shaft portion 61 of the rear actuator 60B on the one side, the other side of the movable support plate 54 in the width direction is connected to the fixed support plate 55. Lift it upwards. As a result, the angle of the rod 30 with respect to the horizontal plane changes together with the movable support plate 54, and the rod 30 is arranged so as to extend in the vertical direction.

（手動制御部）
ここで図５に戻って、土壌硬度計測装置１はさらに手動制御部１０を備えている。手動制御部１０は、上部本体１４の底板１５上で、ロッド挿通路１９（図２参照）の後方で、幅方向両側の駆動装置４０同士に挟まれる位置でバッテリ４２と並んで設けられている。手動制御部１０は手動操作器Ｃに電気的に接続可能であり、手動操作器Ｃによる制御信号を受信して、制御信号によって走行装置３を制御する。すなわち手動制御部１０は、駆動制御部４によらずに走行装置３を動作させることが可能である。よって任意の地点、および任意の走行ルートを車体２が走行するように作業者が手動で走行装置３を操作可能となっている。手動操作器Ｃは有線で手動制御部１０に接続されてもよいし、無線で手動制御部１０に接続されてもよい。また手動制御部１０は、手動操作器Ｃの操作によって、ロッド傾斜装置５０を手動で制御可能であってもよい。 (Manual control section)
Returning to FIG. 5, the soil hardness measuring device 1 further includes a manual control section 10. The manual control unit 10 is provided on the bottom plate 15 of the upper main body 14, behind the rod insertion passage 19 (see FIG. 2), and in line with the battery 42 at a position sandwiched between the drive devices 40 on both sides in the width direction. . The manual control unit 10 can be electrically connected to the manual operating device C, receives a control signal from the manual operating device C, and controls the traveling device 3 based on the control signal. That is, the manual control section 10 can operate the traveling device 3 without depending on the drive control section 4. Therefore, the operator can manually operate the traveling device 3 so that the vehicle body 2 travels at any arbitrary point and along any travel route. The manual operating device C may be connected to the manual control unit 10 by wire, or may be connected to the manual control unit 10 wirelessly. Further, the manual control unit 10 may be able to manually control the rod tilting device 50 by operating a manual operating device C.

（記録装置）
また図５に示すように、土壌硬度計測装置１はさらに記録装置１１を備えている。記録装置１１は、駆動制御部４とともに上部本体１４の底板１５上に設けられている。記録装置１１は、例えば計測部５で計測した土壌の硬度と、土壌の硬度を計測した地点の位置座標と、土壌の硬度を計測した深さ位置とを関連づけたデータを記録する。具体的には記録装置１１が、計測したデータを例えば図１０（ａ）に示すようなマップとして記録することができる。このマップでは、ｘ軸およびｙ軸が計測地点の位置座標（ｘ、ｙ）を示し、縦軸（ｚ軸）が土壌深さを示す。記録装置１１は、計測した土壌を硬度の違いに基づき硬度Ｉ～IIIのグループに分類して地層状に計測データを記録可能となっている。 (recording device)
Further, as shown in FIG. 5, the soil hardness measuring device 1 further includes a recording device 11. The recording device 11 is provided on the bottom plate 15 of the upper main body 14 together with the drive control section 4 . The recording device 11 records data that associates the soil hardness measured by the measurement unit 5, the position coordinates of the point where the soil hardness was measured, and the depth position where the soil hardness was measured, for example. Specifically, the recording device 11 can record the measured data as a map as shown in FIG. 10(a), for example. In this map, the x-axis and y-axis indicate the position coordinates (x, y) of the measurement point, and the vertical axis (z-axis) indicates the soil depth. The recording device 11 is capable of classifying the measured soil into groups of hardness I to III based on the difference in hardness and recording measurement data in the form of strata.

さらに図１０（ｂ）に示すように、記録装置１１は、例えば土壌の硬度と、土壌の硬度を計測した地点の位置座標と、土壌の硬度を計測した深さ位置とに加えて、土壌の硬度を計測した地点の位置座標における土壌中の水分量を関連づけたデータをマップとして記録することも可能となっている。図１０（ｂ）のマップの横軸のプラス方向は土壌の硬度を示し、横軸のマイナス方向は土壌の水分量を示す。また縦軸は深さ位置を示す。 Further, as shown in FIG. 10(b), the recording device 11 records, for example, the soil hardness, the position coordinates of the point where the soil hardness was measured, and the depth position where the soil hardness was measured. It is also possible to record data as a map that correlates the amount of water in the soil with the location coordinates of the point where hardness was measured. The positive direction of the horizontal axis of the map in FIG. 10(b) indicates the hardness of the soil, and the negative direction of the horizontal axis indicates the water content of the soil. Moreover, the vertical axis indicates the depth position.

なお記録装置１１は車体２に設けられていなくともよく、計測部５で計測したデータを無線で送信する送信部を車体２に設け、データ受信機能を有する記録装置１１自体を車体の外部に設け、計測データの記録を車体２の外部で行ってもよい。また記録装置１１では数値データのみを記録し、車体２の外部の処理装置で図１０（ａ）および図１０（ｂ）に例示したマップの作製を行ってもよい。 Note that the recording device 11 may not be provided in the vehicle body 2; instead, a transmitting section for wirelessly transmitting data measured by the measuring section 5 may be provided in the vehicle body 2, and the recording device 11 itself having a data receiving function may be provided outside the vehicle body. , the measurement data may be recorded outside the vehicle body 2. Alternatively, the recording device 11 may record only numerical data, and a processing device outside the vehicle body 2 may create the maps illustrated in FIGS. 10(a) and 10(b).

（作用効果）
以上説明した本実施形態の土壌硬度計測装置１によれば、走行装置３を備えて車体２を任意の地点に向けて走行させ、その地点で計測部５による土壌の硬度計測が可能である。したがって作業者がわざわざ計測地点まで移動して土壌の硬度計測を行う必要がなくなる。よって、例えば広いエリアにおける複数地点で土壌の硬度計測を行う場合であっても、土壌の硬度計測を容易に行うことが可能となる。 (effect)
According to the soil hardness measuring device 1 of the present embodiment described above, the vehicle body 2 equipped with the traveling device 3 can be driven toward an arbitrary point, and the hardness of the soil can be measured by the measuring section 5 at that point. Therefore, there is no need for the worker to travel to the measuring point and measure the hardness of the soil. Therefore, for example, even when measuring soil hardness at multiple points in a wide area, it is possible to easily measure soil hardness.

さらに、車体２の下部本体１３の幅方向および前後方向の略中央の領域にロッド挿通路（貫通孔）１９が設けられている。より具体的には、前後の走行輪２１の車軸２０の回転軸線Ｏ１、Ｏ２に挟まれる領域にロッド挿通路１９が設けられている。このため、土壌硬度計測装置１全体の重心の位置と、ロッド３０を土壌に貫入した際の反力の作用点とを近づけることができる。この結果、各々の走行輪２１の接地位置を支点とした土壌硬度計測装置１の重心に作用する自重のモーメントと、ロッド３０の貫入反力のモーメントとが打ち消し合い、ロッド３０の貫入反力によって車体２が転倒してしまうことを回避できる。特に本実施形態ではロッド挿通路１９が土壌硬度計測装置１の全体の重心位置を含む領域に設けられているため、ロッド３０の貫入反力による回転モーメントの影響をさらに低減することができる。 Further, a rod insertion passage (through hole) 19 is provided in an area approximately in the center of the lower main body 13 of the vehicle body 2 in the width direction and the front-rear direction. More specifically, the rod insertion passage 19 is provided in a region sandwiched between the rotation axes O1 and O2 of the axle 20 of the front and rear running wheels 21. Therefore, the position of the center of gravity of the entire soil hardness measuring device 1 can be brought closer to the point of action of the reaction force when the rod 30 penetrates the soil. As a result, the moment of its own weight acting on the center of gravity of the soil hardness measuring device 1 with the ground contact position of each running wheel 21 as a fulcrum cancels out the moment of the penetration reaction force of the rod 30, and the penetration reaction force of the rod 30 It is possible to avoid the vehicle body 2 from falling over. In particular, in this embodiment, since the rod insertion passage 19 is provided in a region including the entire center of gravity position of the soil hardness measuring device 1, the influence of the rotational moment due to the penetration reaction force of the rod 30 can be further reduced.

また、ロッド３０を従動部３７を介して駆動軸３８によって案内しながら上下方向に移動させることができる。したがって計測地点でロッド３０を土壌面に向かって真っすぐに下降させることができ、実際の計測地点の位置座標が、予め決められた計測地点の位置座標からずれてしまうことを回避でき、計測精度を向上することができる。本実施形態ではロッド３０は従動部３７を介してロッド支持棒４３によっても支持されているため、ロッド３０のがたつきをさらに抑制しつつロッド３０を上下方向に動作させることができる。 Further, the rod 30 can be moved in the vertical direction while being guided by the drive shaft 38 via the driven portion 37. Therefore, it is possible to lower the rod 30 straight toward the soil surface at the measurement point, and it is possible to avoid deviation of the actual measurement point position coordinates from the predetermined position coordinates of the measurement point, thereby improving measurement accuracy. can be improved. In this embodiment, the rod 30 is also supported by the rod support rod 43 via the driven portion 37, so that the rod 30 can be moved in the vertical direction while further suppressing rattling of the rod 30.

また、車体２にロッドケース１７が設けられ、ロッドケース１７の内側に計測部５の構成部品が配置されるため、塵やほこり等がロッド３０や駆動軸３８に付着してしまうことを回避できる。よって、ロッド３０の上下方向への動作をスムーズに行わせることができるとともに、メンテナンスの手間を削減できる。 Further, since the rod case 17 is provided on the vehicle body 2 and the components of the measuring section 5 are arranged inside the rod case 17, it is possible to avoid dust and the like from adhering to the rod 30 and the drive shaft 38. . Therefore, the vertical movement of the rod 30 can be performed smoothly, and maintenance effort can be reduced.

また支持部６がロッド傾斜装置５０を有しているため、図９に示すように、土壌面の状態によって車体２が水平面に対して傾いている状態であっても、アクチュエータ６０によってロッド３０の水平面に対する角度を調整することができる。したがって車体２の状態によらず、ロッド３０を常に鉛直方向に上下動作させることができ、土壌の硬度計測の精度を向上することができる。特に本実施形態のロッド傾斜装置５０では、球面軸部５１をロッド３０に設けているため、ロッド３０の車体２に対する傾斜角度を三次元的に自在に変更することができる。 In addition, since the support part 6 has the rod tilting device 50, as shown in FIG. The angle relative to the horizontal plane can be adjusted. Therefore, regardless of the state of the vehicle body 2, the rod 30 can always be moved up and down in the vertical direction, and the accuracy of soil hardness measurement can be improved. In particular, in the rod inclination device 50 of this embodiment, since the spherical shaft portion 51 is provided on the rod 30, the inclination angle of the rod 30 with respect to the vehicle body 2 can be freely changed three-dimensionally.

またロッド傾斜装置５０の受け座６８の一つにはＶ字状溝６９Ａが設けられているため、このＶ字状溝６９Ａに前部アクチュエータ６０Ａの軸部６１の先端が挟み込まれることで、可動支持板５４がロッド３０の周方向に回転してしまうことを回避できる。そしてＶ字状溝６９Ａで可動支持板５４の回転を抑えつつ、後部アクチュエータ６０Ｂの軸部６１が受け座６８の円形穴６９Ｂ内で前後方向、および幅方向への多少の動作が許容されることで、複数のアクチュエータ６０を上下方向に進退させ、可動支持板５４の車体２に対する傾斜角度を容易に調整することができる。 Further, since one of the receiving seats 68 of the rod tilting device 50 is provided with a V-shaped groove 69A, the tip of the shaft portion 61 of the front actuator 60A is sandwiched in this V-shaped groove 69A, allowing the front actuator 60A to be movable. It is possible to prevent the support plate 54 from rotating in the circumferential direction of the rod 30. While the rotation of the movable support plate 54 is suppressed by the V-shaped groove 69A, the shaft portion 61 of the rear actuator 60B is allowed to move to some extent in the longitudinal direction and the width direction within the circular hole 69B of the receiving seat 68. By moving the plurality of actuators 60 up and down, the angle of inclination of the movable support plate 54 with respect to the vehicle body 2 can be easily adjusted.

また、記憶部２７へ計測地点をインプットしておけば、インプットされた計測地点に向かって車体２を自動で走行させて土壌の硬度計測を自動で行わせることができる。このため土壌の硬度計測をさらに容易化することができる。 Furthermore, by inputting a measurement point into the storage unit 27, the vehicle body 2 can be automatically driven toward the input measurement point to automatically measure the hardness of the soil. Therefore, soil hardness measurement can be further facilitated.

また、駆動制御部４によらずに手動制御部１０によって走行装置３を制御することも可能であるため、手動操作器Ｃを作業者が操作することで、作業者が所望する地点へ向けて車体２を走行させ、その地点で計測を行うこともできる。特に手動操作器Ｃによって手動制御部１０を無線で遠隔操作が可能であれば、過酷な環境化であっても計測を容易にかつ安全に行うことができる。 In addition, since it is possible to control the traveling device 3 by the manual control unit 10 without using the drive control unit 4, the operator can move toward the desired point by operating the manual operating device C. It is also possible to run the vehicle body 2 and perform measurements at that point. In particular, if the manual control unit 10 can be remotely controlled wirelessly using the manual operating device C, measurements can be easily and safely performed even in a harsh environment.

また記録装置１１によって土壌の硬度と、土壌の硬度を計測した地点の位置座標と、土壌の硬度を計測した深さ位置とを関連づけたデータ収集し、マップを作成できる。さらに土壌中の水分量も関連つけたマップを作成することもできる。したがって、このようなマップを用いて土壌の質を分析し、栽培する農作物の種類の選定を行うなどの他の業務に計測データを活用することもできる。またトラクターに計測データを直接送信し、土壌を耕す際のトラクターの制御に用いることも可能である。 Further, the recording device 11 collects data that associates the hardness of the soil, the position coordinates of the point where the hardness of the soil was measured, and the depth position where the hardness of the soil was measured, and a map can be created. It is also possible to create a map that also correlates the amount of moisture in the soil. Therefore, such a map can be used to analyze soil quality and the measurement data can also be used for other tasks such as selecting the types of crops to cultivate. It is also possible to send measurement data directly to a tractor and use it to control the tractor when tilling soil.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、上記実施形態おける各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。例えば走行装置３は、ステアリング機構を有して車体２の走行方向を変更するようにしてもよいし、走行輪２１も４輪である場合に限定されない。 The embodiments of the present invention have been described above in detail with reference to the drawings, but each configuration and combination thereof in the above embodiments are merely examples, and additions and omissions of configurations may be made without departing from the spirit of the present invention. , substitutions, and other changes are possible. Furthermore, the present invention is not limited by the embodiments, but only by the claims. For example, the traveling device 3 may include a steering mechanism to change the traveling direction of the vehicle body 2, and the traveling wheels 21 are not limited to four wheels.

また可動支持板５４から固定支持板５５に向けてではなく、上記実施形態とは逆に、固定支持板５５から可動支持板５４に向けてアクチュエータ６０の軸部６１を進出するようにしてもよい。 Further, instead of moving from the movable support plate 54 toward the fixed support plate 55, the shaft portion 61 of the actuator 60 may be advanced from the fixed support plate 55 toward the movable support plate 54, contrary to the above embodiment. .

またロッド傾斜装置の構成は上記の場合に限定されない。例えばロッド傾斜装置は上記の可動支持板５４を有していなくともよい。具体的には図１１（ａ）、および図１１（ｂ）に示すようにロッド傾斜装置８０は、球面軸部５１の上方でロッド３０の外周面を前後方向に押す第一アクチュエータ８５と、第一アクチュエータ８５に対して上下方向に離れた位置に配置されて幅方向に押す第二アクチュエータ８６とを有している。第一アクチュエータ８５の軸部８５ａ、および第二アクチュエータ８６の軸部８６ａは、ロッド３０の外周面に固定された接続部８７を介してロッド３０に接続されている。第一アクチュエータ８５および第二アクチュエータ８６は上下方向に延びる軸線回りに回動可能となっている。第一アクチュエータ８５の軸部８５ａでロッド３０を押し引きし、第二アクチュエータ８６の軸部８６ａでロッド３０を押し引きすることによって、球面軸部５１を中心としてロッド３０を車体２に対して三次元的に傾斜させることができる。 Further, the configuration of the rod tilting device is not limited to the above case. For example, the rod tilting device may not include the movable support plate 54 described above. Specifically, as shown in FIGS. 11(a) and 11(b), the rod tilting device 80 includes a first actuator 85 that pushes the outer circumferential surface of the rod 30 in the front-rear direction above the spherical shaft portion 51; The second actuator 86 is arranged at a position vertically apart from the first actuator 85 and pushes in the width direction. The shaft portion 85a of the first actuator 85 and the shaft portion 86a of the second actuator 86 are connected to the rod 30 via a connecting portion 87 fixed to the outer peripheral surface of the rod 30. The first actuator 85 and the second actuator 86 are rotatable around an axis extending in the vertical direction. By pushing and pulling the rod 30 with the shaft portion 85a of the first actuator 85 and pushing and pulling the rod 30 with the shaft portion 86a of the second actuator 86, the rod 30 is moved tertiary relative to the vehicle body 2 around the spherical shaft portion 51. It can be tilted originally.

またロッド傾斜装置は、アクチュエータ６０を有しなくともよい。すなわち図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、ロッド傾斜装置９０では、球面軸部５１および球面座５２を車体２の上部の支持板４６に設け、直動機構３６の駆動軸３８（ロッド３０でもよい）の下端には錘９１を設けている。図１２（ｂ）に示すように車体２が水平面に対して傾斜した際には、直動機構３６やロッド３０に作用する重力のみによって、ロッド３０を鉛直方向に延びるように配置することが可能である。よって、動力源を不要としつつ、ロッド３０およびコーン３１を鉛直方向に土壌に貫入することができる。 Further, the rod tilting device may not include the actuator 60. That is, as shown in FIGS. 12(a) and 12(b), in the rod tilting device 90, a spherical shaft portion 51 and a spherical seat 52 are provided on the support plate 46 at the upper part of the vehicle body 2, and the drive shaft of the linear motion mechanism 36 is A weight 91 is provided at the lower end of the rod 38 (or the rod 30). When the vehicle body 2 is tilted with respect to the horizontal plane as shown in FIG. 12(b), it is possible to arrange the rod 30 so as to extend in the vertical direction only by the gravity acting on the linear motion mechanism 36 and the rod 30. It is. Therefore, the rod 30 and the cone 31 can penetrate the soil in the vertical direction while eliminating the need for a power source.

またロッド傾斜装置は、図示はしないが球面軸部５１を使用してロッド３０を車体２に対して傾斜させる装置でなくともよい。例えば前後方向のみにロッド３０を傾斜させる可動支持板と、幅方向のみにロッド３０を傾斜させる可動支持板とを上下方向に重ねた機構によって、ロッド３０を三次元的に車体２に対して傾斜可能としてもよい。 Although not shown, the rod tilting device does not have to be a device that tilts the rod 30 with respect to the vehicle body 2 using the spherical shaft portion 51. For example, the rod 30 is tilted three-dimensionally with respect to the vehicle body 2 by a mechanism in which a movable support plate that tilts the rod 30 only in the front-rear direction and a movable support plate that tilts the rod 30 only in the width direction are stacked vertically. It may be possible.

また、ロッド挿通路１９は必ずしも貫通孔でなくともよく、ロッド３０を案内可能な構造を有していればよい。またロッド挿通路１９は下部本体１３の中央の領域に設けらなくともよく、例えば車体２の前面、後面、側面等にロッド挿通路１９を設けてもよい。 Further, the rod insertion passage 19 does not necessarily have to be a through hole, but only needs to have a structure that allows the rod 30 to be guided. Further, the rod insertion passage 19 does not need to be provided in the central region of the lower main body 13, and may be provided on the front, rear, side, etc. of the vehicle body 2, for example.

また計測部５のロッド支持棒４３は必ずしも設けなくともよい。この場合、駆動軸３８の剛性を高くし、駆動軸３８のみで従動部３７を支持してもよい。また、ロッド３０を上下方向に動作させる機構は、上記の送りねじやボールネジを用いた機構に限定されず、アクチュエータ等の他の機構を用いてもよい。 Further, the rod support rod 43 of the measuring section 5 does not necessarily need to be provided. In this case, the rigidity of the drive shaft 38 may be increased, and the driven portion 37 may be supported only by the drive shaft 38. Further, the mechanism for moving the rod 30 in the vertical direction is not limited to the mechanism using the above-mentioned feed screw or ball screw, and other mechanisms such as an actuator may be used.

またロッドケース１７は必須ではない。またロッドケース１７に代えて駆動軸３８やロッド支持棒４３を支持する例えばフレームのような部材を設けてもよい。また手動制御部１０は必ずしも設けられなくともよい。水分センサ３５も必ずしも設けられなくともよい。
また、走行装置３は走行輪２１に代えて、キャタピラーやクローラ等の無限軌道を有していてもよいし、その他の走行機構を有していてもよい。 Further, the rod case 17 is not essential. Further, instead of the rod case 17, a member such as a frame for supporting the drive shaft 38 and the rod support rod 43 may be provided. Further, the manual control section 10 does not necessarily have to be provided. The moisture sensor 35 also does not necessarily have to be provided.
Further, instead of the running wheels 21, the traveling device 3 may have endless tracks such as caterpillars or crawlers, or may have other traveling mechanisms.

本発明の土壌硬度計測装置によれば、硬度計測を容易に行うことが可能である。 According to the soil hardness measuring device of the present invention, hardness measurement can be easily performed.

１土壌硬度計測装置
２車体
３走行装置
４駆動制御部
５計測部
６支持部
７計測制御部
９傾斜制御部
１０手動制御部
１１記録装置
１７ロッドケース
１９ロッド挿通路
２１走行輪
２６ＧＰＳセンサ
２７記憶部
２８信号出力部
３０ロッド
３１コーン
３４硬度センサ
３５水分センサ
３７従動部
３８駆動軸
３９ロッド駆動部
４３ロッド支持棒
５０、８０、９０ロッド傾斜装置
５１球面軸部
５２球面座
５４可動支持板
５５固定支持板
５７角度センサ
６０アクチュエータ
６１軸部
６８受け座
６９凹部
６９ＡＶ字状溝
７０内面
Ｃ手動操作器
Ｏ１、Ｏ２回転軸線 1 Soil hardness measuring device 2 Vehicle body 3 Traveling device 4 Drive control section 5 Measurement section 6 Support section 7 Measurement control section 9 Inclination control section 10 Manual control section 11 Recording device 17 Rod case 19 Rod insertion path 21 Running wheel 26 GPS sensor 27 Memory Part 28 Signal output part 30 Rod 31 Cone 34 Hardness sensor 35 Moisture sensor 37 Driven part 38 Drive shaft 39 Rod drive part 43 Rod support rod 50, 80, 90 Rod tilting device 51 Spherical shaft part 52 Spherical seat 54 Movable support plate 55 Fixed Support plate 57 Angle sensor 60 Actuator 61 Shaft 68 Receiving seat 69 Recess 69A V-shaped groove 70 Inner surface C Manual operating device O1, O2 Rotation axis

Claims

The car body and
a traveling device supported by the vehicle body;
a drive control section that controls the traveling device;
a measurement unit that measures soil hardness;
a support part that supports the measurement part on the vehicle body;
a measurement control unit that operates the measurement unit and causes the measurement unit to measure soil hardness;
Equipped with
The measurement unit includes:
A rod extending along the vertical direction,
a cone provided at the lower end of the rod and penetrating into the soil;
a hardness sensor that measures the hardness of the soil from the reaction force when the cone penetrates the soil;
a rod drive unit that moves the rod in the vertical direction;
has
The measurement control unit controls a rod drive unit so that the cone penetrates the soil,
The support part has a rod tilting device that tilts the rod in the width direction of the vehicle body and in the longitudinal direction of the vehicle body with respect to the vehicle body,
A soil hardness measuring device further comprising a tilt control section that controls the rod tilt device so that the rod extends in a vertical direction.

The rod tilting device includes:
a spherical shaft portion provided on one of the rod and the vehicle body and having a spherical outer surface;
a spherical seat provided on the other of the rod and the vehicle body and engaged with the spherical shaft;
The soil hardness measuring device according to claim 1, comprising:

The rod tilting device includes:
a fixed support plate that supports the spherical seat on the vehicle body and is provided with a through hole through which the rod is inserted;
a movable support plate that supports the spherical shaft portion, is arranged in line with the fixed support plate in the vertical direction, and is provided with a through hole through which the rod is inserted;
an angle sensor that is provided on the movable support plate and detects an inclination angle of the movable support plate in the width direction and the front-rear direction with respect to a horizontal plane;
an actuator that is fixed to the movable support plate at at least three locations at intervals in the circumferential direction of the rod, and tilts the movable support plate with respect to the fixed support plate by pushing the movable support plate; and,
It further has
The soil hardness measuring device according to claim 2, wherein the inclination control section operates the actuator so that the rod extends in the vertical direction based on the detected value of the angle sensor.

Each of the actuators has a shaft portion that moves forward and backward in the up and down direction,
The rod tilting device has a receiving seat that is provided on the fixed support plate and that the tip of each of the shaft parts can abut,
4. The soil hardness measuring device according to claim 3, wherein the upper surface of the receiving seat is provided with a recess into which the tip of the shaft portion enters.

The recess in one of the receiving seats has an inner surface that sandwiches the tip of the shaft of the corresponding actuator from both sides in the circumferential direction of the shaft , and the distance between the inner surfaces gradually decreases downward. The soil hardness measuring device according to claim 4, which has a V-shape that becomes smaller.