JP7682467B2 - ロボットハンド及びロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置 - Google Patents

ロボットハンド及びロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7682467B2
JP7682467B2 JP2021097714A JP2021097714A JP7682467B2 JP 7682467 B2 JP7682467 B2 JP 7682467B2 JP 2021097714 A JP2021097714 A JP 2021097714A JP 2021097714 A JP2021097714 A JP 2021097714A JP 7682467 B2 JP7682467 B2 JP 7682467B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
link member
tip
robot hand
link
fingertip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021097714A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022189234A (ja
Inventor
亮亮 楊
洋平 星野
誠 野村
和久 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION HOKKAIDO HIGHER EDUCATION AND RESEARCH SYSTEM
Original Assignee
NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION HOKKAIDO HIGHER EDUCATION AND RESEARCH SYSTEM
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION HOKKAIDO HIGHER EDUCATION AND RESEARCH SYSTEM filed Critical NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION HOKKAIDO HIGHER EDUCATION AND RESEARCH SYSTEM
Priority to JP2021097714A priority Critical patent/JP7682467B2/ja
Publication of JP2022189234A publication Critical patent/JP2022189234A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7682467B2 publication Critical patent/JP7682467B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Harvesting Machines For Specific Crops (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

本発明は、カボチャ(南瓜)、スイカ及びメロンのようなつる性作物の収穫作業を行うためのロボットハンド及びこのロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置に関する。
従来のカボチャ等のつる性作物の収穫機械には、つる性作物の果実を粉砕し種子のみを収穫するものがあるが、青果用はない。そのため、青果用として販売されるつる性作物の収穫作業は手作業収穫を行わざるを得ず、機械化が進んでいなかった。
このため、重い作物である、例えばカボチャを収穫する際には、圃場の中に点在するカボチャを人間が一つ一つ地面から持ち上げ、拾い集める必要があり、これは、収穫作業者に肉体的負担を強いるものであった。
そこで、機械化を進めて作業効率を向上させるべく、青果としての価値を損なうことなしにつる性作物(例えば、カボチャなどの重量作物)の個別収穫を行うことができる収穫ロボットが提案されている(非特許文献1)。この非特許文献1に記載された収穫ロボットは、果実を傷付けずにつかむことができる専用ハンドを装着している。
また、スイカ等の重量果菜類の収穫を行うスイカ収穫装置が提案されている(特許文献1)。この特許文献1に記載されたスイカ収穫装置は、3次元空間内をある範囲内で自由に移動できるマニピュレータの先端部に取付けられ、スイカの表面を吸着して保持する複数の吸着パッドを有し、各吸着パッドは、各々弾性体を介してフレームに装着され、また真空源を各々独立して備えている。
特開平10-70936号公報
"おも~いカボチャの収穫作業を効率的に、AI・ドローン・ロボットが連携"、ニュースイッチ、 [online]、2019年5月29日、日刊工業新聞、「2021年4月30日検索」、インターネット <URL:https://newswitch.jp/p/17833>
しかしながら、非特許文献1に記載の収穫ロボットは、対象の果実と一緒につるを掴んでしまった場合、そのつるを引きちぎれずに動作が停止する可能性があること、及び果実が固く重量がある球形であるため、つるからの引張り力によって果実を取り落としてしまう可能性が高いこと等の問題点を有していた。
また、つる性作物の収穫作業を行う際に、圃場に生い茂る植物のつるを完全に除去することは困難であるため、収穫作業を進めるためには、つるに対する対策を行うことが不可欠であった。
また、特許文献1に記載のスイカ収穫装置は、各吸着パッド用の真空源が必要であるため、コストが高いという問題点があった。また、カボチャ等のつる性作物の表面に凹凸が存在する場合、吸着パッドと表皮の間から空気漏れが起こり、吸着パッドによる確実な吸着ができないという問題点もあった。
従って、本発明の目的は、作業対象物を確実に抱え上げて搬送することができ、かつ作業対象物に印加される圧力負荷を低減することができるロボットハンド及びこのロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、つる性作物におけるつるの掛かりを外すことができ、つるの掛かりによる作業のやり直しを回避することができるロボットハンド及びこのロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置を提供することにある。
本発明によれば、アーム機構に支持された複数のリンク機構と、これら複数のリンク機構にそれぞれ連結され作業対象物を抱え上げる複数の指先部材とを備えるロボットハンドが提供される。複数のリンク機構の各々は、一端がアーム機構の先端部に固定され、他端に第1の回動軸が挿設される第1のリンク部材と、一端が第1の回動軸に軸着され、他端に第2の回動軸が挿設される第2のリンク部材と、略中央部が第1の回動軸に軸着され、基端部が駆動機構に連結され、先端部に第3の回動軸が挿設される第3のリンク部材と、一端が第3の回動軸に軸着され、他端に第4の回動軸が挿通される挿通穴を有する第4のリンク部材とを備えている。複数の指先部材の各々は、略中央部が複数のリンク機構の各々の第2の回動軸に軸着され、先端に向かって次第に厚さが薄くなるように形成され、後端に複数のリンク機構の各々の第4の回動軸が挿設されるように構成されている。第3のリンク部材の基端部が駆動機構により操作されると、第4のリンク部材を介して複数の指先部材の各々を回動させると共に、第2のリンク部材が第1の回動軸を中心に回動するように構成されている。
このようにロボットハンドは、複数のリンク機構と、複数のリンク機構にそれぞれ連結され作業対象物を抱え上げる複数の指先部材とを備えている。各リンク機構は、各指先部材に連結された4つのリンク部材から構成された4節リンク機構であり、第3のリンク部材の基端部が駆動機構により操作されると、第4のリンク部材を介して指先部材を回動させると共に、第2のリンク部材が第1の回動軸を中心に回動するように構成されている。これにより、作業対象物(例えば、カボチャ等果実)を地面等から確実に抱え上げて搬送することができ、かつ作業対象物に印加される圧力負荷を低減することができる。
複数の指先部材の各々は、基端部と先端部とから構成され、基端部と先端部とは、略「ヘ」の字形を形成するように第2の回動軸により所定範囲に回動可能に連結され、かつ第2の回動軸に先端部を開く方向へ回転するように付勢する第1の弾性体が装着されていることが好ましい。これにより、基端部と先端部とからなる「へ」の字の形状を自由角度として閉じる方向(上部方向)へのみ可動するようになり、そのため、作業対象物の底部へ指先(指先部材の先端部)を送り込む際に地面の凹凸を対応しながら、複数のリンク機構を閉めきったときに作業対象物を取り落とさないようにすることができる。
第4のリンク部材の他端の挿通穴は、第4の回動軸がスライド可能な円弧状長穴であり、第4のリンク部材の他端に、第4の回動軸を円弧状長穴に沿ってこの他端部へ付勢する第2の弾性体が設けられていることが好ましい。これにより、指先(指先部材の先端部)がつるに引っ掛かり強い力を受けた際、指先のみを下方向に回動可能となり、つるの掛かりを外すことができる。そのため、ロボットハンドのつる引っ掛かりによる作業のやり直しを回避させることができる。また、引っ掛かったつるを外した後、第2の弾性体により指先(指先部材の先端部)を復位させることができる。
指先部材の先端部は先端に向かって次第に厚さが薄くなるように形成され、かつ先端部には、水平方向の回転軸を有するローラが設けられ、このローラは外周面が先端部の表面から露出するように構成されていることが好ましい。これにより、指先(指先部材の先端部)がスムーズに作業対象物の底部へ進入することができる。
第2のリンク部材には、作業対象物を囲む囲み部材が設けられていることが好ましい。これにより、作業対象物がリンク機構の間からの落下を防止することができる。
本発明によれば、つる性作物収穫装置は、上述した本発明のロボットハンドと、このロボットハンドを駆動するための駆動機構と、ロボットハンド及び駆動機構を3次元空間の所定範囲内で自由に移動させるアーム機構とを備える。これにより、カボチャ、スイカ及びメロンのようなつる性作物の収穫作業を行う際に、作業対象物を地面等から確実に抱え上げて搬送することができ、かつ作業対象物に印加される圧力負荷を低減することができる。また、つる性作物のつるの掛かりを外すことができ、つる引っ掛かりによる作業やり直しを回避することができる。
本発明によれば、ロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置は、カボチャ、スイカ及びメロンのようなつる性作物の収穫作業を行う際に、ロボットハンドの指先が作業対象物(果実)とつるを一緒に引っ掛けてしまっても自動で引っ掛かったつるを外すことができる。作業対象物を地面等から確実に抱え上げて搬送することができ、かつ作業対象物に印加される圧力負荷を低減することができる。また、つる性作物のつるの掛かりを外すことができるため、つる引っ掛かりによる作業やり直しを回避することができる。さらに、ロボットハンドの指先は柔軟性を確保してあり、凹凸のある地面との接触抵抗を抑えることができる。
本発明の一実施形態に係るロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置の構成を概略的に示す斜視図である。 図1中のロボットハンドのリンク機構の構成例を概略的に示す斜視図である。 図1中のロボットハンドのリンク機構の開放状態と閉鎖状態を示す側面図である。 図1中のロボットハンドのリンク機構の指先部材の先端部の回動範囲及び第1の弾性体の構成を示す側面図である。 図1中のロボットハンドのリンク機構の第4のリンク部材の他端に設けられた第2の弾性体の動作状態を示している。 本発明のロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置の動作状態を示す図(その1)である。 本発明のロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置の動作状態を示す図(その2)である。 本発明のロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置の動作状態を示す図(その3)である。 第4のリンク部材の他の構成例を概略的に示す局部断面図である。
以下、本発明に係るロボットハンド及びこのロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置の実施形態を、図を参照して説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るロボットハンド100を備えたつる性作物収穫装置1000を概略的に示しており、図2は図1のロボットハンド100のリンク機構100aの構成を示している。図3はロボットハンド100のリンク機構100aの動作状態を示しており、同図(A)はリンク機構100aの開放状態であり、(B)はンク機構100aの閉鎖状態である。図4は指先部材50及び第2の回動軸S2に装着される第1の弾性体60を示しており、図5はリンク機構100aの第4のリンク部材40の他端に設けられた第2の弾性体70の動作状態を示している。なお、図2から図5では第2のリンク部材20に設けられている作業対象物Pを囲む囲み部材80を省略した状態を示している。
図1に示すように、つる性作物収穫装置1000は、作業対象物Pを地面等から抱え上げるロボットハンド100と、このロボットハンド100を駆動するための駆動機構200と、ロボットハンド100及び駆動機構200を3次元空間の所定範囲内で自由に移動させるアーム機構300とを備えている。ロボットハンド100は、複数のリンク機構100aと、複数のリンク機構100aにそれぞれ連結され作業対象物Pを地面等から抱え上げる複数の指先部材50とを備えている。本実施形態においては、駆動機構200の中心軸Cから所定距離だけ離れた円周上に90度間隔で複数のリンク機構100a及び複数の指先部材50(図2参照)が配置されている。
図1から図5に示すように、リンク機構100a及び指先部材50は、一端がアーム機構300の先端部に固定されている第1のリンク部材10と、第1のリンク部材10の他端に回動可能に連結されている第2のリンク部材20と、基端部が駆動機構200に連結されている第3のリンク部材30と、一端が第3のリンク部材30の先端部に回動可能に連結され、他端に挿通穴41を有する第4のリンク部材40と、基端部50aと先端部50bとから構成される指先部材50と、第2の回動軸S2に装着されている第1の弾性体60と、第4のリンク部材40の他端に設けられている第2の弾性体70と、第2のリンク部材20に設けられている作業対象物Pを囲む囲み部材80と、第1のリンク部材10の他端に挿設される第1の回動軸S1と、第2のリンク部材20の他端に挿設されている第2の回動軸S2と、第3のリンク部材30の先端部に挿設されている第3の回動軸S3と、指先部材50の基端部50aの後端に挿設される第4の回動軸S4とを備えている。
第1のリンク部材10は、一端がアーム機構300の先端部に設けられた駆動機構200に固定されており、他端に第1の回動軸S1が挿設されており、この第1の回動軸S1を介して第2のリンク部材20の一端と連結されると共に、第3のリンク部材30の中央部とも連結されている。
第2のリンク部材20は、一端が第1の回動軸S1に軸着され、他端に第1の回動軸S1に平行する第2の回動軸S2が挿設されている。この第2のリンク部材20は、一端が第1のリンク部材10に対して回動可能に連結されており、他端が指先部材50に連結されている。なお、第2の回動軸S2が第1の回動軸S1に平行することは、限定されるものではない。
第3のリンク部材30は、略中央部が第1の回動軸S1に軸着され、基端部が連結軸S0を介して駆動機構200に連結され、先端部には第1の回動軸S1に平行する第3の回動軸S3が挿設されている。この第3のリンク部材30先端部に、第3の回動軸S3を介して第4のリンク部材40の一端が可動可能に連結されている。なお、第3の回動軸S3が第1の回動軸S1に平行することは、限定されるものではない。
第4のリンク部材40は、一端が第3の回動軸S3に軸着され、他端には第1の回動軸S1に平行する第4の回動軸S4が挿通される挿通穴41を有する。この挿通穴41は、第4の回動軸S4がスライド可能な円弧状長穴である。この第4のリンク部材40の他端は第4の回動軸S4を介して指先部材50の基端部50aの後端と連結されている。また、第4のリンク部材40の他端には、第2の弾性体70を格納する弾性体格納部42が設けられている。なお、第4の回動軸S4が第1の回動軸S1に平行することは、限定されるものではない。
指先部材50は、基端部50aと先端部50bとから構成されている。基端部50aの前端と先端部50bの後端とは、第2の回動軸S2により回動可能に連結され、基端部50aには、先端部50bの回動を所定範囲に規制する回転規制部52及び53を有する。また、第2の回動軸S2に装着されている第1の弾性体60により先端部50bが開く方向へ回転するように付勢される。これにより、基端部50aと先端部50bとは、略「ヘ」の字形を形成するようにされる。また、基端部50aの後端に第4の回動軸S4が挿設され、先端部50bは、先端に向かって次第に厚さが薄くなるように形成され、かつ先端部50bには、水平方向の回転軸S5を有するローラ51が設けられている。このローラ51は外周面が先端部50bの表面(上面及び下面)から露出するように構成されている。
第1の弾性体60は、例えば、ねじりバネである。図4に示すように、この第1の弾性体60は、第2の回動軸S2に装着され、指先部材50の先端部50aを開く方向へ回転するように付勢するように構成されている。この構成により、指先部材50の先端部50bが閉じる方向(上部方向)へ所定角度(図4中の回動範囲)のみ回動することができ、作業対象物Pの底部へ指先部材50の先端部50bを送り込む際に地面の凹凸を対応しながら、複数のリンク機構100aを閉めきったときに作業対象物Pを取り落とさないようにすることができる。
第2の弾性体70は、例えば、圧縮コイルバネである。この第2の弾性体70は、第4のリンク部材40の弾性体収納部42に設けられ、第4の回動軸S4を円弧状長穴(挿通穴41)に沿って第4のリンク部材40の他端部へ付勢するように構成されている。この構成により、ロボットハンド100の指先(指先部材50の先端部50b)がつるに引っ掛かり強い力を受けた際、指先のみを下方向に可動させ、つるの掛かりを外すことができる(図5参照)。そのため、ロボットハンド100のつる引っ掛かりによる作業やり直しを減少させることができる。また、引っ掛かったつるを外した後、第2の弾性体70により指先(指先部材50の先端部50b)を復位させることができる。
囲み部材80は、リング状に形成され、第2のリンク部材20の内側に設けられている。この囲み部材80を設けることで、作業対象物Pを抱え上げる際に、作業対象物Pが複数のリンク機構100a及び指先部材50の間からの落下を防止することができる。
上述した本発明のつる性作物収穫装置1000は、トラクタ等の車両に搭載することで、移動しながら収穫作業を行うことができる。
次に、図6から図8を参照しながら、本発明のロボットハンド100を備えたつる性作物収穫装置1000の動作を説明する。
図6から図8に示すように、つる性作物収穫装置1000を用いてカボチャ等を収穫する際に、まず、アーム機構300でロボットハンド100を作業対象物Pの上方に移動させる(図6(A)参照)。この場合、ロボットハンド100の複数のリンク機構100a及び指先部材50は拡開状態である。次いで、ロボットハンド100を作業対象物Pの上方から降下させ、指先部材50の先端部50bを地面に接触させ、さらに先端部50bのみを閉じる方向(上部方向)へ地面と略平行となるように回動させる(図6(B)参照)。次いで、駆動機構可動部200aが駆動機構固定部200bに対して上方へ移動することで、ロボットハンド100の複数のリンク機構100a及び指先部材50を中心軸Cの方向(中央部)へ収縮を開始する(図7(A)参照)。次いで、複数のリンク機構100a及び指先部材50を、指先(指先部材50の先端部50b)が作業対象物Pの下部へ移動するように中心軸Cの方向(中央部)へ収縮させる(図7(B)参照)。次いで、複数の指先(指先部材50の先端部50b)を作業対象物Pの下部と地面との間に挿入する(図8(A)参照)。そして、アーム機構300でロボットハンド100を上昇させ、作業対象物Pを持ち上げる(図8(B)参照)。このようにして、つる性作物(例えば、カボチャなどの重量作物)の個別収穫を行う。
以下、本発明のロボットハンド100を備えたつる性作物収穫装置1000を用いてカボチャの収穫を行った実験結果を説明する。実験に用いたカボチャの寸法、形状等を表1に示している。
Figure 0007682467000001
ロボットハンド100に1本のつるが引っ掛った場合、カボチャの収穫実験結果を表2に示している。表2に示すように、1本のつるが引っ掛った場合、抱え上げの成功確率は90%である。
Figure 0007682467000002
ロボットハンド100に複数本のつるが引っ掛った場合、カボチャの収穫実験結果を表3に示している。表3に示すように、複数本のつるが引っ掛った場合、抱え上げの成功確率は85%である。
Figure 0007682467000003
以上詳細に説明したように、本実施形態によれば、つる性作物収穫装置1000は、作業対象物Pを抱え上げるロボットハンド100と、このロボットハンド100を駆動するための駆動機構200と、ロボットハンド100及び駆動機構200を3次元空間の所定範囲内で自由に移動するアーム機構300とを備えている。ロボットハンド100は、作業対象物Pを地面等から抱え上げる複数のリンク機構100a及び複数の指先部材50を備えている。
リンク機構100aは、一端がアーム機構300の先端部の駆動機構可動部200aに固定されている第1のリンク部材10と、第1のリンク部材10の他端に回動可能に連結されている第2のリンク部材20と、基端部が駆動機構可動部200aに連結されている第3のリンク部材30と、一端が第3のリンク部材30の先端部に回動可能に連結され、他端に挿通穴41を有する第4のリンク部材40とを備えている。指先部材50は、基端部50aと先端部50bとから構成されている。リンク機構100aは、さらに、第2の回動軸に装着されている第1の弾性体60と、第4のリンク部材40の他端に設けられている第2の弾性体70と、第2のリンク部材20に設けられている作業対象物Pを囲む囲み部材80と、第1のリンク部材10の他端に挿設される第1の回動軸S1と、第2のリンク部材20の他端に挿設されている第2の回動軸S2と、第3のリンク部材30の先端部に挿設されている第3の回動軸S3と、指先部材50の基端部50aの後端に挿設される第4の回動軸S4とを備えている。
これにより、カボチャなどの重量作物の収穫作業を機械化、省力化することができると共に、カボチャ、スイカ及びメロンのようなつる性作物の収穫作業を行う際に、作業対象物Pを地面等から確実に抱え上げて搬送することができ、かつ作業対象物Pに印加される圧力負荷を低減することができる。また、つる性作物のつるの掛かりを外すことができるため、つる引っ掛かりによる作業やり直しを回避することができる。さらに、ロボットハンド100の指先が柔軟性を確保してあり、凹凸のある地面との接触抵抗を抑えることができる。
なお、上述した実施の形態において、ロボットハンド100は、4つのリンク機構100a及び指先部材50を有する例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、3つ又は5つ以上のリンク機構及び指先部材を設けるようにしても良く、また、4つのリンク機構は中心軸Cに対しらせん方向に傾斜しても良い。
また、上述した実施の形態において、指先部材50は、基端部50aと先端部50bとから構成されている例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、指先部材は、1つの部材から構成されるようにしても良い。
さらに、上述した実施の形態において、ロボットハンド100は、作業対象物Pとしてつる性作物である例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。つる性作物以外の作業対象物にも本発明を適用することができる。
さらにまた、上述した実施の形態において、第2の弾性体70は第4のリンク部材40の下端部に設けた例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図9に示すように、第4のリンク部材40の下端より高い位置に設けても良い。この場合、土やゴミ等が弾性体収納部42に入り込むことを防止することができる。
以上述べた実施形態は本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
本発明のロボットハンド及びつる性作物収穫装置は、カボチャ(南瓜)、スイカ及びメロン等のつる性作物の収穫作業を、機械化して労働負担を軽くする目的に利用できる。
10 第1のリンク部材
20 第2のリンク部材
30 第3のリンク部材
40、40A 第4のリンク部材
41 挿通穴(円弧状長穴)
42 弾性体格納部
50 指先部材
50a 基端部
50b 先端部
51 ローラ
52、53 回転規制部
60 第1の弾性体
70 第2の弾性体
80 囲み部材
100 ロボットハンド
100a リンク機構
200 駆動機構
200a 駆動機構可動部
200b 駆動機構固定部
300 アーム機構
1000 つる性作物収穫装置
C 中心軸
P 作業対象物
S0 連結軸
S1 第1の回動軸
S2 第2の回動軸
S3 第3の回動軸
S4 第4の回動軸
S5 回転軸

Claims (6)

  1. アーム機構に支持された複数のリンク機構と、該複数のリンク機構にそれぞれ連結され作業対象物を地面から抱え上げる複数の指先部材とを備えるロボットハンドであって、
    前記複数のリンク機構の各々は、一端が前記アーム機構の先端部に固定され、他端に第1の回動軸が挿設される第1のリンク部材と、
    一端が前記第1の回動軸に軸着され、他端に第2の回動軸が挿設される第2のリンク部材と、
    略中央部が前記第1の回動軸に軸着され、基端部が駆動機構可動部に連結され、先端部に第3の回動軸が挿設される第3のリンク部材と、
    一端が前記第3の回動軸に軸着され、他端に第4の回動軸が挿通される挿通穴を有する第4のリンク部材とを備え、
    前記複数の指先部材の各々は、略中央部が前記複数のリンク機構の各々の前記第2の回動軸に軸着され、先端に向かって次第に厚さが薄くなるように形成され、後端に前記複数のリンク機構の各々の前記第4の回動軸が挿設されるように構成されており、
    前記第3のリンク部材の基端部が前記駆動機構可動部により操作されると、前記第4のリンク部材を介して前記複数の指先部材の各々を回動させると共に、前記第2のリンク部材が前記第1の回動軸を中心に回動するように構成され、
    前記駆動機構可動部が上方へ移動することで、前記複数のリンク機構及び前記複数の指先部材が中心軸の方向へ収縮するように構成されていることを特徴とするロボットハンド。
  2. アーム機構に支持された複数のリンク機構と、該複数のリンク機構にそれぞれ連結され作業対象物を抱え上げる複数の指先部材とを備えるロボットハンドであって、
    前記複数のリンク機構の各々は、一端が前記アーム機構の先端部に固定され、他端に第1の回動軸が挿設される第1のリンク部材と、
    一端が前記第1の回動軸に軸着され、他端に第2の回動軸が挿設される第2のリンク部材と、
    略中央部が前記第1の回動軸に軸着され、基端部が駆動機構可動部に連結され、先端部に第3の回動軸が挿設される第3のリンク部材と、
    一端が前記第3の回動軸に軸着され、他端に第4の回動軸が挿通される挿通穴を有する第4のリンク部材とを備え、
    前記複数の指先部材の各々は、略中央部が前記複数のリンク機構の各々の前記第2の回動軸に軸着され、先端に向かって次第に厚さが薄くなるように形成され、後端に前記複数のリンク機構の各々の前記第4の回動軸が挿設されるように構成されており、
    前記第3のリンク部材の基端部が前記駆動機構可動部により操作されると、前記第4のリンク部材を介して前記複数の指先部材の各々を回動させると共に、前記第2のリンク部材が前記第1の回動軸を中心に回動するように構成され、
    前記複数の指先部材の各々は、基端部と先端部とから構成され、
    前記基端部と前記先端部とは、略「ヘ」の字形を形成するように前記第2の回動軸により所定範囲に回動可能に連結され、かつ前記第2の回動軸に前記先端部を開く方向へ回転するように付勢する第1の弾性体が装着されていることを特徴とするロボットハンド。
  3. 前記複数の指先部材の各々は、基端部と先端部とから構成され、
    前記基端部と前記先端部とは、略「ヘ」の字形を形成するように前記第2の回動軸により所定範囲に回動可能に連結され、かつ前記第2の回動軸に前記先端部を開く方向へ回転するように付勢する第1の弾性体が装着されていることを特徴とする請求項1に記載のロボットハンド。
  4. 前記第4のリンク部材の前記第4の回動軸が挿通された他端の挿通穴は、前記第4の回動軸がスライド可能な円弧状長穴であり、
    前記第4のリンク部材の前記第4の回動軸が挿通された他端に、前記第4の回動軸を前記円弧状長穴に沿って前記第3の回動軸とは反対側へ付勢する第2の弾性体が設けられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のロボットハンド。
  5. 前記指先部材の前記先端部は先端に向かって次第に厚さが薄くなるように形成され、かつ前記先端部には、水平方向の回転軸を有するローラが設けられ、該ローラは外周面が前記先端部の表面から露出するように構成されていることを特徴とする請求項3又は4に記載のロボットハンド。
  6. 請求項1から5のいずれか1項に記載のロボットハンドと、
    前記ロボットハンドを駆動するための駆動機構と、
    前記ロボットハンド及び前記駆動機構を3次元空間の所定範囲内で自由に移動させるアーム機構とを備えることを特徴とするつる性作物収穫装置。
JP2021097714A 2021-06-11 2021-06-11 ロボットハンド及びロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置 Active JP7682467B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021097714A JP7682467B2 (ja) 2021-06-11 2021-06-11 ロボットハンド及びロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021097714A JP7682467B2 (ja) 2021-06-11 2021-06-11 ロボットハンド及びロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022189234A JP2022189234A (ja) 2022-12-22
JP7682467B2 true JP7682467B2 (ja) 2025-05-26

Family

ID=84532590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021097714A Active JP7682467B2 (ja) 2021-06-11 2021-06-11 ロボットハンド及びロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7682467B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116326429B (zh) * 2023-01-16 2023-10-10 农业农村部南京农业机械化研究所 一种大球盖菇的智能化采摘机械手

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040026865A1 (en) 2000-10-04 2004-02-12 Eric Verstraeten Gripping device with electromagnetic actuating means
JP2010510942A (ja) 2006-11-23 2010-04-08 ペイネマン イクイップメント ビー.ブイ. 物品のグリッパ
JP2012148380A (ja) 2011-01-20 2012-08-09 Motoji Yamamoto ロボットハンド装置
JP2013123786A (ja) 2011-12-16 2013-06-24 Thk Co Ltd 関節機構及びハンド
CN210233087U (zh) 2019-06-24 2020-04-03 四川纽赛特工业机器人制造有限公司 一套四点夹持手爪机构
JP2020059111A (ja) 2018-10-12 2020-04-16 トヨタ自動車株式会社 ロボットハンド
US20200404845A1 (en) 2018-11-13 2020-12-31 Mycionics Inc. System and Method for Autonomous Harvesting of Mushrooms

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61159189U (ja) * 1985-03-20 1986-10-02
JPS62295840A (ja) * 1986-06-16 1987-12-23 Shin Meiwa Ind Co Ltd グリツプ装置
DE3717091C2 (de) * 1987-02-05 1996-03-21 Dango & Dienenthal Maschbau Maschinell betätigte Zange zum Greifen von Rundkörpern

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040026865A1 (en) 2000-10-04 2004-02-12 Eric Verstraeten Gripping device with electromagnetic actuating means
JP2010510942A (ja) 2006-11-23 2010-04-08 ペイネマン イクイップメント ビー.ブイ. 物品のグリッパ
JP2012148380A (ja) 2011-01-20 2012-08-09 Motoji Yamamoto ロボットハンド装置
JP2013123786A (ja) 2011-12-16 2013-06-24 Thk Co Ltd 関節機構及びハンド
JP2020059111A (ja) 2018-10-12 2020-04-16 トヨタ自動車株式会社 ロボットハンド
US20200404845A1 (en) 2018-11-13 2020-12-31 Mycionics Inc. System and Method for Autonomous Harvesting of Mushrooms
CN210233087U (zh) 2019-06-24 2020-04-03 四川纽赛特工业机器人制造有限公司 一套四点夹持手爪机构

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022189234A (ja) 2022-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0810818B1 (en) A method of harvesting crop items
US5123238A (en) Harvester
US20230189712A1 (en) Crop operating device
JP7682467B2 (ja) ロボットハンド及びロボットハンドを備えたつる性作物収穫装置
Abraham et al. Design of harvesting mechanism for advanced remote-controlled coconut harvesting robot (ARCH-1)
CN114902866B (zh) 结球甘蓝采摘装置及采摘方法
Hemming et al. Field test of different end-effectors for robotic harvesting of sweet-pepper
Velasquez et al. Compact robotic gripper with tandem actuation for selective fruit harvesting
CN100407890C (zh) 采摘-剪切设备
JP2020178600A (ja) 収穫装置
Feng End-effector technologies
KR102831759B1 (ko) 과실 자동 적과 장치 및 과실 적과 장치를 구비하는 적과 로봇
JPS60149314A (ja) 果実収穫用ロボツトハンド
Goulart et al. Evaluation of End Effectors for Robotic Harvesting of Mango Fruit. Sustainability 2023; 15: 6769
US20090183483A1 (en) Crop lifter pans
CN111406514B (zh) 旋切式摘果机
CA3051641C (en) Knife brush for a header reel
JP7459786B2 (ja) 農作物収穫装置、及び農作物収穫システム
JP5258405B2 (ja) 収穫機
JPS5913786Y2 (ja) 収穫機の穀稈分草装置
JP3052470B2 (ja) 果実収穫ロボットのマニピュレータ
JPH0233474Y2 (ja)
WO2025234258A1 (ja) 農作物収穫用エンドエフェクタ
JP6927175B2 (ja) 作物引抜機
JP5196125B2 (ja) コンバイン

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20221005

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20240603

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240604

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20240603

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20241127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20241203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250203

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250305

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250410

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250430

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250501

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7682467

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150