JPH0150365B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0150365B2
JPH0150365B2 JP57143896A JP14389682A JPH0150365B2 JP H0150365 B2 JPH0150365 B2 JP H0150365B2 JP 57143896 A JP57143896 A JP 57143896A JP 14389682 A JP14389682 A JP 14389682A JP H0150365 B2 JPH0150365 B2 JP H0150365B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fruit
section
picking
arm
harvesting
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.)
Expired
Application number
JP57143896A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5934816A (en
Inventor
Shigeaki Okuyama
Takashi Terada
Yoshihiro Ueda
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.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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 Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP14389682A priority Critical patent/JPS5934816A/en
Publication of JPS5934816A publication Critical patent/JPS5934816A/en
Publication of JPH0150365B2 publication Critical patent/JPH0150365B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Harvesting Machines For Specific Crops (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、みかんやりんごやその他の果実を収
穫するための果実収穫装置に関し、詳しくは果実
の位置を検出するための手段を有していて、該検
出手段による検出結果に基づいて移動手段に装着
された果実摘取部を該果実の摘取可能位置に移動
させる制御手段を具備した果実収穫装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fruit harvesting device for harvesting mandarin oranges, apples, and other fruits. The present invention relates to a fruit harvesting device including a control means for moving a fruit picking section attached to a moving means to a position where the fruit can be picked based on the result.

従来から果実の収穫作業は人手による摘み取り
作業で行なわれ、機械化されていないのが現状で
ある。しかるにこの様な収穫作業は多くの人手を
要するのみならず意外に重労働が伴うためその機
械化が望まれており、かかる装置としては冒記し
たような新規な構成を有する果実収穫装置が考え
られる。
Traditionally, fruit harvesting has been done by hand, and is currently not mechanized. However, since such harvesting work not only requires a lot of manpower but also involves unexpectedly heavy labor, it is desired to mechanize it, and a fruit harvesting device having a novel configuration as described above is considered as such a device.

本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであ
つて、冒記構成の果実収穫装置を構成する上で、
作業者は常に一定の場所に居ながらにして摘み取
るべき果実を指定できると共に、その指定の操作
が容易であり、かつ、指定された果実の位置が正
確に検出されて確実に摘み取り作業が行なえる様
にすることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in configuring the fruit harvesting device having the above configuration,
The operator can specify the fruit to be picked while always staying in a fixed location, the operation for specifying the specification is easy, and the position of the specified fruit can be detected accurately, allowing the worker to perform the picking operation reliably. The purpose is to make you feel like you.

この目的を達成するために、本発明の果実収穫
装置は、冒記構成のものに於て、該検出手段とし
て向き変更可能なテレビカメラと発射方向が変更
可能に構成されたスポツト光線発射装置が設けら
れ、画面上に撮像された果実の位置する方向に該
カメラから伸びる仮想直線上を該スポツト光線が
走査する様に該スポツト光線発射装置を動かすと
共に該画面上の前記果実の撮像位置に対する映像
信号が所定の変化をしたときの前記仮想直線の向
き、及びスポツト光線発射装置の向きに基づいて
三角測量の原理により果実の位置を検出する手段
を具備してあることを特徴とする構成を採用した
ものである。
In order to achieve this object, the fruit harvesting device of the present invention has the above configuration, and includes a television camera whose direction can be changed and a spot light beam emitting device whose direction of emission can be changed as the detection means. The spot light emitting device is moved so that the spot light beam scans on a virtual straight line extending from the camera in the direction in which the fruit imaged on the screen is located, and an image is generated for the imaged position of the fruit on the screen. The present invention is characterized in that it includes means for detecting the position of the fruit by the principle of triangulation based on the direction of the virtual straight line and the direction of the spot light emitting device when the signal changes in a predetermined manner. This is what I did.

かかる特徴構成故に、テレビカメラの方向とそ
のカメラ画面上の果実の位置から果実の位置する
方向を検出できる。そして、検出された方向にカ
メラから伸びる仮想直線上をスポツト光線発射装
置を走査させることにより果実までの距離を検出
できる。従つて、テレビカメラの向きを順次変更
するという簡便な操作により収穫作業を行える果
実収穫装置を得られるに至つたのである。
Because of this characteristic configuration, the direction in which the fruit is located can be detected from the direction of the television camera and the position of the fruit on the camera screen. Then, the distance to the fruit can be detected by scanning the spot light emitting device on a virtual straight line extending from the camera in the detected direction. Therefore, it has been possible to obtain a fruit harvesting device that can perform harvesting operations by simply changing the direction of the television camera one after another.

以下、図面に基づいて実施例を説明する。 Examples will be described below based on the drawings.

() 全体構成 第1図及び第2図は夫々本発明の実施例であ
る果実収穫装置の外観を示し、第1図は乗用型
果実収穫装置の一実施例を示し、他方、第2図
は、機体とは分離して設置されるモニタ装置8
からの指令に基づいて動作する遠隔操作型果実
収穫装置の一実施例を示している。
() Overall structure Figures 1 and 2 respectively show the external appearance of a fruit harvesting device that is an embodiment of the present invention. , a monitor device 8 installed separately from the aircraft
An example of a remote-controlled fruit harvesting device that operates based on instructions from a user is shown.

そして、第1図の乗用型果実収穫装置は果樹
の下側に位置して収穫作業を行う様に構成され
たもので、りんごの様に、果樹が比較的大きい
場合に適し、他方、第2図の遠隔操作型果実収
穫装置は、みかんの様に果樹が小さく、隣立す
る果樹間が狭い場合でも作業できる様に枠体型
の本体1が構成され、本体1が果樹をまたぐ状
態で作業を行うべく構成されている。
The riding type fruit harvesting device shown in FIG. The remote-controlled fruit harvesting device shown in the figure has a frame-shaped main body 1 that can be used even when the fruit trees are small, such as mandarin oranges, and the distance between adjacent fruit trees is narrow. is configured to do so.

これら果実収穫装置の機体はいずれも任意の
場所に移動できる様に走行装置2が設けられた
本体1、果実の位置を検出するために本体1に
設置された位置検出装置3、及び、摘取装置4
から構成されている。
Each of these fruit harvesting devices has a main body 1 equipped with a traveling device 2 so as to be able to move to any desired location, a position detection device 3 installed on the main body 1 to detect the position of the fruit, and a fruit harvesting device 3 that is installed on the main body 1 to detect the position of the fruit. Device 4
It consists of

この摘取装置4はいずれも多自由度を有する
多関節アーム5、及び、そのアーム5の先端に
装着された摘取部6から構成され、摘取部6が
この多関節アーム5によつて果実を摘み取り可
能な位置へ移動されるように構成されている。
この移動手段である多関節アーム5としては、
第1図に示す様な油圧駆動式のリンク構造のも
の、また、第2図に示す様な電動式で高剛性構
造のもの、その他、多数の関節を有する柔構造
のもの等、任意の多自由度一多関節アームが利
用できる。
This picking device 4 is composed of a multi-jointed arm 5 having multiple degrees of freedom, and a picking section 6 attached to the tip of the arm 5. It is configured to be moved to a position where the fruit can be picked.
The multi-joint arm 5, which is this means of movement, is as follows:
A hydraulically driven link structure as shown in Figure 1, an electric type with a high rigidity structure as shown in Figure 2, and a flexible structure with many joints. An articulated arm with one degree of freedom can be used.

アーム5先端の摘取部6で摘み取つた果実
を、該アーム5の移動によつて所定の箇所に設
けられた収納部へ輸送することも可能である
が、第1図及び第2図に示す果実収穫装置で
は、収穫作業の能率向上のために、摘取部6か
らは、伸縮性及び可撓性を有する輸送筒体7が
本体1に連設され、この輸送筒体7を通して、
果実を本体1内の収納部(図示せず)に輸送す
る様に構成されている。また第1図に示すもの
では、この様な輸送筒体7をアーム5の内部に
設けることで、アーム5の移動に輸送筒体7が
支障になることを防止し、かつ、そのことによ
つてアーム5の取り付け位置の選択性を広げる
ものである。
It is also possible to transport the fruits picked by the picking section 6 at the tip of the arm 5 to a storage section provided at a predetermined location by moving the arm 5, but this is not shown in FIGS. 1 and 2. In the shown fruit harvesting device, in order to improve the efficiency of harvesting work, a transport cylinder 7 having elasticity and flexibility is connected to the main body 1 from the picking part 6, and through this transport cylinder 7,
It is configured to transport the fruit to a storage section (not shown) within the main body 1. In addition, in the case shown in FIG. 1, by providing such a transport cylinder 7 inside the arm 5, it is possible to prevent the transport cylinder 7 from interfering with the movement of the arm 5, and to prevent the movement of the arm 5 from becoming a hindrance. This increases the selectivity of the mounting position of the arm 5.

また第1図、第2図に示される3はテレビカ
メラ9等を用いて構成される果実の位置検出装
置の一実施例であるが、その詳細な構成並びに
操作については後述する。
Reference numeral 3 shown in FIGS. 1 and 2 is an embodiment of a fruit position detecting device constructed using a television camera 9, etc., and its detailed configuration and operation will be described later.

前記走行装置2は、傾斜地にも適用できる様
に本体1に対して上下動するなり、またはアウ
トリガー等の補助装置を設けるなり等の構成に
することも可能である。
The traveling device 2 can be configured to move up and down with respect to the main body 1, or to be provided with an auxiliary device such as an outrigger so that it can be applied to slopes.

() 摘取部の構造 前記摘取部6は、第3図に示す様に、円筒形
の捕捉部10を有し、この捕捉部10の上部開
口には上方に向つて拡がる誘導部11が配設さ
れると共に、この上部開口から空気の吸引をす
べく構成されている。
() Structure of the picking section As shown in FIG. 3, the picking section 6 has a cylindrical catching section 10, and the upper opening of the catching section 10 has a guide section 11 that expands upward. It is arranged so that air can be sucked through the upper opening.

この誘導部11は物体が接触した方向を検出
して信号を発する接触センサーの機能を有すべ
く構成され、詳細は後述するが、この信号に基
づいて前記アーム5を制御して捕捉部10に果
実が導入される様にアーム5先端の摘取部6を
移動させるものである。更に、摘取部6が果実
に接近する際にその周囲の葉などを吹き払うべ
く、誘導部11の周囲には上方に開口した排気
口19が設けられている。
The guide section 11 is configured to have the function of a contact sensor that detects the direction in which an object makes contact and emits a signal, and controls the arm 5 based on this signal, which will be described in detail later, to the capturing section 10. The picking part 6 at the tip of the arm 5 is moved so that the fruit is introduced. Further, an upwardly opened exhaust port 19 is provided around the guiding part 11 in order to blow away leaves and the like around the picking part 6 when it approaches the fruit.

また、前記誘導部11は、前記のように接触
センサー11cとしての機能を併せ有するよう
に、下方向にわずかに回動可能に構成された複
数の接触部材11a…から構成され、各々の接
触部材11a…の果実との接当に基づく回動が
検出されるべく、各々の接触部材11a…には
夫々スイツチ11b…が付設されている。この
接触センサー11cとしてはこの構成に限ら
ず、タツチセンサー等の接触センサーを誘導部
11の内壁に装着したものでもよい。
Further, the guide section 11 is composed of a plurality of contact members 11a configured to be slightly rotatable downward so as to have the function of the contact sensor 11c as described above, and each contact member Each of the contact members 11a is provided with a switch 11b so that the rotation of the contact member 11a upon contact with the fruit can be detected. The contact sensor 11c is not limited to this configuration, and a contact sensor such as a touch sensor may be attached to the inner wall of the guiding portion 11.

この様な構成によつて捕捉部10に導入され
た果実のホゾを切断すべく、捕捉部10の上端
部にホゾ切断カツター12が設けられている。
A tenon cutting cutter 12 is provided at the upper end of the trapping section 10 in order to cut the tenon of the fruit introduced into the trapping section 10 with such a configuration.

このカツター12の構造は、第4図に示す様
に外部リングギア13に噛合し、夫々軸芯X周
りに回転するギア部を有する刃14が外部リン
グギア13の内側に複数個配された構造を有し
ている。この外部リングギア13の中心は捕捉
部10の上部開口の中心に一致すべく配置され
ると共に、この外部リングギア13を回転させ
るエアモータ15が捕捉部10に装着されてい
る。いま、この外部リングギア13がエアモー
タ15によつて矢印方向に回転させられると
各々の刃14は捕捉部10に固定の前記軸芯X
周り矢印方向に回動し、このとき互いの交叉点
が中心に集まりホゾを切断する。従つて、ホゾ
は捕捉部10の上部開口の中心部に寄せられて
切断されるために果実に無理な力が作用せず果
実をいためることがなく、またホゾの逃げを防
止して確実に切断できるものである。
As shown in FIG. 4, the cutter 12 has a structure in which a plurality of blades 14 are disposed inside the external ring gear 13, each having a gear portion that meshes with the external ring gear 13 and rotates around an axis X. have. The center of this external ring gear 13 is arranged so as to coincide with the center of the upper opening of the catching section 10, and an air motor 15 for rotating this external ring gear 13 is attached to the catching section 10. Now, when this external ring gear 13 is rotated in the direction of the arrow by the air motor 15, each blade 14 is rotated along the axis X fixed to the catching part 10.
It rotates in the direction of the arrow, and at this time, the intersection points come together at the center and cut the tenon. Therefore, the tenon is cut close to the center of the upper opening of the catching part 10, so that no excessive force is applied to the fruit and the fruit is not damaged, and the tenon is prevented from escaping to ensure reliable cutting. It is possible.

カツタ12によるホゾ切断に必要な位置決め
はカツタ12の刃14のすぐ下側に設けられた
複数の光センサ16…からの信号に基づいて後
述の制御方法で行なわれる。
The positioning necessary for tenon cutting with the cutter 12 is performed by a control method described later based on signals from a plurality of optical sensors 16 provided immediately below the blade 14 of the cutter 12.

これら光センサ16…は発光部16a及び受
光部16bの対から成る構造を有し、いずれの
センサ16…もその光が捕捉部10の上部開口
の中心から夫々、略ホゾの太さ程度一側方に片
寄つて開口を横切るように配置されている。従
つて、果実がカツタ12の位置にある場合には
全ての光が遮断されるが、ホゾがカツタ12の
位置にある場合には、細いために少なくとも一
部の光は遮断されず、この事に基づいて、これ
ら光センサ16…からの信号に基づいて、カツ
タ12の位置にホゾが来る様に摘取部6の位置
決めが行なわれる。
These optical sensors 16 have a structure consisting of a pair of a light emitting part 16a and a light receiving part 16b, and each sensor 16 has a structure in which the light is emitted from the center of the upper opening of the capturing part 10 to one side of approximately the width of a tenon. It is arranged so as to cross the opening. Therefore, when the fruit is at the position of the cutter 12, all the light is blocked, but when the tenon is at the position of the cutter 12, at least some of the light is not blocked due to its thinness. Based on the signals from these optical sensors 16, the picking section 6 is positioned so that the tenon is at the position of the cutter 12.

捕捉部10の下部には前記同様の光センサ1
7…が、上下に所定の間隔を置いて、その光が
捕捉部10の中心軸を通る様に設けられてい
て、前記光センサ16…からの信号に基づいて
位置決めを行つた時に果実の底部の位置を検出
することで、その大きさを検出することが可能
な様に構成されている。これらセンサ17…は
果実の大きさ検出の目的で設けられたものであ
るが、果実が確実に捕捉部10に入つているこ
とを確認するためにも利用することができる。
The same optical sensor 1 as described above is installed at the lower part of the capturing section 10.
7 are provided vertically at a predetermined interval so that the light passes through the central axis of the capturing section 10, and when positioning is performed based on the signals from the optical sensors 16, the bottom of the fruit is detected. By detecting the position of the object, the size thereof can be detected. Although these sensors 17 are provided for the purpose of detecting the size of the fruit, they can also be used to confirm that the fruit has entered the trap 10 reliably.

前述の様に捕捉部10の底部の開口と本体1
側の収納部とは可撓性並びに伸縮性を有する輸
送筒体7で連結されていて、ホゾが切断される
ことで摘み取られた果実は、前記捕捉部10か
ら吸引された空気及び自重によつて、この輸送
筒体7を通つて収納部に輸送される。
As described above, the opening at the bottom of the catcher 10 and the main body 1
It is connected to the storage section on the side by a flexible and stretchable transport cylinder 7, and the fruit picked by cutting the tenon is absorbed by the air sucked from the catching section 10 and its own weight. Then, it is transported to the storage section through this transport cylinder 7.

本体1側に設けられた空気を吸引するエアポ
ンプ18の排気は前記輸送筒体7に一体的に保
持させた排気通路20を通して前記誘導部の排
気口19並びに前記カツタ12を駆動するエア
モータ15へ導びかれている。エアモータ15
に排気を送る排気通路20には電磁弁21,2
1′が設けられていて、これら電磁弁21,2
1′に計算機から信号を送り、エアモータ15
の動作を必要に応じて制御する様に構成されて
いる。この様に本実施例では排気を利用してホ
ゾ切断用のカツタ12を動作させる様に構成し
てあるが、エアモータに代え空気シリンダでも
よく、更に電動モータ等の別の駆動源を用いて
カツタ12を動作させることもできる。
Exhaust air from an air pump 18 provided on the main body 1 side for suctioning air is guided through an exhaust passage 20 integrally held in the transport cylinder 7 to an exhaust port 19 of the guide section and an air motor 15 that drives the cutter 12. I'm being chased. air motor 15
Solenoid valves 21 and 2 are provided in the exhaust passage 20 that sends exhaust gas to
1' are provided, and these solenoid valves 21, 2
1' from the computer, air motor 15
The system is configured to control the operation of the system as necessary. In this way, this embodiment is configured to operate the cutter 12 for tenon cutting using exhaust gas, but an air cylinder may be used instead of the air motor, and another drive source such as an electric motor may be used to operate the cutter 12. 12 can also be operated.

また、前記誘導部11の接触部材11aを対
象果実に合わせて適宜適当な剛性を有する材料
(例えばゴム)を選択することによつて果実の
摘み取り作業を確実に行ない得る。
Further, by selecting a material (for example, rubber) having an appropriate rigidity for the contact member 11a of the guide portion 11 according to the target fruit, the fruit picking operation can be performed reliably.

また、排気の一部を捕捉部10の上部開口の
内部に噴出させることによつて、果実が捕捉部
10の開口に対してその中央になる様に構成し
てもよい。
Alternatively, a part of the exhaust gas may be ejected into the upper opening of the trapping section 10 so that the fruit is centered with respect to the opening of the trapping section 10.

() アームの制御 前記アーム5は計算機によつて制御されるべ
く構成されたものであり、その制御用計算機に
はアーム5の先端部を与えられた座標の位置ま
で移動させるルーチンや、先端部を与えられた
量だけ移動させるといつた基本的動作を行うル
ーチンを用意することによつて、所謂ロボツト
言語を用いてプログラミング可能に構成されて
いる。このロボツト言語の構造はアーム5の制
御方式と共に従来構成と同様のものを利用する
ことができる。
() Arm control The arm 5 is configured to be controlled by a computer, and the control computer includes a routine for moving the tip of the arm 5 to a given coordinate position, and a routine for moving the tip of the arm 5 to a given coordinate position. By preparing a routine that performs a basic operation such as moving a robot by a given amount, it can be programmed using a so-called robot language. The structure of this robot language, together with the control method of the arm 5, can be the same as the conventional structure.

また、この計算機は、複数のセンサーからの
信号を取り込み、これら信号に基づいて制御の
変更を行うことが可能に構成されており、前記
接触部材11a及びそのスイツチ11bから成
る接触センサ11c…及び、捕捉部10の光セ
ンサ16,17…の信号が計算機に取り込ま
れ、これらセンサからの信号に基づく制御が行
なわれるべく構成されている。
Further, this computer is configured to be able to take in signals from a plurality of sensors and change control based on these signals, and includes contact sensors 11c consisting of the contact member 11a and its switch 11b, and The signals from the optical sensors 16, 17, . . . of the capturing section 10 are taken into a computer, and control is performed based on the signals from these sensors.

この計算機によるアーム5の制御は第5図イ
及び第5図ロに示すシーケンスに従つて行なわ
れる。
Control of the arm 5 by this computer is performed according to the sequences shown in FIGS. 5A and 5B.

まず第5図イの,に示す様に摘み取るべ
き果実の位置を記憶媒体であるメモリから読み
出し、その位置から所定距離真下の位置(R)
に摘取部6を移動させる。この果実の位置は後
述する手段によつてあらかじめ測定され、摘み
取るべき順序を決定し、その順序に配列し直し
てメモリーに記憶してあり、この果実の摘み取
り段階ではメモリから順に読み出すだけであ
る。
First, as shown in Fig. 5A, the position of the fruit to be picked is read from the memory, which is a storage medium, and the position (R) is located a predetermined distance directly below that position.
The picking section 6 is moved to . The positions of the fruits are measured in advance by means described later, the order in which they should be picked is determined, the fruits are rearranged in that order and stored in memory, and at the stage of picking the fruits, they are simply read out from the memory in order.

次にからまでの段階に制御が移り、前記
誘導部11の接触センサ11c…からの信号に
基づいて、果実に接触した接触センサ11c…
側に摘取部6を移動させることで、前記捕捉部
10が果実の真下に移動する様にその水平位置
を調節しながら除々に摘取部6を上昇させる。
The control moves to the next step, and based on the signals from the contact sensors 11c of the guide section 11, the contact sensors 11c that have contacted the fruit...
By moving the picking part 6 to the side, the picking part 6 is gradually raised while adjusting its horizontal position so that the catching part 10 moves directly below the fruit.

この上昇の際に捕捉部6の上部開口に設けら
れた光センサ16…が全て光が遮断された信号
を発するとの段階でこれを検出して制御Xで
示される段階に移す。一方、これら光センサ1
6…が前記メモリから読み出された高さを通過
しても前記の遮光の信号が発せられない場合に
は、制御はの段階から,の段階に移り、
その果実の収穫動作を中止して次の果実の収穫
動作に移る。もしからの段階で果実の底部
が捕捉部10の入口である上部開口に入れば前
記の様に上部開口に設けられた光センサ16…
から信号が発し、制御がXの段階に移る。そこ
で以下のシーケンスでは、捕捉部10に入つた
ものが果実かどうかを確認して、果実と確認さ
れた時のみ前記カツタ12を動作させて摘み取
りを行うべく構成してある。
During this upward movement, when the optical sensors 16 provided at the upper opening of the trapping section 6 emit a signal indicating that all light is cut off, this is detected and the process moves to the stage indicated by control X. On the other hand, these optical sensors 1
If the light-shielding signal is not emitted even if 6... passes through the height read from the memory, the control moves from step to step ,
The operation of harvesting the fruit is stopped and the operation of harvesting the next fruit is started. If the bottom of the fruit enters the upper opening, which is the entrance of the trapping section 10, at the initial stage, the optical sensor 16 provided at the upper opening as described above...
A signal is emitted from , and control moves to stage X. Therefore, in the following sequence, it is confirmed whether or not what has entered the catching section 10 is a fruit, and only when it is confirmed that it is a fruit, the cutter 12 is operated to pick the fruit.

この果実確認の方法は、捕捉部10の上部開
口に設けられた光センサ16…が前記信号を発
した後、これら光センサ16…うち所定個数の
ものが光が通過するときの信号を発するまでの
間に摘取部6が上昇する距離を測定して、この
距離が所定の範囲にあるときのみ果実が捕捉部
10に入り、そのホゾがこれら光センサ16…
相当位置に至つたものと認定してカツタ12を
動作させ摘み取り動作を行うものである。
This method of fruit confirmation is such that after the optical sensors 16 installed in the upper opening of the trapping unit 10 emit the above-mentioned signals, a predetermined number of these optical sensors 16 emit signals when light passes through them. The distance that the picking part 6 rises during this period is measured, and only when this distance is within a predetermined range, the fruit enters the catching part 10, and its tenon is detected by these optical sensors 16...
It recognizes that the appropriate position has been reached and operates the cutter 12 to perform the picking operation.

即ち、の段階では上昇距離の測定を開始す
る。次のの段階では捕捉部6の上部開口に
設けられた光センサ16…が光が通過するとき
の信号を発したときに割込みがかかる様にする
ためのものである。
That is, at the stage , measurement of the ascending distance is started. The next step is to cause an interrupt to occur when the optical sensor 16 provided in the upper opening of the capture section 6 issues a signal indicating that light passes through.

摘取部6はで示されるシーケンスに基づ
いて、アーム5によつて上昇させられる。この
上昇の際に前記割込みが入ると第5図ロに示す
シーケンスに制御を移し、上昇距離を調べた後
所定範囲内の上昇距離であれば、カツタ12を
動作させるものである。一方所定距離上昇して
も割込みがかからない場合には制御が、
に示されるシーケンスに移り、その果実の収穫
動作を中止し摘取部6を最初の位置(R)に戻
した後次の果実の収穫動作に移る。
The picking section 6 is raised by the arm 5 according to the sequence shown. When the above-mentioned interruption occurs during this ascent, the control is transferred to the sequence shown in FIG. On the other hand, if the interrupt does not occur even after climbing a predetermined distance, the control
The process moves to the sequence shown in , where the operation for harvesting the fruit is stopped, the picking section 6 is returned to the initial position (R), and then the operation for harvesting the next fruit is started.

即ち、前記割込みによつて第5図ロのシーケ
ンスに制御が移るとの段階で摘取部6が果
実の大きさ程度に設定された量上昇したかを調
べその量に至つていない時にはのシーケ
ンスを経て前記第5図イので示される段階に
制御を移し、捕捉部6への果実の導入からやり
直す。この様に上昇量を調べることによつて捕
捉部6に葉などの異物が入ることによる誤動作
を防止している。
That is, at the stage where the control is transferred to the sequence shown in FIG. After the sequence, the control is transferred to the step shown in FIG. By checking the amount of rise in this manner, malfunctions caused by foreign matter such as leaves entering the trapping section 6 are prevented.

さて、前記所定量の上昇があつた場合には、
果実が捕捉部6に入つたものとして、第5図ロ
のからで示されるシーケンスに制
御が移り、まず摘取部6の移動を停止し、捕捉
部6の下部に設けられた前記光センサ16…に
よつて大きさを検出した後カツタ12を動作さ
せ果実を摘み取る。そして摘取部6を最初の位
置Rに戻し、その果実の収穫動作を終え、次の
果実の収穫動作に移る様に構成されている。
Now, if there is an increase by the predetermined amount,
Assuming that the fruit has entered the trapping section 6, the control shifts to the sequence shown by the blank in FIG. After detecting the size by ..., the cutter 12 is operated to pick the fruit. Then, the picking section 6 is returned to the initial position R, the fruit harvesting operation is finished, and the next fruit harvesting operation is started.

尚、捕捉部10の下部に設けられた光センサ
17…によつて検出された大きさは選別に用い
られるものであるが、誤動作防止のために利用
することも可能である。即ち、これら光センサ
17…によつて、果実が捕捉部10内にあるか
どうかを調べ、あることが検出されたときのみ
前記バルブ21及び21′を操作してカツタ1
2を動作させる構成するものである。
Incidentally, the size detected by the optical sensors 17 provided at the lower part of the capturing section 10 is used for sorting, but it can also be used to prevent malfunction. That is, the optical sensors 17 check whether or not there is fruit in the trap 10, and only when it is detected that the fruit is present, the valves 21 and 21' are operated to remove the cutter 1.
2 is configured to operate.

() 位置検出装置 第6図イに示すものは果実の位置検出装置の
実施例の機構の原理図であつて、第6図ロに示
されるシーケンスに基づいて動作する様に構成
されたものである。
() Position detection device What is shown in Figure 6A is a principle diagram of the mechanism of an embodiment of the fruit position detection device, which is configured to operate based on the sequence shown in Figure 6B. be.

即ち、テレビカメラ9は第1横軸芯E1周り
に図外のモータにより回転駆動可能に構成され
ると共に、その光軸tはこの軸芯E1に垂直に
交叉する様に調節されている。他方、スポツト
光線発射装置としてのレーザ光源22も同様に
第2横軸芯E2周りに図外のモータにより回転
駆動可能に構成されると共にレーザ光線に一致
する光軸rはこの軸芯E2に垂直に交叉する様
に調節されている。また、これらテレビカメラ
9およびレーザ光源22は上下軸芯E3周りに
も図外のモータにより回転駆動可能に構成され
ている。
That is, the television camera 9 is configured to be rotatably driven around the first horizontal axis E1 by a motor (not shown), and its optical axis t is adjusted so as to intersect perpendicularly to the axis E1 . . On the other hand, the laser light source 22 as a spot beam emitting device is similarly configured to be rotatably driven around a second horizontal axis E2 by a motor (not shown), and the optical axis r that coincides with the laser beam is centered around this axis E2. It is adjusted so that it intersects perpendicularly to . Further, the television camera 9 and the laser light source 22 are configured to be rotatably driven around the vertical axis E3 by a motor (not shown).

前記第1横軸芯E1と第2横軸芯E2は共に上
下軸芯E3に直交すると共に夫々独立にこの上
下軸芯E3周りに回転出来る様に構成され、両
横軸芯E1,E2のこの上下軸芯E3周りの回転角
(ψ1)、(ψ2)は同一方位を基準として夫々ロー
タリエンコーダ27,28によつて検出される
様に構成されている。更に、テレビカメラ9の
第1横軸芯E周りの回転角(ψ3)及びレーザ
光源22の第2横軸芯E2周りの回転角(ψ4
もまたそれぞれのロータリエンコーダ25,2
6によつて検出される様に構成されると共にこ
れら軸芯E1,E2,E3周りの回転は計算機によ
つて各モータ(図示せず)を制御することで行
なわれる。
The first horizontal axis E 1 and the second horizontal axis E 2 are both perpendicular to the vertical axis E 3 and are configured so that they can each independently rotate around the vertical axis E 3 . The rotation angles (ψ 1 ) and (ψ 2 ) of E 1 and E 2 around the vertical axis E 3 are respectively detected by rotary encoders 27 and 28 with the same direction as a reference. Furthermore, the rotation angle (ψ 3 ) of the television camera 9 around the first horizontal axis E (ψ 3 ) and the rotation angle (ψ 4 ) of the laser light source 22 around the second horizontal axis E 2
are also the respective rotary encoders 25, 2
6, and rotation around these axes E 1 , E 2 , and E 3 is performed by controlling each motor (not shown) by a computer.

また、テレビカメラ9及びレーザ光源22は
夫々第6図イに示される様に上下軸芯E3、第
1横軸芯E1及びテレビカメラ9の光軸tが一
点で交叉し、上下軸芯E3、第2横軸芯E2及び
レーザ光源22の光軸rが一点で交叉する様に
その取付位置が調節されている。
Further, as shown in FIG. 6A, the television camera 9 and the laser light source 22 each have a vertical axis E 3 , a first horizontal axis E 1 , and an optical axis t of the television camera 9 that intersect at one point, and the vertical axis The mounting positions are adjusted so that E 3 , the second horizontal axis E 2 and the optical axis r of the laser light source 22 intersect at one point.

このテレビカメラ9の向きは計算機の制御を
受け、この計算機に第6図ロのフローチヤート
に示される様に制御用コンソール(図示せず)
からの信号によつて順次所定の方向にこのテレ
ビカメラ9を向ける様に構成されている。この
コンソールはテレビカメラ9のモニタテレビ
(図示せず)の画面(模式的にSで示す)上の
座標をライトペンで入力できる様に構成されて
おり、この座標は計算機に与えられ、計算機は
この画面S上の点に相当する直線yのテレビカ
メラ9の光軸tからの振れ角成分(ψ5)、(ψ6
を算出し、その角に相当する上下軸E3周りの
補正角度(ψ8)を算出する。即ち、補助直線
zはテレビカメラ9の光軸tと第1横軸芯E1
とで決まる平面上にあつて、この平面と上下軸
芯E3に垂直な平面との交線wは第1横軸芯E1
に平行である。つまり、ΔP0、P2、P3が形成さ
れその一辺(P0、P3)の内角が直角となる。
また、ΔP1、P2、P3が形成され、その一辺
(P1、P3)の内角が直角となる。そこで、 P0、P2tanφ5=P0、P3=P1、P2tanφ8 (i) となる。また、 P0、P2sinφ3=P1、P2 (ii) となる。(i)及び(ii)式から、 φ8=tan-1(tanφ5/sinφ3) となる。また直線yと上下軸芯E3とのなす角
(φ7)は、 φ7=φ3=φ6 となる。
The direction of the television camera 9 is controlled by a computer, which is connected to a control console (not shown) as shown in the flowchart of FIG.
The television camera 9 is sequentially directed in a predetermined direction according to signals from the television camera 9. This console is configured so that the coordinates on the screen (schematically indicated by S) of the television monitor (not shown) of the television camera 9 can be entered with a light pen, and these coordinates are given to the calculator, which Deflection angle components (ψ 5 ), (ψ 6 ) of the straight line y corresponding to the point on the screen S from the optical axis t of the television camera 9
is calculated, and a correction angle (ψ 8 ) around the vertical axis E 3 corresponding to that angle is calculated. That is, the auxiliary straight line z is the optical axis t of the television camera 9 and the first horizontal axis E 1
The intersection line w between this plane and a plane perpendicular to the vertical axis E 3 is the first horizontal axis E 1
is parallel to In other words, ΔP 0 , P 2 , and P 3 are formed, and the interior angle of one side (P 0 , P 3 ) is a right angle.
Further, ΔP 1 , P 2 , and P 3 are formed, and the interior angle of one side (P 1 , P 3 ) is a right angle. Therefore, P 0 , P 2 tanφ 5 =P 0 , P 3 =P 1 , P 2 tanφ 8 (i). Also, P 0 , P 2 sinφ 3 =P 1 , P 2 (ii). From equations (i) and (ii), φ 8 =tan −1 (tanφ 5 /sinφ 3 ). The angle (φ 7 ) between the straight line y and the vertical axis E 3 is φ 736 .

次に、計算機は、前記計算された角度(ψ8
に基づいてレーザ光源22の光軸rが直線yと
上下軸芯E3とによつて決定される平面内にく
る様に、レーザ光源22を上下軸芯E3周りに
回転させると共に、第2横軸芯E2周りにあら
かじめ定められた所定の位置まで回転させる。
このときレーザ光源22の上下軸芯E3周りの
基準方位からの角度はψ2(=ψ1−ψ8)である。
Next, the calculator calculates the calculated angle (ψ 8 )
Based on Rotate around the horizontal axis E2 to a predetermined position.
At this time, the angle from the reference direction around the vertical axis E 3 of the laser light source 22 is ψ 2 (=ψ 1 −ψ 8 ).

次に、計算機は画面S上の指定された点の明
るさ及び色調を映像信号から取り出して記憶す
る。
Next, the computer extracts the brightness and color tone of the designated point on the screen S from the video signal and stores it.

次に、第6図ロのフローチヤートの(iv)で示さ
れる段階に移り、画面Sの指定された点の映像
信号を監視しながらレーザ光源22を第2横軸
芯E2周りに徐々に回転させる。より詳しくは、
レーザ光源22をわずかな一定量回転させる毎
に映像信号の変化を調べ、その映像信号の所定
の変化を検出した時のレーザ光源22の第2横
軸芯E2周りの角(ψ4)をロータリエンコーダ
26によつて検出し、前記直線yの上下軸芯
E3に対する角(ψ7)、上下軸芯E3周りの角
(ψ2)及び第2横軸芯E2周りの角度(ψ4)より
三角測量の原理及び円筒座標に基づいて座標を
計算する様に構成されている。
Next, the process moves to step (iv) in the flowchart of FIG. Rotate. For more details,
Every time the laser light source 22 is rotated by a small fixed amount, the change in the video signal is checked, and the angle (ψ 4 ) around the second horizontal axis E 2 of the laser light source 22 when a predetermined change in the video signal is detected is determined. The vertical axis of the straight line y is detected by the rotary encoder 26.
Calculate the coordinates based on the principle of triangulation and cylindrical coordinates from the angle with respect to E 37 ), the angle around the vertical axis E 32 ), and the angle around the second horizontal axis E 24 ) It is configured to do so.

そこで作業車は、テレビカメラ9の向きを変
更する毎にモニタテレビの画面に映る果実
A′をライトペンで指定するとレーザ光源22
は前記の様に動くので果実Aにレーザ光源が照
射されることになる。この時にはモニタテレビ
の画面の指定された点の映像信号に変化が生
じ、その果実の座標が計算機に入力される。
Therefore, each time the direction of the TV camera 9 is changed, the work vehicle monitors the fruit that appears on the monitor TV screen.
When A′ is specified with a light pen, the laser light source 22
moves as described above, so fruit A is irradiated with the laser light source. At this time, a change occurs in the video signal at a designated point on the screen of the monitor television, and the coordinates of that fruit are input into the computer.

次に、算出された座標を基にして前記摘取装
置4がその座標に届くかどうかを判断する。届
かない場合にはその事を作業者に知らせるべく
表示を行うのみであり、他方届く場合にはその
座標を記憶するものであるが、それまで検出さ
れた位置と下記の如き所定の比較を行つて摘み
取り順序を決定し、その順序に配列上で並ぶ様
にソーテイングを行つて記憶する。この順序は
下方のもの程順位が優先し、次に近くのもの程
順位が高く設定されている。従つて摘み取り時
には下のものから順に摘み取られると共に、ほ
ぼ同じ高さのものは近くのものから摘み取られ
る様に構成されている。
Next, based on the calculated coordinates, it is determined whether the picking device 4 can reach the coordinates. If the coordinates cannot be reached, the coordinates are simply displayed to notify the worker, and if the coordinates are reached, the coordinates are memorized, but the following predetermined comparisons are made with the previously detected positions. Then, the picking order is determined, and the sorting is performed so that they are lined up in that order on the array and stored. In this order, the lower the order, the higher the order, and the next closest the order is set. Therefore, when picking, the items are picked in order from the bottom, and items of approximately the same height are picked starting from the ones closest to each other.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明に係る果実収穫装置の実施例を示
し、第1図及び第2図はそれぞれ果実収穫装置の
全体斜示図、第3図は摘取部の縦断面図、第4図
は第3図の−線矢視図であり、第5図イ,ロ
はアームの制御シーケンスを示すフローチヤー
ト、第6図イ,ロは位置検出装置の一実施例の原
理図、並びに、その制御シーケンスを示すフロー
チヤート、である。 A……果実、3……位置検出手段、5……果実
摘取部移動手段、6……果実摘取部、9……テレ
ビカメラ、22……スポツト光線発射装置。
The drawings show an embodiment of the fruit harvesting device according to the present invention, and FIGS. 1 and 2 are perspective views of the entire fruit harvesting device, FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the picking section, and FIG. 3, FIGS. 5A and 5B are flowcharts showing the control sequence of the arm, and FIGS. 6A and 6B are a principle diagram of an embodiment of the position detection device and its control sequence. This is a flowchart showing the following. A... Fruit, 3... Position detecting means, 5... Fruit picking section moving means, 6... Fruit picking section, 9... Television camera, 22... Spot light emitting device.

【特許請求の範囲】[Claims]

1 排ワラ束挾持搬送装置3の搬送終端部に、結
束空間7への排ワラ束掻込み用パツカー8を備え
た結束装置6を配設してある脱穀機の排ワラ結束
処理装置において、前記挾持搬送装置3の挾持レ
ール17終端の上下動に連動して、上動時には挾
持搬送装置3から送り出されてくる排ワラ束を前
記パツカー8の掻込み作用範囲から外れた位置で
受止め保持し、かつ、下動時にはその受止め保持
を解除して排ワラ束をパツカー8の掻込み作用範
囲内に供給する機構29を設けてあることを特徴
とする脱穀機の排ワラ結束処理装置。
1. A waste straw bundling processing device for a threshing machine, in which a bundling device 6 equipped with a packer 8 for picking up the waste straw bundles into the bundling space 7 is disposed at the transport end of the waste straw bundle holding and conveying device 3, as described above. In conjunction with the vertical movement of the end of the clamping rail 17 of the clamping and conveying device 3, during upward movement, the waste straw bundle sent out from the clamping and conveying device 3 is received and held at a position out of the raking action range of the picker 8. , and a mechanism 29 for releasing the holding of the receiving straw during downward movement and supplying the waste straw bundle to the raking action range of the packer 8.

JP14389682A 1982-08-18 1982-08-18 Fruit harvesting apparatus Granted JPS5934816A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14389682A JPS5934816A (en) 1982-08-18 1982-08-18 Fruit harvesting apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14389682A JPS5934816A (en) 1982-08-18 1982-08-18 Fruit harvesting apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5934816A JPS5934816A (en) 1984-02-25
JPH0150365B2 true JPH0150365B2 (en) 1989-10-30

Family

ID=15349567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14389682A Granted JPS5934816A (en) 1982-08-18 1982-08-18 Fruit harvesting apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5934816A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022181735A1 (en) * 2021-02-25 2022-09-01 株式会社エヌ・クラフト Article acquisition system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57143897A (en) * 1981-02-27 1982-09-06 Togami Electric Mfg Waterproof electric device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57143897A (en) * 1981-02-27 1982-09-06 Togami Electric Mfg Waterproof electric device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5934816A (en) 1984-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4519193A (en) Fruit harvesting apparatus with television camera and monitor
EP4216705B1 (en) Harvester
JP7229976B2 (en) Mobile harvesting equipment and harvesting units
JPH0116126B2 (en)
JPH0150365B2 (en)
JPH0132519Y2 (en)
JPH0116125B2 (en)
JPH0473972B2 (en)
JPH0112575Y2 (en)
JPH0317448B2 (en)
JPS5931615A (en) Fruit harvesting apparatus
JPS5931617A (en) Fruit harvesting apparatus
JP2548828B2 (en) Fruit and vegetable harvester guidance device
US20230097284A1 (en) Robotic harvesting systems and methods
JPS6147112A (en) Fruit harvester
JPH0421443B2 (en)
JPS63119614A (en) Guide apparatus of working machine for fruits and vegetables
JPS63296619A (en) Hand for harvesting fruit vegetables
JPH0316428Y2 (en)
JPS63102610A (en) Guide apparatus of working machine for fruits and vegetables
JPS62275611A (en) Guide apparatus of working machine for fruit vegetables
JPH0653014B2 (en) Pattern-cutting vine in a fruit and vegetable harvesting hand
JPH0367647B2 (en)
JPS63116615A (en) Working hand for fruits and vegetables
JPS6356219A (en) Fruits harvesting hand