JPH0257115A - 果菜類収穫装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、果菜類収穫用のハンドをアプローチ開始位置
から収穫対象果菜類に誘導し、且つ、前記ハンドの収穫
作動後におい−ご前記アプローチ開始位置に復帰誘導す
る誘導手段が設けられ、前記ハンドは、果菜類を保持す
る捕捉部と、その捕捉部にて捕捉された果菜類の柄を切
断する切断装置と、前記捕捉部及び前記切断装置を収納
し、且つ、ハンド誘導方向先端側に果菜類挿通用の開口
を備えると共にその開口に連通ずる柄挿通用のスリット
溝の複数個が形成されたカッ＼一体とからなり、前記切
断装置は、一対のカッタ形成部材をそれらの間に果菜類
を導入する通路を形成すべく通路外方側に退避した位置
とそれらの間で果菜類の柄を支持すべく通路内方側に突
出した位置とに切換自在に備え、前記誘導手段は、前記
一対のカッタ形成部材の突出後でかつ切断作動前におい
て前記一対のカッタ形成部材を果菜類の柄の根元側に位
置させるべく、前記ハンドを果菜類の柄の根元側方向に
設定量移動操作するように構成されている果菜類収穫装
置に関する。

〔従来の技術〕

かかる果菜類収穫装置において、従来では、果菜類収穫
用のハンドを果菜類の柄の根元側方向に設定量移動させ
ることによりカッタ形成部材を柄の根元側に位置させて
果菜類の柄をカッタにより切断したのち、前記ハンドを
その位置からアプローチ開始位置に復帰誘導させていた
。

（特願昭６２（７７８６５号参照） 〔発明が解決しようとする課題〕 上記の如く、果菜類収穫用のハンドを果菜類の柄を切断
させた位置から直接アプローチ開始位置に復帰させると
、柄の切断に失敗した場合前記ハンドをアプローチ開始
位置に復帰誘導させるさいに、果菜類の柄又は果菜類自
体がカバー体に引っ掛かって果菜類を引きちぎる虞れが
あった。

本発明の目的は上述した従来欠点を解消する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するため、本発明による果菜類収穫装置
は、前記誘導手段は、前記ハンドの収穫作動後で且つ前
記復帰誘導を開始する前に、前記ハンドを前記柄の根元
側方向と逆方向に向けて設定量移動操作するように構成
されていることを特徴とする。

また上述の果菜類収穫装置において、前記切断装置によ
る切断ミスを検出する切断ミス検出手段が設けられ、前
記誘導手段は、前記切断ミス検出手段によって切断ミス
が検出された場合にのみ、前記ハンドを前記柄の根元側
方向と逆方向に向けて移動する作動を行なように構成さ
れていることが好ましい。

また別の手段として、果菜類収穫装置において前記カバ
ー体のスリット溝形成部分が、外方側へ弾性退避自在に
構成されるようにしてもよい。

〔作　用〕

請求項１の果菜類収穫装置においては、果菜類収穫用の
ハンドは収穫対象果菜類に誘導されて、その捕捉部を前
方に突出させて果菜類を捕捉したのち、その果菜捕捉位
置から果菜類の柄の根元側方向に設定量移動される。そ
して捕捉された果菜類の柄を切断すべく切断装置を作動
させる。それから−旦前記ハンドを前記果菜捕捉位置へ
移動させたうえで前記捕捉部を後方に引退させることに
より、果菜類の柄の切断に失敗した場合に果菜類が前記
ハンドの開口から抜は出ることが容易になる。

請求項２の果菜類収穫装置においては、上記請求項１記
載の構成に加えて、切断ミス検出手段を設けて、切断装
置の作動後切断ミスを検出するようにして、切断ミスを
検出した場合のみハンドを果菜捕捉位置へ移動させる。

切断ミスが検出されない場合はハンドを直接後方へ引退
させる。

請求項３の果菜類収穫装置においては、捕捉された果菜
類の柄の切断をミスした場合カバー体のスリット溝形成
部分が外方側へ弾性退避することにより、果菜類が前記
ハンドの開口から抜は出ることが容易になる。

〔発明の効果〕

従って、本発明は次に記載する効果を奏する。

請求項１の果菜類収穫装置においては、果菜類の柄の切
断に失敗した場合に果菜類の脱抜を容易にすることによ
り果菜類を捕捉部に引っかけたままの状態で前記ハンド
を引退させるために果菜類に損傷を生じさせる虞れを防
止することができる。

請求項２の果菜類収穫装置においては、収穫作動径前記
ハンドを常に前記果菜捕捉位置へ移動させるに較べて能
率良く作動させることができる。

請求項３の果菜類収穫装置においては、果菜類の柄の切
断に失敗した場合にカバー体のスリット溝形成部分が、
外方側へ弾性退避することにより果菜類に損傷を生じさ
せることを防止することができる。

〔実施例〕

第９図に示すように、ブーム（１）を昇降及び旋回自在
に車体（２）に取り付け、前記ブーム（１）に補助ブー
ム（３）を水平方向に揺動自在に取り付け、そして、果
実収穫用ハンド（Ｈ）を備えた作業用マニプレータ（４
）を、前記補助ブーム（３）の先端部に取り付けて、果
実収穫用の作業機を構成しである。尚、図中、（５）は
ブーム昇降用油圧シリンダ、（６）はブーム旋回用電動
モータ、（７）は補助ブーム揺動用電動モータである。

前記作業用マニプレータ（４）は、多関節型の伸縮アー
ム（８）と、その伸縮アーム（８）の先端部に取り付け
た収穫用ハンド（Ｈ）　　とからなる。

そして、前記伸縮アーム（８）は、電動モータ（９ａ）
にて縦軸芯（Ｘ）周りで旋回操作され、且つ、電動モー
タ（９ｂ）にて水平軸芯（Ｙ）周りで揺動操作されると
共に、電動モータ（９ｃ）にて伸縮操作されるように構
成しである。

前記収穫用ハンド（Ｈ）　について説明すれば、収穫用
ハンドは、果菜類を保持する捕捉部（Ｔ）と、その捕捉
部（Ｔ）にて捕捉された果菜類の柄を切断する切断装置
（Ｓ）　　と、前記捕捉部（Ｔ）及び前記切断装置（Ｓ
）を収納するカバー体（１５）とからなる。

捕捉部（Ｔ）　　について説明を加えると、第３図及び
第４図に示すように、軟質ゴム製のバキュームパッド（
１０）を、その吸引口がハンド前方側を向く状態で、通
気管（１１）の先端部に外嵌着し、前記通気管（１１）
の基部に、通気用の分岐管〈１２）を設け、その分岐管
（１２）に、伸縮自在な蛇腹式の吸引用ホース（１３）
を接続してあり、そして、前記分岐管（１２）の基端部
を、前記伸縮アーム（８）の先端部にボルト止着しであ
る。そして、前記吸引用ホース（１３）は、第８図に示
すように、前記車体側の吸気用ポンプ（１４）に配管接
続されている。

前記カバー体（１５）について説明すれば、第３図及び
第４図に示すように、ハンド前後方向にスライド移動自
在に前記通気管（１１）に外嵌支持される基端部分（１
５ａ）　　と、その先端側上部に止着される上部カバー
部分（１５ｂ）　　と、前記基端部分（１５ａ＞の先端
側下部に止着される下部カバー部分（１５Ｃ）とからな
り、そして、カバー体（１５）をスライド操作する出退
操作用のエアシリンダ（１６）を、前記基端部分（１５
ａ）　と前記分岐管（１２）との間に介装しである。も
って、前記バキュームパッド（１０）の吸引口が前記カ
バーイ本（１５）よりも前方側に位置する状態と、前記
バキュームパッド（１０）に吸着された果実を前記カバ
ー体（１５）の内部に形成される捕捉用の空間内に取り
込む状態とに切り換え自在に構成しである。

前記上部カバー部分（１５ｂ）及び下部カバー部分（１
５ｃ）　について説明を加えれば、第３図〜第５図に示
すように、それらによってハンド外周部を覆うように半
球状に形成してあり、前記バキュームハツト（１０）の
吸引口に対向する箇所に、一つの果実を通過させること
ができる大きさの果菜類の入口としての果実通過用の開
口（２６）が設けられている。

又、前記上部カバー部分（１５ｂ）の前記開口（２６）
に近接する部分に、果実の柄が挿通ずるスリット溝（２
７）を形成してあり、もって、後述の如く果実を収穫す
る際に、前記バキュームパッド（１０）にて吸着された
収穫対象果実のみを前記カバー体（１５）内に取り込め
るように、且つ、その取り込み時に柄をスムーズに移動
させることができるようにしである。

又、前記下部カバー部分（１５ｃ）の下部後方側に、前
記カバー体（１５）内に保持される柄を切断された果実
を排出するための排出口（Ｂ）を開口しである。

そして、第３図に示すように、前記排出口（Ｂ）を開閉
する蓋体としてのシャッタ（２９）を、前記排出口（Ｂ
）に対して横側方に向って開閉されるように、上下方向
に沿う軸芯（Ｑｌ）周りに揺動自在な状態で、前記カバ
ー体（１５）の基端部分（１５ａ）の下部に枢着すると
共に、開閉用の単動式のエアシリンダ（３０）にて、開
閉操作するように構成しである。

前記切断装置について説明すれば、第３図〜第６図に示
すように、帯板状で且つ半円弧状の固定刃体（１７ａ）
　とこの固定刃体（１７ａ）の刃体長手方向に相対スラ
イド自在に連結された帯板状で且つ半円弧状の可動刃体
（１７ｂ）からなるバリカン型のカッタ（１７）を設け
、そのカッタ（１７）の両端を、前記カバー体（１５）
の基端部分（１５ａ）の先端部左右両側において、固定
軸芯（Ｐ）周りで揺動自在に枢支すると共に、後述の柄
支持部材（１８）を枢支する枢支部材（１７ｃ）を、前
記固定軸芯（Ｐ）　に沿う方向視にて、前記カッタ（１
７）の端部からそれの長手方向に対して直交する方向に
向けて、左右両端部の夫々に延出し、そして、帯板状で
刈る半円弧状の柄支持部材（１８）の両端を、前記枢支
部材（１７Ｃ）の延出端部側において、横軸芯（０）周
りで揺動自在に枢支しである。もって、前記カッタ（１
７）及び柄支持部材（１８）の夫々を、それらの間に果
実を導入する通路を形成すべく、通路外方側に退避した
位置とそれらの間で果実の柄を支持すべく通路内方側に
突出した位置とに切換えるように、出退揺動自在にしで
ある。ちなみに、切断装置（Ｓ）は、カッタ（１７）や
柄支持部材（１８）にて構成されることになる。

つまり、カッタ（１７）や柄支持部材（１８）がカッタ
形成部材に対応する。

前記カッタ（１７）及び柄支持部材（１８）を切換え操
作する駆動機構（八）を、捕捉した果実の柄の位置に合
わせて前記力ック（１７）及び柄支持部材（１８）夫々
の通路内方側への突出位置を変更できるように構成する
と共に、前記可動刃体（１７ｂ）のスライド駆動用エア
シリンダ（２０）を設け、もって、突出側への揺動、つ
まり起立作動に伴って、前記カッタ（１７）と柄支持部
材（１８）との間に果実の柄を支持し、支持した柄を可
動刃体（１７ｂ）のスライド作動により切断するように
しである。

前記可動刃体（１７ｂ）をスライド作動させる切断作動
機構（Ｃ）　について説明すれば、第４図及び第６図に
示すように、カッタ駆動用ピニオン（３１）を、前記カ
ッタ（１７）を前記固定軸芯（Ｐ）周りに揺動自在に枢
支する右側の枢支ピン（３２）に、相対回転自在に外嵌
させると共に、前記可動刃体（１７ｂ）の端部に、前記
ピニオン（３１）に咬合自在で且つ刃体長手方向に歯部
を並べたフェイスギヤ（３３）を固着してあり、前記ピ
ニオン（３１）を前記カッタ（１７）に突出方向に向か
う操作力が作用する方向に向けて回転駆動するに伴って
、前記フェイスギヤ（３３）が前記可動刃体（１７ｂ）
　　と前記固定刃体（１７ａ）が重なる方向に向けてス
ライド移動して、前記可動刃体（１７ｂ）を切断作動の
初期位置に復帰させるように、且つ、前記ピニオン（３
１）を前記カッタ（１７）に引退方向に向かう操作力が
作用する方向に向けて回転駆動するに伴って、前記フェ
イスギヤ（３３）が前記可動刃体（１７ｂ）を前記固定
刃体（１７ａ）上をスライド移動させて切断作動させる
ようにしである。但し、前記ピニオン（３１）は、前記
固定軸芯（Ｐ）を中心とする円周に沿って歯部を備えさ
せである。

そして、前記ピニオン（３１）に咬合するラック（３４
）を、その引き操作時のみ前記ピニオン（３１）が可動
刃体（１７ｂ）を切断作用側にスライド移動させるよう
に、前記エアシリンダ（２０）との連係を断続する中継
部材（３５）を介して、前記エアシリンダ（２０）に接
続しである。

つまり、前記固定刃体（１７ａ）及び前記可動刃体（１
７ｂ）の前記固定軸芯（Ｐ）周りの揺動を許容させるよ
うにしながらも、前記カッタ（１７）及び柄支持部材（
１８）の駆動機構（八）の停止状態において、前記可動
刃体（１７ｂ）に対して切断作動側に向かう操゛作力が
作用する方向に向けて、前記ピニオン（３１）を回転駆
動できるようにしてあり、前記エアシリンダ（２０）が
−往復スライド操作されるに伴って、前記ピニオン（３
１）が前記固定刃体（１７ａ）の引退方向に向けて回転
駆動され、そのピニオン（３１）に咬合する前記フェイ
スギヤ（３３）が刃体長手方向に沿ってスライド移動す
ることとなり、前記固定刃体（１７ａ）　に連結された
可動刃体（１７ｂ）が、前記固定刃体（１７ａ）に対し
て相対スライド移動して、切断作動が行われるのである
。

前記カッタ（１７）及び柄支持部材（１８）を切換え操
作する駆動機構（Ａ）　について説明すれば、第３図〜
第５図に示すように、前記カバー体（１５）の基端部分
（１５ａ）の後部左側に、揺動操作用の減速機構（３６
）を備えた出退操作用の電動モータ（１９）を、その出
力軸（３７）がハンド前方に向って前記カバー体（１５
）内に延出された状態で設けると共に、前記出力軸（３
７）の先端部に固着したウオームギヤ（３８）にて回転
駆動されるウオームホイール（３９）を、前記カバー体
（１５）の基端部分（１５ａ）の左側側面部に設け、そ
して、前記ウオームホイール（３９）に、前記カッタ（
１７）及び柄支持部材（１８）を、柄の向きに合わせた
位置において、それらの間に捕捉した果実の柄を支持す
るように揺動操作するための差動機構（２１）を連動連
結しである。

前記差動機構（２１）について説明すれば、第４図及び
第７図に示すように、前記ウオームホイール（３９）の
支軸（４０）を前記固定軸芯（Ｐ）周りに回転自在に枢
支してあり、前記カッタ（１７）が前記支軸（４０）に
て前記固定軸芯（Ｐ）周りに揺動自在な状態で枢支され
るようにしである。そして、前記支軸（４０）に、前記
ウオームホイール（３９）にて回転駆動される人力ギヤ
（４１）を固着すると共に、前記入力ギヤ（４１）に咬
合する出力ギヤ（４２）を、その回転に伴って前記柄支
持部材（１８）が前記横軸芯（Ｑ）周りに揺動操作され
るように、前記柄支持部材（１８）の左側端部に固着し
である。

尚、第４図中、（４３）は前記人力ギヤ（４１）及び出
力ギヤ（４２）の脱落を防止する押さえ部材である。

前記差動機構（２１）の動作について説明を加えれば、
前記出力ギヤ（４２）が前記入力ギヤ（４１）を介して
前記電動モータ（１９）にて回転駆動され、それに伴っ
て、前記出力ギヤ（４２）が、前記固定軸芯（Ｐ）を中
心とする円周に沿って遊星回転して、前記横軸芯（Ｑ）
の位置を、ハンド下方側に向って後方に位置変更しなが
ら、前記柄支持部材（１８）をその枢支点つまり前記横
軸芯（Ｑ）周りにハンド上方に向って揺動操作して、前
記柄支持部材（１８）が、ハンド上方に向って楕円軌道
を描くように揺動されるのである。

又、前記出力ギヤ（４２）は、前記カッタ（１７）の端
部に延出された枢支部材（１７Ｃ）に枢支されているの
で、前記出力ギヤ（４２）の入力ギヤ（４１）に対する
遊星回転に伴って、前記枢支部材（１７ｃ）を前記固定
軸芯（Ｐ）周りに下方側に向って移動させることとなり
、その結果、前記力ック（１７）が、前記柄支持部材（
１８）の上方への揺動と同時に下方に向って揺動される
のである。

但し、前記カッタ（１７）が先に果実の柄に接当した場
合は、前記固定軸芯（Ｐ）周りの回転を阻止されるので
、前記カッタ（１７）の揺動が停止されることとなるが
、前記入力ギヤ（４１）を介して前記出力ギヤ（４２）
が駆動されるので、前記柄支持部材（１８）が、前記カ
ッタ（１７）の揺動が停止された位置における前記横軸
芯（Ｑ）周りに引き続き揺動操作されることとなる。

一方、前記柄支持部材（１８）が先に果実の柄に接当し
た場合は、前記出力ギヤ＜４２）の人力ギヤ（４１）に
対する遊星回転に伴って、柄に接当した柄支持部材（１
８）の先端部を支点として、前記柄支持部材（１８）の
端部側が前記固定軸芯（Ｐ）を中心とする円周に沿って
ハンド後方側に向って揺動されると同時に、前記カッタ
（１７）側の枢支部材（１７ｃ）が、前記固定軸芯（Ｐ
）を中心とする円周に沿ってハント後方側に向って揺動
され、その結果、前記柄支持部材（１８）の上方への揺
動を停止した状態を維持しながら、前記カッタ（１７）
が引き続き下刃に向って揺動操作されるのである。

但し、前記可動刃体（１７ｂ）の切断作動時には、前記
カッタ（１７）に対して前記ピニオン（３１）にて引退
側に向かう操作力が加わることとなるが、前記差動機構
（２１）が、前記固定軸芯（Ｐ）周りに回転駆動される
人力ギヤ（４１）と、その人力ギヤ（４１）に対して遊
星回転する同一ギヤ比の出力ギヤ（４２）から構成され
、そして、前記人力ギヤ（４１）が前記ウオームギヤ（
３６）を介して電動モータ（１９）に連動連結されてい
るので、前記電動モータ（１９）の停止状態においては
、前記入力ギヤ（４１）がロックされた状態となる。従
って、柄が太いあるいは硬い等に起因して、切断抵抗が
大であると、柄切断のために前記ピニオン（３１）を回
転駆動するに伴って、前記可動刃体（１７ｂ）がスライ
ド移動する代わりに、前記ピニオン（３１）にて前記固
定刃体（１７ａ）及び前記可動刃体（１７ｂ）を引退側
に揺動する操作力が発生することとなるが、前記出力ギ
ヤ（４２）を前記人力ギヤ（４１）に対して遊星回転す
るように設けであることから、前記固定刃体（１７ａ）
が引退側に移動されるに伴ってその移動量の２倍の移動
量で前記柄支持部材（１８）を突出側に揺動させるよう
に作用することとなり、カッタ（１７）と柄支持部材（
１８）との接当、あるいは、それらの間での柄の挟持に
よって、前記カッタ（１７）と柄支持部材（１８）との
揺動が阻止されることとなる。

第４図及び第７図に示すように、前記ウオームホイール
（３９）の支軸（４０）に一体回転自在に外嵌された第
１ギヤ（４４）に、第２ギヤ（４５）を咬合連動させ、
この第２ギヤ（４５）にこれと一体回転すべく取付けた
操作軸（４５ａ）を備えた第１ポテンシヨメータ（４６
）を前記基端部分（１５ａ）　に支持させて、前記電動
モータ（１９）の駆動回転位置を第１ポテンシヨメーク
ク４６）により検出することにより、カッタ（１７）及
び柄支持部材（１８）の起立作動の完了、起立作動完了
の手前側の中間起立作動の完了、並びに、引退作動完了
を判別できるように構成しである。

又、枢支部＋Ｊ’（１７ｃ）の一端にギヤ部（１７ｄ）
を形成し、このギヤ部（１７［］）に、第３ギヤ（４７
）を咬合連動し、この第３ギヤ（４７）にこれと一体回
転すべく取付けた操作軸（４８ａ）を備えた第２ポテン
シヨメータ（４８）を前記基端部分（１５ａ）　に支持
させて、カッタ（１７）の揺動量を第２ポテンショメー
タ（４８）により検出することにより、カッタ（１７）
の突出位置検出手段（２２）を構成しである。

尚、前記４つのギヤ（１７ｃｌ）、　（４４）、　（４
５）、　（４７）の歯数比が次式の関係に設定しである
。

第１ギヤ（４４）の歯数　ギヤ部（１７ＣＩ）の歯数又
、後述の如く、前記収穫用ハンド（Ｈ）の各部の作動を
制御するための各種センサを設けてあり、それら各種の
センサについて説明する。

第３図に示すように、前記バキュームパッド（１０）に
果実が吸着されたことを感知する負圧センサ（Ｓｌ）を
、前記分岐管（１２）に付設しである。

第３図〜第５図に示、すように、前記収穫用ハンド（Ｈ
）つまり前記バキュームパッド（１ｏ）が収穫対象果実
に対して設定距離内に接近したことを検出する光反射式
の近接センサ（ｓ２）、及び、収穫対象果実の位置する
方向を検出するイメージセンサ（Ｓ３）を、それらの検
出方向が前記バキュームパッド（１０）の吸引口前方側
を向く状態で、前記バキュームパッド（１０）の内部に
設けると共に、前記上部カバー部分（１５ｂ）の後部に
、前記イメージセンサ（Ｓ３）による撮像処理に同期し
て設定光量で発光するストロボ装置（２８）を設けてあ
り、周囲の明るさに拘らず適正光量で撮像処理できるよ
うにしである。

又、柄を切断された果実が前記シャッタ（２９）上に落
下して接触することにより切断完了を検出するスイッチ
式の切断完了検出センサ（Ｓ５）を、前記シャッタ（２
９）に設けてあり、この切断完了検出センサ（Ｓ５）の
検出情報に基づいて、前記シャック（２９）の開閉を制
御するようにしである。

第２図及び第５図に示すように、前記柄支持部材（１８
）の長平方向３箇所に、シリコンゴムと金属粒子を特殊
な方法で組み合わせた柄位置検出手段としての加圧導電
ゴム（５８）を付設してあり、柄支持部材（１８）の突
出に伴い果実の柄が３個の加圧導電ゴム（５８）、　（
５８）、　（５８）のうちのいずれかに接当作用するこ
とにより、その加圧導電ゴム（５８）の抵抗値が絶縁状
態から導電状態に変化して、果実の柄の位置を検出する
ように構成しである。

次に、前記収穫用ハンド（Ｈ）を、自動的に収穫対象果
実に向けてアプローチさせると共に、捕捉した果実の柄
を切断して収穫するための制御手段の構成について説明
する。

第８図に示すように、前記イメージセンサ（Ｓ３）から
の撮像情報に基づいて収穫対象果実の位置する方向を求
めるための画像処理手段、前記収穫用ハンド（ＩＩ）を
収穫対象果実に向けて誘導、且つ、前記ハンド（Ｈ）の
収穫作動後において前記アプローチ開始位置に復帰誘導
する誘導手段（１００）、前記カバー体（１５）内に捕
捉された果実の柄の長平方向を前記突出位置検出手段（
２２）及び前記柄位置検出手段（５８）の検出情報に基
づいて判別する判別手段、前記切断装置（Ｓ）による切
断ミスを検出する切断ミス検出手段（１０１）、前記カ
ッタ形成部材（１７）により柄を切断して果実を収穫す
るための各部の作動を制御する収穫作動制御手段等を構
成する制御装置（Ｇ）を設けである。つまり、前記制御
装置（Ｇ）に、前記イメージセンサ（Ｓ３）からの撮像
情報、前記負圧センサ（Ｓｌ）や近接センサ（Ｓ２）の
検出情報、前記ポテンショメータ（４６）、　（４Ｂ）
、前記３個の導電ゴム（５８）、　（５８）、　（５８
）、並びに、前記切断完了検出センサ（Ｓ５）の検出情
報夫々を人力しである。

そして、それら情報、及び、予め記憶された情報に基づ
いて、前記ブーム昇降用のシリンダ（５）の駆動用コン
トローラ（４９）、前記ブーム旋回用モータ（６）の駆
動用コントローラ（５０）、前記補助ブーム揺動用モー
タ（７）の駆動用コントローラ（５１）、前記伸縮アー
ム（８）の各電動モータ（９ａ）、　（９ｂ）、　（９
ｃ）の駆動用コントローラ（５２ａ）。

（５２ｂ）　、、　（５２ｃ）、前記カバー体（１５）
の出退操作用エアシリンダ（１６）に刻する制御弁（５
３）、前記カッタ（１７）の操作用エアシリンダ（２０
）に対する制御弁（５４）、前記力ック（１７）及び柄
支持部材（１８）の起伏操作用電動モータ（１９）の駆
動用コントローラ（５５）、前記バキュームパッド（１
０）の吸引作動制御用の制御弁（５６）、前記シャッタ
（２９）の開開用エアシリンダ（３０）に対する制御弁
（５７）、並びに、前記イメージセンサ（Ｓ３）及びス
トロボ装置（２８）の夫々に、作動指令を出力して、収
穫対象果実の位置する方向を検出すること、前記収穫用
ハンド（Ｈ）を収穫対象果実に向けてアプローチさせる
こと、果実を収穫すること、及び、収穫した果実を所定
の位置にて排出すること、夫々を自動的に行わせるよう
に構成しである。

次に、第１０図（す、（ロ）に示すフローチャートに基
づいて、制御装置（Ｇ）の動作を説明する。

先ず、第１図（イ）に示すように、前記バキュームパッ
ド（１０）を、予め設定されたアプローチ開始位置に位
置する状態で、且つ、収穫対象果実が位置する所定範囲
の方向を向くようにセットした後、前記ス）ｏ水装置（
２８）を発光させて、前記イメージセンサ（Ｓ３）にて
撮像処理する。

但し、前記イメージセンサ（Ｓ３）の撮像視野範囲は、
前記車体（２）の移動、ブーム（１）の旋回や昇降、補
助ブーム（３）の水平揺動、並びに、前記伸縮アーム（
８）の補助ブーム（３）に対する旋回や前後揺動によっ
て、前記収穫用ハント（Ｈ）つまりバキュームパッド（
１０）の向きを変更して設定することとなる。

次に、その撮像画像情報を取り込んで、枝や葉等の背景
を除去して収穫対象果実のみに対応した画像情報を抽出
する画像処理を行って、収穫対象果実の位置する方向を
求める。

前記バキュームパッド（１０）の吸引口が収穫対象果実
側に向かう状態を維持させながら、前記収穫用ハンド（
Ｈ）を収穫対象果実の位置する方向に向けて水平又はそ
れに近い方向に沿って高速移−動する状態でアプローチ
するように、前記伸縮アーム（８）を伸長させる。

そして、アプローチ開始後に、第１設定距離（本実施例
では、前記伸縮アーム（８）の伸長可能な最大アプロー
チ距離の半分に設定しである）を伸長する間に、前記近
接センサ（Ｓ２）が収穫対象果実に対して設定距離内に
接近したことを検出した場合は、前記バキュームパッド
（１ｏ）の吸引作動を開始すると共に、前記収穫用ハン
ド（Ｈ）の移動速度を低速に切り換えて、前進させる。

一方、前記伸縮アーム（８）を前記第１設定距離伸長し
ても、前記近接センサ（Ｓ２）がＯＮ作動しない場合は
、前記収穫用ハンド（Ｈ）のアプローチを一旦停止した
状態で、前記ストロボ装置（２８）を再発光させなから
再撮像処理し、その撮像画像情報に基づいて収穫対象果
実の位置する方向を再度抽出すると共に、その抽出され
た方向に向けて、前記近接センサ（Ｓ２）がＯＮ作動す
るまでアプローチを再開する。

但し、アプローチ距離が前記伸縮アーム（８）をその最
大伸長佐野まて突出した位置に相当する第２設定距離に
達しても、前記近接センサ（Ｓ２）がＯＮＬない場合は
、収穫不能であると判断して、前記伸縮アーム（８）を
短縮させて、収穫用ハンド（Ｈ）をアプローチ開始位置
まで戻す。

前記バキュームパッド（１０）の吸引作動開始後は、前
記負圧センサ（Ｓｌ）の検出情報に基づいて、果実を吸
着したか否かを判別しく第１図（ロ）参照）、所望通り
吸着している場合は、前記ハンド（Ｈ）のアプローチを
停止させる。なおこの位置を果菜捕捉位置として制御装
置（Ｇ）　に記憶させる。引き続き、前記カバー体（１
５）を前方側に突出させて、収穫対象果実を、前記カバ
ー体（１５）内に取り込んで、果実が前記柄切断装置の
作動範囲内に位置する状態となるようにする（第１図（
ハ）参照）。

但し、収穫用ハンド（Ｈ）を設定距離（例えば、前記近
接センサ（Ｓ２）の作動距離に対応した距離）を収穫対
象果実側に前進移動させても、前記負圧センサ（Ｓｌ）
が作動しない場合は、収穫不能であると判断して、前記
カバー体（１５）を後方側に退避させると共に、前記バ
キュームパッド（１０）の吸引作動を停止させ、前記伸
縮アーム（８）を短縮させで、収穫用ハン）’（Ｈ）ｔ
アブ７１−ヂ開始位置まで戻す。

前記カバー体（１５）内に果実を取り込んだ後は、前記
カッタ（１７）及び柄支持部材（１８）を前方側に向け
て起立作動させるべく、前記起伏操作用のモーフ（１９
）を正転駆動する。そして、前記ボテンショメーク（４
６）、　（４８）による検出情報に基づいて、その起立
作動完了位置の手前側の中間位置で起立作動を一旦停止
させると共に、前記バキュームパッド（１０）の吸引作
動を停止させる。

そして、第１図（ニ）に示す如く、前記第２ポテンシヨ
メータ（４８）の検出情報に基づいて検出されたカッタ
（１７）の突出位置に対応するカッタ（１７）の突出方
向、つまり、上下方向での角度（φ）を読み込むと共に
、第３図に示す如く、前記加圧導電ゴム（５８）の導電
状態に基づいて検出された柄支持部材（１８）の長平方
向での果実の柄の位置に対応する柄支持部１．Ｊ（１８
）の長平方向での柄の角度（ψ）を読み込み、これらの
角度（φ）。

（ψ）を次式に代入して、カッタ（１７）及び柄支持部
材（１８）を移動させる位置を三次元的に求めるのであ
る。

Ｘ−一αｘ　ｃｏｓφｘ　ｃｏｓψ ｙ−一αｘ　ｃｏｓφＸ５ｉｎψ Ｚ−一αｘｓｉｎφ 尚、αは定数である。

上式により求められた位置（ｘ、ｙ＋　　ｚ）　　にカ
ラタフ１７）及び柄支持部材（１８）を移動させるべく
、前記収穫用ハンド（ＩＩ）全体を移動させることによ
り、カッタ（１７）により切断される柄の長さが極力短
くなるように、切断装置（Ｓ）に対する柄の位置を補正
するのである。例えば、ハンド側面視において、第１図
（ニ）に示す如く、カッタ（１７）及び柄支持部材（１
８）が位置している場合には矢印（５９）で示される方
向ヘカック（１７）及び柄支持部材（１８）が移動する
ように、かつ、柄支持部材（１８）の長手方向方向視に
おいて、第２図に示す如く、果実の柄が位置している場
合には、矢印（６０）で示される方向ヘカッタ（１７）
及び柄支持部＋ａ’（１Ｂ）が移動するように、これら
２つの方向を合成した方向にハンド（１１）を移動させ
ることにより、カッタ（１７）及び柄支持部材（１８）
の移動方向を果実の柄の長平方向に一致させた状態でカ
ッタ（１７）及び柄支持部材（１８）の移動が行なわれ
るのである。

その後は、前記ポテンショメータ（４６）、　（４８）
による検出情報に基づいて、起立作動が完了するまで、
引き続き前記カッタ（１７）及び柄支持部材（１８）を
前方側に向けて起立作動させ、果実の柄を前記カッタ（
１７）と柄支持部材（１８）との間に挟み込む状態で保
持させて、前記カッタ（１７）にて柄を切断する（第１
図（ホ）参照）。

但し、前記カッタ形成部材（１７）及び柄支持部材（１
８）が、その起立作動完了位置や中間位置に達するに要
する設定時間経過しても、その位置まで起立作動したこ
とを検出できない場合や、前記切断完了検出センサ（Ｓ
５）がＯＮ作動しない場合は、収穫不能と判断して、前
記ポテンショメーク（４６）による検出情報に基づいて
、前記カッタ（１７）及び柄支持部１１（１８）を、そ
の引退完了位置まで後方側に引退作動させて切断装置を
初期位置まで倒伏させる。そして、前記ハンド（Ｈ）を
果菜捕捉位置へ移動させた後、前記カバー体（１５）を
ハンド後方側に引退させて、それから前記伸縮アーム（
８）を短縮して、アプローチ開始位置まで戻すこととな
る。く第１図（へ）参照）次に、前記シャッタ（２９）
に設けた切断完了検出センサ（Ｓ５）の検出情報に基づ
いて、切断完了を判別し、前記切断完了検出センサ（Ｓ
５）がＯＮ作動している場合は、前記カバー体（１５）
内に柄を切断された果実が収納された状態を維持しなが
ら、収穫用ハンド（Ｈ）をアプローチ開始位置まで戻し
た後、前記シャッタ（２９）を揺動させて前記排出口（
Ｂ）を開けて、収穫した果実を車体（２）の脇に置いで
ある収納用の箱（Ｋ）　に排出する。

収穫した果実を排出した後は、前記ポテンショメータ（
４６Ｃ（４８）による検出情報に基づいて、前記カッタ
（１７）及び柄支持部材（１８）を、その引退完了位置
まで後方側に引退作動させると共に、前記カバー体（１
５）をハンド後方側に引退させて前記バキュームパッド
（１０）の吸引口が前記カバー体（１５）の開口部（２
６）の前方側に突出する状態となる初期位置に復帰させ
た後、前記シャッタ（２９）を閉じて、一つの果実に対
する収穫作動を終了する。

一つの果実に対する収穫作動を終了した後は、前記収穫
用ハンド（）Ｉ）を、そのアブロー２チ開始位置まで戻
し、例えば、前記アプローチ開始位置にて撮像した画像
情報等に基づいて収穫する果実が残っているか否かを判
別することにより、収穫作業が終了したか否かを判別す
る。収穫対象果実がある場合は、前述した一連の処理を
繰り返すことにより、次の果実に対する収穫作動を再開
することとなる。

〔別実施例〕

前記実施例では、カッタ（１７）及び柄支持部材（１８
）の起立作動完了位置の手前側の中間位置でカッタ（１
７）及び柄支持部材（１８）を果実の柄の根元側に位置
させるべく移動させるようにしたが、カッタ（１７）及
び柄支持部材（１８）の起立作動完了後でかつカッタ（
１７）の切断前にカッタ（１７）及び柄支持部材（１８
）を移動させるようにしてもよい。

又、前記実施例では、カラタフ１７）の突出位置を検出
すべくカッタ（１７）側にポテンショメータ（４Ｂ）を
取付けたが、柄支持部材（１８）の突出位置を検出すべ
く柄支持部材（１８）側にポテンショメーク（４８）を
取付けてもよい。

又、前記実施例では、柄支持部材（１８）に加圧導電ゴ
ム（５８）を取付けて果実の柄の位置を検出したが、カ
ッタ（１７）に加圧導電ゴム（５８）を取付けて果実の
柄の位置を検出するようにしてもよい。尚、この場合、
加圧導電ゴム（５８）に代えて、リミットスイッチ等を
取付けて実施してもよく、柄位置検出手段としての具体
構成は各種変更できる。

又、第１１図（イ）　、　’（１１）　　に示すように
果実の柄が挿通ずるスリット溝形成部分（２７）をピア
ノ線等の弾性体で形成することにより、外方側へ弾性引
退自在な構成にしてもよい。

又、前記実施例では、果実を収穫する場合について示し
たが、トマト等の野菜の収穫作業にも適用できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る果菜類収穫装置の実施例を示し、第
１図（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）、（へ）
は収穫作動を示す説明図、第２図は収穫用ハンドのカッ
タ又は柄支持部材の長手方向での移動方向を示す説明図
、第３図は収穫用ハンドの一部切欠き側面図、第４図は
収穫用ハンドの一部切欠き平面図、第５図は収穫用ハン
ドの正面図、第６図はカッタの切断作動機構の構造を示
す要部切欠き右側面図、第７図はカッタ及び柄支持部材
の駆動機構の構造を示す要部切欠き左側面図、第８図は
制御構成を示すブロック図、第９図は果実収穫機の全体
側面図、第１０図（イ）、　（０）は制御作動を示すフ
ローチャート、第１１図は別実施例の概略側面図である
。 （１５）・・・・・・カバー体、　（１７）、　（１８
）・・・・・・カッタ形成部材、（２６）・・・・・・
開口、（２７）・・・・・・スリット溝、（１００）・
・・・・・誘導手段、（１０１）・・・・・・切断ミス
検出手段、（Ｈ）・・・・・・ハンド、′（Ｓ）・・・
・・・切断装置、（Ｔ）・・・・・・捕捉部、（Ｗ）・
・・・・・スリット溝形成部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、果菜類収穫用のハンド（Ｈ）をアプローチ開始位置
   から収穫対象果菜類に誘導し、且つ、前記ハンド（Ｈ）
   の収穫作動後において前記アプローチ開始位置に復帰誘
   導する誘導手段（１００）が設けられ、前記ハンド（Ｈ
   ）は、果菜類を保持する捕捉部（Ｔ）と、その捕捉部（
   Ｔ）にて捕捉された果菜類の柄を切断する切断装置（Ｓ
   ）と、前記捕捉部（Ｔ）及び前記切断装置（Ｓ）を収納
   し、且つ、ハンド誘導方向先端側に果菜類挿通用の開口
   （２６）を備えると共にその開口（２６）に連通する柄
   挿通用のスリット溝（２７）の複数個が形成されたカバ
   ー体（１５）とからなり、前記切断装置（Ｓ）は、一対
   のカッタ形成部材（１７）、（１８）をそれらの間に果
   菜類を導入する通路を形成すべく通路外方側に退避した
   位置とそれらの間で果菜類の柄を支持すべく通路内方側
   に突出した位置とに切換自在に備え、前記誘導手段（１
   ００）は、前記一対のカッタ形成部材（１７）、（１８
   ）の突出後でかつ切断作動前において前記一対のカッタ
   形成部材（１７）、（１８）を果菜類の柄の根元側に位
   置させるべく、前記ハンド（Ｈ）を果菜類の柄の根元側
   方向に設定量移動操作するように構成されている果菜類
   収穫装置であって、前記誘導手段（１００）は、前記ハ
   ンド（Ｈ）の収穫作動後で且つ前記復帰誘導を開始する
   前に、前記ハンド（Ｈ）を前記柄の根元側方向と逆方向
   に向けて設定量移動操作するように構成されている果菜
   類収穫装置。 ２、請求項１記載の果菜類収穫装置であって、前記切断
   装置（Ｓ）による切断ミスを検出する切断ミス検出手段
   （１０１）が設けられ、前記誘導手段（１００）は、前
   記切断ミス検出手段（１０１）によって切断ミスが検出
   された場合にのみ、前記ハンド（Ｈ）を前記柄の根元側
   方向と逆方向に向けて移動する作動を行なうように構成
   されている。 ３、果菜類収穫用のハンド（Ｈ）をアプローチ開始位置
   から収穫対象果菜類に誘導し、且つ、前記ハンド（Ｈ）
   の収穫作動後において前記アプローチ開始位置に復帰誘
   導する誘導手段（１００）が設けられ、前記ハンド（Ｈ
   ）は、果菜類を保持する捕捉部（Ｔ）と、その捕捉部（
   Ｔ）にて捕捉された果菜類の柄を切断する切断装置（Ｓ
   ）と、前記捕捉部（Ｔ）及び前記切断装置（Ｓ）を収納
   し、且つ、ハンド誘導方向先端側に果菜類挿通用の開口
   （２６）を備えると共にその開口（２６）に連通する柄
   挿通用のスリット溝（２７）の複数個が形成されたカバ
   ー体（１５）とからなり、前記切断装置（Ｓ）は、一対
   のカッタ形成部材（１７）、（１８）をそれらの間に果
   菜類を導入する通路を形成すべく通路外方側に退避した
   位置とそれらの間で果菜類の柄を支持すべく通路内方側
   に突出した位置とに切換自在に備え、前記誘導手段（１
   ００）は、前記一対のカッタ形成部材（１７）、（１８
   ）の突出後でかつ切断作動前において前記一対のカッタ
   形成部材（１７）、（１８）を果菜類の柄の根元側に位
   置させるべく、前記ハンド（Ｈ）を果菜類の柄の根元側
   方向に設定量移動操作するように構成されている果菜類
   収穫装置であって、前記カバー体（１５）のスリット溝
   形成部分（Ｗ）が、外方側へ弾性退避自在に構成されて
   いる果菜類収穫装置。