JPH05304814A - 野菜収穫機 - Google Patents
野菜収穫機Info
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- JPH05304814A JPH05304814A JP4110151A JP11015192A JPH05304814A JP H05304814 A JPH05304814 A JP H05304814A JP 4110151 A JP4110151 A JP 4110151A JP 11015192 A JP11015192 A JP 11015192A JP H05304814 A JPH05304814 A JP H05304814A
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- JP
- Japan
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- harvesting
- cabbage
- vegetables
- vegetable
- itv camera
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- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 title claims abstract description 40
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 claims abstract description 32
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 description 31
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 description 31
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 description 31
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 235000010149 Brassica rapa subsp chinensis Nutrition 0.000 description 1
- 235000000536 Brassica rapa subsp pekinensis Nutrition 0.000 description 1
- 241000499436 Brassica rapa subsp. pekinensis Species 0.000 description 1
- 240000008415 Lactuca sativa Species 0.000 description 1
- 235000003228 Lactuca sativa Nutrition 0.000 description 1
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Harvesting Machines For Specific Crops (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本件発明は、イメ−ジセンサ−を用いて密植
した野菜の一つ一つを確実に認識して収穫する野菜収穫
機を作り出さんとするものである。 【構成】 進行方向の前方、所定面積にわたって植え付
けられた野菜を上方から撮影するＩＴＶカメラを走行車
台に装備し、該ＩＴＶカメラによって撮影した画像を演
算処理することによって求めた野菜の中心点をメモリ−
する記憶部を設け、該記憶部にメモリ−された野菜の中
心点を目標にして収穫作動を開始する収穫ハンドを設け
てなる野菜収穫機である。
した野菜の一つ一つを確実に認識して収穫する野菜収穫
機を作り出さんとするものである。 【構成】 進行方向の前方、所定面積にわたって植え付
けられた野菜を上方から撮影するＩＴＶカメラを走行車
台に装備し、該ＩＴＶカメラによって撮影した画像を演
算処理することによって求めた野菜の中心点をメモリ−
する記憶部を設け、該記憶部にメモリ−された野菜の中
心点を目標にして収穫作動を開始する収穫ハンドを設け
てなる野菜収穫機である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、野菜収穫機であって、
レタス、キャベツ、白菜等の収穫作業に利用されるもの
である。
レタス、キャベツ、白菜等の収穫作業に利用されるもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種野菜収穫機にあっては、走
行可能な乗用車体からなる野菜収穫機の前部に一個の野
菜を認識できる検出手段を配置したものが普通であっ
た、このような検出手段しか持たない野菜収穫機にあっ
ては、密集状態に植っている例えばキャベツを収穫する
場合、キャベツ群の中で一個のキャベツがどこからどこ
までの範囲にあるのかを認識することがきわめて困難で
あった。
行可能な乗用車体からなる野菜収穫機の前部に一個の野
菜を認識できる検出手段を配置したものが普通であっ
た、このような検出手段しか持たない野菜収穫機にあっ
ては、密集状態に植っている例えばキャベツを収穫する
場合、キャベツ群の中で一個のキャベツがどこからどこ
までの範囲にあるのかを認識することがきわめて困難で
あった。
【０００３】また、たとえ認識ができた場合であって
も、従来型は、認識後判定、収穫、前進を小きざみに繰
り返さねばならないから、作業効率が極めて悪い欠点が
あった。
も、従来型は、認識後判定、収穫、前進を小きざみに繰
り返さねばならないから、作業効率が極めて悪い欠点が
あった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この種の野菜収穫機に
あっては、密集状態になって植っている野菜群の中から
一個の野菜の範囲を確認して周囲の隣接野菜との境界を
認識することが肝要である。一個の野菜を明確に認識す
ることによって事後の収穫作業を正確に行うことが可能
である。
あっては、密集状態になって植っている野菜群の中から
一個の野菜の範囲を確認して周囲の隣接野菜との境界を
認識することが肝要である。一個の野菜を明確に認識す
ることによって事後の収穫作業を正確に行うことが可能
である。
【０００５】それと併せて、野菜収穫機は、認識作業か
ら、収穫、回収の一連の作業に長時間を要して作業の効
率が悪いとされている。これの解消も急務である。
ら、収穫、回収の一連の作業に長時間を要して作業の効
率が悪いとされている。これの解消も急務である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、次の如き技術手段を講ずるものであ
る。すなわち、走行装置１を持つ車台２の進行方向の前
方側に、所定面積にわたって植え付けられた野菜ａを上
方から撮影することのできるＩＴＶカメラ３を設ける。
解決するために、次の如き技術手段を講ずるものであ
る。すなわち、走行装置１を持つ車台２の進行方向の前
方側に、所定面積にわたって植え付けられた野菜ａを上
方から撮影することのできるＩＴＶカメラ３を設ける。
【０００７】そして、このＩＴＶカメラ３によって撮影
した画像を入力して制御装置４において演算処理するこ
とによって野菜ａの中心点を求め、これを、まず、記憶
部５にメモリ−しておく。つぎに、車台２の前部に設け
た収穫ハンド６が前記記憶部５にメモリ−された野菜ａ
の中心点を目標にして収穫作動を開始する構成とした野
菜収穫機である。
した画像を入力して制御装置４において演算処理するこ
とによって野菜ａの中心点を求め、これを、まず、記憶
部５にメモリ−しておく。つぎに、車台２の前部に設け
た収穫ハンド６が前記記憶部５にメモリ−された野菜ａ
の中心点を目標にして収穫作動を開始する構成とした野
菜収穫機である。
【０００８】
【実施例】まず、その構成について述べる。車台２は、
車輪からなる走行装置１を有し、圃場内の主として溝部
分を走行できる構成とし、内部には野菜ａの収納部７を
構成している。そして、ＩＴＶカメラ３は、前記車台２
の前部に装備して、車台２が進行する方向の所定面積に
植え付けられている野菜ａを上方から撮影できる構成と
している。
車輪からなる走行装置１を有し、圃場内の主として溝部
分を走行できる構成とし、内部には野菜ａの収納部７を
構成している。そして、ＩＴＶカメラ３は、前記車台２
の前部に装備して、車台２が進行する方向の所定面積に
植え付けられている野菜ａを上方から撮影できる構成と
している。
【０００９】そして、制御装置４は、ＩＴＶカメラ３に
よって撮影され入力された画像を演算処理して同一画像
中にある複数個の野菜ａの中心点を求め得る構成として
いる。その中心位置の求め方としては、図４に示すフロ
−チャ−トに示す手順で行なわれる。すなわち、まず、
キャベツａの葉の特徴から求めた曲線を直線に近似の線
に修正し、この直線の中点から垂線をひき、各垂線同志
の交点を求める。 その交点の分布状態をグラフ化した
ものが第６図である。
よって撮影され入力された画像を演算処理して同一画像
中にある複数個の野菜ａの中心点を求め得る構成として
いる。その中心位置の求め方としては、図４に示すフロ
−チャ−トに示す手順で行なわれる。すなわち、まず、
キャベツａの葉の特徴から求めた曲線を直線に近似の線
に修正し、この直線の中点から垂線をひき、各垂線同志
の交点を求める。 その交点の分布状態をグラフ化した
ものが第６図である。
【００１０】このようにして、１個のキャベツａについ
て複数個の交点の平均を求めてキャベツの中心とする。
以上のように同一画面中にある複数個のキャベツａにつ
いて、それぞれ中心を求めてナンバ−リングをして記憶
部５に保存する構成としている。収穫ハンド６は、図９
に示す正面図のように、複数のア−ム８、８'、８'''を
各関節部分にモ−タ−Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3を設け、制御装置
４からの出力信号に基づいて制御作動できる構成として
いる。カッタ−９は、球面状としてキャベツａの円形面
に沿って下方に挿入させて茎部を切断でき、切断後のキ
ャベツａを保持して車台２に設けている収納部７に搬送
できる構成としている。
て複数個の交点の平均を求めてキャベツの中心とする。
以上のように同一画面中にある複数個のキャベツａにつ
いて、それぞれ中心を求めてナンバ−リングをして記憶
部５に保存する構成としている。収穫ハンド６は、図９
に示す正面図のように、複数のア−ム８、８'、８'''を
各関節部分にモ−タ−Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3を設け、制御装置
４からの出力信号に基づいて制御作動できる構成として
いる。カッタ−９は、球面状としてキャベツａの円形面
に沿って下方に挿入させて茎部を切断でき、切断後のキ
ャベツａを保持して車台２に設けている収納部７に搬送
できる構成としている。
【００１１】この収穫ハンド６は、左右両側にあって溝
側から畝上のキャベツａを収穫する構成としている。こ
の場合、実施例の構成にあっては、ディバイダ１０は、
収穫ハンド６と一定のタイミングを保って上下作動し収
穫ハンド６のカッタ−９と共同してキャベツａを挾むよ
うに保持して収納部７に運搬する構成になっている。
側から畝上のキャベツａを収穫する構成としている。こ
の場合、実施例の構成にあっては、ディバイダ１０は、
収穫ハンド６と一定のタイミングを保って上下作動し収
穫ハンド６のカッタ−９と共同してキャベツａを挾むよ
うに保持して収納部７に運搬する構成になっている。
【００１２】収納部７は、図１２に示す実施例にあって
は、中央部分に軸架した回転軸１１に螺旋状の搬送収納
板１２を設け、下端部分の供給口１３にキャベツａが供
給されるとタイミングを合わせて回転し、そのキャベツ
を順次上方に押し上げできるように構成している。１４
は取出蓋を示す。 （別実施例１）次に図１３に示す収納部７は、供給口１
３に始端部を臨ませ終端部を上方に位置させたバケット
エレベ−タ−１５を回動自由に設け、このバケットエレ
ベ−タ−１５の終端部分に螺旋式収納部１６を設けてい
る。
は、中央部分に軸架した回転軸１１に螺旋状の搬送収納
板１２を設け、下端部分の供給口１３にキャベツａが供
給されるとタイミングを合わせて回転し、そのキャベツ
を順次上方に押し上げできるように構成している。１４
は取出蓋を示す。 （別実施例１）次に図１３に示す収納部７は、供給口１
３に始端部を臨ませ終端部を上方に位置させたバケット
エレベ−タ−１５を回動自由に設け、このバケットエレ
ベ−タ−１５の終端部分に螺旋式収納部１６を設けてい
る。
【００１３】（別実施例２）次に図１４に示す構成は、
上記図１３に示す別実施例における螺旋式収納部１６の
構成を各階ごとに単独の収納搬送用の無端帯１７で構成
している。なお、各無端帯１７は、一定のタイミングを
保って回転して収穫したキャベツａを下部から順次収納
する構成としている。
上記図１３に示す別実施例における螺旋式収納部１６の
構成を各階ごとに単独の収納搬送用の無端帯１７で構成
している。なお、各無端帯１７は、一定のタイミングを
保って回転して収穫したキャベツａを下部から順次収納
する構成としている。
【００１４】次にその作用について説明する。まず、収
穫機の各部を駆動して、図９に示すように、走行装置１
を圃場の溝内に入れてキャベツａが植っている畝を跨い
で前進しながら収穫作業を開始する。ＩＴＶカメラは、
図１に示すように進行方向の前方に植っているキャベツ
ａ、ａ群を所定範囲に渡って（図２の如く）撮影したＮ
個の画像を制御装置４に入力する。
穫機の各部を駆動して、図９に示すように、走行装置１
を圃場の溝内に入れてキャベツａが植っている畝を跨い
で前進しながら収穫作業を開始する。ＩＴＶカメラは、
図１に示すように進行方向の前方に植っているキャベツ
ａ、ａ群を所定範囲に渡って（図２の如く）撮影したＮ
個の画像を制御装置４に入力する。
【００１５】つぎに、制御装置４は、図４に示す手順に
したがって画像処理を行なってキャベツａの位置を認識
するが、その工程は、まず、キャベツａの葉の特徴から
求めた曲線を直線に近似の線に修正する。そして、この
直線の中点から垂線をひき、各垂線同志の交点を求め、
複数のポイントを決める。その時の交点の分布状態は、
第６図のようになっており、この各点を表にまとめると
図７のようになるが、これらからＹ方向とＸ方向との平
均値を求めてキャベツａの中心位置を決定する。
したがって画像処理を行なってキャベツａの位置を認識
するが、その工程は、まず、キャベツａの葉の特徴から
求めた曲線を直線に近似の線に修正する。そして、この
直線の中点から垂線をひき、各垂線同志の交点を求め、
複数のポイントを決める。その時の交点の分布状態は、
第６図のようになっており、この各点を表にまとめると
図７のようになるが、これらからＹ方向とＸ方向との平
均値を求めてキャベツａの中心位置を決定する。
【００１６】以上のように、図４の手順に沿って中心が
求められると、ナンバ−リングをしてそのデ−タ−は、
記憶部５に保存されるのである。このようにして収穫機
は、更に前進して対象のキャベツａの位置に達すると、
収穫ハンド６は、制御装置４から保存デ−タ−に基づい
て出力されてキャベツａの位置にアプロ−チを開始す
る。
求められると、ナンバ−リングをしてそのデ−タ−は、
記憶部５に保存されるのである。このようにして収穫機
は、更に前進して対象のキャベツａの位置に達すると、
収穫ハンド６は、制御装置４から保存デ−タ−に基づい
て出力されてキャベツａの位置にアプロ−チを開始す
る。
【００１７】すると、カッタ−９は、ア−ム８、８'、
８'''の各関節部分に配置したモ−タ−Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3が
適宜作動して図９に示すように、キャベツａの側方より
接近して下側に入り茎部を切断して抱えた状態にする。
そのとき、キャベツａは、ディバイダ１０とカッタ−９
とによって挾んだ状態に保持して順次持ち上げて図１１
に示すように供給口１３から収納部７に搬送して供給す
る。
８'''の各関節部分に配置したモ−タ−Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3が
適宜作動して図９に示すように、キャベツａの側方より
接近して下側に入り茎部を切断して抱えた状態にする。
そのとき、キャベツａは、ディバイダ１０とカッタ−９
とによって挾んだ状態に保持して順次持ち上げて図１１
に示すように供給口１３から収納部７に搬送して供給す
る。
【００１８】このように左右二つの収穫ハンド６は、実
施例の説明では、両者同時に作動するが片側だけの場合
もある。以上のように収穫されたキャベツａは、図１２
に示す実施例の場合は、回転軸１１が回転するのにとも
なって、搬送収納板１２が回転して順次上方に送りこま
れることになる。
施例の説明では、両者同時に作動するが片側だけの場合
もある。以上のように収穫されたキャベツａは、図１２
に示す実施例の場合は、回転軸１１が回転するのにとも
なって、搬送収納板１２が回転して順次上方に送りこま
れることになる。
【００１９】つぎに、図１３、図１４に示す実施例の場
合は、供給口１３から供給されたキャベツａは、バケッ
トエレベ−タ−１５によって抱えられた状態で上方に搬
送されて螺旋収納部１６或いは無端帯１７条に載置され
るものである。以上のようにして、キャベツａは、収穫
されたものが順次収納部７に収納されながら作業が進む
のである。
合は、供給口１３から供給されたキャベツａは、バケッ
トエレベ−タ−１５によって抱えられた状態で上方に搬
送されて螺旋収納部１６或いは無端帯１７条に載置され
るものである。以上のようにして、キャベツａは、収穫
されたものが順次収納部７に収納されながら作業が進む
のである。
【００２０】図１４に示す実施例の構成にあっては、収
納搬送用の各無端帯１７は、タイミングを持って順次回
転して収納部の下部から詰めるものである。そして、キ
ャベツａを取り出す時には、取出蓋１４を開いて取りだ
すものである。
納搬送用の各無端帯１７は、タイミングを持って順次回
転して収納部の下部から詰めるものである。そして、キ
ャベツａを取り出す時には、取出蓋１４を開いて取りだ
すものである。
【００２１】
【発明の作用効果】以上説明したように本発明は、進行
方向の前方、所定面積にわたって植え付けられた野菜を
上方から撮影するＩＴＶカメラを走行車台に装備し、該
ＩＴＶカメラによって撮影した画像を演算処理すること
によって求めた野菜の中心点をメモリ−する記憶部を設
け、該記憶部にメモリ−された野菜の中心点を目標にし
て収穫作動を開始する収穫ハンドを設けたものであるか
ら、圃場に密集状態に植っている野菜群をカメラによっ
て一度に撮影してそれぞれの一つ一つの野菜を確実に認
識することができる特徴を有するものである。
方向の前方、所定面積にわたって植え付けられた野菜を
上方から撮影するＩＴＶカメラを走行車台に装備し、該
ＩＴＶカメラによって撮影した画像を演算処理すること
によって求めた野菜の中心点をメモリ−する記憶部を設
け、該記憶部にメモリ−された野菜の中心点を目標にし
て収穫作動を開始する収穫ハンドを設けたものであるか
ら、圃場に密集状態に植っている野菜群をカメラによっ
て一度に撮影してそれぞれの一つ一つの野菜を確実に認
識することができる特徴を有するものである。
【００２２】その上に加えて、本発明は、所定範囲を一
度に撮影して複数個の野菜の位置を認識できることによ
って、従来のものに比較して、収穫、回収の一連の作業
を効率的に短時間で行なうことができる特徴も併せて有
するものである。
度に撮影して複数個の野菜の位置を認識できることによ
って、従来のものに比較して、収穫、回収の一連の作業
を効率的に短時間で行なうことができる特徴も併せて有
するものである。
【図１】本発明の野菜収穫機の全体を示す正面図であ
る。
る。
【図２】本発明のＩＴＶカメラが一度に撮影できる範囲
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図３】本発明の収穫工程を示すフロ−チャ−トであ
る。
る。
【図４】本発明の制御装置において、野菜の位置を決定
する工程のプロ−チャ−トである。
する工程のプロ−チャ−トである。
【図５】本発明のキャベツの中心を求める場合の演算処
理の図解例である。
理の図解例である。
【図６】本発明の演算処理により求めた交点を座標上に
表したグラフである。
表したグラフである。
【図７】本発明の上述の交点を表した表である。
【図８】本発明のブロック回路図である。
【図９】本発明の野菜収穫機の正面図である。
【図１０】本発明の収穫ハンドによる作動手順を示すフ
ロ−チャ−トである。
ロ−チャ−トである。
【図１１】本発明の野菜収穫機の全体を示す正面図であ
る。
る。
【図１２】本発明の一部を断面して示す野菜収穫機の側
面図である。
面図である。
【図１３】本発明の別実施例を示す一部の断面図であ
る。
る。
【図１４】本発明の別実施例を示す一部の断面図であ
る。
る。
１ 走行装置 ２ 車台 ３ ＩＴ
Ｖカメラ ４ 制御装置 ５ 記憶部 ６ 収穫
ハンド ７ 収納部 ８、８'、８''' ア−ム ９
カッタ− １０ ディバイダ １１ 回転軸 １２ 搬送
収納板 １３ 供給口 １４ 取出蓋 １５ バケ
ットエレベ−タ− １６ 螺旋収納部 １７ 無端帯 ａ 野菜（キャベツ） Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3 モ−タ−
Ｖカメラ ４ 制御装置 ５ 記憶部 ６ 収穫
ハンド ７ 収納部 ８、８'、８''' ア−ム ９
カッタ− １０ ディバイダ １１ 回転軸 １２ 搬送
収納板 １３ 供給口 １４ 取出蓋 １５ バケ
ットエレベ−タ− １６ 螺旋収納部 １７ 無端帯 ａ 野菜（キャベツ） Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3 モ−タ−
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 15/70 ３６０ 8837−5Ｌ
Claims (1)
- 【請求項１】 進行方向の前方、所定面積にわたって植
え付けられた野菜を上方から撮影するＩＴＶカメラを走
行車台に装備し、該ＩＴＶカメラによって撮影した画像
を演算処理することによって求めた野菜の中心点をメモ
リ−する記憶部を設け、該記憶部にメモリ−された野菜
の中心点を目標にして収穫作動を開始する収穫ハンドを
設けてなる野菜収穫機
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11015192A JP3316871B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 野菜収穫機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11015192A JP3316871B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 野菜収穫機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05304814A true JPH05304814A (ja) | 1993-11-19 |
| JP3316871B2 JP3316871B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=14528350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11015192A Expired - Fee Related JP3316871B2 (ja) | 1992-04-28 | 1992-04-28 | 野菜収穫機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3316871B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101273252B1 (ko) * | 2011-03-09 | 2013-06-12 | 호야로봇 (주) | 장애물 제거 수단이 구비된 주행 로봇 |
| US9227327B2 (en) | 2011-04-15 | 2016-01-05 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Robot system and method for operating robot system |
| JP2020155060A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 国立大学法人信州大学 | 結球野菜の結球中心の認識方法、認識装置、および収穫機 |
| CN112720529A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-30 | 中国农业科学院都市农业研究所 | 多机械臂协作采收机器人 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105409435B (zh) * | 2015-07-24 | 2018-01-19 | 农业部南京农业机械化研究所 | 一种电动智能绿叶蔬菜收获机 |
-
1992
- 1992-04-28 JP JP11015192A patent/JP3316871B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101273252B1 (ko) * | 2011-03-09 | 2013-06-12 | 호야로봇 (주) | 장애물 제거 수단이 구비된 주행 로봇 |
| US9227327B2 (en) | 2011-04-15 | 2016-01-05 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Robot system and method for operating robot system |
| JP2020155060A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 国立大学法人信州大学 | 結球野菜の結球中心の認識方法、認識装置、および収穫機 |
| CN112720529A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-30 | 中国农业科学院都市农业研究所 | 多机械臂协作采收机器人 |
| CN112720529B (zh) * | 2020-12-29 | 2022-10-04 | 中国农业科学院都市农业研究所 | 多机械臂协作采收机器人 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3316871B2 (ja) | 2002-08-19 |
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