JPH06508755A - キノコの自動選別収穫装置 - 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】 キノコの自動選別収穫装置 技術分野 栽培床上で移動可能であり、キノコを摘み取るための摘取手段を゛　有するキャ リアと、栽培床上のキノコを観察するための少なくとも１つのカメラと、各カメ ラからの情報に基づ（、ｚで摘取手段を位置決めするだめの位置決め手段と、を 備え、摘取手段（よ１つ以上の摘取へ・ソドを備え、この摘取へ・ンドの各々は 吸引によってキノコの笠を吸弓１要素に固定するための調節可能な減圧源と連通 ずる開口を有し、各吸弓１要素は吸引要素の吸引力で保持したキノコを栽培床力 ）ら抜き取るため（ニ一定角度で回転可能である栽培床で育ったキノコの自動選 方す収穫装置。

従来技術 キノコの栽培は、栽培空間をできるだけ効率良（利用して栽培に必要な敷地面積 を最小限に抑えるため（こ多数の栽培床を棚状（こ積み上げた大型の栽培床で行 われているのが普通である。一方、キノコ類（ま箱の中でも栽培することができ る。

キノコの栽培に必要な作業の多（はすで（こ機械イヒされており、以前よりも低 費用で行うことができるよう（こなってＬｚる。特；二生食用のキノコの収穫に ついては、摘み取りを機械化するため（こ開発力（なされ、様々な装置が提案さ れている。これらの装置（才装置した栽培床の上を移動できるようになっている か、または静置した装置こ対して栽培床の方が移動可能になっている。

キノコの収穫装置はオランダ特許出願第８６１００８８７号において周知である 。この公報には、カメラで得られた情報に基づいて摘み取ろうとするキノコの中 心上に位置決めされる１つ以上の摘取ヘッドを有する摘取装置が開示されている 。位置決め後、センサによって摘取ヘッドの裏面とキノコの上部との間の距離を 測定し、続いて測定した距離とほぼ同じ距離だけ摘取ヘッドを下げてから摘取ヘ ッドの摘取開口の周囲の膨張可能な縁部に空気を送り込む。これによって摘取ヘ ッドはキノコの笠の上部と接触する。吸引力によってキノコの笠を摘取ヘッドに 固定し、キノコを固定した状態のまま垂直軸を中心として一定角度摘取ヘッドを 回転させる。

このような装置には多くの問題がある。

第１に、キャリアに固定された周知の摘取装置の摘取ヘッドは垂直方向にしか移 動できず、垂直軸を中心とした回転のみ行う。栽培床の表面に平行な面で摘取ヘ ッドを移動させるための手段に備えられているキャリアは直線的にしか移動でき ず、栽培床全体をまかなうには多数の摘取ヘッドを使用しなければならない。し かしながら、多（の場合キノコを摘み取れるのは１回あたり１つの摘取ヘッドの みである。

要するに、キャリアを適宜移動させて収穫しようとしているキノコの上に位置決 めされるのは１回につき１つの摘取ヘッドのみなのである。

この場合、残った摘取ヘッドは全（機能しないことになる。このような装置の摘 取能は必然的に人手による摘み取りよりも劣ることになる。

相応の収穫量を上げるためには必要な多数の摘取ヘッドを備えればよいが、これ では装置やその制御自体が複雑かつ高価なものとなってしまう。

第２に、摘取ヘッドの下端は常に水平になっている。この結果、周知の装置では 斜めに伸びているキノコの笠をうまく摘取へ・ソドに吸引することができない。

また、たとえできたとしても摘取時にキノコを傷付けてしまったり、キノコの笠 が軸から取れてしまったり、摘取ヘッドの摘取開口周辺の膨張可能な縁によって キノコに加わる圧力で軸が笠を突き抜けてしまったりする確率が高い。また、摘 取へ・ンドの回転軸とキノコの軸とは中心がずれているため、摘取ヘッドに固定 されたキノコを収穫前に地面からねじり取る際にも問題は起こり、収穫中に栽培 床とキノコの両方が傷んでしまう。

キノコの自動収穫時に際して解決すべきさらに他の問題は、キノコの収穫装置用 に利用できる構造物の高さが極めて限られていることに関係している。キノコの 収穫装置は上下に重ねられた２つの栽培床の間で動作し、摘み取ったキノコを排 出、収集できるものでなければならない。キノコはその表面に作用する力に影響 されやすく、余計な力が作用することで部分的に変色して商品価値が落ちたり生 食用に向かなくなったりすることもある。従って、摘み取ったキノコに触れる回 数はできるだけ少なくしなければならない。いずれにしても、上述したような方 法で摘み取った後のキノコのいしづきの一部を切り取ってキノコを摘取装置から 外し、袋詰め用に収集する部分に送らなければならない。

上述した多くの問題は、ＥＰ−Ａ−０４２８２８４号に記載されているキノコ収 穫装置において解決されている。この公報に示されている摘取ヘッドは、静置状 態にある摘取装置に対して栽培床の長手方向に沿った方向と摘取装置のガイドレ ールに沿って摘取ヘッドの横方向とに移動させることでキノコ栽培床の上で互い に直角に２方向に位置決めできる。摘取ヘッドはこのような垂直方向にしか移動 できず、垂直軸を中心に回転する。

この装置は摘み取ったキノコの排出と切り取ったいしづきの排出用に別々のコン ベアベルトを備えている。これらのコンベアベルトは摘取装置に対する栽培床の 移動方向と平行な長さ方向に沿って配置されている。従って、摘取ヘッドはキノ コといしづきとを排出するために比較的長い距離を移動しなければならず、必然 的に摘み取りに時間がかかって効率も下がる。

切取手段は回転カッターすなわち鎖式カッターを備え、切り取ったいしづきの排 出用のコンベアベルトの上に配置されている。しかしながら、このような切取手 段を使用すると概してキノコの軸の切り口は不揃いでばらばらになってしまう。

また、このような切取手段を使用するとキノコの軸が傷んだり裂けたりする確率 も高くなる。斜めに育ったキノコは斜めに摘み取られるのでいしづきは斜めに切 り取られることになり、外観も悪くなる。

キノコを摘み取る前に、定位置にあるカメラで完全な状態の栽培床を撮影する。

これには大きな画像メモリを必要とするだけでなく、画像情報に基づいて摘取ヘ ッドを所望の位置まで移動できるようにするためには栽培床と摘取装置との関係 を完全に把握しておかなければならない。吸引力によってキノコの笠を固定する のには時間がかかる上、摘取ヘッドは実質的に横方向には自由がきかないので、 摘取作業中は実質的に摘取ヘッドを動かさずに維持しなければ摘取結果を最良の ものとすることはできない。

本発明の目的は上述した問題を解決し、限られた数の摘取へ１．ドで大摘取容量 を達成できるキノコの選別収穫装置を提供すること（こある。

本発明の他の目的は、まっすぐに伸びたキノコだけでなく笠が曲がったキノコも 信頼できる方法で摘み取ることのできるキノコの収穫装置を提供することにある 。

本発明のさらに他の目的は、キノコの軸からすみやかに最小限の動作でいしづき を切り取り、キノコと切り取ったいしづきとを自動的に選別して排出し、収集す るキノコの収穫装置を提供することにある。

発明の開示 この目的のために、本発明によれば、ねじれはしないが横方向の可撓性はある結 合部材によって吸引要素とこれに対応する摘取ヘッドとを結合したことを特徴と するキノコの選別収穫装置が得られる。このような摘取手段を備えることでキノ コ収穫装置の性能を大幅に改善できる。結合部材は横方向の可撓性があるのでキ ノコの等力（どのような方向を向いていても吸引要素をその方向に適した状態に でき、吸引力でキノコの笠を摘取ヘッドにしっかりと保持できる。結合部材をね じれに抗する形とすることで、キノコを摘取へ・ノドに固定してから栽培床から ねじり取ることができる。このねじれは結合部材に対して吸引要素を回転させる か、または摘取へ・ノド全体を回転させるだけで達成できる。摘取ヘッドの回転 軸は常にキノコの軸と同一線上にあり、キノコを傷めない収穫に最適な状態でい しづきをまっすぐに切り取ることができる。また、結合部材に横方向の可撓性を 持たせたことて収穫中吸引力によってキノコの笠を固定しているにもかかわらず 栽培床上で摘取ヘッドを連続して移動させることができる。この時吸引要素は静 止したキノコの笠の上に残り、摘取ヘッドはこのへ・ノドが連結されたキャリア と一緒に移動する。

好ましい実施態様において結合部材はベローズからなる。ねじれはしないが横方 向には可撓性があることとは無関係に、ベローズは一定重量の吸引要素を下げて キノコの笠の上でベローズと結合することで高さを自己調節する。吸引要素を下 げるために受動的または能動的にベローズの長さを変えてもよい。例えば空圧手 段などによる後者の調節方法では、特に吸引力によって吸引要素に固定されたキ ノコを栽培床から引き抜く際にベローズから空気を抜いて吸引要素の速度と位置 を正確に調節することができる。ベローズのねじれにくさはベローズの折り畳み 部分を強化することで達成できる。

結合手段の中で牽引構造すなわち複数の万能継手については様々な実施態様が考 えられるが、吸引要素の位置決め再生可能という点について見ると、上述したベ ローズのような横方向のヒステリシスが全（ない弾性部材すなわちコイルバネや 可撓性材料からなる管と一体に形成されたコイルバネを用いるとよい。後者の結 合部材は特に部材を引っ込める目的で減圧源に接続することもできる。

キノコの笠を最適な状態で吸引要素によって掴むために、少なくとも部分的に可 撓性で変形可能な充填材で満たしたエンベロープからなる環状パッドを吸引要素 に備えてお（と好ましい。この環状パッドは摘み取ろうとしているキノコの笠の 形に合わせて変形可能であり、栽培床からキノコをねじり取れるだけの摩擦を吸 引要素とキノコの笠との間に生じ得るものであると同時に、作業時に笠を傷付け ずにすむようなものである。エンベロープの材料は埃が付着しないようなものを 選ぶ。

好ましい実施態様において、充填材は連続気泡構造の弾性多孔性材料である。こ の場合、エンベロープを通常は閉じておき、換気用に小さな開口だけを大気と連 通させておく。環状パ・ノドは外部からの力が全く作用しなければ元の形に戻る 。

他の好ましい実施態様において充填材は砂などの粒状材料である。

環状パッドがキノコの笠に沿った形となった時にエンベロープを空にしてその形 状を維持する。この状態にすればパ・ノドは栽培床からキノコをねじり取るのに 必要なトルクを伝達できる硬さになる。

さらに他の好ましい実施態様において、適当な励起状態を選択すれば、吸引要素 をキノコの笠の上に位置決めする時には低粘度、栽培床からキノコをねじり取る 時には高粘度に粘度を変えることで粒状材料と同じように作用できる環状パッド の充填材は電気粘性材料である。

表面形状や向きが様々なキノコの笠に対して環状パッドを最良の状態にするため には、環状パッドのキノコの笠に向いている側を回転させればよい。この時、内 側の断面の半径は外側の断面の半径よりも大きくなる。

また、キノコの選別収穫装置の摘取手段は１本以上の摘取アームを備える。摘取 アームの一端は摘取ヘッドを備え、摘取ヘッドは栽培床に対するキャリアの移動 方向に実質的に垂直な水平面と・初期位置と摘取位置との間の垂直面との両方で 摘取アームによって移動可能であるＯこの初期位置と摘取位置との間で、切取装 置によって摘み取つたキノコの軸のいしづきを切り取る。摘取アームを使用する ことで摘取装置を垂直方向にスペースを取らずに小型かつ軽量なものとすること ができ、摘取手段が移動して栽培床は静止している場合にも栽培床が移動して摘 取手段は静止している場合でも、さらには栽培床と摘取装置の両方とも固定され ている場合にも適用できるようになる。

摘取アームは、垂直面に構築され、平行四辺形の頂点となる４か所の枢支点を有 する４軸機構の一部を形成する。この機構は予め定められた角度で垂直軸を中心 に枢支されている。このような機構を備えることで、初期位置と摘取位置との間 の垂直面で水平運動と垂直運動とを組み合わせることができるようになるととも に、適当なコンベア手段を利用して摘み取ったキノコやその一部を直接栽培床の 上で排出することができる。

４棒機構は予め定められた角度で垂直軸を中心として枢支可能である。この角度 を複数のアームを隣合わせに位置決めできる程度まで小さくし、摘取装置で高速 摘み取りを行えるようにすることができる。

特に信頼性の高い再生可能な切り取り動作は、摘取アームの端で摘取ヘッドのそ ばに切取装置を固定することで達成できる。

切取装置は、好ましくはカッターの一端を中心として予め定められた角度で水平 に移動できる細長いカッターを備える。細長いカッターを使用すると高速にキノ コの軸からいしづきを切り取ることができ、キノコの軸を傷めたり裂いたりする 危険を伴わずに切り取り面を一定　。

にすることができる。

栽培床に対してキャリアを移動させるための手段として各カメラをキャリアと連 結するということは、１つまたは複数のカメラで栽培床の狭い領域だけ、すなわ ち収穫用にキノコが同一直線上に入って（る部分のみを走査するのに十分である という意味である。従って必要な画像メモリは少なくてすむ。栽培床に対して一 定速度で移動させる場合、２つの部材の相対的な移動方向で栽培床上の摘取装置 の位置を測定するための位置測定手段は必要ない。この位置はカメラで撮影した 画像と時間測定部材を使用して簡単に判断することができるからである。栽培床 上でのキャリアの実際の動きも適当なセンサを使用して測定すればよい。

各カメラは水平方向に配置され、水平面に対して４５°の角度でキャリアに固定 された鏡によってキャリアの移動方向とは直角の方向で線毎に栽培床を走査して 摘取ヘッドを位置決めするため、摘取装置の構造高さは低くてよい。栽培床に対 する摘取装置の相対移動速度と同じ速度で栽培床の一部の画像を連続的に更新す る。

上述したように、摘取アームは栽培床に対するキャリアの移動方向に直角に収穫 したキノコを排出するために摘取アームの摘取ヘッドの下に配置されたコンベア ベルトをその初期位置で使用し、栽培床に対するキャリアの移動方向に直角に切 り取ったいしづきを排出するために摘取アームの摘取ヘッドの下に配置されたコ ンベアベルトをそのいしつき切り取り位置で使用することができるような形状に なっている。この場合、摘取アームは好ましくは水平面で屈曲し、キノコの軸の いしづきを切り取っていしづき排出コンベアベルトの上に落とす領域とキノコを キノコ排出コンベアベルトの上に載せる領域は、屈曲しないアームを備えた場合 に比べて小さくなる。従ってキノコ収穫装置の動作信頼度は高まる。

請求の範囲の対象となる専用権は、上述した吸引要素および摘取手段にも及ぶ。

図面の簡単な説明 本発明の好ましい実施例について添付図面を参照し、例を用いて詳細に説明する 。

図１は、キノコ栽培床を除いて示した本発明による異なる装置の側面図である。

図２は図１に示す装置の１つの上面図である。

図３はカメラによって栽培床のキノコを観察する様子を示した図である。

図４はキャリッジの高さを調節する様子を示す側面図である。

図５は摘取アームの動作モードおよび原理的な構成要素を示す側面図である。

図６ａは摘取アームおよび摘取ヘッドの一実施例の部分断面拡大上面図である。

図６ｂは図６ａに示す摘取アームおよび摘取ヘッドの部分断面側面図である。

図７は図６ｂに示す摘取ヘッドを拡大して詳細に示した断面図である。

図８ａ〜８ｆは、図７に示す摘取ヘッドを使用して曲がって伸びたキノコを摘み 取る様子を順を追って示した図である。

発明を実施するための最良の形態 図１は多数のフレーム４が配置された床２を示す。これらのフレームはキノコ８ 用に本実施例では６つである多数の細長い栽培床６を支持するために使用される 。これらの栽培床は互いに上下に配置され、底１０と側板１２とを有するトレー 状に形成されている。箱１４は側板１２に沿って各栽培床６の長手方向の両側面 の横に配置され、一方の長手方向側面側で収穫したキノコを収集し、他方の長手 方向側面側で切り取ったいしづきを収集する。図面を分かりやすくするために箱 １４は下側の栽培床６には示していない。キノコ８の自動選別収穫用のキャリッ ジ１６は、１つの栽培床６に１つのキャリッジ１６を使用できるよう側板１２の 上端に沿って移動可能である。キャリッジ１６には縁付き車１８が備えられてい るため、キャリッジは側板１２の上端に沿って移動することができる。キャリッ ジ１６を推進し、キャリッジに配置された摘取手段を駆動するために必要なエネ ルギは、電気エネルギの形で可撓性の線２０によってキャリッジ１Ｇに供給され 、キャリッジ上の摘取手段を駆動するための電気エネルギは例えば空圧調節要素 を駆動するための真空などより一層適したエネルギ形態に変換される。キャリッ ジ１６を使用しない時にはこのキャリッジを休めて栽培床６の片側においておく ために、線２０をキャスター２４によって移動する架台２６に固定されたリール ２２に巻いておく。このような目的で使用される架台２６は支持体２８を備え、 支持体２８はその上端が側板１２の上端の一端に連結されるような形で架台２６ に固定されている。４Ｉ！２０が栽培床６やキノコ８と接触することのないよう に線を側板１２に沿って引くと好ましい。

図２はキャリッジ１６をより詳細に示したものである。キャリッジの移動方向に 直角に互いに隣接してキャリッジ１６上に固定されているのは４本の摘取アーム ３０である。摘取アームの一端３２は円の孤を描く軌道３４に沿って移動可能で ある。このように、実質的に栽培床６のキャリッジ１６の下に位置している部分 の端から端までを接収アーム３０の端３２でカバーすることができる。キャリッ ジ１６は電気モータ３６によって移動する。電気モータは、例えば約０．００５ ｍ／ｓの速度で栽培床６の上でキャリッジが矢印３８で示す方向に一定して移動 するよう機械的な伝達装置によってキャリッジ１６の４つの車輪のうち２つを駆 動する。

点線で囲った領域内での各摘取アーム３０の動きは、摘取アーム３０を軸４０を 中心に回転させることで達成される。この軸は１１例えば２個の歯車と歯付きベ ルトなどの伝達装置４２によってサーボモータ４４に連結され、一定の角度位置 まで回転する。２個のカメラ４８は各々矢印３８で示す方向への移動中に栽培床 ６の幅の半分を光学的に走査できるように設計されており、支持体４６によって キャリッジ１６のフレームに連結されている。図２および概略的に図３に示すよ うに、この目的のために曲面鏡５０をカメラと同一直線上に水平に対して４５° の角度で配置する。カメラ４８、鏡５０、これに対応する光源を使用して栽培床 ６の上側の画像を撮影し、続いて後述する画像認識手段によって栽培床６のキノ コ８の位置と笠の直径を判断する。

画像認識手段はキャリッジ１６上の箱５２内に備えられており、画像情報の変換 後にサーボモータ４４を駆動するための制御信号を生成する。

垂直面での動きについて、各摘取アーム３０は、詳細には説明していない弁を使 用してピストンの片側で真空を印加し、ピストンの反対側は周囲圧力とすること で空圧複式シリンダピストンユニット５４によって駆動される。この複式シリン ダピストンユニットおよびその他の複式シリンダピストンユニットを制御するた めに必要な真空は、図６ａおよび６ｂを参照して後述するが、真空ポンプ５６に よって真空タンク５８がら空気を押し出すことで作り出したものである。

摘取アームの下に配置されているのは、互いに反対方向に移動可能であってモー タ６４および適当な機械的伝達装置によって駆動される２本のコンベアベルト６ ０および６２である。コンベアベルト６０は、本装置によって収穫されて栽培床 ６の片側に沿って箱１４に入れられたキノコをキャリッジ１６の移動方向３８に 直角に排出するために使用される。一方、コンベアベルト６２は、栽培床６の反 対側に沿って箱１４に入れられたキノコの軸のいしづきを反対方向に排出するた めに使用される。

図４は、キャリッジ１６のフレーム６１を栽培床６に対して高さ調節する方法を 説明するための図である。キノコの収穫は何遍にも亘って続けられ、この期間中 栽培床６はキノコ８に養分を吸い取られていくため高さ調節が必要になる場合も ある。縁付車１８は曲げ軸受アーム６３に支持され、曲げ軸受アームの各々は軸 受アームの屈曲部分にある枢支点６５を中心としてフレーム６１に対して枢支さ れている。

軸受アーム６３の縁付車１８から離れる方向を向いている端部は連結ロッド６９ によって互いに連結され、枢支点６７を中心としてキャリッジの片側で枢支され ている。ギア歯車７１は軸受アームの枢支点６５において機械的に連結された２ 本の軸受アーム６３のうちの一方に固定されている。架台７３を一定角度φで線 形移動させることでギア歯車７１を回転させ、栽培床６すなわちキャリッジが移 動している端部に沿った側板１２に対するキャリッジ１６の高さを７５で示す範 囲で調節する。

摘取アーム３０は原理的に図５に概略的に示すような４棒機構を備える。同図に おいて、参照符号６６は枢支点６８および７０で一端を枢支して２本のロッド７ ２．７４を取り付けたキャリッジ１６のフレームの一部である。ロッド７２．７ ４の他端は、枢支点７６および７８を中心として枢支的にロッド８０に取り付け られている。ロッド８０の端部３２は摘取ヘッドを備えている。摘取アーム３０ は、摘取アーム３０の端部３２が垂直面で約１２０°の円の孤の形をした軌道８ ２を描くように駆動される。

図５に示す原理に基づく摘取アーム３０の好ましい実施例を図６ａおよび図６ｂ に示す。同図において、対応する枢支点は同じ参照符号で示しである。

図６ａおよび図６ｂに示す実施例における図５のロッド８０は、互いに連結され たロッド９０および９２の形をとっている。ロッド９０は、軸受９８によってス リーブ９６が回転可能に取り付けられた軸受ブロック９４を支持している。スリ ーブ９６の上端で固定されているのはレバー１００であり、このレバーの一端は 複式シリンダピストンユニット１０２のピストンロッドの一端にヒンジ連結され ている。

シリンダピストンユニット１０２は枢支点１．０４を中心として回転できるよう にロッド９０に装架されている。例えば９０°などの限られた角度でシリンダピ ストンユニット１０２のピストンを駆動することによってスリーブ９６を回転さ せることができる。ベローズの細かい構造については図７に拡大して示すが、ス リーブから懸架されたベローズ８４を円板８１と共に裏側に備え、その下に弾性 の円形環状パ・ソド８５を備える。このベローズはスリーブ９６の壁面に形成さ れた輻射状の穴９７および真空線１０６を介してベローズがら空気を抜くことで 周囲環境に対して減圧状態となる。また、円板８１とパット８５とによって囲ま れている空間もスリーブを貫通する真空線１０８を介して空気を抜（ことで周囲 環境よりも減圧状態とすることができる。

パッド８５は、例えば連続気泡構造の弾性材料などの変形可能な材料８５ｂを充 填した可撓性材料からなるエンベロープ８５ａを有する。

軸１１０は棒９２の端部に形成された穴の中で枢支できるように支持されている 。軸１１０はシリンダピストンユニット１１２のピストンを駆動することで枢支 的に移動する。このピストンのピストンロッドは軸１１０に固定されたレバー１ １４にヒンジ止めされている。

軸１１０の底端に固定されているのはカッター８６である。カッターの鋭利部分 ８７は上述したような軸１１０の枢支運動に応答して約９００の角度でベローズ ８４のパット８５の下で移動可能である。このような枢支運動の間カッター８６ の先端の軌道を点線１１６で示す。

図７にはベローズ８４の外側および内側の強化部分１０３および１０５が示され ている。これらの強化部分は例えば金属環からなり、レバー１００によってシリ ンダピストンユニット１０２でスリーブ９゛６を回転させることでベローズ８４ のパッド８５も同じだけ回転するようにするためのものである。換言すれば、強 化部分１０３および１０５はへローズ８４をねじれに対してより一層融通のきか ない形とするものである。

本発明によるキノコ収穫装置の形状およびその動作について、図２、図６ｂ、図 ７および図８を参照してさらに説明する。鏡５０を介してカメラ４８によって行 毎に得た栽培床６内のキノコ８の上側の画像から、いつ、どこで摘取アーム３０ によって栽培床６からキノコを摘み取らなければならないかを判断する。

これは以下のようにして行われる。カメラ４８によって撮影された複数行からな る画像をコンピュータによってデジタル化し、バッファに格納する。キャリッジ １６が栽培床６の上を移動している間バッファに連続してデータを追加し、バッ ファには新しいデータが格納されるようにして使用済データについてはバッファ から消去する。バッファ内に存在するデータは光強度レベルを示す。ある点で光 強度が大きいということはキノコが存在することを意味し、ある点で光強度が小 さければ栽培床を検出したことになる。画像解析手段は、まず基本的にキノコの 笠の上の光強度の大きい任意の点を選択する。光強度の天きい点から小さい点へ の遷移について複数行を検索し、最初に選択した点から別々の方向に問題のキノ コの笠の輪郭を含む複数の行の交点を判断する。これによって複数の点を収集し 、これらの点に沿ってできるだけうまく円を合わせる。もしうまく合えば円とほ ぼ同じ大きさの笠を有するキノコが見付かったことになる。この大きさが摘み取 れるキノコについての限界値以内にあれば、円の中心点がキノコの摘取ヘッドの 位置となる。画像内に認められるすべてのキノコについて判断したこれらのデー タに基づいて摘取アーム３０を適宜調節することができる。

問題の摘取アーム３０は、摘み取りに先だってまず摘取アームに連結されたサー ボモータ４４によって正しい角度位置に位置決めされる。この時、摘取アーム３ ０の端、より詳細にいえばパッド８５の中心は、シリンダピストンユニット５４ によって得られる初期位置Ａにある。ベローズ８４は真空線１０６によって縮ま る。ベローズが摘み取ろうとしているキノコのところまで達すると、シリンダピ ストンユニット５４のピストンロッドを伸ばして摘取アーム３０を垂直面で移動 させることで、パッド８５の中心は摘み取ろうとしているキノコの笠の上の位置 Ｂにもっていく。この状態を図８ａに示す。続いて周囲圧力の空気をベローズ８ ４に送り、パッド８５の裏側が摘み取ろうとするキノコの笠の上にのるように重 力を利用してベルーズを伸ばす。

この状態を［８ｂに示す。横方向に可撓性のあるベローズ８４によって、パッド ８５は曲がって伸びたキノコの笠の向きと同じ方を向（。

次のステップでは真空線１０８を脱気し、摘み取ろうとしているキノコの笠を吸 引力によってパッド８５に保持する。シリンダピストンユニット１０２のピスト ンを伸ばしてベローズ８４を回転させ、摘み取ろうとしているキノコと同じよう にねじり、栽培床６とキノコとをつないでいる菌糸をぷっつり切る。この最後の 動作を図８０に概略的に示す。その後、真空線１０６によってベローズ内の空間 を減圧状態としてベローズの長さを短くし、栽培床６からキノコを引き抜く。シ リンダピストンユニット５４のピストンロッドを摺動的に引っ込めると摘取アー ム３０の端部３２は位置Ｂから位置Ａに軌道８２を描く。この軌道を移動しなが ら、位置Ｃにおいて、シリンダピストンユニット１１２によってベローズ８４の 下のキノコの軸のいしづきを切り取れるような高さでカッター８６を迅速に移動 する。この状態を図８ｅに示す。切り取られたいしづきはコンベアベルト６２に のって排出され、箱１４の中に集められる。最後にカッター８６を図６ａに示す 初期位置に戻し、ベローズ８４も図６ａに示す初期位置（図８ｆにも概略的に示 しである）に戻す。摘取アーム３０の端部３２の位置Ａに達した時点でパッド８ ５の中に周囲圧力の空気を送って摘み取ったキノコを離し、コンベアベルト６０ にのせて排出し、箱１４の中に集める。この後、摘取アーム３０を次のキノコの 摘み取りに備えて待機状態とする。

フロントページの続き （７２）発明者　ギイベルス、マルク　マリヌス　ジョアンヌス　レオナルダス オランダ王国、　５６６５　ヴイビー　ゲルドロップ、アベル　タスマンシュト ラート、３９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．栽培床）６）上で移動可能であり、キノコを摘み取るための摘取手段（３０ ）を有するキャリア（１６）と；栽培床（６）上のキノコ（８）を観察するため の少なくとも１つのカメラ（４８）と； 各カメラからの情報に基づいて摘取手段（３０）を位置決めするための位置決め 手段と；を備え、 摘取手段は１つ以上の摘取ヘッドを備え、この摘取ヘッドの各々は吸引によって キノコ（８）の笠を吸引要素に固定するための調節可能な減圧源と連通する開口 を有し、各吸引要素は吸引要素の吸引力で保持したキノコを栽培床（６）から抜 き取るために一定角度で回転可能である栽培床（６）で育ったキノコ（８）の自 動選別収穫装置において、ねじれはしないが横方向には可撓性のある結合部材に よって吸引要素を対応する摘取ヘッドに結合したことを特徴とするキノコ自動選 別収穫装置。 ２．結合部材はベローズ（８４）からなることを特徴とする請求項１記載のキノ コ収穫装置。 ３．ベローズ（８４）の折り畳み部分に強化部材（１０３、１０５）を備えたこ とを特徴とする請求項２記載のキノコ収穫装置。 ４．結合部材はコイルバネからなることを特徴とする請求項２または３記載のキ ノコ収穫装置。 ５．コイルバネは可撓性材料で作られた管と一体に形成されていることを特徴と する請求項４記載のキノコ収穫装置。 ６．結合部材によって囲まれる空間を減圧源と連通可能にしたことを特徴とする 請求項２または５記載のキノコ収穫装置。 ７．変形可能な充填材（８５ｂ）を充填した少なくとも部分的に可撓性のエンベ ロープ（８５ａ）からなる環状パッド（８５）を吸引要素に備えたことを特徴と する請求項１乃至６のいずれか１つに記載のキノコ収穫装置。 ８．充填材は連続気泡構造を有する弾性の多孔性材料であることを特徴とする請 求項７記載のキノコ収穫装置。 ９．充填材は粒状材料であることを特徴とする請求項７記載のキノコ収穫装置。 １０．充填材は電気粘性材料であることを特徴とする請求項７記載のキノコ収穫 装置。 １１．環状パッド（８５）のキノコの笠の方を向いている部分は円形であり、内 側の断面の半径は外側の断面の半径よりも大きいことを特徴とする請求項７乃至 １０のいずれか１つに記載のキノコ収穫装置。 １２．摘取手段は１本以上の摘取アーム（３０）を備え、該摘取アームの一端は 栽培床（６）に対するキャリア（１６）の移動方向（３８）に実質的に垂直な水 平面と初期位置（Ａ）と摘取位置（Ｂ）との間の垂直面との両方に移動可能な摘 取ヘッド（３２）を備え、初期位置と摘取位置との間で切取装置（８６）によっ て摘み取ったキノコの軸のいしづきを切り取れるようにしたことを特徴とする請 求項１乃至１１のいずれか１つに記載のキノコ収穫装置。 １３．摘取アーム（３０）は、垂直面に構築され、平行四辺形の頂点にあたる４ つの枢支点（６８、７０、７６、７８）を有する４棒機構の一部を形成し、該機 構は予め定められた角度で垂直軸（４０）を中心として枢支されることを特徴と する請求項１２記載のキノコ収穫装置。 １４．摘取アーム（３０）の端部で摘取ヘッド（３２）の側に切取装置を固定し たことを特徴とする請求項１２または１３記載のキノコ収穫装置。 １５．切取装置は、予め定められた角度でカッターの一端を中心として水平面で 移動可能な細長いカッター（８６）を備えることを特徴とする請求項１２乃至１ ４のいずれか１つに記載のキノコ収穫装置。 １６．栽培床（６）に対してキャリア（１６）を移動させる手段を備え、カメラ （４８）をキャリアに連結したことを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか １つに記載のキノコ収穫装置。 １７．各カメラ（４８）は、水平に配置され、水平面に対して４５°の角度でキ ャリア上に固定された鏡（５０）によって栽培床（６）に対するキャリア（１６ ）の移動方向（３８）に直角に栽培床（６）を線毎に走査し、摘取ヘッド（３２ ）を位置決めすることを特徴とする請求項１６記載のキノコ収穫装置。 １８．初期位置（Ａ）にある摘取アーム３０の摘取ヘッド（３２）の下にコンベ アベルト（６０）を配置し、栽培床（６）に対するキャリア（１６）の移動方向 に直角に収穫したキノコを排出することを特徴とする請求項１２乃至１７のいず れか１つに記載のキノコ収穫装置。 １９．いしづき切取位置（Ｃ）にある摘取アーム３０の摘取ヘッド（３２）の下 にコンベアベルト（６２）を配置し、栽培床（６）に対するキャリア（１６）の 移動方向に直角にキノコから切り取ったいしづきを排出することを特徴とする請 求項１２乃至１８のいずれか１つに記載のキノコ収穫装置。 ２０．摘取アーム（９０）は水平面で屈曲することを特徴とする請求項１８また は１９記載のキノコ収穫装置。 ２１．特に上記請求項のいずれか１つに記載のキノコの収穫装置用の吸引要素で あって、変形可能な充填材（８５ｂ）を充填した少なくとも部分的に可撓性のエ ンベロープ（８５ａ）からなる環状パッド（８５）を備えることを特徴とする吸 引要素。 ２２．特に上記請求項のいずれか１つに記載のキノコの収穫装置用の摘取手段で あって、１本以上の摘取アーム（３０）を備え、該摘取アームの一端は栽培床（ ６）に対するキャリア（１６）の移動方向（３８）に実質的に垂直な水平面と初 期位置（Ａ）と摘取位置（Ｂ）との間の垂直面との両方に移動可能な摘取ヘッド （３２）を備え、初期位置と摘取位置との間で切取装置によって摘み取ったキノ コの軸のいしづきを切り取れるようにしたことを特徴とする摘取装置。