JPS60262526A - 果物収穫用ロボットハンドの誘導方法 - 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、果実収穫用ロボットハンドの誘導方法、詳し
くは、果実取入用筒状ｒ−スをアームの先端部に向き自
在に備えるとともに前記テース周縁部に果実への接当を
検出する接触センサーを備えた果実収穫用ロボットハン
ドの誘導方法に関する。

〔従来技術〕

上記この種の果実収穫用ロボットハンド（例えば特願昭
５９−１７４号等）を果実のある方向へ誘導する手段と
しては、上記アームを駆動して、筒状テースの開口部が
収穫対象果実の真下に位置する状態となるように、上記
ｒ−スを水平方向に移動させた後、そのままの状態で、
上記接触センサーが果実への接当を検出するまで上昇さ
せ、その後はこの接触センサーによるｒ−スの果実に対
する相対位置検出結果に基いてｒ−スの果実に対する水
平方向の位置を修正しながら更に上昇させてゲース内に
果実を取入れるように誘導する手段が採用されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の誘導手段では、果実を捕捉す
るに、対象果実に対して横方向かつ下方からアプローチ
するものであったため、以下に示すような不都合が有っ
た。

即ち、通常手前すなわち果樹の外側でかつ低い位置に生
っている果実から収穫するのであるが、第Ｃ図（イ）に
示すように誤まってハンドに対して遠方すなわち果樹の
奥に生っている果実に対してアプローチしてしまう場合
があった。

又、　−収穫対象果実の下 に枝や葉の障害物があるとこの障害物が邪魔になり、接
触センサーが誤動作することがあり、果梗が横を向いて
いるような場合は非常に捕捉しにくくなる不都合があっ
た。

一方、第≦６示すように、筒状デースの開口部を果実方
向に向けて、そのままの状態で水平方向に移動してアプ
ローチする手段も考えられるが、この場合に果実が重な
り合っていると上下に並んだ果実の上側の方を誤まって
捕捉することがあるとともに、他の果実や枝等にクース
が当たって収穫対象果実が動いて捕捉できない場合があ
った。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、その
目的は、確実に果実を捕捉可能な果実収穫用ロボットハ
ンドの誘動方法を提供することにある。

〔問題を解決するための手段〕

上記目的を達成すべく、本発明方法は、前記ｒ−スを果
実に向けて斜めに傾斜させた状態でかつ水平方向に移動
することによって果実に接近し、前記接触センサーが果
実への接当を検出した後は、前記デースを斜め上方に移
動させることによって、前記テース内に果実を取り入れ
るべく、前記アームの動きを誘導する点に特徴を有する
。

〔作　用〕

つまり、果実取入用筒状ｙ−スを果実に向けて斜めに傾
斜させてアプローチするので、このｙ−スに設けた接触
センサーも傾斜した状態で　）果実に接当し、その後は
ｒ−スを斜め上方に移動させて対象果実を捕捉するので
ある。

〔発明の効果〕

上記特徴数に、下記の如き優れた効果が発揮されるに至
った。

即ち、筒状ｒ−スを傾斜させてｒ−スを移動させるので
、このｒ−スを水平方向に移動させているにも拘らず、
接触センサーは手前・下方に生っている果実に対して優
先的に接当することとなって誤動作が非常に少なくなる
とともに、ｒ−スが傾斜しているために、果実の下に枝
等の障害物があってもアプローチが可能になる。

また、接触センサーが果実を検出するまで２−スを単に
水平移動させるだけでよいことから、果実までの距離を
測定してハンドを誘導する必要が無くなるに至った。

更に、接触センサーが果実を検出した後は、ｙ−スを斜
めに上昇動させることによって果実を取り込むので、上
記同様に果実の下にある障害物が邪魔になりにりく、果
実の重力成分を有効に利用してｙ−ス内に果実を取り込
めるのであり、果梗の方向に影響されないで、収穫作業
を行なえるものにできたのである。

従って、手前・下方に生っている果実から順番に効率良
く収穫可能になったのである。

又、前記筒状ｒ−スをその自重によって開口部が傾斜す
るように、アーム先端にフリーハンド的に枢支すること
によって、果梗が下向きや横方向に付いている果実であ
っても収穫することが可能になるという効果もある。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図に示すように、左右一対の推進車輪（１）、前後
一対の遊転輪（２）、及び、昇降自在なアウトリガ−（
３）の複数個を備えた車体に、電動モータ（４）によっ
て駆動回転自在な旋回台（５）を取付け、上下に昇降自
在なリフト装置ＩＡＩを、旋回中心に位置させて旋回台
（５）に取付けると共に、果実収穫用ロボットハンド（
Ｂｌを、リフト装置（Ａｌの上端部に取付けて、果実収
穫機を構成しである。

前記リフト装置（２）は、電動モータ等によって回転駆
動されアーム（６１０基端部を昇降駆動するネジ部材（
７）と昇降軌跡のガイド部材＋８＋　、　（８１を備え
、前記ネジ部材（７）の正逆回転作動によりアーム（６
）を昇降するように構成しである。

ＩＴＩ記果実収穫用ロボットハンドｆＢｌを構成するに
、第２図〜第４図（イ）、（ロ）に示すように、リフト
装ｆｉｌＡｌに対して上下揺動操作自在な第１アーム（
６ａ　）、そのアーム（６ａ）に対して上下揺動操作自
在な第２アーム（６ｂ）、及び、そのアーム（６ｂ）に
対して上下揺動操作自在な第３アーム（６ｃ）を備えた
多関節アーム（６）を設け、果実取入用筒状ｒ−ス（９
＋’ｋｔの自重によって果実の方向へ略４５反傾斜した
状態で水平軸芯（預周りで自由揺動自在に枢支する二叉
状支持枠（１０１ｋ　、第３アーム（６ｃ）の先端に、
アーム長手方向に沿う軸芯（至）周りで自由回動自在に
枢支し、そして、収穫対象果実の位置を検出する接触セ
ンサー（ｌ１ｍ）の複数個をｉｆ前前記−ス（９）の開
口周縁部に立設する々ともに、筒状ｒ−ス（９）側に引
退する状態と収穫対象果実を覆うようにｒ−ス（９）か
ら突出する状態とに切換操作自在な果梗押圧用部材０埠
の複数個を、前記デース（９）の周方向に並べて設け、
収穫対象果実と枝とを接続する柄状部分、いわゆる、果
梗を切断する円弧状のカッタ（至）を、両端部を支点と
して前記果梗抑圧用部材（ハ）とともにｒ−ス（９）に
対して出退自在に枢着しである。

前記二叉状支持枠（１０）は％電磁クラッチおよび回転
状況を検出するエンコーダを装備したモータ（ｌＬ４に
よって、アーム（６ｃ）の軸芯（Ｙ１周りに自由回動の
みならず回転駆動・停止することも可能にしである。

同様に、前記ｒ−ス（９）は二叉状支持枠（１ｏ）に対
して、自由回動のみならす向き変更自在に、軸芯（ｘ１
周りに回転駆動・停止する電磁クラッチおよびエンコー
ダを装備したモータ００と、このモータ０→からの回転
力を伝達するベルト機構（至）を設けである。

更に、＠記ｒ−ス（９）の内部にも、前記接触センサー
（ｌｌａ）と同様の構成になる接触センサー（ｌｌｂ）
の複数個を、ｒ−ス（９）中心部をエアシリンダａηに
よって昇降自在にされた円板（至）の周縁部に立設しで
ある。　尚、このｙ−ス（９）内に設けた接触センサー
（ｌｌｂ）の先端部は前記ｒ−ス（９）周縁に立設しで
ある接触センサー（ｌｌａ）の先端部より下方に位置す
るように配置しである。

そして、前記ｒ−ス（９）周縁の接触センサー（ｌｌｉ
ｚ）が果実（Ｄ）に接触すると果実ＦＤ＋から離れる側
にｒ−ス（９）を水平移動させるための情報を収集する
とともに、前記デース（９）内の接触センサー　（ｌｌ
ｂ）が果実の）に接触するとｒ−ス（９）を上昇させて
前記果梗押圧用部材ｏ匂ヲ突出させて果実（２）をデー
ス（９１内に取り込むための情報を収集するように構成
しである。

すなわち、第１図に示すように多関節アーム（６１の作
動、あるいは、リフト装置ｆＡｌの作動により、筒状ｒ
−ス（９）を目標果実の側方位置から果実収穫に適する
高さに移動させ、肚っ、その移動時に、前記接触センサ
ー（ｉｌａ）　、　（ｌｌｂ）の検出情報に基づいて果
実α））が筒状ｒ−ス（９）の開口部中央箇所に位置す
るように修正する。

つまり、最初は＃Ｉ記ｒ−ス（９）の周縁に設けた接触
センサー（ｌｌａ）の検出情報に基いてデース（９）の
収穫対象果実に対する水平方向の位置を修正する。　そ
の後、あるいは、前記接触センサー（ｌ１ｍ）によって
デース（９）の位置を修正している間に、前記ｒ−ス（
９）内の接触センサー（ｌｌｂ）が果実（ｒ））に接触
したことを検出すると、その時点で前記水平方向の位置
修正を停止して、前記エアシリンダαηを作動させ、デ
ース（ｏ）　内ｏ　接触センサー（ｌｌｂ）をデース（
９）下方に降下させる。

そして、前記デース（９）内の接触センサー（ｌｌｂ）
に果実（］）ｌが再度接触するまで、′ｆ−ス（９）を
斜め４５度方向に上昇させる。

その後、果梗押圧用部材αのを突出作動させて収穫対象
果実を覆ったのち、カッタ（至）を作動させて果梗を切
断し、収穫果実を回収する作業を行なうのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る果実収穫用ロボットハンドの誘導方
法の実施例を示し、第１図はハンドの動作の説明図、第
２図は果実収穫機の全体側面図、第３図はハンドの側断
面図、第４図（イ）はその平面図、同図（ロ）は果梗押
圧用部材突出時の平面図、そして、第５図（イ）、（ロ
）は従来のハンドの動作の説明図である。 （６１・・・・・アーム、（９）・・・・・・果実取入
用筒状ｙ−ス、（ｌｌａ）・・・・・・接触センサー、
（Ｄ）・・・・・・果実。 代理人弁理士　北　村　修

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 果実取入用筒状ｒ−ス（９）をアーム（６）の先端部に
   向き自在に備えるとともにＵ記ｒ−ス（９）筒縁部に果
   実（Ｄｌへの接当を検出する接触センサー（ｌ１ｍ）を
   備えた果実収穫用ロボットハンドの誘導方法であって、
   Ｍｆ前記’７’−ス（９）を果実（Ｔ））に向けて斜め
   に傾斜させた状態でかつ水平方向に移動することによっ
   て果実（Ｄｉに接近し、前記接触センサ〜（ｌｌａ）が
   果実ｆＤＩへの接当を検出した後は、前記ｒ−ス（９）
   を斜め上方に移動させることによって、前記ｙ−ス（９
   ）内に果実＋Ｉ）ｌを取り入れるべく、前記アーム（６
   １の勅きを誘導することを特徴とする果実収穫用ロボッ
   トハンドの誘導方法。