JPS6147112A - 果実収穫装置 - 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、収穫対象果実の有る方向を認識する撮像手段
、及び、その撮像情報に基づいて前記対象果実に向けて
果実収穫用ハンドを誘導する手段を備えた果実収穫装置
に関する。

〔従来の技術〕

果実収穫用ハンドを収穫対象果実に向けて誘導するに、
撮像手段の情報に基づいてハンドと対象果実とを結ぶ直
線経路を求め、その経路に涜ってハンドを自動移動させ
る手段が考えられる。［例えば特開昭５８−１１７２８
４号参照］〔発明が解決しようとする問題点〕 上記の手段の場合、一旦求めた直線経路に溢って単にハ
ンドを移動させるものであるため、例えばハンドを支持
する伸縮アームを伸長側に作動させて、ハンドを対象果
実側に移動させる場合において、アームの機械的な誤差
によシハンドを対象果実に向けて適確に移動させること
ができない虞れがあった。そして、アームの鉄作精度を
充分く高めて、上記不利を回避させようとしても、対象
果実が付いている枝が風等のために不測に動くに伴い対
象果実の位置が変化する点、及び、収穫装置を対地支持
する台車部分の接地状態がハンド移動に伴う重心移動に
より不測に変化して機体が傾斜する点等に起因して、上
記不利を充分に回避できないものであつた。

本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであって、そ
の目的は、ハンドを対象果実に向けて適確に移動させる
ことができる果実収穫装置を提供する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による果実収穫装置の特徴構成は、前記ハンド誘
導手段を構成するに、前記ハンドを対象果実側に設定距
離移動させる毎に対象果実の有る方向を、検出する手段
、及び、その検出結果に基づいて前記ハンドを自動移動
させる手段の夫々を設けた点に、１）り、その作用効果
は次の通υである。

〔作　用〕

すなわち、ハンドを対象果実に向けて移動させるに、ハ
ンドを設定距離移動させる毎に、再び対象果実の有る方
向を検出しながらハンドを対象果実に向けて移動させる
ようＫしである。

［発明の効果〕 従って、ハンドを対象果実に向けて移動させる途中にお
いて、ハンドを支持するアーム＋７）機械的誤差によシ
ハンドの移動方向がズしていたり、対象果実の位置が不
測に変化したシ、あるいは、台車部分の接地状態が不測
に変化して機体が傾斜するようなことがあっても、それ
に拘らずハンドの移動方向を対象果実の有る方向に修正
して、ハンドを対象果実に適確に誘導できるのであり、
もって、ノ・ンドを対象果実の箇所に移動させることが
できない場合の収穫ミスを無くして、一層良好な収穫作
業を行なわせることができる果実収穫装置を得るに至っ
た。

〔実施例〕

第１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）の複数個を備える台車に、駆動回転自在な旋回台（
４）を取付け、駆動昇降自在なリフト装置（５）を、旋
回中心に位置させて旋回台（４）に取付けると共に、果
実収穫用ロボット（Ｂ）を、リフト装置（５）の上端部
に取付けて、果実収穫機を構成しである。但し、図中（
Ａ）は、リフト装置（５）及び旋回台（４）に対するモ
ータ操作部である。

前記リフト装置（５）は、ロボツ）　（Ｂ）の基端部を
昇降駆動するネジ部材（６）と昇降案内用のガイド部材
（７）　、　（７）を備え、ネジ部材（６）の正逆転作
動によりロボット（Ｂ）を昇降するように構成しである
。

前記果実収穫用ロボット（Ｂ）を構成するに、前記リフ
ト装置（５）に昇降自在に支持される基端部ケース（８
）、そのケース（８）に上下揺動自在に支持される第１
アーム（９１）、そのアーム（９ａ）に上下揺動自在に
支持される第２アーム（９ｂ）、そのアーム（９ｂ）に
上下揺動自在に支持される第３アーム（９ｃ）、及び、
そのアーム（９ｃ）の先端に付設されるハンド（５）を
夫々設けると共に、前記各アーム”）＋（９ｂ）、（９
ｃ）の夫々を各別に揺動操作するエンコーダ付電動モー
タαＱを設け、もって、各アーム（９ｍ）、（９ｂ）、
（９ｏ）の伸長作動によシハンド１（Ｍ）を収穫対象果
実に誘導して、果実収穫を行なわせるように構成しであ
る。

前記ハンド（５）について説明すれば、第５図乃至第７
図に示すように、二叉状支持枠αηを、第８アーム（９
Ｃ）の先端にアーム長手方向に油う軸芯（１）周りに回
転自在に取付け、果実取入用筒状ケース（６）を、二叉
状支持枠（６）の先端部に水平軸芯（３）周りに回動自
在に取付けると共に、二叉状支持枠αりを回転操作する
エンコーダ付電動モータ（至）を設けて、二叉状支持枠
αルを回転操作することによυ、後述の如く果実取入用
ケース（Ｍ）内に収穫した果実を容器等に放出できるよ
うにしである。そし“て、ケース内に導入された果実と
枝とを接続する柄状部分、いわゆる果梗を突出作動に伴
って所定位置に抑圧支持する果梗押圧部材α→の６個を
、出退揺動自在に果実取入用筒状ケース□□□に取付け
ると共に、それら果梗抑圧部材Ｑ１１）にて支持された
果梗を切断するための円弧状スライド弐カッタ（至）か
”、前記所定位置の果梗に対する切断位置に突出作動で
きるように出退揺動自在にケース側に設けられている。

但し、図中ＯＱは、正逆転作動に伴って果梗押圧部材α
荀及びカッタαＱを出退操作すべく、筒状ケースＯｆ４
に回転自在に内嵌保持されると共按果梗押圧部材α→及
びカッタμｓの夫々を係止するビンαηを備えだ筒状体
、Ｑ樽は、筒状体αＱを回転操作する電動モータ、及び
、αりは、カッタαＱを構成する一対の刃体（１５ａ）
、（１５８）をスライド操作する流体圧シリンダである
。

又、果実取入用筒状ケース＠の開口周縁部に、６つの指
状部材（１）を立設し、それら指状部材（１）夫々の先
端部に、果実検出用接触式センサーＱすを取付けると共
に、円板状の果実接触片（２２ｍ）とその接触片（２２
ａ）の果実接触に伴う変位を電気的に検出する検出器（
２２ｂ）とからなる果実検出センサー（財）叡゛、指状
部材（ホ）にて形成される開口内に果実が突入したこと
を検出する上方側検出作用位置と果実取入用筒状ケース
（６）内に果実が導入されたことを検出する下方側検出
作用位置とに切換えるべく、流体圧シリンダ（ホ）によ
って昇降操作自在に設けられている。

つまシ、果実収穫用ハンド（Ｍ）は、後述の誘導手段に
よって収穫対象果実の下方位置に移動され、その後、上
方側に移動されて果実取入用筒状ケース（６）内に果実
を導入し、その状態において、果梗押圧部材α荀を突出
作動させて果梗を支持すると共にカッタ（至）にて果梗
を切断して、果実を収穫することになる。さらに詳述す
れば、前記の如くハンド（５）を上昇移動させるに伴っ
て、上方側検出作用位置に位置させた果実検出センサー
（財）が検出作用すると、そのセンサー（イ）を下方側
検出作用位置に切換え、その後さらにハンド（６）を上
昇させるに伴って、下方側検出作用位置の果実検出セン
サー（イ）が検出作用すると、ハンド（Ｍ）の上昇作動
を停止させ、その状態において前述の如く果梗押圧部材
０勺及びカッタ（至）を作動させることになる。又、果
実検出センサー四を上方側検出作用位置に位置させて上
昇作動させる際に、果実検出センサー（イ）の非検出作
用状態で前記６個の接触式センサー？ρのいずれかが検
出作用すると、その検出作用した接触式センサー■υの
有る方向にハンド（５）を水平移動させて、果実を指状
部材■にて形成される開口内に確実に取込むようにしで
ある。

尚、収穫した果実の放出は、ノ・ンド（Ｍ）を車体側の
所期位置に復帰移動させた状態で行なわれることになる
。

次に、果実収穫用ノ・ンド（Ｍ）を収穫対象果実の下方
位置に自動的に移動させる誘導手段について詳述する。

第１図に示すように、収穫対象果実の有る方向を認識す
る撮像手段としてのテレビカメラ（財）を、第３アーム
（９Ｃ）の上端部に取付け、このカメラ■の撮像を写し
出すモニター（ハ）を設け、モニター（ハ）に写し出さ
れる果実のうちの収穫対象果実を選択するライトペン（
ハ）を設け、果実収穫用ハンド（司が収穫対象果実に対
して設定距離以内に接近したことを検出する赤外線投光
式スポット距離センサー（財）を、第３アーム（９０）
の上端部に設け、そして、それらからの検出情報、アー
ム駆動用モータαＱや旋回台（４）の回転情報、リフト
装置（５）の昇降情報、及び、予め記憶された制御情報
に基づいて作動指令を出力する制御装置（Ｃ）を設けて
ある。

つまり、第２図のフローチャートにて示すように、テレ
ビカメラ（ハ）によって撮像された果実のうちの収穫対
象果実Ｍ）がライトペン（７）によって指示されると、
収穫対象果実の有る方向を演算検出処理し、その結果に
基づいてテレビカメラ（財）を対象果実に向けるように
、換言すれば、ハンド（６）の移動方向を対象果実に向
けるように、旋回台（４）、リフト装置（５Ｊ又はアー
ム（９ａ）、（９ｂ）。

（９Ｃ）を作動させて方向調整を行なわせ、次に、アー
ム伸長作動によりノ・ンド（Ｍ）を対象果実側に設定距
離移動させることになり、そして、ノ・ンド（５）を設
定距離移動させる毎に対象果実の有る方向を演算検出さ
せて、その検出された方向にハンド（８）を移動させる
ことになる。そして、スポット距離センサー（財）が検
出作用すると、対象果実側に減速移動させ、その後、上
述の如く収穫作動を行なわせることになる。

但し、前述の如く設定距離移動させることを所定回（ｎ
）行なっても、スポット距離センサー（イ）が検出作用
しない時には収穫不能であると判断して、ハンド（Ｍ）
を所期位置に復帰作動させることになる。尚、前記所定
回（、）は、アーム伸縮量を前記移動させる設定距離に
て割った値として求めることができる。

前記スポット距離センサー（イ）を構成するに、第８図
に示すように、発光素子体）及びそれから投射されて果
実に反射してくる光を検出する受光素子（ｂ）を夫々設
け、そして、受光素子（ｂ）の受光量に基づいて距離を
判別するようにしである。

尚、第８図（イ）（Ｍ）に、ハンド（Ｍ）を所期位置に
位置させた状態での方向調整に伴うモニターに）の画像
変化を示し、又、第４図（イ）（Ｍ）に、ハンド（Ｍ）
を対象果実側へ移動させる途中状態での方向調整に伴う
モニター（ハ）の画像変化を示す。

〔別実施例〕

本発明を実施するに、果実収穫用ハンド（６）の具体構
成、撮像手段の具体構成、及び、ハンド誘導手段を構成
する、果実方向検出手段やハン＋゛自動移動手段の具体
構成夫々は、各種変更できる。

又、本発明を実施するに、スポット距離センサー員等の
距離センサーを設けて、減速移動を行なわせるようにす
れば、それ以前のハンド移動を高速で行なわせることが
できるものとなってよい。そして、距離センサーとして
は、第９図に示すように、杆状の果実接触片（イ）とそ
れにて操作されるリミットスイッチ翰とからなる接触式
のセンサーを用いてもよい。尚、この実施例の場合、セ
ンサー検出後において、ハンド（５）を対象果実の下方
側に移動させてから収穫作動を開始させることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る果実収穫装置の実施例を示し、第１
図は果実収穫用ハンド誘導手段の具体構成を示す概略図
、第２図は制御動作を示すフローチャート、第３図（イ
）（Ｍ）及び第４図（イ）（Ｍ）は方向調整に伴う画像
変化を示す概略図、第５図及び第６図は果実収穫用ハン
ドの平面図、第７図は同ハンドの切欠き側面図、第８図
は距離センサーの斜視図、第９図は別実施例の側面図で
ある。 （Ｍ）・・・・・・果実収穫用ハンド、岡・・・・・・
収穫対象果実。 代理人　　弁理士　　　北　　村　　　　　修区　１　
因 ｇ３　図 ］］ 第　９５ｚｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 収穫対象果実（Ｍ）の有る方向を認識する撮像手段、及
   び、その撮像情報に基づいて前記対象果実に向けて果実
   収穫用ハンド（Ｈ）を誘導する手段を備えた果実収穫装
   置であつて、前記ハンド誘導手段を構成するに、前記ハ
   ンド（Ｈ）を対象果実側に設定距離移動させる毎に対象
   果実の有る方向を、検出する手段、及び、その検出結果
   に基づいて前記ハンド（Ｈ）を自動移動させる手段の夫
   々を設けてある果実収穫装置。