JPS6185114A - 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、収穫対象果実を認識する撮像手段を設け、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
ハンドを自動的に誘導させるように構成した果実収穫装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来では、果実収穫用ハンドを誘導するに、多関接型ア
ームを設け、各間接部の屈折角度検出情報に基づいて多
関接型アームを伸長作動させて、前記ハンドを収穫対象
果実に向けて移動させていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そのため、多関節アームの各関節部の屈折角度検出情報
に基づいてハンドの位置を演算によって求めながらハン
ドを移動させるものであるため、ハンド移動速度を高速
にすることができない不都合があると共に、ハンド誘導
のための制御構成が複雑になる不都合もあった。

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、ハンドを誘導させるための制御構成を簡素に
１且つ、ハンド移動速度を高速にしてハンドを自動誘導
できるように改造する点にある。

〔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、直線スライド
伸縮式のハンド支持アームを、向き変更調節自在に設け
てある点にあり、その作用及び効果は次の通りである。

〔作　用〕

すなわち、ハンド支持アームの伸縮方向が対象果実に向
かうようにアームを向き変更調節し、その状態でアーム
を伸長作動させれば、ハンドを対象果実に向けて移動さ
せることができる。

〔発明の効果〕

したがって、向き調節したアームを単に伸長作動させる
だけでハンドの自動誘導ができるので、その制御構成の
簡素化及びハンド移動速度の高速化を図ることができる
のであり、もって、実施製作面において有利にしながら
も作業能率の向上を図る上においてきわめて有用な果実
収穫装置を得るに至った。

〔実施例〕

第１図に示すようＫ、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（Ｈ）を、旋
回中心に位置させて旋回台（４）に取付けると共に、ハ
ンド（６）及びその支持アーム（９）からなる果実収穫
用ロボット（Ｂ）を、リフト装置（Ｈ）の上端部に取付
けて、果実収＠磯を構成しである。但し、図中（Ａ）は
、リフト装Ｐ（Ｈ）及び旋回台（４）に対するモータ操
作部である。

逆転作動により前８ｅ−・ンド支持アーム（９）を昇降
するように構成しである。

前記ハンド支持アーム（９）を構成するに、第１図及び
第８図に示すように、前記基端部ケース（８）に上下揺
動自在に枢支される角筒状の第１アーム（９１）１．そ
の第１アーム（９ａ）の内側に挿脱可能に内嵌される第
２アーム（９ｂ）、そのアーム（９ｂ）の先端に接続さ
れる第８アーム（９Ｃ）を夫々設け、前記第２アーム（
９ｂ）の外面に付設の突部（１０１）をアーム長手方向
に保合案内するガイド部（ｌｏｂ）１を第１アーム（９
ａ）の内面に、又前記第２アーム（９ｂ）の内面にラッ
ク（１０６）を設け、そのラック（ｉｏａ）に係合され
るピニオン（１０ｄ）を、前記第１アーム（９ａ）の内
部に設けてある電動モータＱＧＫ取付け、もって、モー
タＱＯの回転により前記第２アーム（９ｂ）？スライド
作動させる、直線スライド伸縮式に構成しである。但し
、図中（９人）は、ハンド支持アーム（９）を基端部ケ
ース（８）に対して上下揺動操作する制動装置付電動モ
ータである。

前記ハンド（Ｈ）につ埴て説明すれば、第４図乃至第６
図に示すように、二又状支持枠助ヲ、第８アーム（９Ｃ
）の先端にアーム長手方向に沿う軸芯（ト）周りに回転
自在に取付け、果実取入用筒状ケース四を、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０υを回転操作するエンコ
ーダ付電動モータＱ３を設けて、二叉状支持枠αυを回
転操作することにより、後述の如く果実取入用ケース（
２）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Ｑ〜の６個を、出退揺動
自在に果実取入用筒状ケースＱ４に取付けると共に、そ
れら果梗抑圧部材ｑ４にて支持された果梗を切断するた
めの円弧状スライド式カッタ（へ）を、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ている。但し、図中叫は、正逆転
作動に伴って果梗押圧部材α勾及びカッタ四を出退操作
すべく、筒状ケース（６）に回転自在に内嵌保持される
と共に果梗押圧部材（１４１及びカッタαυの夫々を係
止するビンａｒｔ’を備えた筒状体、μ枠は、筒状体Ｑ
０を回転操作する電動モータ、及び、翰は、カッタ０５
を構成する一対の刃体（１５ｍ）、（１５ａ）　６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（６）の開口周縁部に、６つ
の指状部材（４）を立設し、それら指状部材（４）夫々
の先端部に、果実検出用接触式センサーＱ］）を取付け
ると共に、円板状の果実接触片（２２＆）とその接触片
（２２ａ）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磐を、指状
部材四にて形成される開口内に果実が突入したことを検
出する上方側検田作用位置と果実取入用筒状ケース（６
）内に果実が４人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（イ）によって
昇降操作自在に設けている。

つまり、果実収穫用ノ・ンド（６）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ｑ″４内に果
実を導入し、その状態において、果梗押圧部材Ｑ４１を
突出作動させて果梗を支持すると共にカッタ四にて果梗
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（Ｈ）を上昇移動させるに伴っ
て、上方側検出作用位醤に位置させた果実検出センサー
（支）が検出作用すると、そのセンサー（２）を下方側
検出作用位置に切換え、その後さらにノ・ンド（）Ｉ）
を上昇させるに伴って、下方側検出作用位５Ｑの果実検
出センサー（ハ）が検出作用すると、ノ・ンド（）ｌ）
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（１４１及びカッタ０５を作動させることに
なる。又、果実検出センサー四全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（２
）の非検出作用状態で前記６個の接触式センサー（２）
のいずれかが検出作用すると、その検出作用した接触式
センサージυの有る方向にハンド（Ｈ）を水平移動させ
て、果実を指状部材（ホ）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・／ドＣＥ（）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・／ド（ロ）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［ｔす
る撮像手段としてのテレビカメラ■を、第１アーム（９
ａ）の上端部に、光軸がアーム伸縮方向と平行な状態で
取付け、このカメラ（至）の撮像を写し出すモニターＷ
ｔ設け、モニター−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（ホ）を設け、果実収穫用
ノーンド（Ｈ）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Ｎｌｉ
センサー翰を、第３アーム（９Ｃ）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（９
Ａ）、ＱＯや旋回台（４）の回転情報、リフト装置（Ｈ
ンの昇降情報、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ｆｃ）を設けてある。

つマリ、第２図のフローチャー）Ｋ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−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角度を演算検出処理し、その結果
に基づいてテレビカメラ（至）を対象果実に向けるよう
に、換言すれは、アーム（９）の伸縮方向を対象果実−
に向けるように、旋回台（４）、リフト装ａ（駄又は、
アーム上下揺動操作用モータ（９人）を作動させて方の
角度調８￥を行なわせ、次に、アーム（９）の伸長作動
によりハンドσＩ）全対象果実側に移動させることにな
る。そして、スポット距離センサー（転）が検出作用す
ると、対象果実側に設定距離減速移動させ、その後、上
述の如く収穫作動を行なわせることになり、且つ、果実
収穫後、ノ・ンド（６）を所期位置に復帰作動させるこ
とになる。

前記スポット距離センサー翰を構成するに、第７図に示
すように、発光素子（、）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ｆｂ）の受光量に基づいて距離を判
別するようにしである。

〔別実施例〕

本発明を実施するに、果実収穫用／・ンド（Ｈ）の具体
構成、撮像手段の具体構成、アーム（９）の具体構成、
及び、ハンド誘導のための制御手段の具体構成夫々は、
各種変更できる。例えば、上記実施例のようにテレビカ
メラ■を取付けるに代えて、テレビカメラ（財）を、ア
ーム（９）とは別の箇所に向き変更調節自在に取付ける
ようにしてもよい。

又、本発明を実施するに、スポット距離センサー翰等の
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極力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８図に示すように、杆状の果実接触片（至）
とそれにて操作されるリミットスイッチ（２）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（Ｈ）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８図はハ
ンド支持アームの縦断面図、第４図及び第５図は果実収
穫用ハンドの平面図、第６図は同ハンドの切欠き側面図
、第７図は距離センサーの斜視図、第８図は別実施例の
側面図である。 （９）・・・・・・ハンド支持アーム、旧）・・・・・
・果実収穫用４６　にフ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 収穫対象果実を認識する撮像手段を設け、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
   ）を自動的に誘導させるように構成した果実収穫装置で
   あって、直線スライド伸縮式のハンド支持アーム（９）
   を、向き変更調節自在に設けてある果実収穫装置。