JPS63141517A - 果菜類収穫装置 - 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、アームの先端に、収穫対象果菜類を捕捉して
保持する保持部を備えさせてある果菜類収穫装置に関す
る。

〔従来の技術〕

リンゴ、梨等の果菜類を技から分離して収穫させるに、
果菜類の柄と樹の技との接続箇所、いわゆるジヨイント
部を分離させることが考えられ、このため、従来では、
果菜類を保持した状態から上方に向けて、円弧状の軌跡
、あるいは、それに近い軌跡に沿って保持部を回動させ
ることにより、前記ジヨイント部に折曲力を作用させて
、ジヨイント部を分離させるようにしていた。（例えば
特開昭５９−２１０８２６号公報参照）〔発明が解決し
ようとする問題点〕 ところで、果菜類の柄の長さ、及び、硬さ等の成育状態
は、果菜類ごとに変化するものであるため、単に、保持
部を円弧状の軌跡あるいはそれに近い軌跡に沿って上方
へ移動させても、ジヨイント部を所望通り分離させるこ
とができない戊れがあり、改善が望まれていた。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、そ
の目的は、成育状態の変化に拘らず、ジヨイント部を適
切に分離させることができるようにする点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による果菜類収穫装置の特徴構成は、前記保持部
を、前記アームに対して振動させる振動操作手段を備え
さえである点にあり、その作用及び効果は次の通りであ
る。

〔作　用〕

すなわち、保持部にて収穫対象果菜類を保持させたのち
、保持部を振動させることによって、ジヨイント部の結
合を緩めながら、ジヨイント部を分離させるのである。

ちなみに、上述の保持部の振動により、ジヨイント部が
分離できること、並びに、果菜類の柄の長さ及び硬さ等
に拘らず分離できることが、実験により確かめられてい
る。尚、果菜類を柄の長手方向に向けて単に引張り移動
させると、柄が果菜類から外れてしまう場合が多いもの
であり、このため、上述の振動により、柄長手方向に沿
う引張力を作用させない方が、一層良好な分離を行なわ
せ易いものとなる。

〔発明の効果〕

従って、柄の長さ及び硬さ等の成育状態の変化に拘らず
、ジヨイント部を適切に分離させながら収穫することが
可能となった。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、主としてリンゴを収穫する果
実収穫装置に適用した場合について説明する。

第３図に示すように、果実収穫装置は、車体（１）、そ
の車体（１）に旋回及び昇降自在に取付けられるブーム
（２）、そのブーム（２）に水平方向に揺動自在に取付
けられる補助ブーム（３）、その補助ブーム（３）に取
付けられる多関節型の伸縮自在なアーム（４）、及び、
そのアーム（４）の先端に取付けられる作業ハンド（Ｈ
）を備えている。

但し、図中、（５）はブーム昇降用シリンダ、（６）は
ブーム旋回用電動モータ、（７）は補助ブーム揺動用電
動モータである。

前記アーム（４）は、電動モータ（８）にて縦軸芯（Ｘ
）周りで旋回操作され、且つ、電動モータ（９）にて水
平軸芯（Ｙ）周りで揺動操作されるように構成されてい
る。但し、図中（１０）は、アーム伸縮操作用の電動モ
ータである。

前記作業ハンド（１■）は、第１図に示すように、アー
ム（４）の先端に付設されるケース状の基枠（１１）、
その基枠（１１）に球皮点（１２）を介して支承される
通気管（１３）、及び、その通気管（１３）の先端部に
付設される保持部としてのバキュームパッド（１４）を
備えている。

但し、図中（１５）は、通気管（１３）に接続される蛇
腹式のホースであり、例示はしないが、吸気用ポンプに
接続されている。

前記バキュームパッド（１４）を振動させる振動操作手
段（Ｍ）が設けられている。この振動操作手段（Ｍ）は
、第１図及び第２図に示すように、基枠（１１）に固定
した電動モータ（１６）の出力軸（１６Ａ）を、偏芯カ
ップリング（１７）を用いて通気管（１３）に接続させ
ることにより、バキュームパッド（１４）を回転運動さ
せる状態で振動させるように構成されている。

ちなみに、前記偏芯カップリング（１７）は、前記通気
管（１３）の端部に付設される筒状体（１７Ａ）と、そ
の筒状体（１７Ａ）に嵌合し、且つ、部上体（１７Ａ）
の内径よりも小さな円板状体（１７Ｂ）とからなり、前
記モータ（１６）の出力軸（１６Ａ）が、円板状体（１
７Ｂ）の中心を外れた位置に接続されている。

次に、作業ハンド（Ｈ）を収穫対象果実に自動的に誘導
しながら収穫する制御構成について説明する。

すなわち、バキュームパッド（１４）が果実を吸着るし
たことを感知する負圧センサ（１８）が、通気管（１３
）に付設されると共に、作業ハンド（１１）が収穫対象
果実に接近したことを検出するフォト式の近接センサ（
１９）が、通気管（１３）内に設けられ、収穫対象果実
を撮像するビデオカメラ（２０）が、アーム（４）にお
ける基端端側アーム（４Ａ）の内部に設けられている。

前記近接センサ（１９）は、発光部、受光部等を収納す
るセンサ本体（１９ａ）と、それから繰出される投受光
用の光フィバーケーブル（１９ｂ）とからなり、光フィ
バーケーブル（１９ｂ）の先端が、バキュームパッド（
１４）の内部に位置するようになっている。

ちなみに、前記ビデオカメラ（２０）の撮像範囲は、車
体（１）の移動、ブーム（２）の旋回や昇降、補助ブー
ム（３）の水平揺動、アーム（４）の補助ブーム（３）
に対する旋回や前後揺動によって設定されることになる
。

第４図に示すように、マイクロコンピュータを用いて構
成される制御装置（２１）に、ビデオカメラ（２０）の
撮像情報、負圧センサ（１８）の検出情報、近接センサ
（１９）の検出情報を入力しである。

但し、（２２）は、ブーム（２）等を手動操作する機能
と後述する収穫作動の起動指令を与える機能とを備える
設定器である。

そして、前記制御装置（２１）は、上述の如く入力され
る各種情報、及び、予め記憶した情報に基づいて、ブー
ム（２）の昇降用シリンダ（５）の制御弁（２３）、ブ
ーム（２）の旋回用モータ（６）の駆動用コントローラ
（２４）、補助ブーム（３）の揺動用モータ（７）の駆
動用コントローラ（２５）、アーム（４）の旋回用モー
タ（８）の駆動用コントローラ（２６）、アーム（４）
の揺動用電動モータ（９）の駆動用コントローラ（２７
）、アーム（４）の伸縮用電動モータ（１０）の駆動用
のコントローラ（２８）　、バキュームパッド（１４）
の吸引作動制御用の制御弁（２９）、及び、振動用の電
動モータ（１６）の駆動用コントローラ（３０）の夫々
に作動指令を出力して、次に述べる収穫作動を自動的に
行わせるようにしである。

以下、収穫作動について、第５図に示すフローチャート
に基づいて説明する。

先ず、設定器（２２）より起動指令が与えられたが否か
をチェックし、起動指令が与えられている場合にのみ、
収穫作動が開始される。

すなわち、前記ビデオカメラ（２０）により収穫対象果
実の位置する範囲の画像を取り込み、枝や葉等の背景を
除去して対象となる果実のみに対応した画像情報を抽出
すべく画像処理を行い、その抽出果実の位置する方向を
演算する。

次に、その演算された方向に基づいて、前記バキューム
パッド（１４）の吸引口が収穫対象果実側に向かう状態
を維持しながら前記アーム（４）を伸長作動させて、収
穫用ハンド（Ｈ）を対象果実に向けてアプローチさせる
。

このアプローチ作動後、前記近接センサ（１９）の検出
情報に基づいて、ハンド（Ｈ）が収穫対象果実に対して
設定距離内に接近したことを判別すると、前記バキュー
ムパッド（１４）の吸引作動が開始される。但し、アプ
ローチ距離が設定値以上になっても前記接近センサ（１
９）が作動しない場合（４）を短縮させて、収穫用ハン
ド（１１）をアプローチ開始位置まで戻す。

前記バキュームパッド（１４）の吸引作動後に、収穫用
ハンド（Ｈ）を設定距離（例えば、３０〜５０龍）だけ
収穫対象果実側へ前進移動させ、前記負圧センサ（１８
）の検出情報に基づいて対象果実を吸着したか否かを判
別し、所望通り吸着している場合は、アーム（４）の伸
長作動を停止させたのち、振動用の電動モータ（１６）
を設定時間駆動して、果菜類の柄（Ｅ）と技とのジヨイ
ント部（Ｓ）を分離させる。（第１図参照） 但し、上述のチェックで負圧センサ（１８）が作動して
いない場合には、収穫不能であると判断して、アーム（
４）を短縮作動させて、作業ハンド（）Ｉ）をアプロー
チ開始位置に戻す。

上述の電動モータ（１６）の駆動後は、収穫対象果実を
保持させたまま、アーム（４）を短縮作動させて、作業
ハンド（Ｈ）をアプローチ開始位置まで戻したのち、吸
引作動を停止させて、収穫した果実を容器内等へ放出さ
せることになる。

〔別実施例〕

本発明を実施するに、作業ハンド（１１）の具体構成、
作業ハンド（）Ｉ）を誘導させるために備えさせるアー
ム（４）の具体溝等、本発明の実施において必要となる
各部の構成は各種変更できる。

又、保持部としては、バキュームパッド（１４）を用い
て構成する他、把持爪を用いて構成する等、各種変更で
きる。

又、振動操作手段（Ｍ）を構成するに、回転運動をさせ
るように振動させる他、往復運動させるように振動させ
てもよく、そして、その具体構造は各種変更できる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る果菜類収穫装置の実施例を示し、第
１図は作業ハンドを示す切欠き側面図、第２図は偏芯カ
ップリングの縦断面図、第３図は果実収穫装置の側面図
、第４図は制御構成のブロック図、第５図は制御作動を
示すフローチャートである。 （４）・・・・・・アーム、（１４）・・・・・・保持
部、（Ｍ）・・・・・・振動操作手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アーム（４）の先端に、収穫対象果菜類を捕捉して
   保持する保持部（１４）を備えさせてある果菜類収穫装
   置であって、前記保持部（１４）を、前記アーム（４）
   に対して振動させる振動操作手段（Ｍ）を備えさせてあ
   る果菜類収穫装置。 ２、前記保持部（１４）が、収穫対象果菜類を吸着する
   バキュームパッドである特許請求の範囲第１項に記載の
   果菜類収穫装置。 ３、前記振動操作手段（Ｍ）が、前記保持部（１４）を
   前記アーム（４）に対して回転運動させるものである特
   許請求の範囲第１項又は第２項に記載の果菜類収穫装置
   。