WO2021144955A1 - 取得装置及び取得システム - Google Patents

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WO2021144955A1
WO2021144955A1 PCT/JP2020/001487 JP2020001487W WO2021144955A1 WO 2021144955 A1 WO2021144955 A1 WO 2021144955A1 JP 2020001487 W JP2020001487 W JP 2020001487W WO 2021144955 A1 WO2021144955 A1 WO 2021144955A1
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WO
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acquisition
harvested product
crop
unit
acquisition device
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/001487
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English (en)
French (fr)
Inventor
潤一 齋藤
慶彦 高橋
裕貴 秦
望 福山
克海 ▲高▼▲辻▼
Original Assignee
Ａｇｒｉｓｔ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ａｇｒｉｓｔ株式会社 filed Critical Ａｇｒｉｓｔ株式会社
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Priority to PCT/JP2020/001487 priority patent/WO2021144955A1/ja
Priority to CN202080003494.2A priority patent/CN113412051B/zh
Publication of WO2021144955A1 publication Critical patent/WO2021144955A1/ja
Priority to JP2022073197A priority patent/JP7284956B2/ja

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D46/00—Picking of fruits, vegetables, hops, or the like; Devices for shaking trees or shrubs
    • A01D46/30—Robotic devices for individually picking crops

Definitions

  • the present invention relates to an acquisition device and an acquisition system.
  • Patent Document 1 proposes a harvesting device that moves on an orbit between ridges and harvests fruits with a fruit-picking hand. According to such a harvesting device, fruits can be automatically harvested while the harvesting device moves in orbit.
  • the space between the ridges may be relatively narrow and it may not be possible to set up a track.
  • the harvesting device becomes large, and it may not be possible to introduce the harvesting device into a relatively narrow field or the like.
  • the larger the harvesting device the higher the introduction cost tends to be.
  • the present invention provides the following solutions.
  • An acquisition device capable of acquiring objects arranged along a predetermined direction, arranged at a position higher than the object, and supported by a support portion extending along the predetermined direction. Suspended on the support An acquisition device including an acquisition unit that can move along the support portion, can move in the vertical direction, and acquires the object.
  • the acquisition device can acquire an object arranged along a predetermined direction, is arranged at a position higher than the object, and is supported by a support portion extending along the predetermined direction. Then, the acquisition device is suspended from the support portion, can move along the support portion, can move in the vertical direction, and includes an acquisition portion for acquiring an object.
  • the acquisition device including the acquisition unit can be suspended from the support portion, move along the support portion, and acquire the object.
  • the acquisition unit The object is a crop, and a grip portion that grips the crop in the vicinity of the crop or the harvest itself.
  • the acquisition device according to (1) comprising a cutting portion that cuts the vicinity of the harvested product while being gripped by the grip portion.
  • the acquisition portion includes a grip portion and a cutting portion.
  • the grip portion grips the vicinity of the harvested product of the target agricultural product or the harvested product itself.
  • the cutting portion cuts the vicinity of the harvested product while being gripped by the gripping portion.
  • fruits fruits, fruits, vegetables, etc.
  • the fruit stems flower stems, peduncles, peduncles, small stalks
  • the peduncle, etc. or the surrounding stem hereinafter referred to as “peduncle”
  • the gripping portion grasps the gripping portion, and then the peduncle is cut at the cutting portion.
  • the fruit itself which is the harvested product, is grasped by the gripping portion and the fruit stalk is cut by the cutting portion.
  • the acquisition unit An acquisition member in which the object is an agricultural product and can be moved from the tip end side to the base end side by sandwiching the harvested product of the agricultural product or the harvested product itself.
  • a first cutting portion that is arranged on the tip side of the acquisition member and separates the harvested product from the crop.
  • the acquisition device according to (1) further comprising a portion arranged on the base end side of the acquisition member and sandwiched between the acquisition members, and a second cutting portion for separating the harvested product.
  • the acquisition unit includes an acquisition member, a first cutting unit, and a second cutting unit.
  • the acquisition member has an object as an agricultural product, and can move from the tip end side to the base end side by sandwiching the harvested product near the crop or the harvested product itself.
  • the first cutting portion is arranged on the tip side of the acquisition member and separates the harvested product from the crop.
  • the second cutting portion is arranged on the base end side of the acquisition member, and separates the harvested product from the portion sandwiched by the acquisition member.
  • the harvested crop for example, fruit
  • the fruit stem extending from the fruit is in a long state, it may damage other fruits and cannot be shipped in this state.
  • the harvested product for example, fruit stalk
  • the second cutting portion Separate from (for example, real).
  • An acquisition system including the acquisition device according to any one of (1) to (3) and the support portion.
  • the support extends along the first row when the objects are arranged in multiple rows, curved at the ends of the first row, and in the row next to the first row.
  • An acquisition system that extends to a second row and extends along that second row.
  • the acquisition device including the acquisition unit for acquiring the object acquires the object in the first column, it moves to the second column, which is the column next to the first column, and moves to the second column, which is the second column. It becomes possible to acquire the object. Therefore, even when the objects are arranged in a plurality of columns, the objects can be continuously acquired over the plurality of columns, and the work efficiency of acquisition can be improved.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of an acquisition system according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of a field to which the acquisition system according to a preferred embodiment of the present invention is applied, as viewed from above.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a main body of an acquisition device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an acquisition unit of an acquisition device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a modified example of the acquisition unit of the acquisition device according to the preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a modified example of the acquisition unit of the acquisition device according to the preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of an acquisition system according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of a field to which the acquisition system according to a preferred embodiment of the present invention is applied, as viewed from above
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a housing member of the acquisition device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a housing member of the acquisition device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a housing member of the acquisition device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a functional block diagram of the control unit according to a preferred embodiment of the present invention.
  • a harvested product such as a fruit harvested from an agricultural product
  • the acquisition device and the acquisition system of the present invention are used when harvesting the harvested product from the agricultural product.
  • a desired object is acquired from the plurality of arranged objects. Can be used.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of an acquisition system according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view of a field to which the acquisition system according to a preferred embodiment of the present invention is applied, as viewed from above.
  • the acquisition system 1 acquires the harvest F of the crop C planted along a predetermined direction.
  • a plurality of rows of rows S in which crops C are planted at regular intervals and along a predetermined direction are provided at predetermined intervals.
  • the acquisition system 1 is used for acquiring vegetables and fruits such as peppers, tomatoes, citrus fruits, strawberries, eggplants, and cucumbers, which extend above the surface of the earth and attach crops above the surface of the earth. Be done.
  • the acquisition system 1 includes a support portion 5 and an acquisition device 10.
  • the support portion 5 is supported by a support column erected from the ground surface, a structure of a vinyl house, or a member attached to this structure, and is composed of wires arranged at a position higher than the crop crop, and the strip S is formed. It extends along a predetermined direction.
  • the support portion 5 has a first row (for example, the row S1) when the rows S of the crop C are planted in a plurality of rows (S1 to S4 in the example shown in FIG. 2). ), Curved at the end of the first row, to the second row (eg, Article S2), which is the row next to the first row, and along the second row. It extends.
  • a first row for example, the row S1 when the rows S of the crop C are planted in a plurality of rows (S1 to S4 in the example shown in FIG. 2).
  • the second row eg, Article S2
  • the acquisition device 10 is suspended from the support portion 5, and includes a main body 20 and a cover 30 that covers at least a part of the main body 20.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a main body of an acquisition device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the main body 20 includes a vertical member 21, a hanging member 22, an acquisition member 23, and an accommodating member 24.
  • the main body 20 includes a control unit 50 (see FIG. 10 described later) and a battery as a power source for driving the acquisition device 10.
  • the vertical member 21 is formed of a long body extending in the vertical direction, and a cover 30 (see FIG. 1) is attached to the vertical member 21.
  • the hanging member 22 is provided under the engaging portion 221 that engages with the supporting portion 5 and the engaging portion 221 and is connected to the upper end of the vertical member 21 so that the vertical member 21 is centered on an axis extending in the vertical direction.
  • a rotating portion 222 that rotates is provided.
  • the engaging portion 221 includes a roller that engages with the support portion 5, a wire moving motor 221a that is controlled by the control unit 50 and rotates the roller around an axis that extends in a direction orthogonal to the direction in which the support portion 5 extends.
  • a support member for supporting these members is provided.
  • the engaging portion 221 has two rollers arranged on the support portion 5, but the present invention is not limited to this, and for example, four rollers may be arranged or the support portion 5 may be arranged.
  • a roller may be arranged underneath, and the support portion 5 may be sandwiched between the rollers.
  • the rotating portion 222 has a base portion connected to a support member of the engaging portion 221 and a rotary motor fixed to the base portion and controlled by the control unit 50 to rotate the vertical member 21 around an axis extending in the vertical direction.
  • the 222a and the upper end of the vertical member 21 are connected to each other, and a transmission unit for transmitting the rotation of the rotary motor 222a to the vertical member 21 is provided.
  • the acquisition member 23 includes a moving unit 230 and an acquisition unit 40.
  • the moving unit 230 includes a vertical moving unit 231 and a front-back moving unit 232.
  • the vertical movement portion 231 is rotatably attached to a vertical movement base and a vertical movement base that movably engages with the vertical member 21 in the vertical direction (the direction in which the vertical member 21 extends), and has an outer surface. It includes a roller that is in contact with the vertical member 21 and rotates about an axis orthogonal to the direction in which the vertical member 21 extends, and a vertical movement motor 231a that is controlled by the control unit 50 and rotates the roller.
  • the front-rear moving portion 232 is a horizontal member 232a which is a long body that movably engages with the front-back moving base fixed to the up-down moving base of the up-down moving portion 231 and the front-back moving base.
  • the roller is rotatably attached to the base for moving back and forth, the outer surface is in contact with the lateral member 232a, and the roller is controlled by the control unit 50 and is controlled by a roller that rotates about an axis orthogonal to the direction in which the lateral member 232a extends.
  • a front-rear moving motor 232b for rotating is provided.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an acquisition unit of an acquisition device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the acquisition unit 40 includes an acquisition base 41, a grip unit 42, a cutting unit 43, and a camera 60.
  • the acquisition base 41 is fixed to the front end of the horizontal member 232a (the end in the direction in which the crop C shown in FIG. 1 is planted).
  • the gripping portion 42 grips the fruit stem FS in the vicinity of the harvested product F of the crop C or the harvested product F itself.
  • the grip portion 42 includes a pair of grip members 420 and a grip portion motor 420a controlled by the control unit 50 to drive the grip members 420.
  • the gripping member 420 includes a gear 421 in which teeth are formed on the outer periphery of a substantially cylindrical shape, and a shaft 422 in which a part of the outer periphery of the gear 421 protrudes in the forward direction.
  • the teeth of the gears 421 of the pair of grip members 420 are engaged with each other, and the grip portion motor 420a rotates the grip portion 42 in opposite directions with respect to the shaft extending in the vertical direction, whereby the pair of shafts 422
  • the pair of shafts 422 can be displaced from the open state in which they are separated from each other to the gripped state (the state shown in FIG. 4) in which the pair of shafts 422 are close to each other.
  • the grip portion 42 can grip the fruit stalk FS in the vicinity of the harvested product F or the harvested product F itself by shifting from the open state to the gripped state.
  • the cutting portion 43 cuts the fruit stalk FS (near the harvested product F) gripped by the grip portion 42.
  • the cutting portion 43 includes a rotating portion 431, a blade 432 that is detachably attached to the rotating portion 431, and a cutting portion motor 431a that is controlled by the control unit 50 and drives the rotating portion 431. Be prepared.
  • the rotating portion 431 is rotated about a shaft extending in the vertical direction by the cutting portion motor 431a.
  • the blade 432 extends in the direction in which the shaft 422 extends in the vicinity of the shaft 422 of the pair of gripping members 420, and the blade is formed in the rotation direction of the rotating portion 431.
  • the cutting portion 43 is arranged so that the blade of the blade 432 passes near the pair of shafts 422 in the gripped state by rotating the rotating portion 431. With such a configuration, the cutting portion 43 cuts the fruit stalk FS gripped by the grip portion 42.
  • FIG. 5 and 6 are views for explaining a modified example of the acquisition unit of the acquisition device according to the preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view of the acquisition unit 70 according to the modified example as viewed from diagonally above.
  • FIG. 5 is a view of the acquisition unit 70 according to the modified example as viewed from diagonally below.
  • the acquisition unit 70 according to the modified example includes a pair of acquisition members 70R and 70L.
  • the pair of acquisition members 70R and 70L have facing surfaces 70r and 70l facing each other, respectively.
  • the acquisition unit 70 sandwiches the harvested product F between the facing surfaces 70r and 70l of the pair of acquisition members 70R and 70L, sandwiching the fruit stem FS (near the harvested product F) of the harvested product F, from the tip end side to the base end side. Pull in.
  • the pair of acquisition members 70R and 70L each include an acquisition base 71, a plurality of main rollers 72, a plurality of auxiliary rollers 73, and an endless belt 74, respectively.
  • the base end side of the acquisition base 71 is fixed to the front end of the horizontal member 232a (the end in the direction in which the crop C shown in FIG. 1 is planted).
  • the acquisition base 71 is formed in a shape (for example, a substantially triangular shape) in which the width seen from the upper surface becomes narrower from the base end side to the tip end side. As a result, it becomes easier to pass through the leaves of the crop C and approach the harvested product F.
  • the plurality of main rollers 72 are rotatably provided at the apex positions on the outer circumference of the acquisition base 71.
  • the main roller 72 is arranged so that the outer edge protrudes from the outer circumference of the acquisition base 71.
  • One of the plurality of main rollers 72 is rotated by driving the grip motor 420a (see FIG. 10). Further, any one of the plurality of main rollers 72 may be rotated by a gear member that transmits the drive of the grip motor 420a.
  • the main roller 72 of the acquisition member 70R and the main roller 72 of the acquisition member 70L rotate in opposite directions under the control of the grip motor 420a by the control unit 50.
  • the plurality of auxiliary rollers 73 are provided on the facing surfaces 70r and 70l of the acquisition base 71.
  • the acquisition unit 70 pulls the harvested product F from the tip end side to the base end side while sandwiching the fruit stalk FS of the harvested product F between the facing surfaces 70r and 70l.
  • the endless belt 74 is wound around a plurality of main rollers 72 and a plurality of auxiliary rollers 73.
  • the endless belt 74 is made of a material having a relatively high surface friction coefficient, such as rubber. Further, unevenness may be formed on the outer surface of the endless belt 74. In this case, it is desirable that the unevenness of the acquisition member 70R and the unevenness of the acquisition member 70L mesh with each other on the facing surfaces 70r and 70l. Further, the size of the unevenness of the endless belt 74 can be arbitrarily determined according to the harvested product F.
  • the acquisition unit 70 includes a first cutting unit 75 and a second cutting unit 76 straddling between the facing surfaces 70r and 70l.
  • the first cutting portion 75 is fixed to the acquisition base 71 of the pair of acquisition members 70R and 70L on the tip end side of the upper surface of the acquisition portion 70.
  • the first cutting portion 75 has a blade inclined from the tip end side toward the base end side on the tip end side.
  • the second cutting portion 76 is fixed to the acquisition base 71 of the pair of acquisition members 70R and 70L on the base end side of the lower surface of the acquisition portion 70.
  • the second cutting portion 76 has a blade inclined from the tip end side toward the base end side on the tip end side. It is desirable that the blades of the first cutting portion 75 and the blades of the second cutting portion 76 are inclined in opposite directions.
  • the acquisition unit 70 operates as follows.
  • a plurality of auxiliary rollers 73 of the pair of acquisition members 70R and 70L rotate toward each other under the control of the gripping unit motor 420a by the control unit 50, and the endless belts of the pair of acquisition members 70R and 70L.
  • the 74 rotates in the direction (direction of the arrow shown in FIG. 5) from the outside toward the facing surfaces 70r and 70l on the tip side.
  • the acquisition unit 70 is arranged at a position where the fruit stem FS of the harvested product F comes between the facing surfaces 70r and 70l.
  • the fruit stem FS of the harvested product F is pulled in by the endless belts 74 of the pair of acquisition members 70R and 70L, and the base end side is moved to.
  • the fruit stalk FS is pressed against the blade of the first cutting portion 75 and cut, and the state shown in FIG. 5 is obtained.
  • the harvested product F is further moved to the base end side while being sandwiched between the endless belts 74 of the pair of acquisition members 70R and 70L, and as shown in FIG.
  • the stalk FS is pressed, cut, and falls downward.
  • the camera 60 is fixed to the acquisition base 41 and is controlled by the control unit 50 to image the strip S, the crop C, and the harvested product F.
  • the camera 60 may be fixed to, for example, a hanging member 22 instead of the acquisition unit 40 as long as it can image the strip S, the crop C, and the harvested product F.
  • the accommodating member 24 is provided at the lower end of the vertical member 21 and accommodates the harvested product F acquired by the acquisition unit 40.
  • 7, 8 and 9 are views for explaining the accommodating member of the acquisition device according to the preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view of the accommodating member 24 viewed from diagonally above.
  • 8 and 9 are views of the accommodating member 24 viewed from diagonally below.
  • FIG. 8 shows a state in which the accommodating member 24 is closed
  • FIG. 9 shows a state in which the accommodating member 24 is open.
  • the accommodating member 24 includes a container portion 241, a fixed bottom 242, a moving bottom 243, and a driving portion 244.
  • the container portion 241 is formed in a box shape with at least an open upper portion, and is attached to the lower end of the vertical member 21 via a support member as shown in FIG.
  • the fixed bottom 242 forms a bottom in the container portion 241 leaving an opening 24a penetrating in the vertical direction, and is fixed to the container portion 241 by inclining downward from the vicinity of the upper end of the container portion 241.
  • the moving bottom 243 is provided on the lower surface of the fixed bottom 242 so as to be slidable by the drive unit 244, and is provided substantially parallel to the fixed bottom 242.
  • the drive unit 244 includes a guide unit 244a, a rail unit 244b, a roller 244c, and an accommodating member motor 244d.
  • the guide portion 244a is provided on the lower surface of the fixed bottom 242, extends in the inclined direction of the fixed bottom 242, and supports the moving bottom 243 so as to be slidable.
  • the rail portion 244b is provided on the inner side surface of the container portion 241 and extends along the guide portion 244a.
  • the shaft of the roller 244c is fixed to the lower surface of the moving bottom 243, the outer peripheral surface engages with the rail portion 244b, and the roller 244c is rotated by being driven by the controlled accommodating member motor 244d of the control unit 50 (see FIG. 10).
  • the accommodating member motor 244d is driven by the control of the control unit 50 (see FIG. 10), and the roller 244c rotates, so that the moving bottom 243 moves along the rail unit 244b.
  • the accommodating member 24 operates as follows. In the closed state shown in FIG. 8, the accommodating member 24 accommodates the harvested product F acquired by the acquisition unit 40 inside the container unit 241. Then, for example, when the inside of the container portion 241 is full, the accommodating member motor 244d is driven by the control of the control portion 50 (see FIG. 10), the roller 244c rotates, and the roller portion 244c moves along the rail portion 244b. Along with this, the moving bottom 243 moves under the fixed bottom 242, the opening 24a is opened, the state shown in FIG. 9 is reached, and the harvested product F housed inside the container portion 241 falls downward.
  • the cover 30 covers at least the control unit 50 (see FIG. 10) and the battery, and is formed at the lowermost portion of the body 31 in which the insertion hole 30a in which the lateral member 232a can move in the vertical direction is formed.
  • the cover 30 which is formed in a vessel shape with an open upper part, and is formed of a bucket 32 capable of storing the obtained harvested product F.
  • an openable / closable discharge port for discharging the harvested product F stored in the bucket 32 downward is provided.
  • FIG. 10 is a functional block diagram of the control unit according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the control unit 50 includes an analysis means 51, a moving position specifying means 52, a front-back position specifying means 53, an acquisition unit control means 54, and a transmission / reception means 55, and controls the operation of the acquisition device 10. Further, the control unit 50 includes a camera 60, a wire moving motor 221a, a rotary motor 222a, a vertical moving motor 231a, a front / rear moving motor 232b, a gripping motor 420a, a cutting motor 431a, and an accommodating member motor. Is connected to 244d so as to be communicable.
  • the analysis means 51 analyzes the images of the strip S, the crop C, and the harvested product F captured by the camera 60, and determines whether or not the harvested product F is formed. Specifically, the analysis means 51 uses, for example, deep learning, which is a known technique, and pattern matching in combination with respect to the image captured by the camera 60, and harvests depending on whether or not the detection accuracy exceeds a predetermined threshold value. It is determined whether or not the object F is formed.
  • deep learning which is a known technique, and pattern matching in combination with respect to the image captured by the camera 60, and harvests depending on whether or not the detection accuracy exceeds a predetermined threshold value. It is determined whether or not the object F is formed.
  • the moving position specifying means 52 targets the harvested product F and within a predetermined angle of view among the angles of view that can be imaged by the camera 60.
  • the acquisition unit 40 is moved so that the target is entered.
  • the moving position specifying means 52 controls the drive of the wire moving motor 221a to move the acquisition device 10 in the direction in which the support portion 5 extends (the direction in which the strip S shown in FIG. 2 extends), and targets the target.
  • the position of the acquisition unit 40 with respect to the Y direction (see FIG. 3) is adjusted.
  • the moving position specifying means 52 moves the acquisition member 23 in the vertical direction by controlling the drive of the vertical movement motor 231a, and aligns the position of the acquisition unit 40 with respect to the target in the Z direction (see FIG. 3).
  • the front-rear position specifying means 53 uses the camera 60 to capture the harvested product F. An image is taken, an image of the harvested product F is acquired as point cloud data, and the size of the target harvested product F and the distance to the harvested product F are measured.
  • the measured size of the harvested product F is a preset size (for example, S size, M size, L size, etc., which are preset according to the type of the harvested product F). If so, by controlling the drive of the forward / backward movement motor 232b, the position of the acquisition unit 40 with respect to the target in the X direction (see FIG. 3) is adjusted based on the measured distance.
  • a preset size for example, S size, M size, L size, etc., which are preset according to the type of the harvested product F.
  • the front-rear position specifying means 53 acquires an image of the tip of the shaft 422 of the pair of gripping members 420 together with the harvested product F by the camera 60, and detects the difference between the tip of the shaft 422 and the position of the harvested product F.
  • the wire moving motor 221a, the rotary motor 222a, the vertical moving motor 231a, or the forward / backward moving motor 232b By controlling the drive of the wire moving motor 221a, the rotary motor 222a, the vertical moving motor 231a, or the forward / backward moving motor 232b, the fruit stalk FS in the vicinity of the harvested product F is inserted between the pair of shafts 422. 40 position corrections are performed.
  • the acquisition unit control means 54 corrects the position of the acquisition unit 40 so that the fruit stalk FS in the vicinity of the harvested product F is inserted between the pair of shafts 422 by the front-rear position specifying means 53, the acquisition unit motor 420a By controlling the drive, the pair of shafts 422 are displaced from the open state to the gripped state, and the fruit stalk FS in the vicinity of the harvested product F is gripped by the pair of shafts 422.
  • the acquisition unit control means 54 grips the fruit stalk FS in the vicinity of the harvested product F by the pair of shafts 422, the acquisition unit control means 54 controls the drive of the cutting unit motor 431a to rotate the blade 432 of the cutting unit 43.
  • the fruit stalk FS held by the pair of shafts 422 is cut. As a result, the state shown in FIG. 4 is obtained.
  • the front-rear position specifying means 53 controls the drive of the front-rear moving motor 232b when the acquisition unit control means 54 rotates the blade 432 of the cutting unit 43 to obtain the acquisition unit 40 that has grasped the harvested product F.
  • the crop In the X direction (see FIG. 3), the crop is moved away from the crop C (the direction closer to the vertical member 21) and placed above the bucket 32 of the cover 30.
  • the acquisition unit control means 54 controls the drive of the grip portion motor 420a when the front-rear position specifying means 53 arranges the acquisition unit 40 that grips the harvested product F above the bucket 32, thereby forming a pair of shafts.
  • the 422 is displaced from the gripped state to the open state, and the harvested product F is dropped into the bucket 32.
  • the transmission / reception means 55 uses the external device (for example, a terminal operated by the user) to, for example, the number of harvested products F acquired (the number of times the cutting portion motor 431a is driven) and the position of the acquisition device 10 at a predetermined timing. Information (for example, position information calculated from the moving distance based on the drive of the wire moving motor 221a with respect to the initial position) or the like may be transmitted. Further, the transmission / reception means 55 is referred to when the setting indicating the size of the harvested product F to be acquired from the external device, the information indicating the drive timing of the acquisition device 10, and the determination of the analysis means 51 and the front-rear position specifying means 53. Reference data and the like may be received.
  • the external device for example, a terminal operated by the user
  • Information for example, position information calculated from the moving distance based on the drive of the wire moving motor 221a with respect to the initial position
  • Reference data and the like may be received.
  • the control unit 50 includes a processor, a memory, a storage, and a communication unit (not shown), which are connected by a bus.
  • the processor is composed of, for example, a CPU (Central Processing Unit), and performs various processes by reading and executing various programs stored in the memory.
  • the memory stores a program executed by the CPU, and is composed of, for example, a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory).

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Abstract

【課題】比較的狭い場所でも導入可能であり、導入費用を抑える可能な取得装置を提供する。 【解決手段】取得システム１は、所定方向に沿って配列された対象物を取得可能であり、対象物より高い位置に配置され、所定方向に沿って延びる支持部５に支持され、支持部５に吊り下げられ、支持部５に沿って移動可能であり、上下方向に移動可能であり、対象物を取得する取得部４０を備える。

Description

取得装置及び取得システム
　本発明は、取得装置及び取得システムに関する。
　近年、例えば、農業において、人手不足が深刻な問題となっている。このため、農作物の収穫作業の自動化が望まれている。
　そこで、特許文献１には、畝と畝の間の軌道上を移動し、摘果用ハンドで、果実を収穫する収穫装置が提案されている。
　このような収穫装置によれば、収穫装置が軌道上を移動しながら、果実を自動で収穫できる。
特開２０１８－１３４０５９号公報
　しかしながら、農作物が育成されている畑によっては、畝と畝の間が比較的狭く、軌道を設置できない場合もある。また、特許文献１の取得装置１００のように、地表を移動する場合、タイヤ等が４輪以上必要となり、収穫装置が大型になり、比較的狭い畑等には導入できない場合もある。また、収穫装置が大型になると、導入費用も嵩む傾向にある。
　そこで、本発明では、上記の課題に鑑みて、比較的狭い場所でも導入可能であり、導入費用を抑えることが可能な取得装置を提供することを目的とする。
　本発明では、以下のような解決手段を提供する。
　（１）　所定方向に沿って配列された対象物を取得可能であり、前記対象物より高い位置に配置され、前記所定方向に沿って延びる支持部に支持される取得装置であって、
　前記支持部に吊り下げられ、
　前記支持部に沿って移動可能であり、上下方向に移動可能であり、前記対象物を取得する取得部を備える取得装置。
　上記構成によれば、取得装置は、所定方向に沿って配列された対象物を取得可能であり、対象物より高い位置に配置され、所定方向に沿って延びる支持部に支持される。
　そして、取得装置は、支持部に吊り下げられ、支持部に沿って移動可能であり、上下方向に移動可能であり、対象物を取得する取得部を備える。
　このように、取得部を備える取得装置は、支持部に吊り下げられ、支持部に沿って移動し、対象物を取得することが可能である。これにより、取得装置に自走するためのタイヤ等の車輪を設ける必要がなく、取得装置が吊り下げられた状態で移動して対象物を取得するので、全体として比較的小型化することが可能となる。
　したがって、比較的狭い場所でも導入可能であり、導入費用を抑える可能な取得装置を提供できる。
　（２）　前記取得部は、
　前記対象物が農作物であって、当該農作物の収穫物近傍又は前記収穫物そのものを掴む把持部と、
　前記把持部で掴んだ状態で、前記収穫物の近傍を切断する切断部と、を備える（１）に記載の取得装置。
　上記構成によれば、取得部は、把持部と、切断部と、を備える。
　把持部は、対象物である農作物の収穫物近傍又は収穫物そのものを掴む。
　切断部は、把持部で掴んだ状態で、収穫物の近傍を切断する。
　これにより、取得部により農作物から収穫物である実や果実、野菜等（以下、「実」とする）を取得する際に、まず、実近傍の果梗（花梗、果柄、花柄、小果梗等）または周辺の茎（以下、「果梗」とする）を、把持部で掴んでから、切断部で果梗を切断する。または、収穫物である実そのものを、把持部で掴み、切断部で果梗を切断する。これにより、農作物から実を取得した後に、実が落下して地表等に衝突し、実が傷んでしまうのを防止できる。
　また、実のついた果梗をむしり取ると、農作物に負担がかかるが、把持部で果梗又は収穫物を掴んだ状態で、切断部で果梗を切断するので、農作物に余計な負担をかけるのを防止できる。
　（３）　前記取得部は、
　前記対象物が農作物であって、当該農作物の収穫物近傍又は前記収穫物そのものを挟持して、先端側から基端側に移動可能な取得部材と、
　前記取得部材の前記先端側に配置され、前記農作物から、前記収穫物を切り離す第１切断部と、
　前記取得部材の前記基端側に配置され、前記取得部材に挟持された部分と、前記収穫物を切り離す第２切断部と、を備える（１）に記載の取得装置。
　上記構成によれば、取得部は、取得部材と、第１切断部と、第２切断部と、を備える。
　取得部材は、対象物が農作物であって、当該農作物の収穫物近傍又は収穫物そのものを挟持して、先端側から基端側に移動可能である。
　第１切断部は、取得部材の先端側に配置され、農作物から、収穫物を切り離す。
　第２切断部は、取得部材の基端側に配置され、取得部材に挟持された部分と、収穫物を切り離す。
　ここで、農作物の収穫物（例えば、実）を出荷する際、実から延びる果梗が長い状態だと、他の実に傷を付ける可能性もあり、この状態で出荷することができない。
　（３）の発明によれば、第１切断部により農作物から、収穫物を切り離した後、取得部材で挟持している収穫物近傍（例えば、果梗等）を、第２切断部により収穫物（例えば、実）から切り離す。
　これにより、収穫物の果梗を取ることが可能となるので、収穫後、果梗を取る作業をせずに出荷できるので、農作業の負担を軽減することが可能となる。
　（４）　（１）から（３）のいずれかに記載の取得装置と、前記支持部と、を備える取得システムであって、
　前記支持部は、前記対象物が複数列で配列されている場合、第１の列に沿って延び、当該第１の列の端部で湾曲して、当該第１の列の隣の列である第２の列に延び、当該第２の列に沿って延びる取得システム。
　これにより、対象物を取得する取得部を備える取得装置は、第１の列の対象物を取得したら、第１の列の隣の列である第２の列に移動し、第２の列の対象物を取得することが可能となる。このため、対象物が複数列で配列されている場合でも、複数列に亘って連続的に対象物を取得することが可能となり、取得の作業効率を向上できる。
　本発明によれば、比較的狭い場所でも導入可能であり、導入費用を抑える可能な取得装置を提供を提供できる。
図１は、本発明の好適な実施形態に係る取得システムの概要を説明する図である。 図２は、本発明の好適な実施形態に係る取得システムを適用した畑を上から見た概略図である。 図３は、本発明の好適な実施形態に係る取得装置の本体を説明する図である。 図４は、本発明の好適な実施形態に係る取得装置の取得部を説明する図である。 図５は、本発明の好適な実施形態に係る取得装置の取得部の変形例を説明する図である。 図６は、本発明の好適な実施形態に係る取得装置の取得部の変形例を説明する図である。 図７は、本発明の好適な実施形態に係る取得装置の収容部材を説明する図である。 図８は、本発明の好適な実施形態に係る取得装置の収容部材を説明する図である。 図９は、本発明の好適な実施形態に係る取得装置の収容部材を説明する図である。 図１０は、本発明の好適な実施形態に係る制御部の機能ブロック図である。
　以下、本発明を実施するための好適な形態について図を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。
　例えば、以下の実施形態の説明では、取得する対象物として、農作物から収穫する実等の収穫物を一例として説明するが、本発明の取得装置及び取得システムは、農作物から収穫物を収穫する場合に限らず、医療で使用される薬品、物流の荷物等のように、複数の対象物が所定方向に沿って配列され、この配列された複数の対象物から所望する対象物を取得する状況で用いることができる。
　図１は、本発明の好適な実施形態に係る取得システムの概要を説明する図である。
　図２は、本発明の好適な実施形態に係る取得システムを適用した畑を上から見た概略図である。
　取得システム１は、所定方向に沿って植えられた農作物Ｃの収穫物Ｆを取得する。
　ここで、図２に示すように、畑は、農作物Ｃが一定の間隔で、所定方向に沿って植えられた条Ｓが、所定間隔で複数列設けられている。また、取得システム１は、農作物のうち、特に、地表より上方に延び、地表より上に収穫物を付ける、例えば、ピーマン、トマト、ミカン、イチゴ、ナス、キュウリ等の野菜や果物の取得に用いられる。
　取得システム１は、支持部５と、取得装置１０と、を備える。
　支持部５は、地表から立設する支柱や、ビニールハウスの構造体やこの構造体に取り付けられた部材に支持され、農作物の収穫物より高い位置に配置されたワイヤで構成され、条Ｓが延びる所定方向に沿って延びている。
　また、支持部５は、図２に示すように、農作物Ｃの条Ｓが複数列（図２に示す例では、Ｓ１～Ｓ４）で植えられている場合、第１の列（例えば、条Ｓ１）に沿って延び、当該第１の列の端部で湾曲して、当該第１の列の隣の列である第２の列（例えば、条Ｓ２）に延び、当該第２の列に沿って延びている。
　図１に戻って、取得装置１０は、支持部５に吊り下げられており、本体２０と、本体２０の少なくとも一部を覆うカバー３０と、を備える。
　図３は、本発明の好適な実施形態に係る取得装置の本体を説明する図である。
　本体２０は、縦部材２１と、吊り下げ部材２２と、取得部材２３と、収容部材２４と、を備える。また、本体２０は、図３では図示を省略しているが、制御部５０（後述する図１０参照）と、取得装置１０を駆動するための電源となるバッテリを備える。
　縦部材２１は、上下方向に延びる長尺体で形成され、カバー３０（図１参照）が取り付けられる。
　吊り下げ部材２２は、支持部５に係合する係合部２２１と、係合部２２１の下に設けられ、縦部材２１の上端に連結され、上下方向に延びる軸を中心に縦部材２１を回転する回転部２２２と、を備える。
　係合部２２１は、支持部５に係合するローラと、制御部５０に制御され、ローラを、支持部５が延びる方向と直交する方向に延びる軸を中心に回転させるワイヤ移動モータ２２１ａと、これらの部材を支持する支持部材と、を備える。
　図３に示す例では、係合部２２１は、支持部５の上に２つのローラを配置しているが、これに限らず、例えば、４つのローラを配置してもよいし、支持部５の下にもローラを配置し、支持部５をローラで挟むようにしてもよい。
　回転部２２２は、係合部２２１の支持部材に連結されたベース部と、ベース部に固定され、制御部５０に制御され、縦部材２１を、上下方向に延びる軸を中心に回転させる回転モータ２２２ａと、縦部材２１の上端が接続され、回転モータ２２２ａの回転を縦部材２１に伝達する伝達部と、を備える。
　取得部材２３は、移動部２３０と、取得部４０と、を備える。
　移動部２３０は、上下移動部２３１と、前後移動部２３２と、を備える。
　上下移動部２３１は、縦部材２１に、上下方向（縦部材２１が延びる方向）に沿って移動可能に係合する上下移動用ベースと、上下移動用ベースに回転自在に取り付けられ、外表面が縦部材２１に接し、縦部材２１が延びる方向と直交する軸を中心に回転するローラと、制御部５０に制御され、このローラを回転させる上下移動モータ２３１ａと、を備える。
　前後移動部２３２は、上下移動部２３１の上下移動用ベースに固定された前後移動用ベースと、前後移動用ベースに、前後方向に沿って移動可能に係合する長尺体である横部材２３２ａと、前後移動用ベースに回転自在に取り付けられ、外表面が横部材２３２ａに接し、横部材２３２ａが延びる方向と直交する軸を中心に回転するローラと、制御部５０に制御され、このローラを回転させる前後移動モータ２３２ｂと、を備える。
　図４は、本発明の好適な実施形態に係る取得装置の取得部を説明する図である。
　取得部４０は、取得ベース４１と、把持部４２と、切断部４３と、カメラ６０と、を備える。
　取得ベース４１は、横部材２３２ａの前端（図１に示す農作物Ｃが植えられた方向の端部）に固定されている。
　把持部４２は、農作物Ｃの収穫物Ｆ近傍の果梗ＦＳ又は収穫物Ｆそのものを掴む。詳細には、把持部４２は、一対の把持部材４２０と、制御部５０に制御され、把持部材４２０を駆動する把持部モータ４２０ａと、を備える。
　把持部材４２０は、略円柱形状の外周に歯が形成されたギア４２１と、ギア４２１の外周の一部が前方向に突出した軸４２２と、を備える。
　把持部４２は、一対の把持部材４２０のギア４２１の歯が互いに係合し、把持部モータ４２０ａにより、上下方向に延びる軸を中心に、互いに反対方向に回動することで、一対の軸４２２が互いに離間する開放状態から、一対の軸４２２が互いに近接する把持状態（図４に示す状態）に変位可能である。このような構成により、把持部４２は、開放状態から把持状態に変位することで、収穫物Ｆ近傍の果梗ＦＳ又は収穫物Ｆそのものを掴むことができる。
　切断部４３は、把持部４２で掴んだ果梗ＦＳ（収穫物Ｆ近傍）を切断する。詳細には、切断部４３は、回動部４３１と、回動部４３１に着脱自在に取り付けられるブレード４３２と、制御部５０に制御され、回動部４３１を駆動する切断部モータ４３１ａと、を備える。
　回動部４３１は、切断部モータ４３１ａにより、上下方向に延びる軸を中心に回動する。
　ブレード４３２は、一対の把持部材４２０の軸４２２の近傍において、軸４２２が延びる方向に延び、回動部４３１の回転方向に刃が形成されている。
　切断部４３は、回動部４３１が回動することで、ブレード４３２の刃が、把持状態の一対の軸４２２近傍を通過するように配置されている。このような構成により、切断部４３は、把持部４２により掴まれた果梗ＦＳを切断する。
　図５及び図６は、本発明の好適な実施形態に係る取得装置の取得部の変形例を説明する図である。図５は、変形例に係る取得部７０を斜め上方から視た図である。図５は、変形例に係る取得部７０を斜め下方から視た図である。
　変形例に係る取得部７０は、一対の取得部材７０Ｒ，７０Ｌを備える。一対の取得部材７０Ｒ，７０Ｌは互いに対向する対向面７０ｒ，７０ｌをそれぞれ有する。取得部７０は、収穫物Ｆを、一対の取得部材７０Ｒ，７０Ｌの対向面７０ｒ，７０ｌの間で、収穫物Ｆの果梗ＦＳ（収穫物Ｆ近傍）を挟みながら、先端側から基端側に引き込む。
　一対の取得部材７０Ｒ，７０Ｌは、それぞれ、取得ベース７１と、複数の主ローラ７２と、複数の補助ローラ７３と、無端ベルト７４と、を備える。
　取得ベース７１は、横部材２３２ａの前端（図１に示す農作物Ｃが植えられた方向の端部）に基端側が固定されている。取得ベース７１は、基端側から先端側に向かって、上面から見た幅が狭くなる形状（例えば、略三角形形状等）に形成されている。これにより、農作物Ｃの葉等をかいくぐり、収穫物Ｆに近接しやすくなる。
　複数の主ローラ７２は、取得ベース７１の外周の頂点位置に、それぞれ回転自在に設けられている。主ローラ７２は、外縁が取得ベース７１の外周より突出するように配置されている。複数の主ローラ７２のいずれかは、把持部モータ４２０ａ（図１０参照）の駆動により回転する。また、複数の主ローラ７２のいずれかは、把持部モータ４２０ａの駆動を伝達するギア部材により回転してもよい。取得部材７０Ｒの主ローラ７２と、取得部材７０Ｌの主ローラ７２とは、制御部５０による把持部モータ４２０ａの制御により、互いに逆方向に回転する。
　複数の補助ローラ７３は、取得ベース７１の対向面７０ｒ，７０ｌに設けられている。ここで、取得部７０は、収穫物Ｆを、対向面７０ｒ，７０ｌの間で、収穫物Ｆの果梗ＦＳを挟みながら、先端側から基端側に引き込む。複数の補助ローラ７３を対向面７０ｒ，７０ｌにそれぞれ配置することで、対向面７０ｒ，７０ｌの間の保持力を維持することが可能となる。
　無端ベルト７４は、複数の主ローラ７２及び複数の補助ローラ７３に巻き回されている。無端ベルト７４は、例えば、ゴム等の表面の摩擦係数が比較的高い素材で形成されている。また、無端ベルト７４の外表面には、凹凸を形成してもよい。この場合、取得部材７０Ｒの凹凸と、取得部材７０Ｌの凹凸とが、対向面７０ｒ，７０ｌで噛み合うのが望ましい。また、無端ベルト７４の凹凸の寸法は、収穫物Ｆに応じて、任意に決めることができる。
　また、取得部７０は、対向面７０ｒ，７０ｌの間にまたがる第１切断部７５及び第２切断部７６を備える。
　第１切断部７５は、図５に示すように、取得部７０の上面の先端側に、一対の取得部材７０Ｒ，７０Ｌの取得ベース７１に固定されている。第１切断部７５は、先端側に、先端側から基端側に向かって傾斜する刃を有する。
　第２切断部７６は、図６に示すように、取得部７０の下面の基端側に、一対の取得部材７０Ｒ，７０Ｌの取得ベース７１に固定されている。第２切断部７６は、先端側に、先端側から基端側に向かって傾斜する刃を有する。第１切断部７５の刃と第２切断部７６の刃の傾斜する方向は、互いに逆方向であることが望ましい。
　以上の構成により、取得部７０は、以下のように動作する。
　取得部７０は、制御部５０による把持部モータ４２０ａの制御により、一対の取得部材７０Ｒ，７０Ｌの複数の補助ローラ７３が互いの方向に向かって回転し、一対の取得部材７０Ｒ，７０Ｌの無端ベルト７４が、先端側において、外側から対向面７０ｒ，７０ｌに向かう方向（図５に示す矢印の方向）に回転する。
　取得部７０は、この状態で、対向面７０ｒ，７０ｌの間に収穫物Ｆの果梗ＦＳがくる位置に配置される。すると、収穫物Ｆの果梗ＦＳが、一対の取得部材７０Ｒ，７０Ｌの無端ベルト７４により引き込まれ、基端側がに移動される。これにより、果梗ＦＳが、第１切断部７５の刃に押しつけられ、切断され、図５に示す状態となる。
　その後、収穫物Ｆは、一対の取得部材７０Ｒ，７０Ｌの無端ベルト７４に挟まれた状態で、さらに、基端側に移動され、図６に示すように、第２切断部７６の刃に果梗ＦＳが押しつけられ、切断され、下方に落下する。
　図４に戻って、カメラ６０は、取得ベース４１に固定されており、制御部５０に制御され、条Ｓ、農作物Ｃ、収穫物Ｆを撮像する。なお、カメラ６０は、条Ｓ、農作物Ｃ、収穫物Ｆを撮像できれば、取得部４０でなく、例えば、吊り下げ部材２２に固定してもよい。
　図３に戻って、収容部材２４は、縦部材２１の下端に設けられ、取得部４０で取得された収穫物Ｆを収容する。
　図７、図８及び図９は、本発明の好適な実施形態に係る取得装置の収容部材を説明する図である。図７は、収容部材２４を斜め上方から視た図である。図８及び図９は、収容部材２４を斜め下方から視た図である。また、図８は収容部材２４が閉じた状態を示し、図９は収容部材２４が開いた状態を示している。
　収容部材２４は、容器部２４１と、固定底２４２と、移動底２４３と、駆動部２４４と、を備える。
　容器部２４１は、少なくとも上方が開放された箱形状に形成され、図３に示すように、支持部材を介して、縦部材２１の下端に取り付けられている。
　固定底２４２は、容器部２４１において上下方向に貫通する開口２４ａを残した底を形成し、容器部２４１の上端近傍から下り傾斜して容器部２４１に固定されている。
　移動底２４３は、駆動部２４４により、固定底２４２の下面にスライド移動可能に設けられ、固定底２４２と略平行に設けられている。
　駆動部２４４は、ガイド部２４４ａと、レール部２４４ｂと、ローラ２４４ｃと、収容部材モータ２４４ｄと、を備える。
　ガイド部２４４ａは、固定底２４２の下面に設けられ、固定底２４２の傾斜方向に延び、移動底２４３をスライド移動可能に支持する。
　レール部２４４ｂは、容器部２４１の内側側面に設けられ、ガイド部２４４ａに沿って延びている。
　ローラ２４４ｃは、移動底２４３の下面に軸が固定され、外周面がレール部２４４ｂと係合し、制御部５０（図１０参照）の制御された収容部材モータ２４４ｄの駆動により、回転する。これにより、制御部５０（図１０参照）の制御により収容部材モータ２４４ｄが駆動し、ローラ２４４ｃが回転することで、移動底２４３がレール部２４４ｂに沿って移動する。
　以上の構成により、収容部材２４は、以下のように動作する。
　収容部材２４は、図８に示す閉じた状態において、取得部４０で取得された収穫物Ｆを容器部２４１内部に収容する。そして、例えば、容器部２４１内部が一杯になった場合には、収容部材モータ２４４ｄが制御部５０（図１０参照）の制御により駆動し、ローラ２４４ｃが回転し、レール部２４４ｂに沿って移動すると、これに伴い、移動底２４３が固定底２４２の下に移動し、開口２４ａが開放され、図９に示す状態となり、容器部２４１内部に収容されていた収穫物Ｆが下方に落下する。
　図１に戻って、カバー３０は、少なくとも制御部５０（図１０参照）やバッテリを覆い、横部材２３２ａが上下方向に移動可能な挿通孔３０ａが形成されたボディ３１と、最下部に形成され、上方が開放された器形状に形成され、取得された収穫物Ｆを貯留可能なバケット３２と、から形成されている。バケット３２の下部には、バケット３２に貯留された収穫物Ｆを下方に放出するための開閉可能な放出口が設けられている。
　図１０は、本発明の好適な実施形態に係る制御部の機能ブロック図である。
　制御部５０は、解析手段５１と、移動位置特定手段５２と、前後位置特定手段５３と、取得部制御手段５４と、送受信手段５５と、を備え、取得装置１０の動作を制御する。また、制御部５０には、カメラ６０と、ワイヤ移動モータ２２１ａと、回転モータ２２２ａと、上下移動モータ２３１ａと、前後移動モータ２３２ｂと、把持部モータ４２０ａと、切断部モータ４３１ａと、収容部材モータ２４４ｄと、が通信可能に接続されている。
　解析手段５１は、カメラ６０で撮像された条Ｓ、農作物Ｃ、収穫物Ｆの画像を解析し、収穫物Ｆがなっているか否かを判定する。詳細には、解析手段５１は、カメラ６０で撮像された画像に対し、例えば、公知の技術であるディープラーニングとパターンマッチングを併用し、検出確度が、所定の閾値を超えたか否かにより、収穫物Ｆがなっているか否かを判定する。
　移動位置特定手段５２は、解析手段５１により、収穫物Ｆがなっていると判定された場合、当該収穫物Ｆを目標とし、カメラ６０で撮像可能な画角のうち、所定の画角内に、目標が入るように、取得部４０を移動させる。詳細には、移動位置特定手段５２は、ワイヤ移動モータ２２１ａの駆動を制御することで、支持部５が延びる方向（図２に示す条Ｓが延びる方向）に、取得装置１０を移動させ、目標に対する取得部４０のＹ方向（図３参照）の位置を合わせる。また、移動位置特定手段５２は、上下移動モータ２３１ａの駆動を制御することで、上下方向に、取得部材２３を移動させ、目標に対する取得部４０のＺ方向（図３参照）の位置を合わせる。
　前後位置特定手段５３は、移動位置特定手段５２により、目標に対する取得部４０のＹ方向（図３参照）及びＺ方向（図３参照）の位置合わせが行われたら、カメラ６０により収穫物Ｆを撮像し、収穫物Ｆの画像を点群データとして取得し、目標である収穫物Ｆの大きさと、収穫物Ｆまでの距離を計測する。
　そして、前後位置特定手段５３は、計測した収穫物Ｆの大きさが、予め設定された大きさ（例えば、収穫物Ｆの種類に応じて予め設定されるＳサイズ、Ｍサイズ、Ｌサイズ等）であれば、前後移動モータ２３２ｂの駆動を制御することで、計測した距離に基づき、目標に対する取得部４０のＸ方向（図３参照）の位置を合わせる。
　また、前後位置特定手段５３は、カメラ６０により、収穫物Ｆとともに、一対の把持部材４２０の軸４２２の先端の画像を取得し、軸４２２の先端と収穫物Ｆの位置との差を検出し、ワイヤ移動モータ２２１ａ、回転モータ２２２ａ、上下移動モータ２３１ａ又は前後移動モータ２３２ｂの駆動を制御することで、収穫物Ｆ近傍の果梗ＦＳが、一対の軸４２２の間に入るように、取得部４０の位置補正を行う。
　取得部制御手段５４は、前後位置特定手段５３により、収穫物Ｆ近傍の果梗ＦＳが、一対の軸４２２の間に入るように、取得部４０の位置補正を行ったら、把持部モータ４２０ａの駆動を制御することで、一対の軸４２２を、開放状態から把持状態に変位させ、収穫物Ｆ近傍の果梗ＦＳを一対の軸４２２に掴ませる。
　そして、取得部制御手段５４は、収穫物Ｆ近傍の果梗ＦＳを一対の軸４２２に掴ませたら、切断部モータ４３１ａの駆動を制御することで、切断部４３のブレード４３２を回動させ、一対の軸４２２に掴ませた果梗ＦＳを切断する。これにより、図４に示す状態となる。
　また、前後位置特定手段５３は、取得部制御手段５４が切断部４３のブレード４３２を回動させたら、前後移動モータ２３２ｂの駆動を制御することで、収穫物Ｆを掴んだ取得部４０を、Ｘ方向（図３参照）において、農作物Ｃから離れる方向（縦部材２１に近接する方向）に移動させ、カバー３０のバケット３２の上方に配置する。
　そして、取得部制御手段５４は、前後位置特定手段５３が、収穫物Ｆを掴んだ取得部４０を、バケット３２の上方に配置したら、把持部モータ４２０ａの駆動を制御することで、一対の軸４２２を、把持状態から開放状態に変位させ、収穫物Ｆをバケット３２内に落下させる。
　送受信手段５５は、外部装置（例えば、ユーザに操作される端末等）に、例えば、所定のタイミングで、取得した収穫物Ｆの数（切断部モータ４３１ａの駆動回数）や、取得装置１０の位置情報（例えば、初期位置に対し、ワイヤ移動モータ２２１ａの駆動に基づく移動距離から算出した位置情報等）等を送信してもよい。また、送受信手段５５は、外部装置から、取得する収穫物Ｆの大きさを示す設定や、取得装置１０の駆動タイミングを示す情報や、解析手段５１や前後位置特定手段５３の判定時に参照される基準データ等を受信してもよい。
　制御部５０は、図示しないプロセッサ、メモリ、ストレージ、通信部を備え、これらはバスにより接続されている。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）により構成され、メモリに記憶された各種プログラムを読み出して実行することで、各種処理を行う。メモリは、ＣＰＵにより実行されるプログラムを記憶するものであり、例えば、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）やＲＡＭ（Random　Access　Memory）により構成される。
　以上、本発明の実施形態及び変形例について説明したが、本発明は上述したこれらの実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態及び変形例に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態及び変形例に記載されたものに限定されるものではない。
１　取得システム
５　支持部
１０　取得装置
２０　本体
２１　縦部材
２２　吊り下げ部材
２３　取得部材
２４　収容部材
２４ａ　開口
３０　カバー
３０ａ　挿通孔
３１　ボディ
３２　バケット
４０　取得部
４１　取得ベース
４２　把持部
４３　切断部
５０　制御部
５１　解析手段
５２　移動位置特定手段
５３　前後位置特定手段
５４　取得部制御手段
５５　送受信手段
６０　カメラ
７０　取得部
７０Ｌ　取得部材
７０Ｒ　取得部材
７０ｌ　対向面
７０ｒ　対向面
７１　取得ベース
７２　主ローラ
７３　補助ローラ
７４　無端ベルト
７５　第１切断部
７６　第２切断部
１００　取得装置
２２１　係合部
２２１ａ　ワイヤ移動モータ
２２２　回転部
２２２ａ　回転モータ
２３０　移動部
２３１　上下移動部
２３１ａ　上下移動モータ
２３２　前後移動部
２３２ａ　横部材
２３２ｂ　前後移動モータ
２４１　容器部
２４２　固定底
２４３　移動底
２４４　駆動部
２４４ａ　ガイド部
２４４ｂ　レール部
２４４ｃ　ローラ
２４４ｄ　収容部材モータ
４２０ａ　把持部モータ
４２０　把持部材
４２０ａ　把持部モータ
４２１　ギア
４２２　軸
４３１　回動部
４３１ａ　切断部モータ
４３２　ブレード
Ｃ　農作物
Ｆ　収穫物
ＦＳ　果梗
Ｓ　条
 

Claims (4)

  1. 　所定方向に沿って配列された対象物を取得可能であり、前記対象物より高い位置に配置され、前記所定方向に沿って延びる支持部に支持される取得装置であって、
    　前記支持部に吊り下げられ、
    　前記支持部に沿って移動可能であり、上下方向に移動可能であり、前記対象物を取得する取得部を備える取得装置。
  2. 　前記取得部は、
    　前記対象物が農作物であって、当該農作物の収穫物近傍又は前記収穫物そのものを掴む把持部と、
    　前記把持部で掴んだ状態で、前記収穫物の近傍を切断する切断部と、を備える請求項１に記載の取得装置。
  3. 　前記取得部は、
    　前記対象物が農作物であって、当該農作物の収穫物近傍又は前記収穫物そのものを挟持して、先端側から基端側に移動可能な取得部材と、
    　前記取得部材の前記先端側に配置され、前記農作物から、前記収穫物を切り離す第１切断部と、
    　前記取得部材の前記基端側に配置され、前記取得部材に挟持された部分と、前記収穫物を切り離す第２切断部と、を備える請求項１に記載の取得装置。
  4. 　請求項１から３のいずれかに記載の取得装置と、前記支持部と、を備える取得システムであって、
    　前記支持部は、前記対象物が複数列で配列されている場合、第１の列に沿って延び、当該第１の列の端部で湾曲して、当該第１の列の隣の列である第２の列に延び、当該第２の列に沿って延びる取得システム。
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