JPH04166013A - 果菜類収穫機等の視覚装置 - Google Patents

果菜類収穫機等の視覚装置

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JPH04166013A
JPH04166013A JP2289993A JP28999390A JPH04166013A JP H04166013 A JPH04166013 A JP H04166013A JP 2289993 A JP2289993 A JP 2289993A JP 28999390 A JP28999390 A JP 28999390A JP H04166013 A JPH04166013 A JP H04166013A
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Seiichi Arima
誠一 有馬
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Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
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Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
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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、ハウス栽培等で使用する無人の果菜類収穫機
等に設けられる視覚装置に関するものである。
［従来の技術］ ハウス栽培等における収穫の省力化を図るために、所定
の経路に沿って自走しつつ成熟した果菜類を自動的に収
穫する果菜類収穫機の開発が進められている。この種の
果菜類収穫機は、対象物である栽培植物からの反射光を
イメージセンサカメラに撮像しこれをコンピュータで画
像処理する視覚装置を備え、該視覚装置によって見つけ
出された収穫回部な果実をロボットハンドで摘果すると
ともに、これを所定の容器に収納するように構成されて
いる。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、背景の土やハウスの支柱等が対象物と同
色の色素を有する場合、対象物と背景との区別が不明確
であるという問題があった。
［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明は次のような構成と
した。
すなわち、本発明にかかる視覚装置は、栽培植物に実っ
た果実を自動的に収穫する果菜類収穫機等の視覚装置で
あって、対象物に向けて投光する投光手段と、対象物か
らの反射光を撮像するイメージセンサカメラとを備え、
当該対象物よりも若干遠くまで前記イメージセンサカメ
ラに撮像し得るように前記投光手段の投光量を制御する
制御装置が設けられていることを特徴としている。
［作　用］ 対象物よりも若干遠くまで前記イメージセンサカメラに
撮像し得るように投光手段の投光量を制御することによ
り、対象物よりもある程度以上遠方にある土やハウスの
支柱等の背景はイメージセンサカメラに撮像されなくな
り、対象物が明確に識別できるようになる。
［実施例］ 第１図は本発明の１例であるトマト収穫機の全体斜視図
であり、これに示した収穫機ｌは、電動式の四輪本体車
体３に収穫作業用のマニピュレータ５と、収穫した果実
を容れるキャリア６が設けられている。本体車体３には
後記制御装置７、バッテリー等が内蔵されており、車体
前面部に制御装置のコントロールパネル８が設けられて
いる。
また、収穫物排出のために、キャリア６の底板は昇降可
能となっている。
マニピュレータ５は遠隔操作されるハンド部ＩＯを備え
、このハンド部ｌＯの支持移動機構として、昇降用のブ
ーム１２およびアーム１３と、旋回用のテーブル１５と
、進退用のブーム１６およびアーム１７とが設けられて
いる。ハンド部ｌＯは、第２図に示すように、撮像用の
イメージセンサカメラ２０と投光手段である赤色のスト
ロボランプ２１を並設した視覚部２２が基部２４の先端
部に設けられており、この視覚部２２よりも前方に突出
させて一対の刃体からなる枝切断用のカッタ２５が前方
に突出させて取り付けられているとともに、該カッタの
直下部に摘果した果実Ｆが落下収容されるパケット２６
が取り付けられている。
なお、パケット２６の底部は開閉可能になっている。
第３図に示すように、制御装置７は画像処理ユニッ）３
０、マニピュレータ制御ユニット３１、走行制御ユニッ
ト３２、およびこれらを統括する総合制御ユニット３３
から構成されている０画像処理ユニット３０は、イメー
ジセンサカメラ２０のアイリス絞り３５およびフォーカ
ス機構３６とストロボランプ２１に制御信号を送り、イ
メージセンサカメラ２０から画像信号が送られてくる。
マニピュレータ制御ユニッ）３１は、ハンド部駆動モー
タ３７、カッタ駆動モータ３８、パケット底開閉モータ
３９およびマニピュレータ駆動モータ４０　（１〜７）
に制御信号を送り、マニピュレータの状態を検出するた
めのポテンションメータ４１　（１〜３）およびエンコ
ーダ４２（１〜４）から検出信号が送られてくる。また
、走行制御ユニット３２は、車輪駆動モータ４４、ステ
アリングモータ４５およびキャリア底昇降モータ４６に
制御信号が送られ、経路標識を検出する倣いセンサ４７
および回行センサ４８から検出信号が送られてくる。
つぎに、実際の収穫機ｌの動作について説明する。
ある株５０の前に収穫機１が停止すると、イメージセン
サカメラ２０かも送られてくる画像信号を画像処理ユニ
ッ）３０で処理しつつ、ハンド部１０を適当に移動させ
て収穫可能な果実５１の探索を行なう。この際に、スト
ロボランプ２１の投光量を、視覚部２２から株５０まで
の距離Ｂ＋α（αは任意の正数）の範囲の物体を撮像可
能な光脣どなるよう制御する。なお、数量距離Ｃは既知
（Ｃ＝１０００〜１３００酎程度）であり、本体車体３
の中心から視覚部までの距＃、Ａはエンコーダ４２（１
〜４）からの信号を解析することにより算出されるので
、距離Ｂは容易に知ることができる。このように、対象
物よりも若干遠くにあるものまでイメージセンサカメラ
２０に撮像するようにしておくと、背景となる±５２や
支柱５３等は撮像されないので、対象物である株５０が
容易に識別できるのである。また、本実施例のように、
ストロボランプ２１の光を収穫対象物であるトマトと同
色（赤色）にしておくと、対象物からの反射光をイメー
ジセンサカメラ２０に撮像した際にトマトの特性が増幅
されるようになるので、果実５１と葉や茎との区別が明
瞭となる。
このようにして、収穫可能な果実５１が見つけ出される
と、ハンド部移動機構を作動させてハンド部１０をこれ
に近づけ、カッタ２５で果実５１が付いている茎５５を
切断する。茎５５は果実５Ｉの重みで垂れ下がっている
ので、果実５１の上方近傍でカッタ２５を開閉させるよ
うにすればよい。摘み取られた果実５１はパケット２６
の中に落下する。つぎに、パケット２６がキャリア６の
上方にくるようハンド部１０を移動させ、パケット底を
開放して中の果実をキャリア６内に収容する。以下同様
にして１株分の収穫可能な果実を全て収穫し終えると、
本体車体３が株間距離分だけ前進し、次の株の収穫作業
を開始する。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明にがかる果菜類
収穫機等の視覚装置は、背景となる地面の土やハウスの
支柱等はイメージセンサカメラに撮像されないように投
光手段の投光量が制御されるので、イメージセンサカメ
ラにとらえられた栽培植物の像が明瞭になり、収穫すべ
き果実を正確に識別できるようになった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の１実施例である果菜類収穫機の全体斜
視図、第２図はハンド部の斜視図、第３図は制御装置の
ブロック図、第４図は収穫作業状態をあられす図である
。 ｌ・・・果菜類収穫機、３・・・本体車体、７・・・制
御装置、１０・・・ハンド部、２０・・・イメージセン
サカメラ、２１・・・ストロボランプ（投光手段）、２
２・・・視覚部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）栽培植物に実った果実を自動的に収穫する果菜類
    収穫機等の視覚装置であって、対象物に向けて投光する
    投光手段と、対象物からの反射光を撮像するイメージセ
    ンサカメラとを備え、当該対象物よりも若干遠くまで前
    記イメージセンサカメラに撮像し得るように前記投光手
    段の投光量を制御する制御装置が設けられていることを
    特徴とする視覚装置。
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