JPH0430726A - 果実用袋 - 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〕 この発明は、成育中の果実にかける果実用の袋に関し、
リンゴなどの収穫に利用できる。

〔従来技術〕

従来のこの種果実収穫機にあっては、例えば、特開平２
−６５７２５号公報に示されているように、果菜類を捕
捉する作業用ハンドの前方に、予め複数個に区画された
作業範囲が設定され、一つの作業範囲内にある果菜類が
位置する方向を求める画像処理手段と、その画像処理手
段の情報に県づいて前記作業用ハンドを前記果菜の位置
する方向に向けて誘導するハント誘導手段と、ｈｉｊ記
画像画像処理手段報に基づいて、前記撮像手段が撮像す
る作業範囲内に果菜類が存在しない場合には。

前記撮像手段の撮像視野をつぎの作業範囲に変更する作
業範囲変更手段とが設けられた果菜類数回機の誘４装置
に関するものがある。

〔発明が解決しようとする課顯〕

果実を撮像手段によって色に縞づき検出しようとすると
、その果実は、背景の葉、幹、枝などと区別できる色で
あることが必要である。

従来のこの種撮像手段を用いて色に基づき、果実を識別
してその画像情報に基づき収穫ハンドを誘導する場合、
正確な誘導ができずしばしば空収穫をおこす欠陥があっ
た。

一方、果実は、これを虫の害などから守るために袋かけ
作業を行うのが一般的である。

そこで、この発明は、果実にかける袋に工夫を施して樹
木、葉などからなる背景の色と異なる色調の袋を構成し
、収穫機に搭載した撮像手段であるイメージセンサ−に
よって識別を容易にぜんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上述した課題を解決するために、次の如き
技術的手段を講する。すなわち５紙あるいは樹脂材など
の柔軟な材質を用いて上部に開閉口を有する袋８を作り
、この開閉口にはばね材からなり作業者が手で簡単に操
作ができる開閉具３０を取付けて成育初期の果実にかけ
る構成とし、その袋８の表面には収穫時に果実収穫機の
撮像手段であるイメージセンサ−の画像認識が容易な色
を着色してなる果実用袋である。

〔作用・効果〕

まず、袋８は、実施例の構成においては、赤色に着色し
て成育初期の果実にかぶせて肥培管理を十分行いながら
育てる。

そして、果実は、収穫の適期になると果実収穫機を操作
して収穫作業に移る。

そのとき、果実収穫機は、収穫リンク装置５の各アーム
６を樹木の果実の高さ程度に伸長して走行装置１を駆動
しながら前進させて収穫作業を始める。

すると、樹木上の果実は、収穫リンク装置５の前部上方
に取り付けている撮像手段３であるイメージセンサ−１
０の撮像ａＪ能な範囲内に人ってくると、そのイメージ
センサ−１０によって撮像される。

このとき、果実は、これにかけられた袋８が背景の色調
と異なるために果実（袋）の位置を比較的簡単に撮像で
きる。

このようにして、イメージセンサ−１０は、撮像した画
像を画像信号として制御装置９に送信することになる。

つぎに、制御装置９は、果実収穫ハンド４と果実との距
離を計算して各関節部７毎に装備されているモーター１
１に信号として指令する。

すると、各アーム６は、関節の回動に起因して上下方向
の伸縮と、前後方向の移動とを行いながら果実に近づき
収穫リンク装置５の上部の縦方向の軸を中心とする平面
内の同動が加わって果実収穫ハント４を果実に近づける
。

そして、果実収穫ハンド４は、果実にかけた袋８の係］
Ｌ孔１２にフック１３を挿通して係止し、その状態です
イフ１４が背景して切断収穫するものである。

このようにして、果実収穫ハンド装置４は、果実を係止
すると各関節部７の回動によってアーム６が上方のキャ
リヤ１５に達して果実をその中に放出する。

以上のように、この発明によれば、成育中の果実を病害
虫などから保ルするためにかける袋を、背景の色と異な
る色調の色に着色して構成し、収穫時期になると、収穫
機のイメージセンサ−が果実にかけているこの袋を認識
して果実の位置を正確に検出できる。

従来のように、果実を、背景の樹木や葉など混同するこ
とがほとんどなく正確に区別して果実収穫ハントを制御
できる特徴がある。

〔実施例〕

車台１は、駆動モーター１６を設けた走行装置１を有し
、その電動モーター１６の正逆転によって前後進ができ
る構成としている。

なお、この電動モーター１６は、方向センサー２６の情
報に基づき制御される構成としている。

そして、収穫リンク装置５は、車台２に設けた取付枠１
７に第１アーム６ａ、第２アーム６ｂ、第３アーム６ｃ
、第４アーム６ｄの順にそれぞれ電動モーター１１ａ、
ｌｌｂ、ｌｌｃ、ｌｉｄ、ｌｉｅ、ｌｌｆ、ｌ１ｇを介
して框着連結し関節部７としている。

なお、電動モーターｌｉｄは、縦軸を同転軸として電動
する構成としている。

そして、これら各電動モーター１１ａ、ｌｌｂ、１１ｃ
、ｌｉｄ、Ｌｉｅ、ｌｌｆ、ｌ１ｇは、後述する制御装
置９から信号を受けて正逆−ｊ転でき各アーム６を制御
できる構成としている。

しかも、各関節部７は、上述の電動モーター１１ととも
にポテンショメーター２７かあるいはエンコーダ２８の
いずれか一方を設は作動量を制御装置９に送る構成とし
ている。

果実収穫ハンド４は、上部に撮像手段３であるイメージ
センサ−１０を設けて前方の画像を撮る構成とし、近傍
にはナイフ１４を設け、その下方にはフック１３を取り
付けている なお、２９は近接センサーである。

そして、イメージセンサ−１０は、撮像範囲内に入って
きた対象物を色によって撮らえ制御装置９に画像信号と
して送る構成としている。

キャリヤ１５は、第１図に示すように、囲枠１８内に上
下可能に装備した底板１９を昇降リンク２０によって支
持する構成としている。そして、昇降リンク２０は、そ
の下部を昇降モーター２２に連結したねじ軸２１に螺合
し、投入された果実の量に応じて底板１９を下方に下げ
る構成としている。　転倒防止装置２３は、車台２の下
方に作動リンク２４によって支持した転倒防止プレート
２５を接地できる構成にしている。

すなわち、この転倒防止プレート２５は、果実収穫ハン
ド４を先端部に持つ収穫リンク装置５が上昇すると車体
２の安定を確保するために接地できる構成としている。

そして、袋８は、紙材あるいは合成樹脂材、その他の柔
軟は材料を用いて成育初期の果実にかけて果実を害虫な
どから守るようにしている。

開閉具３０は、薄い板状のばね材からなり袋８の上部の
開閉口に設け、ばね力に抗して開き果実にかぶせたのち
果柄に密着できる構成としている。

そして、この袋８は、−側の上部にＯリング状の係止孔
１２を設けている。

しかも、袋８は、収穫適期にイメージセンサ−１０で撮
像したとき背景の葉、幹、枝などと識別できる色、例え
ば、実施例の場合は赤色に着色している。

そして、袋８は、これに薬剤を浸透させておけば果実を
病害虫から守ることができる。

なお、イメージセンサ−１０は、天然光をカットするた
めにフィルターを設けた構成とし、ストロボによる反射
光のみを認識できるようにすると袋８の係止孔１２の位
置を検、出するのに都合がよりＡｏ また、イメージセンサ−］０は、上述のようにフィルタ
ーをかけておいて、スリット状の光を発する機構を併設
すると撮像対象物の立体的形状をＬｙ！、識できるもの
となる。

すなわち、スリット光を用いる構成にすると、撮像対象
物にスリット光があたると、平な部分と球状（立体的）
の部分との差があられれて葉と果実との認識が容易とな
る。

つぎに収穫作業について説明する。

まず、果実の成育の初期における袋かけ作業に際し、上
述した赤色に着色した袋８を果実にかけて栽培する。

そして、果実が成長し収穫の適期に達すると。

収穫作業を開始するが、以下にその作業を説明する。

車台２は、駆動モーター１６を駆動して走行装置１を伝
動し、果樹園内を前進する。

このとき、収穫リンク装置５は、制御装置９からの制御
信号によって、上部の果実収穫ハンド４に設けているイ
メージセンサ−１０のＫｈさを果実レベルにあオ〕せる
ため各アーム６の関節部７が作動してト昇する。

このようにして、イメージセンサ−１０は、画面内に目
標位置をとらえながら進み、果実にかけた袋８を撮像す
るとそれを画像信号として制御装置９に送る。

この画像信号は、イメージセンサ−１０が前述のとおり
着色した袋の赤色を背景の色と区別して認識し、間接的
に果実の位置を知ることになるものである。

このようにして、果実の位置が制御装置９に認識される
と、制御装置９は、その果実と果実収穫ハンド４との距
離を計算して各電動モーター１１ａ〜ｌ１ｇに制御信号
を発する。

それにともなって、各アーム６８〜ｌｉｄは、角度変更
がされ、電動モーターｌｉｄによって平面的に回転され
て果実収穫ハント４を果実に接近させる。

このように果実収穫ハンド４が果実まで所定距離に接近
すると、フローチャート図に示すように係止孔（Ｏリン
グ）１２を検出するためにストロボ光による画像人力を
行う。

そして、果実数回ハンド４は、制御装置９からの制御信
号に基づき係止孔（０リング）１２にアプローチする。

そして、果実は、フック１３が袋８の係止孔１２に挿入
されると同時にナイフ１４がとびだして果柄部分が切断
されハンド４に保持される。

このようにして果実は、切り取られると保持された状態
で下方に運ばれてキャリヤ１５に収納される。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すものであって、第１図は
斜面図、第２図は制御構成のブロック図、第３図は制御
作動のブローチヤード、第４図は作用図、第５図は別実
施例の作用図、第６図は全体斜面図、第７図は１部破断
して示す側面図である。 符号の説明 １・・・走行装置　　　　　２・・・車台３・・・撮像
手段　　　　　４・・・果実収穫ハンド５・・・収穫リ
ンク装置　　６・・・アーム６８９．第１アーム　　　
６ｂ・・・第２アーム６　ｃ−第３アーム　　　６ｄ・
・・第４アーム７・・・関節部　　　　　　８・・・袋
９・・・制御装置　　　　１０・・・イメージセンサ−
１１・・・電動モーター　　１１ａ・・・電動モーター
１１ｂ・・・電動モーター　１１ｃ・・・電動モーター
１１ｄ・・・電動モーター　１１ｅ・・・電動モーター
１１ｆ・・・電動モーター　１１ｇ・・・電動モーター
１２・・・係止孔　　　　　１３・・・フック１４・・
・ナイフ　　　　　１５・・・キャリヤ１６・・・電動
モーター　　１７・・・取付枠１８・・・囲枠　　　　
　　１９・・・底板２０・・・昇降リンク　　　２１・
・・ねじ軸２２・・・昇降モーター　　２３・・・転倒
防止装置２４・・・作動リンク　　２５・・・転倒防止
プレート２６・・・方向センサー２７・・・ポテンショ
メーター・エンコーダ ２９・ 近接スイッチ ３０・・・開閉具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）紙あるいは樹脂材などの柔軟な材質で上部に開閉
   口を有する袋を構成し、該開閉口にはばね材からなる開
   閉具を取付けて成育初期の果実にかける構成とし、その
   袋の表面には収穫時における果実収穫機の撮像手段であ
   るイメージセンサーの画像認識が容易な色を着色してな
   る果実用袋