JPH04311312A - Device of guiding harvester of fruits and vegetables - Google Patents
Device of guiding harvester of fruits and vegetablesInfo
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- JPH04311312A JPH04311312A JP7770191A JP7770191A JPH04311312A JP H04311312 A JPH04311312 A JP H04311312A JP 7770191 A JP7770191 A JP 7770191A JP 7770191 A JP7770191 A JP 7770191A JP H04311312 A JPH04311312 A JP H04311312A
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- JP
- Japan
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- fruit
- vacuum pad
- hand
- approach
- harvesting
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- Granted
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- Harvesting Machines For Specific Crops (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、収穫対象を吸着するバ
キュームパッドを本体部に対して向き変更自在に且つ設
定向きに復帰付勢された状態で備えたハンドと、前記バ
キュームパッドの前記本体部に対する向きを検出する検
出手段と、前記収穫対象を撮像する撮像手段と、その撮
像手段の情報を処理して前記収穫対象の色に対応した特
定色領域と、その特定色領域内において明るさが設定値
より大なるハイライト領域とを求める画像処理手段と、
前記画像処理手段の情報に基づいて前記収穫対象に前記
バキュームパッドを前記ハイライト領域にアプローチさ
せ且つそのアプローチで前記収穫対象を吸着できない場
合には前記検出手段の情報に基づいて前記バキュームパ
ッドが設定向きから向きを変更させた方向に位置を修正
して再アプローチさせる制御手段とが設けられている果
菜類収穫機の誘導装置に関する。[Industrial Application Field] The present invention relates to a hand equipped with a vacuum pad for suctioning an object to be harvested, the direction of which can be changed with respect to a main body part, and which is biased to return to a set direction, and the main body of the vacuum pad. a detection means for detecting the orientation with respect to the harvesting object; an imaging means for taking an image of the harvesting object; and a specific color area corresponding to the color of the harvesting object by processing the information of the imaging means, and a brightness within the specific color area. an image processing means for determining a highlight area where is larger than a set value;
The vacuum pad is caused to approach the highlight area of the harvesting target based on the information of the image processing means, and when the harvesting target cannot be picked up by the approach, the vacuum pad is set based on the information of the detection means. The present invention relates to a guidance device for a fruit and vegetable harvesting machine, which is provided with a control means for reapproaching the machine by correcting its position in a direction in which the direction has been changed.
【0002】0002
【従来の技術】前記アプローチにおいて、バキュームパ
ッドが果実等の収穫対象に接当したとき、誘導方向に誤
差があるとバキュームパッドの縁端部に接当することに
なるためバキュームパッドの向きが変更されることにな
る。そこで、その情報に基づいて誘導方向の誤差を検出
して、ハンドの位置を修正することにより、再アプロー
チにおける誘導方向を補正することができる。[Prior Art] In the above-mentioned approach, when a vacuum pad comes into contact with an object to be harvested such as fruit, if there is an error in the guiding direction, the direction of the vacuum pad changes because it comes into contact with the edge of the vacuum pad. will be done. Therefore, by detecting the error in the guidance direction based on this information and correcting the position of the hand, it is possible to correct the guidance direction in the re-approach.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、再
アプローチにおいて再撮像処理等を行うことなく迅速に
再誘導を開始することができるので、収穫作業の効率を
高めることができる。しかし、収穫対象の一部が葉など
によって遮蔽されている場合には、誘導方向が正確であ
っても葉などが邪魔になり、収穫対象の吸着が的確に出
来ない等の理由によりうまく収穫出来ない虞があった。
本発明の目的は、上記従来欠点を解消して収穫作業の効
率の低下を招くことなく収穫対象を確実に収穫できる果
菜類収穫機の誘導装置を得る点にある。According to the above-mentioned prior art, re-guidance can be started quickly without performing re-imaging processing or the like in re-approaching, so the efficiency of harvesting work can be improved. However, if part of the target to be harvested is blocked by leaves, etc., even if the guiding direction is accurate, the leaves will get in the way and the target cannot be harvested properly, making it difficult to harvest the target. There was a possibility that it would not be possible. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a guidance device for a fruit and vegetable harvester that eliminates the above-mentioned conventional drawbacks and can reliably harvest objects to be harvested without reducing the efficiency of harvesting operations.
【0004】0004
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
、本発明による果菜類収穫機の誘導装置の特徴構成は、
前記再アプローチで前記収穫対象を吸着できない場合に
は、前記撮像手段の再撮像情報に基づいて前記画像処理
手段が前記特定色領域の特定方向における中央部又は重
心に対する前記ハイライト領域の位置ズレを求め、前記
制御手段が前記ハンドを前記位置ズレとは反対側に偏位
した方向から前記ハイライト領域に再度アプローチさせ
るように構成されていることである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve this object, the characteristic structure of the guidance device for the fruit and vegetable harvesting machine according to the present invention is as follows:
If the harvesting target cannot be picked up by the re-approach, the image processing means corrects the positional deviation of the highlight area with respect to the center or center of gravity of the specific color area in a specific direction based on the re-imaging information of the imaging unit. and the control means is configured to cause the hand to approach the highlight area again from a direction in which the hand is deviated to a side opposite to the positional deviation.
【0005】[0005]
【作用】収穫対象が葉などに遮蔽されていない場合には
、収穫対象にまっすぐにハンドをアプローチさせればよ
い。従って、バキュームパッドの向きから誘導方向の誤
差を検出して、ハンドの位置を修正して再アプローチさ
せることにより的確に収穫出来ると考えられる。他方、
一部が葉などによって遮蔽されている場合には、葉など
を避けて収穫作動する必要がある。ところで、一部が葉
などによって遮蔽されている場合、ハイライト領域は特
定色領域の特定方向における中央部又は重心よりも葉な
どのある方向に位置ズレすることになる。そこで、再ア
プローチで収穫対象を吸着できない場合には、前記位置
ズレとは反対側に偏位した方向からアプローチさせるこ
とにより葉などに邪魔されることなく収穫作動を実行す
ることが可能となる。[Operation] If the target to be harvested is not obscured by leaves or the like, it is sufficient to approach the target directly with the hand. Therefore, it is thought that accurate harvesting can be achieved by detecting the error in the guidance direction from the orientation of the vacuum pad, correcting the position of the hand, and re-approaching the hand. On the other hand,
If part of the harvest is blocked by leaves, etc., it is necessary to avoid the leaves etc. when harvesting. By the way, if a part of the area is blocked by leaves or the like, the highlight area will be shifted in the direction of the leaves or the like from the center or center of gravity of the specific color area in a specific direction. Therefore, if the object to be harvested cannot be picked up by re-approaching, it is possible to perform the harvesting operation without being obstructed by leaves etc. by approaching from the direction opposite to the positional deviation.
【0006】[0006]
【発明の効果】バキュームパッドの向きから誘導方向の
誤差を検出して、再アプローチさせることにより再アプ
ローチを迅速に実行できる。又、再アプローチで収穫対
象を吸着できない場合のみ再撮像情報に基づいて葉など
を避けて収穫作動するようになっている。従って、収穫
作業の効率の低下を最小限に止めながらも収穫対象を確
実に収穫できる果菜類収穫機の誘導装置を得られるに至
った。Effects of the Invention: By detecting the error in the guidance direction from the orientation of the vacuum pad and re-approaching, the re-approach can be quickly executed. Also, only when the harvesting target cannot be picked up by re-approaching, the harvesting operation is performed while avoiding leaves etc. based on the re-imaging information. Therefore, it has been possible to obtain a guidance device for a fruit and vegetable harvesting machine that can reliably harvest the target while minimizing a decrease in the efficiency of harvesting work.
【0007】[0007]
【実施例】以下、本発明を果実収穫機の誘導装置に適用
した場合における実施例を図面に基づいて説明する。図
6に示すように、左右一対の走行車輪1を前後に備えた
車体Vに、ブーム2が昇降駆動並びに旋回駆動自在に取
り付けられ、そのブーム2の先端部に、補助ブーム3が
水平方向に揺動駆動自在に取り付けられ、そして、果実
収穫用のハンドHを備えた作業用マニプレータ4が、補
助ブーム3の先端部に取り付けられている。尚、図中、
5はブーム昇降用油圧シリンダ、6はブーム旋回用油圧
シリンダ、7は補助ブーム揺動用油圧シリンダである。Embodiments Hereinafter, embodiments in which the present invention is applied to a guidance device for a fruit harvesting machine will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 6, a boom 2 is attached to a vehicle body V equipped with a pair of left and right running wheels 1 at the front and rear so that it can be driven up and down and rotated, and an auxiliary boom 3 is attached to the tip of the boom 2 in a horizontal direction. A working manipulator 4 is attached to the tip of the auxiliary boom 3 so as to be swingable and equipped with a hand H for harvesting fruit. In addition, in the figure,
5 is a hydraulic cylinder for lifting and lowering the boom, 6 is a hydraulic cylinder for swinging the boom, and 7 is a hydraulic cylinder for swinging the auxiliary boom.
【0008】作業用マニプレータ4は、多関節型の伸縮
アーム8と、その伸縮アーム8の先端部に取り付けられ
たハンドHとからなる。そして、伸縮アーム8は、電動
モータ9aにて縦軸芯Y周りで旋回操作され、且つ、電
動モータ9bにて横軸芯X周りで揺動操作され、さらに
電動モータ9cにて伸縮操作されるように構成されてい
る。The working manipulator 4 consists of a multi-jointed telescopic arm 8 and a hand H attached to the tip of the telescopic arm 8. The telescoping arm 8 is rotated around the vertical axis Y by the electric motor 9a, swung around the horizontal axis X by the electric motor 9b, and extended and retracted by the electric motor 9c. It is configured as follows.
【0009】ハンドHについて説明すれば、図7及び図
8に示すように、その先端部に、収穫対象としての果実
Fを吸着するためのバキュームパッド10と、そのバキ
ュームパッド10の吸引口10aに吸着された果実Fを
覆うための捕捉部ケース12と、その捕捉部ケース12
内に取り込んだ果実Fの柄部分を上下方向に挾み込んだ
状態で切断する柄切断装置13とが設けられている。To explain the hand H, as shown in FIGS. 7 and 8, there is a vacuum pad 10 at its tip for sucking the fruit F to be harvested, and a suction port 10a of the vacuum pad 10. A trapping part case 12 for covering the adsorbed fruit F, and the trapping part case 12
A handle cutting device 13 is provided which cuts the handle part of the fruit F taken into the fruit while holding it in the vertical direction.
【0010】バキュームパッド10について説明を加え
ると、バキュームパッド10は蛇腹状に形成されて、本
体部としての通気管11に対して向き変更自在に且つ前
方向きに復帰付勢された状態で取り付けられている。
又、先端部の吸引口10aと夫々ワイヤ22を介して連
結された3個のエアシリンダ21と、3個の近接スイッ
チS4とが通気管11に取り付けられている。各エアシ
リンダ21と近接スイッチS4とは、夫々交互に同一円
周上に60度ごとに配設されている。又、吸引口10a
の近接スイッチS4に対向する位置に夫々突起部10b
が設けられ、近接スイッチS4が夫々突起部10bを検
出することにより吸引口10aの通気管11に対する後
退移動を各別に検出するようになっている。つまり、近
接スイッチS4がバキュームパッド10の通気管11に
対する向きを検出する検出手段に対応している。ところ
で、3個のエアシリンダ21を同時に出退させることに
より、吸引口10aを前方向きにした状態で通気管11
に対して出退させることができる。又、1個或いは2個
のエアシリンダ21を引退させ、且つ、他のエアシリン
ダ21を伸長させることによりバキュームパッド10の
通気管11に対する向きを変更できるようになっている
。図中、S1は作業用ハンドHが向いた方向に位置する
果実Fを撮像する撮像手段としてのカラー式のイメージ
センサ、S2は作業用ハンドHが作業対象果実Fに対し
て設定距離内に接近したことを検出する赤外光利用の反
射式近接センサであって、それら両センサS1,S2は
アプローチや果実収穫の邪魔にならないようにするため
に、バキュームパッド10の内部に設けられている。
又、15はイメージセンサS1の撮像処理に同期して作
業用ハンドHの前方側を設定光量で照光するための照光
装置であって、一般的には、いわゆるストロボ発光装置
が用いられることになる。To further explain the vacuum pad 10, the vacuum pad 10 is formed into a bellows shape, and is attached to the ventilation pipe 11 serving as the main body so that the direction can be changed freely and the vacuum pad 10 is biased to return forward. ing. Further, three air cylinders 21 connected to the suction port 10a at the tip via wires 22, and three proximity switches S4 are attached to the ventilation pipe 11. The air cylinders 21 and the proximity switches S4 are alternately arranged at intervals of 60 degrees on the same circumference. Also, the suction port 10a
protrusions 10b at positions facing the proximity switches S4, respectively.
are provided, and the proximity switches S4 detect the respective protrusions 10b, thereby individually detecting the backward movement of the suction port 10a with respect to the ventilation pipe 11. In other words, the proximity switch S4 corresponds to a detection means for detecting the orientation of the vacuum pad 10 with respect to the ventilation pipe 11. By the way, by moving the three air cylinders 21 in and out at the same time, the ventilation pipe 11 can be opened with the suction port 10a facing forward.
You can move in and out of the area. Further, by retiring one or two air cylinders 21 and extending the other air cylinders 21, the orientation of the vacuum pad 10 with respect to the ventilation pipe 11 can be changed. In the figure, S1 is a color image sensor as an imaging means for capturing an image of the fruit F located in the direction in which the working hand H is facing, and S2 is a color image sensor as the working hand H approaches the target fruit F within a set distance. Both sensors S1 and S2 are provided inside the vacuum pad 10 so as not to interfere with approach and fruit harvesting. Further, 15 is a lighting device for illuminating the front side of the working hand H with a set light amount in synchronization with the imaging processing of the image sensor S1, and generally a so-called strobe light emitting device is used. .
【0011】捕捉部ケース12は、ハンド前後方向にス
ライド移動自在に通気管11に外嵌支持される基端部分
12aと、その先端側上部に止着される上部カバー12
bと、同じく先端側下部に止着される下部カバー12c
とからなる。そして、バキュームパッド10が果実Fを
吸着するまではアプローチの邪魔にならないようにハン
ド後方側に引退させ、且つ、バキュームパッド10が果
実Fを吸着した後は、吸着された果実Fを覆うようにハ
ンド前方側に突出させるようになっている。下部カバー
12cの下部後方側にシャッタ25が設けられ、開閉用
のエアシリンダ23によって開閉できるようになってい
る。又、横軸芯回りに揺動自在な樹脂製のレバー24と
、そのレバー24の揺動を検出する近接スイッチS5と
がシャッタ25に備えてある。レバー24は、起立姿勢
に復帰付勢すべく下部のみ金属で形成され、柄を切断さ
れた果実Fがシャッタ25上に落下することにより倒伏
姿勢に揺動するようになっている。前記近接スイッチS
5はレバー24が倒伏姿勢のときにONする。もって、
果実Fの柄の切断を検出できるようになっている。The catcher case 12 includes a proximal end portion 12a that is externally supported by the ventilation pipe 11 so as to be slidable in the front-back direction of the hand, and an upper cover 12 that is fixed to the upper portion of the distal end side of the proximal end portion 12a.
b, and a lower cover 12c that is also fixed to the lower part of the tip side.
It consists of Then, until the vacuum pad 10 adsorbs the fruit F, the hand is retired to the rear side so as not to get in the way of the approach, and after the vacuum pad 10 has adsorbed the fruit F, it is set so as to cover the adsorbed fruit F. It is designed to protrude toward the front of the hand. A shutter 25 is provided at the lower rear side of the lower cover 12c, and can be opened and closed by an air cylinder 23 for opening and closing. Further, the shutter 25 is provided with a lever 24 made of resin that can freely swing around the horizontal axis, and a proximity switch S5 that detects the swing of the lever 24. Only the lower part of the lever 24 is made of metal to urge it back to the upright position, and when the fruit F whose handle has been cut falls onto the shutter 25, it is swung to the laid down position. The proximity switch S
5 is turned on when the lever 24 is in the prostrate position. With that,
Cutting of the stalk of fruit F can be detected.
【0012】柄切断装置13は、果実Fの柄を切断する
バリカン型の刃体13aと、その刃体13aに果実Fの
柄を下方側から押圧支持する柄支持部材13bとからな
る。The handle cutting device 13 includes a clipper-shaped blade 13a that cuts the handle of the fruit F, and a handle support member 13b that presses and supports the handle of the fruit F from below on the blade 13a.
【0013】但し、詳述はしないが、ハンドHには、捕
捉部ケース12を出退操作するためのアクチュエータや
柄切断装置13を駆動するためのアクチュエータ等の収
穫作動用の各種空圧式のアクチュエータや,バキューム
パッド10に果実Fを吸着したことを検出する負圧セン
サS3、捕捉部ケース12の出退位置検出用のセンサ、
及び、柄切断装置13の駆動状態検出用のセンサ等の各
種センサ類が設けられることになる。However, although not described in detail, the hand H is equipped with various pneumatic actuators for harvesting operation, such as an actuator for moving the trap case 12 in and out, and an actuator for driving the handle cutting device 13. , a negative pressure sensor S3 for detecting that the fruit F has been adsorbed on the vacuum pad 10, a sensor for detecting the exit/exit position of the trap case 12,
Various sensors such as a sensor for detecting the driving state of the handle cutting device 13 are also provided.
【0014】果実収穫の手順について説明を加えると、
捕捉部ケース12をハンド後方側に引退させてバキュー
ムパッド10の吸引口10aが捕捉部ケース12よりも
前方側に突出する状態で、作業用ハンドHを予め設定さ
れたアプローチ開始位置に位置させ、且つ、収穫対象と
なる果実Fが位置する方向に向けて、イメージセンサS
1にて撮像処理する。そして、図5A及びBに示すよう
に、その撮像画像情報を画像処理した情報に基づいて、
果実Fの色に対応した特定色領域F1と、その特定色領
域F1内において明るさが設定値より大なるハイライト
領域F2と、ハイライト領域F2の重心W2とを求める
。このハイライト領域F2の重心W2に向けてハンドH
をアプローチさせることになる。アプローチ方向を決定
した後は、作業用ハンドHが決定されたアプローチ方向
に向かって直線的に移動するように、各電動モータ9a
,9b,9cを作動させると共に、近接センサS2が果
実Fを感知するに伴って、バキュームパッド10を吸引
作動させて収穫対象果実Fを吸着させ、そして、捕捉部
ケース12を突出させて、その内側に果実Fを取り込ん
だ後、柄を切断して収穫させることになる。但し、近接
センサS2が作動した後、ハンドHを近接センサS2が
作動する設定距離分、前方側に移動させる間に負圧セン
サS3が作動しない場合には収穫失敗と判断させて、前
記設定距離を手前側に後退させた位置から、近接スイッ
チS4の検出情報に基づいて、バキュームパッド10が
前方向きから向きを変更させた方向に所定距離だけハン
ドHの位置を修正して再アプローチさせる。さらに、前
記アプローチで果実Fを吸着できず且つバキュームパッ
ド10の前方向きからの向き変更を検出できない場合、
及び、再アプローチで果実Fを吸着できない場合には、
前記設定距離を手前側に後退させた位置から、再撮像し
、その撮像情報に基づいて、アプローチ方向を修正して
再度アプローチさせるようにのである。アプローチ方向
の修正について説明を加えると、図5Cに示すように、
特定色領域F1の重心W1と、ハイライト領域F2の重
心W2とを求め、特定色領域F1の重心W1に対してハ
イライト領域F2の重心W2に位置ズレがある場合には
、その位置ズレとは反対側に偏位した方向をアプローチ
方向とするのである。[0014] Adding an explanation to the fruit harvesting procedure,
With the catching part case 12 retired to the rear side of the hand and the suction port 10a of the vacuum pad 10 protruding forward beyond the catching part case 12, the working hand H is positioned at a preset approach start position, In addition, the image sensor S is directed toward the direction in which the fruit F to be harvested is located.
Image processing is performed in step 1. Then, as shown in FIGS. 5A and 5B, based on the information obtained by image processing the captured image information,
A specific color area F1 corresponding to the color of the fruit F, a highlight area F2 whose brightness is greater than a set value within the specific color area F1, and a center of gravity W2 of the highlight area F2 are determined. Hand H towards the center of gravity W2 of this highlight area F2.
will be approached. After determining the approach direction, each electric motor 9a is activated so that the work hand H moves linearly toward the determined approach direction.
. After the fruit F is taken inside, the stalk is cut and harvested. However, after the proximity sensor S2 is activated, if the negative pressure sensor S3 is not activated while the hand H is moved forward by the set distance that the proximity sensor S2 is activated, it is determined that the harvest has failed, and the set distance is Based on the detection information of the proximity switch S4, the position of the hand H is corrected by a predetermined distance in the direction in which the direction of the vacuum pad 10 is changed from the forward direction from the position where the hand H is retreated to the front side, and the hand H is made to approach again. Furthermore, if the fruit F cannot be absorbed by the approach and a change in the direction of the vacuum pad 10 from the forward direction cannot be detected,
And, if fruit F cannot be adsorbed by re-approaching,
The image is taken again from a position where the set distance has been retreated to the front side, and based on the image information, the approach direction is corrected and the approach is made again. To explain the correction of the approach direction, as shown in Fig. 5C,
The center of gravity W1 of the specific color area F1 and the center of gravity W2 of the highlight area F2 are determined, and if there is a positional deviation between the center of gravity W2 of the highlight area F2 and the center of gravity W1 of the specific color area F1, the center of gravity W2 of the highlight area F2 is determined. The direction in which it deviates to the opposite side is the approach direction.
【0015】次に、イメージセンサS1による撮像画像
情報等の検出情報に基づいて、果実Fのアプローチ順序
を決定すると共に、果実Fに向けてハンドHを誘導する
ための制御構成について説明する。図1に示すように、
マイクロコンピュータ利用の制御装置16が設けられ、
その制御装置16に、前記各センサS1,S2,S3,
S4、S5が接続されている。そして、制御装置16は
、予め設定記憶された情報及び各種の入力情報に基づい
て前記エアシリンダ21、前記各油圧シリンダ5、6、
7や各電動モータ9a,9b,9cの作動を制御するよ
うに構成されている。即ち、制御装置16を利用して画
像処理手段100と制御手段101とが構成されている
。Next, a control configuration for determining the approach order of the fruit F and guiding the hand H toward the fruit F based on detected information such as image information captured by the image sensor S1 will be described. As shown in Figure 1,
A control device 16 using a microcomputer is provided,
The control device 16 includes the sensors S1, S2, S3,
S4 and S5 are connected. Then, the control device 16 controls the air cylinder 21, each of the hydraulic cylinders 5 and 6, based on preset and stored information and various input information.
7 and each electric motor 9a, 9b, 9c. That is, the image processing means 100 and the control means 101 are configured using the control device 16.
【0016】次に、図2乃至図4に示すフローチャート
に基づいて制御装置16の動作を説明する。先ず、ハン
ドHを、予め設定されたアプローチ開始位置にセットし
、全エアシリンダ21を引退させた状態で撮像処理し、
その撮像画像情報を画像処理する。つまり、画像中の果
実Fの特定色領域F1と、ハイライト領域F2と、特定
色領域F1の重心W1と、ハイライト領域F2の重心W
2とを求める。そして、ハイライト領域F2の大きさに
基づいて、大きさが最も大きいものの重心W2が位置す
る方向に向けてハンドHを移動させるように、ハンドH
のアプローチ方向を決定して伸縮アーム8を伸長させる
ことになる。このとき、全エアシリンダ21は突出作動
させておく。伸縮アーム8の伸長を開始した後は、近接
センサS2の情報に基づいて、ハンドHが収穫対象果実
Fに対して前記設定距離手前側まで接近したか否かを判
別し、前記設定距離内に接近するに伴って、伸縮アーム
8の伸長速度を低速に切り換えると共に、バキュームパ
ッド10の吸引作動を開始して、更に負圧センサS3が
ON作動するまでハンドHを果実側に移動させる。
負圧センサS3がON作動して果実吸着を検出すると、
伸縮アーム8を停止させて、収穫作動を開始させること
になる。但し、近接センサS2がON作動してから設定
距離移動する間に負圧センサS3が作動しない場合には
、収穫失敗と判断する。このとき、近接スイッチS4の
少なくとも1つがON作動していた場合には、ハンドH
を近接センサS2がON作動した位置まで一旦戻して、
前述のように、ハンドHの位置を修正して再アプローチ
させるのである。さらに、近接スイッチS4がいずれも
ON作動していない場合、及び、再アプローチで果実F
を収穫できない場合には、前記設定距離を手前側に後退
させた位置から、再撮像処理を行い、前記位置ズレを求
める。そして、その位置ズレとは反対側に偏位した方向
から再度アプローチするのである。果実を収穫できた場
合には、捕捉部ケース12内に柄を切断された果実Fを
保持する状態で、作業用ハンドHをアプローチ開始位置
まで戻して、果実Fを排出することになる。収穫した果
実Fを排出した後は、作業終了か否かを判別して、作業
終了でない場合には、作業用ハンドHをアプローチ開始
位置に再セットして撮像処理させ、そして、残りの果実
Fに対するアプローチ順序を決定して、決定されたアプ
ローチ方向に向けて作業用ハンドHを誘導する各処理を
繰り返すことになる。Next, the operation of the control device 16 will be explained based on the flowcharts shown in FIGS. 2 to 4. First, the hand H is set at a preset approach start position, and imaging processing is performed with all air cylinders 21 retired.
The captured image information is subjected to image processing. That is, the specific color area F1 of the fruit F in the image, the highlight area F2, the center of gravity W1 of the specific color area F1, and the center of gravity W of the highlight area F2.
Find 2. Then, based on the size of the highlight area F2, the hand H is moved in the direction where the center of gravity W2 of the largest size area is located.
The approach direction of the telescopic arm 8 is determined and the telescopic arm 8 is extended. At this time, all the air cylinders 21 are operated in a protruding manner. After the extension of the telescopic arm 8 is started, based on the information of the proximity sensor S2, it is determined whether or not the hand H has approached the target fruit F to be harvested by the predetermined distance, As the fruit approaches, the extension speed of the telescopic arm 8 is switched to a low speed, the suction operation of the vacuum pad 10 is started, and the hand H is further moved toward the fruit side until the negative pressure sensor S3 is turned on. When the negative pressure sensor S3 turns on and detects fruit adsorption,
The telescoping arm 8 is stopped and the harvesting operation is started. However, if the negative pressure sensor S3 does not operate after the proximity sensor S2 is turned ON and the negative pressure sensor S3 does not operate while moving the set distance, it is determined that the harvest has failed. At this time, if at least one of the proximity switches S4 is ON, the hand H
Once returned to the position where proximity sensor S2 was turned on,
As mentioned above, the position of the hand H is corrected and the hand H is approached again. Furthermore, if none of the proximity switches S4 are turned on, and when the fruit F is re-approached,
If it is not possible to harvest the image, reimaging is performed from a position moved back from the set distance to the front side, and the positional deviation is determined. Then, approach again from the direction opposite to the positional deviation. When the fruit is successfully harvested, the working hand H is returned to the approach start position while holding the fruit F with the cut handle inside the catcher case 12, and the fruit F is discharged. After discharging the harvested fruit F, it is determined whether or not the work is completed. If the work is not completed, the work hand H is reset to the approach start position and image processing is performed, and the remaining fruit F is discharged. The process of determining the approach order for the object and guiding the working hand H toward the determined approach direction is repeated.
【0017】〔別実施例〕上記実施例では、本発明を果
実収穫用作業機の誘導装置に適用した場合を例示したが
、本発明は、トマト等の野菜用収穫機等、各種の果菜類
用作業機に適用できるものであって、ハンドHの具体構
成等、各部の具体構成は各種変更できる。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成に限定される
ものではない。[Another Embodiment] In the above embodiment, the present invention was applied to a guidance device for a fruit harvesting working machine. It can be applied to a commercial work machine, and the specific configuration of each part, such as the specific configuration of the hand H, can be changed in various ways. Incidentally, although reference numerals are written in the claims section for convenient comparison with the drawings, the present invention is not limited to the structure shown in the accompanying drawings.
【図1】制御構成のブロック図[Figure 1] Block diagram of control configuration
【図2】制御作動のフローチャート[Figure 2] Flowchart of control operation
【図3】制御作動のフローチャート[Figure 3] Flowchart of control operation
【図4】制御作動のフローチャート[Figure 4] Flowchart of control operation
【図5】画像処理の説明図[Figure 5] Explanatory diagram of image processing
【図6】収穫機の概略側面図[Figure 6] Schematic side view of harvester
【図7】ハンドの要部側面図[Figure 7] Side view of the main parts of the hand
【図8】ハンドの要部正面図[Figure 8] Front view of main parts of hand
10 バキュームパッド 11 本体部 100 画像処理手段 101 制御手段 S1 撮像手段 S4 検出手段 H ハンド F1 特定色領域 F2 ハイライト領域 W1 中央部又は重心 10 Vacuum pad 11 Main body 100 Image processing means 101 Control means S1 Imaging means S4 Detection means H Hand F1 Specific color area F2 Highlight area W1 Central part or center of gravity
Claims (1)
(10)を本体部(11)に対して向き変更自在に且つ
設定向きに復帰付勢された状態で備えたハンド(H)と
、前記バキュームパッド(10)の前記本体部(11)
に対する向きを検出する検出手段(S4)と、前記収穫
対象を撮像する撮像手段(S1)と、その撮像手段(S
1)の情報を処理して前記収穫対象の色に対応した特定
色領域(F1)と、その特定色領域(F1)内において
明るさが設定値より大なるハイライト領域(F2)とを
求める画像処理手段(100)と、前記画像処理手段(
100)の情報に基づいて前記収穫対象に前記バキュー
ムパッド(10)を前記ハイライト領域(F2)にアプ
ローチさせ且つそのアプローチで前記収穫対象を吸着で
きない場合には前記検出手段(S4)の情報に基づいて
前記バキュームパッド(10)が設定向きから向きを変
更させた方向に位置を修正して再アプローチさせる制御
手段(101)とが設けられている果菜類収穫機の誘導
装置であって、前記再アプローチで前記収穫対象を吸着
できない場合には、前記撮像手段(S1)の再撮像情報
に基づいて前記画像処理手段(100)が前記特定色領
域(F1)の特定方向における中央部又は重心(W1)
に対する前記ハイライト領域(F2)の位置ズレを求め
、前記制御手段(101)が前記ハンド(H)を前記位
置ズレとは反対側に偏位した方向から前記ハイライト領
域(F2)に再度アプローチさせるように構成されてい
る果菜類収穫機の誘導装置。1. A hand (H) comprising a vacuum pad (10) for adsorbing a harvested object, the direction of which can be changed with respect to a main body (11), and which is biased to return to a set orientation; and the vacuum pad. (10) The main body part (11)
a detection means (S4) for detecting the orientation of the harvest object; an imaging means (S1) for imaging the harvest target;
Process the information in 1) to find a specific color area (F1) corresponding to the color to be harvested and a highlight area (F2) whose brightness is greater than a set value within the specific color area (F1). an image processing means (100); and the image processing means (
100), the vacuum pad (10) is caused to approach the highlight area (F2) for the harvesting target, and if the harvesting target cannot be absorbed by the approach, the information of the detection means (S4) is and a control means (101) for correcting the position of the vacuum pad (10) in a direction in which the direction has been changed from the set direction based on the direction and reapproaching the vacuum pad (10), the guidance device for a fruit and vegetable harvester. If the harvesting target cannot be picked up by re-approaching, the image processing means (100) detects the central part or center of gravity ( W1)
The control means (101) approaches the highlight area (F2) again from a direction in which the hand (H) is deviated to the opposite side to the positional deviation. A guidance device for a fruit and vegetable harvester configured to cause
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7770191A JP2608998B2 (en) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Fruit and vegetable harvester guidance device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7770191A JP2608998B2 (en) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Fruit and vegetable harvester guidance device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04311312A true JPH04311312A (en) | 1992-11-04 |
| JP2608998B2 JP2608998B2 (en) | 1997-05-14 |
Family
ID=13641205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7770191A Expired - Lifetime JP2608998B2 (en) | 1991-04-10 | 1991-04-10 | Fruit and vegetable harvester guidance device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2608998B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022161662A (en) * | 2021-04-09 | 2022-10-21 | フタバ産業株式会社 | harvesting equipment |
| JP2024085931A (en) * | 2022-12-15 | 2024-06-27 | Agrist株式会社 | Teacher data generation device, teacher data generation method, and agricultural harvesting device |
-
1991
- 1991-04-10 JP JP7770191A patent/JP2608998B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022161662A (en) * | 2021-04-09 | 2022-10-21 | フタバ産業株式会社 | harvesting equipment |
| JP2024085931A (en) * | 2022-12-15 | 2024-06-27 | Agrist株式会社 | Teacher data generation device, teacher data generation method, and agricultural harvesting device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2608998B2 (en) | 1997-05-14 |
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