JPH0585128B2 - - Google Patents

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JPH0585128B2
JPH0585128B2 JP13560187A JP13560187A JPH0585128B2 JP H0585128 B2 JPH0585128 B2 JP H0585128B2 JP 13560187 A JP13560187 A JP 13560187A JP 13560187 A JP13560187 A JP 13560187A JP H0585128 B2 JPH0585128 B2 JP H0585128B2
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JP
Japan
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fruit
hand
vacuum pad
fruits
vegetables
Prior art date
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Application number
JP13560187A
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Japanese (ja)
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JPS63296618A (en
Inventor
Yoshihiro Ueda
Hiroshi Suzuki
Yoshifumi Yukishige
Masaaki Nishinaka
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Publication of JPH0585128B2 publication Critical patent/JPH0585128B2/ja
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  • Harvesting Machines For Specific Crops (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、収穫対象果菜類を吸着するバキユー
ムパツドが、その吸引口をハンド前方側に向ける
状態で、ハンド前方側に突出させた捕捉用位置と
ハンド後方側に後退させた柄切断用位置とに切換
操作自在に設けられ、そのバキユームパツドに吸
着された果菜類の柄を切断するカツタが設けら
れ、ハンド外周部を覆うカバー体が設けられると
共に、そのカバー体の前記バキユームパツドの吸
引口に対向する箇所に、通過用口が形成されてい
る果菜類の収穫用ハンドに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a capturing position in which a vacuum pad that sucks fruits and vegetables to be harvested protrudes toward the front side of the hand with its suction port facing the front side of the hand. and a handle cutting position retracted toward the rear of the hand, a cutter is provided for cutting the handle of fruits and vegetables adsorbed to the vacuum pad, and a cover body is provided to cover the outer periphery of the hand. The present invention relates to a hand for harvesting fruits and vegetables, in which a passage opening is formed at a portion of the cover body facing the suction opening of the vacuum pad.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

かかる果菜類の収穫用ハンドは、バキユームパ
ツドをカバー体の通過用口からハンド前方側に突
出させた状態で果菜類を捕捉したのち、バキユー
ムパツドをハンド後方側に相対的に後退させてカ
バー体内に収め、カツタによる柄切断のための位
置に移動させるようにしたものである。
Such a hand for harvesting fruits and vegetables captures fruits and vegetables with the bagiyum pad protruding toward the front side of the hand from the passage opening of the cover body, and then the bagiyum pad is relatively retreated to the rear side of the hand and stored in the cover body. , the handle is moved to a position for cutting the handle with the cutter.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、ミカン、リンゴ、トマト等の果菜類
は、複数個が密着状態で並んでいることが多い。
このため、カツタにて柄を切断する際に、他の果
菜類を一緒にカバー内に入れてしまわぬように通
過用口の大きさを一個の果菜類のみが通過できる
ようにしておく必要がある。
By the way, fruit vegetables such as mandarin oranges, apples, and tomatoes are often lined up in a plurality in close contact with each other.
For this reason, when cutting the handle with a cutter, it is necessary to make the passage opening large enough to allow only one fruit and vegetable to pass through, so that other fruits and vegetables do not fall into the cover together. be.

しかしながら、このように通過用口が狭いと、
バキユームパツドで捕捉された果菜類が大きかつ
たり、吸着した箇所が正規の位置からずれている
と、バキユームパツドをハンド後方に後退させて
カバー体内に収める際に、果菜類を通過用口の縁
に引つ掛けて離脱させてしまうおそれがある。
However, if the passage opening is narrow like this,
If the fruits and vegetables caught by the bagumination pad are large or the suction area is shifted from the normal position, the fruits and vegetables will be pulled against the edge of the passage opening when the bagumination pad is moved back to the back of the hand and stored inside the cover body. There is a risk that it may get stuck and fall off.

本発明は、このような点に着目し、通過用口を
狭くとりながらも、バキユームパツドで捕捉され
た果菜類をカバー体内に確実に収められるように
することを目的としている。
The present invention has focused on these points, and aims to ensure that fruits and vegetables captured by the vacuum pad can be reliably stored inside the cover body while keeping the passage opening narrow.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の特徴構成は、カバー体の前端が周方向
に分割され、それらの前端が通過用口の外側に弾
性的に退避揺動可能に構成されている点にあり、
その作用・効果は次の通りである。
The characteristic configuration of the present invention is that the front end of the cover body is divided in the circumferential direction, and the front ends are configured to be elastically retractable and swingable to the outside of the passage opening,
Its actions and effects are as follows.

〔作用〕[Effect]

つまり、バキユームパツドで果菜類を捕捉し、
ハンド後方に後退させてカバー体内に収める際
に、その果菜類が通過用口の縁部に接触しても、
接触箇所に相当している分割されたカバー体の前
端が果菜類の後退に伴つて付勢され、通過用口の
外側に弾性的に退避揺動する。
In other words, capture fruits and vegetables with Bakyum Patsud,
Even if fruits and vegetables come into contact with the edge of the passage opening when the hand is moved back and placed inside the cover body,
The front end of the divided cover body, which corresponds to the contact point, is biased as the fruits and vegetables retreat, and is elastically swung to the outside of the passage opening.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

バキユームパツドで捕捉された果菜類が大きか
つたり、吸着した箇所が正規の位置からずれてい
ても、果菜類を確実にカバー体に収められるよう
になつた。
Even if the fruits and vegetables captured by the vacuum pad are large or the adsorbed area is shifted from the normal position, the fruits and vegetables can now be reliably stored in the cover body.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第4図に示すように、ブーム1を昇降及び旋回
自在に車体2に取り付け、前記ブーム1に補助ブ
ーム3を水平方向に揺動自在に取り付け、そし
て、果実収穫用の作業ハンドHを備えた作業用マ
ニプレータ4を、前記補助ブーム3の先端部に取
り付けて、果実収穫用の作業機を構成してある。
尚、図中、5はブーム昇降用油圧シリンダ、6は
ブーム旋回用電動モータ、7は補助ブーム揺動用
電動モータ、Kは収穫した果実を収納する箱であ
る。
As shown in FIG. 4, a boom 1 is attached to a vehicle body 2 so as to be able to rise and fall and turn freely, an auxiliary boom 3 is attached to the boom 1 so as to be able to swing freely in the horizontal direction, and a work hand H for fruit harvesting is provided. A working manipulator 4 is attached to the tip of the auxiliary boom 3 to constitute a working machine for fruit harvesting.
In the figure, 5 is a hydraulic cylinder for raising and lowering the boom, 6 is an electric motor for swinging the boom, 7 is an electric motor for swinging the auxiliary boom, and K is a box for storing the harvested fruit.

前記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
けた作業ハンドHとからなる。そして、前記伸縮
アーム8は、電動モータ9aにて縦軸芯X周りで
旋回操作され、且つ、電動モータ9bにて水平軸
芯Y周りで揺動操作されると共に、電動モータ9
cにて伸縮操作されるように構成してある。
The working manipulator 4 includes a multi-jointed telescopic arm 8 and a working hand H attached to the distal end of the telescopic arm 8. The telescoping arm 8 is rotated around the vertical axis X by the electric motor 9a, and swung around the horizontal axis Y by the electric motor 9b.
It is configured to be expanded and contracted at c.

前記作業ハンドHについて説明すれば、第1図
及び第2図に示すように、軟質ゴム製のバキユー
ムパツド10を、その吸引口がハンド前方側を向
く状態で、通気管11の先端部に外嵌着し、前記
通気管11の基部に、通気用の分岐管12を設
け、その分岐管12に、伸縮自在な蛇腹式ホース
13を接続してあり、そして、前記分岐管12の
基端部を、前記伸縮アーム8の先端部にボルト止
着してある。但し、前記蛇腹式ホース13は、第
5図に示すように、吸気用ポンプ14に配管接続
されている。
To explain the working hand H, as shown in FIGS. 1 and 2, a vacuum pad 10 made of soft rubber is externally fitted onto the tip of the ventilation pipe 11 with its suction port facing the front side of the hand. A branch pipe 12 for ventilation is provided at the base of the ventilation pipe 11, and a telescopic bellows type hose 13 is connected to the branch pipe 12. , is bolted to the tip of the telescopic arm 8. However, the bellows type hose 13 is connected to an intake pump 14 as shown in FIG.

又、前記バキユームパツド10に吸着される状
態で捕捉された果実の果梗、いわゆる柄を切断す
る柄切断装置、及び、捕捉部ケース15を設けて
ある。
Further, a stalk cutting device for cutting the stalk, or so-called stalk, of the fruit captured while being attracted to the vacuum pad 10, and a trapping part case 15 are provided.

前記捕捉部ケース15について説明すれば、第
1図〜第3図に示すように、ハンド前後方向にス
ライド移動自在に前記通気管11に外嵌支持され
る基端部分15aと、その先端側上部に止着され
る上部カバー部分15bと、前記基端部分15a
の先端側下部に止着される下部カバー部分15c
とからなり、そして、捕捉部ケース15をスライ
ド操作する出退操作用のエアシリンダ16を、前
記基端部分15aと前記分岐管12との間に介装
してある。もつて、前記バキユームパツド10の
吸引口が前記捕捉部ケース15よりも前方側に位
置する状態と、前記バキユームパツド10に吸着
された果実を前記捕捉部ケース15の内部に取り
込む状態とに切り換え自在に構成してある。
To explain the trapping part case 15, as shown in FIGS. 1 to 3, it includes a proximal end portion 15a that is externally supported on the vent pipe 11 so as to be slidable in the front-rear direction of the hand, and an upper portion on the distal side thereof. an upper cover portion 15b fixed to the base end portion 15a;
The lower cover portion 15c is fixed to the lower part of the tip side of the
An air cylinder 16 for sliding the capture part case 15 in and out is interposed between the base end portion 15a and the branch pipe 12. Thus, the structure can be freely switched between a state in which the suction port of the vacuum pad 10 is located on the front side of the trapping part case 15 and a state in which the fruit sucked by the vacuum pad 10 is taken into the inside of the trapping part case 15. It has been done.

前記上部カバー部分15b及び下部カバー部分
15cについて説明を加えれば、それらによつて
ハンド外周部を覆うように半球状に形成してあ
り、前記バキユームパツド10の吸引口に対向す
る箇所に、一つの果実を通過させることができる
大きさの果実通過用の開口部26を開口するよう
にしてある。又、前記上部カバー部分15bの前
記開口部26に近接する前端部分を周方向に分割
し、果実の柄が挿通するスリツト状溝27を形成
してあり、もつて、後述の如く果実を収穫する際
に、前記バキユームパツド10にて吸着された収
穫対象果実のみを前記捕捉部ケース15内に取り
込めるように、且つ、その取り込み時に柄をスム
ーズに移動させることができるようにしてある
(第8図ハ参照)。
To explain the upper cover part 15b and the lower cover part 15c, they are formed into a hemispherical shape so as to cover the outer periphery of the hand, and a piece of fruit is placed in the part facing the suction port of the vacuum pad 10. The fruit passage opening 26 is large enough to allow the fruit to pass through. Further, the front end portion of the upper cover portion 15b adjacent to the opening 26 is divided in the circumferential direction to form a slit-like groove 27 through which the fruit stalk is inserted, so that the fruit can be harvested as described later. At this time, only the fruits to be harvested that have been adsorbed by the vacuum pad 10 can be taken into the trapping part case 15, and the handle can be smoothly moved when taking them in (see Fig. 8). reference).

更に、分割された前記上部カバー部分15bの
各突起15dを基端部分にて枢支構造とし、内外
方向に揺動自在にすると共に、その基端部分にス
プリング42を装着し、各突起15dを開口部2
6側へ付勢してある。そして、前記バキユームパ
ツド10で吸着された収穫対象果実を前記捕捉部
ケース15内に収める際、その果実が突起15d
の前端に接触すると、突起15dは果実の後退に
伴つて付勢され、開口部26の外側に弾性的に退
避揺動するようにしてある。要するに、前記バキ
ユームパツド10で吸着された果実が大きかつた
り、変形していたり、或いは吸着した箇所が正規
の位置からずれているために突起15dの前端に
接触したとしても、その衝撃を吸収すると同時に
開口部26を拡大し、果実がバキユームパツド1
0から離脱することなく確実に捕捉部ケース15
の内部に取り込めるようになつている。(第9図
参照)。
Further, each protrusion 15d of the divided upper cover portion 15b has a pivot structure at its base end portion, so that it can swing freely in and out, and a spring 42 is attached to the base end portion, so that each protrusion 15d is supported. Opening 2
It is biased toward the 6th side. When the fruit to be harvested that has been adsorbed by the vacuum pad 10 is stored in the trap case 15, the fruit is removed by the protrusion 15d.
When the protrusion 15d comes into contact with the front end of the fruit, the protrusion 15d is biased as the fruit retreats, and is elastically retracted and swung outward from the opening 26. In short, even if the fruit sucked by the vacuum pad 10 is large or deformed, or the sucked part is deviated from the normal position and comes into contact with the front end of the protrusion 15d, the fruit can absorb the impact and at the same time Enlarge the opening 26 and make the fruit 1
0 without detaching from the trapping part case 15.
It is designed to be able to be taken inside. (See Figure 9).

又、前記下部カバー部分15bの下部後方側
に、前記捕捉部ケース15内に保持される柄を切
断された果実を排出するための開口部を形成する
と共に、果実を下方側に排出するためのシヤツタ
29を、開閉用のエアシリンダ30にて開閉自在
に、前記捕捉部ケース15の基端部分15aの下
部に止着してある。
Further, an opening is formed at the lower rear side of the lower cover portion 15b for discharging the fruit with the handle cut off and held in the trapping part case 15, and an opening is formed for discharging the fruit downward. The shutter 29 is fixed to the lower part of the proximal end portion 15a of the capture portion case 15 so as to be openable and closable by an air cylinder 30 for opening and closing.

前記柄切断装置について説明すれば、第1図に
示すように、帯板状で且つ半円弧状のバリカン型
のカツタ17及び帯板状で且つ半円弧状の柄支持
部材18夫々の両端を、横軸芯周りで揺動自在に
前記捕捉部ケース15の基端部分15aに枢着し
て、前記カツタ17及び柄支持部材18夫々を、
前記捕捉部ケース15内に捕捉した果実の柄をそ
れらの間で支持すべくハンド前方側に突出させる
状態と、それらの間に果実を導入する通路を形成
すべくハンド後方側に退避させる状態とに切り換
えるように、出退揺動自在にしてある。
To explain the handle cutting device, as shown in FIG. 1, the clipper-type cutter 17 is shaped like a strip and has a semi-circular arc, and the handle support member 18 is shaped like a strip and has a semi-circular arc. The cutter 17 and the handle support member 18 are pivotally connected to the proximal end portion 15a of the capture portion case 15 so as to be swingable around the horizontal axis, and the cutter 17 and the handle support member 18 are each
A state in which the handle of the fruit captured in the trapping part case 15 is projected toward the front side of the hand so as to be supported between them, and a state in which it is retracted toward the rear side of the hand to form a passage for introducing the fruit between them. It is designed to be able to swing in and out so that it can be switched.

そして、前記カツタ17及び柄支持部材18を
揺動操作する電動モータ19、及び、前記カツタ
17のスライド駆動用エアシリンダ20を設け、
もつて、突出側への揺動、つまり、起立作動に伴
つて、前記カツタ17と柄支持部材18との間に
柄を支持し、支持した柄を前記カツタ17のスラ
イド作動により切断するようにしてある(第8図
参照)。
An electric motor 19 for swinging the cutter 17 and the handle support member 18, and an air cylinder 20 for driving the slide of the cutter 17 are provided.
Accordingly, as the cutter 17 swings toward the protruding side, that is, stands up, the handle is supported between the cutter 17 and the handle support member 18, and the supported handle is cut by the sliding action of the cutter 17. (See Figure 8).

但し、前記カツタ17及び柄支持部材18を、
差動機構21を介して前記電動モータ19に連動
連結してあり、前記カツタ17及び柄支持部材1
8の何れか一方が先に柄に接当した場合におい
て、先に接当したカツタ17又は柄支持部材18
の起立作動を停止させた状態で、他方側の柄支持
部材18又はカツタ17を引き続き起立作動でき
るようにしてある。つまり、前記カツタ17及び
柄支持部材18夫々の突出位置を、捕捉した果実
の柄の位置に合わせて自動変更できるようにして
ある。
However, the cutter 17 and handle support member 18 are
The cutter 17 and the handle support member 1 are interlocked and connected to the electric motor 19 via a differential mechanism 21.
8 comes into contact with the handle first, the cutter 17 or handle support member 18 that came into contact first
The handle support member 18 or the cutter 17 on the other side can continue to be raised while the raising operation is stopped. In other words, the protruding positions of the cutter 17 and the handle support member 18 can be automatically changed in accordance with the position of the handle of the captured fruit.

又、後述の如く、前記作業ハンドHの各部の作
動を制御するための各種センサを設けてある。
Further, as will be described later, various sensors are provided for controlling the operation of each part of the work hand H.

第1図及び第2図に示すように、前記バキユー
ムパツド11に果実が吸着されたことを感知する
負圧センサS1を、前記分岐管12の上部に付設し
てある。
As shown in FIGS. 1 and 2, a negative pressure sensor S 1 is attached to the upper part of the branch pipe 12 to detect when fruit is adsorbed to the vacuum pad 11.

第1図〜第3図に示すように、前記作業ハンド
Hつまり前記バキユームパツド10が収穫対象果
実に対して設定距離内に接近したことを検出する
光反射式の近接センサS2、及び、収穫対象果実の
位置する方向を検出する視覚装置としてのイメー
ジセンサS3を、それらの検出方向が前記バキユー
ムパツド10の吸引口前方側を向く状態で、前記
バキユームパツド10の内部に設けると共に、前
記上部カバー部分15bの後部に、前記イメージ
センサS3による撮像処理に同期して設定光量で発
光するストロボ装置28を設けてあり、周囲の明
るさに拘らず適正光量で撮像処理できるようにし
てある。
As shown in FIGS. 1 to 3, a light reflection type proximity sensor S 2 detects when the work hand H, that is, the vacuum pad 10 approaches the fruit to be harvested within a set distance, and the fruit to be harvested. An image sensor S 3 as a visual device for detecting the direction in which the fruit is located is provided inside the vacuum pad 10 with its detection direction facing the front side of the suction port of the vacuum pad 10, and the upper cover portion 15b is provided. A strobe device 28 that emits light at a set amount of light in synchronization with the imaging processing by the image sensor S3 is provided at the rear of the camera, so that imaging processing can be performed with an appropriate amount of light regardless of the surrounding brightness.

又、第1図及び第2図に示すように、前記カツ
タ17及び柄支持部材18の揺動位置を検出する
ポテンシヨメータS4を、前記差動機構21に連動
連結してあり、前記カツタ17及び柄支持部材1
8の起立作動完了や引退作動完了を検出できるよ
うにしてある。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a potentiometer S4 for detecting the swinging positions of the cutter 17 and the handle support member 18 is operatively connected to the differential mechanism 21. 17 and handle support member 1
8, the completion of the standing up operation and the completion of the retiring operation can be detected.

前記近接センサS2について説明すれば、発光部
や受光部及びそれらに対する信号処理部等を収納
するセンサ本体22を、前記分岐管12の後方上
部に保持させると共に、そのセンサ本体22から
繰り出される投受光用の光フアイバ23を、前記
分岐管12及び通気管11の内部を通して前記バ
ツキユームパツド10の内部に延出し、そして、
近接センサS2の検出作用面としての前記の光フア
イバ23の延出端を、前記イメージセンサS3支持
用のホルダ24にて、ハンド前方側を向く状態
で、前記イメージセンサS3の上部に支持させてあ
る。
To explain the proximity sensor S2 , a sensor main body 22 that houses a light emitting part, a light receiving part, a signal processing part therefor, etc. is held at the rear upper part of the branch pipe 12, and a projection drawn out from the sensor main body 22 is held at the rear upper part of the branch pipe 12. An optical fiber 23 for light reception is extended into the inside of the vacuum pad 10 through the inside of the branch pipe 12 and the ventilation pipe 11, and
The extending end of the optical fiber 23, which serves as the detection surface of the proximity sensor S2 , is attached to the top of the image sensor S3 with the holder 24 for supporting the image sensor S3 facing the front side of the hand. I support it.

次に、前記収穫用の作業ハンドHを、自動的に
収穫対象果実に向けてアプローチさせると共に、
捕捉した果実の柄を切断して収穫するための制御
手段の構成について説明する。
Next, the harvesting work hand H is automatically made to approach the fruit to be harvested, and
The configuration of the control means for cutting the stalks of the captured fruits and harvesting them will be explained.

第5図に示すように、前記イメージセンサS3か
らの撮像情報に基づいて収穫対象果実の位置する
方向を求めるための画像処理手段、前記作業ハン
ドHを収穫対象果実に向けて誘導する誘導手段、
並びに、前記捕捉部ケース15内に捕捉された果
実の柄を切断して収穫するために各部の作動を制
御する収穫作動制御手段等を構成する制御装置3
2を設けてある。つまり、前記制御装置32に、
前記イメージセンサS3からの撮像情報、前記負圧
センサS1や近接センサS2の検出情報、並びに、前
記ポテンシヨメータS4の検出情報夫々を入力して
ある。
As shown in FIG. 5, an image processing means for determining the direction in which the fruit to be harvested is located based on the imaging information from the image sensor S3 , and a guiding means for guiding the work hand H toward the fruit to be harvested. ,
In addition, a control device 3 constitutes a harvesting operation control means etc. that controls the operation of each part in order to cut and harvest the stalk of the fruit caught in the trapping part case 15.
2 is provided. That is, in the control device 32,
Imaging information from the image sensor S3 , detection information from the negative pressure sensor S1 and proximity sensor S2 , and detection information from the potentiometer S4 are input.

そして、それら情報、及び、予め記憶された情
報に基づいて、前記ブーム昇降用のシリンダ5の
駆動用コントローラ33、前記ブーム旋回用モー
タ6の駆動用コントローラ34、前記補助ブーム
揺動用モータ7の駆動用コントローラ35、前記
伸縮アーム8の各電動モータ9a,9b,9cの
駆動用コントローラ36a,36b,36c、前
記捕捉部ケース15の出退操作用エアシリンダ1
6に対する制御弁37、前記カツタ17の操作用
エアシリンダ20に対する制御弁38、前記カツ
タ17及び柄支持部材18の起伏操作用電動モー
タ19の駆動用コントローラ39、前記バキユー
ムパツド10の吸引作動制御用の制御弁40、前
記シヤツタ29の開閉用エアシリンダ30に対す
る制御弁41、並びに、前記イメージセンサS3及
びストロボ装置28の夫々に、作動指令を出力し
て、収穫対象果実の位置する方向を検出するこ
と、前記作業ハンドHを収穫対象果実に向けてア
プローチさせること、果実を収穫すること、及
び、収穫した果実を所定の位置にて排出するこ
と、夫々を自動的に行わせるように構成してあ
る。
Based on these information and previously stored information, the controller 33 for driving the cylinder 5 for raising and lowering the boom, the controller 34 for driving the boom turning motor 6, and the driving controller 34 for driving the auxiliary boom swinging motor 7 controller 35 for driving the electric motors 9a, 9b, 9c of the telescoping arm 8, controllers 36a, 36b, 36c for driving the electric motors 9a, 9b, 9c of the telescopic arm 8, air cylinder 1 for operating the trapping part case 15 in and out.
6, a control valve 38 for the air cylinder 20 for operating the cutter 17, a controller 39 for driving the electric motor 19 for raising and lowering the cutter 17 and handle support member 18, and a controller 39 for controlling the suction operation of the vacuum pad 10. An operation command is output to each of the control valve 40, the control valve 41 for the air cylinder 30 for opening and closing the shutter 29, the image sensor S3 , and the strobe device 28 to detect the direction in which the fruit to be harvested is located. In addition, it is configured to automatically cause the work hand H to approach the fruit to be harvested, to harvest the fruit, and to discharge the harvested fruit at a predetermined position. be.

但し、前記イメージセンサS3の撮像視野範囲
は、前記車体2の移動、ブーム1の旋回や昇降、
補助ブーム3の水平揺動、並びに、前記伸縮アー
ム8の補助ブーム3に対する旋回や前後揺動によ
つて、前記作業ハンドHつまりバキユームパツド
10の向きを変更することにより設定することと
なる。
However, the imaging field of view of the image sensor S 3 is limited to the movement of the vehicle body 2, the rotation and elevation of the boom 1,
Setting is performed by changing the direction of the work hand H, that is, the vacuum pad 10, by horizontally swinging the auxiliary boom 3, and by pivoting or swinging the telescopic arm 8 relative to the auxiliary boom 3 back and forth.

次に、第6図イ,ロに示すフローチヤートに基
づいて、前記制御装置32の動作を説明する。
Next, the operation of the control device 32 will be explained based on the flowchart shown in FIGS. 6A and 6B.

先ず、前記バキユームパツド10を、予め設定
された初期位置に位置する状態で、且つ、収穫対
象果実が位置する所定範囲の方向を向くようにセ
ツトした後、前記ストロボ装置28を発光させ
て、前記イメージセンサS3にて撮像処理する。次
に、その撮像画像情報を取り込んで、枝や葉等の
背景を除去して対象果実のみに対応した画像情報
を抽出する画像処理を行つて、収穫対象果実の位
置する方向を求める。
First, the vacuum pad 10 is set at a preset initial position and facing the direction of a predetermined range where the fruits to be harvested are located, and then the strobe device 28 is turned on to display the image. Image processing is performed using sensor S3 . Next, the captured image information is taken in and image processing is performed to remove the background such as branches and leaves and extract image information corresponding only to the target fruit, thereby determining the direction in which the target fruit is located.

枝や葉等の背景を除去して対象果実のみに対応
した画像情報を抽出する画像処理について説明を
加えれば、前記イメージセンサS3による撮像画像
情報(第7図イ参照)を果実の色に基づいて2値
化することにより、果実Fのみに対応する領域
F0を抽出し、その領域F0の重心P0の位置を求め
ることにより、収穫対象果実の位置する方向を、
前記重心P0が位置する画像上の座標値に基づい
て求めることとなる(第7図ロ参照)。
To explain the image processing that removes the background such as branches and leaves and extracts image information corresponding only to the target fruit, the image information captured by the image sensor S 3 (see Fig. 7 A) is converted into the color of the fruit. By binarizing based on the
By extracting F 0 and finding the position of the center of gravity P 0 of the area F 0 , the direction in which the fruit to be harvested is located can be determined.
This is determined based on the coordinate values on the image where the center of gravity P 0 is located (see FIG. 7B).

次に、求められた方向、つまり、アプローチ開
始位置における前記バキユームパツド10の位置
と前記イメージセンサS3の撮像視野中心が一致し
ていることから、前記重心P0の座標値に基づい
て、前記バキユームパツド10の吸引口が前記重
心P0の位置する方向つまり収穫対象果実側に向
かう状態を維持させながら、前記作業ハンドHを
収穫対象果実の位置する方向に向けて高速移動す
る状態でアプローチさせる。
Next, since the position of the vacuum pad 10 in the determined direction, that is, the approach start position, and the center of the imaging field of view of the image sensor S3 match, the vacuum pad 10 is The work hand H is approached in a state of moving at high speed toward the direction in which the fruit to be harvested is located while maintaining the state in which the suction port 10 is directed toward the direction in which the center of gravity P 0 is located, that is, toward the fruit to be harvested.

但し、前記イメージセンサS3による撮像画像情
報から複数個の収穫対象果実が認識された場合
は、前記イメージセンサS3による撮像処理時に、
前記ストロボ装置28を発光させるので、距離が
近いものほど明るく見えることとなることから、
前記果実の色のみに対応する領域F0夫々の平均
的な明るさの差に基づいて明るいものほど先にア
プローチするようにしたり、あるいは、下側に位
置するものほど先にアプローチするように、アプ
ローチ順序を設定することとなる。つまり、バキ
ユームパツド10に近いものや捕捉しやすい位置
にあるものほど先に収穫することとなる。
However, if a plurality of fruits to be harvested are recognized from the image information captured by the image sensor S 3 , during the image capturing process by the image sensor S 3 ,
Since the strobe device 28 is made to emit light, objects that are closer to each other will appear brighter.
Based on the difference in average brightness of each area F 0 corresponding only to the color of the fruit, the brighter one is approached first, or the lower one is approached first, The approach order will be set. In other words, the closer to the vacuum pad 10 or the easier it is to capture the harvest, the earlier it will be harvested.

そして、アプローチ開始後に、前記近接センサ
S2が収穫対象果実に対して設定距離内に接近した
ことを検出するに伴つて、前記伸縮アーム8の作
動を停止させて前記作業ハンドHのアプローチを
一旦停止させた後、前記作業ハンドHを、予め設
定してある所定距離(本実施例では、約200mmに
設定してある)を、後退させて、前記イメージセ
ンサS3の受光量が飽和しないように、且つ、撮像
距離に対する光量変化が大きくなるように、前記
後退距離と近接センサS2作動距離とに基づいて、
前記ストロボ装置28の光量を予め設定された光
量に減光して再発光させながら、再撮像処理する
(第8図イ参照)。
Then, after starting the approach, the proximity sensor
Upon detecting that S 2 has approached the fruit to be harvested within a set distance, the operation of the telescoping arm 8 is stopped and the approach of the work hand H is temporarily stopped. is moved back a predetermined distance (in this embodiment, it is set to approximately 200 mm) to prevent the amount of light received by the image sensor S 3 from becoming saturated and to prevent the amount of light from changing with respect to the imaging distance. Based on the retraction distance and the working distance of the proximity sensor S2 , such that
While reducing the light intensity of the strobe device 28 to a preset light intensity and re-emitting light, re-imaging processing is performed (see FIG. 8A).

但し、アプローチ距離が前記伸縮アーム8をそ
の最大伸長位置まで突出した位置に相当する設定
値以上になつても、前記近接センサS2が作動しな
い場合は、収穫不能であると判断して、前記伸縮
アーム8を短縮させて、作業ハンドHをアプロー
チ開始位置まで戻す。
However, if the proximity sensor S2 does not operate even if the approach distance exceeds the set value corresponding to the position where the telescoping arm 8 is extended to its maximum extension position, it is determined that harvesting is not possible, and the above-mentioned The telescopic arm 8 is shortened and the work hand H is returned to the approach starting position.

そして、再撮像処理された画像情報を再度画像
処理することにより、前記果実の色のみに対応し
た一つの領域F0を再抽出し、そして、その再抽
出された領域F0内において、最も明るくみえる
ハイライト部分P1(第7図ハ参照)を抽出し、前
記バキユームパツド10を、そのハイライト部分
に向けてアプローチさせるように、アプローチ方
向を修正して、前記近接センサS2が再度ONする
まで、低速移動する状態でアプローチを再開す
る。
Then, by processing the re-imaged image information again, one region F 0 corresponding only to the color of the fruit is re-extracted, and within the re-extracted region F 0 , the brightest The visible highlight portion P 1 (see Figure 7 C) is extracted, the approach direction is corrected so that the vacuum pad 10 approaches the highlight portion, and the proximity sensor S 2 is turned ON again. Restart the approach while moving at low speed.

但し、前記ハイライト部分P1が、再抽出され
た領域F0内において複数個ある場合、(第7図ハ
中、破線で示す)は、複数個の果実が平面的に隣
接して生つていると判別して、例えば、左方や下
方等、予め設定された方向に位置するものに対し
てアプローチするように、一つのハイライト部分
P1のみを選択することとなる。尚、複数個の果
実が前後方向に隣接して生つている場合は、前記
ストロボ装置28による反射光量が、後方側に位
置する果実よりも前方側に位置する果実からのほ
うが大になるために、後方側に位置する果実に対
する位置情報が自動的に除去されて、複数個の果
実が隣接していても、前記ハイライト部分P1は
一つのみ抽出されることとなり、前記作業ハンド
Hに対して手前側に位置する一つの果実に対応す
る位置のみが自動的に抽出されることとなる。
However, if there are multiple highlighted portions P 1 within the re-extracted area F 0 , (indicated by broken lines in Figure 7), it is assumed that multiple fruits grow adjacent to each other in a plane. One highlight area is determined so that it approaches the object located in a preset direction, for example, to the left or below.
Only P 1 will be selected. Note that when a plurality of fruits grow adjacent to each other in the front-back direction, the amount of light reflected by the strobe device 28 is larger from the fruit located at the front than from the fruit located at the rear. , the position information for the fruit located on the rear side is automatically removed, and even if multiple fruits are adjacent, only one highlighted portion P1 is extracted, and the work hand H is On the other hand, only the position corresponding to one fruit located on the near side will be automatically extracted.

前記近接センサS2が再度ONするに伴つて、前
記バキユームパツド10の吸引作動を開始すると
共に、前記作業ハンドHをそのまま低速移動させ
て前進させる。
When the proximity sensor S2 is turned on again, the suction operation of the vacuum pad 10 is started, and the work hand H is moved forward at a low speed.

前記バキユームパツド10の吸引作動開始後
に、作業ハンドHを設定距離(例えば、前記近接
センサS2の作動距離に対応した距離)だけ収穫対
象果実側に前進移動させ(第8図ロ参照)、前記
負圧センサS1の検出情報に基づいて、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、前記バキユームパツド10を停止させ、且
つ、それと同時に、前記捕捉部ケース15を前方
側に突出させて、収穫対象果実を、前記捕捉部ケ
ース15内に取り込んで、果実が前記柄切断装置
の作動範囲内に位置する状態となるようにする
(第8図ハ参照)。
After the suction operation of the vacuum pad 10 starts, the work hand H is moved forward by a set distance (for example, a distance corresponding to the operating distance of the proximity sensor S2 ) toward the fruit to be harvested (see FIG. 8B), and the Based on the detection information of the pressure sensor S1 , it is determined whether or not the fruit has been suctioned. If the fruit has been suctioned as desired, the vacuum pad 10 is stopped, and at the same time, the trapping part case 15 is moved forward. The fruit to be harvested is taken into the trap case 15 by protruding to the side so that the fruit is located within the operating range of the stalk cutting device (see FIG. 8C).

但し、前記負圧センサS1が作動しない場合は、
収穫不能であると判断して、前記捕捉部ケース1
5を後方側に退避させると共に、前記バキユーム
パツド10の吸引作動を停止させて、前記伸縮ア
ーム8を短縮させて、作業ハンドHをアプローチ
開始位置まで戻す。
However, if the negative pressure sensor S 1 does not operate,
Determining that it is impossible to harvest, the trapping part case 1
5 to the rear, the suction operation of the vacuum pad 10 is stopped, the telescoping arm 8 is shortened, and the work hand H is returned to the approach starting position.

前記捕捉部ケース15内に果実を取り込んだ後
は、前記カツタ17及び柄支持部材18を前方側
に向けて起立作動させるべく、前記起伏操作用の
モータ19を正転駆動する。そして、前記ポテン
シヨメータS4による検出情報に基づいて、その起
立作動完了位置の手前側の中間位置で起立作動を
一旦停止させると共に、前記バキユームパツド1
0の吸引作動を停止させ、作業ハンドH全体を、
果実に対して手前側下方に向けて設定距離を後退
させることにより、捕捉された果実に対して前記
カツタ17が接触する状態となるように、つま
り、前記カツタ17にて切断される柄の長さが極
力短くなるように、カツタ17に対する柄の位置
を補正する(第8図ニ参照)。
After the fruit is taken into the catcher case 15, the motor 19 for raising and lowering is driven in normal rotation to raise the cutter 17 and handle support member 18 forward. Then, based on the information detected by the potentiometer S4 , the rising operation is temporarily stopped at an intermediate position on the front side of the rising operation completion position, and the vacuum pad 1
Stop the suction operation of 0, and move the entire work hand H.
By retreating a set distance toward the front and lower side of the fruit, the length of the handle to be cut by the cutter 17 is adjusted so that the cutter 17 comes into contact with the captured fruit. The position of the handle relative to the cutter 17 is corrected so that the length is as short as possible (see FIG. 8D).

その後は、前記ポテンシヨメータS4による検出
情報に基づいて、起立作動が完了するまで、引き
続き前記カツタ17及び柄支持部材18を前方側
に向けて起立作動させ、果実の柄を前記カツタ1
7と柄支持部材18との間に挟み込む状態で保持
させて、前記カツタ17にて柄を切断する(第8
図ホ参照)。
Thereafter, based on the information detected by the potentiometer S 4 , the cutter 17 and the handle support member 18 are continuously operated to stand up forward until the raising operation is completed, and the handle of the fruit is moved from the cutter 1 to the front side.
7 and the handle support member 18, and cut the handle with the cutter 17 (8th
(See Figure E).

但し、前記カツタ17及び柄支持部材18が、
その起立作動完了位置や中間位置に達するに要す
る設定時間経過しても、その位置まで起立作動し
たことを検出できない場合は、収穫不能と判断し
て、前記ポテンシヨメータS4による検出情報に基
づいて、前記カツタ17及び柄支持部材18を、
その引退完了位置まで後方側に引退作動させると
共に、前記捕捉部ケース15をハンドH後方側に
引退させて、前記バキユームパツド10の吸引口
が前記捕捉部ケース15の開口部26の前方側に
突出する状態となる初期位置に復帰させた後、前
記伸縮アーム8を短縮して、アプローチ開始位置
まで戻すこととなる。
However, the cutter 17 and handle support member 18 are
If it cannot be detected that the standing operation has reached that position even after the set time required to reach the completion position or the intermediate position has elapsed, it is determined that it is impossible to harvest, and the operation is performed based on the information detected by the potentiometer S4 . Then, the cutter 17 and the handle support member 18 are
At the same time, the catching part case 15 is retired to the rear side of the hand H, and the suction port of the vacuum pad 10 projects to the front side of the opening 26 of the catching part case 15. After returning to the initial position, the telescopic arm 8 is shortened and returned to the approach starting position.

柄を切断した後は、前記捕捉部ケース15内に
果実を保持する状態を維持しながら、前記伸縮ア
ーム8を短縮させて、作業用ハンドHを所定位置
まで戻した後、前記シヤツタ29を下方に向けて
開けることにより、収穫した果実を、車体2の脇
に置いてある前記収納用の箱Kに排出する。
After cutting the handle, while maintaining the state in which the fruit is held in the trapping part case 15, the telescoping arm 8 is shortened, the working hand H is returned to a predetermined position, and the shutter 29 is lowered. By opening the fruit toward the vehicle body 2, the harvested fruits are discharged into the storage box K placed on the side of the vehicle body 2.

収穫した果実を排出した後は、前記ポテンシヨ
メータS4による検出情報に基づいて、前記カツタ
17及び柄支持部材18を、その引退完了位置ま
で後方側に引退作動させると共に、前記捕捉部ケ
ース15をハンドH後方側に引退させて、前記バ
キユームパツド10の吸引口が前記捕捉部ケース
15の開口部26の前方側に突出する状態となる
初期位置に復帰させて、一つの果実に対する収穫
作動を終了する。
After the harvested fruit is discharged, the cutter 17 and the handle support member 18 are retracted rearward to the retracting completion position based on the information detected by the potentiometer S4 , and the catcher case 15 is Retire the hand H to the rear side and return it to the initial position where the suction port of the vacuum pad 10 projects to the front side of the opening 26 of the trapping part case 15, and finish the harvesting operation for one fruit. do.

〔別実施例〕[Another example]

本発明を実施するに、第10図に示すように、
前記突起15dをバネ材で構成し、その先端に遊
転式のガイドローラ43を設けると、果実と突起
15dとの接触抵抗が減少し、果実をより確実に
捕捉部ケース15内に取り込めるようになる。
尚、作業ハンドHの具体構成、作業ハンドHを収
穫対象に向けて誘導するために備えさせる伸縮ア
ーム8の具体構成等、各部の構成は各種変更でき
る。
To carry out the present invention, as shown in FIG.
When the protrusion 15d is made of a spring material and a freely rotating guide roller 43 is provided at the tip thereof, the contact resistance between the fruit and the protrusion 15d is reduced, so that the fruit can be taken into the trap case 15 more reliably. Become.
Note that the configuration of each part, such as the specific configuration of the working hand H and the specific configuration of the telescoping arm 8 provided for guiding the working hand H toward the harvesting target, can be changed in various ways.

又、上記実施例では、果実を収穫する場合につ
いて例示したが、トマト等の野菜の収穫作業にも
適用できる。又、収穫作業以外の作業にも適用で
きるものであつて、本発明は、上記実施例のみに
限定されるものではない。
Further, in the above embodiment, the case of harvesting fruits was illustrated, but the present invention can also be applied to harvesting of vegetables such as tomatoes. Further, the present invention can be applied to works other than harvesting work, and the present invention is not limited to the above embodiments.

尚、特許請求の範囲の項に図面との対象を便利
にするために符号を記すが、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。
Note that although reference numerals are written in the claims section for convenience of reference to the drawings, the present invention is not limited to the structure shown in the accompanying drawings.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は本発明に係る果菜類の収穫用ハンドの実
施例を示し、第1図は作業ハンドの切欠側面図、
第2図は同切欠平面図、第3図は同正面図、第4
図は果実収穫用作業機の全体側面図、第5図は制
御構成を示すブロツク図、第6図イ,ロは制御装
置の動作を示すフローチヤート、第7図イ、ロ,
ハは画像処理の説明図、第8図イ,ロ,ハ,ニ,
ホは収穫作動の説明図、第9図は収穫対象果菜類
が大きい場合のカバー体の状態を示す図であり、
第10図は別実施例を示す図である。 10……バキユームパツド、15b……カバー
体、17……カツタ、26……通過用口。
The drawings show an embodiment of the hand for harvesting fruits and vegetables according to the present invention, and FIG. 1 is a cutaway side view of the working hand;
Figure 2 is a cutaway plan view of the same, Figure 3 is a front view of the same, and Figure 4 is a cutaway plan view of the same.
The figure is an overall side view of the fruit harvesting work machine, Figure 5 is a block diagram showing the control configuration, Figure 6 A, B is a flowchart showing the operation of the control device, and Figure 7 A, B,
C is an explanatory diagram of image processing, Figure 8 A, B, C, D,
E is an explanatory diagram of the harvesting operation, and FIG. 9 is a diagram showing the state of the cover body when the fruits and vegetables to be harvested are large.
FIG. 10 is a diagram showing another embodiment. 10... Vacuum pad, 15b... Cover body, 17... Katsuta, 26... Passage opening.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 収穫対象果菜類を吸着するバキユームパツド
10が、その吸引口をハンド前方側に向ける状態
で、ハンド前方側に突出させた捕捉用位置とハン
ド後方側に後退させた柄切断用位置とに切換操作
自在に設けられ、そのバキユームパツド10に吸
着された果菜類の柄を切断するカツタ17が設け
られ、ハンド外周部を覆うカバー体15bが設け
られると共に、そのカバー体15bの前記バキユ
ームパツド10の吸引口に対向する箇所に、通過
用口26が形成されている果菜類の収穫用ハンド
であつて、前記カバー体15bの前端が周方向に
分割され、それらの前端が通過用口26の外側に
弾性的に退避揺動可能に構成されている果菜類の
収穫用ハンド。
1. With the vacuum pad 10 that sucks fruits and vegetables to be harvested directed toward the front of the hand, the vacuum pad 10 is switched between a capturing position where it protrudes toward the front of the hand and a handle cutting position where it retreats toward the rear of the hand. A cutter 17 is freely provided to cut the handle of fruits and vegetables adsorbed to the vacuum pad 10, and a cover body 15b is provided to cover the outer periphery of the hand. The hand for harvesting fruits and vegetables has a passage opening 26 formed at opposing locations, and the front end of the cover body 15b is divided in the circumferential direction, and the front ends are elastically attached to the outside of the passage opening 26. A hand for harvesting fruits and vegetables that is configured to be retractable and swingable.
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