JPH07184406A

JPH07184406A - 農業用ハンドリング装置

Info

Publication number: JPH07184406A
Application number: JP33517993A
Authority: JP
Inventors: Osamu Yukimoto; 修行本; Yosuke Matsuo; 陽介松尾; Tomohiro Takigawa; 具弘瀧川
Original assignee: SEIBUTSUKEI TOKUTEI SANGYO GIJUTSU KENKYU SUISHIN KIKO
Current assignee: SEIBUTSUKEI TOKUTEI SANGYO GIJUTSU KENKYU SUISHIN KIKO
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-07-25

Abstract

(57)【要約】【目的】無線または有線により遠隔操作可能な農用ト
ラクタのような車両にハンドリングのための作業部を設
け、ハンドリングを行いながら車両の遠隔操作も行える
ようにした農業用ハンドリング装置を提供する。【構成】ハンドリングのための操作機構に車両の遠隔
操作装置を設け、作業部と車両をそれぞれ単独に、ある
いは同時に運転操作できるようにし、ブーム、マニピュ
レータ等に生起させるハンドリングのための力を、物体
を持ち上げる方向ばかりでなく、前後、左右、上下の３
次元方向に作用させるようにし、ハンド部の近傍に設置
した操作機構に、ブーム、マニピュレータ等の動きの方
向に沿って油圧または空気圧サーボ弁を設け、作業者が
これを操作することにより、その操作した方向と同じ方
向にブーム、マニピュレータ等が動くように、油圧また
は空気圧シリンダのアクチュエータを作動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無線または有線により
遠隔操作可能な農用トラクタのような車両にハンドリン
グのための作業部を設け、ハンドリングを行いながら車
両の遠隔操作も行えるようにした農業用ハンドリング装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、農業用ハンドリング装置の１つと
して、発進，停止及び走行速度制御，操舵等の運転操作
を、無線または有線により遠隔操作可能としたトラクタ
のような車両に、先端に交換可能なハンド部を有するハ
ンドリングのためのブーム、マニピュレータ等の作業部
を備え、上記ハンド部の近傍に設置した操作機構により
作業部を操作するようにしたものが知られている。そし
て、車両の遠隔操作機構と、作業部の操作機構とは、そ
れぞれ別に設けられ、操作されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような農業用ハ
ンドリング装置においては、車両の遠隔操作機構と、作
業部の操作機構とがそれぞれ別に設けられ、操作されて
いるため、例えば作業部の操作機構を操作しながら車両
の遠隔操縦を的確に行うことはできない、といった問題
点があった。本発明は上記の問題点を解決することを目
的になされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、発進，停止及び走行速度制御，操舵等の
運転操作を、無線または有線により遠隔操作可能とした
車両に、先端に交換可能なハンド部を有するハンドリン
グのためのブーム、マニピュレータ等の作業部を備え、
上記ハンド部の近傍に設置した操作機構により作業部を
操作するようにした農業用ハンドリング装置において、
上記操作機構に車両の遠隔操作装置を設け、作業部と車
両をそれぞれ単独に、あるいは同時に運転操作できるよ
うにし、上記ブーム、マニピュレータ等に生起させるハ
ンドリングのための力を、物体を持ち上げる方向ばかり
でなく、前後、左右、上下の３次元方向に作用させるよ
うにし、上記ハンド部の近傍に設置した操作機構に、ブ
ーム、マニピュレータ等の動きの方向に沿って油圧また
は空気圧サーボ弁を設け、作業者がこれを操作すること
により、その操作した方向と同じ方向にブーム、マニピ
ュレータ等が動くように、油圧または空気圧シリンダの
アクチュエータを作動させるように構成したことを特徴
とする。

【０００５】

【作用】上記の構成によって、本発明の農業用ハンドリ
ング装置は以下の作用を行う。作業部の操作機構に車両の遠隔操作装置を設け、作
業部と車両をそれぞれ単独に、あるいは同時に運転操作
できるようにしたので、ブーム、マニピュレータ等の作
業部を操作してハンドリングを行いながら、車両の運転
操作が的確に行える。ブーム、マニピュレータ等に生起させるハンドリン
グのための力を、物体を持ち上げる方向ばかりでなく、
前後、左右、上下の３次元方向に作用させるようにした
ので、ハンドリング対象物に対してアプローチするハン
ド部が３次元方向に力を発揮する。

【０００６】ハンド部の近傍に設置した操作機構
に、ブーム、マニピュレータ等の動きの方向に沿って油
圧または空気圧サーボ弁を設け、作業者がこれを操作す
ることにより、その操作した方向と同じ方向にブーム、
マニピュレータ等が動くように、油圧または空気圧シリ
ンダのアクチュエータを作動させるようにしたので、作
業者がハンドリング対象物を移動させたい方向に空気圧
サーボ弁を移動させると、その動きと比例した速度で油
圧または空気圧シリンダが作動する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付の図面に基づい
て具体的に説明する。図１おいて、符号１は車両（農用
トラクタ）で、この車両１は、車両運転装置２による発
進，停止及び走行速度制御，操舵等の運転操作が、作業
者による手動操作のほか、無線または有線により遠隔操
作可能が行える。この車両１の後部には、先端に交換可
能なハンド部３を有するハンドリングのためのブーム、
マニピュレータ（図面）等の作業部４を備え、上記ハン
ド部３の近傍に設置した操作機構（ハンドリング装置操
作部）５により、作業部４の操作と共に、車両１を遠隔
操作するのが可能である。そして、車両１と作業部４と
で、農業用ハンドリング装置６が構成されている。

【０００８】操作機構５は、図２に示すように、マニピ
ュレータグリップ７と、マニピュレータグリップ７の上
部一側に一体的に設けられた車両操作レバー８とにより
構成されている。そして、マニピュレータグリップ７
は、作業者がグリップを握って前後，左右，上下に操作
し、ハンド部３を前後，左右，上下に自在に移動させて
ハンドリングを行い、このハンドリング作業時に、必要
に応じて車両操作レバー８を操作し、車両１の発進（前
・後進），停止（中立）及び走行速度制御，操舵（左・
右折、直進＝中立）等の遠隔運転操作が行える。

【０００９】図３に、操作機構（ハンドリング装置操作
部）５から車両１を遠隔操作する際の車両制御機構を示
す。この図３において、操作機構５のリード線５ａは、
コネクタ９を介してバッテリ１０を電源とする配電盤
（リレーユニット）１１に接続されている。配電盤１１
には多数の電磁（ソレノイド）空気圧バルブ１２が接続
され、非常停止ボタンとしてのバンパスイッチ１３が設
けられている。これら空気圧バルブ１２は、車両１に装
備したコンプレッサ１４からの圧縮空気を、車両運転装
置２に備える各操作機構を作動させる空気圧シリンダ
（アクチュエータ群）への給・排気の通路の切換えを、
電磁（ソレノイド）作動により行い、空気圧シリンダを
伸縮作動させようにしている。

【００１０】車両運転装置２には、作業部４を昇降させ
る油圧バルブレバー１５、スロットルリンク１７、ブレ
ーキ中間リンク１９、クラッチ操作部、前・後進を切換
えるシャトルレバー２３、主変速レバー２６、ステアリ
ングモータ３０、ステアリングギヤボックス３１等が設
けられている。そして、油圧バルブレバー１５は作業機
昇降油圧装置制御シリンダ１６で、スロットルリンク１
７はスロットルシリンダ１８で、ブレーキ中間リンク１
９は左ブレーキシリンダ２０及び右ブレーキシリンダ２
１で、クラッチ操作部はクラッチシリンダ２２で、シャ
トルレバー２３はシャトルシリンダ２４及びシャトル
シリンダ２５で、主変速レバー２６は主変速シリンダ
２７，主変速シリンダ２８，主変速シリンダ２９
で、ステアリングモータ３０、ステアリングギヤボック
ス３１は配電盤（リレーユニット）１１において、それ
ぞれ制御される。

【００１１】図４は３次元に力を発揮するブーム，操作
部４の実施例を示し、（ａ）は直交座標型のものであ
り、縦、横のブーム３２を車両１の昇降部に支持させ、
このブーム３２に上下方向アクチュータ３３、前後方向
アクチュータ３４、左右方向アクチュータ３５を設け、
横ブーム３２の先端部に操作機構５及びハンド部３を設
けて、ハンド部３を上下，前後，左右に自在に移動でき
るようにしている。また、（ｂ）は極座標型のものであ
り、前後シリンダ３６を有する伸縮シリンダの先端部に
操作機構５及びハンド部３を設け、伸縮シリンダと車両
１の昇降部との間に上下シリンダ３７を設けている。な
お、伸縮シリンダには、図示しないが左右シリンダが設
けられていて、左右方向にも回動可能である。

【００１２】図５にブーム，操作部４が３次元に力を発
揮する力センサを配した場合の操作機構５の実施例を示
す。図５で、車両操作レバー８を設けたマニピュレータ
グリップ７には、ケーシング内に左右センサ３８、前後
センサ３９、ボールジョイント４０、上下センサ４１等
を具備している。そして、作業者がマニピュレータグリ
ップ７を握って、図６に示すように上下，左右，前後に
作動させると、信号変換器を介してそれぞれのアクチュ
エータを作動させ、ハンド部３を上下，左右，前後に自
在に移動させる。

【００１３】図７は、マニピュレータグリップ７のケー
シング内に、油圧前後サーボ弁４２及び油圧上下サーボ
弁４３を設けたものである。なお、図示しないが、ケー
シング内には油圧左右サーボ弁も設けられている。この
ような油圧サーボ機構を具備する操作機構の油圧回路の
一例を図８に示す。図８において、上下シリンダ４４に
は上下サーボ弁４７ａが、前後シリンダ４５には前後サ
ーボ弁４７ｂが、左右シリンダ４６には左右サーボ弁４
７ｃがそれぞれ接続され、油圧ポンプ４８からの圧油を
サーボ弁により切換えて、シリンダを伸縮作動させるよ
うにしている。符号４９はリリーフ弁、５０は油タンク
である。

【００１４】このような構成の農業用ハンドリング装置
６においては、図９に示すように、ハンド部３にコンテ
ナ５１をハンドリングするためのフォーク状のコンテナ
用ハンドを取付けて、コンテナ５１の積載作業が行える
（ａ）。（ｂ）はハンド部３に主として引っ張り力が働
くようにした引っ張り用フック５２を取付け、ワイヤ５
３を介して木の根５４を引き抜く抜根作業を行う。この
引っ張り用フック５２を用いてワイヤ５３や針金を引か
せて垣根仕立て果樹の針金張り作業も行える。

【００１５】図９の（ｃ）は、ハンド部３に袋物用ハン
ド５５を取付けたもので、穀粒を収容し、吊下げ孔を有
する袋５６をハンドリングするのに用いる。また、
（ｄ）はハンド部３にスコップハンド５７を取付けて、
穴掘り作業を行う。以上のほか、例えばハンド部３にカ
ケヤを持たせての杭打ち作業、レーキを持たせての集草
作業など、各種の作業が実施できる。

【００１６】図１０の（ａ）ないし（ｆ）に、ハンド部
３にコンテナ用ハンドを取付けてコンテナ５１をハンド
リングする際に、車両１を遠隔操作で移動させてハンド
リング作業範囲を拡大させる状態を示す。この図で明ら
かなように、作業部（マニピュレータ）４の動作範囲
に、車両１の移動範囲を加えることにより、ハンドリン
グ作業範囲を大幅に拡大させることができる。そして、
例えばコンテナ５１を運搬車の荷台５８に容易に積載す
ることができる。なお、上記実施例の空気圧バルブ１２
は油圧バルブに、コンプレッサ１４は油圧ポンプに、空
気圧シリンダは油圧シリンダに、それぞれ代えてもよい
ものである。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の農業用ハン
ドリング装置によれば、ハンド部の近傍に設置した操作
機構に車両の遠隔操作装置を設け、作業部と車両をそれ
ぞれ単独に、あるいは同時に運転操作できるようにし、
作業部に生起させるハンドリングのための力を、物体を
持ち上げる方向ばかりでなく、前後、左右、上下の３次
元方向に作用させるようにし、ハンド部の近傍に設置し
た操作機構に、作業部の動きの方向に沿って油圧または
空気圧サーボ弁を設け、作業者がこれを操作することに
より、その操作した方向と同じ方向に作業部が動くよう
に、油圧または空気圧シリンダのアクチュエータを作動
させるようにしたので、以下の効果を奏することができ
る。

【００１８】操作部がハンドリング対象物のそばに
あるので、操作に熟練を要することがなく、さらに車両
も同じ操作部で同時に、あるいは独立して操作できるこ
とにより、ハンドリング作業と車両の遠隔運転が、一人
の作業者により同時に行うことができる。ハンドリング作業部の動作範囲が狭くても、車両の
移動機能を利用することにより、広い範囲でのハンドリ
ング作業が可能となり、作業部の構造をシンプル化する
ことができる。

【００１９】ハンド部には、コンテナ，袋物等のハ
ンドリング、スコップを持たせての土掘り作業、カケヤ
を持たせての杭打ち作業、レーキを持たせての集草作
業、ワイヤや針金を引かせての立木の抜根作業や垣根仕
立て果樹の針金張り作業など、多彩なハンドリング作業
が可能である。操作部にサーボ機構を採用することにより、センサ
を別途設けなくとも、作業者が意図する速度でハンド部
を動かすことができる。従って、ハンドリング機構の汎用化と稼働率の向上
が可能となり、また、ハンドリング機構の構造をシンプ
ルにできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による農業用ハンドリング装置の概略側
面図である。

【図２】車両の遠隔操作装置を設けた操作部の側面図
（ａ）及び正面図（ｂ）である。

【図３】ハンドリング操作部から車両を遠隔操作する際
の車両制御機構の図である。

【図４】３次元に力を発揮するブーム等の側面図で、
（ａ）は直交座標型、（ｂ）は極座標型である。

【図５】３次元に力を発揮する操作部の側面図（ａ）、
正面図（ｂ）である。

【図６】図５の操作部の制御ブロック図である。

【図７】サーボ弁を設けた操作部の側面図である。

【図８】サーボ機構を有する操作機構の油圧回路図であ
る。

【図９】３次元に力を発揮する場合のハンド部の作業を
示し、（ａ）はコンテナハンド、（ｂ）は牽引ハンド、
（ｃ）は袋物用ハンド、（ｄ）はスコップハンドであ
る。

【図１０】（ａ）ないし（ｆ）は車両の遠隔操作による
ハンドリング作業範囲の拡大例を示すそれぞれの側面図
である。

【符号の説明】

１車両（農用トラクタ）２車両運転装置３ハンド部４作業部５操作機構（ハンドリング装置操作部）５ａリー
ド線６農業用ハンドリング装置７マニピュレータグリップ８車両操作レバー９コネクタ１０バッテリ１１配電盤（リレーユニット）１２空気圧バルブ１３バンパスイッチ１１４コンプレッサ１５油圧バルブレバー１６作業機昇降油圧装置制御シリンダ１７スロットルリンク１８スロットルシリンダ１８１９ブレーキ中間リンク２０左ブレーキシリンダ２１右ブレーキシリンダ２２クラッチシリンダ２３シャトルレバー２４シャトルシリンダ２５シャトルシリンダ２６主変速レバー２７主変速シリンダ２８主変速シリンダ２９主変速シリンダ３０ステアリングモータ３１ステアリングギヤボックス３２縦、横のブーム３３上下方向アクチュータ３４前後方向アクチュータ３５左右方向アクチュータ３６前後シリンダ３７上下シリンダ３８左右センサ３９前後センサ４０ボールジョイント４１上下センサ４２油圧前後サーボ弁４３油圧上下サーボ弁４４上下シリンダ４５前後シリンダ４６左右シリンダ４７ａ上下サーボ弁４７ｂ前後サーボ弁４７ｃ
左右サーボ弁４８油圧ポンプ４９リリーフ弁５０油タンク５１コンテナ５２引っ張り用フック５３ワイヤ５４木の根５５袋物用ハンド５６袋５７スコップハンド５８運搬車の荷台

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発進，停止及び走行速度制御，操舵等の
運転操作を、無線または有線により遠隔操作可能とした
車両に、先端に交換可能なハンド部を有するハンドリン
グのためのブーム、マニピュレータ等の作業部を備え、
上記ハンド部の近傍に設置した操作機構により作業部を
操作するようにした農業用ハンドリング装置において、上記操作機構に車両の遠隔操作装置を設け、作業部と車
両をそれぞれ単独に、あるいは同時に運転操作できるよ
うにし、上記ブーム、マニピュレータ等に生起させるハンドリン
グのための力を、物体を持ち上げる方向ばかりでなく、
前後、左右、上下の３次元方向に作用させるようにし、上記ハンド部の近傍に設置した操作機構に、ブーム、マ
ニピュレータ等の動きの方向に沿って油圧または空気圧
サーボ弁を設け、作業者がこれを操作することにより、
その操作した方向と同じ方向にブーム、マニピュレータ
等が動くように、油圧または空気圧シリンダのアクチュ
エータを作動させるように構成したことを特徴とする農
業用ハンドリング装置。