JPS60196111A - 果実収穫用ロボツトハンド - 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】 本発明は、果実収穫用ロボットハンド、詳しくは果実取
入用筒状ケースの開口部周縁に果実検出用センサーの複
数個を設けである果実収穫用ロボットハンドに関する。

従来より、この種の果実取枠用ロボットハンド、例えば
、特願昭５８−１４４５８６号等によって本出願人が既
に提案しである果実収穫用ロボットハンドにおいては、
第４図に示すように、収穫対象果実を捕捉可能な位置に
ハンドを誘導するための情報を検出すべく、果実取入用
筒状ケース（９）の開口部周縁に果・実検出用の接触セ
ンサー（ｌｌａ）の複数個を設けである。

そして、上記複数の接触センサー（ｌｌａ）によって得
られる収穫対象果実に対するハンドの相対的な位置情報
に基いてハンドの位置を修正して、果実が果実取入用筒
状ケース（９）の開口部中央に位置するようにして捕捉
するのである。

しかしながら、上記従来構成では、果実が非常に密集し
て生っているような場合、目標果実と隣接した他の果実
に対しても接触センサー（１ｌａ）が同時に接当するこ
とがあり、目標果実とその他の果実とを区別できなく々
って、誤動作するため、目標果実に対するハンドの位置
を適正に誘導できなかった一す、適正位置に誘導できて
も作業効率が悪くなるという不都合が有った。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、果実が密集して生っている場合であっても、
収穫対象果実位置を確実に検出可能な手段を備えた果実
収穫用ロボットノ・ンドを提供することにある。

上記目的を達成すべく、本発明による果実収穫用ロボッ
トハンドは、更に、前記ケース（９）内に少なくとも１
つの果実検出用センサー（ｌｌｂ）を設けである点に特
徴を有する。

即ち、前記果実取入用筒状ケースの開口部周縁に設けた
果実検出用センサーとケース内に設けた果実検出用セン
サーの両方の果実検出信号を組み合せたり、ケース内の
センサーの検出信号を優先することによって、目標果実
と他の果実とを判別で訴るのである。

上記特徴故に、下記の如き優れた効果が発揮されるに至
った。

即ち、果実が密集して生っているような場合であっても
、果実取入用筒状ケースの開口部周縁に設けたセンサー
とケース内Ｋｌけたセンサーの両方による果実位置検出
信号に基いて目標果実のみが開口部中央に位置するよう
に７・ンドを誘導することが可能であるから、極めて誤
動作の少ないＩものにできためである。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、左右一対の推進車輪ｆｌ）、前後
一対の遊転輪（２）、及び、昇降自在なアクトリガー（
３）の複数個を備えた車体に、電動モータ（４）によっ
て１動回転自在な旋回台（５）を取付け、上下に昇降自
在なリフト装置（Ａ）を、旋回中心に位置させて旋回台
（５）に恥付けると共に、果実収穫用ロボットハンド（
Ｂ）を、リフト装置（Ａ）の上端部に取付けて、果実収
穫機を構成しである。

前記リフト装置（Ａ）は、電動モータ等によって回転駆
動さり、アーム（６）の基端部を昇降駆動するネジ部材
（７）と昇降軌跡のガイド部材（８）＋（８）を備え、
前記ネジ部材（７）の正逆回転作動によりアーム（６）
を昇降するように構成しである。

前記果実収穫用ロボットハンド（Ｂ）を構成するに、餉
１図〜第３図（イ）１（ロ）に示すように、リフト装置
！！囚に対して上下揺動操作自在々第１アーム（６ａ）
、そのアーム（６ａ）に対して上下揺動操作自在な第コ
アーム（６ｂ）　、及び、そのアーム（６ｂ）に対して
上下揺動操作自在な第３アーム（６Ｃ）を備えた多関節
アーム（６）を設け、果実取入用筒状ケース（９）全水
平軸芯（Ｘ）周りで自由揺動自在に枢支する二叉状支持
枠（ｌＯ）を、ｖＪＪアーム（６Ｃ）の先端に、アーム
長手方向に沿う軸芯（Ｙ）周りで自由回動自在に枢支し
、そして、収穫対象果実の位置全検出する接触センサー
（ｌｌａ）の複数個を前記ブース（９）の開口周縁部に
立設するとともに、筒状ケース（９）側に引退する状態
と収穫対象果実を覆うようにケース（９）から突出する
状態とに９Ｊ換操作自在な果梗押圧用部材０匈の複数個
を、前記ケース（９）の周方向に並べて設け、収穫対象
果実と枝とを接続する柄状部分、いわゆる、果梗を切断
する円弧状のカッタ（Ｉ３１ｆ：、両端部を支点として
前記果梗押圧用部材ｕ′４とともにケース（９）Ｋ対し
てト倉悸在に枢着しである。

前記二叉状支持枠（Ｉｏｌは、電磁クラッチおよび回転
状況を検出するエンコーダを装備したモータ０４）によ
って、アーム（６ｃ）の軸芯（１）周りに自由回動のみ
ならず回転駆動・停止する仁さも可能にしである。

同様に、前記ケース（９１Ｆｉ二又状支持枠００）に対
して、自由回動のみならず向き変更自在に、軸芯（Ｘ）
周りに回転駆動・停止する電磁クラッチおよびエンコー
ダを装備したモータ（Ｉ５）と、このモータ（１６１か
らの回転力を伝達するベルト機構（１６）を設けである
。

更に、前記ケース（９）の内部にも、前記接触センサー
（ｌｌａ）と同様の構成になる接触センサー（ｌｌｂ）
の複数個を、ケース（９）中心部をエアシリンダＯηに
よって昇降自在にさｈた円板−の周縁部に立設しである
。　尚、このケース（３）内に設けた接触センサー（ｌ
ｌｂ）　Ｑ先端部は前記ケース（９）周縁に立設しであ
る接触センサー（ｌｌａ）の先端部より下方に位置する
ように配置しである。

そして、前記ケース（９）周縁の接触センサー（ｌｌａ
）が果実に接触すると果実から離れる側にケース（９）
を水平移動させるための情報を収集するとともに、！Ｉ
ｒＪ記ケースケース内の接触センサー（ｌｌｂ）が果実
に接触するとケース（９）を上昇させて前記果梗抑圧用
部材（Ｉ２）を突出させて果実をケース（９）内に取り
込むための情報を収集するように構成しである。

すなわち、多関節アーム（６）の作動、あるいは、リフ
ト装置（５）の作動により、筒状ケース＋９＋　’ｋ　
目標果実の側方位置から果実収穫に適する高さに移動さ
せ、且つ、その移動時に、前記接触センサー　（ｌｌａ
）Ｉ（ｌｌｂ）の検出情報に基づいて果実が筒状ケース
（９）の開口部中央箇所に位置するように修正する。

つまり、最初は前記ケース（９）の周Ｒに設けた接触セ
ンサー（ｌｌａ）の検出情報に基いてケース（９）の収
穫対象果実に対する水平方向の位置を修正する。　その
後、あるいけ、前記接触センサー（ｌｌａ）によってケ
ース（９）の位置を修正している間に、前記ケース（９
）内の接触センサー（ｌｌｂ）が果実に接触したことを
検出すると、その時点で前記水平方向の位置修正を停止
して、前記エアシリンダ０７）を作動させ、ケース（９
）内の接触センサー（ｌｌｂ）をケース（９）下方に降
下させる。

そして、前□記ケース（９）内の接触センサー（ｌｌｂ
）に果実が再度接触するまで、ケース（９）を上昇させ
る。

その後、果梗押圧用部＋Ａ０２）を突出作動させて収穫
対象果実を覆ったのち、カッタ（１３）を作動させて果
梗を切断し、収穫果実を回収する作業を行なえるように
構成しである。

一方、前記果梗押圧用部材θ匂は、抑圧用部材（１２１
の夫々を、曲面に沿う状態に屈曲された帯板状に形成し
、それら抑圧用部材ａ＝、基端部を中心に出退揺動自在
に枢支させである。　そして、−ｆ：力、ら押圧用部材
（１２）を、突出状態において、相隣る先端部同志を重
ねた状態で先端部間に果梗通過用間隙（Ｓ）を形成する
ように前記ケース（９）の周方向に並置しである。　尚
、各押圧用部材（１２１は、ケース（９）の径方向に沿
う軸心周りで揺動すると共に、引退状態、並びに、揺動
途中においても、先端部が隣接する抑圧用部材（１いに
重複するように、その長さが決められている。

ｇｌＪ記果梗押圧田部材（１２）を揺動駆動する機構に
ついて説明すれば、円筒状部材（９ｂ）を、同方向に回
転自在な状態でケース（９）に外表支持させる七ノ（に
、抑圧用部材（１２）の基端部に設けた保合ビン（１鴫
が係合する上下方向に沿うスリン）０９）を、前記円筒
状部材（９ｂ）に形成し、さらに、ベルト（２０）を用
いて円筒状部材（９ｂ）を回転駆動するモーフ（２１）
を、役け、もって、円筒状部材（９ｂ）の正逆転作動に
伴い果梗押圧用部材（１２）を出退揺動させるように構
成しである。

１１１記カツタ（１３）について説明すわば、長手方向
中央部に凹形の刃部（２２）、（２２つを有し、且つ、
長手方向に相対移動さね、て切断作用する一対の円弧帯
板状刃体（２３）・（２３つを設けである。　そして、
カッタθ３）の両端部を、ケース（９）の径方向に沿う
軸芯（Ｑ）周りで揺動自在に枢着して、果梗り断時のみ
突出させるように出退揺動させるように構１況しである
。

前記一対の刃体（２３）、（２３つを相対移動自在に支
持するに、外方側の刃体（２３）の両端部を軸支し、そ
して、内方側の刃体（２３’）の一端部に支軸係入用長
孔全長手方向に沿う状態で形成すると共に、内方側刃体
（２３’）の他端部？長手方向に引張駆動するエアシリ
ンダ（２（１）を設け、もって、内方側刃体（２３りを
固定支持される外方側刃体（２３）に対してスライド移
動できるようにしである。

以下、別実雄側について説明する。

前記果梗抑圧用部材（１２）は、曲面板状に形成する他
、ワイヤ等の弾性線材によって円弧状に形成したり、ケ
ース（９）に対して突出・引退する断面が曲面状の部材
に形成する等、各種変更できる。

又、その揺動機構も、筒体（９ｂ）の回転とス１ジツＰ
ｌａｔおよび係合ビン０９）によるａ動出退の他、ラッ
ク・ビニオン等のギアを用いて直接支点部全回動させる
あるいは出退駆動する等、各種変更できる。

又、カッタ（１３についても、上下２枚重ねした刃体（
２３）、（２３つを相対的にスライドさせて果梗を切断
する構成に変えて、支点（Ｑ周りの回動のみによって切
断作動するようにしてもよい。

また、カッタ（１３１の突出駆動も、前記筒体（９ｂ、
）の回転に連動させる他、個別に駆動する機構を設けて
もよく、その構成も各種変更できる。

又、０ｔ１記ケース（９）内に設けた、接触センサー（
ｌｌｂ）Ｉ／′ｉ、中央部に一個のみ設けてもよい。

又、前記接触センサー（ｌｌｂ）をケース（９）内にお
いて出退駆動するにエアシリンダ（１７＋に変えてモー
タ等値の機＆倉出いても良く、停止位置を任意に制御で
きるようにして、前記ケース（９）内へ果実ｒｈり込ん
だことを検出するセンサーや、果梗ｔ７Ｊ１１＃完了を
検出するセンサー等に兼用してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る果実収穫用ロギットハンドの実施例
を示し、第１図は果実収穫機の全体側面図、第２図はハ
ンドの側断面図、第３図（イ）・（ロ）はハンドの平面
図、そして、第４図はハンドの従来構成を示す側断面図
である。 （９）・・・・・・筒状ケース、　（ｌ１ｍ）・・・・
・・果実検出用センサー、　（ｌｌｂ）・・・・・・果
実検出用センサー。 代理人　弁理士　北　村　修

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　果実取入用筒状ケース（９）の開口部周縁に果実検
   出用センサー（ｌｌａ）の複数個を設けである果実収穫
   用ロボットハンドであって、更に、前記ケース（９）内
   に少なくとも７つの果実検出用センチ−（ｌｌｂ）を設
   けであることを特徴とする果実収穫用ロボットハンド。 ■　前記ケース（９）内部に設けた果実検出用セン？　
   −（ｌｌｂ）は、前記ケース（９）内を上下方向に出退
   自在に構成しであることを特徴とする特許請求の範囲第
   ０項に記載の果実収穫用ロボットハンド。