JPS6098909A - ロボツト式果実収獲機 - 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】 本発明は果実等１機械的に収量するための方法および装
置、特に摘取少可能の果実の光学的探紫を用いる果実収
猿ロホットに関する。本発明は特に柑橘類の収量に適す
る。

米国においては１００刀エーカ以上が柑橘樹の生産に向
けられ、樹上価値は１０億ドルを超えるものと推定され
る。米国の柑橘収量の約２５％は新鮮果物に向けられ、
残りがジュース等に加工される。果物収量機械、特に新
鮮果物市場のためのそれの必要性が長く叫ばれ、しかも
概して充足されなかった。

今日の経隣では、摘取入は時間給７〜１０ドルで通常の
稼働時間は１日当シ約６時間、−人当９１日６箱の生産
量である。柑橘樹は小木で４〜６箱、大木で１υ〜１５
箱を産出する。人手による摘取シ費用は平均１０′ＰＦ
ｉにつき約９ドルとなる。人手摘取シの費用は極めて高
く、また不幸にして高能率の摘取シ人を見付けるのは困
難になシフつある。

柑橘類の収量機械の模索は長年続けられ、多くの異る方
法、技法および装置が提案され試行された。しかし全て
の方式または方法が幾つかの共通の要件を含んでいる。

秀れた方式は選別、分離、集収および桶送の収量機能を
具えていなければならない。選別過程では、成熟した果
実を未熟な果実、木の業、枝等から収穫機が区別しなけ
ればならない。成熟果実を識別した後で、樹との物理的
結合を分離しなければならない。分離した後の果実をそ
こから集収して容器に入れ、果樹林から梱包棟に輸送し
なければならない。

機械的収量法には２つに大別される行き方、すなわち一
括収量および個別収量が開発された。一括収量は個々の
果実を区別することなく、一般に大枝および幹のシェー
カ、または樹の中に突出て撮動または回転する叉金具を
用いるか、空気プラストを用いて行われた。分離した果
実は一般に地上または樹下の天蓋に落とされて集められ
る。そのために、果実が枝に衝突して離層または果皮が
裂けて損傷し、きす物を生ずることが多い。

一括収量装置による果実の傷みの率が比較的高いことと
、樹自体の損傷とによシ、この行き方は成功していない
。

個別収獲の行き方では、各果実を１個の実体としてとら
え各果実を選別して分離する手段が与えられる。この目
的のために幾つかの装置が提案され試行された。たとえ
ば米国特許第３，９２５，９７３号はらせん状の錐を有
する中空円筒ハウジングを用いており、それで果実を捕
捉し、切離し、放出口へ後送する。米国特許第４，３８
８，７９８号は代表的な真空作動式果実収穫機であシ、
摘取、！７機を地上に立てて導管を樹の中に延ばすよう
になっている。

吸引力で果実を導管内に引込み、導管は果実を果柄から
切離す手段を含んでいる。仏国特許第７．５２８；２Ｂ
６号は吸引源と果柄を切断する小形円形鋸を有する手操
作のヘッド（頭部）を用いる。これらの基本的型式の装
置に対する多くの変形が当業界に見られる。しかしどれ
一つとして広く使用されているものは無く、従来技術は
機械的収穫法におけるこの行き方に対する立派な解決を
与えるのに失敗したと結論せざるを得ない。

柑−゛の果実および樹木の性質 果実収らｙ機械は広範囲の樹木および果実の寸法に適用
されることが望ましい。たとえばオレンジの果実直径は
５〜１０ｃｒｎの範囲にわたシ、収穫機はこの範囲に対
応することができなければならない。

樹上における果実の位置は収穫機械にとって重要な考慮
事項である。一つの研究によれば、平均樹高が５ｍを越
えない、樹齢６５年以内の樹は０〜１ｍの天蓋深さの所
に果実の９０チを有していることが判った。さらに果実
の９０％が樹の下部４ｍの所にある。１本の樹を約’Ａ
Ｄ”４角の区域に分けると、その区域のうちの６８％は
果実１個、１８チは２個、８％は３個、そして６％は４
〜７個を有することが判った。

理想的には、一つの収積方法および装置を現存するどの
果樹にも使用し得ることが望ましい。しかし、機械的収
穫方法を最も効率的かつ効果的に利用するＫは、おそら
く樹林形態を機械に合せる必要のあることを認識しなけ
ればならない。たとえば果実の大部分を摘取る区域に果
実が集中する　′ように樹を正しく刈り込むことが重要
である。さらに電算機制御等を用いる場合は、樹と樹の
摘取シ区域を−４＞１にすることが望ましい。

本発明は選別、分離、収集および輸送の機能を含む個別
果実収穫方法および同装亀である。本体系は特に柑橘に
適用されるけれども、環境に対して色彩および反射率の
充分な対照性を有する任意の種類の果実にも使用される
ことができる。

最も基本的な形における収積方法は、樹上の果実の位置
探りおよび地図作シ、各地図位置に対する摘取シ腕の位
置決め、果実の果柄からの分離、および輸送のだめの果
実の収集の諸段階を含む。

本発明の装置の基本要素は、果実の位置を探り地図作り
する装置を含むモジュールならびに摘取シ腕の位置決め
および操作の装置である。幾つかのモジュールは摘取シ
を行う′樹林の中を曳行される平床のトレーラ上に載せ
られることが望ましい。

摘取シを最も効率的にするには、数個のモジュール、た
とえば３個を横並びに配設して同時に操作することもで
きる。明らかに、幅が約３　ｍのモジュールは、３基を
並べてトレーラを移動することなく約９ｍ幅の面を持つ
樹を収獲する能力が生ずるので至極適当である。

モジュールは任意の所要の大きさと縦横比を有すること
ができるが、側面が約５ｍ、深さが約２ｍのほぼ正方形
のモジュールが望ましい。一方の側面が開いてほぼ正方
形の窓を形成する箱の形式にすることができる。モジュ
ールの中に３つの基本要素、すなわち照明系と、窓の幾
何学的中心線上に配設し得る光学的包括センサー系と、
末端に摘取シ要素を持つ伸長自在の摘取シ腕と、が含ま
れる。モジュールには上下および左右運動機構が設けら
れ、光学的包括位置探りおよび地図作りの段階において
窓面に直角な光学照準軸ともいうことのできる軸線を生
ずるように光学的包括センサー糸を窓の中心に配置する
。位置探シおよび地図作シの段階の後、摘取シ段階中に
該機構は光学七ンサー糸を照準位置から動かして、摘取
シ腕の基部端を照準位置に動かす。

後で詳述する理由によシ果実の収獲は夜間に行なうこと
が望ましい。摘取シを行う樹の面に対向して平床トレー
ラおよびモジュールを配置するに際して運転者ケ助ける
ために光ビーム位置探り系を平床トレーラに含めると有
利である。使用にあたって、トレーラの中心線が摘取シ
を行う樹の幹に整合していることを位置探シ系が指示す
るまで、トレーラを移動させる。この時点で開放した窓
が樹面に瞬接してモジュールが樹に対面する。各モジュ
ールはトレーラの床に取シ付けられた上下動機構に据付
けられる。上下動機構は所定の最高位置までモジュール
を垂直方向に移動させる能力を有する。一般に装置を樹
に対面する位置に置いた後で、モジュールを垂直に樹の
頂まで伸ばし、その点で開放窓が摘取り区域を画成する
。光学的包括センサー系は光学軸に整合している。セン
サー糸は実質上、たとえば２５６Ｘ２５６ビクセル（ｐ
ｉｘｅｌ）の解像度を持つカメラである。探索および地
図作シの段階で、窓の周囲に配設されて窓区域にわたっ
て集中される投光灯は木の葉および果実の強い広域スは
クトル照明を生ずるようにフラッシュ（閃光）さ≦する
。夜間にこの操作が行われ、センサー糸が有効な周囲光
を局限するように境界を設定される時に、極くコントラ
ストの強い照明場面が提示され、日光による干渉が排除
される。

下記に、より詳細に述べられるように、柑橘果実の光反
射率の光度計による研究の結果、ネーブル・オレンジか
ら反射される光は６００ナノメータ（ｎｍ）帯域で木の
東からの反射の約１０倍であることが判った。しかし明
るい日光の下では、木の葉は木陰妊ある果実の４倍も明
るく見える。この理由で夜間収穫が選ばれる。

反射率の研究でさらに判ったことは、普通のオレンジ色
または黄色の完熟柑橘果実は６００　ｎｍ帯域で高い反
射率を有するが、緑色すなわち未熟の果実はｈ以下の反
射率しか持たない。この理由で、センサー系に６００〜
７００ｎｍの帯域の光を通す光学フィルタを用いること
が望ましい。従って、窓によシ画成され、果実を表わす
強い光の点と木の葉および背景を表わす弱い光の領域を
有する摘取り区域の地図をカメラ・センサー装置が作成
する。　゛センサーは処理回路を介して電算機系に接続
されるが、該処理回路は果実と背景の判別全高めるため
に使用される。さらに交換式のセンサー系フィルタを電
子的処理と共に用いると、以下に詳細に述べるように判
別を同士することができる。この処理は探索された各果
実の小さな中心を識別して果実の群を個々の果実に解像
する助けとなる。

電鍵機は窓と摘取シ区域内での識別果実の各々のＸ−Ｙ
座標を識別して、この情報を摘取シ作業のために記憶さ
せる。この工程が窓の位置決めとｔ丘とんど同時に完！
することは明らかである。

モジュールから見える果実の地図作シの完了後、光学セ
ンサー・カフうを照準点から移動させ、摘取シ腕をその
基部端が前にカメラによシ占有されていた位置にくるよ
うに動かす。腕は腕制御機構が電算機からの信号によシ
制御し得る、腕の基部点回りの３つの自由度を有する。

摘取シ腕は概して、各継手にそれぞれの腕部分を伸長し
収縮するための小形駆動モータを配設された幾つかの抜
差し自在の継手から成る。腕は完全に収縮された時、モ
ジュール囲いの中に納まる。腕は収積すべき樹の大きさ
に合せてＦ５ｒ定の深さまで伸びることができる。腕の
外端に果実切離し頭部が配設され、後述するように果実
を掴んで果柄から分離するのに用いられる。

摘取り腕を定位置にした後で、電算機は腕を制御して、
窓の幾何学中心から記憶された第１の果実の位置のＸ−
Ｙ座標までに至る、射線と称することのできる、直線に
そって腕を伸ばす。明らかにとの射線は、地図作り操作
中に果実からカメラへ反射された光線と一致するであろ
う。ついで腕は果実のＸ−Ｙ位置に向けてこの射線にそ
って伸ばされる。しかし腕を天蓋の中に突込むこと、摘
取シによシ枝の荷重が除かれること、風力により果実が
動くこと、そして地図作シ工程における種種の誤差、Ｋ
よって果実の実際の位置が乱されるから、摘取り腕に第
２の感知系が設けられる。摘取り腕の外方部分の中に配
設された光源が適当なレンズ系を通して集中光を送り出
し、この集中光が腕の軸線上にある果実に当って反射さ
れて４象限センサーに戻る。光源および象限センサーを
含む果実切離し頭部は、これも服の外方端に配設された
小形駆動ユニットによシ揺動または魚頭させられる。よ
って果実からの反射光は象限センサー上に落ちる回転す
る光、ビームを生ずる。これらのセンサーは在来型のサ
ーボ機構に接続され、該機構は、腕の軸線が反射表面の
中心に一致する位置に来るように腕の位置決めを制御し
て、摘取り腕を果実に整合させる。

腕の引込み位置から果実に向う最初の動きは比較的迅速
であることが望ましい。しかし果実が象限センサーの検
知区域内に入った時は、電子回路を介入させて、果実の
接近を検知し、腕の外方への動きを遅くする。よって、
腕の軸線を果実の中心に合せた後は、揺動する切離し頭
部は比較的ゆつくシ果実の方に動く。

果実切離し頭部は４個の触覚センサーの組と４個の握力
（グリッパ）の組を含む。握力は摘取るべき最大果実を
受承するのに充分大きな直径を持つ切離し頭部の端部の
回りに対称的に配設される。

触覚センサーは握力の後方に設けられているために、果
実が触覚センサーに接触するまで、果実を包む握力と共
に腕が前方へ進む。この接触が回路を閉じて、握力が果
実上で蘭じるようにする。果実を傷めることなく掴むの
に充分な摩擦を有する柔軟材で握りを被覆することが望
ましい。握力内の果実の存在を感知する触覚センサーに
加えて、握力が果実に到達する前に大枝その他の障害に
接触する場合に備えて、握力の幾らか前方に握力と連合
する障害センサーを設けることが望ましい。

この場合、信号が電算機に伝えられて、腕をもっ吉ゆつ
ぐシ動かし障害物を外すようにさせる。もしも、よくあ
ることであるが、障害物が堅固であるか、動かない場合
には、荷重の増加を感知するために腕前方駆動モータの
電流を監視する。かがる場合、切離し頭部の損傷を防ぐ
ために、腕は直ちに引込められる。

果物に接触して把握した後、電算機は頭部に２つの摘取
シ動作を行うように指示する。１つけ果柄にひずみを与
えるように頭部を魚頭又は枢動させ、もう１つはその後
で果実を果柄から分離するためにねじシ動作を与える。

明らかにこの運動は摘散人のそれに近い。

切離し頭部が果実を果柄から分離した後、果実は収集さ
れて輸送系に引渡されなければならない。

その目的のために摘取りモジュールと連合する植種の果
実収集要素が与えられる。一般に野外集荷箱等をモジュ
ール・トレーラの近くに曳行または移動し、いつばいに
なったら摘取った果物を貯蔵点に輸送するのに用いる。

トレーラは一連の樋を有し、果物は樋からスクリュ・コ
ンベヤの如きコンベヤ装ｋＫ供給されて、集荷相中に運
ばれる。

各モジュールは窓の下縁にそって樋状の装置を備え、ま
た窓の樋をトレーラの樋に接ぐシュート（滑降路）の組
を備える。モジュールを上げたり下げたシする時、シュ
ートの伸長、引込みを可能にする幾つかの継手で接がれ
た部分をシュートが有することは明らかである。その他
、継手は打ち傷その他の損傷を少なくするためにシュー
ト内の果物の滑降速度を遅くするのに役立つ。切離し頭
部の基部端と摘取り腕の基部端に取付けられた伸長自在
の関節付き収集腕にょシ、果実が切離し頭部がら窓樋に
運はれる。個別の小形モータが収集腕部分を駆動し、摘
取シ腕の制御と共に電算機によシ制御される。収集腕の
末端に収集カップが配設されて、数個の果実をためる。

このカップが常に切離し頭部の少し後で該頭部の下方に
くるように、電算機がカップの位置を制御する。

果実が果柄から分離された後、切離し頭部が収集カップ
の真上になる位置まで腕が急速に引込む。

この時点で握力は開いて果実をカップ内へ落とす。

その果実がカップに集った後は、その摘取シ腕の軸線上
に他の果実があるかどうかを感知する状態に切離し頭部
および摘取り腕が在る。その場合、切離し頭部の魚頭が
開始され、他の果実が到達範囲内にあるか決定するため
に腕の前進運動が始まる。もしも完全に伸長した時にそ
れ以上の果実が見出せない場合は、腕はモジュール内に
引込んで、記憶された地図作シ系によシ、次のＸ−Ｙ座
標に腕が移動する。腕がモジュールに引込む時、収集腕
とカップを伴う。カップが窓樋の上に動く時、電算機は
カップの中味を樋の中に路上すように励御モータに指示
する。樋はシュートに対して重力供給するように成る角
度ヶもって配置されるか、その代シに荷の中にワイヤ・
スクリュを設けて果実をシュートまで移動させることも
できる。果実はシュートを降下して集荷箱の中に入るの
は明らかである。

腕が地図作シの記憶に入れられた各Ｘ−Ｙ座標に動いて
、摘取シ機能を果した後は、腕はモジュール内に完全に
引込まれて、窓が次の下方の摘取シ区域に対面するまで
モジュールは下方に動く。

腕が窓の上下の境界を越えて延びるという事実から成る
程度の重なシを生ずるように、摘取り区域を連続するよ
うに選ぶことが望ましい。同様に、ｔｓｂのモジュール
がその摘取シ区域で摘取りを行っている場合、各腕は幾
らかの横方向の重なシを与える。これは可能最大限の割
合の果実を見付けて摘取ることを保証するのに役立つ。

樹の全体面がモジュールにより摘取られた後、モジュー
ルは最高位置まで動かされ、その点で１８０ｕ回転する
能力を有する。樹林の地域シ、樹間隔、および行われた
刈込みによって約２ｍの対面間隔が与えられる場合は、
トレーラを移動することなく、本モジュールによシ対向
する樹と樹の面を摘取ることができる。しかし植付けと
刈込みが機械摘取シ用に計画されていない古い樹林では
、対向する樹の面を摘取るためにトレーラを移動する必
要があるかも仰れない。

従って、樹上の果実の位置探シおよび地図作シ、地図上
の各位置に対する摘取シ腕の位置決め、果柄からの果実
の切離し、ならびに移送のだめの果実の収集という諸段
階を含む機械的な果実収穫に用いる方法と装置を与える
ことが本発明の一主要目的である。

樹の面に対向して配置されるモジュールであって、該モ
ジュールから見える果実の各々の位置を探知して電子記
憶装置にその位置を記憶させる電子カメラと、果実の記
憶された位置の各々に切離し頭部を配置する電算機制御
のロボット式摘取シ腕と、を含むモジュールを用いる機
械的収積装置を与えることが、本発明のいま一つの目的
である。

魚頭式切離し四部と、記憶された果実位置に腕が近付い
た時に腕を果実に整合させる第２の光学果実位置探知装
置と、を有する摘取シ腕を与えることが本発明のさらに
いま一つの目的である。

触覚センサーおよび握りを有し、該センサーが果実上で
握りを閉じさせ、果実を果柄から分離するために摘取シ
人の動作に負けない動作を行う果実切離し頭部を与える
ことが本発明のいま一つの目的でもある。

切離し頭部に追従し、切離し頭部によシ摘取られた果実
を受承し、果実を集荷箱に運搬する手段まで収集された
果実を運ぶように制御された果実収集系を与えることが
本発明のいま一つの目的である。

果樹の面上を垂直に移動し得る複数の摘取シモジュール
を据付けるトレーラを与えることが本発明のさらにいま
一つの目的である。

位置探りおよび地図作シの操作中に、モジュールの摘取
り区域を照明する照明手段をモジュールに与えることが
本発明のさらにいま一つの目的である。

果実および木の葉、大枝、ならびに他の背景物体を区別
するために光学フィルタ手段および電子情報処理手段を
備えた電子カメラを与えることが本発明のいま一つの目
的である。

腕に対する障害物が検知された時に腕の操作速度を制御
するために切離し四部と連合する感知手段を与えること
が本発明のいま一つの目的である。

電子カメラ七摘取シ腕の基部端とを交互にモジュールの
幾何学中心に配置する装置をモジュールに与えることが
本発明のいま一つの目的である。

以下に添付図面を参照しつつ述べる詳細な記載によシ本
発明の上記その他の目的が明らかとなるであろう。

本発明は果実の完全な収積体系であシ、多くの種類の果
実に適用される。しかし特に柑橘類に適用した場合の本
体系を記載する。本体系は樹上の果実の位置を探知し、
果実を摘取シ、果実を収集し、集荷箱に果実を移す。本
発明の基本ユニットは第１図に幾分か単純化されて示さ
れる摘取りモジュール（１０）である。アルミニウムそ
の他の金属から形成されるハウジング（１２ンが設けら
れる。ハウジング（１２）は′Ｐ９ｒ要の任意の寸法で
よいが、寸法Ａは２．５〜３ｆｆ＋、寸法Ｂは２．５〜
３ｆｆ＋、寸法Ｃは約２ｍのハウジングが望ましい。ハ
ウジング（１２）は５つの側面が閉傾され、１つの側面
が開いて窓（１１）を形成する。以下に詳しく述べるよ
うに窓（１１）は摘取ル区域を画成する。ハウジング（
１２）は基板（４２）に支持され、その底面（２９）の
中心において基板（４２）に枢動自在に取付けられる。

枢動軸（４６）は第１図では見られない。よってハウジ
ング（１２）は基板（４２）上で自由に回転し、２つの
固定位置、すなわち１つは第１図に示される位置と、も
う１つは窓（１１）が反対力、向を向くようにハウジン
グ（１２）を１８０°回転させた位置にて使用されるよ
うになっている。

ハウジング（１２）の中に摘取シ腕組立体（２１）と取
付金具（１７）に支持される光学包括センサー系または
カメラ（１６）が含まれる。摘取シ腕組立体（２１）は
垂直移動手段（２５）と水平移動手段（２７）を含む移
動機構に支持される。移動機構系は、モータ駆動で摘堆
シ腕組立体（２１）とカメラ（１６）を２つの位置の何
れかに維持する役目のはさみ機Ｊ／５（２ｏ〕の上に支
持される。第１の位置は、摘取シ腕組立体（２１）がハ
ウジング（１２）の底部に配置されカメラ（１６）の光
学軸がハウジング（１２）の幾何学中心にあって図示の
窓中心線に整合するように、はさみａｌｌ（２０）が完
全に収縮する。第１図に示される第２の位置は、カメラ
（１６）が幾何学中心から移動して摘取シ腕組立体（２
１）が幾何学中心にくるように、はさみ機構（２０）が
引伸ばされている。

腕組立体（２１）は、本実施例では５つの抜差し自在部
分を有する伸長可能の抜差し自在腕（２２）を含む。Ｎ
（２２）は窓（１１）の任意のＸ−Ｙ座標に、幾何学中
心から半径方向に伸びるように幾何学中心の回シに移動
されるように取付けられる。どのような型式の移動機構
でも適当であるが、腕組立体（２１）を垂直面内に動か
すためのモータおよび駆動スフ　□リュの組立体（２５
）と、腕組立体（２１）を水平面内に動かすためのモー
タおよび駆動スクリュの組立体（２７）が望ましい。こ
れらの垂直および水平の移動系は、以下に充分に述べる
ように、窓（１１）に対するＸ−Ｙ座標位置ケ中央処理
装置に与えるポテンシオメータの如き位置感知手段を含
んでいる。

第１図に示さ＝Ｌる摘取シ腕（２２）は伸長位置にある
。しかし完全に引込まれた時に腕（２２）は完全にハウ
ジング（１２）の中に納まることは明らかである。

腕（２２）の谷部分は電動モータ（２８）によシ伸長さ
れ引込まれる。摘取シ腕（２２）の末端に果実切離し頭
部（３０）が配設される。頭部（３０）は後述するよう
に摘取シと収集のために果実（３３）を把握するように
された把握用握り（３１）を含む。摘取シ腕（２２）の
基部端近くに複数の部分から成る関節付き収集腕（２４
）が結合される。各部分は摘取シ腕（２２）の様に抜差
し自在であシ、はぼ摘取シ腕の伸長、収縮に追従する。

収集腕の位置を常時制御用処理装置に指示するために各
駆動モータにポテンシオメータの如き位置指示装置が含
まれる。収集腕の末端に果実収集カップ（３５）が設け
られる。運転中は、収集カップ（３５）は切離し頭部（
３０）の少し後を追従するように制御され、後述するよ
うに摘取シ後のオレンジ（３３）の如き果実を収集する
働きをする。収集カップ（６５）も小形ダンプ・モータ
（２３）を含み、摘取り腕（２２）がハウジング（１２
）の中に引込まれて、収集カップ（６５）が樋（６６）
の上方を過ぎる時に、該モータは樋（３６）の中にカッ
プ（６５）内の果実を落下させる。樋（３６）はモータ
（３９）で駆動される螺旋ワイヤ・コンベヤを含み、該
コンベヤは収集された果実を樋の一端に違んでシュート
（３８）に移送して。

収集を進める。

ハウジング（１２）の中に一組の電灯が含まれる。

第１図では見えないが、ハウジング（１２）の左側壁に
そって同形の電灯の組が配設される。電灯（１４）は本
発明のある操作段階中に摘取シ区域を照明するのに用い
られる。

第２図を参照するに、モジュール（１０）を支持し使用
するための望ましい配置が図解される。本図では、平床
のトレーラ（５０）が設けられ、望ましい実施例では、
３つのモジュールを支持している。

トレーラ（５０）の長さと幅は成る程度、本発明を利川
する樹林に左右されることは明らかである。理想的には
、機械的収穫方式を実際の樹林に合わせるよシもずっと
高い能率を期待し得るように、樹林を機械的収穫方式に
合わせることが望ましい。

たとえば、選ばれた中心、たとえば約８ｍの格子寸法の
中心に果樹を正確に植えた場合、中形のオレンジおよび
レモンの樹には非常に能率的な進取シを与えるであろう
。いっぽう、グレープフルーツおよび大形のオレンジの
樹には約９ｍの格子寸法が適している。小形の掬には単
一のモジュール（１０）を用いることもできる。樹列に
そって樹の面を刈込むことも望ましい。そうすると、樹
が充分に育った時に、樹列の間の近接用通路に向けて約
８ｍ４角の刈込み面を与え、列間に比較的小さな落実拾
いの地帯を残す。

以上から、大形果樹のトレーラ（５０）は長さ８ｍ、幅
２ｍの程度となることが判る。そしてモジュール（１０
）は幅が約２．５ｍであることが望ましい。鋼のチャン
ネルまたは類似の構造用鋼部材から形成されることので
きる３対の垂直支持柱（４０）の組が設けられる、第１
図に示される如き、ハウジング（１２）のくぼみ（４１
）が支持柱（４０）に係合する。各組の支持柱（４０）
と共にモジュール（１０）を上下させる手段が設けられ
る。基板（４２）を部分的に切断した第４因に、望まし
い昇降機構の細部が示される。

第４図では、第２図のトレーラ（５０）の左端にあるモ
ジュール（１０）によシ示される最高位置にあるものと
する。支持柱（４０）は複数の孔（４４ンを有し、モジ
ュール（１０）を所要の高さにした後、孔（４４）に係
合するロックビン（４３）を有する。ロックピン（４３
）はソレノイド（４５）によシ作動される。モジュール
（１０）は滑車とケーブルの系によって上下されるが、
ケーブル（４７）は支持柱（４０ンの上端にある滑車（
４６）を通って、基板（４２）に取付けられたクレビス
（４８）に連結される。ケーブル（４７）は当業者にと
って公知の任意の適当な巻上げ手段により駆動されるこ
とができる。

モジュール（１０）を垂直に動かしたい時は、ソレノイ
ド（４５）に通電してロックピン（４３）を抜き、ケー
ブル（４７ンの駆動系を作動させてモジュールを所要の
垂直方向位置まで動かす。ソレノイド（４５ンを解放し
てロックビン（４３）によシモジュール（１０）を所要
の高さに支持する。

第１図について述べたように、ハウジング（１２〕は１
８０ｕ回転自在であることが望まれる。その目的のため
に、第２図に示されるように基板（４２）の下側にモー
タ駆動の回転機構（６０月”設けられ、）・ウジング（
１２）に所要の１８０°回転か与えるようにされている
。しかしこの操作は、基板（４２）が第４図に示される
最高位置にある時しかできない。この点にある時、モジ
ュール（１２）は支持柱（４０）から離れて回転される
。モジュール（１０）が他の位置にある時はモジュール
（１０）を回転させることのできないように必要なイン
ターロックが制御系に含まれる。

第６図はドアーラ（５０）の側面図であるが、谷モジュ
ールの基板（４２）の両側に収集樋（３６）が配設され
ているのが図示される。よって何れの向きの窓（１１）
を用いているかに拘らず、適当な収集樋が用いられる。

第２図は、望むらくは数個たとえば４個の継合わせられ
た部分（６８）から形成される収集シュート組立体（３
７）を図解する。シュート部分（３８）に取付けられた
ライン（４８）は組立体（３７）を安定させ、モジュー
ル（１０）を上下するのに応じて自動的に繰込みおよび
繰出しがなされる。組立体（３７ンは第５図に点線で示
されたトレーラ本体（５０）に付く縦樋（４９）に連通
ずる。よって収集樋（３６）に集められた果実はシュー
ト部分＜３８）’＋重力で落下して、トレーラの収集樋
（４９）に入る。収集樋（４９ンは任意のコンベヤ技法
を用いることができ、また重力供給とすることもできる
。トレーラの樋（４９）の出口は螺旋ワイヤ・コンベヤ
（５４）に連通しているが、コンベヤ（５４）は移動中
は第２図の破線で示されるように上方に折りたたまれ、
果物を野外集荷箱に移す際は同図中の実線の位置に降ろ
される。

トレーラ床には１組の位置決め照明系（５２ａ、ｂ、ｃ
）が含まれる。照明灯（５２ンは垂直面内に幅の狭い扇
形の光束を生ずるようになっていることが望ましい。ト
レーラを欄間通路にそって曳行する時、中央の照明灯（
５２ｂ）　’に摘取るべき樹の幹に一致するように持っ
てくる。これによシ３基のモジュール（１０）の中心が
樹の幹に合わせられることが判る。

よって左方モジュールは樹の面の左部分を摘取り、中央
モジュールは中央部分ｔ、そして右方モジュールは右部
分を摘取ることになる。大形の桐を摘取る場合、つまシ
樹面が３基のモジュールの幅よシも大きい場合は、左お
よび右の照明灯（５２ａ、５２ｃ）を樹の幹に合わせる
のに用いて、摘取シ体系を必要に応じ−て左右伺れかの
方へずらせることができる。

トレーラを所要の位置に位置決めした後、第３図に見ら
れる１組のアラトリツガ（５１）を張出し調整してトレ
ーラ床を水平にし、全体組立体を勤かないように固定す
る。第５図で良く判るように、アラトリツガのアーム（
５３）を張出すのに線形作動筒（５５）を用い、アラト
リツガのノソツド（５９）を調整するのにモータ（５７
）を用いる、動力駆動によりこの操作を行うことが望ま
しい。

以上で本発明の基本的な機械要素を述べたが、次に第６
図乃至第１３図を参照しつつ、切離し頭部（３０）およ
び摘Ｊ４ｙ、少腕組立体（２１）の構造および作動の詳
細を述べる。

先ず第６図を参照するに、切離し頭部（３０）の斜視図
が示される。摘取シ腕（２２）は摘取シ腕組立体（２１
）の外方抜差し自在要素である。摘取りｐＨ（２２）の
中心ｉ　ＣＬｊに対して軸Ｃ１６０）を魚頭または揺動
させる駆動系を含む魚頭駆動装置（１７０）が脚要素（
２２）に取付けられる。これは、頭部（３０）の光学中
心線である中心ｈ　ＯＬ２に、軸（１６０）に対する円
錐形運転を画かせる。魚頭駆動装置（１７０）の前方に
モータ（１５１）を使用する屈曲系（１５０）があシ、
これは通電されると、果実を果柄から切離す間に比較的
鋭角に頭部（３ｏ）を下方に曲げさせる。屈曲モータ組
立体（１５０）の前方に捩シモータ（１４５）とっかみ
モータ（１４８）がめる。切離し頭部（３ｏ）は４個の
握力（３１）の組を含み、各握力は保護ハウジング（７
０）を有する柔軟なチップ（先端具）　（７５）を有す
る。保護ハウジング（７ｏ）から１組の障害センサー　
゛（３２）が突出ている。握力のチップ（７５）の間に
は４個の触覚センサー（１５４）の組がある。

以下に述べるように、腕（２２）が伸ばされると、頭部
（３０）が果実に向って進む間に魚頭駆動装置（１７０
）が頭部（３０）を魚頭または揺動させる。果実が少く
とも６個の触覚センサー（１５４）に接触すると、つか
みモータ（１４８）が作動して軸（１４７）？］ｌ−廻
わして、握Ｄ　（３１）を果実上で閉じきせる。その点
にて、曲げモータ（１５１）が作動して果実の柄を曲げ
させ、果柄にひずみをかける。同時に捩りモータ（１４
５）が作動して軸（１４４）を廻わして果実をねじり、
そして川口Ｘモータによるひずみと組合せて、果実を樹
から切離す。

第７図に切離し頭部（３０）の細部が断面図で示される
。図で判るように、魚頭駆動装置（１７０）からの軸（
１６０）はガイド・ブロック（１５９）に取付けられ、
ガイド・ブロック（１５９）は内側軌条（ｉ５７）を有
し、その中を曲げ歯車部分（１５８）が動く。図示のよ
うに、歯車部分（１５８）は板（１４９）に取付けられ
ている。平歯車（１５３）が曲げ歯車部分（１５Ｂ）と
モータ（１５１）に駆動されるウオームギヤ（１５２）
とに係合する。モータ（１５１）が作動すると、頭部組
立体（３０）はガイド・ブロック（１５９）に対して所
要の曲げ方向に曲がる。所要の曲げ範囲を与えるようド
１モータ（１５１）はリミット・スイッチ（図示せず）
を含む。板（１４９）には同心の管状部材（１３５）を
含むハウジング（７１）が取付けられる。管状部材（１
３５）の中心にそれと同心に光学検知管（１３ｉが支持
される。管（１３６）は柱（１３１）によっても支持さ
れる。

強い光のランプ（１３８）が光学検知管（１３６）に支
持されている。パラボッ形反射鏡（１３７）が設けられ
、管状部材（１３５）内の柱（１３１）の間に設けられ
る自由通路全通してランプ（１３８）からの光を指向さ
せる。反射＠　（１３７）は頭部（３０）の光学中心線
ＣＬにそう集末光を発生するようにされている。ランプ
（１３８）の前方にレンズ（１３４）、フィルタ（１３
３）および象限検知器（１３２）を含む検知系がある。

象限検知器（１３２）のだめの電子回路がモジュール（
１３０）に含まれる。象限検知器（１３２）の細部は第
８図に示される。このユニットはマーチン・マリエツタ
社製の第８図に示される機械的形態を有するＬＤ−２３
０シリコン象限フオトダイオードとすることもできる。

このユニットの直径は約５ｃｒｎである。検知器（１３
２）の回路は第９図に示される。検知器は象限配置に配
設された４個のＰＩＮダイオードＡ乃至りを有する。象
限検知器上に落ちる光の中心が検知器の中心線から外れ
ていると、４個のダイオードから異る大きさの出力が出
る。ダイオードは後述する中央処理装置に接続された増
幅器（１３０）に接続されている。魚頭駆動装置（１７
０）が作動して、ランプ（１３８）からのビーム光が果
実から反射されて象限検知器（１３２）上に落ち、各ダ
イオード上の明るさがダイオードＡ乃至りの各々で異る
時は、処理装置は垂直および水平の移動装置（２５，２
７）を働かせて、光を均等にするために摘取シ腕組立体
（２１）の軸線を動かす。これによシ頭部（３０）の光
学中心線忙検知した果実の中心に向う照準線上にのせる
。この状態が処理装置によシ認識されると、魚頭操作を
止めて、切離し操作を開始する。

次に第１０図を第７図と共に参照して、握り（６１）の
作動を説明する。第７図を見ると、円筒状の握部取付台
（７２）が配設されてハウジング（７１ンに係合してい
る。握部取付台（７２）の後部はリングギヤ（１６１ン
を画成し、リングギヤ（１６１）は軸（１４４）および
捩ルモータ（１４５）により駆動される平歯車（１４３
）に係合する。モータ（１４５）に通電されると、握）
取付台（７２）が平歯車（１４３）によシ駆動されてハ
ウジング（７１）に対して回転する。握、！５　（３１
）によシ把握された時に果物に捩シ運動を与えるのは、
このようＫして行う。

握部取付台（７２ンの前端は４個のみぞＣ１６５）を配
設された凹形の保護板（１６２）を含む。みぞ（１６３
）により決定される位置まで外方にばねで偏倚された４
個の触覚センサー・レバー（１５４）の組がみぞ（１６
３）を通して突出ている。保護板（１６２）の直径およ
び曲率は切離し頭部（３０）により摘取られるべき最大
径の果実に応じて選定され、果実に頭部（３０）が接近
した時に果実が保護板（１６２）の凹部に入って触覚セ
ンサー・レバー（１５４）に接触するようにする。果実
はレバー（１５４）の刀身部分を光学センサー（１５５
）の中に押込む。光学センサー（１５５）は対向する光
検知装置を有する通電されたＬＥＤであることかできる
。すなわち、レバー（１５４）が果実によつイ矢印の方
向に後方へ動かされると、光がさえぎられて、果実が切
離されるべき位置にあることを処理装置に指示する。前
述の如く、切離し頭部（３０）の前進運動は止められ、
握り（３１）は捕捉された果物の上で閉じる。

握部（３１）の作動は第１０図に良く示されるが、各握
部（５１）は握り取付台（７２）に取付けられた枢動軸
（１２２）上で枢動する。握部（３１）が開いていると
、その内方端は、取付台（７２）上に配設されてみぞ（
１０１）の中を自由に回転し得るリングギヤ（１００）
の外周上に乗る。リングギヤ（１００）は各欄ｆｉ　（
３１）に隣接する４つのカム形宍面（１０９）を含む。

処理装置が握りを作動するように信号を送ると、軸（１
４７）を駆動するモータ（１４８）が通電され、リング
ギヤ（１００）の内側歯に保合する平歯車（ｉ４６）を
リングギヤ（１００）上で回転させる。このため、リン
グギヤは回転し、握部の後端を押上げ、握、９　（３１
）の前端を矢印の如く下方に押す。果実に接触して把握
した時に果実を傷めないように少量の弾力性を持つよう
に、握、？　（３１）はばね鋼から形成されることが望
ましい。また同じ目的で、握、り　（３１）の外方端に
も果実の損傷會防ぐために弾力性のあるプラスチックま
たはゴム材（７５）を被覆する。果実を握る強さは、望
むらくは直流モータである駆動モータ（１４８）に流れ
る電流を監視することによシ、処理装置により制御され
る。公知の如く、モータに流れる電流はそれにかかる負
荷と共に増大し、従ってモータ電流は握り（３１）の果
実に対する把掘強さに比例する。よって果実の切離しを
可能にするのに充分な圧力が及ぼされる点にてリングギ
ヤ（１００）を停止することができる。その圧力を維持
するために、カム（１０９）の運動を妨げない位置にて
リングギヤ（１００）の周囲回シにはさみ型の電磁クラ
ッチカ設ケられる。リングギヤ（１００）が回転してい
る間を除いてクラッチ（１１１）が係合している。握部
（３１）を保護するために、第１０図の分解図に見られ
るように、握部取付台（７２）の外面に保護カバー（７
０）が取付けられる。よってカバー（７０）は握部（６
１）の曲シや破損を防ぐために、大枝、ぐずその他の障
害物が直接に握り（３１）に接触するのを防ぐ。

腕（２２）が前進すると、もちろん握り（６１）の前縁
が大枝その他の固定障害物に当る可能性がある。

そのような場合に損傷を防ぐために、各握り（３１）に
障害センサーが設けられる。第７図および第１９図で見
られるように、障害センサー（３２ンはそれぞれ、はぼ
Ｕ字形をして保護カバー（７０）内のボス（１２２）の
中に滑動自在に配設されたばね鋼線から成る。

障害センサー（３２）はばね（１２３）によシ前方位置
に偏倚されている。第１０図に見られるように、障害セ
ンサー（３２）の内方端からタブすなわち遮光板（７６
）がぶら下っている。センサー（１５５）に似た光学セ
ンサが遮光板（７６）の直後に配設される。センサーは
ＬＥＤ　（１２０）と光感知装置（１２１）から成る。

充分な抵抗を与える物体に障害センサー（３２）の何れ
かが出合って、ばね（１２３）の偏倚力に打勝つと、セ
ンサー（３２）は後方に動いて遮光板（７６）がＬＪｉ
Ｄ（１２０）と光感知装置（１２１）の間の光線をさえ
ぎる。それによシ処理装置に信号が送られて、腕（２２
）の前進運動を止めて後退させる。処理装置の記憶によ
シ、摘取シ中の特定区軸上に大量の果実の存在が示され
る場合は、処理装置は摘取シ腕（２２）のＸ−Ｙ軸を制
御して、感知された障害物を少しかわして、僅かに外れ
た軸線上で探索を続けさせることができる。

握！０　（３１）の間に大枝が入った場合には、大枝は
保護板（１６２）に接触するが、触覚センサー（１５４
）が存在するために、連合する少くとも６個のセンサー
からは信号が生ぜず、よって握りが大枝や類似の障害物
をつかもうとする危険を排除する。腕伸長モータに流れ
る電流を監視することによシ、大枝のような堅固な障害
物が保護板（１６２）に当って腕が後退した場合に、処
理装置は電流の増加を感知することができる。以上で切
離し頭部（３ｏ）の握部要素を保護する手段が与えられ
ていることが理解されよう。

切離し頭部のねじり手段、つかみ手段および曲げ手段の
説明を終って、次に第１１図を参照しつつ、魚頭駆動装
置Ｃ１７Ｑ）を記載する。第１１図は鶴１２図と共に腕
（２２）に城付けられた魚頭駆動装置（１７０）を示す
断面図でおる。切離し頭部（３０ンを支持する軸（１６
０）は玉継手（１８０）によジハウジング（１７１）の
中に取付けられる。よって軸（１６０）は玉継手（１８
０）の回りに揺動または旋回することができる。第１２
図の部分斜視図に良く示されるように、ヨーク（叉金具
）　（１８４，１８２）の中にはさまった１対の軸受面
（１６３，１６４）を軸（１６０）の後端が含んでいる
。垂直駆動ヨークというべきヨーク（１８４）は曲線矢
印で示されるようにモータ（１７２）により駆動される
ねじ付き軸（１７４）により垂直方向に駆動されるねじ
付き体（１７５）に取付けられる。

ヨーク（１８４）Ｆｉ垂直方向矢印で示されるように垂
直方向に動く。同様に軸受面（１６４）は、軸（１７９
）が矢印の如く回転させられる時に水平方向に動くよう
に軸（１７９）にねじ係合したねじ付き体（１７８）に
取付けられた水平ヨーク（１８２）によシ、駆動される
。モータ（１７２）が軸（１７４）を駆動する時に、軸
（１６０）は玉継手（１８０）の回シに枢動して垂直方
向に動く。軸（１７４）は電子モジュール（１９０）に
接続されたポテンシオメータ（１７６）を作動させ、垂
直面内の軸（１６０）の位置を指示する。同様にモータ
（１７３）は棚Ｃ１７９）を駆動し、ヨーク（１８２）
を水平方向に動かして、軸（１６０）を水平方向に枢動
させる。破線で示され軸（１７９）によシ駆動されるポ
テンシオメータ（１７７）は電子モジュール（１９０）
に位置の情報會与える。電子モジュール（１９０）の回
路は当業者にとって公知の如く、第１２図に矢印で示さ
れるように軸（１６０）？］ｌ−古頭させるように設計
されている。占頭駆動装置（１７０）のハウジングは腕
（２２）の内部に連通ずる一連の孔口（１６３）を有す
る。冷却され、沖過された乾燥空気源が第１図に見られ
るように可撓ホース（１６４）を介して腕（２２ンの内
部に接続される。ハウジング（１７１）に流入した空気
は第７図の如くホース（１６５）を介して切離し頭部（
３０）の中に供給される。分岐管（１４１）は温ためら
れた空気の出口（１４２）を有し、空気は反射鏡（１３
７）およびランプ（１３８）に衝突して湿気、はこシそ
の他の汚染物をこれらの要素から掃除し、またランプ（
１３８）を冷却する。同様に空気出口（１４３）は空気
をレンズ（１３４）に振向けてレンズを掃除する。加圧
空気が保護板（１６２）にある孔口を通って前方に出る
ことは明らかである。木の葉、伏その他のくずが切廃し
頭部（３０）の中に入らないように充分な前向きの正圧
を生ずるように空気の速度が調整される。探索モードの
実施中に果実をさえぎらないように木の葉を動かすのに
もこの空気流は有効である。

ここで第１４図を参照するに、本発明による果実収穫機
の処理・制御系の簡略ブロック図が図示される。ａｐｔ
ｒ　（中央処理ユニット）　（１０２）が設けられて、
記載された機能を遂行するようにプログラムされている
。カメラ（１６）に２個のフィルタＦ１（１８）および
フィルｌ’　Ｆ２（１９）　カ設けられル。ｃＰｔＪ（
１０２）からカメラフィルタ・コントロール（１３）へ
の（１に従ってフィルタ（１８）およびフィルタ（１９
）が選択的に用いられる。下記にカメラフィルタ・コン
トロールの作動をよシ詳細に記載する。

モジュールが前記の特定摘取勺帯域に対面する位置に置
かれた時、カメラ（１６）の光学中心線はハウジング（
１２）の幾何学中心にあシ、第１図に示される窓中心線
に一致する。この時点で、ライ）（１４）が瞬間的に点
灯されて、モジュール（１０）　（７）窓（１υとカメ
ラ（１６〕の視界内の樹の全部によシ画成される截頭ピ
ラミッド帯と考えられる全体摘取シ区域に強い広域スは
クトルの照明を生ずる。これは第１８図で良く判るよう
に、截頭ピラミッドが実線（６）と窓（１１）によシ画
成されている。６５，５３６ピクセルの解像度を有する
であろうカメラ（１６）は木の葉、大枝および果実から
感光マ）ＩＪソックス上反射される光に応じたアナログ
のビデオ信号を生ずる。従って、アナログ信号をデジタ
ル・ビットの信号に変換するアナログ・デジタル（Ａ／
Ｄ）変換器（１０３）に供給されるアナログ・ビデオ出
力をカメラ走査系が発生する。デジタル・ビット信号は
後述するように輝度判別器（１０４）によシ処理され、
果実を指示する反射光を識別し、かかる果実毎のＸ−Ｙ
座標を記録し、これらの座標をＸ−Ｙ座標メモリー　（
１０５）に記憶させる。たとえば、第１８図の如く、４
個の果実が示され、それぞれがカメラ（１６）に関し、
異るＺ軸上にある。各２軸は小さい十字（×）印で示さ
れる異る点にて窓（１１）を画成する平面と交差する。

すなわち、メモリー（１０５）に記憶された第１８図の
例のＸ−Ｙ座標は、示された４個の十字印の座標である
。この時点にてＺ軸Ｚｏ、Ｚｌ、Ｚ２およびＺ３の長さ
は未知数であると考えるべきである。

電灯バンク（１４）からの光が有用なカメラ照明を与え
るように、摘取シを夜間に行うことが望ましい。

ランプ（１４）の点灯および果実のＸ−Ｙ座標位置の座
標メモリー内の記憶は極く迅速に行われるのは当然であ
る。この段階の後で、ＣＰＵ　（１０２）ははさみ機構
（２０）を働かせて、カメラ（１６）を上方に動かし、
地図作り機能の実施中の正確なカメラ（１６）の中心点
に摘取シ腕組立体（２１）の基部端の中心をもってくる
。再び第１８図を参照するに、垂直モータおよび駆動装
置（２５）でＹ座標に動かし、水平モータおよび駆動装
置（２７）でＸ座標に動かして腕（２２）をｌ１４１１
Ｚ１にそって伸長すると、摘取シ腕のＺ軸は軸Ｚ１に一
致することが判る。よって摘収シ腕組立体が設置された
後は、垂直モータおよび駆動装置（２５ンならびに水平
モータおよび駆動装置（２７）によシ、識別されメモ’
）　−（１０５）に記憶されだＸ−Ｙ座標の各々に腕（
２２）を連続的にＣＰＵが動かす。

どのような操作順序をとることもできるが、窓（１１）
の上方左隅から始めてつぎつぎに各Ｘ座標に左右に走査
し、垂直方向につぎつぎに各Ｙ座標に降ろして行くのが
望ましい。

Ｃ！ＰＵ　（１０２）はモータ・コントロールに指示し
て該当する摘椴シ腕モータ（２８）　Ｍｌ−４を作動さ
せて、特定軸線にそって指示される果実の位置を探知し
て切離すまで腕を迅速に伸長する。しかし風および近く
の小枝から果実の荷重が除かれることから大枝および小
枝が動くために、摘取シに要する精度でＸ−Ｙ座標を識
別することは不可能となる。

魚頭モータ駆動装置（１７０）と象限検知器（１３２）
および強い光のランプ（１３８）を用いる第２の光学検
知系とが用いられるのは、この理由である。ＣＰＵ（１
０２）がモータ・コントロール（１０６）に指示して切
離し頭部を特定Ｚ軸にそって伸長する時、点頭モータ駆
動装置（１７０）に通電される。よって保護板（１６２
）を通して出る、強い光のランプ（１３８）からの照明
は円形パターン會画く。魚頭する頭部が果実に接近する
時、象限検知器（１３２）によ多信号が発生する。この
信号がＣＰＵによシ受取られて、ＣＰＵはモータ・コン
トロールに指示して切離し頭部（３０ンの前進を弛める
。同時に象限検知器（Ｎ３２）はＣＰＵに信号を送り、
象限照準森から反射光の中心が外れている方向および量
を指示する。その後、ＣＰＵは垂直モータおよび駆動装
置（２５）ならびに水平モータおよび駆動装置（２７）
を制御して、象限検知ｋ　（１３２）の中心線すなわち
照準線を果実からの反射光の中心に整合するように持っ
てくる。第１４図で判るように、軛モーク（２８）は電
流ピックアップ（１０７）およびセンザー回路（１０８
）により監視されてモータの負荷が測定される。切離し
細部（３０）が伸長中に大枝その他の曲がらない障害物
に接触すると、モータ電流は増加し、モータ電流センサ
ー（１０８）はＣＰＵ　（１０２）に指示して魚頭操作
を止め、切離ｊ−頼部（６０）を後退させる。

２軸に七って進む四部の行く手に障害物がないと仮定す
ると、果実が接近して保護板（１６２）の中に入シ少く
とも３個の触覚センサー（１５４）　ｋ働かせる。ＣＰ
Ｕ　（１０２）はこの事象を知シ、モータ・コントロー
ル（１０６）によシ摘取り腕（２２）の前進を止め、掴
みモータ（１４８）に通電する。果実がしつかり把握さ
れた時を電流センサー（１０９）がＣＰＵに指示し、掴
みモータ（１４８）の電気を切シクラッチ・ソレノイド
（Ｎ１）に通電する。

ついでＣＰＵ　（１０２）は捩りモータ（１４５）およ
び曲げモータ（１５１）に通電する。それによシ切離し
頭部（３０）は鋭く曲りまた捩れて、果実を果柄から切
離す。果実が分離した時、曲げモータおよび捩シモータ
の負荷の減少を電流センサー（１０９）が感知する。セ
してＣＰＵに信号を送シ、切離し頭部（３０）の運動奮
止め、摘取シ腕（２２）を引込ませる。

１個以上の障害センサー（６２）が大枝、小枝または果
実に接触した場合、この作用がＣＰＵ　（１０２）に信
号を発生する。ＣＰＵ　（１０２）は切離し頭部（３０
）を引込ませて摘取シｈ（２２）’に少し異るＺ軸に動
かし、探索を続けるようにプログラムされている。

上記の手順中、ＣＰＵは収集腕（２４）の位置を監視し
、収集腕モータ（２６）を制御し続けて、摘取腕に追従
して収集カップ（３５）を切離し頭部（６０）の直下。

後方の位置に保つ。果実が摘取られて腕を後退させる指
令が与えられた後、ＣＰＵは切離し頭部（３０）が収集
カップ（３５）の上方に来た時を知り、その時点にて握
り（３１）を解放し、果実を収集カップの中に落とす。

前述の如く、収集カップは数個の果実を保持することが
でき、カップが樋（３６）の近くに来た時始めて収集モ
ータ（２３）によシ樋（３６）の中に果実を投下する。

前述の如く、果実と背景物体の区別を助けるだめの幾つ
かのフィルタが地図作シ系および２次光学系に使用さ゛
れる。第１６図を参照して、フィルタの原理と説明がな
される。第１３図は柑橘果実と木の葉の反射率の試験結
果を示す。１９７３年ＡＳＭＥ報告釘ｐｐ、３１０〜３
１４、Ｊ　Ｊ　、　（）ａｆｆｎｅｙ著、”Ｒａｆｌｅ
ｃｔａｎｃｅ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　０ｉｔｒ
ｕｓ　Ｆｒｕｉｔ　（柑橘果実の反射特性）１および１
９６８年ＡＳＡＥ報告書、ｐｐ、３４３〜３４６．５ｃ
ｈｅｒｔｚ　＆　Ｂｒｏｗｎ著、’Ｂａ５ｉｃ　Ｃｏｎ
５ｉｄｅｒａｔｉｏｎｉｎ　Ｍｅｃｈａｎｉｚｉｎｇ　
Ｃ１ｔｒｕｅ　Ｈａｒｖｅｓｔ　（柑橘収穫の機械化Ｖ
（おける考察）１からこれらのデータがとられた。ネー
ブル・オレンジおよびバレンシャ・オレンジハロ００〜
７００１ｍの帯域で投射光の約６０〜８５％を反射し、
いっぽうネーブル・オレンジの木の葉および緑のバレン
シャ・オレンジは同Ｕスペクトルの部分で投射光の８〜
１５％を反射することが判る。またネーブル・オレンジ
の木の葉の反射率は７５０〜８００ｎｍ帯域で４５％程
度であるのに対し、緑色のバレンシャ・オレンジはこの
帯域で約８５％の反射率を有する。

樹の天蓋深さ、すなわち摘取らなければならない窓（１
１）の前方の距離は樹齢および刈込みの量により異るが
１〜６１２＋であろう。よって、懇（１１）の近くの柄
面から反射された電灯バンク（１４）からの光は天蓋の
後部にある物体からの光よシ遥かに強い。

場合によって、距離の自乗に反比例する法則から、天蓋
の後部から反射された果実の光の強さは天蓋前部の木の
葉からの光より弱いことがある。よつて果実を識別し、
果実を木の葉その他の背景物体から区別するのに、′反
射率の絶対値でなく反射率の比葡用いることが望ましい
。

このことはカメラ（１６）と連合してフィルタＦｊ（１
８）およびフィルタＦ２（１９）を用いることによシ有
効に実施される。第１３図から判るように、この行き方
ハネープル・オレンジについて実線でプロットされた反
射率の比に依存する。実線は６００〜７００ｎｍ帯域で
ネーブル・オレンジの実と木の葉の反射率の比が約１０
＝１であり、７５０〜ｓ　ｏ　ｏ　ｎｍの領域ではそれ
が約１：１〜１５〜１であることを示す。従って第１４
図の輝度判別器（１０４）　？′ｉカメラの前に６００
〜６９００ｍ帯域のフィルタＦ１（１８）を用いて輝度
レベルを決定し記憶し、各ピクセルにつき輝度を記憶す
る。ついでカメラフィルタ・コントロール（１３）はフ
ィルタＦ１（１Ｂ）を取除いてフィルタＦ２（１９）を
代シに挿入する。フィルタＦ２は７５０〜８５０　ｎｍ
のノ々ス帯域を有する。ついで輝度判別器（１０４）は
フィルタＦ２（１９）を通して見た各ピクセルの輝度レ
ベルを記憶する。判別器の細部は第１５図の簡略ブロッ
ク図に示され、図中カメラ格子２５６Ｘ２５６の小部分
（１８０）が示される。ＣＰＵクロックにロックされた
同期パルスによシ同期されたピクセル・クロック（１８
３）はアナログ・ビデオ信号を読みとシ、これはＡ／Ｄ
変換器（１０３）によシデジタル化される。

Ｆｌ（１８）を用いて生じた信号はデジタル形式で第１
メモリー（１８５）に記憶されるが、Ｆ２（１９）を用
いた信号は第２メモリー（１８７）に記憶される。正し
いメモリーにアドレスするためにカメラ・フィルタ・コ
ントロール（１３）によシスイッチ（１８６）が制御さ
れる。つぎにＣＰＵ　（１０２）は比率計算機（１８８
）に指不して照度の比を計算させ各比の値を第３メモリ
ー（１８９）に記憶させる。

ここで第１６図の経路図を参照しつつ、記憶された比の
用法を説明する。第１段階は摘取シ区域全体にわたる局
部最高値の点を計算することである。この操作は黄色オ
レンジ・スペクトルにおける反射光を表わす最高点を決
定するだめの比の境界付けによシ行われることが望まし
い。各最高点のＸ−Ｙ座標を標示し、６５，５６６ピク
セル全体から１，０２４ゾーンを確定する。各ゾーンは
Ｘ−Ｙ座標により識別され、そのゾーンで果実が表われ
るかを決定する。つぎにＣＰＵは、果実が摘取られるべ
き順序でゾーンを指令する。処理装置はそこで摘取シシ
ーケンスを開始し、摘＊、ａ腕を最高点として確定デれ
た谷Ｘ−Ｙ座標に動かして点塘探索を実行させる。

魚頭探索モードも摘取シ腕（２２）が果実に整合した時
点を検知するために光の反射を利用する。摘取シ軛は最
高点が確定された各Ｘ−Ｙ座標につきＺ軸の方向にそっ
て伸長するから、その軸にそう何れの果実にも極ぐ近く
に接近する。この場合、距離が短かいから反射率比は重
要でない。よって象限検知器の前のフィルタ（１３３）
はスズクトルの黄橙色帯域すなわち６００〜６９０　ｎ
ｍに感応するように選定される。ランプ（１３８）から
のビーム光は集中しているから、象限センサー（１３２
）は伸長する腕の進路に直接入っている木の葉および果
実からの反射を受入れて、その明るいまたは反射の高い
区域が果実の存在葡示すことになる。

第１６図には、成る特定区域から果実を摘取ることが経
済的であるかどうか決定する随意段階も示される。電算
機は識別された摘取シ点すなわち最高点の数を勘定し、
この数ｔ、摘取シが経済的に成シ立つ既定数と比較する
。この数が経費的に成シ立つ境界値を越えていれば、工
程を継続する。

ソウでない時は、モジュールを新たな摘取り区域に移動
して、地図作シ工程を繰返す。一つの摘取シ区域の摘取
りが終った後、摘取られた区域の地図作シを半速繰返し
て、有意の数の果実を摘取シ損ねたか決定するために経
済計算を行う。

本発明の以上の記載から判るように、電算機および電子
制御装置、電動モータおよび電灯、ならびに空気圧が用
いられた。かかる源泉を与えることは当業者にとって公
知である。第１７図に簡略ブロック図の形で示された配
置は適当な体系の一例である。実際に当って、樹林を通
してトレーラおよびモジュールを移動させるトラクタの
上にこの体系を据付けることが望ましい。ガソリン、デ
イーセルマタはブロノξン・エンジンとすることのでき
る原動機（２００）を設けるか、またはその代シＩ／Ｃ
）ラクタのエンジンからの抽出動力が用いられる。この
原動機はａｃ発電機（２０２）およびｅＬｃ発電機（２
０４）　ｋ駆動し、それぞれ本体系にａｅ％力および−
ｄｃ電力を供給する。原動機はまたエアポンプ（２０８
）全働かせ、これはレギュレータ（２’１２）　ｋ通し
て沢過され、乾燥された被冷空気を摘取シ軛に送ってラ
ンプおよび電子要素を冷却すると共に、光学系から湿気
およびくずを掃除する。原動機によシ駆動される空調機
（２１４）を設けて、その冷却された空気を空気ポンプ
に送ることが有利である。電算機およびｔ子ｆＭ御装置
（２１８）を収容するために絶縁ハウシング（２１６）
が設けられ、その中のふん囲気を空調器（２１４）によ
シ制御して電算機および電子制御装置（２１Ｂ）を所要
の温度および湿度に保つ。

またＩ（ｉｌ［選であるが、油圧系Ｃ２０６）を含めて
、必要あれば油圧モータまたは作動器によシ数多くの収
穫機要素を駆動することもできる。

柑橘果実等を収錬する装置および体系の詳ＩＭ？ｌｌ−
上記に記載しだが、果実を収榛する斬新な方法も開示さ
れたことは明らかである。当業者は本方法が少くとも下
記の段階全台むことを認識するであろう。

１、果実のなる樹の而における選ばれた摘取シ区域を電
子カメラに蕗出し、それによシカメラに見える谷果実の
位置に関する情報を含むビデオ信号を発生する。

１１、ビデオ信号全デジタル形式にするために処理する
。

１１１、デジタル化されたビデオ信号を分析して、果実
を示す信号を識別しかかる各果実のＸ−Ｙ座標？！−識
別する。

１ｖ、識別されたＸ−Ｙ座標を電子的に記憶する。

■、記憶されたＸ−Ｙ座標の各々を通して伸長自在の摘
取シ腕ケ伸長するために摘取シ腕を指向させ制御する。

ｖｌ、摘取シ腕の末端部における光学感知系を制御して
、摘取シ腕の軸線にそう果実の位置を知る。　・ｖｌｌ
、摘取シ腕が位置の判った果実に接触するまで腕の伸長
を続ける。

ｖｒ＋ｒ、摘取シ腕を停止して、識別された果実を掴む
。

ＩＸ、果実葡果柄から切離す。

×、摘取シ腕を収縮して、掴んだ果実を放つ。

×１．輸送のために摘取った果実を収集する。

柑橘果実を例に用いて本来実収接体系を記載したけれど
も、本体系が他の多くの種類の果実にも適用されること
は当業者にとって明らかであろう。

かかる場合、完熟果実の色彩に合わせるためにフィルタ
波長を変えることになるであろう。開示された基本的な
地図作シおよび２次感知の技法は果実収積以外の多くの
用途にも適している。たとえば、倉庫内の貯蔵品の取出
し、被加工品に対する工具の像向け、特性が判っていて
位置が不明の物体の位置探り等が本体系を適用し得る代
表的な用途である。

開示された実施例に対する他の多くの変更および改造が
明らかである。たとえば種々の可動要素を作動させるの
に駆動モータが使用された代シに油圧または気圧モータ
を用いても、同様に巧く働くことができる。よってかか
る改造および変更は全て本発明の精神と範囲に含まれる
と見なされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は果実を位置探しして切離す位置に果実摘取シ軛
が在る、本発明による代表的モジュールの斜視図、 第２図は第１図のモジュール６個の取付は部を肩するト
レーラの簡略側面図、 第３図は第２図のトレーラの端面図、 第４図はモジュール基板およびモジュール支持柱の部分
切断図、 第５図は第２図および第６図のトレーラに使用されるア
ラトリツガの細部図、 第６図は摘取シ腕の末端に取付けられた切離し頭部の斜
視図、 第７図は第６図の切離し頭部の前部の断面図、第８図は
第７図の断面図に示される象限検知器のシんか〈図、 第９図は第８図の象限検知器の説明線図、第１０図は握
部を作動するやル方を示す、切離し胴部のＴＭ勺の部分
分屏図、 第１１図は第６図に示される魚頭駆動装置の断面崗、 第１２図は第１１図の点如駆動装置に用いられるヨーク
組立体の斜視図、 第１６図は棟々のオレンジおよび木の葉の反射率のプロ
ットおよび果実と木の葉からの反射光の比率のプロット
、 第１４図は位置の地図作シ糸を含む、本発明の電子処理
系の簡略ブロック図、 第１５図は第１４図に示される輝度判別器のよシ詳卸１
なブロック図、 第１６図は果実と背景を区別するだめの、第１５図の第
６のメモリーに記憶されるデータに関する操作を示す経
路図、 第１７図は本体系の電源の簡略ブロック図、第１８図は
果実のなる樹に配設されたモジュールの説明図。 １０・・・摘取りモジュール、１１・・・窓、１２・・
・ハウジング、１４・・・電灯、１６・・・カメラ、２
０・・・はさみ機構、２フ・・・摘取り胸組立体、２２
・・・摘取）腕、２４・・・収集腕、２５・・・垂直移
動装置、２７・・・水平移動装置、３０・・・切離し頭
部、３１・・・握部、６２・・・障害センサー、３６・
・・樋、３７・・・シュート組立体、３８・・・シュー
ト部分、４０・・・支持柱、４２・・・基板、５０・・
・トレーラ、５１・・・アラトリツガ、５２・・・照明
灯、１３２・・・象限検知器、１３６・・・光学検知管
、１４５・・・捩りモータ、１５０・・・屈曲系、１５
１・・・曲ケモータ、１５４・・・触覚セン？−，１５
８・・・歯車部分、１６１・・・リングギヤ、１７０・
・・魚頭駆動装置、１８２，１８４・・・ヨーク 特許出願代理人 弁理士　山　崎　行　造 ＦＩＧ、　Ｉ＋ ＦＩＧ、１２ 手続補正書 昭和５９年１１月２２日 特許庁長官　殿 １　事件の表示 一２昭和５９年特Ｗ１願第２０３９５８号２　発明の名
称 ロボット式果実収穫機 ３　補正をする右 事件との関係　特許出願人 名　称　マーチン・マリエツタ・コーポレーション４代
理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）選定された窓内で、樹上の果実のＸ−Ｙ座標を電
   子的に地図作シする地図作シ手段と、かかる地図作りさ
   れたＸ−Ｙ座標の各々を表わす電子信号を記憶する記憶
   手段と、前記Ｘ−Ｙ座標の各々にて前記窓を通して伸長
   されるようにされた伸長自在の腕手段と、果実ヶ光学的
   に位置探シし、該位置探りされた果実に接触するように
   前記腕手段の伸長、と位置を制御するために前記腕手段
   の末端部に配設された果実探索手段と、果実接触感知手
   段會含む前記果実探索手段と同一位置にあり、感知され
   た果実に接触した時に該果実を把握し、該把握された果
   実を果柄から切離すために前記果実接触感知手段にょ多
   制御される果実切離し手段と、を含む、樹から果実を収
   獲する体系。 （９）　貞ｎ　Ｍ−”ｍ　２＋Ｍ＋　４１＋　１ｔ４７
   １　ｔｋ　ｈ　／７）壬　ａｉ’　−Ａ（’７　−１−
   　ｍ　ｔｆ　−しゞデオ信号を発生するマトリック感知
   糸を有する電子カメラと、アナログ・デジタル変換器と
   、デジタル信号処理手段と、を含んでいる、特許請求の
   範囲第（１）項に記載の体系。 （３）前記地図作シの手段が前記選定された窓を照明す
   る手段を含む、特許請求の範囲第（０項に記載の体系。 （４）前記地図作りの手段を前記選定された窓に整合さ
   せる手段をさらに含んでいる、特許請求の範囲第（１）
   項に記載の体系。 （５）前記電子カメラおよび前記伸長自在の腕手段を収
   容し、開口部が前記窓を画成するハウジング手段と、前
   記窓が選定された摘取シ区域に対面するように前記ハウ
   ジング手段を位置決めする位置決め手段と、をさらに含
   む特許請求の範囲第（２）項に記載の体系。 （６）　前記伸張自在の腕の末端部に配設され、前記伸
   張自在の腕の軸線にそって指向される光源と、前記伸張
   自在の腕の末端部を魚頭させる手段と、果実およびｆ責
   要素から反射されス光を受けるために前記伸張自在の腕
   の中にそり軸線に食合して配設される象限光検知器と、
   果実の存在を識別し、前記象限検知器からの信号に応答
   して前記伸長自在の縄の軸線を前記識別された果実に整
   合させるために前記伸張自在の腕を移動させる制御手段
   と、を前記朱実沫素手段が含んでいる、特許請求の範囲
   第（０項に記載の体系。 （７）前記カメラ（！−前記嫡Ｉ４ｙ、シ区域の間に光
   学フィルタ手段をさらに含む、特許請求の範囲第（２）
   項に記載の体系。 （８〕　完熟果実の色彩スズクトルに感応する第１のフ
   ィルタ手段と、木の葉のスペクトルに感応する第２のフ
   ィルタ手段と、を前記フィルタ手段が含んでいる、％許
   請求の範囲第（７）項に記載する方法。 （９）　前記第１のフィルタ手段を使用して前記カメラ
   から発生する信号を記憶する第１の記憶手段と、前記第
   ２のフィルタ手段を使用して前記カメラから発生する信
   号を記憶する第２の記憶手段と、前記窓の各Ｘ−Ｙ座標
   から信号の比を計算して果実を表わすかかるＸ−Ｙ座標
   を識別するための計算憬手段と、をさらに含む、特許請
   求の範囲第（８）項に記載の体系。 αｑ　位置探シして識別すべき果実の色彩に適合した光
   学フィルタを前記光検知器が含んでいる、特許請求の範
   囲第（６）項に記載の体系。 θ〃　摘取シ区域の慾を画成する開放面を有し、該窓を
   果実のなる樹の面に対向させて配設されるようにされた
   モジュールと、前記窓に対向する前記モジュールの幾何
   学中心線に配設され、前記窓の中心線に一致しかつ前記
   窓に垂直な光学軸を有し、前記窓のＸ−Ｙ座標に対する
   前記樹上の果実の位置を表わすビデオ信号を発生する果
   実地図作シ用カメラと、各位置探シされた果実のＸ−Ｙ
   座標を受信し電子的に記憶するようにされた電子処理手
   段と、前記幾何学中心に基部端が配設され、前記幾何学
   中心から前記窓の前記Ｘ−Ｙ座標の各々を通る直線にそ
   って自身　゛を位置決めする手段を含む伸長自在の果実
   摘取り腕手段と、前記腕手段の末端部に配設され、前記
   直線にそって前記腕手段を伸長しそのＸ−Ｙ位置を調整
   してカσ記腕手段の中心型を摘取るべき果実に整合させ
   るために、前記電子処理手段と協働する果実探索手段と
   、前記腕手段の末端部に同心状に配設され、位置決定さ
   れた果実を把握するために前記電子処理手段に制御され
   る握り手段と、把握された果実の果柄を曲げ前記把握さ
   れた果実を捩シ、同時に前記電子処理手段が前記腕手段
   を収縮して前記果実を果柄から分離するようにされた握
   りの捩シ兼曲げ手段と、を有する果（円から果実を収獲
   する装置。 ０′；４　果実のなる樹の選定された摘取シ区域を電子
   カメラＫｍ出する段階と、該摘取り区域内の谷果実のＸ
   −Ｙ座標を識別する段階と、該識別されたＸ−Ｙｍ標を
   電子的に記憶する段階と、前記摘取り区域の記憶された
   Ｘ−Ｙ座標の各々を通して伸長するように伸長自在の摘
   取シ腕を制御する段階と、前記記憶されたＸ−Ｙ座標に
   対応する果実に接触させるために前記摘取シ腕のＹ−Ｙ
   　イは慴ｉンか、にへ　ｔ？　土　ｒド佃再礒番亡　冬
   　告１１　湘す　ス、日よ１聾と、前記摘取シ腕に接触
   される各果実を把握し切離す段階と、を含む柑橘果実等
   を収獲する方法。 ０１　前記窓に対向する果実のなる樹の面を照明するた
   めに前記モジュール内に配設され、前記カメラの作動中
   に作動自在である光源を特徴とする特許請求の範囲第Ｑ
   ｖに記載の収穫機。 θ４　複数の抜差し自在の腕要素と、前記腕要素の各々
   に１基づつ連結されてそれぞれの腕要素を伸長し収縮す
   る働きを持つ複数のモータ駆動装置と、基部端が前記果
   実摘取シ腕の基部端に隣接して取付けられ末端部に果実
   受承容器を有している関節付き果実収集腕と、を前記果
   実摘取り腕が含む、特許請求の範囲第０υ項に記載の収
   穫機。 ＜ＩＦＯＩ　前記モジュールが、第１の位置にて前記モ
   ジュールの幾何学中心に前記カメラを配設し、第２の位
   置にて前記幾何学中心に前記果実摘取シ腕の基部端を配
   設するためのプラットホーム手段を含んでいる、特許請
   求の範囲第αω項に記載の収穫機。 Ｑｔｊ　前記カメラおよび前記果実摘取シ腕の基部端を
   支持するための支持手段と、該支持手段を垂直方向に動
   かす第１の駆動手段と、前記果実摘取シ腕を水平方向に
   動かす第２の駆動手段と、前記果実摘取り腕を垂直方向
   に動かす第６の駆動手段と、を前記プラットホーム手段
   が含む、特許請求の範囲第０９項に記載の収穫機。 α乃　前記直線にそって指向される平行光束の光源と、
   果実から反射される前記平行光束を受け、前記電子処理
   手段に接続される象限光センサーと、を前記果実探索手
   段が含む、特許請求の範囲第０９項に記載の収穫機。 Ｏ８ハウジングと、該ハウジングから突出し、位置探り
   された果実を把握するようにされた複数のつかみ指と、
   該つかみ指を制御するカム手段と、該カム手段を回転さ
   せるつかみモータと、を前記握シ手段が含む、特許請求
   の範囲第０９項に記載の収穫機。 α印　前記つかみ指が複数の障害センサーを含み、該セ
   ンサーは前記電子処理手段に接続され、前記センサーの
   １個が障害物に接触する時に前記電子処理手段が前記果
   実摘取シ腕を収縮させるようにされた、特許請求の範囲
   第α０項に記載の収穫機。 ■　果実が前記つかみ指にょシ把握されるべき位置に来
   た時に前記っかみモータを作動するために前記電子処理
   手段に接続された複数の触覚センサーを前記にぎシ手段
   が含んでいる、特許請求の範囲第θ峠項に記載の収穫機
   。 （ハ）前記ハウジングに取付けられた弓形歯車部分と、
   前記果実摘取シ腕の末端部に取付けられ、前記弓形歯車
   部分に作動自在に連結された曲げモータと、を前記にぎ
   りの捩シ兼曲げ手段が含んでいる。ＩＲ許請求の範囲第
   Ｑｔｊ項に記載の収穫機。 （２）前記ハウジングに取付けられたリングギヤと、該
   リングギヤに作動自在に連結された捩クモ−′りと、を
   前記握シの捩シ兼曲げ手段がさらに含んでいる、特許請
   求の範囲第３１）項に記載の収穫機。 （ハ）　前記果実摘取シ腕の末端部取付けられ、前記弓
   形両車に作動自在に連結された魚頭駆動モータ組立体を
   前記果実探索手段がさらに含んでいる、特許請求の範囲
   第０９項に記載の収穫機。 （ハ）前記弓形歯車に結合された軸と、該細に連結され
   た水平ヨーク（又金具）と、該水平ヨークを往復運動に
   駆動するように連結された水平魚頭モータと、前記軸に
   連結された垂直ヨークと、該垂直ヨークを往復運動に駆
   動するように連結された垂直魚頭モータと、を前記魚頭
   駆動モータ組立体が含む、特許請求の範囲第（至）項に
   記載の収穫機。 （ハ）過大なモータ駆動電流を受感し、モータ駆動電流
   が過大な時に前記果実摘取シ腕を収縮させるために前記
   電子処理手段に接続されるモータ電流センサーを前記モ
   ータ駆動装置が含んでいる、特許請求の範囲第α喧項に
   記載の収穫機。 （ハ）前Ｆ　’ｔｊｆ、子処理手段がデジタル電算機で
   ある、特許請求の範囲第０υ項に記載の収穫機。 に）　アナログ・ビデオ信号を発生するビデオ・カメラ
   と、該アナログ・ビデオ信号をデジタル信号に変換する
   アナログ・デジタル（Ａβ）変換器と、果実を表わすデ
   ジタル信号を識別するために前記デジタル電ｊＩ機に接
   続された輝度判別器と、を前記果実地図作シヵメラが含
   んでいる、特許請求の範囲第（ハ）項に記載の収穫機。 慢　中央処理ユニットと、ラントムアクセスのＸ−Ｙ座
   標記憶装置と、を前記デジタル電算機が含んでいる、特
   許請求の範囲第＠項をこ記載の収穫機。 （へ）実質的に平らな床を有し１列の果樹にそって移動
   するようにされたトレーラ手段と、該トレーラ手段上に
   配設された少くとも１基の垂直支持手段と、該支持手段
   に支持され該支持手段上で垂直方向に移動自在であり、
   摘取シ区域の窓を画成する開放面を有し該窓を伯の一区
   域に対向して配置されるようにされた摘取シモジュール
   と、前記摘取シ区域内の果実を位置探シするために前記
   モジュールに配設された果実位置探シ手段と、位１ρ探
   シさｈ六果実に接触して摘取るために前記果実位置探り
   手段と連合する果実摘取り手段と、摘取られた果実を受
   承するために前記モジュールに取付けられる樋手段と、
   摘取られた果実を受承して前記樋手段に移送するために
   前記果実摘取り手段と連合する果実収集手段と、摘取ら
   れた果実を前記樋手段から前記平らな床へ移送するため
   に前記樋手段と前記平らな床の間に配設されるシュート
   手段と、を含む果実収量・収集体系。 （３０）　３基の前記支持手段と、各々が前記支持手段
   の一つに支持された３基の前記摘取りモジュールと、を
   さらに含む、特許請求の範囲第（２９）項に記載の収穫
   機。 （３１）前記摘取りモジュールを前記支持手段にそって
   垂直方向に動かすための手段を特徴とする特許請求の範
   囲第（２９）項に記載の収映機。 （３２）前記トレーラ手段を摘取るべき果樹に整合させ
   るために該トレーラ手段の進行方向にほぼ直角に狭い元
   ビームを投射するように前記トレーラ手段に配設された
   照明手段を特徴とする特許請求の範囲第に）項に記載の
   収穫機。 に）　前記トレーラ手段の水平を出すための水準手段を
   特徴とする特許請求の範囲第に）項に記載の収穫機。 （ロ）摘取られた果実を前記平らな床から隣接する野外
   集荷粕に移送するために前記トレーラ手段の中に配設さ
   れたコンベヤ手段を特徴とする特許請求の範囲第一項に
   記載の収穫機。 （ハ）前記モジュールを前記支持手段上で上下させる時
   に各直線部分を折シだたみまた引伸しし得るように関節
   付き継手により接合される複数の直煉部分を前記シュー
   ト手段が含んでいる、特許請求の範囲第０１）項に記載
   の収穫機。 （至）前記モジュールを垂直方向に動かす前記手段が前
   記モジュールをある選定された高さに固定するための割
   り出し手段を含んでいる、特許請求の範囲第０９項に記
   載の収穫機。