JPS63137614A - 果菜類の収穫装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、本体から延設されるアームの先端に、収穫対
象果菜類を捕捉して保持する保持部を備えさせ、前記保
持部に保持させた果菜類の柄におけるジヨイント部に折
曲げ力を作用させるようにすべく、収穫対象果菜類を保
持した前記保持部を上方に向けて円弧状の軌跡あるいは
それに近い軌跡に沿って回動させる回動操作手段が設け
られた果菜類の収穫装置に関する。

〔従来の技術〕

リンゴ、梨等の果菜類を枝から分離して収穫するに、果
菜類の柄と樹の技との接続箇所、いわゆるジヨイント部
を分離させることが考えられ、このため、従来より、収
穫対象果菜類を保持した保持部を上方に向けて円弧状の
軌跡あるいはそれに近い軌跡に沿って揺動操作すること
が行なわれていた。

ところで、従来では、上述の如く保持部を揺動操作する
に、前記アームの本体に対する移動のみによって行わせ
るようにしていた。（例えば特開昭５９−２１０８２６
号公報参照）〔発明が解決しようとする問題点］ 上記従来手段によると、アームの本体に対する移動のみ
によって保持部を回動操作するものであるため、保持部
の回動操作を迅速に行なわせ難いものであり、収穫作業
能率の向上を図り難い不利があった。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、そ
の目的は、保持部の回動操作を迅速に行なわせるように
する点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による果菜類の収穫装置の特徴構成は、前記回動
操作手段が、前記保持部の前記アームに対する揺動と、
前記アームの前記本体に対する移動とにより回動操作す
るように構成されている点にあり、その作用及び効果は
次の通りである。

〔作　用〕

すなわち、収穫対象果菜類を保持した保持部を上方に向
けて円弧状の軌跡あるいはそれに近い軌跡に沿って回動
させることを、保持部のアームに対する揺動と、アーム
の本体に対する移動との共働とによって行なわせるもの
であり、アームの本体に対する移動のみによって行なわ
なせる従来構造に較べて、保持部の回動操作を迅速に行
なわせることができる。

〔発明の効果〕

従って、保持部の回動操作を迅速に行なわせながら、収
穫作業を能率良く行なうことが可能となった。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、主としてリンゴを収穫する果
実収穫装置に適用した場合について説明する。

第４図に示すように、果実収穫装置は、本体としての車
体（１）、その車体（１）に旋回及び昇降自在に取付け
られるブーム（２）、そのブーム（２）に水平方向に揺
動自在に取付けられる補助ブーム（３）、その補助ブー
ム（３）に取付けられる多関節型の伸縮自在なアーム（
４）、及び、そのアーム（４）の先端に取付けられる作
業ハンド（１１）を備えている。

但し、図中、（５）はブーム昇降上シリンダ、（６）は
ブーム旋回用電動モータ、（７）は補助ブーム揺動用電
動モータである。

前記アーム（４）は、電動モータ（８）にて縦軸芯（Ｘ
）周りで旋回操作され、且つ、電動モータ（９）にて水
平軸芯（Ｙ）周りで揺動操作されるように構成されてい
る。但し、図中（１０）は、アーム伸縮操作用の電動モ
ータである。

前記作動ハンド（）Ｉ）は、第１図＜４）　、　（［り
及び第２図に示すように、アーム（４）の先端に付設さ
れるニヌ状の基枠（１１）、その基枠（１１）に横軸芯
（Ｚ）周りで揺動自在に支承される通気管（１２）、そ
の通気管（１２）の先端部に付設させる保持部としての
バキュームパッド（１３）を備えている。

但し、図中、（１４）は、通気管（１３）に接続される
蛇腹状ホースであり、通気管（１３）の揺動を許容する
ために設けられている。又、（１５）は、その蛇腹状ホ
ース（１４）に接続される通気用の分岐管であり、蛇腹
状の吸気ホース（１６）を用いて吸気用ポンプに接続さ
れている。尚、前記分岐管（１５）は、基枠（１１）に
止着されるセンサユニット（Ｕ）に保持されている。

前記バキュームパッド（１３）に保持させた果実の柄（
Ｅ）におけるジヨイント部（Ｓ）に折曲げ力を作用させ
るようにすべく、収穫対象果実を保持したバキュームパ
ッド（１３）を上方に向けて円弧状の軌跡あるいはそれ
に近い軌跡に沿って回動させる回動操作手段（Ｍ）が設
けられている。

この回動操作手段（Ｍ）は、バキュームパッド（１３）
のアーム（４）に対する揺動と、アーム（４）の車体（
１）に対する移動とによって回動操作するように構成さ
れるものであって、具体的には、バキュームパッド（１
３）を揺動操作するエアシリンダ（１７）が、通気管（
１２）と基枠（１１）とに間に介装されると共に、その
エアシリンダ（１７）の作動やアーム（４）の移動を制
御する制御手段が、後述の制御装置（２■）によって構
成されることになる。

そして、バキュームパッド（１３）を下方へ揺動させな
がら、アーム（４）を上方側へ移動させることによって
、ジヨイント部（Ｓ）を分離させるようになっている。

次に、作業ハンド（１１）を収穫対象果実に自動的に誘
導しながら収穫する制御構成について説明する。

すなわち、バキュームパッド（１３）が果実を吸着した
ことを感知する負圧センサ（１８）が、通気管（１２）
に付設されると共に、作業ハンド（Ｉ＋）が収穫対象果
実に接近したことを検出するフォト式の近接センサ（１
９）及び、収穫対象果実を撮像するビデオカメラ（２０
）が、前記通気管（１２）内に設けられている。

尚、図中（２ＯＡ）は、ビデオカメラ（２０）の撮像作
動に同期して照光するストロボである。

前記近接センサ（１９）は、前記センサユニット（Ｕ）
から繰出される投受光用の光ファイバーにて構成される
ものであって、前記センサユニット（Ｕ）内には、発光
部、発光部等が収納されている。

ちなみに、前記テレビカメラ（２０）の撮像範囲は、車
体（１）の移動、ブーム（２）の旋回や昇降補助ブーム
（３）の水平揺動、アーム（４）の補助ブーム（３）に
対する旋回や前後揺動によって設定されることになる。

第４図に示すように、マイクロコンピュータを用いて構
成される制御装置ｆｆｉ　（２１）に、テレビカメラ（
２０）の撮像情報、負圧センサ（１Ｂ）の検出情報、近
接センサ（１９）の検出情報を入力しである。

但し、（２２）は、ブーム（２）等を手動操作する機能
と後述する収穫作動の起動指令を与える機能とを備える
設定器である。

そして、前記制御装置（２１）は、上述の如く入力され
る各種情報、及び、予め記憶した情報に基づいて、ブー
ム（２）の昇降用シリンダ（５）の制御弁（２３）、ブ
ーム（２）の旋回用モータ（６）の駆動用コントロール
（２４）、補助ブーム（３）の揺動用モータ（７）の駆
動用コントローラ（２５）、アーム（４）の旋回モータ
（８）の駆動用コントローラ（２６）、アーム（４）の
揺動用電動モータ（９）の駆動用コントローラ（２７）
、アーム（４）の伸縮用電動モータ（１０）の駆動用コ
ントローラ（２８）、バキュームパッド（１３）の吸引
作動制御用の制御弁（２９）、及び、揺動用のシリンダ
（１７）の制御弁（３０）の夫々に作動指令を出力して
、次に述べる収穫作動を自動的に行わせるようにしであ
る。

以下、収穫作動について、第５図に示すフローチャート
に基づいて説明する。

先ず、設定器（２２）より起動指令が与えられたが否か
をチェックし、起動指令が与えられている場合にのみ、
収穫作動が開始される。

すなわち、前記ビデオカメラ（２０）により収穫対象果
実の位置する範囲の撮像を取り込み、枝や葉等の背景を
除去して対象となる果実のみに対応した画像情報を抽出
すべく画像処理を行い、その抽出果実の位置する方向を
演算する。

次に、その演算された方向に基づいて、前記バキューム
パッド（１３）の吸引口が収穫対象果実側に向かう状態
を維持しながら前記アーム（４）を伸長作動させて、収
穫用ハンド（Ｈ）を対象果実に向けてアプローチさせる
。

このアプローチ作動後、前記近接センサ（１９）の検出
情報に基づいて、ハンド（］（）が収穫対象果実に対し
て設定距離内に接近したことを判別すると、前記バキュ
ームパッド（１３）の吸引作動が開始される。但し、ア
プローチ距離が設定値以上になっても前記接近センサ（
１９）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（４）を短縮させて、収穫用ハンド（
Ｈ）をアプローチ開始位置まで戻す。

前記バキュームパッド（１３）の吸引作動後に、収穫用
ハンド（Ｈ）を設定距離（例えば、３０〜５０ｍ）だけ
収穫対象果実側へ前進移動させ、前記負圧センサ（１６
）の検出情報に基づいて対象果実を吸着したが否かを判
別し、所望通り吸着している場合は、前記回動操作手段
（Ｍ）に対する処理、すなわち、バキュームパッド（１
３）の回動操作を行なって、ジヨイント部（Ｓ）を分離
させる。尚、所定量の回動を行なったのちは、再び、所
期位置に復帰回動させることになる。

但し、上述のチェックで負圧センサ（１８）が作動して
いない場合には、収穫不能であると判断して、アーム（
４）を短縮作動させて、作業ハンド（Ｈ）をアプローチ
開始位置に戻す。

上述の電動モータ（１６）の駆動後は、収穫対象果実を
保持させたまま、アーム（４）を短縮作動させて、作業
ハンド（１１）をアプローチ開始位置まで戻したのち、
吸引作動を停止させて、収穫した果実を容器内等へ放出
させることになる。

〔別実施例〕

本発明を実施するに、作業ハンド（Ｈ）の具体構成、作
業ハンド（Ｈ）を誘導させるために備えさせるアーム（
４）の具体溝等、本発明の実施において必要となる各部
の構成は各種変更できる。

又、保持部としては、バキュームパッド（１３）を用い
て構成する他、把持爪を用いて構成する等、各種変更で
きる。

又、回動操作手段（Ｍ）を構成するに、ジヨイント部（
Ｓ）を中心に回動させた方が好結果を得られるものであ
るから、柄（Ｅ）の長さに合わせて軌跡を変更調節でき
るようにしておくとよい。

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造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る果菜類の収穫装置の実施例を示し、
第１図（イ）　、　（０）は作業用ハンドの側面図、第
２図は同一部切欠平面図、第３図は収穫装置の全体側面
図、第４図は制御構成を示すロック図、第５図は制御作
動を示すフローチャートである。 （１）・・・・・・本体、（４）・・・・・・アーム、
（１３）・・・・・・保持部、（Ｅ）・・・・・・柄、
（Ｍ）・・・・・・回動操作手段、（Ｓ）・・・・・・
ジヨイント部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 本体（１）から延設されるアーム（４）の先端に、収穫
   対象果菜類を捕捉して保持する保持部（１３）を備えさ
   せ、前記保持部（１３）に保持させた果菜類の柄（Ｅ）
   におけるジョイント部（Ｓ）に折曲げ力を作用させるよ
   うにすべく、収穫対象果菜類を保持した前記保持部（１
   ３）を上方に向けて円弧状の軌跡あるいはそれに近い軌
   跡に沿って回動させる回動操作手段（Ｍ）が設けられた
   果菜類の収穫装置であって、前記回動操作手段（Ｍ）が
   、前記保持部（１３）の前記アーム（４）に対する揺動
   と、前記アーム（４）の前記本体（１）に対する移動と
   により回動操作するように構成されている果菜類の収穫
   装置。