JP3514323B2 - 真空式収穫機 - Google Patents

真空式収穫機

Info

Publication number
JP3514323B2
JP3514323B2 JP28562493A JP28562493A JP3514323B2 JP 3514323 B2 JP3514323 B2 JP 3514323B2 JP 28562493 A JP28562493 A JP 28562493A JP 28562493 A JP28562493 A JP 28562493A JP 3514323 B2 JP3514323 B2 JP 3514323B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hand
tomato
suction
harvesting
harvester
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP28562493A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07111816A (ja
Inventor
田 久 也 山
賀 治 夫 古
田 清 隆 吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yanma Agricultural Equipment Co Ltd
Original Assignee
Yanma Agricultural Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanma Agricultural Equipment Co Ltd filed Critical Yanma Agricultural Equipment Co Ltd
Priority to JP28562493A priority Critical patent/JP3514323B2/ja
Publication of JPH07111816A publication Critical patent/JPH07111816A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3514323B2 publication Critical patent/JP3514323B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Harvesting Machines For Specific Crops (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は例えばミニトマト或いは
サクランボ・リンゴなどの果実を収穫するようにした真
空式収穫機に関する。 【0002】 【従来の技術】この種収穫機においては、収穫ロボット
のマニピュレータに、真空圧でもって各種作物を吸着さ
せて収穫するようにしたものがあり、作物の収穫率を高
めるためには、高真空力の吸引装置を用いてマニピュレ
ータの吸着性を向上させる手段などが一般にとられてい
る。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかし乍らこのような
吸引力のみを高める手段の場合、吸引装置に高性能なも
のを必要として不経済であるばかりでなく、例えばミニ
トマトの収穫時にへたがとれたりミニトマトに吸着時の
傷がつくなどして、作物の商品的価値を損なわせるなど
の欠点があった。 【0004】 【課題を解決するための手段】したがって本発明は、収
穫ハンドの吸引口に栽培作物を吸着させてその収穫を行
うようにした真空式収穫機において、収穫用作物の果柄
方向を検出して、収穫ハンドの後退方向を決定するハン
ド制御手段を設ける真空式収穫機において、作物が吸引
体に吸着されたことを吸着センサによって検出したと
き、果梗方向である離層部の屈曲方向を視覚センサによ
って検出させ、この離層の屈曲方向とは反対方向に、収
穫ハンドの後退方向を決定してハンドを後退させるもの
で、果柄から作物を確実に離脱させ得、収穫精度と能率
の向上を図り得るものである。 【0005】 【0006】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。図1は収穫機の制御回路図、図2は収穫機の全体
斜視図、図3は同正面図であり、図中(1)は走行レー
ル(2)上を走行輪(3)でもって移動する収穫機
(4)の台車、(5)は前記台車(1)の略中央に立設
させる上下動用ガイド(6)にハンド台(7)を介し支
持する真空吸引式の収穫ハンド、(8)は前記ハンド台
(7)に設置してハンド(5)前方の栽培作物の果実で
あるミニトマト(A)を撮像する視覚センサ、(9)は
前記ハンド(5)によって吸引収穫されたミニトマト
(A)を台車(1)に搭載するコンテナ(10)に搬送
する搬送ホース、(11)は前記ガイド(6)を台車
(1)の進行方向に移動させるハンド台水平直動用モー
タ、(12)は前記ガイド(6)を下部基端の縦軸回り
に回転させるハンド台水平旋回用モータ、(13)は前
記ハンド台(7)をガイド(6)に沿って上下動させる
ハンド台上下直動用モータ、(14)は前記ハンド
(5)を収穫目標物であるミニトマト(A)に対し前後
に移動させるハンド前後方向移動用モータ、(15)は
前記ハンド(5)を回動支点軸(16)を中心として上
下方向に移動させるハンド上下方向回動用モータであ
り、前記ハンド(5)先端に開閉自在に取付ける吸引口
である吸引体(17)に真空吸引力でもってトマト
(A)を吸着させて収穫を行うように構成している。 【0007】図4にも示す如く、前記収穫ハンド(5)
は円形パイプ(5a)を用いて内部にミニトマト(A)
の真空吸引搬送路(18)を形成し、ハンド(5)の正
面視上下半円状に2分割される吸引体(17)の上下口
体(17a)(17b)をハンド(5)先端外側に固定
板(19)及び開閉軸(20)を介して上下方向に開閉
自在に取付けると共に、ハンド(5)と吸引体(17)
との継目隙間を内側より覆う弾性シール部材(21)を
ハンド(5)と吸引体(17)間に介設している。 【0008】また前記吸引体(17)は、先端側の内径
を小、後端側の内径を大とする先端先細りの円錐形状に
形成し、常時は上下口体(17a)(17b)間に張設
する引張バネ(22)によって閉状態を保持させる一
方、上下口体(17a)(17b)に連結する開放ワイ
ヤ(23)をハンド吸引口開放用ソレノイド(24)の
励磁操作によって後方(前方作物側に対し)に引張ると
き、上下口体(17a)(17b)を開放させてこの吸
引体(17)の前端口部(17c)に吸着されるミニト
マト(A)をハンド(5)内の搬送路(18)に真空吸
引力で取込むように構成している。 【0009】さらに前記吸引体(17)にミニトマト
(A)の吸着してからの一定時間経過後、トマト(A)
の果柄である果梗(B)を切断(果実(A)が離層
(C)から離脱)するカッタ(25)を吸引体(17)
の外周近傍に臨ませるもので、前記パイプ(5a)外周
のカッタ受筒(26)にカッタ回転体(27)を回転自
在に嵌合支持させ、前記カッタ(25)の基端をピスト
ンロッド(28a)の先端に固設するカッタ前後用シリ
ンダ(28)を、前記回転体(27)の前端側外周に固
定支持させて、前記シリンダ(28)でもってカッタ
(25)を前後進させると共に、前記回転体(27)の
後端外周に形成するギヤ(29)と、前記受筒(26)
に固設する減速低回転用モータ(30)のギヤ(31)
とを結合させて、前記モータ(30)によってカッタ
(25)をパイプ(5a)の同一軸芯円周上で回転させ
るように構成している。 【0010】またさらに、前記吸引体(17)の前端口
部(17c)に、出力の一時的な高まりによりミニトマ
ト(A)が果梗(B)より離れたと判断する感圧式果実
離梗センサ(32)を埋設すると共に、前記ハンド
(5)のパイプ(5a)中間部に、搬送路(18)内の
トマト(A)の通過を検出する発光素子(33a)及び
受光素子(33b)とからなる搬送センサ(33)と、
搬送路(18)内の真空度の上昇に基づいてトマト
(A)の吸着を検出する真空圧センサである吸着センサ
(34)とを設けて、前記吸引体(17)のトマト
(A)の吸着、及び吸着後の果梗(B)よりトマト
(A)の離梗、及び離梗後搬送路(18)内をトマト
(A)が搬送通過、の各種作業状況をこれらセンサ(3
2)(33)(34)で自動的に検出するように構成し
ている。 【0011】図1に示す如く、収穫機(4)の走行装置
(35)を駆動して機体を走行させる走行スイッチ(3
6)と、収穫ハンド(5)を自動操縦して収穫作業を行
う収穫スイッチ(37)と、前記各種センサ(8)(3
2)(33)(34)とを入力接続させる制御回路(3
8)を備えると共に、前記走行装置(35)及び前記搬
送路(18)に連通接続する吸引装置(39)及び警報
装置(40)と、前記各種モータ(11)(12)(1
3)(14)(15)(30)と、前記ソレノイド(2
4)及びシリンダ(28)操作用のカッタ前後進用ソレ
ノイド(41)とに制御回路(38)を出力接続させ
て、収穫スイッチ(37)のオン作業時各種センサ
(8)(32)(33)(34)の検出に基づいてミニ
トマト(A)の自動収穫作業を行うように構成してい
る。 【0012】本実施例は上記の如く構成するものにし
て、以下図5のフローチャートを参照してこの作用を説
明する。 【0013】収穫作業中、前記視覚センサ(8)がミニ
トマト(A)を検出するとき、収穫ハンド(5)の所定
前方位置にミニトマト(A)がある位置まで、該ハンド
(5)の位置制御を行って、その後ハンド(5)をミニ
トマト(A)側に前進制御して、前記吸引体(17)の
前端口部(17c)にハンド(5)内の真空吸引力でも
ってミニトマト(A)を吸着させるもので、前記吸着セ
ンサ(34)が真空度の一定以上の上昇を検出すると
き、ミニトマト(A)が吸引体(17)に吸着されたも
のと判断すると共に、吸着が行われていないと判断され
たときには視覚センサ(8)によってハンド(5)の吸
着位置を修正する。 【0014】また吸着検出時にあっては、果梗(B)方
向である離層(C)部の屈曲方向を視覚センサ(8)で
検出して、この離層(C)の屈曲方向とは反対方向に、
ハンド(5)の後退方向を決定してハンド(5)を後退
させる、つまりハンド(5)前方視にあって離層(C)
部が左に屈曲しているときには右方向に、また右に屈曲
しているときには左方向にハンド(5)を後退させる。 【0015】そして前記離梗センサ(32)が前端口部
(17c)での一時的なミニトマト(A)の接触圧の高
まりを検出するとき、トマト(A)が果梗(B)より離
脱したものと判断して、吸引体(17)の上下口体(1
7a)(17b)を開放して、ハンド(5)内の真空吸
引力で搬送路(18)内にトマト(A)を取り込み、そ
の後搬送路(18)の搬送センサ(33)位置をミニト
マト(A)が通過することを、該センサ(33)が検出
するとき、前記吸引体(17)を閉とさせる。 【0016】一方、ハンド(5)後退後にあって一定時
間を経過したにもかかわらずミニトマト(A)が果梗
(B)より離脱しないとき、前記カッタ(25)を前進
させてハンド(5)の前端口部(17c)より前方に進
出させ、左或いは右方向に1回転或いは所定角度回転さ
せて、真空吸引力では離脱不可能なミニトマト(A)の
果梗(B)をカッタ(25)でもって切断する。 【0017】また、ハンド(5)によるトマト(A)の
果梗(B)よりの吸引収穫後或いはカッタ(25)によ
る果梗(B)の切断収穫後、吸引体(17)を開放した
にもかかわらずトマト(A)の搬送が検出されないとき
には、途中何らかの異常が発生したものと判断して異常
警報を発生させる。而してこのような動作の繰返しによ
って、1時間当り500〜600個程度のトマト(A)
の効率良い収穫が行えるものである。 【0018】而してハンド(5)によるミニトマト
(A)の吸引収穫時にあっては、トマト(A)の吸着
後、離層(C)部の屈曲方向とは反対方向にハンド
(5)を後退させることによって、トマト(A)が果梗
(B)より容易に離脱するもので、したがって比較的弱
い真空力でトマト(A)の商品的価値を損なわせること
のない経済的にして良好な収穫を可能にできる。またこ
のようなハンド(5)の吸引吸着ではトマト(A)の収
穫が不可能な場合、カッタ(25)で果梗(B)を切断
することによって、トマト(A)を吸引したまま強引に
収穫する場合のへたがとれたり、トマト(A)や木に傷
がつくなどした不都合が解消されて、商品的価値を維持
させた状態の確実な収穫が行える。 【0019】図6に示すものは、前記ハンド(5)とコ
ンテナ(10)間に蛇腹ホース(9a)を用いると共
に、ハンド(5)に回転取付金具(42)を介して回転
モータ(43)の回転軸(43a)を連結させて、ミニ
トマト(A)の吸着後ハンド(5)を回転させることに
よって、ミニトマト(A)を果梗(B)よりねじ切って
収穫するように構成したものである。 【0020】さらに図7乃至図8に示すものは、前記ハ
ンド吸引体(17)の前端口部(17c)の開口径を可
変可能にした構成例を示すもので、吸引体(17)を複
数の分割吸引片(44)で形成し、円筒状に組合せる吸
引片(44)の外周に、絞り金具(45)を嵌着させ、
モータ(46)の正逆駆動でもって絞り金具(45)の
内周径を大小に変化させることによって、大小ミニトマ
ト(A)の大きさにあわせて口部(17c)の開口径を
開閉調節するように構成したものである。 【0021】またさらに図9に示すものは、収穫ハンド
(5)と収穫機(4)本体とを分割させて、圃場上方に
敷設するエンドレスレール(47)に視覚センサ(8)
を有する収穫ハンド(5)を懸架部材(48)を介し吊
下げ支持して自動走行させると共に、圃場を走行させる
収穫機(4)とハンド(5)に遠隔操作用のラジコン式
発信機(49)及び受信機(50)を設けて、前記ハン
ド(5)に追従した収穫機(4)の自動走行を行わしめ
て、ハンド(5)で収穫したミニトマト(A)を収穫機
(4)のコンテナ(10)に収容するもので、ハンド
(5)部の安定性良好にして高精度な移動を可能とさせ
る一方、安定性や精度を比較的必要としない収穫機
(4)本体は圃場を走行させる状態とさせて経済性と能
率向上化を図るように構成したものである。 【0022】 【発明の効果】以上実施例からも明らかなように本発明
は、収穫ハンド(5)の吸引口(17)に栽培作物
(A)を吸着させてその収穫を行うようにした真空式収
穫機において、収穫用作物(A)の果柄(B)方向を検
出して、収穫ハンド(5)の後退方向を決定するハンド
制御手段(38)を設ける真空式収穫機において、作物
(A)が吸引体(17)に吸着されたことを吸着センサ
(34)によって検出したとき、果梗(B)方向である
離層(C)部の屈曲方向を視覚センサ(8)によって検
出させ、この離層(C)の屈曲方向とは反対方向に、収
穫ハンド(5)の後退方向を決定してハンド(5)を後
退させるもので、果柄(B)から作物(A)を確実に離
脱させることができ、収穫精度と能率の向上を図ること
ができ、例えばミニトマト(A)などにおいて強引な収
穫でへたがとれたりミニトマト(A)や木を傷めるなど
の不具合をなくすことができ、へたの離脱によってミニ
トマト(A)の商品価値が低減するのを防ぐことができ
るものである。 【0023】
【図面の簡単な説明】 【図1】収穫機の制御回路図である。 【図2】収穫機の全体斜視図である。 【図3】収穫機の全体正面図である。 【図4】収穫ハンド部の側面説明図である。 【図5】フローチャートである。 【図6】収穫ハンド部の回転構造の説明図である。 【図7】収穫ハンドの吸引口部の開閉構造を示す説明図
である。 【図8】収穫ハンドの吸引口部の開閉構造を示す説明図
である。 【図9】収穫ハンドの吊下げ走行状態を示す説明図であ
る。 【符号の説明】 (4) 収穫機 (5) 収穫ハンド (17) 吸引体(吸引口) (17c)口部 (25) カッタ (38) 制御回路(制御手段) (A) ミニトマト(作物) (B) 果梗(果柄)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−88916(JP,A) 特開 昭63−137614(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A01D 46/24

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 収穫ハンド(5)の吸引口(17)に栽培作物(A)を
    吸着させてその収穫を行うようにした真空式収穫機にお
    いて、収穫用作物(A)の果柄(B)方向を検出して、
    収穫ハンド(5)の後退方向を決定するハンド制御手段
    (38)を設ける真空式収穫機において、作物(A)が
    吸引体(17)に吸着されたことを吸着センサ(34)
    によって検出したとき、果梗(B)方向である離層
    (C)部の屈曲方向を視覚センサ(8)によって検出さ
    せ、この離層(C)の屈曲方向とは反対方向に、収穫ハ
    ンド(5)の後退方向を決定してハンド(5)を後退さ
    せることを特徴とする真空式収穫機。
JP28562493A 1993-10-20 1993-10-20 真空式収穫機 Expired - Fee Related JP3514323B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28562493A JP3514323B2 (ja) 1993-10-20 1993-10-20 真空式収穫機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28562493A JP3514323B2 (ja) 1993-10-20 1993-10-20 真空式収穫機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07111816A JPH07111816A (ja) 1995-05-02
JP3514323B2 true JP3514323B2 (ja) 2004-03-31

Family

ID=17693945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28562493A Expired - Fee Related JP3514323B2 (ja) 1993-10-20 1993-10-20 真空式収穫機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3514323B2 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5578973B2 (ja) * 2010-07-16 2014-08-27 日本電産サンキョー株式会社 産業用ロボット
JP6015904B2 (ja) * 2012-05-21 2016-10-26 国立大学法人東京農工大学 収穫装置と収穫方法
CN102873675B (zh) * 2012-09-19 2014-11-12 浙江工业大学 仿生农作物采摘机器人
FR3075084B1 (fr) * 2017-12-15 2020-06-19 Sapelem Prehenseur par depression, apte a permettre la manutention de charges
CN107950189A (zh) * 2018-01-19 2018-04-24 北京林业大学 一种手持式推拉真空摘果器
JP6980571B2 (ja) * 2018-03-14 2021-12-15 株式会社東芝 保持装置および搬送装置
CN108651004B (zh) * 2018-07-01 2023-10-03 红河学院 枣类水果采摘分拣一体机
JP6901442B2 (ja) * 2018-08-02 2021-07-14 株式会社東芝 保持装置、マニピュレータ、および搬送システム
JP7229840B2 (ja) * 2019-04-15 2023-02-28 本田技研工業株式会社 収穫装置およびその制御方法、並びにプログラム
JP7140714B2 (ja) * 2019-06-05 2022-09-21 本田技研工業株式会社 果菜収穫装置
JP7164495B2 (ja) * 2019-08-01 2022-11-01 本田技研工業株式会社 果菜分離装置及び果菜分離方法
CN116058168B (zh) * 2023-02-10 2024-05-10 西北农林科技大学 一种气吸推拉式枸杞采摘装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07111816A (ja) 1995-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3514323B2 (ja) 真空式収穫機
EP0810818B1 (en) A method of harvesting crop items
US4975016A (en) Automated machine for detection and grasping of objects
JP3131993B2 (ja) 果菜類収穫機等の視覚装置
US9226446B2 (en) Robotic fruit tree pruner and harvester machine
CN107771528B (zh) 一种用于水果采收机器人的果实吸附装置
US20210267125A1 (en) System and method for harvesting fruit
WO2016055552A1 (en) Automated harvesting apparatus
US9468146B2 (en) Harvesting machine for formally trained orchards
JPH06508755A (ja) キノコの自動選別収穫装置
CN206932686U (zh) 一种新型采摘手爪
CN111052940B (zh) 水果采摘机器人采摘方法
Fujinaga et al. Development and evaluation of a tomato fruit suction cutting device
CN110896734A (zh) 一种水果采摘机器人及其采摘方法
JP3286821B2 (ja) 真空式収穫機
CN212232163U (zh) 一种基于图像处理的自捡拾花生收获机
JP3243673B2 (ja) 真空式収穫機
CN113207436B (zh) 一种推进式定点赶果柑橘采摘装置
Pool et al. An end-effector for robotic removal of citrus from the tree
JP2605814Y2 (ja) 果実収穫機
JPH08238015A (ja) 果菜類収穫ハンド装置
JP3921857B2 (ja) 野菜収穫機の摘果装置
JPH05316877A (ja) キノコの採収方法及び装置
Kurhade et al. Review on “Automation in Fruit Harvesting
JPH0970214A (ja) 果菜類収穫ハンド装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040108

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees