JPH0132519Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、みかんやりんごやその他の果実等の
収穫対象を収穫するための収穫装置に関し、詳し
くは、収穫対象の位置を検出するための手段と、
該検出手段による検出結果に基づいて移動手段に
装着された摘取部を収穫対象の摘取可能位置に移
動させる制御手段とを有し、前記摘取部は、収穫
対象の捕捉用の空間、及び、その空間内へ収穫対
象を入れるための開口を備える捕捉部を有してい
る収穫装置に関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a harvesting device for harvesting targets such as mandarin oranges, apples, and other fruits.
control means for moving a picking section attached to the moving means to a position where the harvesting target can be picked based on the detection result by the detection means, the picking section having a space for capturing the harvesting target; The present invention also relates to a harvesting device having a capture portion with an opening for introducing a harvested object into its space.

かかる収穫装置は、摘取部を収穫対象に向けて
移動させて、収穫対象を捕捉部の捕捉用の空間内
に取入れたのち、摘取作動を行なわせて、収穫対
象を収穫するものである。 Such a harvesting device moves the picking part toward the harvesting target, takes the harvesting target into the trapping space of the trapping part, and then performs a picking operation to harvest the harvesting target. .

ところで、収穫対象を捕捉部の捕捉用の空間内
に取入れる際に、葉などの異物が捕捉用の空間内
に不必要に入り込む虞れがあり、そして、異物が
入り込むと、異物を収穫対象と誤つて収穫してし
まう不利や、異物のために摘取り作動を所望通り
行なえないものとなる不利を招く虞れがある。 By the way, when the object to be harvested is taken into the trapping space of the trapping section, there is a risk that foreign objects such as leaves may unnecessarily enter the trapping space. This may lead to the disadvantage of erroneous harvesting or the disadvantage of not being able to perform the picking operation as desired due to foreign matter.

本考案は、上記実状に鑑みて為されたものであ
つて、その目的は、葉などの異物が捕捉部の捕捉
用の空間内に入り込むことを抑制する点にある。 The present invention has been developed in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to prevent foreign objects such as leaves from entering the trapping space of the trapping section.

本考案による収穫装置の特徴構成は、捕捉部の
開口の周囲に、空気を前記捕捉用の空間から離れ
る方向に向けて噴出する送風口を設けてある。 A characteristic feature of the harvesting device according to the present invention is that an air outlet is provided around the opening of the trapping portion to blow out air in a direction away from the trapping space.

すなわち、捕捉部の開口の周囲から捕捉用の空
間から離れる方向に噴出される空気によつて、葉
などの異物を吹き払うようにするものである。但
し、葉などの異物に較べて重い収穫対象は、空気
によつて吹き払われることなく捕捉部に取入れら
れることになる。 In other words, foreign objects such as leaves are blown away by air that is blown out from around the opening of the trapping section in a direction away from the trapping space. However, objects to be harvested that are heavier than foreign objects such as leaves will be taken into the trapping section without being blown away by the air.

従つて、葉などの異物が捕捉部に取入れられる
ことを抑制しながら、収穫対象を捕捉部に取入れ
ることができるので、異物を誤まつて収穫してし
まう不利や、摘取作動を所望通り行なえないもの
となる不利を極力回避させて、良好な収穫を行わ
せることができるようになつた。 Therefore, the object to be harvested can be taken into the trapping section while preventing foreign matter such as leaves from being taken into the trapping section. It has become possible to avoid as much as possible the disadvantages that would make harvesting impossible, and to produce good harvests.

以下、図面に基づいて実施例を説明する。 Examples will be described below based on the drawings.

（） 全体構成 第１図及び第２図は夫々本考案の実施例である
果実収穫装置の外観を示し、第１図は乗用型果実
収穫装置の一実施例を示し、他方、第２図は、機
体とは分離して設置されるモニタ装置８からの指
令に基づいて動作する遠隔操作型果実収穫装置の
一実施例を示している。() Overall structure Figures 1 and 2 respectively show the external appearance of a fruit harvesting device that is an embodiment of the present invention. , shows an embodiment of a remote-controlled fruit harvesting device that operates based on commands from a monitor device 8 installed separately from the aircraft body.

そして、第１図の乗用型果実収穫装置は果樹の
下側に位置して収穫作業を行う様に構成されたも
ので、りんごの様に、果樹が比較的大きい場合に
適し、他方、第２図の遠隔操作型果実収穫装置
は、みかんの様に果樹が小さく、隣立する果樹間
が狭い場合でも作業できる様に枠体型の本体１が
構成され、本体１が果樹をまたぐ状態で作業を行
うべく構成されている。 The riding type fruit harvesting device shown in FIG. The remote-controlled fruit harvesting device shown in the figure has a frame-shaped main body 1 that can be used even when the fruit trees are small, such as mandarin oranges, and the distance between adjacent fruit trees is narrow. is configured to do so.

これら果実収穫装置の機体はいずれも任意の場
所に移動できる様に走行装置２が設けられた本体
１、果実の位置を検出するために本体１に設置さ
れた位置検出装置３、及び、摘取装置４から構成
されている。 Each of these fruit harvesting devices has a main body 1 equipped with a traveling device 2 so as to be able to move to any desired location, a position detection device 3 installed on the main body 1 to detect the position of the fruit, and a fruit harvesting device 3 that is installed on the main body 1 to detect the position of the fruit. It consists of a device 4.

この摘取装置４はいずれも多自由度を有する多
関節アーム５、及び、そのアーム５の先端に装着
された摘取部６から構成され、摘取部６がこの多
関節アーム５によつて果実を摘み取り可能な位置
へ移動されるように構成されている。この移動手
段である多関節アーム５としては、第１図に示す
様な油圧駆動式のリンク構造のもの、また、第２
図に示す様な電動式で高剛性構造のもの、その
他、多数の関節を有する柔構造のもの等、任意の
多自由度一多関節アームが利用できる。 This picking device 4 is composed of a multi-jointed arm 5 having multiple degrees of freedom, and a picking section 6 attached to the tip of the arm 5. It is configured to be moved to a position where the fruit can be picked. The multi-joint arm 5 serving as this moving means may be of a hydraulically driven link structure as shown in FIG.
Any multi-degree-of-freedom, multi-joint arm can be used, such as an electric type with a high rigidity structure as shown in the figure, or a flexible structure with many joints.

アーム５先端の摘取部６で摘み取つた果実を、
該アーム５の移動によつて所定の箇所に設けられ
た収納部へ輸送することも可能であるが、第１図
及び第２図に示す果実収穫装置では、収穫作業の
能率向上のために、摘取部６からは、伸縮性及び
可撓性を有する輸送筒体７が本体１に連設され、
この輸送筒体７を通して、果実を本体１内の収納
部（図示せず）に輸送する様に構成されている。
また第１図に示すものでは、この様な輸送筒体７
をアーム５の内部に設けることで、アーム５の移
動に輸送筒体７が支障になることを防止し、か
つ、そのことによつてアーム５の取り付け位置の
選択性を広げるものである。 The fruit picked by the picking part 6 at the tip of the arm 5 is
It is also possible to transport the fruit to a storage section provided at a predetermined location by moving the arm 5, but in the fruit harvesting device shown in FIGS. 1 and 2, in order to improve the efficiency of harvesting work, From the picking part 6, a transport cylinder 7 having elasticity and flexibility is connected to the main body 1,
The fruit is transported through the transport cylinder 7 to a storage section (not shown) within the main body 1.
In addition, in the case shown in FIG. 1, such a transport cylinder 7
By providing this inside the arm 5, it is possible to prevent the transportation cylinder 7 from interfering with the movement of the arm 5, and thereby expand the selectivity of the mounting position of the arm 5.

また第１図、第２図に示される３はテレビカメ
ラ９等を用いて構成される果実の位置検出装置の
一実施例であるが、その詳細な構成並びに操作に
ついては後述する。 Reference numeral 3 shown in FIGS. 1 and 2 is an embodiment of a fruit position detecting device constructed using a television camera 9, etc., and its detailed configuration and operation will be described later.

前記走行装置２は、傾斜地にも適用できる様に
本体１に対して上下動するなり、またはアウトリ
が一等の補助装置を設けるなり等の構成にするこ
とも可能である。 The traveling device 2 can be configured to move up and down with respect to the main body 1 so that it can be applied to sloped terrain, or to be provided with an auxiliary device with a first-class outlier.

（） 摘取部の構造 前記摘取部６は、第３図に示す様に、果実の捕
捉用の空間を内部に備え、且つ、その空間内へ果
実を入れるための開口を上部に備える円筒形の捕
捉部１０を有し、この捕捉部１０の上部開口には
上方に向かつて拡がる誘導部１１が配設されると
共に、この上部開口から空気の吸引をすべく構成
されている。() Structure of the picking section As shown in Fig. 3, the picking section 6 is a cylinder that has a space inside for capturing the fruit and an opening at the top for putting the fruit into the space. The guide portion 11 is disposed in an upper opening of the trapping portion 10, and is configured to suck air from the upper opening.

この誘導部１１は物体が接触した方向を検出し
て信号を発する接触センサーの機能を有すべく構
成され、詳細は後述するが、この信号に基づいて
前記アーム５を制御して捕捉部１０に果実が導入
される様にアーム５先端の摘取部６を移動させる
ものである。更に、摘取部６が果実に接近する際
にその周囲の葉などを吹き払うべく、誘導部１１
の周囲にはつまり前記開口の周囲には、空気を上
方に向けて噴出する送風口としての排気口１９が
設けられている。 The guide section 11 is configured to have the function of a contact sensor that detects the direction in which an object makes contact and emits a signal, and controls the arm 5 based on this signal, which will be described in detail later, to the capturing section 10. The picking part 6 at the tip of the arm 5 is moved so that the fruit is introduced. Furthermore, in order to blow away leaves etc. around the fruit when the picking part 6 approaches the fruit, a guiding part 11 is provided.
Around the opening, that is, around the opening, an exhaust port 19 is provided as an air blowing port that blows air upward.

また、前記誘導部１１は、前記のように接触セ
ンサー１１ｃとしての機能を併せ有するように、
下方向にわずかに回動可能に構成された複数の接
触部材１１ａ…から構成され、各々の接触部材１
１ａ…の果実との接当に基づく回動が検出される
べく、各々の接触部材１１ａ…には夫々スイツチ
１１ｂ…が付設されている。この接触センサー１
１ｃとしてはこの構成に限らず、タツチセンサー
等の接触センサーを誘導部１１の内壁に装着した
ものでもよい。 Further, the guiding section 11 also has the function of the contact sensor 11c as described above.
Consisting of a plurality of contact members 11a configured to be slightly rotatable downward, each contact member 1
Each contact member 11a is provided with a switch 11b, respectively, so that the rotation of the fruit 1a upon contact with the fruit can be detected. This contact sensor 1
The structure 1c is not limited to this configuration, and a structure in which a contact sensor such as a touch sensor is attached to the inner wall of the guiding portion 11 may be used.

この様な構成によつて捕捉部１０に導入された
果実のホゾを切断すべく、捕捉部１０の上端部に
ホゾ切断カツター１２が設けられている。 A tenon cutting cutter 12 is provided at the upper end of the trapping section 10 in order to cut the tenon of the fruit introduced into the trapping section 10 with such a configuration.

このカツター１２の構造は、第４図に示す様に
外部リングギア１３に噛合し、夫々軸芯Ｘ周りに
回転するギア部を有する刃１４が外部リングギア
１３の内側に複数個配された構造を有している。
この外部リングギア１３の中心は捕捉部１０の上
部開口の中心に一致すべく配置されると共に、こ
の外部リングギア１３を回転させるエアモータ１
５が捕捉部１０に装着されている。いま、この外
部リングギア１３がエアモータ１５によつて矢印
方向に回転させられると各々の刃１４は捕捉部１
０に固定の前記軸芯Ｘ周り矢印方向に回動し、こ
のとき互いの交叉点が中心に集まりホゾを切断す
る。従つて、ホゾは捕捉部１０の上部開口の中心
部に寄せられて切断されるために果実に無理な力
が作用せず果実をいためることがなく、またホゾ
の逃げを防止して確実に切断できるものである。 As shown in FIG. 4, the cutter 12 has a structure in which a plurality of blades 14 are disposed inside the external ring gear 13, each having a gear portion that meshes with the external ring gear 13 and rotates around an axis X. have.
The center of this external ring gear 13 is arranged so as to coincide with the center of the upper opening of the catching part 10, and the air motor 1 that rotates this external ring gear 13
5 is attached to the capture unit 10. Now, when this external ring gear 13 is rotated in the direction of the arrow by the air motor 15, each blade 14 is moved to the catching part 1.
It rotates in the direction of the arrow around the axis X, which is fixed at 0, and at this time, their intersection points come together at the center and cut the tenon. Therefore, the tenon is cut close to the center of the upper opening of the catching part 10, so that no excessive force is applied to the fruit and the fruit is not damaged, and the tenon is prevented from escaping to ensure reliable cutting. It is possible.

カツタ１２によるホゾ切断に必要な位置決めは
カツタ１２の刃１４のすぐ下側に設けられた複数
の光センサ１６…からの信号に基づいて後述の制
御方法で行なわれる。 The positioning necessary for tenon cutting with the cutter 12 is performed by a control method described later based on signals from a plurality of optical sensors 16 provided immediately below the blade 14 of the cutter 12.

これら光センサ１６…は発光部１６ａ及び受光
部１６ｂの対から成る構造を有し、いずれのセン
サ１６…もその光が捕捉部１０の上部開口の中心
から夫々、略ホゾの太さ程度一側方に片寄つて開
口を横切るように配置されている。従つて、果実
がカツタ１２の位置にある場合には全ての光が遮
断されるが、ホゾがカツタ１２の位置にある場合
には、細いために少なくとも一部の光は遮断され
ず、この事に基づいて、これら光センサ１６…か
らの信号に基づいて、カツタ１２の位置にホゾが
来る様に摘取部６の位置決めが行なわれる。 These optical sensors 16... have a structure consisting of a pair of a light emitting part 16a and a light receiving part 16b, and each sensor 16... has a structure in which the light is emitted from the center of the upper opening of the capturing part 10 to one side of about the width of a tenon. It is arranged so as to cross the opening. Therefore, when the fruit is at the position of the cutter 12, all the light is blocked, but when the tenon is at the position of the cutter 12, at least some light is not blocked because it is thin. Based on the signals from these optical sensors 16..., the picking section 6 is positioned so that the tenon is at the position of the cutter 12.

捕捉部１０の下部には前記同様の光センサ１７
…が、上下に所定の間隔を置いて、その光が捕捉
部１０の中心軸を通る様に設けられていて、前記
光センサ１６…からの信号に基づいて位置決めを
行つた時に果実の底部の位置を検出することで、
その大きさを検出することが可能な様に構成され
ている。これらセンサ１７…は果実の大きさ検出
の目的で設けられたものであるが、果実が確実に
捕捉部１０に入つていることを確認するためにも
利用することができる。 An optical sensor 17 similar to that described above is provided at the lower part of the capturing section 10.
... are provided vertically at a predetermined interval so that the light passes through the central axis of the capturing section 10, and when positioning is performed based on the signal from the optical sensor 16, the bottom of the fruit is detected. By detecting the position,
It is configured so that its size can be detected. Although these sensors 17 are provided for the purpose of detecting the size of the fruit, they can also be used to confirm that the fruit has entered the trap 10 reliably.

前述の様に補捉部１０の底部の開口と本体１側
の収納部とは可撓性並びに伸縮性を有する輸送筒
体７で連結されていて、ホゾが切断されることで
摘み取られた果実は、前記捕捉部１０から吸引さ
れた空気及び自重によつて、この輸送筒体７を通
つて収納部に輸送される。 As mentioned above, the opening at the bottom of the capture section 10 and the storage section on the side of the main body 1 are connected by the flexible and stretchable transportation cylinder 7, and the picked fruit is removed by cutting the tenon. is transported to the storage part through the transport cylinder 7 by the air sucked from the trapping part 10 and its own weight.

本体１側に設けられた空気を吸引するエアポン
プ１８の排気は前記輸送筒体７に一体的に保持さ
せた排気通路２０を通して前記誘導部の排気口１
９並びに前記カツタ１２を駆動するエアモータ１
５へ導びかれている。エアモータ１５に排気を送
る排気通路２０には電磁弁２１，２１′が設けら
れていて、これら電磁弁２１，２１′に計算機か
ら信号を送り、エアモータ１５の動作を必要に応
じて制御する様に構成されている。この様に本実
施例では排気を利用してホゾ切断用のカツタ１２
を動作させる様に構成してあるが、エアモータに
代え空気シリンダでもよく、更に電動モータ等の
別の駆動源を用いてカツタ１２を動作させること
もできる。 The air pump 18 provided on the main body 1 side for sucking air exhausts the air through the exhaust passage 20 integrally held in the transport cylinder 7 to the exhaust port 1 of the guide section.
9 and an air motor 1 that drives the cutter 12.
It is leading to 5. An exhaust passage 20 that sends exhaust gas to the air motor 15 is provided with solenoid valves 21 and 21', and a computer sends signals to these solenoid valves 21 and 21' to control the operation of the air motor 15 as necessary. It is configured. In this way, in this embodiment, the cutter 12 for tenon cutting is cut using exhaust gas.
Although the cutter 12 is configured to operate, an air cylinder may be used in place of the air motor, and the cutter 12 may also be operated using another drive source such as an electric motor.

また、前記誘導部１１の接触部材１１ａを対象
果実に合わせて適宜適当な剛性を有する材料（例
えばゴム）を選択することによつて果実の摘み取
り作業を確実に行ない得る。 Further, by selecting a material (for example, rubber) having an appropriate rigidity for the contact member 11a of the guide portion 11 according to the target fruit, the fruit picking operation can be performed reliably.

また、排気の一部を捕捉部１０の上部開口の内
部に噴出させることによつて、果実が捕捉部１０
の開口に対してその中央になる様に構成してもよ
い。 Also, by blowing out a part of the exhaust gas into the upper opening of the trapping section 10, the fruit can be removed from the trapping section 10.
The opening may be located at the center of the opening.

（） アームの制御 前記アーム５は計算機によつて制御されるべく
構成されたものであり、その制御用計算機にはア
ーム５の先端部を与えられた座標の位置まで移動
させるルーチンや、先端部を与えられた量だけ移
動させるといつた基本的動作を行うルーチンを用
意することによつて、所謂ロボツト言語を用いて
プログラミング可能に構成されている。このロボ
ツト言語の構造はアーム５の制御方式と共に従来
構成と同様のものを利用することができる。() Arm control The arm 5 is configured to be controlled by a computer, and the control computer includes a routine for moving the tip of the arm 5 to a given coordinate position, and a routine for moving the tip of the arm 5 to a given coordinate position. By preparing a routine that performs a basic operation such as moving a robot by a given amount, it can be programmed using a so-called robot language. The structure of this robot language, together with the control method of the arm 5, can be the same as the conventional structure.

また、この計算機は、複数のセンサーからの信
号を取り込み、これら信号に基づいて制御の変更
を行うことが可能に構成されており、前記接触部
材１１ａ及びそのスイツチ１１ｂから成る接触セ
ンサ１１ｃ…及び、捕捉部１０の光センサ１６，
１７…の信号が計算機に取り込まれ、これらセン
サからの信号に基づく制御が行なわれるべく構成
されている。 Further, this computer is configured to be able to take in signals from a plurality of sensors and change control based on these signals, and includes contact sensors 11c consisting of the contact member 11a and its switch 11b, and optical sensor 16 of the capture unit 10;
17... signals are taken into the computer, and control is performed based on the signals from these sensors.

この計算機によるアーム５の制御は第５図イ及
び第５図ロに示すシーケンスに従つて行なわれ
る。 Control of the arm 5 by this computer is performed according to the sequences shown in FIGS. 5A and 5B.

まず第５図イの，に示す様に摘み取るべき
果実の位置を記憶媒体であるメモリから読み出
し、その位置から所定距離真下の位置Ｒに摘取部
６を移動させる。この果実の位置は後述する手段
によつてあらかじめ測定され、摘み取るべき順序
を決定し、その順序に配列し直してメモリーに記
憶してあり、この果実の摘み取り段階ではメモリ
から順に読み出すだけである。 First, as shown in FIG. 5A, the position of the fruit to be picked is read from the memory, which is a storage medium, and the picking section 6 is moved to a position R directly below the read position by a predetermined distance. The positions of the fruits are measured in advance by means described later, the order in which they should be picked is determined, the fruits are rearranged in that order and stored in memory, and at the stage of picking the fruits, they are simply read out from the memory in order.

次にからまでの段階に制御が移り、前記誘
導部１１の接触センサ１１ｃ…からの信号に基づ
いて、果実に接触した接触センサ１１ｃ…側に摘
取部６を移動させることで、前記捕捉部１０が果
実の真下に移動する様にその水平位置を調節しな
がら除々に摘取部６を上昇させる。 The control then moves to the steps from to, and based on the signals from the contact sensors 11c of the guide section 11, the picking section 6 is moved to the side of the contact sensor 11c that has contacted the fruit, so that the catching section The picking part 6 is gradually raised while adjusting its horizontal position so that the picking part 10 moves directly below the fruit.

この上昇の際に捕捉部６の上部開口に設けられ
た光センサ１６…が全て光が遮断された信号を発
するとの段階でこれを検出して制御(x)で示され
る段階に移す。一方、これら光センサ１６…が前
記メモリから読み出された高さを通過しても前記
の遮光の信号が発せられない場合には、制御は(vi)
の段階から(viii)，(ix)の段階に移り、その果実の収穫
動作を中止して次の果実の収穫動作に移る。もし
(iii)から(vi)の段階で果実の底部が捕捉部１０の入口
である上部開口に入れば前記の様に上部開口に設
けられた光センサ１６…から信号が発し、制御が
(x)の段階に移る。そこで以下のシーケンスでは、
捕捉部１０に入つたものが果実かどうかを確認し
て、果実と確認された時のみ前記カツタ１２を動
作させて摘み取りを行うべく構成してある。 During this upward movement, when the optical sensors 16 provided in the upper opening of the trapping section 6 emit a signal indicating that all light is cut off, this is detected and the process proceeds to the stage indicated by control (x). On the other hand, if the light blocking signal is not emitted even if these optical sensors 16 pass through the height read from the memory, the control is performed in (vi).
The process moves from stage (viii) and (ix) to stages (viii) and (ix), where the harvesting operation for that fruit is stopped and the harvesting operation for the next fruit is started. if
In steps (iii) to (vi), when the bottom of the fruit enters the upper opening, which is the entrance of the trapping section 10, a signal is emitted from the optical sensor 16 provided at the upper opening as described above, and the control is activated.
Move to step (x). So in the sequence below,
It is configured so that it is confirmed whether or not what has entered the catching section 10 is a fruit, and only when it is confirmed that it is a fruit, the cutter 12 is operated to pick the fruit.

この果実確認の方法は、捕捉部１０の上部開口
に設けられた光センサ１６…が前記信号を発した
後、これら光センサ１６…うち所定個数のものが
光が通過するときの信号を発するまでの間に摘取
部６が上昇する距離を測定して、この距離が所定
の範囲にあるときのみ果実が捕捉部１０に入り、
そのホゾがこれら光センサ１６…相当位置に至つ
たものと認定してカツタ１２を動作させ摘み取り
動作を行うものである。 This method of fruit confirmation is such that after the optical sensors 16 installed in the upper opening of the trapping unit 10 emit the above-mentioned signal, a predetermined number of these optical sensors 16 emit a signal when light passes through. The distance that the picking part 6 rises during this period is measured, and only when this distance is within a predetermined range, the fruit enters the catching part 10,
It recognizes that the tenon has reached a position corresponding to these optical sensors 16, and operates the cutter 12 to perform a plucking operation.

即ち、(x)の段階では上昇距離の測定を開始す
る。次の(ix)の段階では捕捉部６の上部開口に設け
られた光センサ１６…が光が通過するときの信号
を発したときに割込みがかかる様にするためのも
のである。 That is, at the stage (x), measurement of the ascending distance is started. The next step (ix) is to cause an interrupt to occur when the optical sensor 16 provided at the upper opening of the capturing section 6 issues a signal indicating that light is passing through.

摘取部６は（）で示されるシーケンスに基
づいて、アーム５によつて上昇させられる。この
上昇の際に前記割込みが入ると第５図ロに示すシ
ーケンスに制御を移し、上昇距離を調べた後所定
範囲内の上昇距離であれば、カツタ１２を動作さ
せるものである。一方所定距離上昇しても割込み
がかからない場合には制御が（），に
示されるシーケンスに移り、その果実の収穫動作
を中止し摘取部６を最初の位置Ｒに戻した後次の
果実の収穫動作に移る。 The picking part 6 is raised by the arm 5 based on the sequence shown in parentheses. When the above-mentioned interruption occurs during this ascent, the control is transferred to the sequence shown in FIG. On the other hand, if the interrupt does not occur even after ascending the predetermined distance, the control moves to the sequence shown in (), where the harvesting operation for that fruit is stopped, the picking section 6 is returned to the initial position R, and then the next fruit is picked. Move on to harvesting operation.

即ち、前記割込みによつて第５図ロのシーケン
スに制御が移ると（）の段階で摘取部６が果
実の大きさ程度に設定された量上昇したかを調べ
その量に至つていない時には（）のシーケ
ンスを経て前記第５図イの(iii)で示される段階に制
御を移し、捕捉部６への果実の導入からやり直
す。この様に上昇量を調べることによつて捕捉部
６に葉などの異物が入ることによる誤動作を防止
している。 That is, when the control is transferred to the sequence shown in FIG. 5B due to the above-mentioned interrupt, it is checked at the stage () whether the picking portion 6 has risen by a set amount to the size of the fruit or not. Sometimes, the control is transferred to the step shown in (iii) of FIG. By checking the amount of rise in this manner, malfunctions caused by foreign matter such as leaves entering the trapping section 6 are prevented.

さて、前記所定量の上昇があつた場合には、果
実が捕捉部６に入つたものとして、第５図ロの
（）から（）で示されるシーケンス
に制御が移り、まず摘取部６の移動を停止し、捕
捉部６の下部に設けられた前記光センサ１７…に
よつて大きさを検出した後カツタ１２を動作させ
果実を摘み取る。そして摘取部６を最初の位置Ｒ
に戻し、その果実の収穫動作を終え、次の果実の
収穫動作に移る様に構成されている。 Now, when the above predetermined amount of rise occurs, it is assumed that the fruit has entered the catching section 6, and control shifts to the sequence shown from () to () in FIG. After stopping the movement and detecting the size by the optical sensor 17 provided at the lower part of the catching section 6, the cutter 12 is operated to pick the fruit. Then, move the picking part 6 to the initial position R.
The apparatus is configured so that the fruit harvesting operation is completed, and the harvesting operation of the next fruit is started.

尚、捕捉部１０の下部に設けられた光センサ１
７…によつて検出された大きさは選別に用いられ
るものであるが、誤動作防止のために利用するこ
とも可能である。即ち、これら光センサ１７…に
よつて、果実が捕捉部１０内にあるかどうかを調
べ、あることが検出されたときのみ前記バルブ２
１及び２１′を操作してカツタ１２を動作させる
構成にするものである。 Note that the optical sensor 1 provided at the bottom of the capturing section 10
The size detected by 7... is used for selection, but it can also be used to prevent malfunction. That is, the optical sensors 17 check whether or not there is fruit in the trap 10, and only when it is detected that the fruit is present, the valve 2 is activated.
1 and 21' to operate the cutter 12.

(iv) 位置検出装置 第６図イに示すのは位置検出装置の一実施例の
原理図であつて、テレビカメラ９及びレーザ光源
２２から構成され、第６図ロのシーケンスに基づ
いて動作する。(iv) Position detection device Figure 6A shows a principle diagram of an embodiment of the position detection device, which is composed of a television camera 9 and a laser light source 22, and operates based on the sequence shown in Figure 6B. .

テレビカメラ９は、その光軸ｔが第１横軸芯
E₁に直交した状態を保つてその軸芯E₁周りに図
外のモータにより回転駆動可能に構成されると共
に、スポツト光線発射装置としてのレーザ光源２
２もその光軸ｒが第２横軸芯E₂に直交した状態
を保つてその軸芯E₂周りに図外のモータにより
回転駆動可能に構成されている。また、これらテ
レビカメラ９およびレーザ光源２２は上下軸芯
E₃周りにも図外のモータにより回転駆動可能に
構成されている。 The optical axis t of the television camera 9 is the first horizontal axis.
It is constructed so that it can be rotated around the axis _E1 by a motor (not shown) while maintaining a state perpendicular to _E1 , and a laser light source 2 serving as a spot beam emitting device is installed.
2 is also configured to be rotatably driven around the axis E ₂ by a motor (not shown), with its optical axis r kept perpendicular to the second horizontal axis E ₂ . In addition, these television cameras 9 and laser light sources 22 are arranged on the vertical axis.
The area around E ₃ is also configured to be rotatably driven by a motor (not shown).

前記両横軸芯E₁，E₂は平行状に配され、且つ、
それら夫々と直交する上下軸芯E₃周りで回転す
るように構成されている。また、前記第２横軸芯
E₂は上記状態を保つたまま上下軸芯E₃上を移動
するように構成されている。 Both horizontal axes E ₁ and E ₂ are arranged in parallel, and
It is configured to rotate around the vertical axis E ₃ that is orthogonal to each of them. Further, the second horizontal axis
_E2 is configured to move on the vertical axis _E3 while maintaining the above state.

従つて、テレビカメラ９及びレーザ光源２２
は、それらの光軸ｔ，ｒが常に同一平面上にあつ
て、この平面は上下軸芯E₃周りに回転すると共
に、光軸ｔ，ｒはその平面内で回動し平行の場合
を除き一点で交叉する。 Therefore, the television camera 9 and the laser light source 22
The optical axes t and r are always on the same plane, and this plane rotates around the vertical axis E ₃ , and the optical axes t and r rotate within that plane, except when they are parallel. Intersect at one point.

各軸芯E₁，E₂，E₃周りの基準からの回転角θ₁，
θ₂，θ₃は各軸芯に設けられた第１，第２，第３ロ
ータリエンコーダ２５，２６，２７によつて検出
される様に構成されている。 Rotation angle θ ₁ from the reference around each axis E ₁ , E ₂ , E ₃ ,
θ ₂ and θ ₃ are configured to be detected by first, second, and third rotary encoders 25, 26, and 27 provided at each axis.

更に、制御用コンソール（図示せず）からテレ
ビカメラ９を第１横軸芯E₁周りに任意に回転さ
せることが可能に構成されると共に、この検出装
置３を制御する計算機にレーザ光源２２の移動、
位置検出、作業の終了及び、レーザ光源２２のオ
フセツトである第２横軸芯E₂周りの回転角の指
示が行なえる様に構成されている。 Furthermore, the television camera 9 can be arbitrarily rotated around the first horizontal axis E ₁ from a control console (not shown), and the laser light source 22 can be controlled by a computer that controls the detection device 3. move,
It is configured to detect the position, complete the work, and instruct the rotation angle around the second horizontal axis _E2 , which is the offset of the laser light source 22.

第６図ロのフローチヤートに示される様にレー
ザ光線の移動を指令すると計算機はレーザ光源２
２を所定の順序で移動させ、その光軸ｒにあるレ
ーザ光線を移動させる。 When you command the movement of the laser beam as shown in the flowchart in Figure 6B, the computer will move the laser beam source 2.
2 in a predetermined order to move the laser beam on its optical axis r.

この所定の順序として、本実施例では、１回の
指令毎に上下軸芯E₃周りの所定範囲を一定角度
ずつ回転し、所定範囲の回転が終ると次にレーザ
光源２２をこの軸芯E₃上を一定距離ずつ所定範
囲内で上昇し、その位置で再度前と同じく回転す
るよう設定されている。従つて、光軸ｒ上のレー
ザ光線はこの移動指令毎に移動し、特定の探索範
囲内で一定間隔で発射される。 As this predetermined order, in this embodiment, a predetermined range around the vertical axis _E3 is rotated by a fixed angle for each command, and when the rotation in the predetermined range is completed, the laser light source 22 is next rotated around this axis E3. ₃ , it is set to rise a certain distance within a predetermined range, and then rotate again at that position in the same way as before. Therefore, the laser beam on the optical axis r moves for each movement command and is emitted at regular intervals within a specific search range.

つまり作業者はレーザ光線を移動させる毎にテ
レビカメラ９を第１横軸芯E₁周りに回転させて
レーザ光線が照射している果実Ａをその画面の基
準点に捕えることでその座標を入力できる。即
ち、この画面は光学的にＳで示される模式画面と
同一であつて、第６図イに示されるように、この
基準点はテレビカメラ９の光軸ｔに相当してお
り、このときの各軸E₁，E₂，E₃周りの回転角θ₁，
θ₂，θ₃及びテレビカメラ９からレーザ光源２２ま
での距離ｄを検出して果実の座標を算出する様に
構成されている。 In other words, each time the operator moves the laser beam, the operator rotates the TV camera 9 around the first horizontal axis E ₁ and captures the fruit A that is irradiated by the laser beam at the reference point on the screen, thereby inputting its coordinates. can. That is, this screen is optically the same as the schematic screen shown by S, and as shown in FIG. 6A, this reference point corresponds to the optical axis t of the television camera 9, and at this time Rotation angle θ ₁ around each axis E ₁ , E ₂ , E ₃ ,
It is configured to calculate the coordinates of the fruit by detecting θ ₂ , θ ₃ and the distance d from the television camera 9 to the laser light source 22.

即ち、第６図ロに示される様に、位置検出指令
が出されると、計算機は前記各情報θ₁，θ₂，θ₃，
ｄを取り込んで、果実の位置の座標を三角測量の
原理及び円筒座標を利用して算出する。次に算出
された座標を基にして前記摘取装置４がその座標
に届くかどうかを判断する。届かない場合にはそ
の事を作業者に知らせるべく表示を行うのみであ
り、他方届く場合にはその座標を記憶するもので
あるが、それまで検出された位置と下記の如き所
定の比較を行つて摘み取り順序を決定し、その順
序に配列上で並ぶ様にソーテイングを行つて記憶
する。この順序は下方のもの程順位が優先し、次
に近くのもの程順位が高く設定されている。従つ
て、摘み取り時には下のものから順に摘み取られ
ると共に、ほぼ同じ高さのものは近くのものから
摘み取られる様に構成されている。 That is, as shown in FIG. 6B, when a position detection command is issued, the computer collects the information θ ₁ , θ ₂ , θ ₃ ,
d is taken in, and the coordinates of the fruit position are calculated using the principle of triangulation and cylindrical coordinates. Next, based on the calculated coordinates, it is determined whether the picking device 4 can reach the coordinates. If the coordinates cannot be reached, the coordinates are simply displayed to notify the worker, and if the coordinates are reached, the coordinates are memorized, but the following predetermined comparisons are made with the previously detected positions. Then, the picking order is determined, and the sorting is performed so that they are lined up in that order on the array and stored. In this order, the lower the order, the higher the order, and the next closest the order is set. Therefore, when picking, the items are picked in order from the bottom, and items of approximately the same height are picked from the nearby items.

ここで、レーザ光源のオフセツト角θ₂について
説明すると、この量を変化させることで果実の探
索範囲を変更することが可能であると共に、前方
の葉などの障害物にレーザ光線が当る場合に、こ
の量を変化させ、これを回避するために変更可能
に構成されている。 Here, to explain the offset angle θ ₂ of the laser light source, by changing this amount, it is possible to change the search range for the fruit, and when the laser beam hits an obstacle such as a leaf in front, It is configured to be changeable in order to change this amount and avoid this.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本考案に係る収穫装置の実施例を示し、
第１図及び第２図はそれぞれ果実収穫装置の全体
斜示図、第３図は摘取部の縦断面図、第４図は第
３図の−線矢視図であり、第５図イ，ロはア
ームの制御シーケンスを示すフローチヤート、第
６図イ，ロは位置検出装置の一実施例の原理図、
並びに、その制御シーケンスを示すフローチヤー
ト、である。 ３……位置検出手段、５……果実摘取部移動手
段、６……果実摘手部、１０……捕捉部。 The drawings show an embodiment of the harvesting device according to the present invention,
1 and 2 are perspective views of the entire fruit harvesting device, FIG. 3 is a vertical sectional view of the picking section, FIG. 4 is a view taken along the - line in FIG. 3, and FIG. , B is a flowchart showing the control sequence of the arm, and FIGS. 6A and 6B are principle diagrams of an embodiment of the position detection device.
This is also a flowchart showing the control sequence. 3... Position detecting means, 5... Fruit picking section moving means, 6... Fruit picking section, 10... Capturing section.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 収穫対象の位置を検出するための手段３と、該
検出手段３による検出結果に基づいて移動手段５
に装着された摘取部６を収穫対象の摘取可能位置
に移動させる制御手段とを有し、前記摘取部６
は、収穫対象の捕捉用の空間、及び、その空間内
へ収穫対象を入れるための開口を備える捕捉部１
０を有している収穫装置であつて、前記開口の周
囲に、空気を前記捕捉用の空間から離れる方向に
向けて噴出する送風口１９を設けてある収穫装
置。 A means 3 for detecting the position of the harvest target, and a moving means 5 based on the detection result by the detection means 3.
and a control means for moving the picking section 6 attached to the picking section 6 to a position where the harvesting target can be picked.
1 is a trapping unit 1 that includes a space for capturing a harvesting target and an opening for introducing the harvesting target into the space.
0, the harvesting device is provided with an air blowing port 19 around the opening for blowing out air in a direction away from the trapping space.