JPH0582163B2 - - Google Patents
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- JPH0582163B2 JPH0582163B2 JP61267171A JP26717186A JPH0582163B2 JP H0582163 B2 JPH0582163 B2 JP H0582163B2 JP 61267171 A JP61267171 A JP 61267171A JP 26717186 A JP26717186 A JP 26717186A JP H0582163 B2 JPH0582163 B2 JP H0582163B2
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- Japan
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- fruits
- vegetables
- fruit
- image processing
- imaging
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- Expired - Lifetime
Links
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Landscapes
- Harvesting Machines For Specific Crops (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、果菜類を撮像する撮像手段、その撮
像手段の撮像画像情報に基づいて果菜類を抽出す
ると共にその果菜類の位置する方向を求める画像
処理手段、及び、前記撮像手段の撮像時に撮像視
野方向に向けて照光する照光手段の夫々が設けら
れると共に、伸縮アームに付設した作業ハンドを
前記抽出した果菜類の位置する方向に向けて誘導
すべく、前記画像処理手段の情報に基づいて前記
伸縮アームを作動させるアーム制御手段が設けら
れた果菜類用作業機の誘導装置に関する。
像手段の撮像画像情報に基づいて果菜類を抽出す
ると共にその果菜類の位置する方向を求める画像
処理手段、及び、前記撮像手段の撮像時に撮像視
野方向に向けて照光する照光手段の夫々が設けら
れると共に、伸縮アームに付設した作業ハンドを
前記抽出した果菜類の位置する方向に向けて誘導
すべく、前記画像処理手段の情報に基づいて前記
伸縮アームを作動させるアーム制御手段が設けら
れた果菜類用作業機の誘導装置に関する。
上記この種の果菜類用作業機の誘導装置におけ
る画像処理について説明すれば、例えば、作業対
象果菜類の色に基づいて、撮像画像情報を2値化
することにより、作業対象果菜類のみに対応した
領域を抽出し、そして、その抽出した領域の重心
等の幾何学的特徴点を求める等の処理を行うこと
により、果菜類を抽出し、その位置する方向を、
画像情報における座標値と作業機との関係から求
める手段等が用いられることとなる。
る画像処理について説明すれば、例えば、作業対
象果菜類の色に基づいて、撮像画像情報を2値化
することにより、作業対象果菜類のみに対応した
領域を抽出し、そして、その抽出した領域の重心
等の幾何学的特徴点を求める等の処理を行うこと
により、果菜類を抽出し、その位置する方向を、
画像情報における座標値と作業機との関係から求
める手段等が用いられることとなる。
つまり、撮像画像情報の明るさを正規化した状
態で、画像処理を行う必要があるが、上記この種
の果菜類用作業機の誘導装置は、屋外において作
業を行うことが多いため、自然光の影響が問題と
なる。つまり、自然光の明るさは不定であること
から、色温度が変動したり、又、果菜類の位置に
よつては、撮像条件がいわゆる逆光状態となるこ
ともある。
態で、画像処理を行う必要があるが、上記この種
の果菜類用作業機の誘導装置は、屋外において作
業を行うことが多いため、自然光の影響が問題と
なる。つまり、自然光の明るさは不定であること
から、色温度が変動したり、又、果菜類の位置に
よつては、撮像条件がいわゆる逆光状態となるこ
ともある。
従つて、自然光の影響も除去するために、撮像
手段の撮像時に、その視野方向に向けて照光する
照光手段を設けることとなる。
手段の撮像時に、その視野方向に向けて照光する
照光手段を設けることとなる。
そして、従来では、自然光の影響を充分に除去
できるように、上記照光手段を、その照光量が大
きなものを使用するようにしてあつた。
できるように、上記照光手段を、その照光量が大
きなものを使用するようにしてあつた。
しかしながら、上記従来構成においては、以下
に示すような不都合があり、改善の余地があつ
た。
に示すような不都合があり、改善の余地があつ
た。
すなわち、作業ハンドが付設された伸縮アーム
の伸縮可能な距離範囲は有限であり、例えば、照
光手段の光量を大きくしすぎると、伸縮アームつ
まり作業ハンドの作動距離範囲よりも遠くに位置
する果菜類をも認識することとなる。その結果、
作業ハンドが到達できる距離範囲外に位置する果
菜類に対しても誘導することとなり、無駄な誘導
を行つて作業効率が低下する不利が生じるものと
なる。
の伸縮可能な距離範囲は有限であり、例えば、照
光手段の光量を大きくしすぎると、伸縮アームつ
まり作業ハンドの作動距離範囲よりも遠くに位置
する果菜類をも認識することとなる。その結果、
作業ハンドが到達できる距離範囲外に位置する果
菜類に対しても誘導することとなり、無駄な誘導
を行つて作業効率が低下する不利が生じるものと
なる。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであ
つて、その目的は、画像処理手段が、作業ハンド
を誘導し得る範囲内に位置する果菜類を抽出でき
るように、撮像画像情報の明るさを適正化するこ
とにより、作業ハンドを誘導し得る範囲外に位置
する果菜類に対して作業ハンドが誘導される無駄
を防止することにある。
つて、その目的は、画像処理手段が、作業ハンド
を誘導し得る範囲内に位置する果菜類を抽出でき
るように、撮像画像情報の明るさを適正化するこ
とにより、作業ハンドを誘導し得る範囲外に位置
する果菜類に対して作業ハンドが誘導される無駄
を防止することにある。
本発明による果菜類用作業機の誘導装置の特徴
構成は、前記照光手段が、前記画像処理手段にて
抽出される果菜類が前記作業ハンドを誘導し得る
範囲内のもとなる光量で照光するように構成され
ている点にあり、その作用並びに効果は以下の通
りである。
構成は、前記照光手段が、前記画像処理手段にて
抽出される果菜類が前記作業ハンドを誘導し得る
範囲内のもとなる光量で照光するように構成され
ている点にあり、その作用並びに効果は以下の通
りである。
すなわち、照光手段の光量を、画像処理手段に
て抽出される果菜類が前記作業ハンドを誘導し得
る範囲内のもとなるようにすることで、作業ハン
ドを誘導できないような遠距離に位置する果菜類
に対してまで、作業ハンドが誘導されることを防
止できる。
て抽出される果菜類が前記作業ハンドを誘導し得
る範囲内のもとなるようにすることで、作業ハン
ドを誘導できないような遠距離に位置する果菜類
に対してまで、作業ハンドが誘導されることを防
止できる。
従つて、照光手段を、画像処理手段が抽出する
果菜類の距離範囲が作業ハンドの誘導距離範囲内
となる光量で照光するように構成することで、作
業ハンドを誘導できない範囲の果菜類に対して作
業ハンドが誘導される無駄を防止できるに至つ
た。又、作業ハンドの誘導範囲に応じた光量で照
光させることにより、照光手段の光量を適正化で
きるので、照光手段が不必要に大型化することを
防止できる。
果菜類の距離範囲が作業ハンドの誘導距離範囲内
となる光量で照光するように構成することで、作
業ハンドを誘導できない範囲の果菜類に対して作
業ハンドが誘導される無駄を防止できるに至つ
た。又、作業ハンドの誘導範囲に応じた光量で照
光させることにより、照光手段の光量を適正化で
きるので、照光手段が不必要に大型化することを
防止できる。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
第5図に示すように、左右一対の車輪1,1を
前後に備えた車体Vに、側面視がくの字形状のブ
ーム2を昇降並びに旋回自在に取り付けると共
に、その先端部に、水平揺動自在な補助ブーム3
を取り付け、更に、その補助ブーム3の先端部
に、作業用のマニプレータ4を上下揺動並びに旋
回自在に取り付けて、ミカン等の果実収穫用の作
業機を構成してある。尚、図中、5はブーム昇降
用の油圧シリンダ、6はブーム旋回用の電動モー
タ、7は補助ブーム揺動用の電動モータである。
前後に備えた車体Vに、側面視がくの字形状のブ
ーム2を昇降並びに旋回自在に取り付けると共
に、その先端部に、水平揺動自在な補助ブーム3
を取り付け、更に、その補助ブーム3の先端部
に、作業用のマニプレータ4を上下揺動並びに旋
回自在に取り付けて、ミカン等の果実収穫用の作
業機を構成してある。尚、図中、5はブーム昇降
用の油圧シリンダ、6はブーム旋回用の電動モー
タ、7は補助ブーム揺動用の電動モータである。
前記マニプレータ4は、多関節型の伸縮アーム
8と、その先端部に取り付けた果実収穫用の作業
ハンドHとからなり、前記伸縮アーム8を、電動
モータ9aにて縦軸芯X周りで旋回操作され、且
つ、電動モータ9bにて水平軸芯Y周りで揺動操
作されるように構成すると共に、伸縮用の電動モ
ータ9cにて伸縮操作するようにしてある。
8と、その先端部に取り付けた果実収穫用の作業
ハンドHとからなり、前記伸縮アーム8を、電動
モータ9aにて縦軸芯X周りで旋回操作され、且
つ、電動モータ9bにて水平軸芯Y周りで揺動操
作されるように構成すると共に、伸縮用の電動モ
ータ9cにて伸縮操作するようにしてある。
又、第5図及び第6図に示すように、果菜類を
撮像する撮像手段としてのカラービデオカメラS0
と、前記カラービデオカメラS0の視野方向に向け
て設定光量で照光する照光手段としてのストロボ
発光装置Aとを、それらの視野方向が前記作業ハ
ンドHの方向を向く状態となるように、前記伸縮
アーム8の縦軸芯Xと水平軸芯Yとの交点部分に
格納してある。
撮像する撮像手段としてのカラービデオカメラS0
と、前記カラービデオカメラS0の視野方向に向け
て設定光量で照光する照光手段としてのストロボ
発光装置Aとを、それらの視野方向が前記作業ハ
ンドHの方向を向く状態となるように、前記伸縮
アーム8の縦軸芯Xと水平軸芯Yとの交点部分に
格納してある。
但し、第1図に示すように、前記ストロボ発光
装置Aの照光量を、前記伸縮アーム8をその初期
位置まで短縮した状態における前記作業ハンドH
の先端部が位置する箇所に果実が位置する場合
に、前記カラービデオカメラS0の受光量が最大と
なり、且つ、前記伸縮アーム8を略直線状となる
状態まで伸長した状態における前記作業ハンドH
の先端部が位置する箇所に果実が位置する場合
に、後述の画像処理手段100が果実を抽出でき
る下限の受光量となるように設定してある。つま
り、前記作業ハンドHの初期位置L0と最大伸長
距離L1との間が前記作業ハンドHを誘導し得る
距離範囲となり、そして、前記画像処理手段10
0を、その距離範囲内に位置する果実を抽出する
ように構成してある。
装置Aの照光量を、前記伸縮アーム8をその初期
位置まで短縮した状態における前記作業ハンドH
の先端部が位置する箇所に果実が位置する場合
に、前記カラービデオカメラS0の受光量が最大と
なり、且つ、前記伸縮アーム8を略直線状となる
状態まで伸長した状態における前記作業ハンドH
の先端部が位置する箇所に果実が位置する場合
に、後述の画像処理手段100が果実を抽出でき
る下限の受光量となるように設定してある。つま
り、前記作業ハンドHの初期位置L0と最大伸長
距離L1との間が前記作業ハンドHを誘導し得る
距離範囲となり、そして、前記画像処理手段10
0を、その距離範囲内に位置する果実を抽出する
ように構成してある。
前記作業ハンドHについて説明すれば、第7図
及び第8図に示すように、平面視がUの時状の基
枠10を、前記伸縮アーム8の先端部に取り付け
ると共に、その基枠10の先端部に捕捉部ケース
11を取り付けてある。
及び第8図に示すように、平面視がUの時状の基
枠10を、前記伸縮アーム8の先端部に取り付け
ると共に、その基枠10の先端部に捕捉部ケース
11を取り付けてある。
又、軟質ゴム製のバキユームパツド13を先端
部に外嵌着した通気管12を、前記捕捉部ケース
11の筒状部に対してスライド移動自在に内嵌支
持させると共に、前記通気管12の基部に、通気
用の分岐管14を外嵌着し、その分岐管14に、
伸縮自在な蛇腹式ホース15を接続してある。そ
して、第2図に示すように、前記前記蛇腹式ホー
ス15を、吸気用ポンプ16に配管接続してあ
る。
部に外嵌着した通気管12を、前記捕捉部ケース
11の筒状部に対してスライド移動自在に内嵌支
持させると共に、前記通気管12の基部に、通気
用の分岐管14を外嵌着し、その分岐管14に、
伸縮自在な蛇腹式ホース15を接続してある。そ
して、第2図に示すように、前記前記蛇腹式ホー
ス15を、吸気用ポンプ16に配管接続してあ
る。
前記バキユームパツド13に果実Fが吸着した
ことを検出するための負圧センサS1を、前記分岐
管14に付設すると共に、前記作業ハンドHが果
実Fに対して設定距離内に接近したことを非接触
に検出する赤外光投光式の近接センサS2を、その
検出作用部が前記バキユームパツド13の先端部
前方を向く状態で設けてある。
ことを検出するための負圧センサS1を、前記分岐
管14に付設すると共に、前記作業ハンドHが果
実Fに対して設定距離内に接近したことを非接触
に検出する赤外光投光式の近接センサS2を、その
検出作用部が前記バキユームパツド13の先端部
前方を向く状態で設けてある。
前記近接センサS2の構成について説明を加えれ
ば、投光部及び受光部等を収納するセンサ本体1
7を、前記分岐管14内に保持させると共に、前
記センサ本体17に対する投受光用の光を導く光
フアイバ18を、前記通気管12の内部を通して
前記バキユームパツド13の内部に延出し、その
延出端を、ホルダ19にて前記バキユームパツド
13の開口部中心に支持させてある。
ば、投光部及び受光部等を収納するセンサ本体1
7を、前記分岐管14内に保持させると共に、前
記センサ本体17に対する投受光用の光を導く光
フアイバ18を、前記通気管12の内部を通して
前記バキユームパツド13の内部に延出し、その
延出端を、ホルダ19にて前記バキユームパツド
13の開口部中心に支持させてある。
又、前記捕捉部ケース11には、前記バキユー
ムパツド13に吸着される状態で捕捉された果実
の果梗いわゆる柄を切断する帯板状で且つ半円弧
状に形成されたバリカン型のカツタ20aと前記
柄を押圧支持する帯板状で半円弧状に形成された
柄支持部材20bとを、同軸芯周りで回動操作自
在に枢着した柄切断装置20を設けてある。
ムパツド13に吸着される状態で捕捉された果実
の果梗いわゆる柄を切断する帯板状で且つ半円弧
状に形成されたバリカン型のカツタ20aと前記
柄を押圧支持する帯板状で半円弧状に形成された
柄支持部材20bとを、同軸芯周りで回動操作自
在に枢着した柄切断装置20を設けてある。
前記柄切断装置20について説明すれば、前記
カツタ20aと柄支持部材20bとを、捕捉した
果実の柄をそれらの間に支持すべく前記捕捉部ケ
ース11から前方に突出させる状態と、それらの
間に果実を導入する通路を形成すべく後方側に退
避させる状態とに切り換え操作できるように、差
動機構21を介して電動モータ22に連動連結し
てある。つまり、前記カツタ20a及び柄支持部
材20bの何れか一方が先に柄に接当した場合
に、その接当した一方の起立作動を停止させた状
態で他方を引き続き起立作動させることができる
ようにしてある。又、前記柄切断装置20の起立
作動完了検出用のリミツトスイツチS3、及び、引
退作動完了検出用のリミツトスイツチS4の夫々
を、前記差動機構21の入力ギヤ23に付設の突
片24にて操作されるように設けてある。尚、図
中、24は前記カツタ20aの切断作動用エアシ
リンダ、25は前記作業ハンドHの誘導中に果実
Fを傷つけないようにするための防護用カバー、
26はその開閉用エアシリンダ、27は前記バキ
ユームパツド13の出退操作用エアシリンダであ
る。
カツタ20aと柄支持部材20bとを、捕捉した
果実の柄をそれらの間に支持すべく前記捕捉部ケ
ース11から前方に突出させる状態と、それらの
間に果実を導入する通路を形成すべく後方側に退
避させる状態とに切り換え操作できるように、差
動機構21を介して電動モータ22に連動連結し
てある。つまり、前記カツタ20a及び柄支持部
材20bの何れか一方が先に柄に接当した場合
に、その接当した一方の起立作動を停止させた状
態で他方を引き続き起立作動させることができる
ようにしてある。又、前記柄切断装置20の起立
作動完了検出用のリミツトスイツチS3、及び、引
退作動完了検出用のリミツトスイツチS4の夫々
を、前記差動機構21の入力ギヤ23に付設の突
片24にて操作されるように設けてある。尚、図
中、24は前記カツタ20aの切断作動用エアシ
リンダ、25は前記作業ハンドHの誘導中に果実
Fを傷つけないようにするための防護用カバー、
26はその開閉用エアシリンダ、27は前記バキ
ユームパツド13の出退操作用エアシリンダであ
る。
次に、前記カメラS0による撮像画像情報に基づ
いて、果実Fを抽出すると共に、その位置する方
向を求める画像処理手段100の構成について説
明する。
いて、果実Fを抽出すると共に、その位置する方
向を求める画像処理手段100の構成について説
明する。
第2図に示すように、前記カメラS0から出力さ
れる赤色成分の色信号Rと青色成分の色信号Bと
を減算することにより、果実Fの色のみに対した
画像信号を得る減算器A1、前記減算器A1から出
力される画像信号R−Bを、第1図に示すよう
に、前記作業ハンドHの最大伸長距離L1に対応
した明るさの閾値(Vref)に基づいて2値化す
ることにより、果実Fのみに対応した領域F0を
抽出した2値化画像情報C1、(第4図ロ参照)を
得るコンパレータA2、前記カメラS0から出力さ
れる明るさ情報としての輝度信号Y、(第4図イ
参照)をそのグレイレベルに基づいて量子化した
濃淡画像情報C2、(第4図ハ参照)に変換する
A/D変換器A3、前記2値化画像情報C1と前記
濃淡画像情報C1とを記憶するメモリM、及び、
前記メモリMに記憶された画像情報に基づいて前
記領域F0の位置する方向つまり果実Fの位置す
る方向を求めると共に各部の作動を制御する画像
処理用の制御部(CPU)の夫々を設けてある。
れる赤色成分の色信号Rと青色成分の色信号Bと
を減算することにより、果実Fの色のみに対した
画像信号を得る減算器A1、前記減算器A1から出
力される画像信号R−Bを、第1図に示すよう
に、前記作業ハンドHの最大伸長距離L1に対応
した明るさの閾値(Vref)に基づいて2値化す
ることにより、果実Fのみに対応した領域F0を
抽出した2値化画像情報C1、(第4図ロ参照)を
得るコンパレータA2、前記カメラS0から出力さ
れる明るさ情報としての輝度信号Y、(第4図イ
参照)をそのグレイレベルに基づいて量子化した
濃淡画像情報C2、(第4図ハ参照)に変換する
A/D変換器A3、前記2値化画像情報C1と前記
濃淡画像情報C1とを記憶するメモリM、及び、
前記メモリMに記憶された画像情報に基づいて前
記領域F0の位置する方向つまり果実Fの位置す
る方向を求めると共に各部の作動を制御する画像
処理用の制御部(CPU)の夫々を設けてある。
つまり、果実Fとその周囲にある枝や刃、ある
いは背景となる空等は、その色が果実Fとは異な
ることから、前記カメラS0による撮像画像情報
C0、第4図イ参照)から果実の色のみに対応し
た領域F0を抽出すれば、果実Fのみを抽出でき
るのである。又、果実は一般的に球形であり、前
記ストロボ装置Aによる照光により、その表面で
の反射が強くなる箇所が少なくとも果実一個に対
して各一箇所は存在することととなる。従つて、
前記抽出された領域F0内における前記濃淡画像
情報C1のグレイレベルに基づいて最も明るく見
えるハイライト部分P1(第4図ニ参照)を抽出す
れば、その位置の情報を、抽出した果実Fの夫々
の位置する方向を示す情報として用いることがで
きることを利用して、前記制御部(CPU)にて、
前記ハイライト部分P1の位置する方向を果実F
の位置する方向として求める処理を行うようにし
てある。但し、前記ストロボ発光装置Aは、前記
制御部(CPU)からの指令に基づいて、前記カ
メラS0の撮像作動に同期して発光するように制御
されることとなる。
いは背景となる空等は、その色が果実Fとは異な
ることから、前記カメラS0による撮像画像情報
C0、第4図イ参照)から果実の色のみに対応し
た領域F0を抽出すれば、果実Fのみを抽出でき
るのである。又、果実は一般的に球形であり、前
記ストロボ装置Aによる照光により、その表面で
の反射が強くなる箇所が少なくとも果実一個に対
して各一箇所は存在することととなる。従つて、
前記抽出された領域F0内における前記濃淡画像
情報C1のグレイレベルに基づいて最も明るく見
えるハイライト部分P1(第4図ニ参照)を抽出す
れば、その位置の情報を、抽出した果実Fの夫々
の位置する方向を示す情報として用いることがで
きることを利用して、前記制御部(CPU)にて、
前記ハイライト部分P1の位置する方向を果実F
の位置する方向として求める処理を行うようにし
てある。但し、前記ストロボ発光装置Aは、前記
制御部(CPU)からの指令に基づいて、前記カ
メラS0の撮像作動に同期して発光するように制御
されることとなる。
尚、図中、28は、前記画像処理手段100の
検出情報に基づいて、前記作業ハンドHを果実F
に向けて誘導すべく、前記伸縮アーム8の作動を
制御するアーム制御手段101を構成する制御装
置、29は前記バキユームパツド13の吸引作動
用の電磁弁である。
検出情報に基づいて、前記作業ハンドHを果実F
に向けて誘導すべく、前記伸縮アーム8の作動を
制御するアーム制御手段101を構成する制御装
置、29は前記バキユームパツド13の吸引作動
用の電磁弁である。
つまり、前記制御装置28は、前記画像処理手
段100、前記負圧センサS1、前記近接センサ
S2、及び、リミツトスイツチS3,S4夫々の検出情
報や予め記憶設定された各種情報に基づいて、前
記昇降用シリンダ6、バキユームパツド13、前
記作業ハンドHを作動させる各エアシリンダ2
4,25,26や電磁弁29、旋回並びに揺動用
の各電動モータ6,7,9a,9b,9c等の各
アクチユエータの作動を制御することにより、前
記作業ハンドHが前記抽出された果実Fの位置す
る方向に向けて誘導されるように前記伸縮アーム
8を伸縮作動させると共に、果実Fを収穫すべく
各部の作動を制御するのである。
段100、前記負圧センサS1、前記近接センサ
S2、及び、リミツトスイツチS3,S4夫々の検出情
報や予め記憶設定された各種情報に基づいて、前
記昇降用シリンダ6、バキユームパツド13、前
記作業ハンドHを作動させる各エアシリンダ2
4,25,26や電磁弁29、旋回並びに揺動用
の各電動モータ6,7,9a,9b,9c等の各
アクチユエータの作動を制御することにより、前
記作業ハンドHが前記抽出された果実Fの位置す
る方向に向けて誘導されるように前記伸縮アーム
8を伸縮作動させると共に、果実Fを収穫すべく
各部の作動を制御するのである。
以下、第3図に示すフローチヤートに基づい
て、前記制御装置28の動作を説明する。
て、前記制御装置28の動作を説明する。
先ず、前記伸縮アーム8を最も短縮した状態の
アプローチ開始位置に位置させた状態で、前記ス
トロボ発光装置Aにて照光しながら,前記カメラ
S0にて撮像処理し、前記画像処理手段100にて
果実Fの位置する方向を求める。
アプローチ開始位置に位置させた状態で、前記ス
トロボ発光装置Aにて照光しながら,前記カメラ
S0にて撮像処理し、前記画像処理手段100にて
果実Fの位置する方向を求める。
次に、前記画像処理手段100にて抽出された
方向つまり前記ハイライト部分P1の位置する方
向に向けて前記作業ハンドHを直線的に突出させ
るように、前記バキユームパツド13を前記捕捉
部ケース11よりも前方側に突出させた状態で、
前記近接センサS1が作動するまで、前記伸縮アー
ム8を伸長させてアプローチを開始する。
方向つまり前記ハイライト部分P1の位置する方
向に向けて前記作業ハンドHを直線的に突出させ
るように、前記バキユームパツド13を前記捕捉
部ケース11よりも前方側に突出させた状態で、
前記近接センサS1が作動するまで、前記伸縮アー
ム8を伸長させてアプローチを開始する。
但し、前記伸縮アーム8をその最大伸長距離で
ある前記作業ハンドHの最大誘導距離L1(第1図
参照)まで伸長させても前記近接センサS1が作動
しない場合は、収穫不能と判断して、前記伸縮ア
ーム8を短縮させて、元のアプローチ開始位置ま
で戻す。
ある前記作業ハンドHの最大誘導距離L1(第1図
参照)まで伸長させても前記近接センサS1が作動
しない場合は、収穫不能と判断して、前記伸縮ア
ーム8を短縮させて、元のアプローチ開始位置ま
で戻す。
前記近接センサS1が作動するに伴つて、前記バ
キユームパツド13の吸引作動を開始すると共
に、前記負圧センサS1が作動して果実の吸着を検
出するまで、前記伸縮アーム8を、前記近接セン
サS1の作動距離に基づいて設定した設置距離をそ
のまま前方側に向けて伸長させる。但し、前記設
定距離を伸長しても、前記負圧センサS1が作動し
ない場合は、捕捉失敗と判断して、前記バキユー
ムパツド13の吸引作動を停止すると共に、前記
伸縮アーム8を短縮させて元のアプローチ開始位
置まで戻す。
キユームパツド13の吸引作動を開始すると共
に、前記負圧センサS1が作動して果実の吸着を検
出するまで、前記伸縮アーム8を、前記近接セン
サS1の作動距離に基づいて設定した設置距離をそ
のまま前方側に向けて伸長させる。但し、前記設
定距離を伸長しても、前記負圧センサS1が作動し
ない場合は、捕捉失敗と判断して、前記バキユー
ムパツド13の吸引作動を停止すると共に、前記
伸縮アーム8を短縮させて元のアプローチ開始位
置まで戻す。
前記負圧センサS1が作動するに伴つて、前記伸
縮アーム8の伸長を一旦停止した後、前記バキユ
ームパツド13に吸着され果実Fが前記柄切断装
置20の作動範囲に取り込まれるように、前記バ
キユームパツド13を伸縮アーム8側に後退させ
ながら、前記伸縮アーム8を更に前方側に低速移
動させて停止させる。
縮アーム8の伸長を一旦停止した後、前記バキユ
ームパツド13に吸着され果実Fが前記柄切断装
置20の作動範囲に取り込まれるように、前記バ
キユームパツド13を伸縮アーム8側に後退させ
ながら、前記伸縮アーム8を更に前方側に低速移
動させて停止させる。
そして、前記リミツトスイツチS3による検出情
報に基づいて、前記カツタ20a及び柄支持部材
20bをハンド前方側に向けて起立作動させて柄
をそれらの間に支持させる。
報に基づいて、前記カツタ20a及び柄支持部材
20bをハンド前方側に向けて起立作動させて柄
をそれらの間に支持させる。
但し、前記リミツトスイツチS3が作動しない場
合は収穫不能と判断して、前記柄切断装置20を
伸縮アーム8側に倒伏させた後、前記バキユーム
パツド13を捕捉部ケース11の前方側に突出さ
せて、吸引作動を停止して、前記伸縮アーム8を
アプローチ開始位置まで戻すこととなる。
合は収穫不能と判断して、前記柄切断装置20を
伸縮アーム8側に倒伏させた後、前記バキユーム
パツド13を捕捉部ケース11の前方側に突出さ
せて、吸引作動を停止して、前記伸縮アーム8を
アプローチ開始位置まで戻すこととなる。
起立作動が終了するに伴つて、前記バキユーム
パツド13の吸引作動を停止して、前記伸縮アー
ム8を果実Fに対して手前下方側に設定距離を後
退させることにより、前記果実Fの柄が短くなる
ように、柄に対する柄切断装置20の位置を補正
した後、前記カツタ20aを作動させて柄を切断
する。
パツド13の吸引作動を停止して、前記伸縮アー
ム8を果実Fに対して手前下方側に設定距離を後
退させることにより、前記果実Fの柄が短くなる
ように、柄に対する柄切断装置20の位置を補正
した後、前記カツタ20aを作動させて柄を切断
する。
柄を切断した後は、前記バキユームパツド13
の吸引作動を再開して、柄を切断された果実Fが
前記バキユームパツド13に吸着保持される状態
を維持しながら、前記柄切断装置20を倒伏さ
せ、前記伸縮アーム8を短縮して元のアプローチ
開始位置まで作業ハンドHを戻す。
の吸引作動を再開して、柄を切断された果実Fが
前記バキユームパツド13に吸着保持される状態
を維持しながら、前記柄切断装置20を倒伏さ
せ、前記伸縮アーム8を短縮して元のアプローチ
開始位置まで作業ハンドHを戻す。
前記作業ハンドHをアプローチ開始位置まで戻
した後に、前記バキユームパツド13を、前記捕
捉部ケース11よりも前方側に突出させることに
より、収穫した果実Fを排出して一つの果実Fに
対する収穫作動を終了する。
した後に、前記バキユームパツド13を、前記捕
捉部ケース11よりも前方側に突出させることに
より、収穫した果実Fを排出して一つの果実Fに
対する収穫作動を終了する。
一つの果実Fに対する収穫作動を終了した後
は、例えば、前記アプローチ開始位置において、
抽出された果実Fの個数やその位置等に基づい
て、収穫すべき果実があるか否かを判別させるこ
とにより、作業を終了させるか否かを判別し、収
穫する果実がある場合は、上述した処理を繰り返
すこととなる。
は、例えば、前記アプローチ開始位置において、
抽出された果実Fの個数やその位置等に基づい
て、収穫すべき果実があるか否かを判別させるこ
とにより、作業を終了させるか否かを判別し、収
穫する果実がある場合は、上述した処理を繰り返
すこととなる。
上記実施例では、画像処理手段100を、果実
Fの色に基づいて抽出し、且つ、果実Fの位置す
る方向を、果実Fの色に基づいて抽出した領域
F0内において最も明るく見えるハイライト部分
P1の位置する方向として求めるように構成した
場合を例示したが、例えば、果実Fの形状を特徴
として抽出したり、抽出した領域F0の重心等の
幾何学的特徴点を、位置する方向として用いるよ
うにしてもよく、画像処理手段100の具体構成
は各種変更できる。
Fの色に基づいて抽出し、且つ、果実Fの位置す
る方向を、果実Fの色に基づいて抽出した領域
F0内において最も明るく見えるハイライト部分
P1の位置する方向として求めるように構成した
場合を例示したが、例えば、果実Fの形状を特徴
として抽出したり、抽出した領域F0の重心等の
幾何学的特徴点を、位置する方向として用いるよ
うにしてもよく、画像処理手段100の具体構成
は各種変更できる。
又、上記実施例では、撮像手段としてもカラー
ビデオカメラS0及び照光手段としてのストロボ発
光装置Aを、伸縮アーム8の基端部側に設けた場
合を例示したが、例えば、前記作業ハンドHに設
ける等、具体構成は各種変更できる。
ビデオカメラS0及び照光手段としてのストロボ発
光装置Aを、伸縮アーム8の基端部側に設けた場
合を例示したが、例えば、前記作業ハンドHに設
ける等、具体構成は各種変更できる。
又、上記実施例では、伸縮アーム8を多関節型
のアームに構成した場合を例示したが、具体構成
は各種変更できる。
のアームに構成した場合を例示したが、具体構成
は各種変更できる。
又、上記実施例では、本発明を、果実の収穫用
作業機に適用した場合を例示したが、トマト等の
野菜の収穫等、各種の作業にも適用できるもので
あつて、作業ハンドHの具体構成、作業ハンドH
を誘導するための具体構成等、各部の構成は、作
業対象や作業形態に応じて各種変更できる。
作業機に適用した場合を例示したが、トマト等の
野菜の収穫等、各種の作業にも適用できるもので
あつて、作業ハンドHの具体構成、作業ハンドH
を誘導するための具体構成等、各部の構成は、作
業対象や作業形態に応じて各種変更できる。
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利
にするために符号を記すが、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。
にするために符号を記すが、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。
図面は本発明に係る果菜類用作業機の誘導装置
の実施例を示し、第1図は照光手段の光量と作業
ハンドの誘導距離との関係を示す図面、第2図は
画像処理手段並びにアーム制御手段の構成を示す
ブロツク図、第3図は制御装置の動作を示すフロ
ーチヤート、第4図イ〜ニは画像処理の説明図、
第5図は果菜類用作業機の全体側面図、第6図は
撮像手段及び照光手段の取り付け状態を示す伸縮
アームの概略正面図、第7図は作業ハンドの切り
欠平面図、第8図は同切り欠側面図である。 S0……撮像手段、A……照光手段、H……作業
ハンド、8……伸縮アーム、100……画像処理
手段、101……アーム制御手段。
の実施例を示し、第1図は照光手段の光量と作業
ハンドの誘導距離との関係を示す図面、第2図は
画像処理手段並びにアーム制御手段の構成を示す
ブロツク図、第3図は制御装置の動作を示すフロ
ーチヤート、第4図イ〜ニは画像処理の説明図、
第5図は果菜類用作業機の全体側面図、第6図は
撮像手段及び照光手段の取り付け状態を示す伸縮
アームの概略正面図、第7図は作業ハンドの切り
欠平面図、第8図は同切り欠側面図である。 S0……撮像手段、A……照光手段、H……作業
ハンド、8……伸縮アーム、100……画像処理
手段、101……アーム制御手段。
Claims (1)
- 1 果菜類を撮像する撮像手段S0、その撮像手段
S0の撮像画像情報に基づいて果菜類を抽出すると
共にその果菜類の位置する方向を求める画像処理
手段100、及び、前記撮像手段S0の撮像時に撮
像視野方向に向けて照光する照光手段Aの夫々が
設けられると共に、伸縮アーム8に付設した作業
ハンドHを前記抽出した果菜類の位置する方向に
向けて誘導すべく、前記画像処理手段100の情
報に基づいて前記伸縮アーム8を作動させるアー
ム制御手段101が設けられた果菜類用作業機の
誘導装置であつて、前記照光手段Aが、前記画像
処理手段100にて抽出される果菜類が前記作業
ハンドHを誘導し得る範囲内のものとなる光量で
照光するように構成されている果菜類用作業機の
誘導装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61267171A JPS63119611A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 果菜類用作業機の誘導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61267171A JPS63119611A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 果菜類用作業機の誘導装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63119611A JPS63119611A (ja) | 1988-05-24 |
JPH0582163B2 true JPH0582163B2 (ja) | 1993-11-17 |
Family
ID=17441090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61267171A Granted JPS63119611A (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | 果菜類用作業機の誘導装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63119611A (ja) |
-
1986
- 1986-11-10 JP JP61267171A patent/JPS63119611A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63119611A (ja) | 1988-05-24 |
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