JPH0716340B2 - Guidance device for fruit and vegetable harvesting equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、果菜類を吸着するバキュームパッドが設けら
れ、前記バキュームパッドに果菜類が吸着されたことを
検出する吸着検出手段と、誘導開始位置に対する収穫対
象果菜類が位置する目標位置を検出する位置検出手段
と、前記位置検出手段の検出情報に基づいて、前記吸着
検出手段が果菜類の吸着を検出するまで、前記バキュー
ムパッドが前記誘導開始位置と前記目標位置とを結ぶ方
向に向けて直進するように誘導する誘導手段とが設けら
れた果菜類収穫装置の誘導装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention is provided with a vacuum pad for adsorbing fruits and vegetables, and adsorption detection means for detecting that fruits and vegetables are adsorbed on the vacuum pad, and induction start. Position detection means for detecting the target position where the harvested fruit and vegetables are located with respect to the position, and based on the detection information of the position detection means, the vacuum pad guides until the adsorption detection means detects the adsorption of fruits and vegetables. The present invention relates to a guiding device for a fruit and vegetable harvesting device, which is provided with a guiding means that guides the vehicle so as to go straight in a direction connecting the starting position and the target position.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

上記この種の果菜類収穫装置の誘導装置は、果菜類を吸
着するバキュームパッドを、誘導開始位置からの距離が
最短となる収穫対象果菜類が位置する目標位置に向けて
直線的に誘導するようにしたものである。The guide device of the fruit vegetable harvesting device of this type, the vacuum pad for adsorbing the fruit vegetables, so as to linearly guide toward the target position where the harvested fruit vegetables which is the shortest distance from the guidance start position is located. It is the one.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら、上記この種の果菜類収穫装置の誘導装置
においては、バキュームパッドを収穫対象果菜類が位置
する目標位置に向けて直線的に誘導するように構成され
ていることから、例えば、第８図に示すように、誘導開
始位置と目標位置との間となる収穫対象果菜類の前面側
に枝や葉等のアプローチの邪魔になる物体があると、バ
キュームパッドが適正通りに果菜類を吸着できなくなっ
て、収穫を失敗する虞れがある。However, in the guiding device of the above-mentioned fruit and vegetable harvesting device, since it is configured to linearly guide the vacuum pad toward the target position where the fruit and vegetables to be harvested are located, for example, FIG. As shown in, if there is an object such as a branch or leaf that interferes with the approach on the front side of the harvested fruit and vegetables between the guidance start position and the target position, the vacuum pad can adsorb the fruit and vegetables properly. There is a risk that it will run out and the harvest will fail.

収穫対象果実の前面側にある枝や葉が邪魔になって収穫
を失敗すると、誘導開始位置をアプローチの邪魔になる
枝や葉を迂回した位置に変えて、再度目標位置を検出し
て誘導することになり、再誘導が面倒であった。If the branches or leaves on the front side of the target fruit are disturbed and the harvest fails, the guidance start position is changed to a position bypassing the branches or leaves that obstruct the approach, and the target position is detected again and guidance is performed. So, re-induction was troublesome.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、収穫を失敗しても、一度検出された収穫対象
果菜類の位置する目標位置の情報をそのまま利用しなが
ら、アプローチの邪魔になる枝や葉を自動的に迂回し
て、バキュームパッドを目標位置に誘導できるようにす
ることにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to utilize the information of the target position where the once-detected fruit and vegetables are once detected, even if the harvest is unsuccessful. It is to automatically bypass the obstructing branches and leaves so that the vacuum pad can be guided to the target position.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明による果菜類収穫装置の誘導装置の特徴構成は、
以下の通りである。The characteristic configuration of the guiding device of the fruit and vegetable harvesting device according to the present invention is:
It is as follows.

すなわち、前記誘導手段は、目標とする収穫対象果菜類
に対して設定距離範囲内までバキュームパッドが近接し
た位置に誘導されたことを検知するとともに、前記バキ
ュームパッドが前記設定距離を移動して前記吸着検出手
段が果菜類の吸着を検出した場合には、そのバキューム
パッドの移動を停止させ、前記バキュームパッドが前記
設定距離を移動しても前記吸着検出手段が果菜類の吸着
を検出しない場合には、前記バキュームパッドを前記目
標位置から設定距離を前記誘導開始位置側に後退させた
後、前記バキュームパッドを前記誘導開始位置と前記目
標位置とを結ぶ方向とは異なる方向から前記目標位置に
向けて誘導するように構成されている点にある。That is, the guiding means detects that the vacuum pad has been guided to a position close to the target harvested fruit and vegetables within a set distance range, and the vacuum pad moves the set distance to When the adsorption detection means detects the adsorption of fruits and vegetables, the movement of the vacuum pad is stopped, and when the adsorption pad does not detect the adsorption of fruits and vegetables even when the vacuum pad moves the set distance. Directs the vacuum pad toward the target position from a direction different from the direction connecting the guide start position and the target position after retracting the vacuum pad from the target position by a set distance to the guide start position side. The point is that it is configured to guide.

〔作用〕[Action]

つまり、バキュームパッドを目標位置から設定距離を越
えて誘導しても果菜類を吸着したことを検出できない場
合には、吸着の邪魔になる物体が、バキュームパッドと
収穫対象果菜類との間にあると判断して、誘導開始位置
と目標位置とを結ぶ方向とは異なる方向から同じ目標位
置に向けて誘導するように、収穫対象果菜類に対するア
プローチ方向を自動的に変えさせるのである。In other words, if it is not possible to detect that fruit vegetables have been adsorbed even if the vacuum pad is guided beyond the set distance from the target position, an object that interferes with adsorption is between the vacuum pad and the fruit vegetables to be harvested. Then, the approach direction to the harvested fruit and vegetables is automatically changed so that the guidance is directed toward the same target position from a direction different from the direction connecting the guidance start position and the target position.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

従って、バキュームパッドを誘導開始位置と収穫対象果
菜類の位置する目標位置とを結ぶ方向に誘導しても、果
菜類を吸着できない場合には、自動的に目標位置に対す
るアプローチ方向を変更して再誘導できるので、収穫失
敗による誘導開始位置を変更しての再誘導を行う必要が
ないものにできる。もって、一回の目標位置検出情報を
有効利用しながら、収穫失敗による再誘導を自動的に、
且つ、効率良く行えるに至った。Therefore, even if the vacuum pad is guided in the direction that connects the guidance start position and the target position where the harvested fruit and vegetables are located, if the fruit and vegetables cannot be adsorbed, the approach direction to the target position is automatically changed and re-established. Since the guidance can be performed, it is not necessary to change the guidance start position due to harvest failure and perform the re-guidance. Therefore, while effectively utilizing the target position detection information once, re-guidance due to harvest failure is automatically performed.
In addition, it has become possible to do it efficiently.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第５図に示すように、左右一対の走行用車輪（１）の夫
々を前後に備えた車体（Ｖ）の略中央部に、旋回自在な
支持ポスト（２）が立設され、その支持ポスト（２）の
上端部に、ブーム（３）が昇降自在に取り付けられてい
る。As shown in FIG. 5, a swingable support post (2) is erected on a substantially central portion of a vehicle body (V) provided with a pair of left and right traveling wheels (1) at the front and rear, respectively. A boom (3) is attached to the upper end of (2) so as to be able to move up and down.

前記ブーム（３）の先端部には、補助ブーム（４）が水
平方向に揺動自在に取り付けられ、その補助ブーム
（４）の先端部に、多関節型のアーム（５）が旋回及び
上下方向に揺動自在に取り付けられ、そして、そのアー
ム（５）の先端に、果実収穫用の作業ハンド（Ｈ）が取
り付けられて、果実収穫機が構成されている。An auxiliary boom (4) is horizontally swingably attached to the tip of the boom (3), and an articulated arm (5) is swung and vertically moved at the tip of the auxiliary boom (4). The fruit harvesting machine is configured by being attached so as to be swingable in the direction, and a work hand (H) for fruit harvesting is attached to the tip of the arm (5).

尚、図中、（６）は前記支持ポスト（２）の旋回用油圧
シリンダ、（７）は前記ブーム（３）の昇降用油圧シリ
ンダ、（８）は前記補助ブーム揺動用電動モータ、
（Ｋ）は収穫した果実を収納する箱である。In the figure, (6) is a hydraulic cylinder for swinging the support post (2), (7) is a hydraulic cylinder for raising and lowering the boom (3), (8) is an electric motor for swinging the auxiliary boom,
(K) is a box for storing the harvested fruits.

前記アーム（５）は、電動モータ（9a）にて縦軸芯
（Ｙ）周りに旋回操作され、且つ、電動モータ（9b）に
て水平軸芯（Ｘ）周りに揺動操作されると共に、電動モ
ータ（9c）にて伸縮操作されるように構成されている。
つまり、前記アーム（５）は多関節型に構成されている
が、伸縮式のアームとして作動するようになっている。The arm (5) is pivotally operated around a vertical axis (Y) by an electric motor (9a), and rocked around a horizontal axis (X) by an electric motor (9b). It is configured to be expanded and contracted by an electric motor (9c).
That is, although the arm (5) is of an articulated type, it operates as a telescopic arm.

前記作業ハンド（Ｈ）について説明すれば、第３図及び
第４図に示すように、果実を吸着するバキュームパッド
（10）が、その吸引口がハンド前方側を向く状態で、吸
引用の通気管（11）の先端部に外嵌着され、前記通気管
（11）の基部に、通気用の分岐管（12）が設けられ、そ
の分岐管（12）に、伸縮自在な蛇腹式ホース（13）が接
続されている。Explaining the working hand (H), as shown in FIG. 3 and FIG. 4, the vacuum pad (10) for adsorbing fruits has a suction port with its suction port facing the front side of the hand. A ventilation branch pipe (12) is provided on the tip of the trachea (11), and a ventilation branch pipe (12) is provided at the base of the ventilation pipe (11). 13) is connected.

但し、前記蛇腹式ホース（13）は、吸気用のポンプ（1
4）に配管接続されている（第１図参照）。However, the bellows type hose (13) is a pump (1
4) is connected to the pipe (see Fig. 1).

尚、前記分岐管（12）の基端部は、前記アーム（５）の
先端部（5a）に対して縦軸芯（P1）周りに揺動自在に枢
着され、そして、前記作業ハンド（Ｈ）の向きを、前記
アーム（５）の伸縮方向に一致する状態から右回りに設
定角度を傾けた状態に切り換えるロータリー型で且つ２
位置切り換え式のハンド揺動用エアシリンダ（27）が、
前記アーム（５）の先端部（5a）に止着され、そのエア
シリンダ（27）の出力軸（28）が、前記分岐管（12）に
止着されている。The proximal end of the branch pipe (12) is pivotally attached to the distal end (5a) of the arm (5) about a vertical axis (P1), and the working hand ( 2) is a rotary type in which the direction of H) is switched from the state in which it extends and contracts with the arm (5) to the state in which the set angle is inclined clockwise.
The position switching type hand swing air cylinder (27)
The output shaft (28) of the air cylinder (27) is fixed to the tip portion (5a) of the arm (5) and is fixed to the branch pipe (12).

つまり、前記バキュームパッド（10）の向きが前記アー
ム（５）の伸縮方向に一致する状態で収穫対象果実に向
けて誘導しても、前記バキュームパッド（10）が果実を
吸着できない場合には、前記アーム（５）に対するハン
ド全体を右回りに揺動して、最初のアプローチ方向とは
異なる方向から同じ収穫対象果実に向けてアプローチで
きるようにしているのである（第８図参照）。That is, when the vacuum pad (10) cannot adsorb the fruit even if the vacuum pad (10) is guided toward the fruit to be harvested in a state where the direction of the vacuum pad (10) matches the extension and contraction direction of the arm (5), The entire hand with respect to the arm (5) is swung clockwise so that the same fruit to be harvested can be approached from a direction different from the initial approach direction (see FIG. 8).

又、前記バキュームパッド（10）に吸着される状態で捕
捉された果実（Ｆ）の果梗、いわゆる果実の柄を切断す
る切断装置、及び、前記バキュームパッド（10）を収納
する空間を備えた捕捉部ケース（15）が設けられてい
る。In addition, a cutting device is provided for cutting a fruit stem of a fruit (F) captured in a state of being adsorbed to the vacuum pad (10), a so-called fruit handle, and a space for accommodating the vacuum pad (10). A catch case (15) is provided.

前記捕捉部ケース（15）は、第３図及び第４図に示すよ
うに、ハンド前後方向にスライド移動自在に前記通気管
（11）に外嵌支持される基端部分（15a）と、前記ハン
ド（Ｈ）の先端側上部及び左右両側を覆う状態で止着さ
れる上部カバー部分（15b）と、前記基端部分（15a）の
先端側下部に止着される下部カバー部分（15c）とから
なり、前記上部カバー部分（15b）と下部カバー部分（1
5c）とでハンド外周部を覆うようになっている。As shown in FIGS. 3 and 4, the capturing portion case (15) includes a base end portion (15a) externally fitted and supported by the ventilation pipe (11) so as to be slidable in the front-rear direction of the hand, and An upper cover portion (15b) fixed to cover the upper end and the left and right sides of the hand (H), and a lower cover portion (15c) fixed to the lower end of the base end portion (15a) on the distal end side. The upper cover part (15b) and the lower cover part (1
5c) covers the outer circumference of the hand.

但し、前記バキュームパッド（10）の吸引口に対向する
箇所に、前記バキュームパッド（10）が吸着した果実
（Ｆ）を通過させることができる大きさの開口部（16）
が形成されている（第７図（イ）乃至（ハ）参照）。However, an opening (16) having a size that allows the fruit (F) adsorbed by the vacuum pad (10) to pass through a location facing the suction port of the vacuum pad (10).
Are formed (see FIGS. 7A to 7C).

又、前記両カバー部分（15b），（15c）の前記開口部
（16）に近接する部分に、果実の柄が挿通するスリット
状溝（17）が形成され、果実を収穫する際に、前記バキ
ュームパッド（10）にて吸着された収穫果実（Ｆ）のみ
を前記捕捉部ケース（15）内に取り込めるようにしなが
ら、その取り込み時に柄をスムーズに移動させることが
できるようにしている。In addition, a slit-like groove (17) through which a fruit handle is inserted is formed in a portion of the both cover portions (15b) and (15c) close to the opening (16), and when harvesting the fruits, While only the harvested fruit (F) adsorbed by the vacuum pad (10) can be taken into the trap case (15), the handle can be moved smoothly during the taking.

一方、前記下部カバー部分（15c）は、前記捕捉ケース
（15）内に保持される柄を切断された果実を下方側に排
出するために、上下方向に沿う軸芯（Ｑ）周りに揺動自
在に取り付けられている。そして、前記下部カバー部分
（15c）を横側方に向かって開閉操作するエアシリンダ
（18）が、前記捕捉部ケース（15）の基端部分（15a）
の下部に止着されている。On the other hand, the lower cover part (15c) swings around the axial center (Q) along the up-down direction in order to discharge downwardly cut fruits of the handle held in the capture case (15). It is attached freely. The air cylinder (18) that opens and closes the lower cover portion (15c) laterally is used as a base end portion (15a) of the capturing portion case (15).
It is attached to the bottom of the.

前記柄切断装置は、第３図及び第４図に示すように、帯
板状で且つ半円弧状のバリカン型のカッタ（19）と、帯
板状で且つ半円弧状の柄支持部材（20）とからなり、そ
れらカッタ（19）及び柄支持部材（20）夫々の両端が、
横軸芯周りで揺動自在に前記捕捉部ケース（15）の基端
部分（15a）の左右両側部分に枢着されている。As shown in FIGS. 3 and 4, the handle cutting device includes a strip plate-shaped and semi-arcuate hair clipper type cutter (19) and a strip-shaped and semi-arcuate handle support member (20). ) And both ends of the cutter (19) and the handle support member (20) are
It is pivotally attached to the left and right side portions of the base end portion (15a) of the capturing portion case (15) so as to be swingable around the horizontal axis.

そして、前記カッタ（19）及び柄支持部材（20）夫々
は、前記捕捉部ケース（15）内に捕捉した果実の柄をそ
れらの間で支持すべくハンド前方側に突出させる状態
と、それらの間に果実を導入する通路を形成すべくハン
ド後方側に退避させる状態とに切り換えるように、電動
モータ（21）にて出退揺動操作自在に構成されている。
又、前記カッタ（19）のスライド駆動用エアシリンダ
（22）が設けられ、もって、突出側への揺動となる起立
作動に伴って、前記カッタ（19）と柄支持部材（20）と
の間に柄を支持し、支持した柄を前記カッタ（19）のス
ライド作動により切断するようにしてある（第７図
（ニ），（ホ）参照）。Then, the cutter (19) and the handle support member (20) each have a state in which the handle of the fruit captured in the capture case (15) is projected to the front side of the hand so as to support between them, and The electric motor (21) is configured to freely swing back and forth so as to switch to a state of retracting to the rear side of the hand so as to form a passage for introducing fruit therebetween.
Further, an air cylinder (22) for driving the slide of the cutter (19) is provided, so that the cutter (19) and the handle support member (20) are separated from each other in accordance with the standing operation which causes the swing to the protruding side. A handle is supported between them, and the supported handle is cut by the sliding operation of the cutter (19) (see FIGS. 7 (d) and 7 (e)).

但し、図示を省略するが、前記カッタ（19）及び柄支持
部材（20）は、それらの何れか一方が先に柄に接当した
場合において、先に接当した前記カッタ（19）又は柄支
持部材（20）の起立作動を停止させた状態で、他方側の
柄支持部材（20）又はカッタ（19）を引き続き起立作動
できるように、差動機構を介して前記電動モータ（21）
に連動連結されている。つまり、前記カッタ（19）及び
柄支持部材（20）の突出位置は捕捉した果実の柄の位置
に合わせて自動変更できるようになっている。However, although not shown, the cutter (19) and the handle support member (20) are the cutters (19) or handles that are abutted first when any one of them contacts the handle first. The electric motor (21) is provided through a differential mechanism so that the handle support member (20) or the cutter (19) on the other side can be continuously raised while the stand-up operation of the support member (20) is stopped.
Is linked to. That is, the projecting positions of the cutter (19) and the handle support member (20) can be automatically changed according to the position of the captured fruit handle.

尚、図中、（S1）は前記バキュームパッド（10）に果実
が吸着されたことを検出する吸着検出手段としての負圧
センサであって、前記分岐管（12）の上部に設けられ、
その検出情報に基づいて、前記捕捉部ケース（15）のス
ライド移動、前記カッタ（19）及び柄支持部材（20）の
出退揺動、及び、前記カッタ（19）のスライド駆動等を
制御して、収穫作動させることになる。（S2）は前記バ
キュームパッド（10）が収穫対象果実に対して設定距離
内に接近したことを検出する光式の近接センサであっ
て、前記分岐管（12）の基端側の横側方に取り付けられ
た信号処理部（23）と、その信号処理部（23）から前記
分岐管（12）及び通気管（11）を通して前記バキューム
パッド（10）の先端側まで延出された光ファイバ（24）
とからなり、その検出情報に基づいて、前記バキューム
パッド（10）の吸引作動の開始を制御することになる。
（S3）は前記バキュームパッド（10）の向いた方向にあ
る物体を撮像するカラー式のイメージセンサであって、
前記近接センサ（S2）と共に、前記通気管（11）の先端
開口部の内部に収納される状態で設けられ、その撮像情
報の色と明るさとに基づいて、収穫対象果実の位置する
方向を検出するように構成されている。（S4）は前記カ
ッタ（19）と柄支持部材（20）との出退揺動位置を検出
するためのポテンショメータ利用の揺動位置検出用セン
サである。又、（25）は前記イメージセンサ（S2）によ
る撮像情報が周囲の明るさの影響を受けないように、前
方側を照光する照光装置、（26）は前記捕捉部ケース
（15）を前後にスライド移動させるためのエアシリンダ
である。Incidentally, in the figure, (S1) is a negative pressure sensor as an adsorption detecting means for detecting that the fruit has been adsorbed to the vacuum pad (10), which is provided above the branch pipe (12),
Based on the detection information, it controls the sliding movement of the capturing part case (15), the swinging back and forth of the cutter (19) and the handle support member (20), and the slide driving of the cutter (19). The harvest will be activated. (S2) is an optical proximity sensor for detecting that the vacuum pad (10) has approached the fruit to be harvested within a set distance, and is a lateral side on the proximal side of the branch pipe (12). And a signal processing section (23) attached to the optical fiber () extending from the signal processing section (23) to the tip side of the vacuum pad (10) through the branch pipe (12) and the ventilation pipe (11). twenty four)
Based on the detection information, the start of the suction operation of the vacuum pad (10) is controlled.
(S3) is a color image sensor for picking up an object in the direction of the vacuum pad (10),
It is installed together with the proximity sensor (S2) inside the tip opening of the ventilation pipe (11), and detects the direction in which the fruit to be harvested is located based on the color and brightness of the imaged information. Is configured to. (S4) is a swing position detection sensor that uses a potentiometer to detect the retracted swing position of the cutter (19) and the handle support member (20). Further, (25) is an illuminating device that illuminates the front side so that the image pickup information by the image sensor (S2) is not affected by the ambient brightness, and (26) is the front and rear of the capturing part case (15). An air cylinder for sliding movement.

＜誘導制御装置の構成＞ 次に、前記作業ハンド（Ｈ）を収穫対象果実に向けて誘
導するための制御構成について説明する。<Configuration of Guidance Control Device> Next, a control configuration for guiding the work hand (H) toward the harvest target fruit will be described.

第１図に示すように、前記各センサ（S1）乃至（S4）の
検出情報、及び、予め設定記憶された各種制御情報に基
づいて、各部の作動を制御する制御装置（29）が設けら
れている。As shown in FIG. 1, a control device (29) for controlling the operation of each part is provided based on the detection information of each of the sensors (S1) to (S4) and various control information set and stored in advance. ing.

尚、図中、（30）は前記ブーム昇降用油圧シリンダ
（７）の制御弁、（31）は前記ブーム旋回用油圧シリン
ダ（６）の制御弁、（32）は前記補助ブーム揺動用モー
タ（８）の駆動回路、（33a）は前記アーム旋回用モー
タ（9a）の駆動回路、（33b）は前記アーム揺動用モー
タ（9b）の駆動回路、（33c）は前記アーム伸縮用モー
タ（9c）の駆動回路、（34）は前記捕捉部ケース（15）
の出退用エアシリンダ（26）の制御弁、（35）は前記カ
ッタ駆動用エアシリンダ（22）の制御弁、（36）は前記
シャッタ開閉用エアシリンダ（18）の制御弁、（37）は
前記柄切断装置の起伏操作用モータ（21）の駆動回路、
（38）は前記作業ハンド（Ｈ）の揺動用エアシリンダ
（27）の制御弁、（39）は前記バキュームパッド（10）
の吸引制御用の制御弁であり、これら各制御弁や各駆動
回路は、前記制御装置（29）の指令に基づいて作動する
ことになる。In the figure, (30) is a control valve for the boom lifting hydraulic cylinder (7), (31) is a control valve for the boom swing hydraulic cylinder (6), and (32) is the auxiliary boom swing motor ( 8) a drive circuit, (33a) a drive circuit for the arm rotation motor (9a), (33b) a drive circuit for the arm swing motor (9b), and (33c) an arm extension motor (9c). Drive circuit, (34) is the capturing part case (15)
Control valve of the air cylinder (26) for moving in and out, (35) a control valve of the cutter driving air cylinder (22), (36) a control valve of the shutter opening and closing air cylinder (18), (37) Is a drive circuit for the undulation operation motor (21) of the handle cutting device,
(38) is a control valve of the swinging air cylinder (27) of the working hand (H), and (39) is the vacuum pad (10).
Control valve for suction control, and each of these control valves and each drive circuit are operated based on a command from the control device (29).

但し、前記制御装置（29）を利用して、収穫対象果実の
位置する目標位置を検出する位置検出手段（100）、及
び、前記バキュームパッド（10）を誘導開始位置から前
記目標位置に向けて誘導する誘導手段（101）の夫々が
構成されることになる。However, using the control device (29), the position detection means (100) for detecting the target position where the fruit to be harvested is located, and the vacuum pad (10) from the guidance start position toward the target position. Each of the guiding means (101) for guiding is configured.

前記位置検出手段（100）について説明すれば、先ず、
前記作業ハンド（Ｈ）の向きを前記アーム（５）の伸縮
方向に一致させた状態で、誘導開始位置としてのアプロ
ーチ開始位置に位置させ、そして、前記作業ハンド
（Ｈ）の向きを収穫対象果実（Ｆ）がある方向に向け
て、前記イメージセンサ（S3）によって、前記作業ハン
ド（Ｈ）が向いた方向を撮像させることになる（第６図
（イ）参照）。Explaining the position detecting means (100), first,
The work hand (H) is positioned at the approach start position as the guidance start position in a state where the direction of the work hand (H) is aligned with the extension and contraction direction of the arm (5), and the direction of the work hand (H) is the fruit to be harvested. (F) In a certain direction, the image sensor (S3) causes the image of the direction in which the working hand (H) is facing (see FIG. 6 (A)).

そして、前記制御装置（29）を利用して、前記イメージ
センサ（S3）の撮像情報を画像処理させて、前記果実の
色にのみ対応した領域（F0）を抽出させ、そして、その
領域内において最も明るく見えるハイライト点（ｆ）の
画像上の位置を求めることになる（第６図（ロ）参
照）。Then, using the control device (29), the image information of the image sensor (S3) is subjected to image processing to extract a region (F0) corresponding to only the color of the fruit, and within the region. The position of the brightest highlight point (f) on the image is obtained (see FIG. 6B).

次に、前記ハイライト点（ｆ）の画像上の位置に基づい
て、前記ブーム（３）の旋回角度、昇降位置、前記補助
ブーム（４）の揺動位置、及び、前記アーム（５）の上
下揺動角度や旋回位置等に基づいて、アプローチ開始位
置に対する前記ハイライト点（ｆ）の位置する方向を、
収穫対象果実が位置する目標位置の方向として検出させ
ることになる。Next, based on the position of the highlight point (f) on the image, the swing angle of the boom (3), the elevation position, the swing position of the auxiliary boom (4), and the arm (5). Based on the vertical swing angle, the turning position, etc., the direction in which the highlight point (f) is located with respect to the approach start position is
It will be detected as the direction of the target position where the fruit to be harvested is located.

但し、前記イメージセンサ（S3）による撮像画像情報か
ら果実の色のみに対応する領域の複数個が抽出された場
合には、例えば、前記イメージセンサ（S3）が前記照光
装置（25）によって一定の明るさで撮像処理するように
なっていることから、近距離にある果実ほどそれに対応
する領域の明るさが明るくなることを利用して、それら
各領域の平均的な明るさに基づいて、最も明るい領域の
ハイライト点（ｆ）の位置のみを求めることになる。However, when a plurality of regions corresponding to only the fruit color are extracted from the imaged image information by the image sensor (S3), for example, the image sensor (S3) is fixed by the illumination device (25). Since the image processing is performed with brightness, the fact that the brightness of the area corresponding to it becomes brighter as the fruit is closer, and based on the average brightness of each area, Only the position of the highlight point (f) in the bright area is obtained.

尚、一つの領域内に複数個の果実（Ｆ）がある場合に
は、手前側にある果実のほうが明るくみえることから、
その手前側の果実に対応する一つのハイライト点（ｆ）
の位置のみが自動的に抽出されることになり、複数個の
果実（Ｆ）が隣接していても、自動的にアプローチし易
い手前側に対応する位置情報が得られるのである。When there are multiple fruits (F) in one area, the fruit on the front side looks brighter.
One highlight point (f) corresponding to the fruit on this side
Therefore, even if a plurality of fruits (F) are adjacent to each other, the position information corresponding to the front side, which is easy to approach, can be automatically obtained.

ところで、前記イメージセンサ（S3）の撮像情報から抽
出されるハイライト点（ｆ）の位置からは、前記作業ハ
ンド（Ｈ）を誘導する目標位置の方向しか検出すること
ができないので、前記近接センサ（S2）によって、前記
バキュームパッド（10）が前記目標位置に対して設定距
離まで接近したことを検出させるのである。By the way, from the position of the highlight point (f) extracted from the imaged information of the image sensor (S3), only the direction of the target position for guiding the working hand (H) can be detected. By (S2), it is detected that the vacuum pad (10) has approached the target position by a set distance.

つまり、前記制御装置（29）を利用して、前記イメージ
センサ（S3）の撮像画像情報から目標位置の方向を検出
する処理と、前記近接センサ（S2）の検出情報に基づい
て前記目標位置に対して設定距離内に接近したか否かを
検出させる処理とによって、前記位置検出手段（100）
が構成されているのである。That is, the control device (29) is used to detect the direction of the target position from the imaged image information of the image sensor (S3), and the target position is determined based on the detection information of the proximity sensor (S2). On the other hand, the position detecting means (100) is configured to detect whether or not the position is within a set distance.
Is configured.

＜誘導制御装置の動作＞ 以下、第２図に示すフローチャートに基づいて、前記制
御装置（29）の動作を説明しながら、各部の作動につい
て詳述する。<Operation of Guidance Control Device> Hereinafter, the operation of each unit will be described in detail while explaining the operation of the control device (29) based on the flowchart shown in FIG.

先ず、前述の如く、前記作業ハンド（Ｈ）を前記アーム
（５）の伸縮方向に一致させた状態で、誘導開始位置と
してのアプローチ開始位置にセットして、前記イメージ
センサ（S3）によって収穫対象果実が位置する目標位置
方向を撮像し、その撮像情報を画像処理させて目標位置
のアプローチ開始位置に対する方向を検出させる。First, as described above, the work hand (H) is set to the approach start position as the guidance start position with the working hand (H) aligned with the extension and contraction direction of the arm (5), and the image sensor (S3) is used to harvest the object. The target position direction in which the fruit is located is imaged, and the imaged information is subjected to image processing to detect the direction of the target position with respect to the approach start position.

そして、前記アーム（５）を、検出した目標位置方向つ
まり収穫対象果実の位置する方向に向けて高速前進する
状態で伸長させると共に、前記近接センサ（S2）が前記
果実に対して設定距離内に接近してONしたか否かを判別
させる。Then, the arm (5) is extended in a state of moving forward at high speed in the detected target position direction, that is, the direction in which the fruit to be harvested is located, and the proximity sensor (S2) is within a set distance with respect to the fruit. Determine whether or not it has turned on and turned on.

前記近接センサ（S2）がONするに伴って、前記アーム
（５）の伸長速度を低速に切り換えた後、前記バキュー
ムパッド（10）の吸引を開始させる（第７図（イ）参
照）。When the proximity sensor (S2) is turned on, the extension speed of the arm (5) is switched to a low speed, and then suction of the vacuum pad (10) is started (see FIG. 7 (a)).

但し、前記アーム（５）を予め設定された設定距離を伸
長しても前記近接センサ（S2）がONしない場合には、収
穫失敗であると判断して、前記作業ハンド（Ｈ）を停止
させた後、前記アーム（５）を縮めてアプローチ開始位
置まで戻すことになる。However, if the proximity sensor (S2) does not turn on even if the arm (5) is extended by a preset distance, it is determined that harvesting has failed, and the working hand (H) is stopped. After that, the arm (5) is contracted and returned to the approach start position.

前記バキュームパッド（10）の吸引を開始した後、前記
負圧センサ（S1）がONして果実の吸着を検出すると、前
記ハンド（Ｈ）を停止させて、後述の収穫作動を開始す
ることになる。After the suction of the vacuum pad (10) is started, when the negative pressure sensor (S1) is turned on and the adsorption of fruit is detected, the hand (H) is stopped and the harvesting operation described below is started. Become.

但し、前記バキュームパッド（10）の吸引を開始した
後、前記近接センサ（S2）が前記果実を感知してONする
距離に相当する設定距離を前進させても、前記負圧セン
サ（S1）がONしない場合には、前述の如く、前記バキュ
ームパッド（10）と収穫対象果実（Ｆ）との間に、枝や
葉等の吸着の邪魔になる物体があると判断して、前記設
定距離分に相当する距離を後退させた後、前記アーム
（５）に対して前記作業ハンド（Ｈ）を右に傾けると共
に作業ハンド（Ｈ）を左前方側に位置させ、それから、
その向きが傾いた作業ハンド（Ｈ）が前記目標位置に位
置する収穫対象果実（Ｆ）に向かって直進するように低
速前進させて、アプローチ開始位置と目標位置とを結ぶ
方向とは異なる方向から、同じ目標位置に向けて再度ア
プローチさせる（第８図参照）。However, after the suction of the vacuum pad (10) is started, even if the proximity sensor (S2) advances a set distance corresponding to the distance at which the proximity sensor (S2) senses and turns on the fruit, the negative pressure sensor (S1) When it is not turned on, as described above, it is determined that there is an object such as a branch or a leaf that interferes with the adsorption between the vacuum pad (10) and the fruit to be harvested (F), and the distance equal to the set distance is determined. After retracting a distance corresponding to, the work hand (H) is tilted to the right with respect to the arm (5) and the work hand (H) is positioned on the left front side, and then,
From the direction different from the direction connecting the approach start position and the target position, the work hand (H) whose direction is inclined is advanced at a low speed so as to go straight toward the harvest target fruit (F) located at the target position. , Approach the same target position again (see FIG. 8).

尚、作業ハンド（Ｈ）を左前方に位置変更させて再度目
標に向けての移動を開始する再試行開始位置は、近接セ
ンサ（S2）の設定距離、作業ハンド（Ｈ）のアーム
（５）に対する傾き角度、及び、ハンド（Ｈ）を傾けな
いアプローチさせた際に近接センサ（S2）がON作動した
時のハンド（Ｈ）の位置から求めることになる。The retry start position for changing the position of the work hand (H) to the left front and starting the movement toward the target again is the set distance of the proximity sensor (S2) and the arm (5) of the work hand (H). And the position of the hand (H) when the proximity sensor (S2) is turned on when the hand (H) is approached without tilting.

そして、再度、前記負圧センサ（S1）がONするか否かを
判別し、前記設定距離を前進させても前記負圧センサ
（S1）がONしない場合には、収穫不可能と判断して、前
記作業ハンド（Ｈ）を停止させると共に、前記バキュー
ムパッド（10）の吸引を停止させ、且つ、前記作業ハン
ド（Ｈ）の傾きを戻した後、前記アーム（５）を縮めて
アプローチ開始位置まで戻すことになる。Then, again, it is determined whether or not the negative pressure sensor (S1) is turned on. If the negative pressure sensor (S1) is not turned on even if the set distance is advanced, it is determined that harvesting is impossible. , The work hand (H) is stopped, suction of the vacuum pad (10) is stopped, and the tilt of the work hand (H) is returned, and then the arm (5) is contracted to approach the start position. Will be returned to.

前記作業ハンド（Ｈ）の向きをアプローチ方向を変えて
前記設定距離を前進する間に、前記負圧センサ（S1）が
ONして果実吸着を検出した場合には、前記作業ハンド
（Ｈ）を停止させて、収穫作動させることになる。While changing the approach direction of the work hand (H) and advancing the set distance, the negative pressure sensor (S1)
When it is turned on and the fruit adsorption is detected, the working hand (H) is stopped and the harvesting operation is started.

収穫対象果実を収穫した後は、前記アーム（５）をアプ
ローチ開始位置まで戻した後、前記捕捉部ケース（15）
の下部ケース部分（15c）を横方向に揺動して、前記箱
（Ｋ）に収穫した果実を排出して、一回の収穫作業を完
了することになる。After harvesting the fruits to be harvested, after returning the arm (5) to the approach start position, the capturing part case (15)
The lower case portion (15c) is horizontally swung to discharge the harvested fruits into the box (K), thus completing one harvesting operation.

但し、作業終了か否かを判別して、作業終了でない場合
には、前記作業ハンド（Ｈ）を次のアプローチ開始位置
にセットして、次の収穫対象果実に向けてアプローチを
再開させることになる。However, it is determined whether or not the work is finished, and if the work is not finished, the work hand (H) is set to the next approach start position, and the approach is restarted toward the next fruit to be harvested. Become.

もって、前記作業ハンド（Ｈ）をアプローチ開始位置に
セットした状態で撮像した画像情報に基づいて検出され
る目標位置方向に向けて前記アーム（５）を伸長させ、
且つ、前記負圧センサ（S1）が果実吸着を検出しない場
合には、前記作業ハンド（Ｈ）を傾けてアプローチ方向
を変えながら、前記負圧センサ（S1）が果実吸着を検出
するに伴って停止させるまでの一連の処理が、誘導手段
（101）に対応することになる。Therefore, the arm (5) is extended toward the target position direction detected based on the image information captured with the work hand (H) set at the approach start position,
In addition, when the negative pressure sensor (S1) does not detect the fruit adsorption, the negative pressure sensor (S1) detects the fruit adsorption while tilting the work hand (H) to change the approach direction. A series of processes up to the stop corresponds to the guiding means (101).

前記収穫作動について説明を加えれば、第７図に示すよ
うに、前記負圧センサ（S1）がONするに伴って、前記作
業ハンド（Ｈ）を停止させて収穫対象果実を吸着保持す
る状態で、前記捕捉部ケース（15）をハンド前方に向か
って突出させて、前記バキュームパッド（10）が吸着し
た果実（Ｆ）を前記捕捉部ケース（15）の内部空間に取
り込むことになる（第７図（ロ），（ハ）参照）。To explain the harvesting operation, as shown in FIG. 7, when the negative pressure sensor (S1) is turned on, the working hand (H) is stopped and the harvested fruit is adsorbed and held. , The catching case (15) is projected toward the front of the hand, and the fruit (F) adsorbed by the vacuum pad (10) is taken into the internal space of the catching case (15) (seventh). See figures (b) and (c)).

次に、前記カッタ（19）及び柄支持部材（20）を、それ
らの間に果実の柄を挟み込んだ状態となる突出位置の手
前側で一旦停止させた状態で、前記バキュームパッド
（10）の吸引を停止させた後、前記作業ハンド（Ｈ）全
体を下方手前側に設定距離を後退させて、切断される柄
の長さが短くなるように、果実に対するカッタ（19）の
位置を修正する（第７図（ニ）参照）。Next, the cutter (19) and the handle support member (20) are temporarily stopped at the front side of the protruding position where the fruit handle is sandwiched between them, and the vacuum pad (10) is removed. After the suction is stopped, the work hand (H) as a whole is moved backward by a set distance, and the position of the cutter (19) with respect to the fruit is corrected so that the length of the handle to be cut becomes shorter. (See FIG. 7 (d)).

そして、前記カッタ（19）及び柄支持部材（20）を、引
き続き突出させて、それらの間に前記果実の柄を挟み込
んだ状態で、前記カッタ（19）をスライド駆動して、柄
を切断して収穫作動を完了することになる（第７図
（ホ）参照）。Then, the cutter (19) and the handle support member (20) are continuously projected, and the cutter (19) is slid to drive the cutter so that the handle of the fruit is sandwiched between them to cut the handle. The harvesting operation is completed (see FIG. 7 (e)).

尚、柄を切断された果実は、前記捕捉部ケース（15）の
下部ケース部分（15c）に保持される状態となる。The fruit with the handle cut is held in the lower case portion (15c) of the capturing portion case (15).

但し、この収穫作動を完了した時点において、前記作業
ハンド（Ｈ）の向きを傾けている場合には、その向きを
前記アーム（５）の伸縮方向に一致させた状態に復帰さ
せた後に、前記アプローチ開始位置に戻すことになる。However, when the direction of the working hand (H) is tilted at the time of completion of this harvesting operation, after the direction is returned to the state of being aligned with the extension and contraction direction of the arm (5), It will be returned to the approach start position.

〔別実施例〕[Another embodiment]

上記実施例では、位置検出手段（100）を、前記バキュ
ームパッド（10）が向いた方向を撮像するイメージセン
サ（S3）の撮像情報と近接センサ（S2）の検出情報とに
基づいて、収穫対象果実（Ｆ）の位置する目標位置を検
出させるようにした場合を例示したが、例えば、測距装
置を用いて目標位置を検出させるようにしてもよく、具
体構成は各種変更できる。In the above-mentioned embodiment, the position detecting means (100) is used for the harvesting object based on the image pickup information of the image sensor (S3) for picking up the direction of the vacuum pad (10) and the detection information of the proximity sensor (S2). Although the case where the target position where the fruit (F) is located is detected is illustrated, for example, the target position may be detected using a distance measuring device, and the specific configuration can be variously changed.

又、上記実施例では、前記バキュームパッド（10）をア
ーム（５）に対して右方向に傾けるように構成した場合
を例示したが、左方向に傾けたり、上下方向に傾けるよ
うにしてもよい。In the above embodiment, the vacuum pad (10) is tilted rightward with respect to the arm (5), but it may be tilted leftward or vertically. .

又、上記実施例では、アプローチ方向をアーム（５）の
伸縮方向に一致する方向から異なる方向に切り換える
に、アーム（５）に対して作業ハンド（Ｈ）を揺動して
向きを変えるようにした場合を例示したが、前記アーム
（５）の各関節の自由度を高めて、アーム（５）の動き
を制御することにより、目標位置に対するアプローチ方
向を変えるようにしてもよい。又、前記ブーム（３）が
補助ブーム（４）の位置を制御してアプローチ方向を変
えるようにしてもよく、前記誘導手段（101）を、前記
バキュームパッド（10）を前記目標位置から設定距離を
越えて誘導しても前記吸着検出手段としての負圧センサ
（S1）が果実の吸着を検出しない場合には、前記バキュ
ームパッド（10）を前記目標位置から設定距離を前記誘
導開始位置側に後退させた後、前記バキュームパッド
（10）を前記誘導開始位置と前記目標位置とを結ぶ方向
とは異なる方向から前記目標位置に向けて誘導するため
の具体構成は、各種変更できる。Further, in the above-described embodiment, in order to switch the approach direction from the direction coinciding with the extension / contraction direction of the arm (5) to a different direction, the working hand (H) is swung with respect to the arm (5) to change the direction. Although the case has been exemplified, the approach direction to the target position may be changed by increasing the degree of freedom of each joint of the arm (5) and controlling the movement of the arm (5). Further, the boom (3) may control the position of the auxiliary boom (4) to change the approach direction, and the guiding means (101) is used to move the vacuum pad (10) from the target position by a set distance. When the negative pressure sensor (S1) as the adsorption detection means does not detect the adsorption of the fruit even when the vehicle is guided beyond the point, the vacuum pad (10) is moved from the target position by a set distance to the guide start position side. The specific configuration for guiding the vacuum pad (10) toward the target position from a direction different from the direction connecting the guide start position and the target position after the backward movement can be variously changed.

又、上記実施例では、本発明を果実収穫機に適用した場
合を例示したが、本発明は各種の果菜類収穫装置に適用
できるものであって、作業ハンド（Ｈ）、アーム
（５）、補助ブーム（４）、ブーム（３）、及び、車体
（Ｖ）の構造等、各部の具体構成は各種変更できる。Further, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to the fruit harvesting machine is exemplified, but the present invention can be applied to various fruit and vegetable harvesting devices, such as a work hand (H), an arm (5), The specific configuration of each part such as the structure of the auxiliary boom (4), the boom (3), and the vehicle body (V) can be changed in various ways.

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。It should be noted that reference numerals are added to the claims for convenience of comparison with the drawings, but the present invention is not limited to the structures of the accompanying drawings by the entry.

【図面の簡単な説明】 図面は本発明に係る果菜類収穫装置の誘導装置の実施例
を示し、第１図は制御構成のブロック図、第２図は制御
作動のフローチャート、第３図は作業ハンドの切欠側面
図、第４図は同平面図、第５図は果実収穫機の切欠側面
図、第６図（イ），（ロ）は画像処理の説明図、第７図
（イ）乃至（ホ）は収穫作動の説明図、第８図は誘導方
向切り換えの説明図である。 （10）……バキュームパッド、（S1）……吸着検出手
段、（100）……位置検出手段、（101）……誘導手段。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings show an embodiment of a guiding device for a fruit and vegetable harvesting apparatus according to the present invention, FIG. 1 is a block diagram of a control configuration, FIG. 2 is a flow chart of control operation, and FIG. A cutaway side view of the hand, FIG. 4 is the same plan view, FIG. 5 is a cutaway side view of the fruit harvester, and FIGS. 6 (a) and 6 (b) are explanatory views of image processing, and FIG. 7 (a) to FIG. (E) is an explanatory view of the harvesting operation, and FIG. 8 is an explanatory view of the switching of the guiding direction. (10) ... vacuum pad, (S1) ... adsorption detection means, (100) ... position detection means, (101) ... guidance means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】果菜類を吸着するバキュームパッド（10）
が設けられ、前記バキュームパッド（10）に果菜類が吸
着されたことを検出する吸着検出手段（S1）と、誘導開
始位置に対する収穫対象果菜類が位置する目標位置を検
出する位置検出手段（100）と、前記位置検出手段（10
0）の検出情報に基づいて、前記吸着検出手段（S1）が
果菜類の吸着を検出するまで、前記バキュームパッド
（10）が前記誘導開始位置と前記目標位置とを結ぶ方向
に向けて直進するように誘導する誘導手段（101）とが
設けられた果菜類収穫装置の誘導装置であって、 前記誘導手段（101）は、前記目標とする収穫対象果菜
類に対して設定距離範囲内までバキュームパッド（10）
が近接した位置に誘導されたことを検知するとともに、
前記バキュームパッド（10）が前記設定距離を移動して
前記吸着検出手段（S1）が果菜類の吸着を検出した場合
には、そのバキュームパッド（10）の移動を停止させ、
前記バキュームパッド（10）が前記設定距離を移動して
も前記吸着検出手段（S1）が果菜類の吸着を検出しない
場合には、前記バキュームパッド（10）を前記目標位置
から設定距離を前記誘導開始位置側に後退させた後、 前記バキュームパッド（10）を前記誘導開始位置と前記
目標位置とを結ぶ方向とは異なる方向から前記目標位置
に向けて誘導するように構成されている果菜類収穫装置
の誘導装置。1. A vacuum pad (10) for adsorbing fruits and vegetables.
Is provided, and adsorption detection means (S1) for detecting that fruits and vegetables have been adsorbed to the vacuum pad (10), and position detection means (100 for detecting the target position where the fruits and vegetables to be harvested are located relative to the guidance start position (100). ) And the position detecting means (10
Based on the detection information of 0), the vacuum pad (10) goes straight in a direction connecting the guidance start position and the target position until the adsorption detection means (S1) detects the adsorption of fruits and vegetables. And a guiding means (101) for guiding the fruit vegetable harvesting apparatus, wherein the guiding means (101) is a vacuum device within a set distance range with respect to the target fruit vegetable to be harvested. Pads (10)
Is detected to have been guided to a close position,
When the vacuum pad (10) moves the set distance and the adsorption detection means (S1) detects the adsorption of fruits and vegetables, the movement of the vacuum pad (10) is stopped,
When the suction detection means (S1) does not detect the adsorption of fruits and vegetables even when the vacuum pad (10) moves the set distance, the vacuum pad (10) is guided to the set distance from the target position. After retreating to the start position side, the fruit and vegetable harvesting configured to guide the vacuum pad (10) toward the target position from a direction different from the direction connecting the guide start position and the target position. Device guidance device.