JPS60133811A - 果実収穫用ロボツトハンド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アームの先端に連設した果実取入用筒状ケー
ス側に引退される状態と果梗を所定位置に押圧支持する
ようにｎ１Ｊ記ケースから突出する状態とに切換操作自
在な果梗押圧１４ｊ部材の複数個を１ｍｊ記ケースの周
方向に並べて１１１記ケーヌに設けると共に、前記果梗
抑圧用鵜、材の先端側抑圧作用部を、前記突出状態にお
いて隣接するＪｉｌｔ圧作用部にＭ複させる状態で前記
果梗押圧用部材に備えさせた果実収穫用ロボットハンド
に関する。

かかるロボットハンドは、蜜柑や林檎等の果実を安全に
、あるいは、能率良く収穫するために８ｆ究開発された
もので必るが１本出鵬人が既に提案したロボットハンド
において、果梗押圧用部材を、基端部を中心に出退揺動
自在に枢支される帯板状に形成するようにしていたため
、基端部を中心に出退揺動している点に起因してその突
出時に隣シ合う抑圧用部材間の接触抵抗が大きくなった
り、出退軌跡が一定しないためにＭ）Ｊ作が不安定にな
る虞れがあり、そのために、カッタを果梗に適正通シ接
触させることができなくなる虞れがあり、改善の余地が
有った。

叉、４液弁圧用部材をケ〜ヌに対して出退自在な構造と
する必要が有り、この抑圧用部材をケースに対していわ
ゆる片持ち支持の構成を採用すると、出退軌跡の維持が
不安定になったシ駆動機構の構成が複雑になる欠点が有
った。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、そ
の目的は、簡単な改造によって、果梗切断を適確に行な
えるようにする点にある。

上記目的を達成すべく、本発明による果実収穫用ロボッ
トハンドは、前記果梗荷１圧用部伺に、前記ケース側に
対して出退揺動自在にｔ２支きれる一対の支持部を備え
させである点に特継を有する。

上記特徴故に下記の如き優れた効果が発揮されるに至っ
た。

即ち、果梗押圧用部材をケースに対して出退させるに、
一対の支持部によって枢支しである・から、果梗押圧部
材自体の強度を大きくする必要が無くなるとともに、従
来のように片持ち支持しないのでその構造も極めて簡素
なものにできるに至った。

つまシ、一対の支持部によっていわゆる両持支持してい
るので、この−列の枢支点を中心に果梗抑圧用部材を揺
動あるいは回動させることによってケースに対して出退
駆動可能であり、従ってその駆動機構の構成も簡素なも
のにできる。

１臥下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、左右一対の推進車輪＋１＋、６１
Ｊ後一対の遊転輪（２）、及び昇降自在なアウトリガ−
（３）の複数個を備えた車体に、電動モータ（４）罠よ
って駆動回転自在な旋回台（５）を取付け、上下に昇降
自在なリフト装置図）を、旋回中心に位置させて旋回台
（５）に取付けると共に、果実収穫用ロボットハンド（
Ｂ）を、リフト装置（５）の上端部に取付けて、果実収
穫機を構成しである。

前記リフト装置図は、電動モータ等によって回転駆動さ
れアーム（６）の基端部を昇降駆動するネジ部材（２４
１と昇降軌跡のがイド部材□□□、　（２５＋を備え、
前記ネジ部材＋２４１の正逆回転作動によ勺アーム（６
）を昇降するように構成しである。

前記果実収穫用ロボットハンド（Ｂ）を構成するに、第
１図乃至第４図に示すように、リフト装置＋Ａ）に対し
て上下揺動操作自在な第１アーム（６ａ）、そのアーム
（６ａ）に対して上下揺動操作自在な第２アーム（６ｂ
）　、そのアーム（６ｂ）に対して１下揺動操作自在な
第３アーム（６ｃ）を備えた多関節アーム（６）を設け
、果実取入用筒状ケ−７（７）を水平軸芯（Ｘ）周シで
自由揺動自在に枢支する二叉状支持枠（８）を、第３ア
ーム（６ｃ）の先端に、アーム長手方向に沿う軸芯（Ｙ
）周りで自由回動自在に枢支し、そして、筒状ケース側
に引退する状態と収穫対象果実を覆うようにケース（７
）から突出する状態とに切換操作自在な果梗押圧用部材
（９）の複数個を、前記ケース（））の周方向に並べて
設けると共に、収穫対象果実と枝とを接続する柄状部分
、いわゆる、果梗を切断する円弧状のカッタ（１０）を
、両端部を支点として前記果梗抑圧用部材（９）ととも
にケース（７）に対して出退自在Ｋｔ〆着し、さらに、
果実に接触すると果実から離れる阿にケース（７）を水
平移動させるための情報を出力するケース誘導用接触セ
ンサーＨの複数個を、ケース（７）の開口周縁部に並設
しである。

すなわち、果実取入筒状ケ−７（７）は、自重によって
上向き姿勢に維持されることになる。

そして、多関節アーム（６）の作動、あるいは、リフト
装置図）の作動により、筒状ケース（７）を目標果実の
下方位置から果実収穫に適する高さに上昇動させ、且つ
、その上昇動時に、接触センサー０２）の検出情報に基
づいて果実が筒状ケース（７）の開口部中央箇所に位置
するように修正し、その後、果梗押圧用部材（９）およ
びカッタ（１０）を突出作動させて収穫対象果実を覆っ
たのち、カッタ（１０）を作動させて果梗を切断し、収
穫果実を回収する作業を行なえるように構成しである。

前記果梗押圧用部材（９）について詳述すれば、第２図
〜第４図に示すように、ワイヤ等の弾性線材を円弧状に
屈曲形成した各押圧用部材（９）の一端側（９ａ）を前
記ケース（７）の内側面に軸支するとともに、他端ｆｉ
ｔ！Ｉ　、（９ｂ）をケース（７）を貫通して軸支して
あシ、前記果梗押圧用部材（９）の両端（９ａ）。

（９ｂ）を支持部としてその支点を中心に回動させるこ
とによって、ケース（７）に対して出退自在に構成しで
ある。

前記果梗押圧用部材（９）をケース（７）に対して出退
駆動するに、前記ケース（７）を内局（７ａ）と外筒（
ハ＋仏暮４−−−胃一し顛番ゐ偏と短筒＝（７ｂ）とに
２分割するとともに内ｉ’＋に＋　（７ａ）を外筒（７
ｂ）に対して鉛直軸（２）周りに回転自在な状態で内嵌
支持させ、前記果梗押圧用部材（９）の１由端（９ｂ）
先端部が係合する上下刃向に潅うスリット（１１）を前
記外ｆｆ＆　（７ｂ）に形成し、さらに、リンクθ（資
）によって内筒（７ａ）を回転駆動するエアシリンダθ
荀を設けて、ｍＪ記内筒（７ａ）の正逆転作動に伴い果
梗押圧用部材（４）をケース（７）に対して出退揺動さ
せるように構成しである。

前記カッタ（１０）について説明すれば、第６図に示す
ように、長手方向に中央部に凹形の刃部（＋５１゜（１
すを有し、且つ、艮手方向メ相対移動されて切防ｒ作用
する一対の円弧帯板状刃体（１６）　、　（ｉのを設け
である。　そして、カッタ（１０）の両端部を、ケース
（７）の径方向に？βう軸芯（Ｑ１周りで揺動自在に相
）Ａ′するとともに、一端側に固定したリンク（Ｉ７）
およびこのリンク（１７）先端部に固着へれ前記果梗押
圧用部材（９）と同様にして前記スリブ）　＋１１＋に
保合する保合ピンθ四を設け、　＋ｔｉＪ記内筒（７ａ
）の回転駆動によシ、果梗押圧用部材（９）とともにケ
ース（７）に対して出退８動させて、第８図および第４
図に示すように、各果梗押圧用部材（９）の押圧作用部
（９Ｃ）とこの方ツタ（１０）が交差することによって
ケース（７）上部中央に形成される間隙（Ｓｔ）に果梗
を位置決め保持させた後、前記刃部θす、　（１５’）
によりて果梗をＵ）断するようにイノ４成しである。

す１Ｊ記一対の刃体（＋Ｑ　、　（１ｅ／）を相対移動
自在に支持するに、外方画の刃体（１１の両端部を軸支
し、内方側の刃体（１６’）の一端部に係合するリンク
（１７）を設け、このリンク（１ηをエアシリンダ０９
）によって上下方向に駆動することによって、Ｒｉｌ記
外方画の刃体（１〜に対して内方…りの刃体（１６’）
をその長手方向に移動できるようにしである。　そして
、第５図および第６図に示すように、前記エアシリンダ
Ｏ→の作動によって０１１記刃部θ５）、（１５勺の四
部すなわち前記ケース（７）中央に形成された間隙（Ｓ
ｌ）に位置決めされた果オψを切断するのである。

尚、Ｅ記構成の４実収穫機を使用するに、抄１えは第１
図に示すように、果実を検出するテレビカメラ（ロ）を
設けて、それの検出情報に基ついてロボットハンド（Ｂ
）を遠隔＆縦するとよく、そして、遠隔操縦するに、目
標果実の位置金側距装置等をハ」いて確認しながら、起
動操作指令に夷（づいてロボットハンドＣＢｌ　ｆ：自
動７ＨＪ　Ｉｊ広する１問御装置て備えさせるようにす
ると一層帥利である。

更に、その坊・合、第２図に示すように、二叉状支持枠
（８）を電磁クラッチおよび回転状況を検出するエンコ
ーダを装備したモータｔ２］・によってアーム（６Ｃ）
の軸芯（Ｙ１周りに回転駆動するとともに、同様に電磁
クラッチおよびエンコーダヲ装備したセータ■およびチ
ェーン（２３）によってｉ＋１記ケース（７）を軸芯（
Ｘ１周りに回転駆動して、果実に対するケース（７）の
向きを調節して、対絵果実に対してアプローチを行なう
ようにするとよい。

そして、目標位置にケース（７）が到達した時点で前記
モータｃ！１１　、　＋２’、ＩＩの各クラッチを切抄
乍ず６と、ｑｔＪ　＋ｚ１３したように、ケース（７）
はその自重によって自動的に上向き姿勢に維持されるこ
ととなる。

次に、別の実施例を説明する。

４梗押圧用部材（９）を構成するに、ワイヤ等の弾性線
材によって円弧状に形成する他、曲面板状ｅこ形１ツ、
しても艮い。　さらに、その抑圧作用部（９ｃ）　ｆゴ
ム等の可撓性部材で被覆して果実を湯つけないように保
護１−べく構成しても良く、果梗押圧用部材（９１の具
体構成ｔよ各種変更できる。

又、前記果梗押圧用部材（９）をり−ヌ（７）に対して
出退駆動する４１ら造も、エアシリンダＨとリンクθ縛
しく二よシケーヌ（７）の内筒（７ａ）と外筒（７ｂ）
を相対回転させる他、モータ等によってｉｆ接回転駆動
しても艮い。　さらに、果梗押圧用部材（９）の端部（
９ｂ）先端と外向（７１））のスリブｌ−（ＩＩ＋との
保合によって出退させる他、果梗押圧用部材（９）の各
支持部（９ａ）　、　（９ｂ）の一方にギアを設け、外
筒（７ｂ）にラックを設けて、直接抑圧用部材（９）を
その支持部を中心に回転させて出退駆動するようにして
も良く、各種変更できる。

夕、カッタ（１０）としては、各種の構成のものが使用
でき１本実施例で示すような果梗押圧用部材に兼用する
他、独立して設けても良い。　１だその駆動する構造も
エアシリンダ四のみならずモータとリンク等によって駆
動しても良く、各種変更できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る４夾収穫用ロボツトハンドの実施例
を示し、第１図は果実収穫機の全体ｌ１ｌ１１而図、第
２図はハンドの平面図、第３図はハンドの［ｌ１ｌＪ断
面図、第４図れ１果梗抑圧用部材の突出時の平面図、そ
して、第５図２よび第６図はカッターの作動状態の説明
図である。 （６１・・・・・・アーム、（７）・・・・・・果実取
入用筒状ケーヌ、（９）・・・・・・４梗押圧用部材、
（９Ｃ）・・・・・・押［Ｅ作用部、（９ａ）、（９ｂ
）・・・・・・支持部。 代理人　弁理士　北　利　修

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　アーム（６）の先端に連設した果実取入用向状ケー
   ス（７）側に引退される状態と果梗を所定位置に抑圧支
   持するように０１１記ケ−７（７）から突出する状態と
   に切換挟・作自在な４梗１１１１圧用部材（９）の複数
   １固を、前記ケーク（７）の周方向に並べて前記ケーク
   （７）に設けると共に、０υ記４検押圧用部材（９）の
   先端側抑圧作用部（９Ｃ）を、前記突出状態において−
   「接する押圧作１ｉ部（９Ｃ）にル複させる状態で前記
   果梗押圧用部材（９）にΦ１０えさせた果実収穫用ロボ
   ットハンドであって、目ｊＪ記果梗抑圧用部材（９）に
   、ｎｉｌ記ケース（７）判に対して出退揺動自在に枢支
   される一列の支持部（９ａ’）、（９ｂ）を備えさ゛せ
   である果実収穫用ロボットハンド。 ■　ｉｔＪ記果梗抑圧用部材（９）を、半円弧状に形成
   しである特許請求の範囲第０項に記載の果実収穫用ロボ
   ットハンド。