JPH02150212A - 果菜類収穫用作業機の捕獲部昇降制御装置 - Google Patents
果菜類収穫用作業機の捕獲部昇降制御装置Info
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- JPH02150212A JPH02150212A JP63305467A JP30546788A JPH02150212A JP H02150212 A JPH02150212 A JP H02150212A JP 63305467 A JP63305467 A JP 63305467A JP 30546788 A JP30546788 A JP 30546788A JP H02150212 A JPH02150212 A JP H02150212A
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Landscapes
- Harvesting Machines For Specific Crops (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、作業部が接地支持される本機に対して昇降自
在に設けられ、前記作業部を前記本機に対する設定昇降
範囲内において作業高さの設定のために自動的に昇降操
作する昇降制御手段が設けられた果菜類用作業機の昇降
制御装置に関する。
在に設けられ、前記作業部を前記本機に対する設定昇降
範囲内において作業高さの設定のために自動的に昇降操
作する昇降制御手段が設けられた果菜類用作業機の昇降
制御装置に関する。
上記この種の果菜類用作業機の昇降制御装置において、
従来では、例えば、第8図(イ)に示すように、作業部
(4) を、接地支持される本機(V)に対して油圧シ
リンダ(5)によって昇降駆動されるブーム(2)の先
端部に取り付け、そして、前記ブーム(2) を昇降す
ることにより、前記作業部(4) の高さを作業対象と
なる果樹(A)の高さに合わせて予め等間隔に設定され
た複数個の作業範囲の夫々に位置させることができるよ
うにしていた。
従来では、例えば、第8図(イ)に示すように、作業部
(4) を、接地支持される本機(V)に対して油圧シ
リンダ(5)によって昇降駆動されるブーム(2)の先
端部に取り付け、そして、前記ブーム(2) を昇降す
ることにより、前記作業部(4) の高さを作業対象と
なる果樹(A)の高さに合わせて予め等間隔に設定され
た複数個の作業範囲の夫々に位置させることができるよ
うにしていた。
ちなみに、前記ブーム(2)を前記作業部(4)の各作
業範囲に対応する高さで容易に停止できるようにするた
めには、例えば、第11図に示すように、前記油圧シリ
ンダ(5)のシリンダケース側に、昇降位置検出用の磁
気感知式のセンサ(20)の複・数個を、各作業範囲の
間隔に対応する間隔で設け、前記油圧シリンダ(5)の
ピストン側に、前記ブーム(2)の昇降に連動して前記
センサ(20)に作用する磁性材料の感知板(21)を
設けて、前記ブーム(2)を予め設定された複数個の各
作業範囲の夫々に対応する高さで自動停止できるように
することが考えられていた。
業範囲に対応する高さで容易に停止できるようにするた
めには、例えば、第11図に示すように、前記油圧シリ
ンダ(5)のシリンダケース側に、昇降位置検出用の磁
気感知式のセンサ(20)の複・数個を、各作業範囲の
間隔に対応する間隔で設け、前記油圧シリンダ(5)の
ピストン側に、前記ブーム(2)の昇降に連動して前記
センサ(20)に作用する磁性材料の感知板(21)を
設けて、前記ブーム(2)を予め設定された複数個の各
作業範囲の夫々に対応する高さで自動停止できるように
することが考えられていた。
しかしながら、例えば、上記果実収穫用作業機における
作業形態を例に説明すれば、果樹が植樹された地面は平
地とは限らないものである。
作業形態を例に説明すれば、果樹が植樹された地面は平
地とは限らないものである。
従って、果樹(A)に対して本機(V)が前止がりとな
る状態で作業を行うような場合には、前記作業部(4)
を設定された最下段の作業範囲に下降しても、その最下
段の作業範囲よりも下側に作業不能範囲が生じる状態と
なる(第8図(l])参照)。同様に、果樹(A)に対
して本機(V)が部下がりとなる状態で作業を行うよう
な場合には、最上段の作業範囲に作業部(4)を上昇し
ても、その最上段の作業範囲よりも上側に作業不能範囲
が生じる状態となる(同図(ハ)参照)。
る状態で作業を行うような場合には、前記作業部(4)
を設定された最下段の作業範囲に下降しても、その最下
段の作業範囲よりも下側に作業不能範囲が生じる状態と
なる(第8図(l])参照)。同様に、果樹(A)に対
して本機(V)が部下がりとなる状態で作業を行うよう
な場合には、最上段の作業範囲に作業部(4)を上昇し
ても、その最上段の作業範囲よりも上側に作業不能範囲
が生じる状態となる(同図(ハ)参照)。
ちなみに、作業部の設定昇降範囲を地面に対する絶対高
さとして設定できるように、超音波センサ等を利用した
対地高さ検出用センサを設けて、作業部の昇降範囲を地
面に対する高さとして制御するようにすれば、上述した
不都合は解消できるが、その場合、広範囲に亘って対地
高さを検出できるようにする必要があり、センサが複雑
高価になる不利がある。
さとして設定できるように、超音波センサ等を利用した
対地高さ検出用センサを設けて、作業部の昇降範囲を地
面に対する高さとして制御するようにすれば、上述した
不都合は解消できるが、その場合、広範囲に亘って対地
高さを検出できるようにする必要があり、センサが複雑
高価になる不利がある。
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、装置構成が複雑高価にならないようにしなが
ら、作業対象となる果菜類に対する作業部の昇降範囲を
適正範囲に自動調節できるようにすることにある。
の目的は、装置構成が複雑高価にならないようにしなが
ら、作業対象となる果菜類に対する作業部の昇降範囲を
適正範囲に自動調節できるようにすることにある。
本発明による果菜類用作業機の昇降制御装置は、作業部
が接地支持される本機に対して昇降自在に設けられ、前
記作業部を前記本機に対する設定昇降範囲内において作
業高さの設定のために自動的に昇降操作する昇降制御手
段が設けられたものであって、その特徴構成は以下の通
りである。
が接地支持される本機に対して昇降自在に設けられ、前
記作業部を前記本機に対する設定昇降範囲内において作
業高さの設定のために自動的に昇降操作する昇降制御手
段が設けられたものであって、その特徴構成は以下の通
りである。
すなわち、前記作業部の地面に対する接近度を検出する
接近度検出手段と、その接近度検出手段の検出情報に基
づいて前記接近度が設定値になるまで前記作業部を下降
操作する下降制御手段とが設けられ、前記昇降制御手段
は、前記下降制御手段によって前記作業部が前記接近度
が設定値になるまで下降された時点の前記本機に対する
昇降位置を、前記設定昇降範囲の最下降位置として昇降
操作するように構成されている点にある。
接近度検出手段と、その接近度検出手段の検出情報に基
づいて前記接近度が設定値になるまで前記作業部を下降
操作する下降制御手段とが設けられ、前記昇降制御手段
は、前記下降制御手段によって前記作業部が前記接近度
が設定値になるまで下降された時点の前記本機に対する
昇降位置を、前記設定昇降範囲の最下降位置として昇降
操作するように構成されている点にある。
つまり、作業部の地面に対する接近度が設定値になるま
で下降させ、そして、接近度が設定値になった下降位置
を、昇降制御手段によって昇降操作させる設定昇降範囲
の最下降位置として制御させるのである。
で下降させ、そして、接近度が設定値になった下降位置
を、昇降制御手段によって昇降操作させる設定昇降範囲
の最下降位置として制御させるのである。
従って、作業部の地面に対する接近度が設定値になるま
で下降させた位置を、昇降制御手段によって昇降操作さ
せる設定昇降範囲の最下降位置として制御させるので、
作業不能範囲が生じないようにできる。又、接近度検出
手段は、単に作業部の地面に対する接近度が設定値にな
ったか否かを検出できればよいので、その地面に対する
接近度の検出範囲は狭くてよいものとなる。もって、装
置構成を複雑にすることなく、作業部の昇降範囲を作業
地面状態に対応して適正範囲に自動調節できるに至った
。
で下降させた位置を、昇降制御手段によって昇降操作さ
せる設定昇降範囲の最下降位置として制御させるので、
作業不能範囲が生じないようにできる。又、接近度検出
手段は、単に作業部の地面に対する接近度が設定値にな
ったか否かを検出できればよいので、その地面に対する
接近度の検出範囲は狭くてよいものとなる。もって、装
置構成を複雑にすることなく、作業部の昇降範囲を作業
地面状態に対応して適正範囲に自動調節できるに至った
。
〔実施例〕
以下、本発明を果実収穫用作業機の昇降制御装置に適用
した場合における実施例を図面に基づいて説明する。
した場合における実施例を図面に基づいて説明する。
第6図及び第7図に示すように、左右一対の走行車輪(
1)を前後に備えた接地支持される本機としての車体(
V)に、ブーム(2)が昇降並びに旋回自在に取り付け
られ、そのブーム(2)の先端部に、補助ブーム(3)
が水平方向に揺動自在に取り付けられ、そして、果実収
穫用の作業用ハンド(H)を備えた作業部としての作業
用マニプレータ(4)が、前記補助ブーム(3)の先端
部に取り付けられている。
1)を前後に備えた接地支持される本機としての車体(
V)に、ブーム(2)が昇降並びに旋回自在に取り付け
られ、そのブーム(2)の先端部に、補助ブーム(3)
が水平方向に揺動自在に取り付けられ、そして、果実収
穫用の作業用ハンド(H)を備えた作業部としての作業
用マニプレータ(4)が、前記補助ブーム(3)の先端
部に取り付けられている。
前記補助ブーム(3)の下側面には、前記作業用マニプ
レータ(4)の地面に対する接近度を検出する接近度検
出手段として、前記補助ブーム(3)が接地したか否か
を検出する接地検出センサ(S0)が付設されている。
レータ(4)の地面に対する接近度を検出する接近度検
出手段として、前記補助ブーム(3)が接地したか否か
を検出する接地検出センサ(S0)が付設されている。
説明を加えれば、第8図(0)、(ハ)にも示すように
、前記車体(V)が作業対象となる果1t(A)に対し
て傾斜すると、前記車体(V) に対する前記作業用マ
ニプレータ(4)の昇降位置が同じであっても、前記果
樹(A)に対する昇降位置が異なる高さとなることから
、前記補助ブーム(3)が接地した位置を前記作業用マ
ニプレータ(4)を昇降する設定昇降範囲の最下降位置
として設定するようにしているのである。
、前記車体(V)が作業対象となる果1t(A)に対し
て傾斜すると、前記車体(V) に対する前記作業用マ
ニプレータ(4)の昇降位置が同じであっても、前記果
樹(A)に対する昇降位置が異なる高さとなることから
、前記補助ブーム(3)が接地した位置を前記作業用マ
ニプレータ(4)を昇降する設定昇降範囲の最下降位置
として設定するようにしているのである。
つまり、前記補助ブーム(3)が接地した昇降位置が作
業部の地面に対する接近度が設定値に達したと検出させ
るようにしているのである。
業部の地面に対する接近度が設定値に達したと検出させ
るようにしているのである。
ちなみに、前記接地検出用センサ(S0)は、例えば、
各種作業車等においてバンパー等に組み込んで衝突検出
用に利用されるシート状に形成されたスイッチ等の節米
な構成のものを用いることができる。
各種作業車等においてバンパー等に組み込んで衝突検出
用に利用されるシート状に形成されたスイッチ等の節米
な構成のものを用いることができる。
そして、前記補助ブーム(3)が接地した位置を最下降
位置として、その最下降位置から上側となる設定範囲を
果実(A)の高さに合わせて等間隔で8個の昇降範囲に
分割しである。更に、その複数個に分割された各昇降範
囲を水平方向にも複数個に分割し−Cあり、前記車体(
V)を移動させないで収穫作業を行える範囲を、同じ大
きさとなる複数個の作業範囲に分割形成しである。
位置として、その最下降位置から上側となる設定範囲を
果実(A)の高さに合わせて等間隔で8個の昇降範囲に
分割しである。更に、その複数個に分割された各昇降範
囲を水平方向にも複数個に分割し−Cあり、前記車体(
V)を移動させないで収穫作業を行える範囲を、同じ大
きさとなる複数個の作業範囲に分割形成しである。
説明を加えれば、前記ブーム(2)を前記最下降位置に
下降させた状態で同じ高さとなる水平方向に並ぶ作業範
囲の端から作業開始させ、同一昇降範囲となる一つの作
業範囲の作業が終了するに伴って、前記ブーム(2)及
び前記補助ブーム(3)を水平方向に揺動させて前記作
業用マニプレータ(4)を次の作業範囲に移動させ、そ
して、一つの昇降範囲における収穫作業が終了するに伴
って、前記ブーム(2)を上昇させて順次上側の作業範
囲に移動させることになる。
下降させた状態で同じ高さとなる水平方向に並ぶ作業範
囲の端から作業開始させ、同一昇降範囲となる一つの作
業範囲の作業が終了するに伴って、前記ブーム(2)及
び前記補助ブーム(3)を水平方向に揺動させて前記作
業用マニプレータ(4)を次の作業範囲に移動させ、そ
して、一つの昇降範囲における収穫作業が終了するに伴
って、前記ブーム(2)を上昇させて順次上側の作業範
囲に移動させることになる。
従って、前記ブーム(2)は、前記車体(V)が地面に
対して傾斜していない状態では、前記補助ブーム(3)
を地面よりも下側となる位置まで下降可能で、且つ、前
記果樹(A)の高さより上側となる位置まで上昇可能に
構成されることになる。
対して傾斜していない状態では、前記補助ブーム(3)
を地面よりも下側となる位置まで下降可能で、且つ、前
記果樹(A)の高さより上側となる位置まで上昇可能に
構成されることになる。
尚、第6図中、(5)はブーム昇降用油圧シリンダ、(
6)はブーム旋回用油圧シリンダ、(7)は補助ブーム
揺動用油圧シリンダである。
6)はブーム旋回用油圧シリンダ、(7)は補助ブーム
揺動用油圧シリンダである。
前記作業用マニプレータ(4)は、多関節型の伸縮アー
ム(8)と、その伸縮アーム(8) の先端部に取り付
けられた収穫用の作業用ハンド(H)とからなる。
ム(8)と、その伸縮アーム(8) の先端部に取り付
けられた収穫用の作業用ハンド(H)とからなる。
前記伸縮アーム(8)は、電動モータ(9a)にて縦軸
芯(Y)周りで水平方向に旋回操作され、電動モータ(
9b)にて横軸芯(X)周りで上下方向に揺動操作され
、そして、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。
芯(Y)周りで水平方向に旋回操作され、電動モータ(
9b)にて横軸芯(X)周りで上下方向に揺動操作され
、そして、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。
前記作業用ハンド(11)について説明すれば、第5図
に示すように、その先端部に、作業対象となる果実(F
)を吸着するバキュームパッド(10)と、そのバキュ
ームパッド(10)の吸引口(10a)に吸着された果
実(F)を覆うための捕捉部ケース(12)と、その捕
捉部ケース(12)内に取り込んだ果実(F)の柄部分
を上下方向に挟み込んだ状態で切断する柄切断装置(1
3)とが設けられている。尚、前記バキュームパッド(
l0)は、果実(F)を傷つけないように、ゴム等の弾
性を有する可撓性部材で形成されている。
に示すように、その先端部に、作業対象となる果実(F
)を吸着するバキュームパッド(10)と、そのバキュ
ームパッド(10)の吸引口(10a)に吸着された果
実(F)を覆うための捕捉部ケース(12)と、その捕
捉部ケース(12)内に取り込んだ果実(F)の柄部分
を上下方向に挟み込んだ状態で切断する柄切断装置(1
3)とが設けられている。尚、前記バキュームパッド(
l0)は、果実(F)を傷つけないように、ゴム等の弾
性を有する可撓性部材で形成されている。
前記捕捉部ケース(12)は、前記バキュームパッド(
l0)が果実(F)を吸着するまではアプローチの邪魔
にならないようにハンド後方側に引退させ、且つ、前記
バキュームパッド(10)が果実(F)を吸着した後は
、吸着された果実(F)を覆うようにハンド前方側に突
出させるために、前記バキュームパッド(10)の通気
管(11)に対して前後方向に出退自在に外嵌支持され
ている。
l0)が果実(F)を吸着するまではアプローチの邪魔
にならないようにハンド後方側に引退させ、且つ、前記
バキュームパッド(10)が果実(F)を吸着した後は
、吸着された果実(F)を覆うようにハンド前方側に突
出させるために、前記バキュームパッド(10)の通気
管(11)に対して前後方向に出退自在に外嵌支持され
ている。
又、前記捕捉部ケース(12)は、前記通気管(11)
に外嵌される支持部材(12a)に固着された上部ケー
ス(12b) と、前記支持部材(12a)に対して縦
軸芯周りに揺動自在に枢着された下部ケース(12C)
とに二分割して形成され、前記下部ケース(12c)
を、前記通気管(11)に対して横方向に揺動させるこ
とによって、前記捕捉部ケース(12)内に保持される
柄を切断された果実(F)を外部に排出できるようにな
っている。
に外嵌される支持部材(12a)に固着された上部ケー
ス(12b) と、前記支持部材(12a)に対して縦
軸芯周りに揺動自在に枢着された下部ケース(12C)
とに二分割して形成され、前記下部ケース(12c)
を、前記通気管(11)に対して横方向に揺動させるこ
とによって、前記捕捉部ケース(12)内に保持される
柄を切断された果実(F)を外部に排出できるようにな
っている。
前記柄切断装置(13)は、前記果実(F)の柄を切断
する半円弧状の刃体(13a>と、その刃体(13a)
に前記果実(F)の柄を下方側から押圧支持する半円弧
状の柄支持部材(13b> とからなる。
する半円弧状の刃体(13a>と、その刃体(13a)
に前記果実(F)の柄を下方側から押圧支持する半円弧
状の柄支持部材(13b> とからなる。
但し、詳述はしないが、前記作業用ハンド(H)には、
前記捕捉部ケース(12)を出退操作するためのアクチ
ユエータや前記柄切断装置(13)を駆動するためのア
クチユエータ等の各種アクチュエータや、前記バキュー
ムパッド(10)に果実(F)を吸着したことを検出す
るための負圧センサ(S3)(第1図参照)等の各種セ
ンサ類が設けられている。尚、前記各種アクチユエータ
は空圧式に構成され、前記車体(V)に搭載されたポン
プ(17) (第1図参照)から供給される圧縮空気に
よって駆動されるようになっている。そして、前記バキ
ュームパッド(10)は、前記ポンプ(17)から供給
される圧縮空気によって作動するエジェクタ機構等を利
用した負圧発生装置(14)によって吸引されるように
なっている。
前記捕捉部ケース(12)を出退操作するためのアクチ
ユエータや前記柄切断装置(13)を駆動するためのア
クチユエータ等の各種アクチュエータや、前記バキュー
ムパッド(10)に果実(F)を吸着したことを検出す
るための負圧センサ(S3)(第1図参照)等の各種セ
ンサ類が設けられている。尚、前記各種アクチユエータ
は空圧式に構成され、前記車体(V)に搭載されたポン
プ(17) (第1図参照)から供給される圧縮空気に
よって駆動されるようになっている。そして、前記バキ
ュームパッド(10)は、前記ポンプ(17)から供給
される圧縮空気によって作動するエジェクタ機構等を利
用した負圧発生装置(14)によって吸引されるように
なっている。
又、前記作業用ハンド(H)には、その作業用ハンド(
I()が向いた方向に位置する果実(F)を撮像するカ
ラー式のイメージセンサ(Sl)と、前記作業用ハンド
(H)が作業対象果実(F)に対して設定距離内に接近
したことを検出する赤外光利用の光反射式の近接センサ
(S2)とが設けられている。そして、それら両センサ
(Sl)、 (S2)は、アプローチや収穫作動の邪魔
にならないようにするために、前記バキュームパッド(
10)の内部に設けられている。従って、前記各作業範
囲は、前記イメージセンサ(Sl)の撮像視野に対応し
た大きさとなるように設定されることになる。
I()が向いた方向に位置する果実(F)を撮像するカ
ラー式のイメージセンサ(Sl)と、前記作業用ハンド
(H)が作業対象果実(F)に対して設定距離内に接近
したことを検出する赤外光利用の光反射式の近接センサ
(S2)とが設けられている。そして、それら両センサ
(Sl)、 (S2)は、アプローチや収穫作動の邪魔
にならないようにするために、前記バキュームパッド(
10)の内部に設けられている。従って、前記各作業範
囲は、前記イメージセンサ(Sl)の撮像視野に対応し
た大きさとなるように設定されることになる。
尚、第5図中、(15)は前記イメージセンサ(Sl)
の撮像処理に同期して前記作業用ハンド(H)の前方側
を設定光量で照光する照光装置であって、前記捕捉部ケ
ース(12)の上部ケース(12b)の直後刃側の上部
に設けられている。
の撮像処理に同期して前記作業用ハンド(H)の前方側
を設定光量で照光する照光装置であって、前記捕捉部ケ
ース(12)の上部ケース(12b)の直後刃側の上部
に設けられている。
そして、前記捕捉部ケース(12)を引退させて前記バ
キュームパッド(10)の吸引口(10a)が前記捕捉
部ケース(12)よりも前方側に突出する状態で、前記
作業用ハンド(H)を収穫対象果実が位置する方向に向
けて、前記イメージセンサ(Sl)にて撮像処理し、そ
の撮像画像情報に基づいて背景となる枝や刃等の他物に
対応する情報を分離した果実のみに対応する画像情報を
抽出し、抽出された画像情報に基づいて前記作業用ハン
ド(tl)のアプローチ方向を自動的に決定するように
しである。
キュームパッド(10)の吸引口(10a)が前記捕捉
部ケース(12)よりも前方側に突出する状態で、前記
作業用ハンド(H)を収穫対象果実が位置する方向に向
けて、前記イメージセンサ(Sl)にて撮像処理し、そ
の撮像画像情報に基づいて背景となる枝や刃等の他物に
対応する情報を分離した果実のみに対応する画像情報を
抽出し、抽出された画像情報に基づいて前記作業用ハン
ド(tl)のアプローチ方向を自動的に決定するように
しである。
但し、前述の如く、一つの果樹(A)に対して複数個の
作業範囲が設定されていることから、前記複数個の作業
範囲のうちの一つにおける設定アプローチ開始位置に位
置させた状態で、前記作業用ハンド(H)を向けた方向
を撮像させることになる。
作業範囲が設定されていることから、前記複数個の作業
範囲のうちの一つにおける設定アプローチ開始位置に位
置させた状態で、前記作業用ハンド(H)を向けた方向
を撮像させることになる。
一つの作業範囲におけるアプローチ方向を決定した後は
、前記作業用ハンド(tl)が、決定されたアプローチ
方向に向かって直線的に移動するように、前記伸縮アー
ム(8)を駆動する各電動% −タ(9a)、 (9b
)、 (9c)を作動させることになる。そして、前記
近接センサ(S2)が果実を感知するに伴って、前記バ
キュームパッド(l0)の吸引を開始させ、前記負圧セ
ンサ(S3)が果実吸着を感知するに伴って、前記伸縮
アーム(8) の伸長を停止させて前記捕捉部ケース(
12)をハンド前方側に突出させて、前記捕捉部ケース
(12)内に果実を取り込んだ後、前記柄切断装置(1
3)を作動させて柄を切断して収穫させることになる。
、前記作業用ハンド(tl)が、決定されたアプローチ
方向に向かって直線的に移動するように、前記伸縮アー
ム(8)を駆動する各電動% −タ(9a)、 (9b
)、 (9c)を作動させることになる。そして、前記
近接センサ(S2)が果実を感知するに伴って、前記バ
キュームパッド(l0)の吸引を開始させ、前記負圧セ
ンサ(S3)が果実吸着を感知するに伴って、前記伸縮
アーム(8) の伸長を停止させて前記捕捉部ケース(
12)をハンド前方側に突出させて、前記捕捉部ケース
(12)内に果実を取り込んだ後、前記柄切断装置(1
3)を作動させて柄を切断して収穫させることになる。
但し、前記バキュームパッド(10)による果実吸着及
び前記伸縮アーム(8)の伸長停止を的確に行えるよう
にするために、前記近接センサ(S2)が果実を感知す
るに伴って、前記伸縮アーム(8)の伸長速度をそれま
での速度よりも減速させるようにしである。つまり、前
記バキュームパッド(10)が収穫対象果実に接近する
までは高速移動させながら、果実を吸着するときには的
確に停止できるようにするために、前記近接センサ(S
2)の情報に基づいて前記作業用ハンド(H)の移動速
度を変更するようにしているのである。
び前記伸縮アーム(8)の伸長停止を的確に行えるよう
にするために、前記近接センサ(S2)が果実を感知す
るに伴って、前記伸縮アーム(8)の伸長速度をそれま
での速度よりも減速させるようにしである。つまり、前
記バキュームパッド(10)が収穫対象果実に接近する
までは高速移動させながら、果実を吸着するときには的
確に停止できるようにするために、前記近接センサ(S
2)の情報に基づいて前記作業用ハンド(H)の移動速
度を変更するようにしているのである。
ところで、前記イメージセンサ(Sl)の撮像視野内に
複数個の果実がある場合には、手前側に位置するものほ
ど先にアプローチさせるように、後述の如く、前記イメ
ージセンサ(S+)の撮像情報に基づいてアプローチ順
序を自動決定させるようにしである。
複数個の果実がある場合には、手前側に位置するものほ
ど先にアプローチさせるように、後述の如く、前記イメ
ージセンサ(S+)の撮像情報に基づいてアプローチ順
序を自動決定させるようにしである。
前記イメージセンサ(Sl)の画像情報を画像処理して
果実(F)の位置するアプローチ方向を決定するための
画像処理について説明を加えれば、第3図(イ)、 (
o)及び第4図に示すように、前記果実(F)の色に対
応した特定色領域(F、)を抽出し、その特定色領域(
F、)内における明るさが設定闇値以上となる設定領域
(F2)を求め、次に、その設定領域(F2)の重心(
F、〉をアプローチ方向として求めるようにしである。
果実(F)の位置するアプローチ方向を決定するための
画像処理について説明を加えれば、第3図(イ)、 (
o)及び第4図に示すように、前記果実(F)の色に対
応した特定色領域(F、)を抽出し、その特定色領域(
F、)内における明るさが設定闇値以上となる設定領域
(F2)を求め、次に、その設定領域(F2)の重心(
F、〉をアプローチ方向として求めるようにしである。
但し、−画面内に前記設定領域(F2)が複数個存在す
る場合には、大きいものから先にアプローチさせるよう
にしである。
る場合には、大きいものから先にアプローチさせるよう
にしである。
尚、前記特定色領域(Fl)は、前記イメージセンサ(
S、)から出力される画像信号のうちの三原色信号(R
)、 (G)、 (B)を用いて、果実(F)の色成分
を含む赤色信号(R)からそれ以外の色信号(G又はB
)を減算した信号を設定闇値に基づいて2値化すること
により抽出するようにしである。
S、)から出力される画像信号のうちの三原色信号(R
)、 (G)、 (B)を用いて、果実(F)の色成分
を含む赤色信号(R)からそれ以外の色信号(G又はB
)を減算した信号を設定闇値に基づいて2値化すること
により抽出するようにしである。
又、画像情報の明るさは距離に反比例して近いものほど
明るく見え、且つ、距離が近い果実(F)はどその大き
さが大に見えることから、前記イメージセンサ(S、)
から出力される画像信号のうちの明るさ情報に対応する
輝度信号(Y)の値に基づいて、前記特定色領域(Fl
)内における明るさが設定閾値以上となる領域を前記設
定領域(F2)として求め、その大きさが大なるものほ
ど先にアプローチさせるようにすることになる。
明るく見え、且つ、距離が近い果実(F)はどその大き
さが大に見えることから、前記イメージセンサ(S、)
から出力される画像信号のうちの明るさ情報に対応する
輝度信号(Y)の値に基づいて、前記特定色領域(Fl
)内における明るさが設定閾値以上となる領域を前記設
定領域(F2)として求め、その大きさが大なるものほ
ど先にアプローチさせるようにすることになる。
次に、前記イメージセンサ(SOによる撮像情報に基づ
いて収穫対象果実の位置する方向つまり前記作業用ハン
ド()1)のアプローチ方向を決定して、前記作業用ハ
ンド(II)を誘導するための制御構成について説明す
る。
いて収穫対象果実の位置する方向つまり前記作業用ハン
ド()1)のアプローチ方向を決定して、前記作業用ハ
ンド(II)を誘導するための制御構成について説明す
る。
第1図に示すように、前記ブーム昇降用油圧シリンダ(
5)、前記ブーム旋回用油圧シリンダ(6)、及び、前
記補助ブーム揺動用油圧シリンダ(7)の夫々を制御し
て、前記作業用マニプレータ(4)を前記各作業範囲に
移動させると共に、前記イメージセンサ(S+)の撮像
情報を画像処理して前記作業用ハンド(H)のアプロー
チ方向を決定し、そして、前記作業用ハンド(H)を決
定されたアプローチ方向に向けて誘導するように、前記
アーム駆動用の各電動モータ(9a)、 (9b)。
5)、前記ブーム旋回用油圧シリンダ(6)、及び、前
記補助ブーム揺動用油圧シリンダ(7)の夫々を制御し
て、前記作業用マニプレータ(4)を前記各作業範囲に
移動させると共に、前記イメージセンサ(S+)の撮像
情報を画像処理して前記作業用ハンド(H)のアプロー
チ方向を決定し、そして、前記作業用ハンド(H)を決
定されたアプローチ方向に向けて誘導するように、前記
アーム駆動用の各電動モータ(9a)、 (9b)。
(9C)の夫々を制伶1−るマイクロコンピュータ利用
の制御装置(16)が設けられている。
の制御装置(16)が設けられている。
つまり、前記制御装置(16)を利用して、作業部とし
ての作業用マニプレータ(4)を本機としての前記車体
(V)に対する設定昇降範囲内において作業高さの設定
のために自動的に昇降操作する昇降制御手段(100)
、作業部の地面に対する接近度を検出する接近度検出手
段としての前記接地検出センサ(S0)の検出情報に基
づいて前記接近度が設定値になるまで前記作業用マニプ
レータ(4)を下降操作する下降制御手段(101)、
前記イメージセンサ(Sl)の撮像情報に基づいて収穫
対象果実(F)が位置する方向を求める画像処理手段等
の各手段が構成されることになる。
ての作業用マニプレータ(4)を本機としての前記車体
(V)に対する設定昇降範囲内において作業高さの設定
のために自動的に昇降操作する昇降制御手段(100)
、作業部の地面に対する接近度を検出する接近度検出手
段としての前記接地検出センサ(S0)の検出情報に基
づいて前記接近度が設定値になるまで前記作業用マニプ
レータ(4)を下降操作する下降制御手段(101)、
前記イメージセンサ(Sl)の撮像情報に基づいて収穫
対象果実(F)が位置する方向を求める画像処理手段等
の各手段が構成されることになる。
尚、第1図中、(18)は前記イメージセンサ(SOの
撮像処理に同期して前記イメージセンサ(Sl)を設定
時間の間のみ露光する液晶等を利用した電子式シャッタ
、(S4)は前記ブーム(2)の昇降位置検出用センサ
、(S5)は前記ブーム(2)の旋回位置検出用センサ
、(S6)は前記ブーム(2)に対する前記補助ブーム
(3)の揺動位置検出用センサである。そして、詳述は
しないが、これらセンサ(S4)、 (SS)、 (S
、)の検出情報に基づいて、前記各油圧シリンダ(5)
、 (6)、 (7)を作動させることにより、前記作
業用マニプレータ(4)を各作業範囲に移動させること
になる。
撮像処理に同期して前記イメージセンサ(Sl)を設定
時間の間のみ露光する液晶等を利用した電子式シャッタ
、(S4)は前記ブーム(2)の昇降位置検出用センサ
、(S5)は前記ブーム(2)の旋回位置検出用センサ
、(S6)は前記ブーム(2)に対する前記補助ブーム
(3)の揺動位置検出用センサである。そして、詳述は
しないが、これらセンサ(S4)、 (SS)、 (S
、)の検出情報に基づいて、前記各油圧シリンダ(5)
、 (6)、 (7)を作動させることにより、前記作
業用マニプレータ(4)を各作業範囲に移動させること
になる。
又、(St)、 (Ss)は前記伸縮アーム(8)の上
下揺動範囲の下限及び上限の夫々を検出するための磁気
感知式のセンサ、(Sl)、 (S、0)は前記伸縮ア
ーム(8)の伸縮範囲の下限及び上限の夫々を検出する
ための磁気感知式のセンサである。そして、第9図及び
第10図に示すように、これらセンサ(Sv)、 (S
s)、 (Ss)、 (Sho)は、収穫作業の邪魔に
ならないようにするために、前記伸縮アーム(8)の内
部に設けられている。尚、図中、(19)は前記伸縮ア
ーム(8)の揺動範囲や伸縮範囲が上下限に達するに伴
って前記各センサ(S7)。
下揺動範囲の下限及び上限の夫々を検出するための磁気
感知式のセンサ、(Sl)、 (S、0)は前記伸縮ア
ーム(8)の伸縮範囲の下限及び上限の夫々を検出する
ための磁気感知式のセンサである。そして、第9図及び
第10図に示すように、これらセンサ(Sv)、 (S
s)、 (Ss)、 (Sho)は、収穫作業の邪魔に
ならないようにするために、前記伸縮アーム(8)の内
部に設けられている。尚、図中、(19)は前記伸縮ア
ーム(8)の揺動範囲や伸縮範囲が上下限に達するに伴
って前記各センサ(S7)。
(Ss)、 (ss)、 (s、。)が感知作動する磁
性材料にて形成された感知片であって、前記伸縮アーム
(8)の外枠部分に付設されている。
性材料にて形成された感知片であって、前記伸縮アーム
(8)の外枠部分に付設されている。
次に、第2図に示すフローチャートに基づいて、前記制
御装置(16)の動作を説明する。
御装置(16)の動作を説明する。
一つの果樹(A) に対する収穫作業を開始する前に、
先ず、前記接地検出センサ(S0)の検出情報に基づい
て、前記補助ブーム(3)が接地するまで前記ブーム(
2)を下降させて、前記接地検出センサ(S0)がON
作動した昇降位置を、設定昇降範囲における最下段の昇
降範囲(上下方向での最下段の作業範囲)として記憶さ
せる。但し、前記ブーム(2)をその昇降可能範囲の下
限まで下降させても前記接地検出センサ(So)がON
作動しない場合には、その下限位置を前記最下段の昇降
範囲として記憶さげることになる。
先ず、前記接地検出センサ(S0)の検出情報に基づい
て、前記補助ブーム(3)が接地するまで前記ブーム(
2)を下降させて、前記接地検出センサ(S0)がON
作動した昇降位置を、設定昇降範囲における最下段の昇
降範囲(上下方向での最下段の作業範囲)として記憶さ
せる。但し、前記ブーム(2)をその昇降可能範囲の下
限まで下降させても前記接地検出センサ(So)がON
作動しない場合には、その下限位置を前記最下段の昇降
範囲として記憶さげることになる。
そして、前記ブーム(2)を上昇させた回数が前記8分
割された上下方向での各作業範囲の上限を超えている状
態となる9回目になっているか否か、及び、前記ブーム
(2)がその昇降可能範囲の上限に達しているか否かに
基づいて、現在の昇降範囲が設定昇降範囲の上限に達し
ているか否かを判別し、現在の昇降範囲が設定昇降範囲
の上限に達している場合には、前記車体(ν〉を停止さ
せている現在位置における収穫作業を終了して、前記車
体(V)を次の作業位置に対応する箇所に移動させるこ
とになる。
割された上下方向での各作業範囲の上限を超えている状
態となる9回目になっているか否か、及び、前記ブーム
(2)がその昇降可能範囲の上限に達しているか否かに
基づいて、現在の昇降範囲が設定昇降範囲の上限に達し
ているか否かを判別し、現在の昇降範囲が設定昇降範囲
の上限に達している場合には、前記車体(ν〉を停止さ
せている現在位置における収穫作業を終了して、前記車
体(V)を次の作業位置に対応する箇所に移動させるこ
とになる。
現在の昇降範囲が設定昇降範囲の上限に達していない場
合には、水平方向での作業範囲が設定作業範囲の終端を
超えているか否かを判別し、終端を超えている場合には
、水平方向での作業範囲を最初の作業範囲の位置に戻し
て前記昇降範囲を上側に位置する次の昇降範囲に移動さ
せることになる。
合には、水平方向での作業範囲が設定作業範囲の終端を
超えているか否かを判別し、終端を超えている場合には
、水平方向での作業範囲を最初の作業範囲の位置に戻し
て前記昇降範囲を上側に位置する次の昇降範囲に移動さ
せることになる。
つまり、前記接地検出センサ(S0)の検出情報に基づ
いて前記補助ブーム(3)が接地するまで前記ブーム(
2)を下降させる処理が、下降制御手段(l旧)に対応
することになり、前記補助ブーム(3)が接地した昇降
位置を最下段の昇降範囲として、設定角度毎に前記ブー
ム(2)を上昇させる処理が昇降制御手段(100)に
対応することになる。
いて前記補助ブーム(3)が接地するまで前記ブーム(
2)を下降させる処理が、下降制御手段(l旧)に対応
することになり、前記補助ブーム(3)が接地した昇降
位置を最下段の昇降範囲として、設定角度毎に前記ブー
ム(2)を上昇させる処理が昇降制御手段(100)に
対応することになる。
一つの作業範囲が設定されると、前述の如く、前記イメ
ージセンサ(Sl)にて撮像処理して収穫対象果実が位
置するアプローチ方向を決定して、前記イメージセンサ
(Sl)の撮像視野内に果実(F)がなくなるまで繰り
返し収穫作業を行わせることになる。
ージセンサ(Sl)にて撮像処理して収穫対象果実が位
置するアプローチ方向を決定して、前記イメージセンサ
(Sl)の撮像視野内に果実(F)がなくなるまで繰り
返し収穫作業を行わせることになる。
上記実施例では、作業部としての作業用マニプレータ(
4)が取り付けられた補助ブーム(3)が接地した昇降
位置を最下段の昇降範囲として設定させるようにした場
合を例示したが、補助ブーム(3) の対地高さが設定
値になった時点を最下段の昇降範囲として設定させるよ
うにしてもよく、作業部の地面に対する接近度を検出す
る接近度検出手段の具体構成や最下段の昇降範囲の具体
的な位置は各種変更できる。
4)が取り付けられた補助ブーム(3)が接地した昇降
位置を最下段の昇降範囲として設定させるようにした場
合を例示したが、補助ブーム(3) の対地高さが設定
値になった時点を最下段の昇降範囲として設定させるよ
うにしてもよく、作業部の地面に対する接近度を検出す
る接近度検出手段の具体構成や最下段の昇降範囲の具体
的な位置は各種変更できる。
又、上記実施例では、果実(F)の位置情報として果実
(F)の色に対応する特定色領域(Fl)内における明
るさが設定値以上となる設定領域(F2)の重心(F3
)を用いた場合を例示したが、前記特定色領域(Fl)
内における明るさが最大となる領域や、前記特定色領域
(F、)の重心を用いるようにしてもよく、アプローチ
方向を決定する手段の具体構成は各種変更できる。
(F)の色に対応する特定色領域(Fl)内における明
るさが設定値以上となる設定領域(F2)の重心(F3
)を用いた場合を例示したが、前記特定色領域(Fl)
内における明るさが最大となる領域や、前記特定色領域
(F、)の重心を用いるようにしてもよく、アプローチ
方向を決定する手段の具体構成は各種変更できる。
又、上記実施例では、本発明を果実収穫用の作業機に適
用した場合を例示したが、本発明は収穫作業以外の各種
の作業機や、トマト等の野菜用の作業機にも適用できる
ものであって、各部の具体構成は各種変更できる。
用した場合を例示したが、本発明は収穫作業以外の各種
の作業機や、トマト等の野菜用の作業機にも適用できる
ものであって、各部の具体構成は各種変更できる。
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。
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昇降制御Il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図及び第4図は画
像処理の説明図、第5図は作業用ハンドの切欠側面図、
第6図は作業機の概略側面図、第7図は同平面図、第8
図(イ)。 (0)、(ハ)は作業部の果樹に対する昇降範囲の説明
図、第9図は作業用マニプレータの側面図、第10図は
同背面図である。第11図は従来例における昇降位置検
出構成の説明図である。 (4)・・・・・・作業部、(V)・・・・・・本機、
(S0)・・・・・・接近度検出手段、(100)・・
・・・・昇降制御手段、(101)・・・・・・下降制
御手段。
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図及び第4図は画
像処理の説明図、第5図は作業用ハンドの切欠側面図、
第6図は作業機の概略側面図、第7図は同平面図、第8
図(イ)。 (0)、(ハ)は作業部の果樹に対する昇降範囲の説明
図、第9図は作業用マニプレータの側面図、第10図は
同背面図である。第11図は従来例における昇降位置検
出構成の説明図である。 (4)・・・・・・作業部、(V)・・・・・・本機、
(S0)・・・・・・接近度検出手段、(100)・・
・・・・昇降制御手段、(101)・・・・・・下降制
御手段。
Claims (1)
- 作業部(4)が接地支持される本機(V)に対して昇降
自在に設けられ、前記作業部(4)を前記本機(V)に
対する設定昇降範囲内において作業高さの設定のために
自動的に昇降操作する昇降制御手段(100)が設けら
れた果菜類用作業機の昇降制御装置であって、前記作業
部(4)の地面に対する接近度を検出する接近度検出手
段(S_0)と、その接近度検出手段(S_0)の検出
情報に基づいて前記接近度が設定値になるまで前記作業
部(4)を下降操作する下降制御手段(101)とが設
けられ、前記昇降制御手段(100)は、前記下降制御
手段(101)によって前記作業部(4)が前記接近度
が設定値になるまで下降された時点の前記本機(V)に
対する昇降位置を、前記設定昇降範囲の最下降位置とし
て昇降操作するように構成されている果菜類用作業機の
昇降制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63305467A JPH0728599B2 (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | 果菜類収穫用作業機の捕獲部昇降制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63305467A JPH0728599B2 (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | 果菜類収穫用作業機の捕獲部昇降制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02150212A true JPH02150212A (ja) | 1990-06-08 |
JPH0728599B2 JPH0728599B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=17945499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63305467A Expired - Lifetime JPH0728599B2 (ja) | 1988-12-01 | 1988-12-01 | 果菜類収穫用作業機の捕獲部昇降制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0728599B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6387908A (ja) * | 1986-10-02 | 1988-04-19 | 株式会社クボタ | コンバイン |
JPS63119614A (ja) * | 1986-11-10 | 1988-05-24 | 株式会社クボタ | 果菜類用作業機の誘導装置 |
-
1988
- 1988-12-01 JP JP63305467A patent/JPH0728599B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6387908A (ja) * | 1986-10-02 | 1988-04-19 | 株式会社クボタ | コンバイン |
JPS63119614A (ja) * | 1986-11-10 | 1988-05-24 | 株式会社クボタ | 果菜類用作業機の誘導装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0728599B2 (ja) | 1995-04-05 |
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