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果菜類の選択収穫方法及び装置

国内特許コード P04A005972
整理番号 機械・加工・装置-169
掲載日 2005年2月16日
出願番号 特願2002-349712
公開番号 特開2004-180554
登録番号 特許第3757279号
出願日 平成14年12月2日(2002.12.2)
公開日 平成16年7月2日(2004.7.2)
登録日 平成18年1月13日(2006.1.13)
発明者
  • 林 茂彦
  • 雁野 勝宣
  • 黒崎 秀仁
  • 河野 真人
出願人
  • 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
発明の名称 果菜類の選択収穫方法及び装置
発明の概要 【課題】施設内で栽培された果菜類を、損傷なく選択的に畝間を順次移動しながら収穫する果菜類の収穫方法及び装置。
【解決手段】マニピュレータ5a先端に取り付けたCCDカラーカメラ4aで果菜類を撮影解析し、画面内にある果実の方向を計算した結果からマニピュレータ5aを制御し果実方向に向けた後、再度撮影した画像データと、距離センサ6aによる果実までの距離データを融合させて果実の大きさ判定と果柄の位置検出を行う。採果ハサミ6bで果柄を切断するとともに、採果ハサミ6bの下側に取り付けた果柄挟持用下刃6dで果柄を把持し果実部分に接触することなく採果運搬する。この動作を走行車両2の両側の果実に対して繰り返し、走行車両2を順次移動させることにより、栽培施設内の収穫適期果実を選択的に収穫する。そして、果実への損傷がなく高品質な果実の収穫が可能となる。収穫適期判定と切断位置決定が行われ収穫工数が低減されるとともに、畝間走行と組み合わせた効率的な選択収穫が可能となる。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要



従来はナスやキュウリの収穫は手作業で行われ、収穫適期果実と適期前の果実が混在する中から、収穫適期の果実を選択して収穫している。

近年、キュウリ等の自動収穫に関し、その方法や装置が提案されている(例えば、特許文献1,特許文献2等参照)。この先行技術においては、果実部分を挟持し収穫を行うことを基本としているため、果実に損傷を与える可能性がある。また切断位置の決定はマニピュレータ先端が果実に接近した状態で行っているため、接近工数が掛かる。





また、ナスの自動収穫に関する方法や装置も提案されている(例えば、特許文献3参照)。この先行技術においては、上記キュウリ等の自動収穫の場合と同様に、果実部を把持して摘み取る機構であり、エンドエフェクタが果実に接触する距離まで接近した状態で収穫適否の判定を行うことから収穫工数が掛かる。さらに、施設内の自然光下における移動機構と組み合わせた収穫方法は示されていない。そのため、収穫装置を栽培施設で効率利用するには課題が残されている。





【特許文献1】

特許第3018581号公報

【特許文献2】

特開平8-56459号公報

【特許文献3】

特許第3054706号公報

産業上の利用分野



本発明は、ナス、キュウリ、ピーマン、イチゴなど収穫適期と収穫適期前の果実が混在する中から収穫適期の果実を選択し、収穫対象となる果実に接近し、果実部分に接触することなく果柄を切断して採果することにより、栽培施設において効率的に自動収穫する方法及び装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
マニピュレータ先端に取り付けたカメラで撮影した果菜類の全体画像を解析し、画面内にある果実の方向を計算した結果から、上下左右及び前後移動、垂直及び水平旋回が可能なマニピュレータを制御し、該マニピュレータ先端を果実方向に向け接近させた後、前記カメラにより再度撮影した画像データとマニピュレータ先端から果実までの距離データを融合させて果実の大きさ判定と果柄の位置検出を行い、採果ハサミを果柄に接近させて果柄を切断するとともに、採果ハサミの下側に取り付けた果柄挟持用下刃で果柄を把持し果実部分に接触することなく採果し、この動作を走行車両の両側の果実に対して繰り返すとともに順次移動走行することにより、栽培施設内の収穫適期果実を選択的に収穫することを特徴とする果菜類の選択収穫方法。

【請求項2】
左右の畝の果実に先端が届くように走行車両の左右中央に設置され、上下左右及び前後移動と垂直及び水平旋回が可能なマニピュレータと、
該マニピュレータ先端に取り付けたカメラと、
果実までの距離を測定する距離センサと、
撮影画像を解析し果実位置と果柄位置を計算する画像装置と、
前記計算の結果を基に前記マニピュレータの移動位置を決定するコンピュータと、
該コンピュータの計算結果に基づき、前記マニピュレータを駆動するコントローラと、
前記コンピュータからのデジタル信号により開閉し果柄挟持用下刃を有する採果ハサミとを備え、
前記カメラで撮影した果菜類の全体画像を前記画像装置で解析し、画面内にある果実の方向を計算した前記コンピュータの結果から、前記コントローラによって前記マニピュレータを制御して、該マニピュレータ先端を果実方向に向け接近させ、
前記コンピュータは、
前記カメラにより再度撮影した画像データと前記マニピュレータ先端から果実までの距離データを融合させて果実の大きさ判定と果柄の位置検出を行い、前記採果ハサミを果柄に接近させて果柄を切断するともに、前記果柄挟持用下刃で果柄を把持する信号を出力することを特徴とする果菜類の選択収穫装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2002349712thum.jpg
出願権利状態 登録


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