(57)【要約】【課題】本発明は、農薬散布器及び農業用刈り払い機のスイング速度に応じて散布農薬の量又は刃先の回転速度を制御することを目的とする。【解決手段】本発明による農機具の制御装置及び方法は、先端に作動体(45)を有する本体(44)の左右動のスイング速度を慣性センサ(40)で計測し、このスイング速度に応じて作動体(45)の作動状態を制御装置(50)によって制御する構成と方法である。【選択図】図１
2011067103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に作動体(45)を有する本体(44)の左右動のスイング速度を慣性センサ(40)で計測し、前記スイング速度に応じて前記作動体(45)の作動状態を制御装置(50)によって制御することを特徴とする農機具の制御装置。
【請求項２】
前記作動体(45)は、農薬散布器(45a)よりなり、前記本体(44)には前記慣性センサ(40)が設けられ、前記本体(44)は信号線(51)及びホース(43)を介して農薬タンク(41)に接続されていることを特徴とする請求項１記載の農機具の制御装置。
【請求項３】
前記作動体(45)は、農業用刈り払い機の刃先(45b)よりなり、前記本体(44)の基部は回転駆動部(71)に接続され、前記回転駆動部(71)には、前記慣性センサ(40)及び制御装置(50)が設けられていることを特徴とする請求項１記載の農機具の制御装置。
【請求項４】
先端に作動体(45)を有する本体(44)の左右動のスイング速度を慣性センサ(40)で計測し、前記スイング速度に応じて前記作動体(45)の作動状態を制御装置(50)によって制御することを特徴とする農機具の制御方法。
【請求項５】
前記作動体(45)は、農薬散布器(45a)よりなり、前記本体(44)には前記慣性センサ(40)が設けられ、前記本体(44)は信号線(51)及びホース(43)を介して農薬タンク(41)に接続されていることを特徴とする請求項４記載の農機具の制御方法。
【請求項６】
前記作動体(45)は、農業用刈り払い機の刃先(45b)よりなり、前記本体(44)の基部は回転駆動部(71)に接続され、前記回転駆動部(71)には、前記慣性センサ(40)及び制御装置(50)が設けられていることを特徴とする請求項４記載の農機具の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、農機具の制御装置及び方法に関し、特に、農薬散布器及び農業用刈り払い機のスイング速度に応じて散布農薬の量又は刃先の回転速度を制御するための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられいたこの種の慣制センサを用いて動作を制御する技術としては、例えば、後述の特許文献１に開示された可動体の位置及び姿勢検出方法を挙げることができる。
この特許文献１の方法は、図３及び図４に示されるように構成されていた。
すなわち、図３は、位置及び姿勢検出装置１０の構成を示すブロック図である。図４は、ロボット２０及び複数のカメラ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを模式的に示す図である。位置及び姿勢検出装置（以後、単に「位置姿勢検出装置」と表記する。）１０は、産業用ロボットなどのロボット２０の手首２４に連結されるツール３０などの可動体に設定された基準点の位置及びツール３０の姿勢を検出して、ツール３０のスライド変位及び角変位を制御する。
【０００３】
ロボット２０は、例えば６軸垂直多関節ロボットである。ロボット２０は、ベース部２１、下部アーム２２、上部アーム２３及び手首２４を有する。ベース部２１は、鉛直方向に延びる第１軸線Ｊ１まわりに旋回可能である。下部アーム２２は、水平方向に延びる第２軸線Ｊ２まわりに角変位可能にしてベース部２１に連結される。上部アーム２３は、その基端部が水平方向に延びる第３軸線Ｊ３まわりに角変位可能にして下部アーム２２の上端部に連結される。手首２４は、上部アーム２３の軸線に平行に延びる第４軸線Ｊ４まわりに角変位可能、かつ前記第４軸線Ｊ４に垂直な第５軸線Ｊ５まわりに角変位可能にして上部アーム２３の先端部に連結される。手首２４は、第５軸線Ｊ５に垂直な第６軸線Ｊ６まわりに角変位可能なフランジ２５を有する。ハンド、溶接トーチ及びセンサなどのツール３０は、フランジ２５に設けられるツールチェンジャー（図示せず）などを介してフランジ２５に連結される。
【０００４】
位置姿勢検出装置１０は、ターゲットユニット１１、ＬＥＤ駆動部１２、カメラ１３、画像処理部１４、ジャイロセンサ１５、加速度センサ１６、信号処理部１７、演算部１８及びロボット制御部１９を含んで構成されている。
【０００５】
前述の方法は周知の慣性センサを用いてロボット等の姿勢を検出するだけの方法であるが、一般の農薬散布および草刈りの装置の場合、左右にスイングさせて用い、広範囲に薬剤を散布させる場合には大きく動かし、狭い範囲に散布する場合は小さく左右に動かし、薬剤の塗出量は常に一定であった。
また、草刈り装置の場合、刈り取る草の量が多い場合には、左右にスイングさせる速度は遅くなり、草が少ない場合には、そのスイング速度を早くさせ、刃先の回転速度は一定であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８３６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の農機具の制御装置及び方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の特許文献１に開示された慣性センサによるロボット等の位置等検出方法においては、農機具等への制御方法の適用が何ら開示されておらず、農機具は作業者の作業状態によって手動で制御するしか方法は存在しなかった。
そのため、農業用刈り払い装置においては、刃先の回転速度は回転駆動部のアクセル開度に応じて決まることにより、草の量に応じて作業者がアクセル調整を手動で行わなくてはならず、作業者の負担が増加していた。
また、農薬散布装置においても、同様に、スイング動作の速度に拘わらず薬剤塗出量が一定であると、薬剤の散布分布にバラツキが生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による農機具の制御装置は、先端に作動体を有する本体の左右動のスイング速度を慣性センサで計測し、前記スイング速度に応じて前記作動体の作動状態を制御装置によって制御する構成であり、また、前記作動体は、農薬散布器よりなり、前記本体には前記慣性センサが設けられ、前記本体は信号線及びホースを介して農薬タンクに接続されている構成であり、また、前記作動体は、農業用刈り払い機の刃先よりなり、前記本体の基部は回転駆動部に接続され、前記回転駆動部には、前記慣性センサ及び制御装置が設けられている構成であり、また、本発明による農機具の制御方法は、先端に作動体を有する本体の左右動のスイング速度を慣性センサで計測し、前記スイング速度に応じて前記作動体の作動状態を制御装置によって制御する方法であり、また、前記作動体は、農薬散布器よりなり、前記本体には前記慣性センサが設けられ、前記本体は信号線及びホースを介して農薬タンクに接続されている方法であり、また、前記作動体は、農業用刈り払い機の刃先よりなり、前記本体の基部は回転駆動部に接続され、前記回転駆動部には、前記慣性センサ及び制御装置が設けられている方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による農機具の制御装置及び方法は、以上のように構成されていたため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、先端に作動体を有する本体の左右動のスイング速度を慣性センサで計測し、前記スイング速度に応じて前記作動体の作動状態を制御装置によって制御することにより、スイング速度に応じて塗出量又は回転数等の作動状態を制御でき、作業者の作業性を向上させることができる。
また、前記作動体は、農薬散布器よりなり、前記本体には前記慣性センサが設けられ、前記本体は信号線及びホースを介して農薬タンクに接続されていることにより、作業者のスイング速度に応じて農薬の散布量を自動的に制御できる。
また、前記作動体は、農業用刈り払い機の刃先よりなり、前記本体の基部は回転駆動部に接続され、前記回転駆動部には、前記慣性センサ及び制御装置が設けられていることにより、作業者のスイング速度に応じて刃先の回転速度を自動的に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による農機具の制御装置及び方法を示す概略構成図である。
【図２】本発明の他の形態を示す概略構成図である。
【図３】従来の慣性センサを用いた位置精度を向上させようとする方法を示すブロック図である。
【図４】図３の方法を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、農薬散布器および農業用刈り払い機のスイング速度に応じて散布農薬の量又は刃先の回転速度を制御するようにした農機具の制御装置及び方法を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１２】
以下、図面と共に本発明による農機具の制御装置及び方法の好適な実施の形態について説明する。
尚、従来例と同一又は同等部分には、同一符号を付して説明する。
図１において、符号４１で示されるものは液体の農薬４１ａが貯蔵されている農薬タンクであり、この農薬タンク４１内の農薬４１ａは、この農薬タンク４１に設けられたポンプ４２及びホース４３を経て本体４４の先端側の作動体４５を介して外部に散布できるように構成されている。
【００１３】
前記作動体４５は、多孔型の周知のジョロと同じ構造の農薬散布器４５ａより構成され、前記本体４４には、周知のジャイロセンサと加速度計とからなる慣性センサ４０が設けられている。
【００１４】
前記農薬タンク４１には制御装置５０が設けられ、この制御装置５０と慣性センサ４０との間は信号線５１で接続されると共に、この制御装置５０の出力線５２は前記ポンプ４２に接続されてポンプ４２の制御を行うことができるように構成されている。
【００１５】
前述の図１の構成による農薬散布装置６０において、作業者が前記本体４４を手で持って左右にスイングさせると、このスイング動作時のスイング速度が慣性センサ４０で検出され、その慣性検出信号４０ａが信号線５１を介して制御装置５０に取り込まれる。
【００１６】
前記制御装置５０では、前記スイング速度に応じてポンプ４２の吐出量を制御し、スイング速度が速い時は農薬４１ａの吐出量を大とし、スイング速度が遅い時は吐出量を小とすることにより、散布分布のバラツキを平坦化することができ、作業効率及び農業の散布効率を向上させることができる。
【００１７】
次に、図２の構成においては、農業用刈り払い機７０を示しており、図１と同一又は同等部分には同一符号を付し、その説明は省略すると共に、異なる部分についてのみ説明する。
本体４４の伝達機構７１Ａの先端には、刃先４５ｂからなる作動体４５が回転自在に設けられており、この本体４４は、エンジン又はモータ等からなる回転駆動部７１に接続され、この回転駆動部７１の回転は伝達機構７１Ａを介して作動体４５を回転することができるように構成されている。
前記回転駆動部７１には制御装置５０及び慣性センサ４０が設けられており、この本体４４のスイング速度に応じて前記回転駆動部７１の回転速度を制御し、スイング速度が速い時は刃先４５ｂを高速回転とし、遅い時は刃先４５ｂを低速として、操作性及び作業性の向上を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明による農機具の制御装置及び方法は、農機具だけではなく、各種食品、薬品等の製造装置の一部に材料供給制御の一部として適用することができる。
【符号の説明】
【００１９】
４０    慣性センサ
４１    農薬タンク
４２    ポンプ
４３    ホース
４１ａ    農薬
４４    本体
４５    作動体
４５ａ    農薬散布器
４５ｂ    刃先
５０    制御装置
５１    信号線
５２    出力線
６０    農薬散布装置
７０    農業用刈り払い機
７１    回転駆動部
【図１】
2011067103.tif 000003
【図２】
2011067103.tif 000004
【図３】
2011067103.tif 000005
【図４】
2011067103.tif 000006