(57)【要約】【課題】収穫物を傷つけることなく搬送可能にした収穫物搬送装置を提供する。【解決手段】集積箱１４は、収穫ロボット１３により収穫された大玉トマト２を集積するための構成である。搬送ユニット１５は、収穫ロボット１３により収穫された大玉トマト２を集積箱１４に搬送するための構成であり、収穫物保持装置３３、及び、収穫物保持装置３３をＸ方向及びＹ方向に直動可能にする第１及び第２直動駆動装置４０及び４１を備える。収穫物保持装置３３は、大玉トマト２を保持可能で且つ集積箱１４に載置可能に構成されている。第１及び第２直動駆動装置４０及び４１は、大玉トマト２を保持した収穫物保持装置３３を集積箱１４の任意の載置領域に移動させ、収穫物保持装置３３が集積箱に大玉トマト２を載置することで当該集積箱１４の任意の載置領域に大玉トマト２を配置する。【選択図】図４Ａ
2019092470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収穫物（２，１０２）を集積する集積部（１４，１１４）と、
前記収穫物を前記集積部に搬送する搬送部（１５）と、を備え、
前記搬送部は、前記収穫物を保持可能で且つ前記集積部に載置可能にする収穫物保持装置（３３，１３３）と、前記収穫物保持装置を第１直線方向に移動可能にする第１直動駆動装置（４０）と、前記収穫物保持装置を前記第１直線方向とは異なる第２直線方向に移動可能にする第２直動駆動装置（４１）と、を備え、
前記第１及び第２直動駆動装置は、前記収穫物を保持した前記収穫物保持装置を前記集積部の任意の載置領域に移動させ、前記収穫物保持装置が前記集積部に前記収穫物を載置することで当該集積部の任意の載置領域に前記収穫物を配置する収穫物搬送装置。
【請求項２】
前記第１及び第２直動駆動装置は、前記集積部の収穫物の載置領域から所定の高さ空間を有した領域に沿って前記収穫物保持装置を移動させる請求項１記載の収穫物搬送装置。
【請求項３】
前記収穫物保持装置（３３；１３３）は、所定の回動軸を中心に回動し当該回動軸を中心に所定の回動角度にすることで前記収穫物を保持し、前記所定の回動軸を中心に所定の回動角度とは異なる回動角度にすることで前記収穫物を載置する収穫物保持部材（５２ａ，５２ｂ；６３）を備える請求項１または２記載の収穫物搬送装置。
【請求項４】
前記収穫物保持部材（６３）は、先端を開放して構成され基端に基壁部（６６）を備えると共に底部（６７）を備え、
前記収穫物保持装置（１３３）は、前記所定の回動軸を中心に前記収穫物保持部材を回動して前記基端から前記先端にかけて傾斜させ前記収穫物を前記底部に沿って移動させることで前記収穫物を配置する請求項３記載の収穫物搬送装置。
【請求項５】
前記収穫物保持装置（３３；１３３）は、前記所定の回動軸を駆動する回動軸アクチュエータ（５３ａ，５３ｂ；６２）を備える請求項３または４記載の収穫物搬送装置。
【請求項６】
前記回動軸アクチュエータの駆動状態をパラメータ取得する駆動状態取得部（１６）を備え、
前記駆動状態取得部の取得結果に応じて前記収穫物の保持の状態を検出する請求項５記載の収穫物搬送装置。
【請求項７】
前記集積部の内部を認識することで前記集積部に配置された前記収穫物の領域を把握する収穫物位置把握部（７０）をさらに備える請求項１から６の何れか一項に記載の収穫物搬送装置。
【請求項８】
前記第１及び第２直動駆動装置は、リニアガイド（２４，２８，３０）、ラック（２３，２９）、ピニオン（２５，３１）、及び、アクチュエータ（２６，３２）を用いて構成されている請求項１から７の何れか一項に記載の収穫物搬送装置。
【請求項９】
前記第１直動駆動装置（４０）は、
前記第１直線方向に延設された平板に第１ラックギヤが構成された第１ラック（２３）と、前記第１ラックに支持された第１リニアガイド（２４）と、第１平歯車による第１ピニオン（２５）と、前記第１リニアガイドを前記第１ピニオンにより前記第１直線方向に直動させるための第１アクチュエータ（２６）と、前記第１直線方向に延設された支持レールに支持される第２リニアガイド（２８）と、を備え、前記第１平歯車が前記第１ラックギヤに噛合うことで前記第１アクチュエータ（２６）の回転力を前記第１直線方向の直線動力に変換するように構成され、
前記第２直動駆動装置（４１）は、
前記第２直線方向に延設され前記第１及び第２リニアガイドの間を連結する平板に第２ラックギヤが構成された第２ラック（２９）と、前記第２ラックに支持された第３リニアガイド（３０）と、第２平歯車による第２ピニオン（３１）と、前記第２リニアガイドを前記第２ピニオンにより前記第２直線方向に直動させるための第２アクチュエータ（３２）と、を備え、前記第２平歯車が前記第２ラックギヤに噛合うことで前記第２アクチュエータの回転力を前記第２直線方向の直線動力に変換するように構成される請求項８記載の収穫物搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収穫物を自動的に搬送する収穫物搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、農業分野においては、人が耕運機などの農作業支援装置を用いて各種作業を行ってきたが、近年、農業分野への企業等の参入により様々な技術が農業分野に導入されつつある。特に、作物の収穫やこの収穫物の搬送処理を自動的に行うことが考慮されている。この種の技術を導入することを想定したときに、作物が傷つけられると当該作物の価値が下がってしまうため、作物をデリケートに取り扱う必要があり、この問題を解決するため各種の技術が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１記載の技術によれば、作物を収穫するエンドエフェクタと集積部との間に移送部を設けている。この移送部は、弾性的に伸縮自在な筒状の筒状部に構成されており、当該筒状部の断面積を工夫することで、果実に損傷を与えることなく果実を収穫できるようにしている。しかし、特許文献１記載の技術を適用した場合には、収穫後に筒状部を通過させる必要があり、作物の種類によっては、このときの摩擦により収穫物が傷つけられる虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−７９６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、収穫物を摩擦により傷つけることなく搬送できるようにした収穫物搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、集積部、搬送部を備える。集積部は、収穫物を集積し、搬送部は収穫物を集積部に搬送する。搬送部は、収穫物保持装置、第１及び第２直動駆動装置を備える。収穫物保持装置は収穫物を保持可能で且つ集積部に載置可能にする。第１直動駆動装置は、収穫物保持装置を第１直線方向に移動可能にする。第２直動駆動装置は、収穫物保持装置を第１直線方向とは異なる第２直線方向に移動可能にする。第１及び第２直動駆動装置は、収穫物を保持した収穫物保持装置を集積部の任意の載置領域に移動させ、収穫物保持装置が集積部に収穫物を載置することで当該集積部の任意の載置領域に収穫物を配置する。このような構成によれば、第１及び第２直動駆動装置を用いることで、収穫物保持装置が収穫物を保持して集積部の任意に載置領域に移動し、集積部の任意の領域に載置できるようになり、収穫物が摩擦により傷つけることなく任意の領域に配置できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態における収穫物搬送装置の構成図
【図２】大玉トマトの成長方法の説明図
【図３】収穫ロボットのエンドエフェクタの構造を示す斜視図
【図４Ａ】収穫物搬送装置の全体構成を模式的に示す斜視図
【図４Ｂ】集積箱への大玉トマトの想定配置図
【図５Ａ】第２直動駆動装置の要部の斜視図
【図５Ｂ】第２直動駆動装置の要部について正面側から示す端面図
【図５Ｃ】第２直動駆動装置の要部について上面側から示す端面図
【図６Ａ】収穫物の保持状態における収穫物保持装置の状態を示す斜視図
【図６Ｂ】収穫物の保持状態における収穫物保持装置の状態を示す正面図
【図６Ｃ】収穫物を集積箱に配置するときの収穫物保持装置の状態を示す斜視図
【図６Ｄ】収穫物を集積箱に配置するときの収穫物保持装置の状態を示す正面図
【図７Ａ】大玉トマトを掬部に保持しているときの収穫物保持装置の構造状態を示す正面図
【図７Ｂ】大玉トマトを掬部から集積箱に配置するときの収穫物保持装置の状態を示す正面図
【図７Ｃ】大玉トマトを掬部から集積箱に配置したときの収穫物保持装置の状態を示す正面図
【図８】処理動作を説明するフローチャート
【図９Ａ】収穫物搬送装置の制御動作の説明図のその１
【図９Ｂ】収穫物搬送装置の制御動作の説明図のその２
【図９Ｃ】収穫物搬送装置の制御動作の説明図のその３
【図９Ｄ】収穫物搬送装置の制御動作の説明図のその４
【図１０】第２実施形態において収穫物としてのミニトマトの実の付け方の説明図
【図１１Ａ】収穫物保持装置の構造を示す斜視図
【図１１Ｂ】収穫物保持装置の構造を示す上面図
【図１１Ｃ】収穫物保持装置の構造を示す側面図
【図１２Ａ】集積箱へのミニトマトの想定配置図
【図１２Ｂ】収穫物搬送装置の制御動作の説明図のその１
【図１２Ｃ】収穫物搬送装置の制御動作の説明図のその２
【図１２Ｄ】収穫物搬送装置の制御動作の説明図のその３
【図１２Ｅ】収穫物搬送装置の制御動作の説明図のその４
【図１３】第３実施形態における収穫システムの構成図
【図１４】集積箱への大玉トマトの想定配置図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、収穫物搬送装置の幾つかの実施形態を説明する。以下の実施形態中では、各実施形態間で同一機能または類似機能を備えた部分に同一符号又は類似符号を付して説明を行い、第２実施形態以降においては、同一機能または類似機能を備えた部分の説明を必要に応じて省略する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１から図９Ｄは第１実施形態の説明図を示す。図１は収穫物搬送装置１０の構成図を示しており、図２は収穫物となる大玉トマト２の成長方法を概略的に示している。
図２に示すように、収穫システム１はハイワイヤー方式を用いて大玉トマト２を育てている。ビニールハウス栽培では、ビニールハウスの中に培養土を配合した土壌３を例えば直線状の所定領域に配設すると共に、当該所定領域に備えられた土壌３に大玉トマト２の苗を離間して並べて育てる。近年では土壌３に代えて養液が用いられることもある。ハイワイヤー方式では、ビニールハウスの中で一列の苗の上方に沿って直線上に延伸ワイヤ４を固定すると共に、当該延伸ワイヤ４に吊り下げられた誘引ワイヤ５により茎６を引き上げながら大玉トマト２の苗を育てる。そして大玉トマト２が熟すことで収穫可能になる。この収穫システム１では、成長した大玉トマト２が例えば数百ｍｍ程度の所定の高さ範囲Ｈに位置するように調整される。
【００１０】
図１に示すように、収穫物搬送装置１０は、所定の高さ範囲Ｈの大玉トマト２を収穫し、収穫された大玉トマト２を所定の場所まで搬送するために設けられている。この収穫物搬送装置１０は、電源１１、電動台車（以下、台車と略す）１２、収穫ロボット１３、集積部としての集積箱１４、搬送部としての搬送ユニット１５、及びコントローラ１６を備える。電源１１は、台車１２、収穫ロボット１３、搬送ユニット１５及びコントローラ１６の動作用電源として備えられている。コントローラ１６は、台車１２、収穫ロボット１３、搬送ユニット１５を統合的に制御するために設けられる制御回路であり、図示しないがＣＰＵ及び非遷移的実体的記録媒体としてのメモリを備えている。コントローラ１６は、ＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することで一連の制御処理を実行する。台車１２は、土壌３に沿って収穫用に舗装された通路を走行可能な車輪１７を備え、コントローラ１６の制御に応じて自律走行可能な電動作業車により構成される。
【００１１】
収穫ロボット１３は台車１２に搭載されている。この収穫ロボット１３は、支柱１８に備え付けられた複数軸のアームを連結してなるマニピュレータ１９と、このマニピュレータ１９の先端に取り付けられたエンドエフェクタ２０と、収穫対象認識装置２１と、を備える。収穫対象認識装置２１は収穫ロボット１３に取付けられている。この収穫対象認識装置２１は、図示していないが１又は複数のカメラを備えると共にイメージコントローラを備え、カメラにより前述の高さ範囲Ｈを含む画像を取得し、このカメラの撮像画像に応じて立体画像を構成し、大玉トマト２の３次元位置を認識し、この３次元位置情報をコントローラ１６等に出力する。コントローラ１６は、収穫対象認識装置２１により認識された大玉トマト２の３次元位置情報に応じてマニピュレータ１９を操作制御し、さらにエンドエフェクタ２０を操作制御することで大玉トマト２を収穫する。
【００１２】
図３に示すように、エンドエフェクタ２０は、大玉トマト２の実が接続される果柄６ａを切断すると共に切断後の果柄６ａを挟持する切断挟持機構２０ａを備える。この切断挟持機構２０ａは、切断刃組Ａ１及び挟持刃組Ａ２を一対で備える。これらの切断刃組Ａ１と挟持刃組Ａ２とは連結部Ａ３を挟んで係合されており、茎６の果柄６ａを切断して挟持する領域には隙間が設けられている。切断刃組Ａ１は把持刃組Ａ２の上側に位置して配置されている。
【００１３】
切断刃組Ａ１は、連結部Ａ３により連結された１組の切断刃を備えており、連結部Ａ３を中心として切断刃を回動することで当該１組の切断刃が噛合うように設けられており、コントローラ１６が切断刃を噛合制御することで茎６の果柄６ａを切断できるように構成されている。
【００１４】
また挟持刃組Ａ２もまた、連結部Ａ３により連結された１組の挟持刃を備えており、連結部Ａ３を中心として挟持刃を回動することで当該１組の挟持刃がわずかな隙間を有して対向するように設けられる。このとき、後述のコントローラ１６が挟持刃を回動制御することで挟持刃は果柄６ａの外皮の一部を切断しながら果柄６ａの中心部側を挟持可能になっている。例えば大玉トマト２の果柄６ａは繊維質構造であるため、特に挟持刃が果柄６ａの外皮を切断し中心部側を挟持するだけで安定して果柄６ａ及び大玉トマト２を挟持できる。
【００１５】
また図１にも示したように、台車１２の上面には集積箱１４が搭載されており、集積箱１４の周辺には搬送ユニット１５が設置されている。集積箱１４は、大玉トマト２を集積するための構成である。搬送ユニット１５は、大玉トマト２を集積箱１４に搬送するための構成である。
図４Ａは、集積箱１４と搬送ユニット１５の構造を概略的な斜視図により示している。集積箱１４は、有底で蓋無の矩形箱であり、底部の載置領域１４ａは重量の軽量化のためその一部又は全部が網目状に設けられている。図４Ｂは集積箱１４の内部に集積される大玉トマト２の想定配置図を示している。集積箱１４は、例えば標準サイズの大玉トマト２を４×５＝２０個だけ収納可能なスペースを確保している。また搬送ユニット１５は、収穫された大玉トマト２を集積箱１４に搬送するため、台車１２の上に備え付けられている。
【００１６】
図４Ａに示すように、搬送ユニット１５は、台車１２（図４Ａには図示せず）に支持される一対の脚部２１ａ、２１ｂと、台車１２に支持される一対の脚部２２ａ、２２ｂと、第１の一対の脚部２１ａ、２１ｂに連結され第１直線方向となるＸ方向に延設された第１ラック２３と、当該第１ラック２３に支持されると共に第１ラック２３に沿って移動自在な第１リニアガイド２４と、第１ピニオン２５と、第１リニアガイド２４を第１ピニオン２５によりＸ方向に直動させるための第１アクチュエータ２６と、第２の一対の脚部２２ａ、２２ｂに連結されＸ方向に延設された支持レール２７と、当該支持レール２７に支持され支持レール２７に沿って移動自在な第２リニアガイド２８と、第１及び第２リニアガイド２４及び２８の間を連結する第２ラック２９と、第２ラック２９に支持され第２ラック２９に沿って移動自在な第３リニアガイド３０と、第２ピニオン３１と、第２リニアガイド３０を第２ピニオン３１により直動するための第２アクチュエータ３２と、大玉トマト２を保持可能で且つ集積箱１４に載置可能に構成される収穫物保持装置３３と、を備える。第１ラック２３はＸ方向に延設されており、第２ラック２９は第２直線方向となるＹ方向に延設されている。図４Ａに示すように、第１リニアガイド２４及び第１ラック２３は、第２リニアガイド２８及び支持レール２７とＹ方向に対向配置されている。
【００１７】
ここで、第１ラック２３、第１リニアガイド２４、支持レール２７、第２リニアガイド２８、第１ピニオン２５、及び第１アクチュエータ２６は、収穫物保持装置３３をＸ方向に移動可能な第１直動駆動装置４０を構成する。また、第２ラック２９、第３リニアガイド３０、第２ピニオン３１、及び第２アクチュエータ３２は、収穫物保持装置３３をＹ方向に移動可能な第２直動駆動装置４１を構成する。第２ラック２９は、Ｘ方向に平面的に交差（例えば直角）するＹ方向に延設されている。
【００１８】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃは第２直動駆動装置４１の要部の外観構成を示している。これらの図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃは、それぞれ、図４Ａの上側から示す斜視図、正面側から示す端面図、上面側から示す端面図、を示している。
第１及び第２直動駆動装置４０及び４１は概ね同一の直動機構を備えるため、第２直動駆動装置４１の構造を説明する。第２アクチュエータ３２は、例えば図示しないギヤを内蔵したギヤードモータにより構成される。この第２アクチュエータ３２の回転軸３２ａは第２ピニオン３１を構成する第２平歯車に取付けられている。
【００１９】
第２ラック２９は、長尺状の平板にギヤ、第２ラックギヤ相当、が歯切りされることで構成されている。第２ピニオン３１は小口径の円形の第２平歯車により構成されている。ラックアンドピニオン２９及び３１は、第２アクチュエータ３２により回転駆動された第２平歯車の回転力を直線動力に変換する歯車である。第３リニアガイド３０は、第２アクチュエータ３２に取付用部材３４を介して取付けられ、歯切りされた第２ラック２９の棒が延伸するＹ方向に第２アクチュエータ３２と共に移動をガイドする。第２直動駆動装置４１は以上のように構成されている。
第１直動駆動装置４０の第１ラック２３、第１リニアガイド２４、第１ピニオン２５、及び第１アクチュエータ２６は、それぞれ、第２直動駆動装置４１の第２ラック２９、第３リニアガイド３０、第２ピニオン３１、及び第２アクチュエータ３２に対応するように構成されている。このため、第１直動駆動装置４０の各部２３〜２６の構成は前述の第２直動駆動装置４１の各部２９〜３２の構成に読み替えた構成となる。このため第１直動駆動装置４０の各部２３〜２６の構成の説明を省略する。
【００２０】
＜収穫物保持装置３３のＸ方向への移動方法の説明＞
図４Ａを参照して収穫物保持装置３３のＸ方向への移動方法を説明する。第１ラック２３は、Ｘ方向に延びる長尺状の平板の下側に第１ラックギヤ（図示せず）が構成されており、第１アクチュエータ２６及び第１リニアガイド２４がこの第１ラック２３に歯切りされた第１ラックギヤに沿ってＸ方向に移動可能になっている。
この第１直動駆動装置４０の第１リニアガイド２４には、第１ラック２３の平板の上面に沿って回転可能に吊り車（図示せず）が取付けられている。この吊り車が第１ラック２３の上面に沿って回転自在に配置されているため、第１ラック２３は第１アクチュエータ２６及び第１リニアガイド２４を下から支持できる。他方、第２リニアガイド２８もまた第２ラック２７の平板の上面に沿って回転可能に吊り車（図示せず）が取付けられている。この吊り車が第２ラック２７の上面に沿って回転自在に配置されているため、第２ラック２７は第２リニアガイド２８を下から支持できる。
【００２１】
したがって、例えば第１直動駆動装置４０の第１アクチュエータ２６のギヤードモータが回転すると、第１ピニオン２５の第１平歯車が第１ラックギヤに噛合うことで第１アクチュエータ２６の回転力がＸ方向の直線動力に変換され、第１アクチュエータ２６及び第１リニアガイド２４は一体で平板の第１ラック２３に沿って直動する。すると、この第１リニアガイド２４に対向する第２リニアガイド２８もまたＸ方向に直動することになり、これらのリニアガイド２４及び２８に連結された第２直動駆動装置４１の第３リニアガイド３０をＸ方向に移動できる。これにより、第３リニアガイド３０に取付けられた収穫物保持装置３３をＸ方向へ移動させることができる。
【００２２】
ここでは、一つの第１アクチュエータ２６を用いて第１及び第２リニアガイド２４及び２８をＸ方向に移動させる形態を示しているが、第２リニアガイド２８にもアクチュエータとなるギヤードモータを設けても良い。コントローラ１６が、第１リニアガイド２４を駆動する第１アクチュエータ２６と同期して当該第２リニアガイド２８を駆動するギヤードモータを回転駆動させることで、当該第２リニアガイド２８をＸ方向に移動させるようにしても良い。
【００２３】
＜収穫物保持装置３３のＹ方向への移動方法の説明＞
また図４Ａに示す第２直動駆動装置４１においては、第３ラック２９の上側に第２ラックギヤ（図示せず）を構成している。これにより、第２アクチュエータ３２及び第３リニアガイド３０がこの第２ラックギヤの上側に沿ってＹ方向に移動可能になっている。
例えば、第２直動駆動装置４１の第２アクチュエータ３２が回転すると、第２ピニオン３１の第２平歯車が第２ラックギヤに噛合うことで第２アクチュエータ３２の回転力が直線動力に変換されることになり、第２アクチュエータ３２及び第３リニアガイド３０は一体で平板の第３ラック２９に沿ってＹ方向に直動する。これにより、第２直動駆動装置４１の第３リニアガイド３０をＹ方向に移動させることができ、第３リニアガイド３０に取り付けられた収穫物保持装置３３をＹ方向に移動させることができる。
【００２４】
すなわち、第３リニアガイド３０がＸ方向にもＹ方向にも移動可能になっているため、集積箱１４の底面の載置領域１４ａから所定の高さ空間を有する平面領域に沿って収穫物保持装置３３を移動させることができる。すなわち、第１及び第２直動駆動装置４０及び４１は、第１から第３リニアガイド２４、２８、３０を移動させることで集積箱１４の底部の載置領域１４ａから所定高さの任意の位置に収穫物保持装置３３を移動させることができる。
【００２５】
図６Ａから図６Ｄは、収穫物保持装置３３の構成を示している。収穫物保持装置３３は、基部５０と、大玉トマト２の保持スペースＳを囲繞する囲い枠５１ａ、５１ｂと、収穫物保持部材５２ａ、５２ｂと、回動軸アクチュエータとしての第３及び第４アクチュエータ５３ａ、５３ｂと、を備え、大玉トマト２を保持し、当該大玉トマト２を集積箱１４の載置領域１４ａに載置することで当該大玉トマト２を集積箱１４に配置するために設けられる。
基部５０は、例えば第３リニアガイド３０に取付けるための取付部材である。基部５０は、ＸＹ平面方向に延びる平板部５０ａと、この平板部５０ａに直角にＺ方向に折曲げるように形成された曲部５０ｂと、を備える。平板部５０ａには第３リニアガイド３０に取付けるためのねじ孔５０ｃが構成されており、ねじ孔５０ｃを通じてねじ（図示せず）が第３リニアガイド３０に締結されることで基部５０が第３リニアガイド３０に取付けられる。
【００２６】
基部５０の曲部５０ｂには囲い枠５１ａ及び５１ｂが取付けられている。図６Ａから図６Ｄには囲い枠５１ａ及び５１ｂを上下に２つ設けた構成を示している。これらの２つの囲い枠５１ａ及び５１ｂは同一構造であり、囲い枠５１ａ及び５１ｂは、例えば標準サイズの大玉トマト２の直径よりも大きな円環状に構成され、その円環状の一部欠けた端部が基部５０の曲部５０ｂのＹ方向中央側に連結されている。この基部５０の曲部５０ｂのＹ方向両側部にはそれぞれ第３及び第４アクチュエータ５３ａ及び５３ｂがそれぞれ取付けられている。第３及び第４アクチュエータ５３ａ及び５３ｂはそれぞれギヤードモータにより構成され、その回動軸がＸ方向に向けて取付けられている。
【００２７】
また収穫物保持部材５２ａ及び５２ｂは、それぞれ、支持軸５４ａ及び５４ｂとこれらの支持軸５４ａ及び５４ｂにそれぞれ一体構成された櫛歯状の掬部５５ａ及び５５ｂとを備える。支持軸５４ａ及び５４ｂは、第３及び第４アクチュエータ５３ａ及び５３ｂの回転軸にそれぞれ連結されている。
通常時には図６Ａ及び図６Ｂに示すように、一対の櫛歯状の掬部５５ａ及び５５ｂが円環状の囲い枠５１ａ及び５１ｂの内側下部に位置するように配置される。そしてコントローラ１６が第３及び第４アクチュエータ５３ａ及び５３ｂの回動角度を保持するよう構成されている。このとき、一の掬部５５ａの櫛歯が他方の掬部５５ｂの櫛歯との間で所定のクリアランスを存して嵌合するように配置されている。通常コントローラ１６は、第３及び第４アクチュエータ５３ａ及び５３ｂのギヤードモータの回動角度を所定の回動角度に保持するようにトルクを電流フィードバック制御することで一対の掬部５５ａ及び５５ｂの櫛歯の延設方向を概ねＸＹ面内方向に保持する。すると図７Ａに示すように、円環状の囲い枠５１ａ及び５１ｂの内側に収穫物である大玉トマト２が挿入されると、当該大玉トマト２を掬部５５ａ及び５５ｂにより掬うことで保持可能になっている。
【００２８】
また、掬部５５ａに保持された大玉トマト２を集積箱１４に載置するときには、コントローラ１６は、通常、第３及び第４アクチュエータ５３ａ及び５３ｂのギヤードモータに印加されているトルクを弱めることで、図６Ｃ及び図６Ｄに示すように、掬部５５ａ及び５５ｂの櫛歯の自重に応じて掬部５５ａ及び５５ｂの櫛歯をそれぞれ支持軸５４ａ及び５４ｂを中心に回動させる。
【００２９】
これにより、図７Ａに示すように、大玉トマト２が掬部５５ａ及び５５ｂ上に載置されていれば、図７Ｂに示すように、大玉トマト２の重力も掬部５５ａ及び５５ｂに加わることになり、図７Ｃに示すように、大玉トマト２は一対の掬部５５ａ及び５５ｂの内側を落下し、この下に配置されている集積箱１４に大玉トマト２を配置できる。
ここでは、コントローラ１６が第３及び第４アクチュエータ５３ａ及び５３ｂのギヤードモータのトルクを弱めることで掬部５５ａ及び５５ｂの櫛歯を各支持軸５４ａ及び５４ｂを中心に回動させる形態を示したがこれに限定されるものではない。コントローラ１６は、例えば掬部５５ａ及び５５ｂの櫛歯がＺ方向下方に向くように第３及び第４アクチュエータ５３ａ及び５３ｂの回動角度を調整制御し、これにより、大玉トマト２を集積箱１４の載置領域１４ａに載置するようにしても良い。
【００３０】
＜大玉トマト２の収穫方法＞
上記した基本的な機能構成の下での一連の収穫方法に係る作用、動作について図１、図４Ａ、及び、図８から図９Ｄを参照しながら説明する。
図８は収穫の流れを説明するフローチャートである。コントローラ１６は、内部のメモリに集積箱１４の配置場所及び収穫数を記憶している。図４Ａに示す集積箱１４の例では、４×５＝２０個の大玉トマト２を集積できるため、メモリには収穫数である２０が記憶されると共に、図４Ａに示す複数の大玉トマト２の配置場所に関する各ＸＹ座標が記憶されている。
コントローラ１６は、図８のＳ１においてこの配置場所の有無を確認する。コントローラ１６はＳ１において配置場所のスペースを確保できればＳ２において収穫を開始するが配置場所を確保できなければ終了する。このＳ１においては、収穫数が所定数に達していることを条件として収穫終了と判断しても良い。
【００３１】
コントローラ１６は、図１に示した収穫対象認識装置２１により所定の高さ範囲Ｈの大玉トマト２を認識すると共に、収穫ロボット１３のマニピュレータ１９を操作制御すると共にエンドエフェクタ２０を操作制御し、認識された大玉トマト２をエンドエフェクタ２０により切断及び挟持する。そしてコントローラ１６は、収穫ロボット１３のマニピュレータ１９を制御することで収穫された大玉トマト２を収穫ロボット１３に収穫物保持装置３３の初期位置まで運搬させる。図４Ａは収穫物保持装置３３を初期位置まで移動させている状態を示している。コントローラ１６は、収穫物保持装置３３の初期位置をメモリに記憶しており、エンドエフェクタ２０により挟持された大玉トマト２を収穫物保持装置３３の収穫物保持部材５２ａ及び５２ｂの初期位置の上部領域Ｒまで運搬し、図３のＳ３において大玉トマト２をリリースする。
【００３２】
前述したように、通常、コントローラ１６は、収穫物保持装置３３の第３及び第４アクチュエータ５３ａ及び５３ｂの回動位置を所定の回動角度に保持するようにモータのトルクを電流フィードバック制御し、一対の掬部５５ａ及び５５ｂを概ね水平状態に保持している。その後、大玉トマト２がこの掬部５５ａ及び５５ｂの上に落下すると、大玉トマト２の重量に応じて落下方向に力がかかる。このときコントローラ１６は、第３及び第４アクチュエータ５３ａ及び５３ｂのギヤードモータの回転トルクを大きくすることで回動角度を保持するためギヤードモータの負荷電流を増加させる。
このときコントローラ１６は、この第３及び第４アクチュエータ５３ａ及び５３ｂに通電される負荷電流を検出しており、この負荷電流が所定値以上に達したことを条件として、図８のＳ４にて大玉トマト２を保持したと認識する。例えば、このような方法を用いることで、コントローラ１６は第３及び第４アクチュエータ５３ａ及び５３ｂの駆動状態を例えば電流をパラメータとして取得する駆動状態取得部として機能することになり、この取得結果により大玉トマト２の保持の状態を検知できる。
【００３３】
ここでは、コントローラ１６が負荷電流の上昇を検知することで大玉トマト２の保持の状態を検知する形態を示したが、これに限定されるものではなく、第３及び第４アクチュエータ５３ａ及び５３ｂの印加電圧の変動を検出したり、当該アクチュエータ５３ａ及び５３ｂの駆動状態を電圧をパラメータとして検出し、この取得結果に応じて大玉トマト２の保持の状態を検出するようにしても良い。また例えば、コントローラ１６が、マニピュレータ１９及びエンドエフェクタ２０を制御することでエンドエフェクタ２０が大玉トマト２をリリースしたことを示すリリース信号を入力したことを条件として、大玉トマト２を保持したと認識するようにしても良い。このように処理することで、コントローラ１６は、大玉トマト２を収穫物保持部材５２ａ及び５２ｂの上に保持したことを確実に把握してから次の処理に移ることができる。
【００３４】
大玉トマト２が収穫物保持装置３３に保持されている様子を図９Ａに示している。その後、コントローラ１６は、図８のＳ５において前述した配置場所のうち大玉トマト２を載置可能な空きスペースを選択し、Ｓ６において配置するＸＹ座標へ収穫物保持装置３３を移動させる。図９Ｂ参照。
コントローラ１６は、外部からの指示入力に応じて予め固定された順序で大玉トマト２を集積箱１４の内部に載置するときには、この固定された順序で定められた位置をメモリから読取り、この位置に収穫物保持装置３３を移動させる。なお、後述実施形態で示すが、集積箱１４の内部を画像処理装置７０を用いて検出し、大玉トマト２の配置可能位置に収穫物保持装置３３を移動させるようにしても良い。
【００３５】
コントローラ１６は、大玉トマト２の配置可能位置に収穫物保持装置３３を移動させた後、Ｓ７において大玉トマト２を配置する。このとき、コントローラ１６は第３及び第４アクチュエータ５３ａ及び５３ｂに印加されているトルクを弱めることで掬部５５ａ及び５５ｂの内側を通じて大玉トマト２を落下させる。図９Ｃ参照。この結果、集積箱１４の内部の定められた載置領域１４ａに大玉トマト２を配置できる。このとき、集積箱１４の底部の載置領域１４ａと収穫物保持装置３３の掬部５５ａ及び５５ｂとの距離は所定高さで一定である。コントローラ１６は、所定の高さ空間を有した領域に沿って収穫物保持装置３３を移動させるようにしているため、集積箱１４の何れの領域に大玉トマト２を載置する場合においても、当該所定高さから載置領域１４ａに配置できるようになり、大玉トマト２を損傷させることなく配置できる。しかも第１〜第３リニアガイド２４，２８，３０の動作距離を短縮できるようになり所要時間を短縮できる。
【００３６】
コントローラ１６は、図８のＳ７において大玉トマト２を配置した後、Ｓ８において収穫物保持装置３３を図４Ａに示す初期位置に移動させ、次の大玉トマト２が掬部５５ａ及び５５ｂにリリースされるまで待機する。図９Ｄ参照。コントローラ１６は、その後、図８のＳ１に処理を戻して繰り返す。集積箱１４の内部に配置可能場所が無くなれば終了する。すなわち、図４Ｂに示すように、大玉トマト２の配置可能スペースが４×５＝２０個確保されている場合には、これらの一連の処理が２０回繰り返され、これにより配置場所が無くなるため処理を終了する。
【００３７】
＜本実施形態に係るまとめ、効果＞
本実施形態によれば、第１及び第２直動駆動装置４０及び４１は、大玉トマト２を保持した収穫物保持装置３３を集積箱１４の任意の載置領域に移動させ、収穫物保持装置３３が集積箱１４に大玉トマト２を載置することで当該集積箱１４の任意の載置領域に大玉トマト２を配置している。このため、大玉トマト２を摩擦により傷つけることなく任意の領域に配置できる。
コントローラ１６は、アクチュエータ５３ａ，５３ｂの駆動状態の取得結果に応じて大玉トマト２の保持の状態を検出するようにしているため、大玉トマト２を保持したことを簡易な構成で認識できるようになる。
【００３８】
（第２実施形態）
図１０から図１２Ｄは第２実施形態の追加説明図を示している。本実施形態では、収穫物としてミニトマト１０２を適用し、このミニトマト１０２の搬送方法について説明する。図１０はミニトマト１０２が茎６に実１０２ａをつける様子を示している。図１０に示すように、このミニトマト１０２は数個〜十数個程度の個々の実１０２ａの集合体で房なりになっており、茎６の根元の果柄６ａ側から順に実７ａをつける。
収穫ロボット１３がミニトマト１０２を収穫するときには、エンドエフェクタ２０の切断挟持機構２０ａが果柄６ａを切断及び挟持し、数個〜十数個の実１０２ａを果柄６ａに保持したまま収穫する。このときミニトマト１０２の個々の実１０２ａは果柄６ａから脱落しやすいため、果柄６ａを切断し挟持した後にも慎重に扱うことが望ましい。
【００３９】
そこで本実施形態では、大玉トマト２用の収穫物保持装置３３に代えて、図１１Ａから図１１Ｃに示すようなミニトマト１０２用の収穫物保持装置１３３を用いる。
この収穫物保持装置１３３は、特に房なりのミニトマト１０２を長手方向に載置しながら収穫するために設けられる。この収穫物保持装置１３３は、図１１Ａから図１１Ｃには図示していないが、前述実施形態で説明した第２アクチュエータ３２付きの第３リニアガイド３０に取付けられている。この収穫物保持装置１３３は、ヨー軸方向Ｄ１に回動可能にする回動軸を備えた第５アクチュエータ６１と、ピッチ軸方向Ｄ２に回動可能にする回動軸を備えた第６アクチュエータ６２と、収穫物保持部材６３と、を備える。第５及び第６アクチュエータ６１及び６２は、例えばギヤードモータにより構成されコントローラ１６により回動制御可能になっている。第６アクチュエータ６２は回動軸アクチュエータとして構成される。
【００４０】
図１１Ｂにはヨー軸方向Ｄ１の回動方向を矢印で詳細に示している。例えば図１１Ｂに示すように、ヨー軸方向Ｄ１は、Ｘ方向及びＹ方向で規定されるＸＹ面内方向に沿って回動するための回動軸を示している。第５アクチュエータ６１は、このヨー軸を中心としてヨー軸方向Ｄ１に回動駆動するためのギヤードモータである。
【００４１】
図１１Ｃにはピッチ軸方向Ｄ２の回動方向を矢印で詳細に示している。図１１Ｃに示すように、ピッチ軸方向Ｄ２は、Ｘ方向及びＺ方向で規定されるＸＺ面内方向に沿って回動するための回動軸を示している。第６アクチュエータ６２は、このピッチ軸を中心としてピッチ軸方向Ｄ２に回動駆動するためのモータである。
【００４２】
第５アクチュエータ６１の回転軸には第６アクチュエータ６２の取付用部材６４が取付けられている。この取付用部材６４は、その基端部が第５アクチュエータ６１の回転軸を中心として回動可能に取り付けられると共に、その先端部に第６アクチュエータ６２の側部が取り付けられている。第５アクチュエータ６１はその回動軸をヨー軸方向Ｄ１に１８０°以上回動可能に構成されている。
【００４３】
取付用部材６４の基端部はＸＹ平面内に沿って回動可能になっているが、その先端部は基端部が回動すると基端部に連動して第５アクチュエータ６１の回動軸の所定半径だけ離間した周囲を回動可能になっている。これにより第６アクチュエータ６２は、その本体ごと取付用部材６４の先端部に連動してヨー軸方向Ｄ１に回動可能になっている。また第６アクチュエータ６２の回転軸には収穫物保持部材６３がアーム６５を介して取付けられている。これにより、第６アクチュエータ６２の本体及び収穫物保持部材６３を、第５アクチュエータ６１の図示Ｘ方向の正負方向に移動可能になっている。
【００４４】
収穫物保持部材６３は、基壁部６６と、底部６７と、横壁部６８，６９と、を備える。アーム６５は、その長手方向の一端が第６アクチュエータ６２の回転軸に固定されると共に長手方向の他端が基壁部６６に取り付け固定されている。基壁部６６には底部６７、横壁部６８及び６９が一体に固定されており、第６アクチュエータ６２の回動軸がコントローラ１６の制御に応じて回動すると、底部６７が収穫物保持部材６３の基端６３ａから先端６３ｂの側に下に傾斜したり、先端６３ｂから基端６３ａの側に下に傾斜したりする。
【００４５】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、収穫物保持部材６３の底部６７には樹脂製の複数のローラ６７ａが縦横に並設され、これらの複数のローラ６７ａは、その全てが収穫物保持部材６３の先端６３ｂと基端６３ａとを結ぶ長手方向に回転自在に構成されている。収穫物保持部材６３の先端６３ｂは開放されており、基端６３ａには基壁部６６が設けられている。
底部６７の複数のローラ６７ａのＹ方向両脇には横壁部６８及び６９が設置されている。これらの横壁部６８及び６９は、先端６３ｂの側の高さが低く基端６３ａの側の高さが高くなるように構成され、基端６３ａの側の高さは基壁部６６の高さと同じ高さに構成されている。この横壁部６８及び６９は、収穫されたミニトマト１０２が収穫物保持部材６３の長手方向脇への脱落を防ぐために設けられる。その他については、第１実施形態と同一構成であるためその説明を省略する。
【００４６】
上記した機能的構成の下での作用、動作について、図１２Ａ〜図１２Ｅを参照しながら説明する。
図１０に示したように、ミニトマト１０２の実１０２ａは房なりに成熟するため、収穫時には横よりも縦長な状態で収穫されることになる。このため、図１２Ａに集積箱１１４の内部のミニトマト１０２の想定配置図を平面図で示すように、集積箱１１４には、ミニトマト１０２が例えば縦長２×４房を並べて配置される。このとき、収穫物保持装置１３３は、１房ずつ保持して集積箱１１４の内部の配置スペースに順に配置する。
基本的な動作は、第１実施形態に類似しているため図８を参照しながら説明する。図８のＳ１〜Ｓ３に示したように、コントローラ１６が配置場所の有無を確認し、配置場所のスペースを確保できている間、収穫ロボット１３がミニトマト１０２を収穫し収穫物保持部材６３の初期位置まで当該ミニトマト１０２を運搬する。
【００４７】
図１２Ｂは収穫物保持部材６３の初期状態を示している。この初期状態においては、コントローラ１６は、第１及び第２直動駆動装置４０及び４１の第１及び第２アクチュエータ２５及び３２を制御することで収穫物保持部材６３を初期位置まで移動させると共に、さらに第６アクチュエータ６２の回動軸の角度を所定の回動角度に保持するようにモータのトルクを電流フィードバック制御し、これにより収穫物保持部材６３の底部６７を先端６３ｂから基端６３ａの側に下向きに傾斜するように保持している。
収穫ロボット１３がミニトマト１０２の果柄６ａを挟持して収穫物保持部材６３の初期位置まで運搬し、当該収穫物保持部材６３の上で果柄６ａをリリースすると、図８のＳ３においてミニトマト１０２をリリースでき、底部６７にミニトマト１０２を載置できる。なお、たとえ収穫物保持部材６３の先端６３ｂの側にミニトマト１０２が載置されたとしても、ローラ６７ａが回転することでミニトマト１０２がローラ６７ａの上を移動し基壁部６６に当接する。これによりミニトマト１０２を収穫物保持部材６３の底部６７の上に保持できる。このとき、横壁部６８及び６９が底部６７の長手方向脇に配置されているため、ミニトマト１０２が底部６７のローラ６７ａの上から脱落することはない。
【００４８】
他方、ミニトマト１０２が収穫物保持部材６３の底部６７の上に載置されると、ミニトマト１０２の重量に応じて第６アクチュエータ６２に回転力がかかる。コントローラ１６は、第６アクチュエータ６２の回転トルクを大きくすることで第６アクチュエータ６２の回動位置を保持するため負荷電流を増加させる。コントローラ１６は、この負荷電流を検出しており、この負荷電流が所定値以上に達したことを条件として図８のＳ４においてミニトマト１０２を保持したと認識する。例えば、このような方法を用いることで、コントローラ１６は第６アクチュエータ６２の駆動状態を電流をパラメータとして取得する駆動状態取得部として機能することになり、この取得結果によりミニトマト１０２の保持の状態を検知できる。
ここでは、コントローラ１６が負荷電流の上昇を検知することでミニトマト１０２を保持したことを認識する形態を示したが、これに限定されるものではなく、第６アクチュエータ６２の印加電圧の変動を検出したり当該アクチュエータ６２の駆動状態を電圧をパラメータとして検出し、この取得結果に応じてミニトマト１０２の保持の状態を検出するようにしても良い。また、例えば、コントローラ１６が、マニピュレータ１９及びエンドエフェクタ２０を制御することでエンドエフェクタ２０がミニトマト１０２をリリースしたことを示すリリース信号を入力したことを条件として、ミニトマト１０２を保持したと認識するようにしても良い。このように処理することで、コントローラ１６は、ミニトマト１０２を収穫物保持部材６３の上に保持したことを確実に把握してから次の処理に移ることができる。
【００４９】
その後、図１２Ｃに示すように、コントローラ１６は、図８のＳ５において配置場所のうちミニトマト１０２を載置可能な空きスペースを選択し、図８のＳ６において配置する座標へ収穫物保持部材６３を移動させる。このとき、コントローラ１６は、予め固定された順序でミニトマト１０２を集積箱１４の内部に載置するときには、この固定された順序で定められた位置をメモリから読取り、この位置に収穫物保持部材６３を移動させる。図１２Ｃ参照。
【００５０】
コントローラ１６は、配置可能位置に収穫物保持部材６３を移動させた後、図８のＳ７においてミニトマト１０２を配置する。このとき、集積箱１１４の内側面にミニトマト１０２の果柄６ａの側を近接するように収穫物保持部材６３の先端６３ｂを移動させてからミニトマト１０２を配置することが望ましい。コントローラ１６は、第６アクチュエータ６２のピッチ軸の回動角度を前述の初期状態とは異なる回動角度に制御することで収穫物保持部材６３の先端６３ｂを集積箱１１４の内側面の底部１１４ａに近接又は接触させ、収穫物保持部材６３の底部６７を基端６３ａから先端６３ｂにかけて下に向けて傾斜させる。
【００５１】
すると図１２Ｄに示すように、ローラ６７ａがミニトマト１０２の重量に応じて回転し、ミニトマト１０２が底部６７のローラ６７ａに沿って集積箱１１４の中へ移動する。このとき、ミニトマト１０２の基端側の実１０２ａが集積箱１１４の内側面に当接することでローラ６７ａの回転が停止する。その後、図１２Ｅに示すように、コントローラ１６は、収穫物保持部材６３の底部６７を傾斜させたまま、第１直動駆動装置４０によりＸ方向に沿って収穫物保持部材６３を引く。図１２Ａには収穫物保持部材６３を引く方向Ｄａを図示している。
すると、図１２Ｅに示すように、収穫物保持部材６３の先端６３ｂの側に位置していた実１０２ａが集積箱１１４の内側面に位置したまま収穫物保持部材６３の基端６３ａの側の実１０２ａがローラ６７ａの上面に沿って移動し、集積箱１１４の中央内側に配置されるようになる。この結果、集積箱１１４の内部にミニトマト１０２を整列配置できる。図１２Ａの配置状態を参照。このとき、集積箱１１４の底部６７に沿ってミニトマト１０２を載置できるようになり、ミニトマト１０２を損傷させることなく配置できる。
【００５２】
コントローラ１６は、Ｓ７においてミニトマト１０２を配置した後、Ｓ８において第１及び第２直動駆動装置４１及び４２により収穫物保持部材６３を図１２Ｂに示す初期位置に移動させると共に、収穫物保持部材６３の底部６７を先端６３ｂから基端６３ａの側に下向きに傾斜させるように第６アクチュエータ６２を所定の回動角度に回動制御し、次のミニトマト１０２が収穫物保持部材６３の底部６７に載置されるまで待機する。コントローラ１６は、その後、図８のＳ１に処理を戻して繰り返す。
【００５３】
＜集積箱１１４の内部へのミニトマト１０２の配置方法の詳細について＞
順次、房なりのミニトマト１０２が収穫物保持部材６３の底部６７に載置される度に、コントローラ１６は、図１２Ａに示す矢印方向Ｄｂに向かう順番に房なりのミニトマト１０２を並べる。このとき図１２Ａに示すように、収穫物保持部材６３の先端６３ｂを集積箱１１４の一方の内側面１１４ｂに向けて配置し、方向Ｄａに示すように、集積箱１１４の中央側に向けて収穫物保持部材６３を引くことでミニトマト１０２を集積箱１１４の内部に載置する。
【００５４】
これらの載置処理において、コントローラ１６は、図１２Ａに示すように、房なりのミニトマト１０２をＹ方向に並設し、一方のＹ側側面１１４ｃから他方のＹ側側面１１４ｄに至るまで配置した後、図１１Ｂに示すように、第５アクチュエータ６１を用いてヨー軸方向Ｄ１に１８０度回転させることで、収穫物保持部材６３をＸＹ面内方向に１８０°反転させる。
【００５５】
すると、第５アクチュエータ６１の配置位置のＸ方向の反対側に線対称に収穫物保持部材６３を回転移動させることができ、図１２Ａに示すように、収穫物保持部材６３の先端６３ｂを逆側の内側面１１４ｅに向けて配置できる。そして、コントローラ１６は、収穫物保持部材６３の先端６３ｂを常に集積箱１１４の内側面１１４ｅの側に向けると共に、収穫物保持部材６３を集積箱１１４の中央側に引くことで同様にミニトマト１０２の配置処理を繰り返すことができる。図１２Ａに示すように、ミニトマト１０２の配置スペースが集積箱１１４の内部に例えば２×４＝８房確保されている場合には、このような処理を８回繰り返すことで配置場所が無くなり処理を終了することになる。
【００５６】
＜本実施形態の概念的なまとめ、効果＞
本実施形態によれば、収穫物保持部材６３は、第６アクチュエータ６２の回動軸を中心に回動し当該回動軸を中心に所定の回動角度にされることでミニトマト１０２を保持し、この回動軸を中心に所定の回動角度とは異なる回動角度にされることでミニトマト１０２を載置する。このため、ミニトマト１０２を保持すべきときにはミニトマト１０２を確実に保持でき、ミニトマト１０２を載置すべきときにはミニトマト１０２を確実に載置できる。しかも、形状の長い収穫物であっても傷つけずに配置することができる。
収穫物保持部材６３は基壁部６６を備えるため、ミニトマト１０２を保持するときに基壁部６６を用いて確実に保持できる。収穫物保持部材６３の底部６７に沿って移動させることでミニトマト１０２を配置しているため、ミニトマト１０２を特に傷つけることなく集積箱１１４の内部に配置できる。
収穫物保持部材６３は横壁部６８及び６９を備えるため、ミニトマト１０２を保持しているときに底部６７からの脱落を防止できる。またミニトマト１０２を底部６７に沿って移動させるときには横壁部６８及び６９に沿って移動することになり底部６７からの脱落を防止できる。
コントローラ１６は、第６アクチュエータ６２の駆動状態の取得結果に応じて大玉トマト２の保持の状態を検出するようにしているため、ミニトマト１０２を保持したことを簡易な構成で認識できるようになる。
【００５７】
（第３実施形態）
図１３及び図１４は第３実施形態の追加説明図を示している。本実施形態では第１実施形態の大玉トマト２の収穫方法を適用した形態を示し、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【００５８】
図１３に示すように、この収穫物搬送装置１０に代わる収穫物搬送装置２１０は、収穫物搬送装置１０と同様の構成と共に画像認識装置７０を備える。この画像認識装置７０は搬送ユニット１５の周辺に配置され、集積箱１４の内部を撮像するカメラを備え、カメラで撮像された画像に基づいて集積箱１４の内部の認識範囲Ｒａ（図１４参照）について画像認識し、当該集積箱１４の内部の大玉トマト２の位置を把握する。すなわち画像認識装置７０は収穫物位置把握部としての機能を備える。
【００５９】
画像認識装置７０は、図示しないがイメージプロセッサ及びメモリを備えて構成される。このメモリには多数の大小様々な形の大玉トマト２を機械学習した結果が記憶されている。画像認識装置７０のイメージプロセッサは、この機械学習された結果に応じて認識範囲Ｒａにおいて大玉トマト２を識別し、例えば大きさを識別しながら、集積箱１４の内部において既に大玉トマト２が配置された領域を特定する。
【００６０】
したがって図１４に示すように、収穫物搬送装置２１０のコントローラ１６は、大玉トマト２が既に配置されている既配置領域Ｒｂには載置することなく、ブランク領域Ｒｃを把握しながら、大きさを考慮した領域Ｒｄを選択し大玉トマト２を配置できる。この図１４には、４列に整列して配置した形態を示しているが、これに限定されず、例えば比較的小さな大玉トマト２を配置したときには５列に綺麗に整列して配置できるようになる。
【００６１】
＜本実施形態の概念的なまとめ、効果＞
本実施形態によれば、集積箱１４の内部を認識することで集積箱１４に配置された大玉トマト２の既配置領域Ｒｂを把握するようにしているため、既配置領域Ｒｂを除いたブランク領域Ｒｃを把握しながら大玉トマト２を配置選択領域Ｒｄに配置できるようになり、集積箱１４の内部に綺麗に配置できるようになり、しかも集積箱１４の配置スペースを有効活用できる。
【００６２】
（他の実施形態）
前述実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形又は拡張が可能である。
集積箱１４、１１４の内部には１段で大玉トマト２またはミニトマト１０２を配置した形態を示したが、これに限定されるものではなく、集積箱１４、１１４の内部に例えば２段に積み上げる場合にも適用可能である。収穫物として大玉トマト２、ミニトマト１０２を適用した形態を示したが、収穫物は特に限定されるものではなく、例えばブドウ、ゴーヤ、赤パプリカ、黄パプリカなどの作物であっても適用可能となる。
【００６３】
第１直動駆動装置４０が直動するＸ方向と、第２直動駆動装置４１が直動するＹ方向とが平面的に直交する方向とした形態を示したが、これに限定されるものではなく、例えば鋭角、鈍角に交差する方向であっても良く、また、平面方向に限らず垂直、鉛直方向に交差する方向であっても良い。
第３実施形態では画像認識装置７０により集積箱１４の内部の大玉トマト２の配置スペースを認識する形態を示したが、これに限定されるものではなく、例えば超音波や赤外線などを用いた各種のセンサを用いて大玉トマト２の存在の有無を把握する形態にも適用できる。
例えば、第２実施形態の底部６７のローラ６７ａは必要に応じて設ければ良い。底部６７が摺動可能な材質で構成されていれば基端６３ａから先端６３ｂにかけて傾斜させることでミニトマト１０２を集積箱１１４に載置できるようになる。
【００６４】
例えば、前述の各実施形態の構成は概念的なものであり、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合させたりしてもよい。前述実施形態に記述した各機能をハードウェアにより実現してもハードウェア及びソフトウェアの組合せにより実現しても良い。前述実施形態の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も実施形態と見做すことが可能である。
【００６５】
また、前述の実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、前述の２以上の実施形態の構成の一部又は全部を必要に応じて互いに組み合わせて付加しても置換しても良い。前述した複数の実施形態の構成、機能を組み合わせても良い。前述実施形態の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も実施形態と見做すことが可能である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も実施形態と見做すことが可能である。
【００６６】
本開示は、前述した実施形態に準拠して記述したが、当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【００６７】
図面中、２は大玉トマト（収穫物）、１０２はミニトマト（収穫物）、１４，１１４は集積箱（集積部）、１５は搬送ユニット（搬送部）、２３，２９はラック（２３は第１ラック、２９は第２ラック）、２４，２８，３０はリニアガイド（２４は第１リニアガイド、２８は第２リニアガイド、３０は第３リニアガイド）、２５，３１はピニオン（２５は第１ピニオン、３１は第２ピニオン）、２６，３２はアクチュエータ（２６は第１アクチュエータ、３２は第２アクチュエータ）、３３，１３３は収穫物保持装置、４０は第１直動駆動装置、４１は第２直動駆動装置、５３ａ，５３ｂはアクチュエータ（回動軸アクチュエータ）、６２はアクチュエータ（回動軸アクチュエータ）、６３は収穫物保持部材、６６は基壁部、６７は底部、７０は画像認識装置（収穫物位置把握部）を示す。
【図１】
2019092470.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１３】
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【図１４】
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