本發(fā)明涉及一種收獲果實(shí)等對(duì)象物的收獲裝置。

背景技術(shù)：

期待實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的收獲作業(yè)的自動(dòng)化。

以往，作為進(jìn)行自動(dòng)收獲的裝置，例如已知專利文獻(xiàn)1中記載的收獲裝置。圖1是專利文獻(xiàn)1公開的收獲裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。專利文獻(xiàn)1公開的收獲裝置具備：連接管94，其與吸附果實(shí)的真空墊95連接，且與未圖示的真空吸引裝置相連；和電動(dòng)機(jī)93，其使真空墊95旋轉(zhuǎn)以及振動(dòng)。該收獲裝置通過真空墊95吸附果實(shí)90且使真空墊95旋轉(zhuǎn)以及振動(dòng)，從而使枝92上結(jié)的果實(shí)90在離層91處與枝92分離。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開昭63-141517號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

然而，在上述現(xiàn)有的收獲裝置中，由于對(duì)果實(shí)的表面的一部分進(jìn)行真空吸引，因此在果實(shí)上殘留有吸引后的痕跡等而成為損傷的原因。

本發(fā)明的目的在于，提供一種抑制損傷產(chǎn)生而收獲對(duì)象物的收獲裝置。

用于解決課題的方案

本發(fā)明的一個(gè)方式的收獲裝置具備：上側(cè)收獲環(huán)，其具有使對(duì)象物穿過的環(huán)部；下側(cè)收獲環(huán)，其具有使所述對(duì)象物穿過的環(huán)部，且配置在上側(cè)收獲環(huán)的下方；以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其在對(duì)象物的一部分穿過的狀態(tài)下使上側(cè)收獲環(huán)與下側(cè)收獲環(huán)的相對(duì)位置發(fā)生變化。而且，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用使上側(cè)收獲環(huán)向遠(yuǎn)離結(jié)有對(duì)象物的植物的方向移動(dòng)、或者使下側(cè)收獲環(huán)向植物的方向移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制損傷產(chǎn)生而收獲對(duì)象物。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有的收獲裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。

圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的收獲裝置的外觀的立體圖。

圖3是僅示出圖2所示的引入構(gòu)件的外觀的立體圖。

圖4是示出圖2所示的引入構(gòu)件驅(qū)動(dòng)部最大限度后退的情況下的收獲裝置的情形的立體圖。

圖5是示出圖2所示的上側(cè)收獲環(huán)的外觀的立體圖。

圖6是示出圖2所示的下側(cè)收獲環(huán)的外觀的立體圖。

圖7是示出從相反側(cè)觀察到的圖2所示的收獲裝置的外觀的立體圖。

圖8是示出收獲的對(duì)象物即果實(shí)的果實(shí)串的圖。

圖9是示出用于在離層處更可靠地分離果實(shí)的收獲裝置的動(dòng)作順序的流程圖。

圖10是用于說明收獲裝置的動(dòng)作的圖。

圖11是用于說明收獲裝置的動(dòng)作的圖。

圖12是用于說明收獲裝置的動(dòng)作的圖。

圖13是用于說明收獲裝置的動(dòng)作的圖。

圖14是用于說明收獲裝置的動(dòng)作的圖。

圖15是用于說明收獲裝置的動(dòng)作的圖。

圖16是用于說明收獲裝置的動(dòng)作的圖。

圖17是用于說明收獲裝置的動(dòng)作的圖。

圖18是用于說明收獲裝置的動(dòng)作的圖。

圖19是示出實(shí)現(xiàn)收獲機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的順序的流程圖。

圖20是示出作為旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的成分的上下方向以及前后方向的振動(dòng)的相位的圖。

圖21是示出變形例的引入構(gòu)件的外觀的立體圖。

附圖標(biāo)記說明

1、2、31、32 引入構(gòu)件

1a、2a、8a、9a、31a、32a 圓弧部

1s、2s 直線部

3 引入構(gòu)件保持件

3a 槽構(gòu)造

3b 銷槽

3c、4b 凹部

4 引入構(gòu)件驅(qū)動(dòng)部

5 引入電動(dòng)機(jī)

6 小齒輪

7 驅(qū)動(dòng)部引導(dǎo)件

8 上側(cè)收獲環(huán)

8b、9b V形槽

9 下側(cè)收獲環(huán)

9c 引導(dǎo)槽

10 銷

11 離斷電動(dòng)機(jī)

12 結(jié)合構(gòu)件

13 電動(dòng)機(jī)保持件

14 臂

15 滑座

15a 捕獲環(huán)

16 基座

17 滑動(dòng)電動(dòng)機(jī)

18 俯仰電動(dòng)機(jī)

100 收獲裝置

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。

在專利文獻(xiàn)1公開的技術(shù)中，收獲裝置的拉拽、扭轉(zhuǎn)、彎曲等的力不僅作用于離層91，還作用于從果實(shí)90到枝92的支承部的整個(gè)范圍。因此，在果實(shí)90如西紅柿那樣具有蒂(ヘた)的情況下，果實(shí)90不一定在離層91處分離，果實(shí)90有可能在蒂處分離。蒂分離后的西紅柿等果實(shí)90從色調(diào)的審美觀點(diǎn)、以及難以確認(rèn)新鮮度的方面考慮，也存在商品價(jià)值降低的情況。另外，在果實(shí)90難以在離層91處分離的情況下，向枝92等作用過度的力則成為損傷枝92等及其支承部的原因。對(duì)此，對(duì)能夠解決上述課題的收獲裝置進(jìn)行說明。

圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的收獲裝置100的外觀的立體圖。在圖2中，收獲裝置100具有：引入機(jī)構(gòu)(即引入構(gòu)件1、2等)，其用于將西紅柿等果實(shí)引入收獲裝置100；收獲機(jī)構(gòu)(上側(cè)收獲環(huán)8、下側(cè)收獲環(huán)9等)，其用于使該果實(shí)不在蒂處而在離層處分離；以及控制裝置(未圖示)?？刂蒲b置進(jìn)行收獲裝置100的各種動(dòng)作的控制。

需要說明的是，在以下的說明中，上下方向是與重力平行的方向，下方向是地球的重力拉拽果實(shí)等的朝向，上方向是與下方向相反的方向。另外，前后方向是從收獲裝置100觀察到的果實(shí)的接近遠(yuǎn)離方向，前方向是收獲裝置100接近果實(shí)的方向，后方向是收獲裝置100遠(yuǎn)離果實(shí)的方向。

收獲裝置100的收獲對(duì)象物是結(jié)在枝上的果實(shí)等。更詳細(xì)而言，是具有果梗和離層的果實(shí)。作為這樣的果實(shí)的例子，除了西紅柿以外，還可以舉出草莓、藍(lán)莓、木莓等。

上述的果實(shí)在多數(shù)情況下密集多個(gè)地結(jié)在枝上。對(duì)此，收獲裝置100為了僅收獲所希望的果實(shí)而具有引入構(gòu)件1、2，來作為僅將特定的果實(shí)引至收獲裝置100側(cè)的機(jī)構(gòu)。

圖3是僅示出圖2所示的引入構(gòu)件1、2的外觀的立體圖。

引入構(gòu)件1、2為彈性構(gòu)件，具有長(zhǎng)方體狀的直線部1s、2s、在直線部1s、2s的一端設(shè)置的圓弧部1a、2a、以及在直線部1s、2s的另一端設(shè)置的固定端1b、2b，引入構(gòu)件1、2分別呈J字狀。引入構(gòu)件1、2成對(duì)地配置為U字狀。需要說明的是，引入構(gòu)件1、2可以僅圓弧部1a、2a為彈性構(gòu)件。

再次參照?qǐng)D2。引入構(gòu)件保持件3在兩側(cè)具有直線狀的槽構(gòu)造3a。槽構(gòu)造3a將引入構(gòu)件1、2保持為能夠滑動(dòng)，使引入構(gòu)件1、2的圓弧部1a、2a彈性變形而將其收納或者使其突出。

引入構(gòu)件驅(qū)動(dòng)部4是保持引入構(gòu)件1、2的固定端1b、2b且驅(qū)動(dòng)引入構(gòu)件1、2的機(jī)構(gòu)。另外，在引入構(gòu)件驅(qū)動(dòng)部4的中央的一部分形成有齒條4a。另外，引入構(gòu)件驅(qū)動(dòng)部4具有凹部4b。

驅(qū)動(dòng)部引導(dǎo)件7借助引入構(gòu)件驅(qū)動(dòng)部4的凹部4b而將引入構(gòu)件驅(qū)動(dòng)部4保持為能夠直線移動(dòng)。如圖4所示，引入構(gòu)件保持件3通過銷10而支承于驅(qū)動(dòng)部引導(dǎo)件7的面上，能夠在銷槽3b的容許范圍內(nèi)直線狀地移動(dòng)。

在驅(qū)動(dòng)部引導(dǎo)件7搭載有引入電動(dòng)機(jī)5。在引入電動(dòng)機(jī)5的旋轉(zhuǎn)軸上連接有小齒輪6，小齒輪6與齒條4a卡合。在此，當(dāng)引入電動(dòng)機(jī)5旋轉(zhuǎn)時(shí)小齒輪6旋轉(zhuǎn)，引入構(gòu)件驅(qū)動(dòng)部4相對(duì)于驅(qū)動(dòng)部引導(dǎo)件7直線狀地移動(dòng)。通過上述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)引入構(gòu)件驅(qū)動(dòng)部4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，由此，一對(duì)引入構(gòu)件1、2的圓弧部1a、2a能夠向遠(yuǎn)離枝的方向引入所希望的果實(shí)。

需要說明的是，如圖4所示，在引入構(gòu)件驅(qū)動(dòng)部4最大限度后退的情況下，引入構(gòu)件1、2的圓弧部1a、2a發(fā)生彈性變形而成為大致平板狀，并收納在槽構(gòu)造3a內(nèi)。另外，如圖2所示，在引入構(gòu)件驅(qū)動(dòng)部4最大限度前進(jìn)的情況下，引入構(gòu)件1、2的圓弧部1a、2a彈性恢復(fù)至自由狀態(tài)即圓弧狀，且彼此的前端接近。

上側(cè)收獲環(huán)8(參照?qǐng)D5)和在其鉛垂下方配置的下側(cè)收獲環(huán)9(參照?qǐng)D6)是用于對(duì)引入構(gòu)件1、2完成引入后的所希望的果實(shí)進(jìn)行收獲的機(jī)構(gòu)。

上側(cè)收獲環(huán)8、下側(cè)收獲環(huán)9均具有形成為大致半圓弧狀的圓弧部8a、9a(相當(dāng)于環(huán)部)。圓弧部8a、9a分別使果實(shí)穿過其內(nèi)側(cè)，并且在其一部分具有V形槽8b、9b。V形槽8b、9b是朝向下側(cè)凹陷的凹陷部，在上側(cè)收獲環(huán)8與下側(cè)收獲環(huán)9的上側(cè)重疊的狀態(tài)下，V形槽8b與V形槽9b嵌合。如圖6所示，在下側(cè)收獲環(huán)9上一體地形成有引導(dǎo)槽9c。下側(cè)收獲環(huán)9將上側(cè)收獲環(huán)8保持為能夠沿著引導(dǎo)槽9c直線狀地滑動(dòng)。

需要說明的是，存在相對(duì)于將上側(cè)收獲環(huán)8的圓弧部8a作為其一部分的圓而垂直地穿過該圓的中心的中心軸、以及相對(duì)于將下側(cè)收獲環(huán)9的圓弧部9a作為其一部分的圓而垂直地穿過該圓的中心的中心軸。以上述的中心軸與相對(duì)于將引入構(gòu)件保持件3的圓弧狀的凹部3c作為其一部分的圓而垂直地穿過該圓的中心的中心軸大致平行的方式，通過結(jié)合構(gòu)件12將驅(qū)動(dòng)部引導(dǎo)件7與下側(cè)收獲環(huán)9之間連接。

圖7是示出從相反側(cè)觀察到的圖2的收獲裝置100的外觀的立體圖。在下側(cè)收獲環(huán)9上借助電動(dòng)機(jī)保持件13而固定有離斷電動(dòng)機(jī)11。離斷電動(dòng)機(jī)11的旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)由臂14而與上側(cè)收獲環(huán)8連接。在此，當(dāng)離斷電動(dòng)機(jī)11旋轉(zhuǎn)時(shí)，臂14驅(qū)動(dòng)上側(cè)收獲環(huán)8，使得該上側(cè)收獲環(huán)8沿著引導(dǎo)槽9c(參照?qǐng)D6)移動(dòng)。即，離斷電動(dòng)機(jī)11使上側(cè)收獲環(huán)8與下側(cè)收獲環(huán)9進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)。

基座16將滑座15保持為能夠直線移動(dòng)。在滑座15的前端設(shè)有環(huán)狀的捕獲環(huán)15a。

滑動(dòng)電動(dòng)機(jī)17的定子固定于基座16，例如通過臂等(未圖示)對(duì)滑座15相對(duì)于基座16進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。俯仰電動(dòng)機(jī)(pitch motor)18的定子固定于滑座15，俯仰電動(dòng)機(jī)18的轉(zhuǎn)子與電動(dòng)機(jī)保持件13結(jié)合。俯仰電動(dòng)機(jī)18將電動(dòng)機(jī)保持件13相對(duì)于滑座15而在所謂的俯仰方向上驅(qū)動(dòng)，從而能夠?qū)⑸蟼?cè)收獲環(huán)8等的前端相對(duì)于基座16而在上下方向上相對(duì)地驅(qū)動(dòng)。由此，能夠調(diào)整上側(cè)收獲環(huán)8以及下側(cè)收獲環(huán)9與所希望的果實(shí)之間的距離。

在此，圖8示出收獲的對(duì)象物即果實(shí)的果實(shí)串。在此，例示出西紅柿作為果實(shí)。需要說明的是，在圖8中，對(duì)一部分蒂省略圖示。

在從作為枝的一例的主莖60分支出的果實(shí)串500中，多個(gè)果實(shí)結(jié)在果梗53的周圍。果實(shí)50具有蒂51，蒂51經(jīng)由小果梗52而與果梗53相連。果梗53的上部進(jìn)一步與主莖60相連。而且，果實(shí)串500由于自重等而從主莖60垂下。

離層54是在枝與果實(shí)的軸之間形成的特殊的細(xì)胞層，位于小果梗52的中途，是能夠通過拉力等而比較容易分離的部分。需要說明的是，在果實(shí)50與果梗53之間，除了離層54以外，作為容易分離的部分還有蒂51與果實(shí)50之間的邊界。從而，在僅拉拽果實(shí)50的情況下，具有在離層52處分離的情況和在蒂51處分離的情況。

接下來，利用圖9對(duì)用于更可靠地在離層54處分離果實(shí)50的收獲裝置100的動(dòng)作進(jìn)行說明。需要說明的是，圖10～圖18也為用于說明收獲裝置100的動(dòng)作的圖，適當(dāng)參照這些圖進(jìn)行說明。需要說明的是，所希望的果實(shí)為果實(shí)50。

首先，收獲裝置100在收獲果實(shí)50的工序之前實(shí)施步驟S1～S3的工序，即實(shí)施用于能夠從密集而結(jié)的果實(shí)的果實(shí)串500中僅收獲果實(shí)50的處理。

如圖10所示，在圖9的步驟S1中使收獲裝置100成為，使比滑座15靠上的部分向前方傾斜的狀態(tài)下的收獲裝置100的收獲機(jī)構(gòu)(即上側(cè)收獲環(huán)8以及下側(cè)收獲環(huán)9)到達(dá)果實(shí)50與其下側(cè)的果實(shí)56之間。此時(shí)，圖2等示出的引入構(gòu)件1、2的圓弧部1a、2a收納于引入構(gòu)件保持件3。然后，如圖11所示，調(diào)整收獲裝置100的位置，使得收獲機(jī)構(gòu)成為進(jìn)入果實(shí)50與其下側(cè)的果實(shí)56之間的狀態(tài)。

在步驟S2中，收獲裝置100通過以正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)引入電動(dòng)機(jī)5，從而如圖12所示，將引入構(gòu)件驅(qū)動(dòng)部4向果實(shí)50的枝側(cè)按出。由此，收獲裝置100使引入構(gòu)件1、2向果實(shí)50的枝側(cè)突出，使得圓弧部1a、2a包圍果實(shí)50。

在步驟S3中，收獲裝置100通過以反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)引入電動(dòng)機(jī)5，從而如圖13所示，使引入構(gòu)件1、2向果實(shí)50的遠(yuǎn)離枝的一側(cè)移動(dòng)，將果實(shí)50朝向收獲裝置100側(cè)引入。更詳細(xì)而言，收獲裝置100以將果實(shí)50的下端向斜上方抬起的方式引入。由此，在所希望的果實(shí)50與下側(cè)的果實(shí)56之間形成間隙。在此，為了防止由于引入構(gòu)件1、2的拉拽而使蒂51從果實(shí)50分離，將引入量設(shè)為果實(shí)50的直徑的例如約1/4～1/2。需要說明的是，隨著一對(duì)引入構(gòu)件1、2對(duì)果實(shí)50的引入的進(jìn)行，引入構(gòu)件1、2的前端彼此分開。這是由于，如前述那樣，引入構(gòu)件1、2的圓弧部1a、2a是彈性構(gòu)件。

以上的步驟S1～S3是在從密集而結(jié)的果實(shí)的果實(shí)串中僅收獲所希望的果實(shí)50之前進(jìn)行的引入工序的內(nèi)容。

收獲裝置100在引入工序后實(shí)施收獲工序即步驟S4～S6的工序。

在步驟S4中，如圖14所示，收獲裝置100以反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)俯仰電動(dòng)機(jī)18，使向前方傾斜的比滑座15靠上的部分成為水平。然后收獲裝置100將收獲機(jī)構(gòu)即上側(cè)收獲環(huán)8以及下側(cè)收獲環(huán)9向果梗53與果實(shí)50之間插入。此時(shí)，隨著圓弧部1a、2a的上升，圓弧部1a、2a可能會(huì)與果實(shí)50的小果梗52或果梗53接觸，但圓弧部1a、2a是彈性構(gòu)件且容易變形，因此不會(huì)給小果梗52、果梗53帶來損傷。

在步驟S5中，收獲裝置100自圖14的狀態(tài)起使俯仰電動(dòng)機(jī)18進(jìn)一步反轉(zhuǎn)，如圖15所示，使比滑座15靠上的部分向后方傾斜，使得上側(cè)收獲環(huán)8的長(zhǎng)度方向以及下側(cè)收獲環(huán)9的長(zhǎng)度方向與穿過果實(shí)50的上端以及下端的中心線大致平行。由此，收獲機(jī)構(gòu)到達(dá)果實(shí)50的小果梗52，結(jié)果如圖16所示，V形槽8b、9b向果梗53與蒂51之間插入。

在步驟S6中，當(dāng)收獲裝置100對(duì)離斷電動(dòng)機(jī)11進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，如圖17所示，上側(cè)收獲環(huán)8通過臂14而沿著引導(dǎo)槽9c(參照?qǐng)D6)被引入。其結(jié)果是，上側(cè)收獲環(huán)8將含有蒂51的果實(shí)50向遠(yuǎn)離果梗53的方向(后方)拉拽。隨著果實(shí)50受到拉拽，果梗53也借助小果梗52而被拉近，但果梗53與下側(cè)收獲環(huán)9接觸，作為上側(cè)收獲環(huán)8的拉力的反作用力而在下側(cè)收獲環(huán)9產(chǎn)生按壓果梗53的力。此時(shí)，由于V形槽8b與果實(shí)50的蒂51接觸，因此在蒂51與果梗53之間作用有將它們分開的拉力，如圖17以及圖18所示，小果梗52在離層54處分離。此時(shí)，在果實(shí)50與蒂51之間未作用將它們分開的拉力，因此蒂51不會(huì)從果實(shí)50分離。另外，在收獲工序時(shí)，能夠使收獲裝置100不與果實(shí)50直接接觸，因此能夠防止果實(shí)50的損傷產(chǎn)生。

需要說明的是，通過上側(cè)收獲環(huán)8與下側(cè)收獲環(huán)9重疊配置，尤其V形槽8b、9b以嵌合的方式配置，從而在步驟S6的分離工序中，相對(duì)于果梗53能夠減小作用于果實(shí)50的旋轉(zhuǎn)力矩。由此，能夠防止果實(shí)50的自下側(cè)收獲環(huán)9的旋轉(zhuǎn)所引起的脫離。并且，也能夠使拉力有效地作用于離層54，從而幾乎不會(huì)在離層54以外的位置處分離。

另外，包括V形槽8b、9b的間隙在內(nèi)，若上側(cè)收獲環(huán)8與下側(cè)收獲環(huán)9之間的間隙過小，則也存在夾住其他的果實(shí)的蒂等的可能性，因此例如設(shè)為約0.3mm以上、1mm以下。

以上的步驟S4～S6為收獲工序的內(nèi)容。

然后，收獲到的帶蒂51的果實(shí)50落下，并通過圖2的捕獲環(huán)15a。在使收獲裝置100作為收獲系統(tǒng)而發(fā)揮功能的情況下，優(yōu)選將用于收集收獲到的果實(shí)50的容器等配置在捕獲環(huán)15a的下方。

需要說明的是，在本實(shí)施方式中，采用使下側(cè)收獲環(huán)9固定而使上側(cè)收獲環(huán)8移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。然而，本發(fā)明不限于此。即，也可以使上側(cè)收獲環(huán)8與下側(cè)收獲環(huán)9相對(duì)地移動(dòng)，例如，可以使上側(cè)收獲環(huán)8固定而使下側(cè)收獲環(huán)9移動(dòng)，或者也可以使上側(cè)收獲環(huán)8以及下側(cè)收獲環(huán)9這雙方均移動(dòng)。通過這樣的結(jié)構(gòu)，如圖17所示，即使在其他果實(shí)56與捕獲環(huán)15a接觸那樣的情況下，也能夠使上側(cè)收獲環(huán)8與下側(cè)收獲環(huán)9向圖17的紙面右方向(枝的方向)突出。其結(jié)果是，上側(cè)收獲環(huán)8以及下側(cè)收獲環(huán)9向果實(shí)50的插入變得容易，若相對(duì)于下側(cè)收獲環(huán)9而將上側(cè)收獲環(huán)8相對(duì)地向圖17的紙面左側(cè)(與枝相反的方向)拉靠，則能夠使果實(shí)50通過捕獲環(huán)15a。

另外，通過這樣的上側(cè)收獲環(huán)8以及下側(cè)收獲環(huán)9的結(jié)構(gòu)，拉力更可靠地作用于離層54，也不容易發(fā)生蒂51掉落、或損傷產(chǎn)生等的商品價(jià)值降低。

需要說明的是，在對(duì)象物即果實(shí)50的直徑比較大的情況下等，即使不設(shè)置V形槽8b、9b也能夠作用足夠的拉力。但是，為了以離層54為中心而更可靠地分離果實(shí)50，優(yōu)選形成V形槽8b、9b。

另外，在本實(shí)施方式的收獲裝置100中，設(shè)置滑動(dòng)電動(dòng)機(jī)17、俯仰電動(dòng)機(jī)18等而對(duì)果實(shí)設(shè)定了姿勢(shì)、位置，但也可以通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)械臂來實(shí)現(xiàn)上述的功能。

需要說明的是，在上述實(shí)施方式中，示出了果實(shí)50即對(duì)象物結(jié)在枝上的例子，但也可以將結(jié)在植物上的果實(shí)作為對(duì)象物來收獲。在該情況下，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以使下側(cè)收獲環(huán)9向結(jié)有對(duì)象物的植物的方向移動(dòng)，或者使上側(cè)收獲環(huán)8向遠(yuǎn)離結(jié)有對(duì)象物的植物的方向移動(dòng)。

此處，在上述實(shí)施方式的收獲方法中，在向密集狀態(tài)的果實(shí)與果實(shí)之間插入上側(cè)收獲環(huán)8以及下側(cè)收獲環(huán)9時(shí)，摩擦等的阻力有時(shí)會(huì)成為問題。于是，在此說明通過使上側(cè)收獲環(huán)8以及下側(cè)收獲環(huán)9振動(dòng)，從而將其與果實(shí)50之間的摩擦力轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)摩擦狀態(tài)而使插入變得容易的方法、降低垂直阻力的方法。

在該狀態(tài)下，作為實(shí)現(xiàn)動(dòng)摩擦狀態(tài)的具體的方法，在下側(cè)收獲環(huán)9的一部分裝配振動(dòng)用的偏心電動(dòng)機(jī)等。通過使偏心電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)頻率與收獲裝置100的機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的一次共振頻率一致，從而有效地得到振幅。另外，根據(jù)偏心電動(dòng)機(jī)的裝配方法而得到上下、前后等的振動(dòng)方向。

具備偏心電動(dòng)機(jī)的收獲裝置100將結(jié)在枝上的多個(gè)果實(shí)中的一個(gè)作為所希望的果實(shí)，使用引入構(gòu)件1、2向遠(yuǎn)離枝的方向引入，在引入的果實(shí)的下側(cè)插入收獲機(jī)構(gòu)(即上側(cè)收獲環(huán)8以及下側(cè)收獲環(huán)9)。此時(shí)，收獲裝置100通過一邊使收獲機(jī)構(gòu)振動(dòng)一邊插入收獲機(jī)構(gòu)，從而解決上述摩擦的問題，能夠僅精確地收獲所希望的果實(shí)。

另外，收獲裝置100通過使上述振動(dòng)為復(fù)合波狀態(tài)，能夠在僅頂起所希望的果實(shí)的同時(shí)將收獲機(jī)構(gòu)順暢地插入到所希望的果實(shí)的下側(cè)。因此，收獲裝置100導(dǎo)入將上下方向與前后方向的振動(dòng)組合而成的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。在該旋轉(zhuǎn)振動(dòng)中，振動(dòng)的上下方向與前后方向的振動(dòng)頻率相同，且相位錯(cuò)開90度。

收獲裝置100在使收獲機(jī)構(gòu)振動(dòng)的工序中包括第一工序，該第一工序在使收獲機(jī)構(gòu)的前端向下方向位移的同時(shí)，使收獲機(jī)構(gòu)的前端向接近枝的方向(即，與遠(yuǎn)離枝的方向相反的方向)位移。另外，收獲裝置100在使收獲機(jī)構(gòu)振動(dòng)的工序中包括第二工序，該第二工序在使收獲機(jī)構(gòu)的前端向上方向位移的同時(shí)，使收獲機(jī)構(gòu)的前端向遠(yuǎn)離枝的方向位移。收獲裝置100在第一工序中，向所希望的果實(shí)的下側(cè)插入收獲機(jī)構(gòu)，在第二工序中將所希望的果實(shí)向遠(yuǎn)離枝的方向引入。

圖19是示出實(shí)現(xiàn)收獲機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的順序的流程圖。另外，圖20是示出作為旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的成分的上下方向以及前后方向的振動(dòng)的相位的圖。需要說明的是，圖20的相位圖中的粗箭頭表示使上側(cè)收獲環(huán)8的前端位移后的方向。以下，利用圖19以及圖20對(duì)實(shí)現(xiàn)收獲機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的順序進(jìn)行詳細(xì)說明。

作為進(jìn)行旋轉(zhuǎn)振動(dòng)前的初始狀態(tài)，將收獲裝置100的收獲機(jī)構(gòu)與果實(shí)50之間的位置關(guān)系設(shè)為圖11的狀態(tài)，從該狀態(tài)起開始振動(dòng)。在步驟S11中，收獲裝置100通過滑動(dòng)電動(dòng)機(jī)17將滑座15向前方驅(qū)動(dòng)。

在步驟S12中，收獲裝置100驅(qū)動(dòng)偏心電動(dòng)機(jī)而使旋轉(zhuǎn)振動(dòng)在收獲機(jī)構(gòu)的前端開始，使得關(guān)于收獲機(jī)構(gòu)的前端的前后方向的振動(dòng)，收獲機(jī)構(gòu)的前端的位置成為前方的最大振幅的位置。此時(shí)，關(guān)于上下方向的振動(dòng)，收獲機(jī)構(gòu)的前端的位置處于在上下方向上示出最大振幅的兩個(gè)位置的中間位置。

在步驟S12至S13中，如圖20的(a)至圖20的(b)所示，收獲裝置100一邊將收獲機(jī)構(gòu)的前端向后拉拽一邊施以朝上的位移。由此，收獲機(jī)構(gòu)頂起果實(shí)50，二者之間的摩擦力變大，且果實(shí)50向后受到拉拽。

在步驟S13中，關(guān)于收獲機(jī)構(gòu)的前端的前后方向的振動(dòng)，收獲機(jī)構(gòu)的前端的位置成為在前后方向上示出最大振幅的兩個(gè)位置的中間位置。關(guān)于上下方向的振動(dòng)，收獲機(jī)構(gòu)的前端的位置成為上方的最大振幅的位置。因此，摩擦力達(dá)到最大，以更強(qiáng)的力將果實(shí)50向裝置側(cè)引入。

在步驟S14中，以如下方式旋轉(zhuǎn)：關(guān)于收獲機(jī)構(gòu)的前端的前后方向的振動(dòng)，收獲機(jī)構(gòu)的前端的位置成為后方的最大振幅的位置，且關(guān)于收獲機(jī)構(gòu)的前端的上下方向的振動(dòng)，收獲機(jī)構(gòu)的前端的位置成為在上下方向上示出最大振幅的兩個(gè)位置的中間位置。由此，將果實(shí)50向裝置側(cè)進(jìn)一步拉近。

在步驟S14至S15中，如圖20的(c)至圖20的(d)所示，收獲裝置100一邊使收獲機(jī)構(gòu)的前端向前方移動(dòng)一邊施以朝下的位移。由此，收獲機(jī)構(gòu)以向果實(shí)50的下方向遠(yuǎn)離的方式位移，收獲機(jī)構(gòu)與果實(shí)50的摩擦力降低。與此同時(shí)收獲機(jī)構(gòu)相對(duì)于果實(shí)50向前方移動(dòng)，因此相對(duì)地向前滑動(dòng)位移。即，收獲機(jī)構(gòu)在使摩擦力降低的同時(shí)，向果實(shí)50的下方插入與振動(dòng)的振幅關(guān)聯(lián)的量。

在步驟S15中，關(guān)于收獲機(jī)構(gòu)的前端的前后方向的振動(dòng)，收獲機(jī)構(gòu)的前端的位置成為在前后方向上示出最大振幅的兩個(gè)位置的中間位置。關(guān)于收獲機(jī)構(gòu)的前端的上下方向的振動(dòng)，收獲機(jī)構(gòu)的前端的位置成為下方的最大振幅的位置。由此，容易將收獲機(jī)構(gòu)插入果實(shí)50的下方。

這樣，重復(fù)步驟S12～S15直至收獲機(jī)構(gòu)的插入完成(步驟S16：否)。

當(dāng)收獲機(jī)構(gòu)的插入完成時(shí)(步驟S16：是)，在步驟S17中，收獲裝置100停止滑動(dòng)電動(dòng)機(jī)17以及偏心電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)。

另外，在上述振動(dòng)的同時(shí)，滑動(dòng)電動(dòng)機(jī)17將滑座15向前方驅(qū)動(dòng)，因此在摩擦力大的情況下，果實(shí)50向后受到拉拽，在摩擦力小的情況下，收獲機(jī)構(gòu)向果實(shí)50與其他果實(shí)56之間插入。

需要說明的是，若偏心電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)頻率與機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)一致則效率高，對(duì)該內(nèi)容已經(jīng)進(jìn)行了敘述，而在如圖2那樣將收獲裝置100的前后方向作為長(zhǎng)度方向的情況下，與長(zhǎng)度方向正交的方向上的振動(dòng)頻率容易降低。即，相對(duì)于前后方向，上下方向的振動(dòng)頻率相對(duì)低且振幅相對(duì)大，因此容易產(chǎn)生上下方向的振動(dòng)，容易引入果實(shí)50。

這樣，由于通常前后方向與上下方向的振動(dòng)頻率不一致，因此在通過一個(gè)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的情況下，在圖20的相位圖中粗箭頭的前端的軌跡成為橢圓形。另一方面，相位圖接近正圓則更容易引入果實(shí)50。而且，為了接近正圓，使前后方向與上下方向的共振頻率一致是有效的。具體而言，在偏心電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上，通過在其背后連接在前后方向上振動(dòng)的彈簧，能夠使前后方向與上下方向的共振頻率一致。

需要說明的是，上述振動(dòng)也可以由一個(gè)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。另外，也能夠利用兩個(gè)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生與各方向的共振頻率相符的振動(dòng)，在這種情況下，相對(duì)于各自的頻率能夠得到更大的振動(dòng)。

＜變形例＞

在此，對(duì)引入構(gòu)件的變形例進(jìn)行說明。

圖21是示出變形例的引入構(gòu)件31、32的外觀的立體圖。在圓弧部31a、32a的自由狀態(tài)(引入開始時(shí))下，在圓弧部31a、32a的前端設(shè)置間隙δ。通過設(shè)置間隙δ，具有在避免圖14～圖17中的小果梗52、果梗53的同時(shí)使僅果實(shí)50的引入變得更加容易的效果。該間隙δ的最小值比果梗的尺寸大，最大值比對(duì)象物即果實(shí)的尺寸小。以西紅柿的果實(shí)串為例，間隙δ大概為5～10mm左右。

需要說明的是，通過將收獲裝置100搭載于在移動(dòng)臺(tái)車上設(shè)置的機(jī)械臂，也能夠構(gòu)建收獲系統(tǒng)。通過該系統(tǒng)，也能夠使該移動(dòng)臺(tái)車在農(nóng)場(chǎng)內(nèi)移動(dòng)而自動(dòng)收獲對(duì)象物。

另外在上述各實(shí)施方式中，說明了上側(cè)收獲環(huán)8以及下側(cè)收獲環(huán)9具有大致半圓弧狀的圓弧部8a、9a，但本發(fā)明不限于此。例如，上側(cè)收獲環(huán)8以及下側(cè)收獲環(huán)9的圓弧部可以不形成圓的一部分，而形成橢圓的一部分、多邊形的一部分。

工業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的收獲裝置能夠應(yīng)用于收獲各種果實(shí)等。