下側接近を特徴とする定置型イチゴ収穫ロボットの開発

摘要

本研究は，植物工場におけるイチゴのライン生産方式の開発の一環として，作業対象がロボットの設置場所まで移動する移動栽培装置と定置型収穫ロボットを組み合わせた自動収穫システムを想定し，高精度なロボット収穫の可能性を追求したものである。まず，生産者の高設栽培イチゴの着果状態を多方向から観察し，自動収穫時に着果状態の影響を受けにくい検出·接近方向を考察した。次に，果柄と果実の離層における離脱特性を明らかにした。続いて，定置型収穫ロボットの特徴を活かせるよう，下側から果実位置を認識するステレオカメラ及び移動栽培ベッド側から横方向に果実を撮影する着色率測定カメラとで構成されるマシンビジョンシステムを捏零した。さらに，対象果実の位置ずれを振動機構で抑制する機能，圧縮空気により隣接果実を引き離して対象果実のみを採果する機能，マニピュレータ制御により離層から果実を離脱する機能を装備した多機能エンドエフェクタを製作した。最後に，定置型収穫ロボットシステムを用いで性能試験を行い，収穫成功率，誤採果率，果実損傷率等を分析することによって，定置型イチゴ収穫ロボットの有効性を示した。