果菜類の選択的収穫技術の開発（２４）

• 課題番号: 19
• 研究機関名: 野菜・茶業試験場
• 研究分担: 施設生産・機械利用研
• 研究期間: 完９～１１
• 年度: 2000
• 摘要: 果菜類の収穫作業は、選択収穫を基本としていることから機械化が遅れ、全労働時間の約40%を占めている現状である。そこで本研究では、ナスの自動収穫を目的として、収穫基本動作を遂行するロボット収穫システムの開発を行った。本システムは、ナス果実を認識する画像処理部、マニピュレータ制御部、エンドエフェクタ部およびパソコンから構成された。ナス果実認識アルゴリズムは、RGB画像の低濃度値を2値化したのち、垂直方向に長い部分を抽出する処理により茎葉の一部を除去し、果実のみを認識する方法である。そして、この画像認識結果を基にマニピュレータを制御するファジー制御モデルを構築した。認識した果実が画面中央にくるようにマニピュレータの移動量を決定し、先端を果実に接近させた。さらに、収穫適否判定、果実把持および果柄切断の機能を有する収穫用エンドエフェクタを試作した。果実長を指標に収穫適否の判定を行い選択的な収穫を実現した。本システムを用いて、収穫基礎実験を行った結果、成功率は約50 %であった。採果の際、果実を30°程度引き上げることにより、果実周辺の茎葉がエンドエフェクタ内に巻き込まれるのを防ぐことができた。また、果実1果の収穫時間は約1分で、そのうち、採果動作は約8秒であった。収穫成功率の向上、処理の高速化とともに、施設内における栽植状態への対応が今後の課題として残された。
• カテゴリ: 画像処理 機械化 なす ロボット