スイカ等果菜類の把持技術

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要約

スイカ等果菜類の重量柔軟物を損傷を与えずに把持する方法として、把持部先端を上方回転させる機構とドーナッツ型の空気入りゴムチューブの把持部を考案し、この方式を利用すると、小さい圧縮力で大きな把持力が得られる。

担当:九州農業試験場・畑地利用部・作業システム研究室
連絡先:0986-22-1506
部会名:農業機械・土木
専門:機械
対象:農業機械、果菜類
分類:研究

背景・ねらい

重量作物のハンドリングは、高齢化が進んでいる農業従事者には大きな負担になっており、収穫作業を含めて機械化を図ることが重要である。しかし重量作物も柔軟物であるため、損傷を与えないで取り扱うことが必要である。そこで、機械化のためのハンド先端として利用できる、スイカをソフトに把持する方法を開発する。

成果の内容・特徴

把持部は回転軸を中心に常時自重で垂直になり、先端上方に力が加わると先端開口部が垂直から上方に自由に回転する。先端部外径がスイカの直径より小さくなっているため、スイカの中心から下の位置を保持すると、先端が上を向き斜め上方に力が加わり把持力が増大する(図1、図2、図3)。
把持先端部分は、スイカ等の球形に近いものを、2方向から接触面積を大きくして把持するために、先端に弾力性のあるドーナツ型の空気入りゴムチューブ(以下チューブ、外径:175mm、内径:105mm、チューブ径:35mm、内圧:49kPa)を取り付けている(図1)。
チューブの外周に沿ってチューブの高さの約1/2の円筒ガイドを取り付けると、チューブの変形が制限され、196N(20kgf)以上の大きな把持力が得られる(図2、図3)。
把持部をスイカに接近・接触させた場合、先端部が回転するためスイカに緩やかに力が加わり、先端部の位置制御が容易となる。またゴム板等に比べて力の加わり方が緩やかかなため、損傷を与えにくい(図4)。

成果の活用面・留意点

柔軟物等を取り扱うためのハンドとして利用できる。
表面がなめらかでない球形や円筒形の物についても、先端部分の把持材料を交換することにより使用できる。

具体的データ

図1 把持状態

図2 把持部の構造

図3 圧縮力と把持力

図4 把持材料の圧縮特性

その他

研究課題名:柔軟物の物性とそのハンドリングのための研究
予算区分 :科振調(環境適用型ロボット)
研究期間 :平成8年度(平成6～8年)