(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-15
(45)【発行日】2023-12-25
(54)【発明の名称】農業用ロボット及び農業用ロボットの支援システム
(51)【国際特許分類】
A01D 46/30 20060101AFI20231218BHJP
【ＦＩ】
A01D46/30
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2020109077
(22)【出願日】2020-06-24
(65)【公開番号】P2022006696
(43)【公開日】2022-01-13
【審査請求日】2022-06-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000001052
【氏名又は名称】株式会社クボタ
(74)【代理人】
【識別番号】110003041
【氏名又は名称】安田岡本弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】江戸 俊介
(72)【発明者】
【氏名】石川 淳一
(72)【発明者】
【氏名】平岡 実
【審査官】吉田 英一
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－２８３１３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／１８７８１６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－０４９６９４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ０１Ｄ ４６／３０
Ａ０１Ｃ １５／００
Ａ０１Ｇ ７／００
Ａ０１Ｇ ９／１４
Ｇ０６Ｑ ５０／０２
Ａ０１Ｂ ６９／００－６９／０８
Ｇ０５Ｄ １／００－ １／１２
Ｇ０１Ｎ ３３／００－３３／４６
Ｇ０１Ｎ ３３／４８－３３／９８
Ｇ０１Ｎ ２９／００－２９／５２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行体と、前記走行体に設けられ、作物に関する作業を行う作業部と、
前記走行体に設けられた光学式センサと、
前記光学式センサで得られたセンシングデータに前記作物を栽培する施設を構成する構造物が含まれ且つ前記構造物が前記施設内から見た第１プロファイリングである場合に、前記施設内に前記走行体が位置すると判断する場所管理部と、
を備え、
前記作業部は、前記場所管理部によって前記走行体が前記施設内に位置すると判断した場合に、前記作業部に基づいて作物の作業を行う農業用ロボット。
【請求項2】
前記場所管理部は、前記センシングデータに、前記第１プロファイリングに加えて前記作物の栽培場所の第２プロファイリングが含まれる場合に、前記走行体が施設内であると判断する請求項１に記載の農業用ロボット。
【請求項3】
前記第１プロファイリングと前記第２プロファイリングとに基づいて、前記走行体の走行を制御する走行制御部を備えている請求項２に記載の農業用ロボット。
【請求項4】
前記第１プロファイリングと、前記第２プロファイリングに含まれる作物に基づいて、前記施設内のマップを生成するマップ生成部を備えている請求項２又は３に記載の農業用ロボット。
【請求項5】
前記場所管理部は、学習済みのモデルと、前記センシングデータとに基づいて、前記第１プロファイリングであるかを判断する請求項１～４のいずれかに記載の農業用ロボット。
【請求項6】
前記場所管理部は、前記走行体が前記施設内を走行したときの前記センシングデータを取得することで、強化学習を行う請求項５に記載の農業用ロボット。
【請求項7】
前記場所管理部は、前記構造物として施設を構成するフレームのセンシングデータが、前記フレームを前記施設内からみた前記第１プロファイリングである場合に、前記施設内に前記走行体が位置すると判断する請求項１～６のいずれかに記載の農業用ロボット。
【請求項8】
走行体と、前記走行体に設けられ作物に関する作業を行う作業部と、光学式センサとを備え、前記走行体が前記作物を栽培する施設内に位置する場合に前記作業部に基づいて作物の作業を行う農業用ロボットの支援システムであって、前記光学式センサで得られたセンシングデータに前記施設を構成する構造物が含まれ且つ前記構造物が前記施設内から見た第１プロファイリングである場合に、前記施設内に前記走行体が位置すると判断する場所管理部を備えている農業用ロボットの支援システム。
【請求項9】
前記場所管理部は、前記センシングデータに、前記第１プロファイリングに加えて前記作物の栽培場所の第２プロファイリングが含まれる場合に、前記走行体が施設内であると判断する請求項８に記載の農業用ロボットの支援システム。
【請求項10】
前記第１プロファイリングと前記第２プロファイリングとに基づいて、前記走行体の走行を制御する走行制御部を備えている請求項９に記載の農業用ロボットの支援システム。
【請求項11】
前記第１プロファイリングと、前記第２プロファイリングに含まれる作物に基づいて、前記施設内のマップを生成するマップ生成部を備えている請求項９又は１０に記載の農業用ロボットの支援システム。
【請求項12】
前記場所管理部は、学習済みのモデルと、前記センシングデータとに基づいて、前記第１プロファイリングであるかを判断する請求項８～１１のいずれかに記載の農業用ロボットの支援システム。
【請求項13】
前記場所管理部は、前記走行体が前記施設内を走行したときの前記センシングデータを取得することで、強化学習を行う請求項１２に記載の農業用ロボットの支援システム。
【請求項14】
前記場所管理部は、前記構造物として施設を構成するフレームのセンシングデータが、前記フレームを前記施設内からみた前記第１プロファイリングである場合に、前記施設内に前記走行体が位置すると判断する請求項８～１３のいずれかに記載の農業用ロボットの支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、農業用ロボット及び農業用ロボットの支援システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献１に開示された農業用ロボットが知られている。
特許文献１に開示された農業用ロボットは、走行体に作物の収穫を行うことが可能なマニピュレータが設けられている。
特許文献１に開示された農業用ロボットは、走行体に作物の収穫を行うことが可能なマニピュレータが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１１－２２９４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
さて、スイカ、メロン、カボチャ等の作物は様々なところで栽培（作付け）されるのが一般的である。ここで、施設内で作物の栽培を行ったときにも、農業用ロボットが適正に作物の作業を行うことが求められている。
本発明は、作物の収穫時に、施設内における農業用ロボットの作業を効率的に行うことができる農業用ロボット及び農業用ロボットの支援システムを提供することを目的とする。
本発明は、作物の収穫時に、施設内における農業用ロボットの作業を効率的に行うことができる農業用ロボット及び農業用ロボットの支援システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
農業用ロボットは、走行体と、前記走行体に設けられ、作物に関する作業を行う作業部と、前記走行体に設けられた光学式センサと、前記光学式センサで得られたセンシングデータに前記作物を栽培する施設を構成する構造物が含まれ且つ前記構造物が前記施設内から見た第１プロファイリングである場合に、前記施設内に前記走行体が位置すると判断する場所管理部と、を備え、前記作業部は、前記場所管理部によって前記走行体が前記施設内に位置すると判断した場合に、前記作業部に基づいて作物の作業を行う。
【0006】
前記場所管理部は、前記センシングデータに、前記第１プロファイリングに加えて前記作物の栽培場所の第２プロファイリングが含まれる場合に、前記走行体が施設内であると判断する。
【0007】
農業用ロボットは、前記第１プロファイリングと前記第２プロファイリングとに基づいて、前記走行体の走行を制御する走行制御部を備えている。
農業用ロボットは、前記第１プロファイリングと、前記第２プロファイリングに含まれる作物に基づいて、前記施設内のマップを生成するマップ生成部を備えている。
前記場所管理部は、学習済みのモデルと、前記センシングデータとに基づいて、前記第１プロファイリングであるかを判断する。
農業用ロボットは、前記第１プロファイリングと、前記第２プロファイリングに含まれる作物に基づいて、前記施設内のマップを生成するマップ生成部を備えている。
前記場所管理部は、学習済みのモデルと、前記センシングデータとに基づいて、前記第１プロファイリングであるかを判断する。
【0008】
前記場所管理部は、前記走行体が前記施設内を走行したときの前記センシングデータを取得することで、強化学習を行う。
前記場所管理部は、前記構造物として施設を構成するフレームのセンシングデータが、前記フレームを前記施設内からみた前記第１プロファイリングである場合に、前記施設内に前記走行体が位置すると判断する。
農業用ロボットの支援システムは、走行体と、前記走行体に設けられ作物に関する作業を行う作業部と、光学式センサとを備え、前記走行体が前記作物を栽培する施設内に位置する場合に前記作業部に基づいて作物の作業を行う農業用ロボットの支援システムであって、前記光学式センサで得られたセンシングデータに前記施設を構成する構造物が含まれ且つ前記構造物が前記施設内から見た第１プロファイリングである場合に、前記施設内に前記走行体が位置すると判断する場所管理部を備えている。
前記場所管理部は、前記構造物として施設を構成するフレームのセンシングデータが、前記フレームを前記施設内からみた前記第１プロファイリングである場合に、前記施設内に前記走行体が位置すると判断する。
農業用ロボットの支援システムは、走行体と、前記走行体に設けられ作物に関する作業を行う作業部と、光学式センサとを備え、前記走行体が前記作物を栽培する施設内に位置する場合に前記作業部に基づいて作物の作業を行う農業用ロボットの支援システムであって、前記光学式センサで得られたセンシングデータに前記施設を構成する構造物が含まれ且つ前記構造物が前記施設内から見た第１プロファイリングである場合に、前記施設内に前記走行体が位置すると判断する場所管理部を備えている。
【0009】
農業用ロボットの支援システムは、前記第１プロファイリングと前記第２プロファイリングとに基づいて、前記走行体の走行を制御する走行制御部を備えている。
農業用ロボットの支援システムは、前記第１プロファイリングと、前記第２プロファイリングに含まれる作物に基づいて、前記施設内のマップを生成するマップ生成部を備えている。
農業用ロボットの支援システムは、前記第１プロファイリングと、前記第２プロファイリングに含まれる作物に基づいて、前記施設内のマップを生成するマップ生成部を備えている。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、施設内における農業用ロボットの作業を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】農業用ロボットの側面図である。
【図2】作業姿勢の状態の農業用ロボットの側面図である。
【図3】機体及びマニピュレータの斜視図である。
【図4】機体及びマニピュレータの側面図である。
【図5】走行装置の平面図である。
【図6】走行装置の側面図である。
【図7】ロボットハンドの一部拡大図である。
【図8】農業用ロボットの支援システムの全体図である。
【図9】農業用ロボットを施設で走行させたルートを示す図である。
【図10A】センシングデータ（撮像画像）と学習済みモデルとの関係を示す図である。
【図11】マップＦ１の一例を示す図である。
【図12】施設園芸の施設の内部の概略図である。
【図13】施設園芸の施設の平面の概略図である。
【図14】作物の栽培初期の施設園芸の施設の内部の斜視図である。
【図15】作物の栽培中期又は後期の施設園芸の施設の内部の斜視図である。
【図16A】撮像画像Ｈ１の一例を示す図である。
【図17】農業用ロボットの一連の動作のフローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１、図２は、農業用ロボット１を例示している。農業用ロボット１は、図１２～図１５に示すようなハウス等の施設園芸、植物工場等の施設において、栽培される作物２に対して作業（農作業）を行うロボットである。農業用ロボット１は、例えば、スイカ、メロン、カボチャ等の比較的重量のある作物２である重量野菜、果実等に対して作業を行う。
図１、図２は、農業用ロボット１を例示している。農業用ロボット１は、図１２～図１５に示すようなハウス等の施設園芸、植物工場等の施設において、栽培される作物２に対して作業（農作業）を行うロボットである。農業用ロボット１は、例えば、スイカ、メロン、カボチャ等の比較的重量のある作物２である重量野菜、果実等に対して作業を行う。
【0013】
まず、施設園芸の施設（施設園芸施設）を例にとり、施設について説明する。
図１２～図１５に示すように、施設１００は、当該施設１００を構成する構造物として、ハウス１０１と、ハウス１０１の内部に設置された機器１０２とを備えている。
ハウス１０１は、フレーム１１０と、被覆材１１１とを含んでいる。フレーム１１０は、例えば、Ｉ形鋼、Ｈ形鋼、Ｃ形鋼、角形鋼、丸形鋼等の様々な鋼材を組み合わせて、施設１００の躯体を構成していて、複数の支柱部材１１０Ａと、複数の連結部材１１０Ｂとを含んでいる。図１２～図１４に示すように、複数の支柱部材１１０Ａは、地面等から起立した部材であって、横方向Ｘ１に所定の間隔で設置され且つ縦方向Ｙ１に所定の間隔で設置されている。
図１２～図１５に示すように、施設１００は、当該施設１００を構成する構造物として、ハウス１０１と、ハウス１０１の内部に設置された機器１０２とを備えている。
ハウス１０１は、フレーム１１０と、被覆材１１１とを含んでいる。フレーム１１０は、例えば、Ｉ形鋼、Ｈ形鋼、Ｃ形鋼、角形鋼、丸形鋼等の様々な鋼材を組み合わせて、施設１００の躯体を構成していて、複数の支柱部材１１０Ａと、複数の連結部材１１０Ｂとを含んでいる。図１２～図１４に示すように、複数の支柱部材１１０Ａは、地面等から起立した部材であって、横方向Ｘ１に所定の間隔で設置され且つ縦方向Ｙ１に所定の間隔で設置されている。
【0014】
連結部材１１０Ｂは、横方向Ｘ１に離れた複数の支柱部材１１０Ａの上端を互いに連結する。また、連結部材１１０Ｂは、縦方向Ｙ１に離れた複数の支柱部材１１０Ａを互いに連結する。
被覆材１１１は、少なくとも太陽光を取り入れ可能な透光性を有する部材であって、合成樹脂、ガラス等で構成されている。被覆材１１１は、例えば、フレーム１１０の外側から当該フレーム１１０の全体を覆っている。言い換えれば、被覆材１１１は、支柱部材１１０Ａの外側、連結部材１１０Ｂの外側に配置されている。
被覆材１１１は、少なくとも太陽光を取り入れ可能な透光性を有する部材であって、合成樹脂、ガラス等で構成されている。被覆材１１１は、例えば、フレーム１１０の外側から当該フレーム１１０の全体を覆っている。言い換えれば、被覆材１１１は、支柱部材１１０Ａの外側、連結部材１１０Ｂの外側に配置されている。
【0015】
機器１０２は、作物２を栽培する際に使用する様々な機器であって、ハウス１０１内の温度、湿度、空気流動等を調整することができる機器である。詳しくは、機器１０２は、換気扇１０２Ａ、循環扇１０２Ｂ、熱交換装置１０２Ｃ等である。図１２、図１３に示すように、換気扇１０２Ａは、ハウス１０１の出入口１３０側に設置され、外部の空気をハウス１０１内の空気を外部に排出したり、外部の空気をハウス１０１内に取り入れる。
【0016】
循環扇１０２Ｂは、ハウス１０１内に設置されていて、ハウス１０１内の空気を所定の方向に循環させる。熱交換装置１０２Ｃはハウス１０１の温度を変更可能な装置であり、例えば、ヒートポンプ構成されている。上述した機器１０２は、一例であり、灌水機器、照明機器、噴霧機器などであってもよいし限定されない。
農業用ロボット１は、施設１００内において、栽培場所１０５で栽培された作物２に対して様々な農作業、例えば、作物２の収穫、肥料散布、農薬散布などの農作業を行う。農業用ロボット１は、自立型のロボットである。
農業用ロボット１は、施設１００内において、栽培場所１０５で栽培された作物２に対して様々な農作業、例えば、作物２の収穫、肥料散布、農薬散布などの農作業を行う。農業用ロボット１は、自立型のロボットである。
【0017】
図１～図８は、農業用ロボット１を示している。図８は、農業用ロボットの支援システムを示している。
以下、農業用ロボット１及び農業用ロボットの支援システムについて詳しく説明する。以下の説明において、図１、図２に矢印Ａ１で示す方向を前方、矢印Ａ２で示す方向を後方、矢印Ａ３で示す方向を前後方向として説明する。したがって、図２に矢印Ｂ１で示す方向（図１の手前側）が左方であり、図２に矢印Ｂ２で示す方向（図１の奥側）が右方である。また、前後方向Ａ３に直交する水平方向を機体幅方向（図２の矢印Ｂ３方向）として説明する。
以下、農業用ロボット１及び農業用ロボットの支援システムについて詳しく説明する。以下の説明において、図１、図２に矢印Ａ１で示す方向を前方、矢印Ａ２で示す方向を後方、矢印Ａ３で示す方向を前後方向として説明する。したがって、図２に矢印Ｂ１で示す方向（図１の手前側）が左方であり、図２に矢印Ｂ２で示す方向（図１の奥側）が右方である。また、前後方向Ａ３に直交する水平方向を機体幅方向（図２の矢印Ｂ３方向）として説明する。
【0018】
図１に示すように、農業用ロボット１は、自律走行する走行体３を有している。走行体３は、機体６と、機体６を走行可能に支持する走行装置７とを有している。
図３、図４に示すように、機体６は、メインフレーム６Ａと、原動機フレーム６Ｂとを有している。メインフレーム６Ａは、機体幅方向Ｂ３で間隔をあけて配置された一対の第１フレーム６Ａａと、各第１フレーム６Ａａの下方に間隔をあけて配置された一対の第２フレーム６Ａｂとを有している。第１フレーム６Ａａと第２フレーム６Ａｂとは、複数の縦フレーム６Ａｃによって連結されている。縦フレーム６Ａｃは、左の第１フレーム６Ａａと左の第２フレーム６Ａｂとの前部間、右の第１フレーム６Ａａと右の第２フレーム６Ａｂとの前部間、左の第１フレーム６Ａａと左の第２フレーム６Ａｂとの後部間、右の第１フレーム６Ａａと右の第２フレーム６Ａｂとの後部間に設けられている。
図３、図４に示すように、機体６は、メインフレーム６Ａと、原動機フレーム６Ｂとを有している。メインフレーム６Ａは、機体幅方向Ｂ３で間隔をあけて配置された一対の第１フレーム６Ａａと、各第１フレーム６Ａａの下方に間隔をあけて配置された一対の第２フレーム６Ａｂとを有している。第１フレーム６Ａａと第２フレーム６Ａｂとは、複数の縦フレーム６Ａｃによって連結されている。縦フレーム６Ａｃは、左の第１フレーム６Ａａと左の第２フレーム６Ａｂとの前部間、右の第１フレーム６Ａａと右の第２フレーム６Ａｂとの前部間、左の第１フレーム６Ａａと左の第２フレーム６Ａｂとの後部間、右の第１フレーム６Ａａと右の第２フレーム６Ａｂとの後部間に設けられている。
【0019】
左の第１フレーム６Ａａと右の第１フレーム６Ａａとは、第１フレーム６Ａａ間に配置された第１横フレーム６Ａｄ～第５横フレーム６Ａｈによって連結されている。第１横フレーム６Ａｄ～第５横フレーム６Ａｈは、第１フレーム６Ａａの前端から後端にわたって前後方向Ａ３で間隔をあけて並行状に配置されている。
第２フレーム６Ａｂの前部同士は、第６横フレーム６Ａｊによって連結され、第２フレーム６Ａｂの後部同士は、第７横フレーム６Ａｋによって連結されている。
第２フレーム６Ａｂの前部同士は、第６横フレーム６Ａｊによって連結され、第２フレーム６Ａｂの後部同士は、第７横フレーム６Ａｋによって連結されている。
【0020】
原動機フレーム６Ｂは、メインフレーム６Ａの下方側に配置されている。原動機フレーム６Ｂは、前フレーム６Ｂａと、後フレーム６Ｂｂと、複数の連結フレーム６Ｂｃと、複数の取付フレーム６Ｂｄとを有している。前フレーム６Ｂａは、上部が、左及び右の第２フレーム６Ａｂの前部に取り付けられている。後フレーム６Ｂｂは、上部が、左及び右の第２フレーム６Ａｂの前部に取り付けられている。複数の連結フレーム６Ｂｃは、前フレーム６Ｂａと後フレーム６Ｂｂの下部間を連結している。複数の取付フレーム６Ｂｄは、連結フレーム６Ｂｃの前後方向Ａ３中央部に固定されている。
【0021】
図４に示すように、取付フレーム６Ｂｄには、原動機（エンジン）Ｅ１が取り付けられている。原動機Ｅ１には、油圧ポンプＰ１が取り付けられている。油圧ポンプＰ１は、原動機Ｅ１で駆動される。また、原動機フレーム６Ｂには、油圧ポンプＰ１から吐出する作動油を貯留する作動油タンク（図示省略）が搭載されている。
図５に示すように、メインフレーム６Ａ（機体６）には、走行装置７を制御する複数のコントロールバルブ（第１コントロールバルブＣＶ１～第４コントロールバルブＣＶ４）が搭載されている。
図５に示すように、メインフレーム６Ａ（機体６）には、走行装置７を制御する複数のコントロールバルブ（第１コントロールバルブＣＶ１～第４コントロールバルブＣＶ４）が搭載されている。
【0022】
図１、図２、図５に示すように、走行装置７は、４輪の車輪８を有する車輪型（４輪型）の走行装置７で構成されている。詳しくは、走行装置７は、機体６前部の左側に配置された第１車輪８Ｌａ（左前輪）と、機体６前部の右側に配置された第２車輪８Ｒａ（右前輪）と、機体６後部の左側に配置された第３車輪８Ｌｂ（左後輪）と、機体６後部の右側に配置された第４車輪８Ｒｂ（右後輪）とを備えている。なお、走行装置７は、少なくとも３輪の車輪８を有する車輪型走行装置で構成されていてもよい。また、走行装置７は、クローラ型の走行装置であってもよい。
【0023】
走行装置７は、車輪８を支持する車輪支持体９を有している。車輪支持体９は、車輪８に対応する数設けられている。つまり、走行装置７は、第１車輪８Ｌａを支持する第１車輪支持体９Ｌａ、第２車輪８Ｒａを支持する第２車輪支持体９Ｒａ、第３車輪８Ｌｂを支持する第３車輪支持体９Ｌｂ及び第４車輪８Ｒｂを支持する第４車輪支持体９Ｒｂを有している。
【0024】
図５、図６に示すように、車輪支持体９は、走行フレーム１０と、操向シリンダＣ１と、第１昇降シリンダＣ２と、第２昇降シリンダＣ３と、走行モータＭ１とを有している。
走行フレーム１０は、主支持体１０Ａと、揺動フレーム１０Ｂと、車輪フレーム１０Ｃとを有している。主支持体１０Ａは、機体６に縦軸（上下方向に延伸する軸心）回りに可能に支持されている。詳しくは、主支持体１０Ａは機体６に固定された支持ブラケット１１に上下方向に延伸する軸心を有する第１支軸１２Ａを介して回動可能に支持されている。
走行フレーム１０は、主支持体１０Ａと、揺動フレーム１０Ｂと、車輪フレーム１０Ｃとを有している。主支持体１０Ａは、機体６に縦軸（上下方向に延伸する軸心）回りに可能に支持されている。詳しくは、主支持体１０Ａは機体６に固定された支持ブラケット１１に上下方向に延伸する軸心を有する第１支軸１２Ａを介して回動可能に支持されている。
【0025】
図５に示すように、第１車輪支持体９Ｌａを枢支する支持ブラケット１１は機体６の前部左側に設けられ、第２車輪支持体９Ｒａを枢支する支持ブラケット１１は機体６の前部右側に設けられ、第３車輪支持体９Ｌｂを枢支する支持ブラケット１１は機体６の後部左側に設けられ、第４車輪支持体９Ｒｂを枢支する支持ブラケット１１は機体６の後部右側に設けられている。
【0026】
揺動フレーム１０Ｂは、主支持体１０Ａに上下揺動可能に支持されている。詳しくは、揺動フレーム１０Ｂは、上部が主支持体１０Ａに第２支軸１２Ｂを介して横軸（機体幅方向Ｂ３に延伸する軸心）回りに回動可能に支持されている。
第１車輪支持体９Ｌａ及び第２車輪支持体９Ｒａの揺動フレーム１０Ｂは前上部が主支持体１０Ａに枢支され、第３車輪支持体９Ｌｂ及び第４車輪支持体９Ｒｂの揺動フレーム１０Ｂは後上部が主支持体１０Ａに枢支されている。
第１車輪支持体９Ｌａ及び第２車輪支持体９Ｒａの揺動フレーム１０Ｂは前上部が主支持体１０Ａに枢支され、第３車輪支持体９Ｌｂ及び第４車輪支持体９Ｒｂの揺動フレーム１０Ｂは後上部が主支持体１０Ａに枢支されている。
【0027】
車輪フレーム１０Ｃは、揺動フレーム１０Ｂに上下揺動可能に支持されている。詳しくは、車輪フレーム１０Ｃは、揺動フレーム１０Ｂに第３支軸１２Ｃを介して横軸回りに回動可能に支持されている。
第１車輪支持体９Ｌａ及び第２車輪支持体９Ｒａの車輪フレーム１０Ｃは後部が揺動フレーム１０Ｂの後部に枢支され、第３車輪支持体９Ｌｂ及び第４車輪支持体９Ｒｂの車輪フレーム１０Ｃは前部が揺動フレーム１０Ｂの前部に枢支されている。
第１車輪支持体９Ｌａ及び第２車輪支持体９Ｒａの車輪フレーム１０Ｃは後部が揺動フレーム１０Ｂの後部に枢支され、第３車輪支持体９Ｌｂ及び第４車輪支持体９Ｒｂの車輪フレーム１０Ｃは前部が揺動フレーム１０Ｂの前部に枢支されている。
【0028】
操向シリンダＣ１、第１昇降シリンダＣ２及び第２昇降シリンダＣ３は、油圧シリンダによって構成されている。
操向シリンダＣ１は、機体６と主支持体１０Ａとの間に設けられている。詳しくは、操向シリンダＣ１の一端は、第１フレーム６Ａａの前後方向Ａ３中央部に固定されたシリンダブラケット１４Ａに枢支され、操向シリンダＣ１の他端は、主支持体１０Ａに固定されたシリンダブラケット１４Ｂに枢支されている。操向シリンダＣ１を伸縮することにより走行フレーム１０が第１支軸１２Ａ回りに揺動し、車輪８（第１車輪８Ｌａ～第４車輪８Ｒｂ）の向きを変更する（操向する）ことができる。本実施形態の走行装置７にあっては、各車輪８を独立して操向可能である。
操向シリンダＣ１は、機体６と主支持体１０Ａとの間に設けられている。詳しくは、操向シリンダＣ１の一端は、第１フレーム６Ａａの前後方向Ａ３中央部に固定されたシリンダブラケット１４Ａに枢支され、操向シリンダＣ１の他端は、主支持体１０Ａに固定されたシリンダブラケット１４Ｂに枢支されている。操向シリンダＣ１を伸縮することにより走行フレーム１０が第１支軸１２Ａ回りに揺動し、車輪８（第１車輪８Ｌａ～第４車輪８Ｒｂ）の向きを変更する（操向する）ことができる。本実施形態の走行装置７にあっては、各車輪８を独立して操向可能である。
【0029】
第１昇降シリンダＣ２は、一端が揺動フレーム１０Ｂに枢支され、他端が第１リンク機構１５Ａに枢支されている。第１リンク機構１５Ａは、第１リンク１５ａと第２リンク１５ｂとを有している。第１リンク１５ａの一端は、主支持体１０Ａに枢支され、第２リンク１５ｂの一端は揺動フレーム１０Ｂに枢支されている。第１リンク１５ａと第２リンク１５ｂとの他端は、第１昇降シリンダＣ２の他端に枢支されている。第１昇降シリンダＣ２を伸縮することにより揺動フレーム１０Ｂが第２支軸１２Ｂ回りに上下揺動する。
【0030】
第２昇降シリンダＣ３は、一端が揺動フレーム１０Ｂの前部に枢支され、他端が第２リンク機構１５Ｂに枢支されている。第２リンク機構１５Ｂは、第１リンク１５ｃと第２リンク１５ｄとを有している。第１リンク１５ｃの一端は、揺動フレーム１０Ｂに枢支され、第２リンク１５ｄの一端は車輪フレーム１０Ｃに枢支されている。第１リンク１５ｃと第２リンク１５ｄとの他端は、第２昇降シリンダＣ３の他端に枢支されている。第２昇降シリンダＣ３を伸縮することにより車輪フレーム１０Ｃが第３支軸１２Ｃ回りに上下揺動する。
【0031】
第１昇降シリンダＣ２による揺動フレーム１０Ｂの上下揺動と、第２昇降シリンダＣ３による車輪フレーム１０Ｃの上下揺動とを組み合わせることによって車輪８を平行状に昇降させることができる。
走行モータＭ１は、油圧モータによって形成されている。走行モータＭ１は、各車輪８に対応して設けられている。即ち、走行装置７は、第１車輪８Ｌａを駆動する走行モータＭ１と、第２車輪８Ｒａを駆動する走行モータＭ１と、第３車輪８Ｌｂを駆動する走行モータＭ１と、第４車輪８Ｒｂを駆動する走行モータＭ１とを有している。走行モータＭ１は、車輪８の機体幅方向Ｂ３の内方に配置され、車輪フレーム１０Ｃに取り付けられている。走行モータＭ１は、油圧ポンプＰ１から吐出される作動油によって駆動され、正逆転可能である。走行モータＭ１を正逆転させることにより、車輪８の回転を正転方向と逆転方向とに切り換えることができる。
走行モータＭ１は、油圧モータによって形成されている。走行モータＭ１は、各車輪８に対応して設けられている。即ち、走行装置７は、第１車輪８Ｌａを駆動する走行モータＭ１と、第２車輪８Ｒａを駆動する走行モータＭ１と、第３車輪８Ｌｂを駆動する走行モータＭ１と、第４車輪８Ｒｂを駆動する走行モータＭ１とを有している。走行モータＭ１は、車輪８の機体幅方向Ｂ３の内方に配置され、車輪フレーム１０Ｃに取り付けられている。走行モータＭ１は、油圧ポンプＰ１から吐出される作動油によって駆動され、正逆転可能である。走行モータＭ１を正逆転させることにより、車輪８の回転を正転方向と逆転方向とに切り換えることができる。
【0032】
第２車輪支持体９Ｒａ、第３車輪支持体９Ｌｂ及び第４車輪支持体９Ｒｂは、第１車輪支持体９Ｌａを構成する構成部品と同様の構成部品を有している。第２車輪支持体９Ｒａは、第１車輪支持体９Ｌａと左右対称に構成されている。第３車輪支持体９Ｌｂは、第２車輪支持体９Ｒａを機体６の中心を通る上下方向のセンタ軸心回りに１８０°回転させた形態を呈している。第４車輪支持体９Ｒｂは、第１車輪支持体９Ｌａをセンタ軸心回りに１８０°回転させた形態を呈している。
【0033】
第１車輪支持体９Ｌａに装備された油圧アクチュエータは、第１コントロールバルブＣＶ１によって制御される。第２車輪支持体９Ｒａに装備された油圧アクチュエータは、第２コントロールバルブＣＶ２によって制御される。第３車輪支持体９Ｌｂに装備された油圧アクチュエータは、第３コントロールバルブＣＶ３によって制御される。第４車輪支持体９Ｒｂに装備された油圧アクチュエータは、第４コントロールバルブＣＶ４によって制御される。
【0034】
したがって、第１車輪８Ｌａ～第４車輪８Ｒｂは、それぞれ独立的に操向可能である。また、第１車輪８Ｌａ～第４車輪８Ｒｂは、それぞれ独立的に昇降可能である。
上記走行装置７にあっては、第１車輪８Ｌａ～第４車輪８Ｒｂを操向操作することで走行体３を操向することができる。第１車輪８Ｌａ～第４車輪８Ｒｂを正転させることで走行体３を前進させることができ、逆転させることにより走行体３を後進させることができる。第１車輪８Ｌａ～第４車輪８Ｒｂを昇降することにより走行体３を昇降することができる。第１車輪８Ｌａ及び第２車輪８Ｒａを第３車輪８Ｌｂ及び第４車輪８Ｒｂに対して昇降することにより、或いは、第３車輪８Ｌｂ及び第４車輪８Ｒｂを第１車輪８Ｌａ及び第２車輪８Ｒａに対して昇降することにより、機体６を前傾または後傾させることができる。第１車輪８Ｌａ及び第３車輪８Ｌｂを第２車輪８Ｒａ及び第４車輪８Ｒｂに対して昇降することにより、或いは、第２車輪８Ｒａ及び第４車輪８Ｒｂを第１車輪８Ｌａ及び第３車輪８Ｌｂに対して昇降することにより、機体６を、機体幅方向Ｂ３の一側が他側よりも高い傾斜状にすることができる。
上記走行装置７にあっては、第１車輪８Ｌａ～第４車輪８Ｒｂを操向操作することで走行体３を操向することができる。第１車輪８Ｌａ～第４車輪８Ｒｂを正転させることで走行体３を前進させることができ、逆転させることにより走行体３を後進させることができる。第１車輪８Ｌａ～第４車輪８Ｒｂを昇降することにより走行体３を昇降することができる。第１車輪８Ｌａ及び第２車輪８Ｒａを第３車輪８Ｌｂ及び第４車輪８Ｒｂに対して昇降することにより、或いは、第３車輪８Ｌｂ及び第４車輪８Ｒｂを第１車輪８Ｌａ及び第２車輪８Ｒａに対して昇降することにより、機体６を前傾または後傾させることができる。第１車輪８Ｌａ及び第３車輪８Ｌｂを第２車輪８Ｒａ及び第４車輪８Ｒｂに対して昇降することにより、或いは、第２車輪８Ｒａ及び第４車輪８Ｒｂを第１車輪８Ｌａ及び第３車輪８Ｌｂに対して昇降することにより、機体６を、機体幅方向Ｂ３の一側が他側よりも高い傾斜状にすることができる。
【0035】
農業用ロボット１は、走行体３に装着されたマニピュレータ（作業部）４を備えている。マニピュレータ（作業部）４は、作業を行う部分であって、例えば、本実施形態では、少なくとも作物２の収穫を行うことが可能な装置である。
図３、図４に示すように、マニピュレータ４は、走行体３（機体６）に着脱可能に装着された装着体１６と、装着体１６に取り付けられたアーム１７と、アーム１７に設けられていて作物（対象物）２を把持可能なロボットハンド１８とを備えている。
図３、図４に示すように、マニピュレータ４は、走行体３（機体６）に着脱可能に装着された装着体１６と、装着体１６に取り付けられたアーム１７と、アーム１７に設けられていて作物（対象物）２を把持可能なロボットハンド１８とを備えている。
【0036】
図１に示すように、装着体１６は、本実施形態では、走行体３の後部に設けられている。なお、装着体１６は、走行体３の前部に設けられていてもよい。つまり、走行体３における前後方向Ａ３の中央部から一方側に偏倚して設けられていればよい。また、本実施形態では、農業用ロボット１は、走行体３を前方に進行させて収穫作業を行うので、装着体１６は、進行方向とは反対側の方向である進行逆方向側に偏倚して設けられている。装着体１６は、箱型に形成されていて走行体３に対して着脱可能である。
【0037】
装着体１６には、回動フレーム２１が立設されている。回動フレーム２１は、装着体１６の内部に設けられた回動モータＭ２によって回動軸心Ｊ１の周囲を回動可能である。回動フレーム２１を回動させることにより、ロボットハンド１８を回動軸心Ｊ１を中心とする円周方向に移動（位置変更）させることができる。
図３、図４に示すように、アーム１７は、回動フレーム２１に上下揺動可能に支持されると共に長手方向の中途部で屈伸可能である。アーム１７は、メインアーム２９とサブアーム３０とを有している。
図３、図４に示すように、アーム１７は、回動フレーム２１に上下揺動可能に支持されると共に長手方向の中途部で屈伸可能である。アーム１７は、メインアーム２９とサブアーム３０とを有している。
【0038】
メインアーム２９は、回動フレーム２１に上下揺動可能に枢支され、屈伸可能である。詳しくは、メインアーム２９は、回動フレーム２１に上下揺動可能に枢支された第１アーム部３１と、第１アーム部３１に揺動可能に枢支された第２アーム部３２とを有し、第１アーム部３１に対して第２アーム部３２が揺動することで屈伸可能とされている。
第１アーム部３１は、基部側３１ａがアームブラケット２６に枢支されている。第１アーム部３１は、図３に示すように、第１アームフレーム３１Ｌ及び第２アームフレーム３１Ｒを有している。第１アームフレーム３１Ｌ及び第２アームフレーム３１Ｒは、機体幅方向Ｂ３で並べて配置され且つ連結パイプ３１Ａ等で相互に連結されている。第１アームフレーム３１Ｌと第２アームフレーム３１Ｒとの基部側３１ａ間にアームブラケット２６の上部が挿入され、機体幅方向Ｂ３に延伸する軸心を有するアーム枢軸３３Ａ（第１アーム枢軸という）を介して第１アームフレーム３１Ｌ及び第２アームフレーム３１Ｒの基部側３１ａがアームブラケット２６に第１アーム枢軸３３Ａの軸心回りに回動可能に支持されている。
第１アーム部３１は、基部側３１ａがアームブラケット２６に枢支されている。第１アーム部３１は、図３に示すように、第１アームフレーム３１Ｌ及び第２アームフレーム３１Ｒを有している。第１アームフレーム３１Ｌ及び第２アームフレーム３１Ｒは、機体幅方向Ｂ３で並べて配置され且つ連結パイプ３１Ａ等で相互に連結されている。第１アームフレーム３１Ｌと第２アームフレーム３１Ｒとの基部側３１ａ間にアームブラケット２６の上部が挿入され、機体幅方向Ｂ３に延伸する軸心を有するアーム枢軸３３Ａ（第１アーム枢軸という）を介して第１アームフレーム３１Ｌ及び第２アームフレーム３１Ｒの基部側３１ａがアームブラケット２６に第１アーム枢軸３３Ａの軸心回りに回動可能に支持されている。
【0039】
第１アームフレーム３１Ｌ及び第２アームフレーム３１Ｒは中空部材で形成されている。第１アーム部３１の長さは、走行体３（機体６）の前後方向Ａ３の長さよりも短く形成されている。
図４に示すように、第１アーム部３１は、基部側３１ａであって且つ第１アーム枢軸３３Ａよりも先端側３１ｃ寄りに、シリンダ取付部３１ｂを有している。このシリンダ取付部３１ｂとシリンダブラケット２７のシリンダ取付部２７ａとにわたって第１アームシリンダ（第１油圧シリンダ）Ｃ４が設けられている。第１アームシリンダＣ４は、走行体３に設けた油圧ポンプＰ１から吐出される作動油によって駆動されて伸縮する。第１アームシリンダＣ４を伸縮させることで第１アーム部３１が上下揺動する。第１アーム部３１（アーム１７）を上下揺動させることにより、ロボットハンド１８を昇降させることができる。第１アームシリンダＣ４には、第１アームシリンダＣ４のストロークを検出する第１ストロークセンサが設けられている。
図４に示すように、第１アーム部３１は、基部側３１ａであって且つ第１アーム枢軸３３Ａよりも先端側３１ｃ寄りに、シリンダ取付部３１ｂを有している。このシリンダ取付部３１ｂとシリンダブラケット２７のシリンダ取付部２７ａとにわたって第１アームシリンダ（第１油圧シリンダ）Ｃ４が設けられている。第１アームシリンダＣ４は、走行体３に設けた油圧ポンプＰ１から吐出される作動油によって駆動されて伸縮する。第１アームシリンダＣ４を伸縮させることで第１アーム部３１が上下揺動する。第１アーム部３１（アーム１７）を上下揺動させることにより、ロボットハンド１８を昇降させることができる。第１アームシリンダＣ４には、第１アームシリンダＣ４のストロークを検出する第１ストロークセンサが設けられている。
【0040】
図４に示すように、第１アーム部３１の先端側３１ｃには、枢支部材３１Ｂが固定されている。詳しくは、枢支部材３１Ｂは、基部３１Ｂａが第１アームフレーム３１Ｌと第２アームフレーム３１Ｒとの間に挿入されて第１アームフレーム３１Ｌ及び第２アームフレーム３１Ｒに固定されている。枢支部材３１Ｂの基部３１Ｂａの下面側には、シリンダステー３４が取り付けられている。枢支部材３１Ｂの先端側３１Ｂｂは、第１アームフレーム３１Ｌ及び第２アームフレーム３１Ｒから前方に突出している。
【0041】
図３に示すように、第２アーム部３２の長さは、第１アーム部３１の長さよりも長く形成されている。第２アーム部３２は、基部側３２ａが枢支部材３１Ｂの先端側３１Ｂｂに枢支されている。第２アーム部３２は、第３アームフレーム３２Ｌ及び第４アームフレーム３２Ｒを有している。第３アームフレーム３２Ｌ及び第４アームフレーム３２Ｒは、機体幅方向Ｂ３で並べて配置され且つ複数の連結プレート３５によって相互に連結されている。第３アームフレーム３２Ｌ及び第４アームフレーム３２Ｒは中空部材で形成されている。第３アームフレーム３２Ｌと第４アームフレーム３２Ｒとの基部側３２ａ間に枢支部材３１Ｂの先端側３１Ｂｂが挿入されている。第３アームフレーム３２Ｌ及び第４アームフレーム３２Ｒ（第２アーム部３２）は、機体幅方向Ｂ３に延伸する軸心を有するアーム枢軸（第２アーム枢軸という）３３Ｂによって枢支部材３１Ｂに枢支されている。
【0042】
第２アーム部３２の基部側３２ａであって第２アーム枢軸３３Ｂよりも先端側３２ｂ寄りには、シリンダ取付部３２ｃが設けられている。このシリンダ取付部３２ｃとシリンダステー３４とにわたって第２アームシリンダ（第２油圧シリンダ）Ｃ５が設けられている。第２アームシリンダＣ５は、走行体３に設けた油圧ポンプＰ１から吐出される作動油によって駆動されて伸縮する。第２アームシリンダＣ５を伸縮させることで第１アーム部３１に対して第２アーム部３２が揺動し、メインアーム２９（アーム１７）が屈伸（曲げたり伸ばしたりすること）する。なお、本実施形態では、メインアーム２９は、最も伸びた状態で直線状となるが、最も伸びた状態で若干曲がっていてもよい。
【0043】
また、第２アームシリンダＣ５を伸縮させることで走行体３に対してロボットハンド１８を遠近方向に移動させることができる。詳しくは、第２アームシリンダＣ５を伸長させることでロボットハンド１８を走行体３から遠ざける方向に移動させることができ、第２アームシリンダＣ５を収縮させることでロボットハンド１８を走行体３に近づける方向に移動させることができる。
【0044】
図４に示すように、第２アームシリンダＣ５には、第２アームシリンダＣ５のストロークを検出する第２ストロークセンサが設けられている。
サブアーム３０は、第２アーム部３２に突出及び後退可能に設けられている。したがって、サブアーム３０を突出及び後退させることにより、アーム１７の長さが伸縮可能である。サブアーム３０は、角パイプによって直線状に形成されている。サブアーム３０は、第３アームフレーム３２Ｌと第４アームフレーム３２Ｒとの先端側（前部）間に長手方向移動可能に支持されている。また、サブアーム３０は、対向する連結プレート３５の間に配置されていて連結プレート３５にボルト等の固定具によって固定可能とされている。サブアーム３０の一側面には、第３アームフレーム３２Ｌに当接する突起３０ａが設けられ、他側面には、第４アームフレーム３２Ｒに当接する突起３０ａが設けられている。突起３０ａによってサブアーム３０のがたつきを抑制することができる。
サブアーム３０は、第２アーム部３２に突出及び後退可能に設けられている。したがって、サブアーム３０を突出及び後退させることにより、アーム１７の長さが伸縮可能である。サブアーム３０は、角パイプによって直線状に形成されている。サブアーム３０は、第３アームフレーム３２Ｌと第４アームフレーム３２Ｒとの先端側（前部）間に長手方向移動可能に支持されている。また、サブアーム３０は、対向する連結プレート３５の間に配置されていて連結プレート３５にボルト等の固定具によって固定可能とされている。サブアーム３０の一側面には、第３アームフレーム３２Ｌに当接する突起３０ａが設けられ、他側面には、第４アームフレーム３２Ｒに当接する突起３０ａが設けられている。突起３０ａによってサブアーム３０のがたつきを抑制することができる。
【0045】
サブアーム３０は、最も後退させた位置（最後退位置）では、第３アームフレーム３２Ｌと第４アームフレーム３２Ｒとの間に没入する。なお、サブアーム３０は、最後退位置で第２アーム部３２から若干突出していてもよい。
図４に示すように、サブアーム３０の先端側には、吊りプレート３７が固定されている。吊りプレート３７にロボットハンド１８が枢支され、吊り下げられる（図１参照）。つまり、ロボットハンド１８は、サブアーム３０の先端側に揺動可能に取り付けられる。第２アーム部３２の先端側には、サブアーム３０の第２アーム部３２からの突出量を測定（検出）する第３ストロークセンサが設けられている。
図４に示すように、サブアーム３０の先端側には、吊りプレート３７が固定されている。吊りプレート３７にロボットハンド１８が枢支され、吊り下げられる（図１参照）。つまり、ロボットハンド１８は、サブアーム３０の先端側に揺動可能に取り付けられる。第２アーム部３２の先端側には、サブアーム３０の第２アーム部３２からの突出量を測定（検出）する第３ストロークセンサが設けられている。
【0046】
図１、図２に示すように、ロボットハンド１８は、ベース部材１８Ａと、複数の把持ツメ１８Ｂとを有している。ベース部材１８Ａの上面側には連結片６３が設けられている。連結片６３は吊りプレート３７に枢支されている。つまり、ロボットハンド１８はアーム１７に吊り下げられている。複数の把持ツメ１８Ｂは、ベース部材１８Ａの下面側に揺動可能に取り付けられている。ロボットハンド１８は、複数の把持ツメ１８Ｂが揺動することにより、把持ツメ１８Ｂと把持ツメ１８Ｂとの間で作物２を把持することが可能（図２参照）であると共に、把持した作物２を解放することが可能である。
【0047】
図１、図２に示すように、農業用ロボット１は、光学式センサ５Ａ、５Ｂを備えている。光学式センサ５Ａ、５Ｂは、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices：電荷結合素子）イメージセンサを搭載したＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補性金属酸化膜半導体）イメージセンサを搭載したＣＭＯＳカメラ、赤外線カメラである。この実施形態では、光学式センサ５Ａ、５Ｂは、撮像装置（ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、赤外線カメラ）である。光学式センサ５Ａ、５Ｂは、レーザセンサ、即ち、ライダー（LiDAR: Light Detection And Ranging）であってもよい。レーザセンサ（ライダー）は、１秒間に何百万回ものパルス状の赤外線等を照射し、跳ね返って戻ってくるまでの時間を測定することで、走行体３周辺の３Ｄマップを構築することができるセンサである。この実施形態では、光学式センサ５Ａ、５Ｂは、撮像装置（ＣＣＤカメラ、ＣＭＯＳカメラ、赤外線カメラ）である。
【0048】
光学式センサ５Ａは、回動フレーム２１に取り付けられている。詳しくは、アームブラケット２６の上部に支柱４０を介して取り付けられている。これに限定されることはなく、光学式センサ５Ａは、走行体３等に取り付けてもよい。また、光学式センサ５Ａは複数箇所に設けられていてもよい。つまり、農業用ロボット１は、光学式センサ５Ａを複数有していてもよい。光学式センサ５Ａは、走行体３の周囲を撮影可能であって、走行体３の周囲の情報を撮影によって取得する。
【0049】
光学式センサ５Ｂは、第２アーム部３２の先端側に取り付けられている。光学式センサ５Ｂは、作物２を撮像することによって、例えば、作物２の大きさ、形、色、模様（スイカにあっては縞模様）、傷などの品質情報を取得することができる。
図１、図２に示すように、農業用ロボット１は、打音センサ５０Ｃを備えている。打音センサ５０Ｃは、作物２に打撃を与えた（作物２を叩いた）ときの打音を取得するセンサである。図７に示すように、打音センサ５０Ｃは、ロボットハンド１８（ベース部材１８Ａ）に設けられている。
図１、図２に示すように、農業用ロボット１は、打音センサ５０Ｃを備えている。打音センサ５０Ｃは、作物２に打撃を与えた（作物２を叩いた）ときの打音を取得するセンサである。図７に示すように、打音センサ５０Ｃは、ロボットハンド１８（ベース部材１８Ａ）に設けられている。
【0050】
打音センサ５０Ｃは、打撃機構５１と、録音機構５２とを有している。打撃機構５１は、把持ツメ１８Ｂで把持された作物２に対して進退可能な打撃部材５１Ａを有している。打撃部材５１Ａは、当該打撃部材５１Ａを軸方向に移動させるアクチュエータ５１Ｂに連結されている。アクチュエータ５１Ｂは、例えば、電動であって、制御信号に応じて打撃部材５１Ａを軸方向に移動させることで、作物２に打撃を与えて打音を発生させる。録音機構５２は、マイク（高指向性マイク）を有し、打撃部材５１Ａで作物２を打撃することによって発生した打音を録音（記録）する。
【0051】
図８に示すように、農業用ロボット１は、制御装置４１を有している。制御装置４１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）などを備えたマイクロコンピュータ等である。
制御装置４１には、光学式センサ５Ａ、５Ｂ、打音センサ５０Ｃ、走行モータＭ１、回動モータＭ２が接続されている。また、制御装置４１には、複数の制御弁４２が接続されている。制御弁４２は、第１制御弁４２Ａ、第２制御弁４２Ｂ、第３制御弁４２Ｃ、第４制御弁４２Ｄ、第５制御弁４２Ｅを含んでいる。
制御装置４１には、光学式センサ５Ａ、５Ｂ、打音センサ５０Ｃ、走行モータＭ１、回動モータＭ２が接続されている。また、制御装置４１には、複数の制御弁４２が接続されている。制御弁４２は、第１制御弁４２Ａ、第２制御弁４２Ｂ、第３制御弁４２Ｃ、第４制御弁４２Ｄ、第５制御弁４２Ｅを含んでいる。
【0052】
第１制御弁４２Ａは、操向シリンダＣ１を制御する弁、第２制御弁４２Ｂは、第１昇降シリンダＣ２を制御する弁、第３制御弁４２Ｃは、第２昇降シリンダＣ３を制御する弁、第４制御弁４２Ｄは、第１アームシリンダＣ４を制御する弁、第５制御弁４２Ｅは、第２アームシリンダＣ５を制御する弁である。
第１制御弁４２Ａ、第２制御弁４２Ｂ、第３制御弁４２Ｃ、第４制御弁４２Ｄ及び第５制御弁４２Ｅは、例えば、制御装置４１からの制御信号に基づいて作動する電磁弁である。より詳しくは、第１制御弁４２Ａ、第２制御弁４２Ｂ、第３制御弁４２Ｃ、第４制御弁４２Ｄ及び第５制御弁４２Ｅは、制御信号によって複数の位置に切り換わる電磁弁（３位置切換電磁弁）である。
第１制御弁４２Ａ、第２制御弁４２Ｂ、第３制御弁４２Ｃ、第４制御弁４２Ｄ及び第５制御弁４２Ｅは、例えば、制御装置４１からの制御信号に基づいて作動する電磁弁である。より詳しくは、第１制御弁４２Ａ、第２制御弁４２Ｂ、第３制御弁４２Ｃ、第４制御弁４２Ｄ及び第５制御弁４２Ｅは、制御信号によって複数の位置に切り換わる電磁弁（３位置切換電磁弁）である。
【0053】
制御装置４１が第１制御弁４２Ａに制御信号を出力すると、制御信号に応じて第１制御弁４２Ａが所定位置に切り換わる。制御装置４１が第２制御弁４２Ｂに制御信号を出力すると、制御信号に応じて第２制御弁４２Ｂが所定位置に切り換わる。
また、制御装置４１が第３制御弁４２Ｃに制御信号を出力すると、制御信号に応じて第３制御弁４２Ｃが所定位置に切り換わる。制御装置４１が第４制御弁４２Ｄに制御信号を出力すると、制御信号に応じて第４制御弁４２Ｄが所定位置に切り換わる。制御装置４１が第５制御弁４２Ｅに制御信号を出力すると、制御信号に応じて第５制御弁４２Ｅが所定位置に切り換わる。
また、制御装置４１が第３制御弁４２Ｃに制御信号を出力すると、制御信号に応じて第３制御弁４２Ｃが所定位置に切り換わる。制御装置４１が第４制御弁４２Ｄに制御信号を出力すると、制御信号に応じて第４制御弁４２Ｄが所定位置に切り換わる。制御装置４１が第５制御弁４２Ｅに制御信号を出力すると、制御信号に応じて第５制御弁４２Ｅが所定位置に切り換わる。
【0054】
第１制御弁４２Ａ、第２制御弁４２Ｂ、第３制御弁４２Ｃ、第４制御弁４２Ｄ及び第５制御弁４２Ｅには、油路４６が接続され、当該油路４６には、作動油を吐出する油圧ポンプＰ１が接続されている。
以上によれば、第１制御弁４２Ａの切り換わりによって、操向シリンダＣ１のボトム側又はロッド側への作動油の供給が切り換わり、操向シリンダＣ１が伸縮する。第２制御弁４２Ｂの切り換わりによって、第１昇降シリンダＣ２のボトム側又はロッド側への作動油の供給が切り換わり、第１昇降シリンダＣ２が伸縮する。第３制御弁４２Ｃの切り換わりによって、第２昇降シリンダＣ３のボトム側又はロッド側への作動油の供給が切り換わり、第２昇降シリンダＣ３が伸縮する。
以上によれば、第１制御弁４２Ａの切り換わりによって、操向シリンダＣ１のボトム側又はロッド側への作動油の供給が切り換わり、操向シリンダＣ１が伸縮する。第２制御弁４２Ｂの切り換わりによって、第１昇降シリンダＣ２のボトム側又はロッド側への作動油の供給が切り換わり、第１昇降シリンダＣ２が伸縮する。第３制御弁４２Ｃの切り換わりによって、第２昇降シリンダＣ３のボトム側又はロッド側への作動油の供給が切り換わり、第２昇降シリンダＣ３が伸縮する。
【0055】
また、第４制御弁４２Ｄの切り換わりによって、第１アームシリンダＣ４のボトム側又はロッド側への作動油の供給が切り換わり、第１アームシリンダＣ４が伸縮する。第５制御弁４２Ｅの切り換わりによって、第２アームシリンダＣ５のボトム側又はロッド側への作動油の供給が切り換わり、第２アームシリンダＣ５が伸縮する。
農業用ロボット１は、走行制御部４１Ａを有している。走行制御部４１Ａは、制御装置４１に設けられた電気電子回路、当該制御装置４１に格納されたプログラム等である。
農業用ロボット１は、走行制御部４１Ａを有している。走行制御部４１Ａは、制御装置４１に設けられた電気電子回路、当該制御装置４１に格納されたプログラム等である。
【0056】
走行制御部４１Ａは、走行装置７を制御する。即ち、走行制御部４１Ａは、操向シリンダＣ１（第１制御弁４２Ａ）、走行モータＭ１を制御する。走行制御部４１Ａは、第１制御弁４２Ａに制御信号を出力して、操向シリンダＣ１を伸縮させることによって、走行装置７（機体６）の操舵方向の変更を行う。走行制御部４１Ａは、走行モータＭ１に制御信号を出力して、走行モータＭ１の回転数又は回転方向を変更することにより、走行装置７（機体６）の速度の変更、走行装置７（機体６）の進行方向の変更を行う。
【0057】
また、走行制御部４１Ａは、機体６の昇降、傾き等の制御を行ってもよい。例えば、走行制御部４１Ａは、第２制御弁４２Ｂに制御信号を出力して、第１昇降シリンダＣ２を伸縮することによって、機体６の昇降、傾きの変更を行う。また、走行制御部４１Ａは、第３制御弁４２Ｃに制御信号を出力して、第２昇降シリンダＣ３を伸縮することによって、機体６の昇降、傾きの変更を行う。
【0058】
以上のように、走行制御部４１Ａの制御によって、農業用ロボット１は、施設１００など自立走行することができる。
農業用ロボット１は、作業制御部４１Ｂを有している。作業制御部４１Ｂは、制御装置４１に設けられた電気電子回路、当該制御装置４１に格納されたプログラム等である。
作業制御部４１Ｂは、マニピュレータ（作業部）４を制御する。即ち、作業制御部４１Ｂは、第１アームシリンダＣ４、第２アームシリンダＣ５、回動モータＭ２を制御する。作業制御部４１Ｂは、第４制御弁４２Ｄに制御信号を出力して、第１アームシリンダＣ４を伸縮させることによって、第１アーム部３１の揺動を行う。作業制御部４１Ｂは、第５制御弁４２Ｅに制御信号を出力して、第２アームシリンダＣ５を伸縮させることによって、第２アーム部３２の揺動を行う。また、作業制御部４１Ｂは、回動モータＭ２に制御信号を出力することによって、回動モータＭ２の回転方向を変更することにより、マニピュレータ（作業部）４の回動を行う。
農業用ロボット１は、作業制御部４１Ｂを有している。作業制御部４１Ｂは、制御装置４１に設けられた電気電子回路、当該制御装置４１に格納されたプログラム等である。
作業制御部４１Ｂは、マニピュレータ（作業部）４を制御する。即ち、作業制御部４１Ｂは、第１アームシリンダＣ４、第２アームシリンダＣ５、回動モータＭ２を制御する。作業制御部４１Ｂは、第４制御弁４２Ｄに制御信号を出力して、第１アームシリンダＣ４を伸縮させることによって、第１アーム部３１の揺動を行う。作業制御部４１Ｂは、第５制御弁４２Ｅに制御信号を出力して、第２アームシリンダＣ５を伸縮させることによって、第２アーム部３２の揺動を行う。また、作業制御部４１Ｂは、回動モータＭ２に制御信号を出力することによって、回動モータＭ２の回転方向を変更することにより、マニピュレータ（作業部）４の回動を行う。
【0059】
以上のように、作業制御部４１Ｂは、ロボットハンド１８を任意（所望）の位置に移動させることができる。詳しくは、回動フレーム２１の回動による回動軸心Ｊ１を中心とする円周方向のロボットハンド１８の移動、第１アーム部３１の上下揺動によるロボットハンド１８の昇降、第２アーム部３２の揺動によるロボットハンド１８の走行体３に対する遠近方向の移動によって、ロボットハンド１８を目的の位置に移動させることができる。
【0060】
作業制御部４１Ｂは、アクチュエータ５１Ｂ（打撃部材５１Ａ）を制御する。例えば、アクチュエータ５１Ｂに制御信号を出力することで、アクチュエータ５１Ｂを作動させ、打撃部材５１Ａによって作物２に対して打撃を与える制御（打撃制御）を行う。
さて、農業用ロボット１は、光学式センサ５Ａによって得られたセンシングデータに基づいて、走行体３（機体６）の位置を判断しながら走行、作業などを行ってもよい。
さて、農業用ロボット１は、光学式センサ５Ａによって得られたセンシングデータに基づいて、走行体３（機体６）の位置を判断しながら走行、作業などを行ってもよい。
【0061】
図８に示すように、農業用ロボット１は、場所管理部４１Ｃを有している。場所管理部４１Ｃは、制御装置４１に設けられた電気電子回路、当該制御装置４１に格納されたプログラム等である。
場所管理部４１Ｃは、光学式センサ５Ａで得られたセンシングデータに基づいて、作物２を栽培する施設１００内に走行体３（機体６）が位置するか否かを判断する。光学式センサ５Ａが撮像装置である場合、センシングデータは、撮像した撮像画像（画像データ）である。光学式センサ５Ａがレーザセンサ（ライダー）である場合、光学式センサ５Ａからセンシングした対象物（物体）までの距離、方向を含むスキャンデータである。
場所管理部４１Ｃは、光学式センサ５Ａで得られたセンシングデータに基づいて、作物２を栽培する施設１００内に走行体３（機体６）が位置するか否かを判断する。光学式センサ５Ａが撮像装置である場合、センシングデータは、撮像した撮像画像（画像データ）である。光学式センサ５Ａがレーザセンサ（ライダー）である場合、光学式センサ５Ａからセンシングした対象物（物体）までの距離、方向を含むスキャンデータである。
【0062】
以下、場所管理部４１Ｃにおける処理について詳しく説明する。
図１６Ａ、図１６Ｂに示すように、場所管理部４１Ｃは、光学式センサ５Ａによって得られた撮像画像Ｈ１を参照する。場所管理部４１Ｃは、参照した撮像画像Ｈ１に施設１００を構成する構造物が含まれているか判断する。
例えば、場所管理部４１Ｃは、撮像画像Ｈ１に対して画像処理を実行することで、撮像画像Ｈ１に、施設１００を構成する構造物が含まれているか否かの解析を行う。場所管理部４１Ｃは、ハウス１０１のフレーム１１０（支柱部材１１０Ａ、連結部材１１０Ｂ）、換気扇１０２Ａ、循環扇１０２Ｂ、熱交換装置１０２Ｃ等の撮像画像Ｈ１が含まれているか否かの解析を行う。
図１６Ａ、図１６Ｂに示すように、場所管理部４１Ｃは、光学式センサ５Ａによって得られた撮像画像Ｈ１を参照する。場所管理部４１Ｃは、参照した撮像画像Ｈ１に施設１００を構成する構造物が含まれているか判断する。
例えば、場所管理部４１Ｃは、撮像画像Ｈ１に対して画像処理を実行することで、撮像画像Ｈ１に、施設１００を構成する構造物が含まれているか否かの解析を行う。場所管理部４１Ｃは、ハウス１０１のフレーム１１０（支柱部材１１０Ａ、連結部材１１０Ｂ）、換気扇１０２Ａ、循環扇１０２Ｂ、熱交換装置１０２Ｃ等の撮像画像Ｈ１が含まれているか否かの解析を行う。
【0063】
また、場所管理部４１Ｃは、構造物（フレーム１１０、支柱部材１１０Ａ、連結部材１１０Ｂ、換気扇１０２Ａ、循環扇１０２Ｂ、熱交換装置１０２Ｃ）が含まれている場合、撮像画像Ｈ１に示された構造物の形状が施設１００内から見た形状（第１プロファイリング）Ｒ１と同じであるかを判断する。場所管理部４１Ｃは、撮像画像Ｈ１の構造物において、当該構造物の輪郭、凹凸、表面の色（グラデーション）などのから得られる形状（プロファイリング）が、施設１００内から見た第１プロファイリングＲ１と同じであるか否かを判断する。
【0064】
具体的には、場所管理部４１Ｃは、学習済みのモデルと、撮像画像Ｈ１とに基づいて、撮像画像Ｈ１に示された構造物の形状が第１プロファイリングＲ１であるか否かを判断する。学習済みのモデルとは、複数のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を用意して、人工知能（ＡＩ）による深層学習によって得られたモデルであり、所定の撮像画像Ｈ１から抽出された構造物の形状が、施設１００内から見た構造物の形状であるかを判断することができるモデルである。
【0065】
学習済みモデルを構築するためには、図９に示すように、施設１００内において、農業用ロボット１を栽培場所１０５の間の通路１０６に走行させながら、光学式センサ５Ａで複数のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を取得するデータ取得作業を行う。データ取得作業では、農業用ロボット１で実際に行う農作業を想定して、作業開始点Ｐ１１から作業終了点Ｐ１２まで栽培場所１０５に沿って農業用ロボット１を走行させながら複数のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を取得する。
【0066】
そして、複数のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を、制御装置４１に格納して、人工知能（ＡＩ）による深層学習を実行し、学習済みモデルを構築する（モデル構築作業）。
なお、上述した実施形態では、モデル構築作業において、農業用ロボット１が複数のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を取得することによって、学習済みモデルを構築させているが、複数のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を農業用ロボット１とは別のコンピュータに送信して、当該コンピュータによってモデルを構築し、構築した学習済みモデルを、制御装置４１に格納してもよい。
なお、上述した実施形態では、モデル構築作業において、農業用ロボット１が複数のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を取得することによって、学習済みモデルを構築させているが、複数のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を農業用ロボット１とは別のコンピュータに送信して、当該コンピュータによってモデルを構築し、構築した学習済みモデルを、制御装置４１に格納してもよい。
【0067】
また、上述した実施形態では、実際に農業用ロボット１を、施設１００内を走行させたときの撮像画像Ｈ１を用いて学習済みモデルを構築したが、構造物（フレーム１１０、支柱部材１１０Ａ、連結部材１１０Ｂ、換気扇１０２Ａ、循環扇１０２Ｂ、熱交換装置１０２Ｃ）の撮像画像を、様々なデータベースから制御装置４１又はコンピュータに取り込み、取り込んだデータベースの撮像画像を用いて学習済みモデルを構築してもよい。
【0068】
また、図１０Ａに示すように、学習済みモデルを構築するためのセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）は、施設１００で作物２を栽培する時期に分けて、グループ化しておき、グループ化されたセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）毎に、学習済みモデルを構築してもよい。
例えば、図１０Ａに示すように、第１グループＧ１は、作物２を栽培する前の施設１００内のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）であり、当該センシングデータ（撮像画像Ｈ１）には、作物２の画像が含まれていない。第２グループＧ２は、作物２を栽培した初期のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）であり、当該センシングデータ（撮像画像Ｈ１）には、作物２が成長した初期の画像が含まれている。
例えば、図１０Ａに示すように、第１グループＧ１は、作物２を栽培する前の施設１００内のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）であり、当該センシングデータ（撮像画像Ｈ１）には、作物２の画像が含まれていない。第２グループＧ２は、作物２を栽培した初期のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）であり、当該センシングデータ（撮像画像Ｈ１）には、作物２が成長した初期の画像が含まれている。
【0069】
第３グループＧ３は、作物２を栽培した中期のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）であり、当該センシングデータ（撮像画像Ｈ１）には、作物２が成長した中期の画像が含まれている。第４グループＧ４は、作物２を栽培した後期のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）であり、当該センシングデータ（撮像画像Ｈ１）には、作物２が成長した後期の画像が含まれている。
【0070】
したがって、第１グループＧ１のセンシングデータで得られた学習済みモデル（第１モデル）は、作物２が施設１００に存在しないときの構造物の形状を判断するモデルである。また、第２グループＧ２のセンシングデータで得られた学習済みモデル（第２モデル）は、作物２の栽培が初期であるときの構造物の形状を判断するモデルである。第３グループＧ３のセンシングデータで得られた学習済みモデル（第３モデル）は、作物２の栽培が中期であるときの構造物の形状を判断するモデルである。第４グループＧ４のセンシングデータで得られた学習済みモデル（第４モデル）は、作物２の栽培が後期であるときの構造物の形状を判断するモデルである。
【0071】
場所管理部４１Ｃは、現在のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を、学習済みのモデル（第１モデル～第４モデル）に適用して、当該現在のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）の構造物の形状が施設１００内から見た形状（第１プロファイリングＲ１）と同じである（形状がほぼ同じである）と判断される場合、場所管理部４１Ｃは、農業用ロボット１（走行体３）が施設１００内に位置していると判断し、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）の構造物の形状が、第１プロファイリングＲ１の形状と異なる判断した場合、農業用ロボット１（走行体３）が施設１００外に位置していると判断する。
【0072】
さて、上述した実施形態では、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）が施設１００の構造物の第１プロファイリングＲ１であるか否かに基づいて、農業用ロボット１が施設１００内に位置しているか否かを判断していたが、これに加え、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）に作物２の栽培場所１０５の第２プロファイリングが含まれる場合、走行体３（機体６）が施設１００内であると判断してもよい。
【0073】
図８に記載の場所管理部４１Ｃは、図１６Ａ、図１６Ｂに示すように、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）に、第１プロファイリングＲ１に加えて作物２の栽培場所１０５の第２プロファイリングＲ２が含まれる場合、農業用ロボット１（走行体３）が施設１００内であると判断する。第２プロファイリングＲ２は、作物２の形状、又は、作物２及び栽培場所１０５の形状である。
【0074】
上述したように、農業用ロボット１（走行体３）が施設１００内であるか否かの判断において、第１プロファイリングＲ１及び第２プロファイリングＲ２を用いる場合、図１０Ｂに示すように、例えば、構造物と作物２とが含まれる形状を判断する学習済みモデル（第５モデル）、構造物、作物２及び栽培場所１０５が含まれる形状を判断する学習済みモデル（第６モデル）を用いる。第５モデル及び第６モデルは、第２グループＧ２～第４グループＧ４のセンシングデータから構築すればよい。
【0075】
場所管理部４１Ｃは、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）を第５モデル又は第６モデルに適用し、当該センシングデータ（撮像画像Ｈ１）が、第１プロファイリングＲ１及び第２プロファイリングＲ２と一致する（形状が同じである）と判断される場合、場所管理部４１Ｃは、農業用ロボット１（走行体３）が施設１００内に位置していると判断する。一方、場所管理部４１Ｃは、走行又は作業開始後、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）を第５モデル又は第６モデルに適用し、当該センシングデータ（撮像画像Ｈ１）が、第１プロファイリングＲ１及び第２プロファイリングＲ２と一致しない場合、場所管理部４１Ｃは、農業用ロボット１（走行体３）が施設１００内に位置していないと判断する。
【0076】
なお、図１０Ｂに示すように、場所管理部４１Ｃは、例えば、作物２の形状を判断する学習済みモデル（第７モデル）を有していてもよい。第７モデルは、少なくとも作物２が含まれている撮像画像Ｈ１を用いて構築することが可能である。例えば、第７モデルは、上述した第２グループＧ２～第４グループＧ４のセンシングデータから構築してもよいし、作物２の撮像画像を様々なデータベースから制御装置４１又はコンピュータに取り込み、取り込んだデータベースの撮像画像を用いて構築してもよく、限定されない。
【0077】
さて、上述した実施形態では、図１６Ａ、図１６Ｂに示したように、光学式センサ５Ａによって得られたセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）によって、農業用ロボット１（走行体３）が施設１００内に位置しているか否かを判断しているが、これに加えて、農業用ロボット１（走行体３）は、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）に含まれる構造物の形状（第１プロファイリング）及び第２プロファイリング（作物２の形状、又は、作物２の形状及び栽培場所１０５の形状）に基づいて、自立走行を行っている。
【0078】
まず、走行制御部４１Ａは、農業用ロボット１（走行体３）が施設１００内に位置していると判断された場合、走行モータＭ１に制御信号等を出力することで、当該農業用ロボット１（走行体３）の走行を開始する。
走行制御部４１Ａは、走行開始後、図１６Ａ、図１６Ｂに示したようなセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）から通路１０６を抽出する。走行制御部４１Ａは、走行中（走行開始後）に抽出した通路１０６（栽培場所１０５）に沿って、農業用ロボット１（走行体３）が走行するように、操向シリンダＣ１（第１制御弁４２Ａ）を制御する。通路１０６の判断は、例えば、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）において、隣接する栽培場所１０５の間であると判断してもよいし、作物２の間であると判断してもよく、限定されない。
走行制御部４１Ａは、走行開始後、図１６Ａ、図１６Ｂに示したようなセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）から通路１０６を抽出する。走行制御部４１Ａは、走行中（走行開始後）に抽出した通路１０６（栽培場所１０５）に沿って、農業用ロボット１（走行体３）が走行するように、操向シリンダＣ１（第１制御弁４２Ａ）を制御する。通路１０６の判断は、例えば、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）において、隣接する栽培場所１０５の間であると判断してもよいし、作物２の間であると判断してもよく、限定されない。
【0079】
また、農業用ロボット１（走行体３）の走行中において、場所管理部４１Ｃは、当該走行中に光学式センサ５Ａによって得られたセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を、少なくとも第１モデル～第６モデルのいずれかに適用して、走行中の撮像画像Ｈ１内に含まれる構造物が、フレーム１１０、支柱部材１１０Ａ、連結部材１１０Ｂ、換気扇１０２Ａ、循環扇１０２Ｂ、熱交換装置１０２Ｃのいずれであるかを判断し、農業用ロボット１（走行体３）と構造物との距離が短い場合、停止指令を走行制御部４１Ａに出力する。走行制御部４１Ａは、停止指令を取得した場合、自動的に農業用ロボット１（走行体３）の走行を停止する。
【0080】
或いは、場所管理部４１Ｃは、走行中のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を、少なくとも第１モデル～第６モデルのいずれかに適用して、撮像画像Ｈ１において、構造物、作物２、栽培場所１０５、通路１０６のそれぞれの位置関係を判断し、農業用ロボット１（走行体３）の前方又は後方に、障害物が無い場所（走行が可能な場所）を抽出して、農業用ロボット１（走行体３）の走行ルート（進行方向、速度など）を自動的に作成してもよい。この場合、走行制御部４１Ａは、場所管理部４１Ｃで作成された走行ルートに沿って移動するように、走行の制御を行う。
【0081】
或いは、場所管理部４１Ｃは、走行中のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を、少なくとも第１モデル～第６モデルのいずれかに適用して、撮像画像Ｈ１において、構造物、作物２、栽培場所１０５、通路１０６のそれぞれの位置関係から、施設１００内における農業用ロボット１（走行体３）の位置（走行体位置）を推定してもよい。
なお、走行制御部４１Ａによって、農業用ロボット１（走行体３）を施設１００内にて自立走行させた場合、制御装置４１は、走行中の光学式センサ５Ａによって得られた撮像画像Ｈ１を取得し、取得した撮像画像Ｈ１を用いて、学習済みモデル（第１モデル～第６モデル）の強化学習を行ってもよい。
なお、走行制御部４１Ａによって、農業用ロボット１（走行体３）を施設１００内にて自立走行させた場合、制御装置４１は、走行中の光学式センサ５Ａによって得られた撮像画像Ｈ１を取得し、取得した撮像画像Ｈ１を用いて、学習済みモデル（第１モデル～第６モデル）の強化学習を行ってもよい。
【0082】
農業用ロボット１は、図８に示すように、マップ生成部４１Ｄを有していてもよい。マップ生成部４１Ｄは、制御装置４１に設けられた電気電子回路、当該制御装置４１に格納されたプログラム等である。
マップ生成部４１Ｄは、撮像画像Ｈ１から得られた第１プロファイリング（構造物の形状）と、第２プロファイリング（作物２の形状、又は、作物２の形状及び栽培場所１０５の形状）とに基づいて、施設１００内のマップを生成する。マップ生成部４１Ｄは、例えば、図９に示したように、作業開始点Ｐ１１から作業終了点Ｐ１２まで栽培場所１０５に沿って農業用ロボット１を走行させたときの複数のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を取得する。マップ生成部４１Ｄは、複数のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）から上述した学習済みモデルを用いて、所定位置における構造物、作物、通路の位置関係を推定する。具体的には、マップ生成部４１Ｄは、作業開始点Ｐ１１から作業終了点Ｐ１２までの複数の撮像画像Ｈ１ｎ（ｎ＝１，２，３・・・・ｎ）をそれぞれ参照し、複数の撮像画像Ｈ１ｎに含まれる被写体（構造物、作物２、通路１０６）をそれぞれ抽出する一方、抽出した被写体（構造物、作物２、通路１０６）のそれぞれの形状に基づいて、撮像画像Ｈ１ｎが撮像された撮像位置Ｑｎ（Ｘ座標：Ｑｎｘ、Ｙ座標：Ｑｎｙ）を推定する。また、マップ生成部４１Ｄは、推定した撮像位置Ｑｎと、撮像画像Ｈ１ｎに描写された被写体（構造物、作物２、通路１０６）との距離（水平距離）Ｌｎを推定し、図１１に示すように、構造物としてハウス１０１の平面輪郭、作物２の位置及び形状、通路１０６の位置及び形状が含まれるマップＦ１を成する。マップ生成部４１Ｄが作成したマップＦ１は、制御装置４１に記憶（保存）される。マップＦ１は、農業用ロボット１に設けた通信装置を用いて、外部機器（携帯端末、パーソナルコンピュータ、サーバ）等に送信してもよいし、マップＦ１は、走行制御部４１Ａに出力したり、作業制御部４１Ｂに出力することによって、走行、作業に用いてもよい。
マップ生成部４１Ｄは、撮像画像Ｈ１から得られた第１プロファイリング（構造物の形状）と、第２プロファイリング（作物２の形状、又は、作物２の形状及び栽培場所１０５の形状）とに基づいて、施設１００内のマップを生成する。マップ生成部４１Ｄは、例えば、図９に示したように、作業開始点Ｐ１１から作業終了点Ｐ１２まで栽培場所１０５に沿って農業用ロボット１を走行させたときの複数のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を取得する。マップ生成部４１Ｄは、複数のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）から上述した学習済みモデルを用いて、所定位置における構造物、作物、通路の位置関係を推定する。具体的には、マップ生成部４１Ｄは、作業開始点Ｐ１１から作業終了点Ｐ１２までの複数の撮像画像Ｈ１ｎ（ｎ＝１，２，３・・・・ｎ）をそれぞれ参照し、複数の撮像画像Ｈ１ｎに含まれる被写体（構造物、作物２、通路１０６）をそれぞれ抽出する一方、抽出した被写体（構造物、作物２、通路１０６）のそれぞれの形状に基づいて、撮像画像Ｈ１ｎが撮像された撮像位置Ｑｎ（Ｘ座標：Ｑｎｘ、Ｙ座標：Ｑｎｙ）を推定する。また、マップ生成部４１Ｄは、推定した撮像位置Ｑｎと、撮像画像Ｈ１ｎに描写された被写体（構造物、作物２、通路１０６）との距離（水平距離）Ｌｎを推定し、図１１に示すように、構造物としてハウス１０１の平面輪郭、作物２の位置及び形状、通路１０６の位置及び形状が含まれるマップＦ１を成する。マップ生成部４１Ｄが作成したマップＦ１は、制御装置４１に記憶（保存）される。マップＦ１は、農業用ロボット１に設けた通信装置を用いて、外部機器（携帯端末、パーソナルコンピュータ、サーバ）等に送信してもよいし、マップＦ１は、走行制御部４１Ａに出力したり、作業制御部４１Ｂに出力することによって、走行、作業に用いてもよい。
【0083】
例えば、走行開始後、場所管理部４１Ｃは、走行の開始後のセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を、少なくとも第１モデル～第６モデルのいずれかに適用して、撮像画像Ｈ１において、構造物、作物２、栽培場所１０５、通路１０６のそれぞれの位置関係から、施設１００内における農業用ロボット１（走行体３）の位置（走行体位置）を推定し、走行制御部４１Ａは、走行車体位置とマップＦ１とを比較して、農業用ロボット１（走行体３）が通路１０６に沿って移動するように制御する。
【0084】
作業制御部４１Ｂは、農業用ロボット１（走行体３）の自立走行において、光学式センサ５Ａのセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を参照する。作業制御部４１Ｂは、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）を第７モデルに適用して、作物２が農業用ロボット１（走行体３）の周囲に存在するか否かを判断する。即ち、作業制御部４１Ｂは、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）に作物２のプロファイリング（第３プロファイリング）が含まれている場合、農業用ロボット１（走行体３）の周囲に存在すると判断し、第３プロファイリングが含まれていない場合、農業用ロボット１（走行体３）の周囲に存在しないと判断する。
【0085】
作業制御部４１Ｂは、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）に作物２が映っている場合（第３プロファイリングが含まれる場合）、当該作物２に向けて、第１アームシリンダＣ４、第２アームシリンダＣ５、回動モータＭ２を制御することにより、ロボットハンド１８を移動させる。
作業制御部４１Ｂは、例えば、ロボットハンド１８で作物２を把持して、当該把持した作物２を通路１０６側へ移動させることにより、作物２の収穫を行う。或いは、作業制御部４１Ｂは、ロボットハンド１８を作物２に近づけた状態（把持した状態）で、図７に示すように、アクチュエータ５１Ｂに制御信号を出力することで、打撃部材５１Ａによって作物２に対して打撃を与える。
作業制御部４１Ｂは、例えば、ロボットハンド１８で作物２を把持して、当該把持した作物２を通路１０６側へ移動させることにより、作物２の収穫を行う。或いは、作業制御部４１Ｂは、ロボットハンド１８を作物２に近づけた状態（把持した状態）で、図７に示すように、アクチュエータ５１Ｂに制御信号を出力することで、打撃部材５１Ａによって作物２に対して打撃を与える。
【0086】
図１７は、農業用ロボットの一連の動作のフローを示している。
図１７に示すように、農業用ロボット１を施設１００内において、通路１０６に沿って走行させ、走行時に光学式センサ５Ａが検出したセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を取得する（Ｓ１）。即ち、農業用ロボット１を施設１００内にて走行させることでデータ取得作業を行う（Ｓ１）。データ取得作業後は、制御装置４１を用いてモデル構築作業を行い学習済みモデル（第１モデル～第７モデル）の構築を行う（Ｓ２）。なお、農業用ロボット１において、データ取得作業Ｓ１を繰り返し行って、多くのセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を取得しておくと、モデルの精度を向上させることができる。
図１７に示すように、農業用ロボット１を施設１００内において、通路１０６に沿って走行させ、走行時に光学式センサ５Ａが検出したセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を取得する（Ｓ１）。即ち、農業用ロボット１を施設１００内にて走行させることでデータ取得作業を行う（Ｓ１）。データ取得作業後は、制御装置４１を用いてモデル構築作業を行い学習済みモデル（第１モデル～第７モデル）の構築を行う（Ｓ２）。なお、農業用ロボット１において、データ取得作業Ｓ１を繰り返し行って、多くのセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を取得しておくと、モデルの精度を向上させることができる。
【0087】
学習済みモデルの構築後（Ｓ２）、農業用ロボット１にて作業を行う際に、当該農業用ロボット１を自立走行させ（Ｓ３）、自立走行時に光学式センサ５Ａが検出したセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）を取得する（Ｓ４）。自立走行時の撮像画像Ｈ１を取得後、場所管理部４１Ｃは、第１モデル～第７モデルに撮像画像Ｈ１を適用して、農業用ロボット１（走行体３）が施設１００内に位置しているか否かを判断する（Ｓ５）。場所管理部４１Ｃが施設１００内に位置していると判断した場合（Ｓ５、Ｙｅｓ）、農業用ロボット１は、光学式センサ５Ａによってセンシングした撮像画像Ｈ１に基づいて施設１００内を自立走行する（Ｓ６：自立走行）。
【0088】
自立走行Ｓ６において、場所管理部４１Ｃは、光学式センサ５Ａが検出したセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）に基づいて走行ルートを作成し、走行制御部４１Ａは、場所管理部４１Ｃが作成した走行ルートに応じて走行の制御（自立走行の制御）を行う。
或いは、自立走行Ｓ６において、場所管理部４１Ｃは、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）に基づいて、農業用ロボット１（走行体３）の位置（走行体位置）を推定し、走行制御部４１Ａは、走行車体位置とマップＦ１とを比較して、農業用ロボット１（走行体３）が通路１０６に沿って移動するように自立走行の制御を行う。
或いは、自立走行Ｓ６において、場所管理部４１Ｃは、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）に基づいて、農業用ロボット１（走行体３）の位置（走行体位置）を推定し、走行制御部４１Ａは、走行車体位置とマップＦ１とを比較して、農業用ロボット１（走行体３）が通路１０６に沿って移動するように自立走行の制御を行う。
【0089】
或いは、自立走行Ｓ６において、走行制御部４１Ａは、光学式センサ５Ａが検出したセンシングデータ（撮像画像Ｈ１）から画像処理により通路１０６を抽出して、農業用ロボット１（走行体３）が通路１０６に沿って移動するように自立走行の制御を行う。
また、農業用ロボット１が自立走行Ｓ６を行っているとき、作業制御部４１Ｂは、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）を参照して、作物２が農業用ロボット１の周囲に存在しているときは、ロボットハンド１８を制御し、収穫、打音などの作業を行う（Ｓ７）。なお、自立走行時に制御装置４１に保存されたマップＦ１を参照して、マップＦ１から作物の位置を判断してもよい。なお、作業を行っているときは、走行制御部４１Ａは、自立走行Ｓ６を停止する。
また、農業用ロボット１が自立走行Ｓ６を行っているとき、作業制御部４１Ｂは、センシングデータ（撮像画像Ｈ１）を参照して、作物２が農業用ロボット１の周囲に存在しているときは、ロボットハンド１８を制御し、収穫、打音などの作業を行う（Ｓ７）。なお、自立走行時に制御装置４１に保存されたマップＦ１を参照して、マップＦ１から作物の位置を判断してもよい。なお、作業を行っているときは、走行制御部４１Ａは、自立走行Ｓ６を停止する。
【0090】
上述した実施形態では、センシングデータとして、撮像画像Ｈ１を例にあげ説明したが、センシングデータは、撮像画像Ｈ１に限定されず、レーザセンサ（ライダー）でセンシングすることにより得られたスキャンデータであってもよい。スキャンデータを用いる場合は、上述した実施形態における撮像画像Ｈ１を「スキャンデータ」に読み替えれば、スキャンデータを用いた実施形態の説明になるため、スキャンデータの説明は省略する。
【0091】
農業用ロボット１は、走行体３と、走行体３に設けられ、作物に関する作業を行う作業部４と、走行体３に設けられた光学式センサ５Ａ、５Ｂと、光学式センサ５Ａ、５Ｂで得られたセンシングデータに基づいて、作物２を栽培する施設１００内に走行体３が位置するか否かを判断する場所管理部４１Ｃと、を備え、作業部４は、場所管理部４１Ｃによって走行体３が施設１００内に位置すると判断した場合に、作業部４に基づいて作物２の作業を行う。
【0092】
農業用ロボット１の支援システムは、走行体３と、走行体３に設けられ作物２に関する作業を行う作業部４と、走行体３に設けられた光学式センサ５Ａ、５Ｂとを備え、走行体３が施設１００内に位置する場合に作業部４に基づいて作物２の作業を行う農業用ロボット１の支援システムであって、光学式センサ５Ａ、５Ｂで得られたセンシングデータに基づいて、作物２を栽培する施設１００内に走行体３が位置するか否かを判断する場所管理部４１Ｃを備えている。
【0093】
これによれば、光学式センサ５Ａ、５Ｂから得られたセンシングデータによって、走行体３が施設１００に位置しているか否かを簡単に把握することができ、農業用ロボット１が簡単に施設１００内で作物２の作業を行うことができる。即ち、センシングデータによって、農業用ロボット１が施設１００内の状況を簡単に把握することができ、施設１００内における農業用ロボットの作業を効率的に行うことができる。
【0094】
場所管理部４１Ｃは、センシングデータに施設１００を構成する構造物が含まれ且つ構造物が施設１００内から見た第１プロファイリングである場合に、走行体３が施設１００内であると判断する。これによれば、施設１００内から見た構造物の第１プロファイリングによって簡単に、走行体３が施設１００に位置しているか否かを簡単に把握することができる。
【0095】
場所管理部４１Ｃは、センシングデータに、第１プロファイリングに加えて作物２の栽培場所１０５の第２プロファイリングが含まれる場合に、走行体３が施設１００内であると判断する。これによれば、栽培場所１０５の状態、即ち、栽培場所１０５で栽培している作物２が生育によって変化しても、簡単に施設１００内であるかを判断することができる。
【0096】
農業用ロボット１又は農業用ロボット１の支援システムは、第１プロファイリングと第２プロファイリングとに基づいて、走行体３の走行を制御する走行制御部４１Ａを備えている。これによれば、走行制御部４１Ａは、施設１００内の構造物及び栽培場所１０５をセンシングしたときのプロファイリング（第１プロファイリングと第２プロファイリング）を参照しながら、走行体３を施設１００内で適正に走行させることができる。
【0097】
農業用ロボット１又は農業用ロボット１の支援システムは、第１プロファイリングと、第２プロファイリングに含まれる作物２に基づいて、施設１００内のマップを生成するマップ生成部４１Ｄを備えている。これによれば、施設１００内を簡単にマップ（地図）にすることができ、作物２の位置、構造物の位置などを把握することができる。
場所管理部４１Ｃは、学習済みのモデルと、センシングデータとに基づいて、第１プロファイリングであるかを判断する。これによれば、簡単に構造物の形状を把握することができる。
場所管理部４１Ｃは、学習済みのモデルと、センシングデータとに基づいて、第１プロファイリングであるかを判断する。これによれば、簡単に構造物の形状を把握することができる。
【0098】
場所管理部４１Ｃは、走行体３が施設１００内を走行したときのセンシングデータを取得することで、強化学習を行う。これによれば、走行体３によって施設１００を走行させるだけで、学習済みモデルの強化学習を行うことができ、学習済みモデルをより精度よりモデルへと構築することができる。
場所管理部４１Ｃは、構造物として施設１００を構成するフレーム１００のセンシングデータを基づいて走行体３が施設１００内に位置しているか否かを判断する。これによれば、フレーム１００のセンシングデータによって簡単に、走行体３が施設１００内であるかを把握することができる。
場所管理部４１Ｃは、構造物として施設１００を構成するフレーム１００のセンシングデータを基づいて走行体３が施設１００内に位置しているか否かを判断する。これによれば、フレーム１００のセンシングデータによって簡単に、走行体３が施設１００内であるかを把握することができる。
【0099】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0100】
１ ：農業用ロボット
２ ：作物
３ ：走行体
４ ：作業部（マニピュレータ）
５Ａ ：光学式センサ
５Ｂ ：光学式センサ
４１Ａ ：走行制御部
４１Ｃ ：場所管理部
４１Ｄ ：マップ生成部
１００ ：施設
１０５ ：栽培場所
Ｆ１ ：マップ
Ｒ１ ：第１プロファイリング
Ｒ２ ：第２プロファイリング
２ ：作物
３ ：走行体
４ ：作業部（マニピュレータ）
５Ａ ：光学式センサ
５Ｂ ：光学式センサ
４１Ａ ：走行制御部
４１Ｃ ：場所管理部
４１Ｄ ：マップ生成部
１００ ：施設
１０５ ：栽培場所
Ｆ１ ：マップ
Ｒ１ ：第１プロファイリング
Ｒ２ ：第２プロファイリング
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図17】