蔬菜生产系统以及蔬菜生产方法

技术领域

公开的实施方式涉及蔬菜生产系统以及蔬菜生产方法。

背景技术

在专利文献1中记载了一种根切收获机，其中，定植面板对供植物生长的苗床片以使作为收获物的部分位于苗床片的上表面侧的方式进行保持，在该定植面板从上游侧向下游侧通过搬送路径中的设置有切断刃的切断位置时，在苗床片中生长的植物中的成为收获物的部分与根之间被切断刃切断。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020-141605号公报

在植物的自动生产系统中，例如由于成为收获物的部分过度成长、或不直立而倒下等原因，有时不是适于收获的姿势。在上述现有技术中，在这样的情况下有可能无法正常进行收获。

发明内容

本发明是鉴于这样的问题点而完成的，其目的在于，提供能够正常且稳定地进行收获的蔬菜生产系统以及蔬菜生产方法。

为了解决上述课题，根据本发明的一个观点，应用一种蔬菜生产系统，该蔬菜生产系统具有：保持件，其对具有叶部的蔬菜以使所述叶部位于上方的方式进行保持；支承件，其将所述保持件支承为能够移动；以及拍摄装置，其从下方对由所述支承件支承的所述保持件进行拍摄。

另外，根据本发明的另一观点，应用一种蔬菜生产方法，该蔬菜生产方法具有如下步骤：将保持件支承为能够移动，该保持件对具有叶部的蔬菜以使所述叶部位于上方的方式进行保持；以及从下方对被支承的所述保持件进行拍摄。

根据本发明的蔬菜生产系统等，能够正常且稳定地进行收获。

附图说明

图1是概念性地表示蔬菜生产系统的从上方观察的整体结构的一例的系统结构图。

图2是概念性地表示蔬菜生产系统的从侧方观察的整体结构的一例的系统结构图。

图3是表示栽培搁板的整体结构的一例的立体图。

图4是表示栽培搁板的各搁板部上的轨道的配置的一例的说明图。

图5是表示栽培搁板的各搁板部上的光源的配置的一例的说明图。

图6是表示保持件及轨道的截面结构的一例的剖视图。

图7是表示移载装置、交接机构及废弃箱的结构的一例的立体图。

图8是表示控制移载装置的第一控制器的功能结构的一例的框图。

图9是表示蔬菜的姿势正常的情况下的由照相机拍摄的保持件的拍摄图像的一例的说明图。

图10是表示蔬菜的姿势异常的情况下的由照相机拍摄的保持件的拍摄图像的一例的说明图。

图11是表示基于姿势判定结果的移载装置的动作的一例的说明图。

图12是表示与第一控制器所执行的姿势判定处理相关的处理过程的一例的流程图。

图13是表示收获机器人的结构的一例的侧视图。

图14是概念性地表示在保持件的移载时机执行蔬菜的姿势判定的变形例中、从蔬菜生产系统的侧方观察的整体结构的一例的系统结构图。

图15是表示将照相机设置于移载装置的变形例中的、移载装置的结构的一例的立体图。

图16是表示第一控制器的硬件构成例的框图。

标号说明

1蔬菜生产系统

3蔬菜

3b叶部

5保持件

7栽培搁板

10拍摄位置

11移载装置

12照相机(拍摄装置)

16第一控制器

21容器

24姿势判定部

26动作控制部(控制部)

28成品率计算部

35手(支承件)

53切割器

97第二控制器

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。另外，为了便于说明蔬菜生产系统的各结构，有时适当使用各图中所示的上下左右前后等方向，但并不是限定各结构的朝向、位置。

<1.蔬菜生产系统的整体结构>

参照图1及图2，对本实施方式的蔬菜生产系统的整体结构的一例进行说明。另外，在图1及图2中，关于各部分的详细结构，省略图示，示意性地表示系统整体的结构。

如图1及图2所示，蔬菜生产系统1是如下系统：利用保持件5对作为栽培对象的蔬菜3进行保持，并使该保持件5持续规定的期间在栽培搁板7上移动而使蔬菜3生长，收获蔬菜3中的收获对象部分(例如叶部3b)。蔬菜生产系统1具有多个保持件5、栽培搁板7、搬入装置9、移载装置11、照相机12、交接机构13、废弃箱14、收获机器人15、容器输送机17以及搬出装置19。

如图1所示，蔬菜生产系统1具有在左右方向上并列配置的2个栽培搁板7。在栽培搁板7中，保持有蔬菜3的保持件5持续规定的期间移动，由此蔬菜3生长。此外，蔬菜生产系统1所具有的栽培搁板7的数量不限于2个，可以是1个，也可以是3个以上。

如图2所示，搬入装置9例如将对播种了种子而发芽的状态的蔬菜3进行保持的保持件5搬入蔬菜生产系统1。搬入装置9例如是输送机。由搬入装置9搬入的保持件5借助配置于2个栽培搁板7的后方的移载装置11分别被移载至各栽培搁板7。另外，作为搬入装置9，例如可以使用无人搬送车(AGV)，也可以例如由作业者使用台车等搬入。

移载装置11相对于2个栽培搁板7中的各个栽培搁板7分别配置在前方和后方的两侧。各移载装置11在栽培搁板7的前后的两端部处从搁板部向搁板部移载保持件5。另外，配置于栽培搁板7的后方的移载装置11如上述那样将由搬入装置9搬送来的保持件5移载至栽培搁板7。配置于栽培搁板7的前方的移载装置11使对在栽培搁板7中生长的蔬菜3进行保持的保持件5移动到照相机12的拍摄位置10。移载装置11根据拍摄到的图像的判定结果，将保持件5移载到交接机构13或废弃箱14中的任一方。移载装置11例如在判定为蔬菜3的姿势良好的情况下将保持件5移载至交接机构13，在判定为蔬菜3的姿势不良好的情况下将保持件5移载至废弃箱14。移载装置11的动作由第一控制器16(参照后述的图8)控制。

照相机12(拍摄装置的一例)从下方对在拍摄位置10处由移载装置11的手35(支承件的一例，参照后述的图7)支承的保持件5进行拍摄。照相机12例如设置于栽培搁板7的脚部7b，配置于拍摄位置10的下方。照相机12的位置只要是拍摄位置10的下方，则既可以是斜下方，也可以是正下方。通过不位于正下方而配置在斜下方，能够防止照相机12因从保持件5滴落的水滴等而被弄脏。另外，如图1所示，照相机12例如可以配置在交接机构13与废弃箱14之间，也可以配置在其他位置。

废弃箱14是供姿势不良好的蔬菜3与保持件5一起废弃的容器。废弃箱14例如在各栽培搁板7的最下层的搁板7a的下方配置于交接机构13的外侧。另外，废弃箱14也可以配置在其他位置。废弃箱14例如可以构成为能够通过具备车轮(省略图示)等而移动，也可以由作业者使用台车等进行移动。

如图1所示，交接机构13以横跨2个栽培搁板7的方式沿着左右方向配设。如图2所示，交接机构13例如配置在各栽培搁板7的最下层的搁板部7a的下方。交接机构13将从2个栽培搁板7分别移载来的保持件5向收获机器人15的后侧的收获位置搬送。另外，交接机构13具有切割器53(参照后述的图7、图13)，以使蔬菜3的叶部3b与保持件5分离的方式进行切断。

如图1所示，收获机器人15具备对蔬菜3的叶部3b进行保持的手20，利用该手20对作为收获对象的叶部3b进行保持，并收纳于容器21。收获机器人15以将多个叶部3b装满容器21的方式进行收纳。容器21例如是塑料框、集装箱等。收获机器人15的动作由第二控制器97(参照后述的图13)控制。

如图1所示，容器输送机17从搬出装置19接收空的容器21，并从接收位置向左搬送而停止在收获机器人15的前侧的装入位置。容器输送机17将在装入位置处由收获机器人15收纳了蔬菜3的叶部3b的容器21进一步向左搬送而停止在取出位置。

搬出装置19将空的容器21供给至容器输送机17的接收位置，并且将收纳有蔬菜3的叶部3b的容器21从容器输送机17的取出位置取出，从蔬菜生产系统1搬出。搬出装置19是在预先设定的路线上行驶来搬送容器21的无人搬送车(AGV)。另外，作为搬出装置19，例如可以使用输送机，也可以例如由作业者使用台车等搬出。

<2.栽培搁板>

参照图2至图5，对栽培搁板7的结构的一例进行说明。

如图2至图5所示，在栽培搁板7中，以在上下方向上层叠多层的方式配置有多层(例如8层)搁板部7a。在各搁板部7a，沿前后方向大致水平地延伸设置有多个轨道23。多个轨道23在各搁板部7a中沿左右方向并列设置，各轨道23大致平行地配置。

轨道23将多个保持件5支承为能够沿长度方向移动。轨道23构成为，通过从前后方向上的一侧被供给保持件5，从而其他被支承的多个保持件5朝向前后方向上的另一侧被顶推而滑动移动。

栽培搁板7的搁板部7a的层数没有特别限定，但在本实施方式中例如以8层的情况为一例进行说明。如图3及图4所示，为了便于说明，对于栽培搁板7的搁板部7a的层，适当地将最下层的1层称为A层，将最上层的1层称为B层，将从上数第二层～第七层统称为C层。A层具有1个搁板部7a，B层具有1个搁板部7a，C层具有6个搁板部7a。在图4所示的例子中，在A层的搁板部7a设置有较多的(例如8个)轨道23。在B层的搁板部7a设置有比A层数量少的(例如6个)轨道23。在C层的搁板部7a分别设置有比B层数量更少的(例如4个)轨道23。

如图5所示，在栽培搁板7的搁板部7a的上方设置有用于向蔬菜3的叶部3b(参照后述的图6)照射光的多个光源25。各光源25以沿左右方向延伸的方式设置在支承板27的下表面，所述支承板27分别设置于各搁板部7a的上方。各光源25沿着前后方向以规定的间隔配置。光源25的种类没有特别限定，但为了促进蔬菜3的光合作用，例如使用LED或荧光灯等。

图2及图4表示蔬菜3(包括保持件5)在栽培搁板7的各搁板部7a上的移动方向的一例。另外，图4中的符号SY1表示从前后方向上的前侧朝向后侧的蔬菜3的移动方向，符号SY2表示相反地从后侧朝向前侧的蔬菜3的移动方向。如图2及图4所示，在A层，蔬菜3在各轨道23从后侧朝向前侧移动。在B层，蔬菜3在各轨道23从前侧朝向后侧移动。在C层，各层都是在各轨道23中蔬菜3从后侧朝向前侧移动。

位于栽培搁板7的前侧的移载装置11进行蔬菜3(包括保持件5)从A层向B层的移载、和蔬菜3从C层经由拍摄位置10向交接机构13或者废弃箱14的移载。前侧的移载装置11进行蔬菜3的上下方向的移载，还进行左右方向的分配。另外，位于栽培搁板7的后侧的移载装置11进行蔬菜3从搬入装置9向A层的移载、和蔬菜3从B层向C层的移载。后侧的移载装置11进行蔬菜3的上下方向的移载，还进行左右方向的分配。

在以上的移动路径中，随着按照A层→B层→C层的顺序移载，左右方向上的轨道间隔逐渐变宽。由此，能够在蔬菜3整体的大小比保持件5小的育苗阶段，在轨道间隔最窄的A层密集地栽培，之后，以轨道间隔阶段性地变大的方式按照B层→C层的顺序移动。由此，能够根据各蔬菜3逐渐长大的阶段而扩大轨道间隔。其结果是，能够将栽培搁板7整体的设置面积有效地用于蔬菜3的栽培。

<3.保持件、轨道>

参照图6，对保持件5及轨道23的结构的一例进行说明。

如图6所示，保持件5对具有叶部3b的蔬菜3以使叶部3b位于上方的方式进行保持。保持件5将作为蔬菜生产系统1的栽培对象的蔬菜3一株一株地进行保持。即，保持件5和蔬菜3的株是一对一的关系。另外，这里所说的“一株”是指从单一种子生长的1个个体。例如如图7所示的蔬菜3那样，多个(也可以是单一)叶部3b被1个茎部3a支承而汇集为1个个体的蔬菜是一株。另外，例如即使在茎部3a由于分支等而有多个的情况下，由于其根部3c相连而汇集为1个个体的蔬菜是1株。

保持件5在左右方向、前后方向的各方向上分别具有对称的形状。因此，保持件5具有在作为长度方向的前后方向(即移动方向)上能够在正反两个方向使用的方向互换性。保持件5由滑动性高的材料(例如树脂。也可以是金属等)一体成型，并构成为能够相对于支承保持件5的轨道23滑动。

保持件5具有主体部57、保持筒部59、孔部61以及引导板部63。主体部57形成为从上方观察的俯视时以前后方向为长度方向的大致矩形形状。主体部57中的左右方向两侧的缘部作为在由移载装置11的手35把持时被支承的支承部65发挥功能。在图6所示的例子中，从前后方向观察，支承部65形成为等腰梯形，但也可以是三角形或圆形等其他形状。

保持筒部59具有孔部61，该孔部61形成于主体部57的前后方向和左右方向的中心位置，且在上下方向上贯通。保持筒部59的上端开口部不从主体部57的上表面突出而是以大致共面的状态形成，下端开口部形成为从主体部57的下表面向下方突出。保持筒部59例如形成为孔部61为圆孔的圆筒形状。另外，也可以将孔部61形成为四边形等多边形状，还可以将保持筒部59形成为多边筒形状。

引导板部63是从主体部57的上表面向上方突出并在前后方向上延伸设置的一对平板形状部，并列设置在隔着保持筒部59的上端开口部的左右方向的2个部位。主体部57由下方侧开口而中空的中空构造形成，保持件5的重量被轻量化。

另外，以上说明的保持件5的结构是一例，也可以设为上述以外的结构。例如，在上述内容中，将保持件5一体成型，但也可以由多个部件构成。

如图6所示，轨道23具有轨道部67和水槽部69，由滑动性高的材料(例如树脂。也可以是金属等)一体成型。轨道部67具有：在左右方向具有规定的宽度且在前后方向上延伸设置的左右一对上轨道板67a；和在上轨道板67a的下方位置处在左右方向上具有规定的宽度且在前后方向上延伸设置的左右一对下轨道板67b。在上轨道板67a的对置侧的缘部形成有向下方突出的上轨道突起部67c。在上轨道突起部67c与下轨道板67b之间的空间中收纳保持件5的主体部57。在一对上轨道板67a之间的上轨道槽67d中收纳保持件5的一对引导板部63。

水槽部69具有：在前后方向上延伸设置的一对侧壁部69a；和以横跨一对侧壁部69a的下端的方式在前后方向上延伸设置的底壁部69b。水槽部69的整体是上方敞开的截面大致U字状的长尺寸的水槽，在内部贮留有培养液71。培养液71例如借助泵等适当的流动单元(省略图示)在前后方向上流动(循环)。另外，也可以设为不使培养液71流动而滞留的状态。

插入于轨道23的保持件5被收纳于轨道部67的内侧的空间73。保持件5的主体部57的下表面能够滑动地与左右的下轨道板67b的上表面接触，并且主体部57的上表面与左右的上轨道突起部67c抵接。这样，通过轨道23从上下夹入保持件5，防止保持件5的倾斜或倾倒。由于主体部57的下表面开口，因此，保持件5的主体部57的下表面即保持件支承面75与下轨道板67b的上表面即轨道支承面77的接触面积减小，能够提高与轨道23的滑动性。通过以上的结构，保持件5以能够移动的状态支承(载置)于具有供培养液71循环的水路的栽培搁板7。

在保持件5的保持筒部59的孔部61填充有培养基79，对从播种于培养基79的种子生长出的蔬菜3的茎部3a进行保持。蔬菜3在经由孔部61的下端开口部将根部3c浸入水槽部69内的培养液71的同时，经由孔部61的上端开口部使叶部3b向轨道23的上方膨出而成长。作为培养基79，例如可以使用琼脂等凝胶状培养基，也可以使用海绵、聚氨酯、石棉等固体培养基。如果蔬菜3的生长进展，则最终茎部3a的直径变粗到与孔部61的内径大致一致，大部分的培养基79脱落，保持筒部59成为直接支承蔬菜3的状态。

在蔬菜生产系统1中，通过将间隔件(省略图示)插入多个保持件5之间，来调整保持件5的前后方向的间隔。作为间隔件，也可以使用与上述保持件5通用的部件、即在孔部61不填充培养基79的空状态的保持件5。另外，只要是能够在轨道23上移动的结构，例如也可以是不具备保持筒部59的形状(孔部61被填埋的形状)等那样成型为与保持件5不同的形状的间隔件。在轨道23中，多个间隔件也与多个保持件5一起沿着前后方向排列，它们整体被支承为能够移动。每当从轨道23的前后方向上的一侧供给间隔件时，已经被支承的保持件5及间隔件整体朝向另一侧移动。通过调整保持件5之间的间隔件的数量，能够根据蔬菜3逐渐生长的阶段来调整保持件5彼此的前后方向的间隔。另外，光照射到培养液71时会促进藻类的产生，因此，间隔件优选为不具备孔部的形状。

另外，以上说明的轨道23的结构为一例，也可以设为上述以外的结构。例如，在上述内容中，将轨道23设为一体成型，但也可以由多个部件构成。

<4.移载装置、交接机构>

参照图7，对移载装置11及交接机构13的结构的一例进行说明。另外，在图7中，作为一例示出了配置在左侧的栽培搁板7的前侧的移载装置11，但对于其他移载装置11也是同样的结构。另外，在图7中，作为一例示出了交接机构13中的配置于左侧的栽培搁板7的下侧的部分，但交接机构13中的配置于右侧的栽培搁板7的下侧的部分也是同样的结构。在图7中，X轴正方向对应于右，X轴负方向对应于左，Y轴正方向对应于后，Y轴负方向对应于前，Z轴正方向对应于上，Z轴负方向对应于下。

如图7所示，移载装置11具有基座29、设置于基座29上的门型的支承框31、设置于支承框31的致动器33、以及手35。

支承框31具有：一对支柱31a，它们以在X轴方向上对置的方式沿着Z轴方向设置于基座29上；以及大致水平的梁31b，其沿X轴方向架设在一对支柱31a的上端。

致动器33具有X轴单元37、Z轴单元39以及Y轴单元41。X轴单元37具有梁37a、滑动器37b和X轴马达37c。梁37a在X轴方向上大致水平地架设在一对支柱31a之间。滑动器37b沿X轴方向移动自如地支承于梁37a。X轴马达37c例如安装于梁37a的左端，在X轴方向上驱动滑动器37b。

Z轴单元39具有梁39a、滑动器39b和Z轴马达39c。梁39a的上端以在X轴方向上移动自如的方式支承于梁31b，并且梁39a固定于滑动器37b。滑动器39b沿Z轴方向移动自如地支承于梁39a。Z轴马达39c例如安装于梁39a的下端，在Z轴方向上驱动滑动器39b。

Y轴单元41具有梁41a、滑动器41b以及Y轴马达41c。滑动器41b固定于滑动器39b。梁41a被滑动器41b支承为在Y轴方向上移动自如。Y轴马达41c例如安装于梁41a的前端，在Y轴方向上驱动梁41a。

在致动器33中，当利用X轴马达37c在X轴方向上驱动滑动器37b时，梁39a在X轴方向上移动，伴随于此，梁41a在X轴方向上移动。当利用Z轴马达39c在Z轴方向上驱动滑动器39b时，伴随于此，梁41a在Z轴方向上移动。当利用Y轴马达41c在Y轴方向上相对地驱动滑动器41b和梁41a时，伴随于此，梁41a在Y轴方向上移动。这样，致动器33使梁41a在X轴、Y轴、Z轴这3个轴方向上移动。

手35安装于致动器33的梁41a的后侧的末端，对保持件5进行把持。致动器33通过使梁41a在3个轴方向上移动，使手35沿前后方向(轨道23的长度方向)、左右方向(轨道23的并列设置方向)以及上下方向(搁板部7a的层叠方向、高度方向)这3个方向移动。

移载装置11例如在抽出位于轨道23的端部的保持件5的情况下，利用手35从两侧夹着保持件5进行把持而抽出。移载装置11例如在向轨道23的端部插入保持件5的情况下，使由手35把持的保持件5移动到作为插入目标的轨道23的端部，并插入轨道23。手35在把持着保持件5的状态下在Y轴方向(前后方向)上推入1个间距量(保持件5的前后方向的长度)。由此，能够使所插入的保持件5和支承于轨道23上的多个保持件5滑动1个间距量。这样，移载装置11使支承于保持件5的插入目标的轨道23上的多个保持件5的列整体沿搬送方向移动。在插入后，手35打开而解除对保持件5的把持。

如前所述，移载装置11使保持有生长了的蔬菜3的保持器5从C层的轨道23抽出而移动到拍摄位置10。在拍摄位置10的下方配置有照相机12。另外，在图7中，省略了设置照相机12的栽培搁板7的脚部7b的图示。照相机12从下方对在拍摄位置10处由移载装置11的手35支承的保持件5进行拍摄。第一控制器16基于由照相机12拍摄到的图像，判定生长了的蔬菜3的姿势是正常还是异常。在判定为蔬菜3的姿势正常的情况下，移载装置11将保持件5移载至交接机构13的搬运装置49，在判定为蔬菜3的姿势异常的情况下，移载装置11将保持件5废弃至废弃箱14。

交接机构13对移载后的保持件5进行保持并在左右方向上移动，向收获机器人15交接。如图7所示，交接机构13具有多个支柱43、梁45、马达47和搬运装置49。

梁45通过多个支柱43(在图7中仅图示1个)，以横跨2个栽培搁板7的方式沿着左右方向延伸设置。马达47例如安装于梁45的端部，使搬运装置49在X轴方向(左右方向)上往复移动。

搬运装置49具有用于对保持件5进行保持的保持部51、切割器53以及切割器驱动装置55。保持部51构成为能够对保持件5进行收纳并保持，保持有生长了的蔬菜3的保持件5由移载装置11从保持部51的前侧插入。切割器53(切断件的一例)沿Y轴方向(前后方向)驱动，以使蔬菜3的叶部3b与保持件5分离的方式切断蔬菜3的茎部3a。切割器驱动装置55以使切割器53在Y轴方向(前后方向)上进退的方式进行驱动。切割器驱动装置55例如是气缸。另外，作为切割器驱动装置55，例如也可以使用螺线管、线性马达等。另外，也可以构成为不将切割器53和切割器驱动装置55搭载于搬运装置49，而是设置于收获位置，从外部进入搬运装置49。例如，也可以将切割器53和切割器驱动装置55设置于分离装置(省略图示)。分离装置是使茎部3a、根部3c与保持件5分离的装置，被设置成与停止在收获位置的搬运装置49连通。在该情况下，也可以是搬运装置49移动到分离装置正面后、切割器53从分离装置侧弹出的结构。

搬运装置49相对于2个栽培搁板7的每一个，至少各设置1台。由此，能够从2个栽培搁板7例如交替地向收获机器人15搬送蔬菜3，能够提高收获效率。另外，也可以将搬运装置49相对于各栽培搁板7各设置多台。在该情况下，也可以将梁45例如在上下方向或前后方向上并列设置多个。

<5.姿势判定处理>

参照图8至图12，对第一控制器16的姿势判定处理进行说明。

图8表示第一控制器16的功能结构的一例。如图8所示，第一控制器16具有控制部18、运动控制部32和伺服放大器22。控制部18例如是具有运算装置(CPU)、记录装置、输入装置等的计算机，作为功能结构，具有姿势判定部24、动作控制部26以及成品率计算部28。

如前所述，照相机12从下方对在拍摄位置10处由移载装置11的手35支承的保持件5进行拍摄。所拍摄的图像从照相机12发送给第一控制器16。姿势判定部24基于由照相机12拍摄到的图像，判定生长了的蔬菜3的姿势是正常还是异常。具体而言，姿势判定部24通过将叶部3b的颜色面积相对于拍摄到的图像的整体的面积所占的比例和预先设定的与该比例相关的阈值进行比较，来判定蔬菜3的姿势是正常还是异常。

生长了的蔬菜3因叶部3b过度成长、或不从保持件5直立而横向倒下等原因，有时不是适于收获的姿势。在该情况下，例如在将保持件5移载至交接机构13的搬运装置49的情况下，由于姿势走样了的蔬菜3与装置干涉等，有可能无法正常地进行收获。另外，也考虑姿势走样了的蔬菜3的叶部3b与附着有培养液71的根部3c、切割器53的刃接触，培养液71附着于作为收获对象的叶部3b而污损等风险。

在本实施方式中，通过从下方对保持件5进行拍摄，在蔬菜3为适于收获的姿势的情况下，由于叶部3b位于保持件5的上方，因此，在拍摄到的图像中叶部3b的区域变小(保持件5的区域变大)。另一方面，在蔬菜3不是适于收获的姿势的情况下，由于叶部3b绕入保持件5的下方等，叶部3b的区域增加。因此，姿势判定部24能够简易且准确地判定蔬菜3的姿势的好坏。

图9和图10示出照相机12的拍摄图像30的一例。图9是蔬菜3的姿势正常的情况下的拍摄图像的例子，图10是蔬菜3的姿势异常的情况下的拍摄图像的例子。另外，在图9以及图10中，省略对保持件5进行把持的手35的图示。

如图9以及图10所示，照相机12以在拍摄图像30中包含保持件5以及蔬菜3的叶部3b的方式进行拍摄。图9和图10中的拍摄图像30示出由照相机12拍摄的范围。如图9所示，在蔬菜3的姿势正常的情况下，拍摄图像30中的保持件5(包括根部3c)的区域比较大，因此，叶部3b的绿色的颜色面积相对于拍摄图像30的整体的面积所占的比例变小。另一方面，如图10所示，在蔬菜3的姿势异常的情况下，由于叶部3b绕入保持件5的下方等，因此，叶部3b的绿色的颜色面积相对于拍摄图像30的整体的面积所占的比例变大。姿势判定部24在绿色的面积相对于拍摄图像30的整体的面积所占的比例小于规定的阈值的情况下判定为蔬菜3的姿势正常，在为规定的阈值以上的情况下判定为蔬菜3的姿势异常。规定的阈值是考虑把持保持件5的手35、蔬菜3的根部3c的区域等而设定的(例如50％等)。姿势判定部24通过以叶部3b的绿色的颜色面积进行判定，只要保持件5、手35的颜色不是绿色，则能够不受这些颜色的种类的影响地判定姿势。

另外，例如在保持件5或手35的颜色为白色的情况下，由于根部3c也为白色，因此，姿势判定部24也可以以白色的颜色面积进行判定。另外，例如也可以使用预先存储保持件5的形状、在无法从拍摄图像30识别保持件5的形状的情况下判定为蔬菜3的姿势异常等、颜色面积以外的判定方法。

动作控制部26(控制部的一例)基于姿势判定部24的判定结果来控制移载装置11的动作。图11表示基于姿势判定结果的移载装置11的动作的一例。如图11所示，动作控制部26在由姿势判定部24判定为蔬菜3的姿势正常的情况下，控制移载装置11将由手35把持的保持件5从拍摄位置10移载至交接机构13的搬运装置49(收获工序的一例)。另外，动作控制部26在由姿势判定部24判定为蔬菜3的姿势异常的情况下，控制移载装置11将由手35把持的保持件5从拍摄位置10移载到废弃箱14(废弃工序的一例)。

成品率计算部28对由姿势判定部24判定为蔬菜3的姿势正常的次数、以及判定为蔬菜3的姿势异常的次数中的至少一方进行计数，计算出成品率。

运动控制部32基于从动作控制部26输入的位置指令，运算使移载装置11的手35的指尖位置移动到该位置指令所指示的位置所需的移载装置11的致动器33的各马达37c、39c、41c的目标旋转角度等，并输出对应的马达位置指令。

伺服放大器22基于从运动控制部32输入的马达位置指令，进行向移载装置11的致动器33的各马达37c、39c、41c供给的驱动电力的控制，控制移载装置11的动作。另外，伺服放大器22控制对手35进行驱动的致动器(例如气缸、马达等)，还控制手35的动作。

第一控制器16可以与移载装置11一体地配置，也可以与移载装置11分离配置。第一控制器16也可以是控制部18与供电部(伺服放大器22等)分离。在该情况下，供电部也可以安装于移载装置11。另外，第一控制器16除了控制部18以外或者代替控制部18，例如也可以具备运动控制器、可编程逻辑控制器(PLC)等。

另外，上述的姿势判定部24、动作控制部26、成品率计算部28等的处理等并不限定于这些处理的分担的例子，例如，也可以通过更少数量的处理部(例如1个处理部)进行处理，另外，也可以通过进一步细分化的处理部进行处理。另外，第一控制器16的各处理部也可以仅通过实际的装置来安装对致动器等供给驱动电力的部分(伺服放大器22等)，其他的功能也可以通过后述的CPU 901(参照图16)所执行的程序来安装，其一部分或者全部也可以通过ASIC、FPGA、其他电路等实际的装置来安装。

图12表示与第一控制器16执行的姿势判定处理相关的处理过程的一例。

如图12所示，在步骤S10中，第一控制器16通过动作控制部26，控制移载装置11利用手35从栽培搁板7的C层的轨道23的前方侧的端部取出保持件5。

在步骤S20中，第一控制器16通过动作控制部26，控制移载装置11使由手35把持的保持件5在从栽培搁板7向交接机构13移载的中途移动至拍摄位置10。

在步骤S30中，第一控制器16通过照相机12从下方对在拍摄位置10处由手35支承的保持件5进行拍摄，取得图像。

在步骤S40中，第一控制器16通过姿势判定部24，基于在上述步骤S30中取得的拍摄图像，判定蔬菜3的姿势是正常还是异常。在判定为正常的情况下，进入步骤S50。在判定为异常的情况下，进入步骤S60。

在步骤S50中，第一控制器16通过动作控制部26，控制移载装置11使由手35把持的保持件5向收获工序(交接机构13的搬运装置49)移动。

在步骤S60中，第一控制器16通过动作控制部26，控制移载装置11使由手35把持的保持件5向废弃工序(废弃箱14)移动。

在步骤S70中，第一控制器16判定由移载装置11进行的保持件5的移载是否结束。在保持件5的移载未结束的情况下(步骤S70：否)，返回步骤S10，重复与上述同样的过程。在保持件5的移载结束的情况下(步骤S70：是)，结束本流程。

以上说明的处理过程是一例，可以删除或变更上述过程的至少一部分，也可以追加上述以外的过程。可以变更上述过程的至少一部分的顺序，也可以将多个过程汇总为单一的过程。

<6.收获机器人>

参照图13，对收获机器人15的结构的一例进行说明。

交接机构13由与左右的栽培搁板7各自对应设置的搬运装置49，从左右的栽培搁板7分别将蔬菜3搬送到收获机器人15的后侧的收获位置。在收获位置处停止的搬运装置49驱动切割器53，以使叶部3b与保持件5分离的方式切断蔬菜3的茎部3a。

收获机器人15具有臂81和手20。收获机器人15例如构成为具备6个关节部的垂直多关节型的6轴机器人。收获机器人15通过臂81的驱动使手20移动到交接机构13的搬运装置49，把持蔬菜3的叶部3b，在茎部3a被切断之后搬送至容器21并释放，由此将叶部3b收纳于容器21。

收获机器人15既可以是6轴以外(例如5轴、7轴等)的垂直多关节型机器人，也可以是例如水平多关节型、并联连杆型等垂直多关节型以外的机器人。另外，也可以不是通用机器人，而是在能够向相互正交的X轴、Y轴、Z轴、以及θx、θy、θz方向(绕X轴、Y轴以及Z轴的旋转方向)中的至少1个方向移动的致动器安装了手20的、收获专用的自动机。

臂81具有基座83、回转部85、下臂部87、上臂部89、手腕部91以及凸缘部93。基座83例如设置于地面F。另外，基座83也可以设置于固定于地面F的架台等。另外，也可以构成为通过将基座83设置于例如无人搬送车(AGV)、轨道等而使收获机器人15能够移动。

回转部85以能够绕与上下方向大致平行的旋转轴线Ax1回转的方式连结于基座83的上端部。回转部85通过设置于回转部85与基座83之间的关节部的致动器Ac1的驱动，相对于基座83的上端部绕旋转轴线Ax1被回转驱动。

下臂部87以能够绕与旋转轴线Ax1大致垂直的旋转轴线Ax2回转的方式连结于回转部85的一侧的侧部。下臂部87通过设置于下臂部87与回转部85之间的关节部的致动器Ac2的驱动，相对于回转部85的一侧的侧部绕旋转轴线Ax2被回转驱动。

上臂部89以能够绕与旋转轴线Ax2大致平行的旋转轴线Ax3回转且能够绕与旋转轴线Ax3大致垂直的旋转轴线Ax4转动的方式连结于下臂部87的末端侧。上臂部89通过设置于上臂部89与下臂部87之间的关节部的致动器Ac3的驱动，相对于下臂部87的末端侧，绕旋转轴线Ax3被回转驱动。另外，上臂部89通过设置在上臂部89与致动器Ac3之间的致动器Ac4的驱动，相对于下臂部87的末端侧，绕旋转轴线Ax4被转动驱动。

手腕部91以能够绕与旋转轴线Ax4大致垂直的旋转轴线Ax5回转的方式与上臂部89的末端侧连结。手腕部91通过设置于手腕部91与上臂部89之间的关节部的致动器Ac5的驱动，相对于上臂部89的末端侧，绕旋转轴线Ax5被回转驱动。

凸缘部93以能够绕与旋转轴线Ax5大致垂直的旋转轴线Ax6转动的方式与手腕部91的末端侧连结。凸缘部93通过设置于凸缘部93与手腕部91之间的关节部的致动器Ac6的驱动，相对于手腕部91的末端侧，绕旋转轴线Ax6被转动驱动。

手20安装于凸缘部93的末端，与凸缘部93的绕旋转轴线Ax6的转动一起绕旋转轴线Ax6转动。手20具备多个手指部件111，对蔬菜3的叶部3b进行把持。

驱动收获机器人15的各关节部的致动器Ac1～Ac6具有伺服马达(省略图示)、减速器(省略图示)以及制动器等(省略图示)。另外，伺服马达、减速器以及制动器等不一定需要配置在旋转轴线Ax1～Ax6上，也可以配置在与这些旋转轴线Ax1～Ax6分离的位置。

另外，在上述内容中，将绕沿着臂81的长度方向(或者延伸方向)的旋转轴线的旋转称为“转动”，将绕与臂81的长度方向(或者延伸方向)大致垂直的旋转轴线的旋转称为“回转”来进行区别。

容器输送机17从搬出装置19接收空的容器21，并将该容器21搬送到收获机器人15的前侧的装入位置而停止。在由收获机器人15对装入位置的容器21执行蔬菜3的叶部3b的装入作业的期间，容器输送机17在接收位置处从搬出装置19新接收空的容器21。在由收获机器人15进行的装入作业结束时，与将填充有叶部3b的容器21向取出位置搬送并行地，容器输送机17将处于接收位置的新的空的容器21向装入位置搬送。由此，能够将空的容器21不间断地供给到装入位置。容器输送机17由致动器95驱动。

第二控制器97通过对设置于臂81的上述致动器Ac1～Ac6以及设置于手20的致动器105等的驱动进行控制，来控制收获机器人15以及手20的动作。第二控制器97具有：例如具有运算装置(CPU)、记录装置、输入装置等的控制部；和向收获机器人15供给驱动电力的供电部(伺服放大器等)等。此外，第二控制器97除了上述控制部以外或者代替上述控制部，还可以具备例如运动控制器、可编程逻辑控制器(PLC)等。另外，第二控制器97例如通过控制向作为气缸的切割器驱动装置55的空气的供给，来控制切割器53的动作。另外，第二控制器97通过控制致动器95的驱动来控制容器输送机17的动作。

第二控制器97可以与收获机器人15一体地配置，也可以与收获机器人15分离配置。另外，第二控制器97也可以是上述的控制部与供电部分离。在该情况下，供电部也可以安装于收获机器人15。另外，第二控制器97也可以是控制臂81的部分和控制手20的部分分离。在该情况下，也可以将控制手20的部分安装于手20。另外，第二控制器97也可以是控制收获机器人15的部分、控制切割器53的部分和控制容器输送机17的部分中的至少任一方分离。在该情况下，各控制部分也可以安装于作为控制对象的装置。另外，上述的第一控制器16和第二控制器97也可以构成为一体的控制装置。

以上，利用交接机构13将保持有生长了的蔬菜3的保持具5搬送至收获机器人15而切断叶部3b的工序、由收获机器人15将叶部3b收纳于容器21的工序、以及由搬出装置19搬出装满了叶部3b的容器21的工序相当于收获工序。另外，将保持有姿势异常的蔬菜3的保持件5废弃至废弃箱14并将该废弃箱14移动至规定的废弃场所的工序相当于废弃工序。

<7.实施方式的效果>

如以上说明的那样，本实施方式的蔬菜生产系统1具有：保持件5，其对具有叶部3b的蔬菜3以使叶部3b位于上方的方式进行保持；移载装置11的手35，其将保持件5支承为能够移动；以及照相机12，其从下方对由手35支承的保持件5进行拍摄。

在本实施方式的蔬菜生产系统1中，保持蔬菜3的保持件5由栽培搁板7的轨道23支承为能够移动。通过使保持件5持续规定的期间移动，蔬菜3的叶部3b生长。此时，由于叶部3b过度成长、或者不从保持件5直立而横向倾倒等原因，蔬菜3有时不是适于收获的姿势。在该情况下，例如在将保持件5从栽培搁板7移载到收获工序的情况下，由于姿势走样了的蔬菜3与装置干涉等，有可能无法正常地进行收获。另外，也考虑姿势走样了的蔬菜3的叶部3b与附着有培养液71的根部3c、切割器53的刃接触而污损等风险。

在本实施方式中，利用照相机12从下方对由移载装置11的手35支承的保持件5进行拍摄。通过从下方进行拍摄，在蔬菜3为适于收获的姿势的情况下，在拍摄到的图像中保持件5的区域比较大，相对于此，在蔬菜3不是适于收获的姿势的情况下，叶部3b的区域增加，因此，能够简易且准确地判定蔬菜3的姿势的好坏。由此，仅在蔬菜3的姿势良好的情况下将保持件5移载至收获工序，在蔬菜3的姿势不良好的情况下，能够自动地实施例如进行废弃这样的区分。由此，能够正常且稳定地进行收获，并且能够防止蔬菜3的污损。

在本实施方式中，也可以是，移载装置11的手35对保持件5进行保持而移动至规定的拍摄位置10，照相机12配置于拍摄位置10的下方，从下方对在拍摄位置10处由手35支承的保持件5进行拍摄。

在该情况下，能够将任意的位置作为拍摄位置，从下方对保持件5进行拍摄。由此，通过如上述实施方式那样在将保持件5从栽培搁板7向收获工序移载的中途设定拍摄位置，能够在工序间(栽培工序与收获工序之间)高效地进行蔬菜3的姿势的好坏判定。另外，能够根据系统的布局将拍摄位置设定于自由的区域，因此，能够提高布局的自由度。

在本实施方式中，也可以是，蔬菜生产系统1具有：使保持件5持续规定的期间移动而使蔬菜3生长的栽培搁板7；以及在栽培搁板7中移载保持件5的移载装置11，在该情况下，也可以利用移载装置11的手35支承保持件5。

在该情况下，能够利用在栽培搁板7中移载保持件5的移载装置11，使保持件5移动到拍摄位置10。由此，无需重新准备用于使保持件5移动到拍摄位置10或支承于拍摄位置10的装置，因此，能够简化系统结构。另外，能够根据系统的布局将拍摄位置设定于自由的区域，因此，能够提高布局的自由度。

在本实施方式中，也可以是，移载装置11将保持件5从栽培搁板7向收获叶部3b的收获工序移载，手35在将保持件5从栽培搁板7向收获工序移载的中途移动至拍摄位置10。

在该情况下，能够在将保持件5从栽培搁板7向收获工序移载的中途进行拍摄来进行蔬菜3的姿势的好坏判定。由于在即将向收获工序移载前的时机是蔬菜3的生长进展最多的状态，因此，能够在适当的时机判定蔬菜3的姿势的好坏。另外，在判定为蔬菜3的姿势正常的情况下，将保持件5直接移载至收获工序，在判定为蔬菜3的姿势异常的情况下，能够不将保持件5移载至收获工序而废弃。因此，能够在工序之间高效地进行蔬菜3的姿势的好坏判定。

在本实施方式中，照相机12也可以设置于栽培搁板7。

在该情况下，无需重新准备照相机12用的设置工具，因此，能够削减系统的部件数量。另外，栽培搁板7具有搁板部7a、脚部7b等多个构造件，因此，能够利用它们将照相机12设置在自由的位置。由此，只要是能够从下方对保持件5进行拍摄的位置，则能够根据系统的布局将照相机12设置于自由的区域，因此，能够提高布局的自由度。

在本实施方式中，照相机12也可以以在拍摄图像30中包含保持件5以及叶部3b的方式进行拍摄。

在该情况下，在蔬菜3为适于收获的姿势的情况下，在拍摄到的图像中保持件5的区域比较大，相对于此，在蔬菜3不是适于收获的姿势的情况下，叶部3b的区域增加。由此，能够简易且准确地判定蔬菜3的姿势的好坏。

在本实施方式中，蔬菜生产系统1也可以具有姿势判定部24，该姿势判定部24通过对叶部3b的颜色面积相对于由照相机12拍摄到的图像的整体的面积所占的比例与规定的阈值进行比较，来判定蔬菜3的姿势是正常还是异常。

在该情况下，通过将保持件5的颜色预先设为与叶部3b不同的颜色(例如白色)，能够通过判定叶部3b的颜色面积的比例的简易的图像处理来准确地判定蔬菜3的姿势的好坏。由此，不需要进行使用了例如AI(人工智能)等的复杂的图像处理，因此，能够减轻第一控制器16的处理负担，并且能够削减成本。

在本实施方式中，蔬菜生产系统1也可以具有：栽培搁板7，其使保持件5持续规定的期间移动而使蔬菜3生长；移载装置11，其将保持件5从栽培搁板7向收获叶部3b的收获工序移载；以及动作控制部26，其在由姿势判定部24判定为蔬菜3的姿势正常的情况下，控制移载装置11将保持件5从栽培搁板7移载至收获工序，在判定为蔬菜3的姿势异常的情况下，控制移载装置11将保持件5从栽培搁板7移载至废弃工序。

在该情况下，仅在蔬菜3的姿势良好的情况下将保持件5从栽培搁板7移载至收获工序，在蔬菜3的姿势不良好的情况下能够进行废弃。由此，能够正常且稳定地进行收获，并且能够防止蔬菜3的污损，因此，能够提高蔬菜生产系统1的成品率。

在本实施方式中，蔬菜生产系统1也可以具有成品率计算部28，该成品率计算部28对由姿势判定部24判定为蔬菜3的姿势正常的次数、以及判定为蔬菜3的姿势异常的次数中的至少一方进行计数，计算出成品率。

在该情况下，能够管理蔬菜生产系统1的成品率。由此，例如在成品率降低的情况下，能够以蔬菜3不过度成长的方式调整系统等。

<8.变形例>

公开的实施方式不限于上述内容，在不脱离其主旨以及技术思想的范围内能够进行各种变形。

以上，在将保持件5从栽培搁板7向收获工序移载的中途，利用照相机12进行拍摄来判定蔬菜3的姿势，但进行姿势判定的时机并不限定于上述。例如，也可以在栽培搁板7中移载保持件5的时机执行蔬菜3的姿势判定。例如如图14所示，也可以是，位于栽培搁板7的后侧的移载装置11在从B层向C层移载保持具5的中途使其移动到拍摄位置10，利用照相机12进行拍摄来判定蔬菜3的姿势。在该情况下，移载装置11在判定为蔬菜3的姿势正常的情况下将保持件5直接向C层移载，在判定为蔬菜3的姿势异常的情况下将保持件5废弃至废弃箱14。在本变形例的情况下，能够在蔬菜3的生长中途进行姿势的好坏判定。

另外，以上，对将照相机12设置于栽培搁板7的情况进行了说明，但照相机12的设置场所并不限定于栽培搁板7。例如如图15所示，也可以将照相机12设置于移载装置11。在图15所示的例子中，照相机12例如设置在Y轴单元41的梁41a的下方。在该情况下，能够在不使手35在拍摄位置停止的情况下一边移动一边从下方拍摄保持件5。由此，能够提高蔬菜生产系统1的生产效率。

另外，例如也可以将照相机12设置在栽培搁板7的轨道23的下方，利用照相机12从下方对被轨道23支承为能够移动的保持件5进行拍摄。在该情况下，轨道23成为将保持件支承为能够移动的支承件的一例。

<9.第一控制器的硬件构成例>

参照图16，对上述说明的第一控制器16的硬件构成例进行说明。在图16中，适当省略对第一控制器16的各致动器供给驱动电力的功能所涉及的结构来进行图示。另外，第二控制器97也可以是同样的硬件结构。

如图16所示，第一控制器16例如具有CPU 901、ROM 903、RAM 905、面向ASIC或FPGA等特定用途构建的专用集成电路907、输入装置913、输出装置915、记录装置917、驱动器919、连接端口921、以及通信装置923。这些构成经由总线909、输入输出接口911以能够相互传递信号的方式连接。

程序例如能够预先记录在ROM903、RAM905、硬盘等记录装置917等中。

程序例如也可以临时或非暂时(永久)地记录在软盘等磁盘、各种CD/MO盘、DVD等光盘、半导体存储器等可移动的记录介质925中。这样的记录介质925还可以被提供为所谓的封装软件。在这种情况下，记录在这些记录介质925中的程序可以通过驱动器919读取并经由输入输出接口911和总线909等记录在记录装置917中。

程序例如也可以记录在下载站点、其他计算机、其他记录装置等(未图示)中。在该情况下，程序经由LAN、因特网等网络NW被转送，通信装置923接收该程序。而且，通信装置923接收到的程序也可以经由输入输出接口911、总线909等记录于上述记录装置917。

程序例如也可以记录在适当的外部连接设备927中。在该情况下，程序可以经由适当的连接端口921转送，并经由输入输出接口911、总线909等记录在上述记录装置917中。

CPU 901根据记录在上述记录装置917中的程序执行各种处理，由此实现由上述的姿势判定部24、动作控制部26、成品率计算部28等进行的处理。CPU 901例如可以从上述记录装置917直接读出程序并执行，也可以在暂时载入到RAM 905后执行。例如，当经由通信装置923、驱动器919、连接端口921接收程序时，CPU 901可以直接执行所接收到的程序，而不将该程序记录在记录装置917中。

CPU 901也可以根据需要，例如基于从鼠标、键盘、麦克风(未图示)等输入装置913输入的信号、信息进行各种处理。

CPU 901也可以从例如显示装置或声音输出装置等输出装置915输出执行了上述处理的结果。CPU 901可以根据需要经由通信装置923、连接端口921发送处理结果。CPU 901可以将处理结果记录于记录装置917或记录介质925。

在以上的说明中，在存在“垂直”、“平行”、“平面”等记载的情况下，该记载并不是严格的意思。即，这些“垂直”、“平行”、“平面”允许设计上、制造上的公差、误差，是“实质上垂直”、“实质上平行”、“实质上平面”的意思。

在以上的说明中，在存在外观上的尺寸、大小、形状、位置等为“同一”、“相同”、“相等”、“不同”等记载的情况下，该记载并不是严格的意思。即，这些“同一”、“相同”、“相等”、“不同”允许设计上、制造上的公差、误差，是“实质上同一”、“实质上相同”、“实质上相等”、“实质上不同”的意思。

除了以上已经叙述的以外，也可以适当组合基于上述实施方式、各变形例的方法。此外，虽未一一例示，但上述实施方式、各变形例在不脱离其主旨的范围内，可以施加各种变更而实施。

以上说明的实施方式、变形例等所要解决的课题、效果并不限定于上述的内容。通过实施方式或变形例等，也能够解决上面未记载的课题，或者起到上面未记载的效果，另外，有时仅解决所记载的课题的一部分，或者仅起到所记载的效果的一部分。