KR101156477B1 - 제초용 로봇 - Google Patents

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KR101156477B1
KR101156477B1 KR1020090114695A KR20090114695A KR101156477B1 KR 101156477 B1 KR101156477 B1 KR 101156477B1 KR 1020090114695 A KR1020090114695 A KR 1020090114695A KR 20090114695 A KR20090114695 A KR 20090114695A KR 101156477 B1 KR101156477 B1 KR 101156477B1
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Abstract

본 발명은 무논에서 잡초를 제거하는 로봇에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은, 배터리와 수소연료전지를 동력원으로 이용하고 있으며, 제초 기능이 가능한 요철이 형성되어 있는 벨트 형태의 바퀴를 이용하고 있는, 제초용 로봇을 제공하는 것이다. 이를 위해 본 발명은, 이동기능을 제공하는 이동부(10); 하이브리드 동력원을 이용하는 전원공급부(40); 주간 또는 조간을 제초하는 제초부(50); 상기 이동부(10)와 전원공급부(40) 및 제초부(50)의 기능을 제어하기 위한 제어부(100);를 포함하여 구성되고, 상기 전원공급부(40)는, 이동부(10) 및 제초부(50)에 필요한 전력을 공급하는 배터리와, 수소를 이용하여 전력을 생성하여 배터리에 전력을 충전시키기 위한 수소연료전지를 포함하며, 배터리의 전력량에 따라 수소연료전지의 전력생산여부를 결정하도록 제어하기 위한 제어부(100)를 포함한다.
궤도형, 자율주행, 무논, 항법, 하이브리드

Description

제초용 로봇{A ROBOT FOR WEEDING}
본 발명은 로봇에 관한 것으로서, 특히, 무논에서 잡초를 제거하는 로봇에 관한 것이다.
무논에서 농사를 짓기 위해서는 수많은 과정을 거쳐야 하며, 특히, 무논(물이 괴어있는 논)에서 잡초를 제거하는 일은 가장 손이 많이 가는 일로서, 파종 이후 시작되어, 지속적으로 수행되어지는 일의 하나이다.
따라서, 농가에서는 무논의 제초용으로 중경 제초기를 이용함으로써, 일손을 덜고 있다. 즉, 중경 제초기란 파종 또는 이식 후 이랑 사이의 잡초를 제거하고 흙을 갈아 간접적으로 발육을 돕기 위하여 작물의 포기부분에 흙을 넣어 주는 농기구를 말한다.
그러나, 종래의 중경 제초기는, 이앙상태 불량에 의한 묘 손상, 선회에 의한 묘 손상, 기계의 과 중량에 의한 경량화 요구, 선회시 작업기 승강에 의한 묘 손상, 조간 로터에 의한 인접한 열의 묘 손상, 주간 레이크에 걸린 수초가 끌려가면서 묘를 매몰시키는 현상 및 심전에서의 자체 경사 등 전륜의 토양 밀림으로 인한 묘를 매몰시키는 현상 등 다양한 문제점들을 내포하고 있다.
한편, 과학 기술의 발달에 따라, 최근에는 다양한 종류의 로봇이 개발되고 있으며, 최근에는 상기한 바와 같은 중경 제초기를 대신할 수 있는 제초용 로봇이 개발되고 있다.
그러나, 종래의 제초용 로봇은 매연 등이 발생하는 엔진을 동력원을 이용하고 있기 때문에 농가에 매연을 유발시키고 있다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 배터리와 수소연료전지를 동력원으로 이용하고 있으며, 제초 기능이 가능한 요철이 형성되어 있는 벨트 형태의 바퀴를 이용하고 있는, 제초용 로봇을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동기능을 제공하는 이동부; 하이브리드 동력원을 이용하는 전원공급부; 주간 또는 조간을 제초하는 제초부; 상기 이동부, 전원공급부, 제초부의 기능을 제어하기 위한 제어부를 포함한다.
본 발명은 수소연료전지를 동력원으로 이용함으로써, 매연 등으로 인한 농가의 오염을 방지하는 것에 더하여, 친환경으로 농사를 지을 수 있도록 한다는 효과를 가지고 있다.
또한, 본 발명은 자체적으로 제초 기능이 가능한 벨트 형태의 바퀴를 이용함으로써, 체초 기능을 향상시킬 수 있다는 효과를 가지고 있다.
즉, 사용자는 이앙 후 7일 ~10일 경부터 잡초의 발아시기에 맞추어, 본 발명에 따른 제초용 로봇을 무논에 투입함으로써, 적기에 잡초의 광합성을 억제하고, 발아를 교란하며, 제초효과를 줌으로써, 값비싼 노동력을 대체하고 작업능률을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 제초용 로봇의 일실시예 외부 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 제초용 로봇의 일실시예 내부 구성도이다.
본 발명에 따른 제초용 로봇은, 이앙 초기에 무인 제초 가능한 로봇으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 이동기능을 담당하는 이동부(10), 무논의 모열을 인식하기 위한 인식부(20), 제초용 로봇의 작업 경로 계획 수립에 필요한 정보를 수집하기 위한 항법부(30), 친환경 하이브리드 동력원을 이용하는 전원공급부(40), 주간 또는 조간을 제초하는 제초부(50), 외부와 무선으로 통신을 수행하기 위한 송수신부(60), 각종 정보를 입력받기 위한 입력부(70), 제초용 로봇의 구동에 필용한 정보를 저장하기 위한 저장부(80), 각종 정보를 출력하기 위한 출력부(90) 및 상기 구성요소들의 기능을 제어하기 위한 제어부(100)를 포함한다.
이동부(10)는 궤도형(벨트형태)으로 구성된 것으로서, 안정적 직신성을 확보하고, 소요동력을 적게 하며, 이동부 자체로 제초효과를 주기 위해 벨트(12)를 구성하는 벨트본체(12a)의 표면에 요철(12b)을 적당한 간격과 높이로 두어 제초 효과를 살리고 있다. 아래의 [표 1]은 종래의 바퀴형 이동부와 본 발명에 적용되는 궤 도형 이동부를 비교한 것이다.
Figure 112009072575717-pat00001
상기한 바와 같이 본 발명에 적용되는 이동부(10)는 면적을 가진 벨트(체인)(12)가 다수의 바퀴(12)에 의해 회전하는 형태로 구성된 궤도형으로서, 지면과의 접촉 면적이 넓어 구동력 및 안정성이 뛰어나고, 무논에 덜 빠질 수 있다는 특징을 가지고 있다. 또한, 이동부는 벨트(12)를 구성하는 벨트본체(12a)의 외주면 표면에 도 1에 도시된 바와 같이 요철(돌기, 러그)(12b)이 돌출되어 있어서, 벨트가 지나가면서 요철에 의해 잡초가 파헤쳐지기 때문에, 자연적인 제초과정이 이루어질 수 있다는 특징을 가지고 있다. 또한, 벨트본체 중 요철과 요철 사이에 형성된 벨트본체에는 흙이 잘 빠져 나갈 수 있도록 홀(12c)이 형성되어 있다. 즉, 요철과 요철 사이는 움푹 파여져 있기 때문에, 벨트가 이동하면서 무논의 흙 등이 요철과 요철사이의 움푹 파여지 공간에 쌓이게 되며, 이로 인해 상기한 바와 같은 요철의 잡초 제거 기능이 약해지게 된다. 따라서, 본 발명은 요철과 요철사이의 움푹파여진 벨트본체에 홀(12c)을 형성시킴으로써, 홀을 통해 흙 등이 잘 빠져 나갈 수 있도록 하고 있다. 부연하여 설명하면, 무논은 로터리를 치고 써래 질 후 모를 이앙하고 일주일 정도 지나면 100mm ~ 300mm 까지도 깊숙이 빠지게 된다. 즉, 무논은 점토질의 흑, 볏집, 물로 혼합되어 있어서, 기계의 움직임이 아주 어려운 장소이다. 무논의 빠짐 정도가 위치별, 토질별, 물의 깊이별, 시기별로 모두 다르기 때문에 종래의 바퀴형의 경우 로봇 제초기가 주행하기 위해서는 큰 구동력(토크) 및 충분한 에너지가 필요하다. 따라서, 무논과 같은 점토질의 지면을 주행하기 위해서는 본 발명과 같은 궤도형 이동부가 안정적이다. 즉, 무논 주행을 위해서는 강하고, 궤도 폭이 모 조간 폭에 적절하고, 제초효과를 제공할 수 있으며 가벼운 재질로 만들어진 본 발명과 같은 궤도형 이동부가 적용되어져야 한다. 또한, 주행시와 선회시 벨트에 의해 밀린 토양과 이물질이 다시 벨트의 움푹 파여진 공간으로 들어오게 되는데 이때 이 흙과 이물질을 벨트 밖으로 밀어낼 수 있는 구조이어야 한다. 따라서, 본 발명에 적용되는 이동부의 벨트(12)는, 비교적 저렴한 MC 나이롱 재질을 이용한 벨트본체(12a)로 구성되어 있으며, 벨트본체의 외주면에는 일정간격으로 요철(러그)이 부착되어 있어서, 흙을 뒤쪽으로 밀어내어 제초효과를 제공하고 있으며, 벨트본체에는 일정간격으로 홀(12c)이 형성되어 있어서, 흙이 잘 빠져 나갈 수 있도록 하였다. 또한, 벨트(12)를 회전시키기 위한 다수의 바퀴(11) 각각은, 벨트(12)의 이탈을 방지하고 흙과 이물질이 궤도 내부로부터 빠져 나갈 수 있도록 하기 위해, 전원공급부로부터 제공된 전원에 의해 회전하는 휠(11b) 및 휠의 직경보다 큰 직경을 갖으며, 휠과 단턱지도록 휠의 양쪽 끝단에 장착되는 가이드(11a)를 포함하고 있다. 또한, 휠의 표면에는 벨트본체의 내주면(저면)에 형성된 벨트홈(12d)과 같은 방향으로 휠홈(11c)이 형성되어 있어서, 벨트(12)가 바퀴(11)로부터 미끄러지는 것이 방지될 수 있다. 또한, 가이드(11a)에는 벨트와 휠홈의 사이에 끼인 이물질이 바퀴의 외부로 배출될 수 있도록, 다수의 가이드홈(미도시)이 일정한 간격을 가지고 형성되어 있다.
인식부(20)는 무논의 어린모를 인식하기 위한 것으로서, 제어부는 인식부에서 인식된 정보를 이용하여 이동부의 이동방향을 결정할 수 있다. 인식부는 현재 일반적으로 이용되고 있는 CCTV, 적외선 센서 등을 이용하여 다양하게 구현될 수 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.
송수신부(60)는 제초용 로봇의 각종 정보를 무선을 통해 관리자의 모니터링 단말기로 전송하거나 또는 모니터링 단말기로부터 각종 정보를 수신하기 위한 것으로서, 본 발명에 따른 제초용 로봇은 자율 주행이 가능하나, 경우에 따라서는 모니터링 단말기에 의해 원격에서 제어될 수도 있다.
전원공급부(70)는, 배터리를 이용하여 제초용 로봇에 필요한 모든 구동력을 제공하고 있으며, 배터리가 방전되면 수소연료전지를 이용하여 배터리를 재충전시킬 수 있다는 특징을 가지고 있다. 즉, 본 발명에 적용되는 전원공급부는 본 발명에 따른 제초용 로봇의 구동에 필요한 전력을 공급하는 배터리, 수소를 이용하여 전력을 생성하여 배터리에 전력을 충전시키기 위한 수소연료전지, 배터리의 전력량을 감지하기 위한 감지기 및 감지기에서 감지된 감지신호를 분석하여 수소연료전지의 전력생산여부를 결정하기 위한 제어기를 포함하여 구성된다. 즉, 본 발명은 제초용 로봇이 구동되는데 필요한 동력시스템을, 종래의 배터리 또는 엔진의 단점을 보안한 하이브리드 형태의 전원공급부로 구성함으로써, 친환경적이며 적절한 동력을 지속적으로 공급할 수 있다는 특징을 가지고 있다. 즉, 본 발명은 스스로 충전 가능한 수소연료전지와 함께, 수소연료전지에 의해 재충전이 가능한 니켈수소전지(배터리)를 동력원으로 이용하고 있는 하이브리드형으로 구성되어 있다. 한편, 전원공급부의 제어기는 배터리의 DC출력전압을 필요에 따라 22V~28V까지 부하에 따라 자동 제어할 수 있다. 또한, 제어기는 제초용 로봇이 운전 중일 때, 충전기와 전력생성기를 보호하기 위해, 감지기를 이용하여 부하전류를 감지하여 부하 자동 차단 릴레이를 스위칭할 수 있다. 또한, 전원공급부는 수소연료전지의 수소저장용기(MH : Metal Hydrogen)의 장착 및 분리가 가능하도록 구성될 수 있다. 또한, 제어기는 감지기를 이용하여 수소연료전지의 연료 압력을 검출하여 연료(수소 등) 부족시 출력부를 통해 경고음 또는 램프를 점멸시킬 수도 있다. 또한, 전원공급부는 워터 탱크(Water Tank)를 구비하여 미량의 가습 가스를 공급함으로써, 수소연료전지의 특성 및 성능을 상향시킬 수 있다. 또한, 전원공급부는, 각각의 데이터(Data)(스택 전압, 전류, 온도, 부하전류 등)를 RS232C통신 Port를 통해 전송할 수 있다. 또한, 제어기는 감지기를 이용한 다양한 감지신호를 분석하여 제초용 로봇을 비상정지시키거나 또는 자동복귀시킬 수 있으며, 3회 비상정지 발생시에는 STACK 전압을 체크하여 연료부족으로 판단된 경우에는 경고음을 계속 출력할 수 있다. 또한, 제어기는 충전기에 충전이 완료되면 자동으로 STACK을 정지시킬 수 있다. 또한, 전원공급부는 외부 노이즈 및 정전기 발생시 방지기능을 구비하고 있기 때문에 안정적으로 동작될 수 있다는 특징을 가지고 있다. 또한, 제어기는 STACK 과부하 및 저전류 온도를 감지하여 일정 범위를 초과하면 비상정지 모드로 전환되는 한편, 일정 시간이 경과된 후 자동으로 복귀시킬 수 있다. 또한, 제어기는 충전기의 전압이 20V 이하시, 부하전압을 검출하고 부하가 기동시 인지 정상상태인지를 전압유지시간으로 판별(프로그램)하여, 기동시라고 판단되면 전력을 부하에 공급하고, 정상상태일 경우 추가적으로 배터리 충전 요구 메시지를 출력할 수 있다. 즉, 상기와 같은 상태는 과부하일 경우이므로 제어기는 부하를 차단하거나 수동 조작할 수 있도록 메시지가 출력되도록 할 수 있다. 또한, 제어기는 충전기의 검출전압이 20V에서 26.8V이하일 경우 충전모드를 유지한다. 즉, 제어기는 온도특성과 수명을 고려하여 26.8V까지 충전기를 충전(충전기는 충전기 정격의 1.4배까지 충전 사용가능)하도록 전력공급기를 구동시킬 수 있다. 이때, 충전기의 충전 전압은 임의로 변경이 가능하며, DC/DC컨버터의 출력에 DIODE 2개가 직렬 연결되어 역전류 방지 및 순간 과전류 방지 작용을 할 수 있다. 상기한 바와 같이 본 발명에 적용되는 전원공급부는 하이브리드 동력원(배터리 및 수소연료전지)을 이용하는 것으로서 400W급 수소연료전지 및 니켈 수소전지(40AH)(배터리)를 이용하여 구성될 수 있다. 한편, 전원공급부의 제어기의 기능은 제어부가 통합적으로 수행할 수도 있다.
항법부(30)는 제초용 로봇의 작업 경로 계획을 수립하는 기능을 수행하는 것으로서, 이에 대하여는 도 3을 참조하여 상세히 설명된다.
제초부(50)는 무논의 주간 또는 조간을 제초하는 기능을 수행하는 것으로서, 본 발명에 적용되는 제초부는 무논의 주간을 제초하기 위한 주간 제초기(52)들과, 조간을 제초하기 위한 조간 제초기(51)들이 하나로 연결되어 구성되어 있다. 여기서, 주간이란 제초용 로봇이 이동하는 방향의 좌우 양쪽을 말하는 것이며, 조간이란 제초용 로봇이 이동하는 방향의 앞단과 뒷단 사이를 말하는 것이다. 제초부의 구성 및 기능은 도 4를 참조하여 상세히 설명된다.
도 3은 본 발명에 따른 제초용 로봇에 적용되는 항법부의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
상기한 바와 같이 항법부(30)는 제초용 로봇의 작업 경로 계획을 수립하여, 제초용 로봇의 진행 방향을 결정하기 위한 것으로서, 특히, 본 발명은 제초용 로봇의 위치를 정밀하게 측정하기 위하여 국토리지정보원에서 제공되는 VRS 시스템을 이용하고 있다는 특징을 가지고 있다.
즉, 제초용 로봇이 작업 경로 계획을 수립하기 위해서는 정밀한 자기위치(self-localization) 인식이 필요하다. 그러나, 현재 제공되고 있는 GPS 수신기는 1m 이상의 고정밀도를 가지나 정밀 작업을 위한 측위 데이터로는 부정확하기 때문에 본 발명은 고정밀 측위 데이터를 얻기 위해서, 국토지리정보원의 VRS(Virtual Reference Station, 가상기준국) 망에 네트워크로 접속하여 보정 데이터를 얻도록 하고 있다.
이를 위해 항법부는 GPS 정보를 수신할 수 있는 GPS 수신기 및 VRS 망에 접속하여 VRS 시스템으로부터 VRS 정보를 수신하기 위한 모뎀을 포함하고 있다.
즉, 제어부(100)는 인식부(20)를 이용하여 모열을 분석함으로써, 이동부(10)의 이동 방향을 제어할 수 있으나, 항법부(30)에서의 GPS 정보 및 VRS 정보를 이용하여 제초용 로봇의 위치를 정확히 분석함으로써, 논의 크기 또는 형태 등을 고려하여 체계적으로 이동부의 작업 경로 계획을 수립할 수 있다.
또한, 제어부는 입력부(70)를 통해 로봇의 좌표 정보를 직접 입력받음으로써, 보다 정밀한 위치 제어 기능을 수행할 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 제초용 로봇에 적용되는 제초부의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
본 발명에 적용되는 제초부는 무동력으로 주간 또는 조간 제초기능을 갖는 것으로서, 이를 위해 다수의 조간 제초기(도 1에 도시된 제초부(50)의 뒷단에 배치되어 있는 구성)(51)들은 도 4에 도시된 바와 같이, 지면과 수평한 상태에서 'V'자 형상으로 일정한 각도를 갖도록 두 갈래로 나뉘어져 있는 본체(51a) 및 본체에 일정한 간격으로 장착되어 있는 다수의 제초날(51b)을 포함하여 구성되어 있다. 또한, 본체(51a)에는 무논의 물이 통과할 수 있도록 다수의 물빠짐 홀(51c)이 형성되어 있다. 또한, 제초날(51b)은 단순하면서 흙을 파헤칠 수 있는 45도 양쪽 쟁기 날 구조로 구성되어 있으며, 진행방향의 뒤쪽으로 45도 기울어져 있어 볏짚 같은 것들이 걸리지 않고 뒤쪽으로 보내질 수 있는 구조로 구성되어 있다. 즉, 다수의 조간 제초기(51)들은 폭이 수동으로 가변 가능하도록 구성되어 있고, 날은 쟁기날이 양쪽으로 서 있는 구조로 긁으면서 파헤치는 효과를 제공하고 있다. 또한, 본체(51a)의 두 갈래는 120±30도의 각도를 갖도록 형성되어 있다. 또한, 다수의 조간 제초기(51) 각각은 완충장치(53)를 통해 지지대(54)에 연결되어 있으며, 다수의 지지대는 하나의 중심축(55)에 연결되어 있다. 즉, 각 조간 제초기에는 완충장치(53)가 붙어 있어, 불평형한 노면상태에 따른 불균일한 압력이 일정하게 조절되도록 할 수 있다. 또한, 중심축(55)에는 다수의 주간 제초기(52)들이 연결되어 있다. 또한, 중심축(55)은 서보 실린더(56)에 의해 들어올려질 수 있도록 구성되어 있으며, 서보 실린더는 제어부(100)에 의해 구동될 수 있다. 한편, 상기한 바와 같이 각 조간 제초기(51)는 완충구조(쇼바구조)(오토바이 또는 자전거에 달린 것으로 진동흡수 또는 지면에 대해 일정압력유지)의 완충장치(53)를 통해 지지대(54)와 연결되어 있으며, 본체(51a)에는 물빠짐을 위해 물빠짐 홀(51c)이 나 있으며, 본체(51a)는 마치 배의 앞부분 처럼 대칭구조로 구성되어 있으며, 아래쪽이 기울어지며 바닥면에 날이 있어 고르지 않은 지면에 대해 골고루 흙을 긁을 수 있는 구조로 되어 있다.
또한, 주간 제초기(52)들은 레이크 형태로 조간 제초기(51)들의 앞쪽에 1조씩 중심축(55)에 부착(수동 간격조절가능)되어 있다. 여기서, 주간 제초기(52)들은 현재 일반적으로 이용되는 주간용 제초기들이 적용될 수 있다.
한편, 제초부를 구성하는 6조의 제초기들(조간 제초기 하나와 주간 제초기 하나가 1조의 제초기를 이룸)은 서보 실린더(56)에 의해 리프팅되어 제초용 로봇의 본체와의 간격이 조정될 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 제초용 로봇의 일실시예 외부 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 제초용 로봇의 일실시예 내부 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 제초용 로봇에 적용되는 항법부의 동작을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 제초용 로봇에 적용되는 제초부의 동작을 설명하기 위한 예시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 이동부 20 : 인식부
30 : 항법부 40 : 전원공급부
50 : 제초부 60 : 송수신부
70 : 입력부 80 : 저장부
90 : 출력부 100 : 제어부

Claims (18)

  1. 이동기능을 제공하는 이동부(10);
    하이브리드 동력원을 이용하는 전원공급부(40);
    주간 또는 조간을 제초하는 제초부(50);
    상기 이동부(10)와 전원공급부(40) 및 제초부(50)의 기능을 제어하기 위한 제어부(100);를 포함하여 구성되고,
    상기 전원공급부(40)는, 이동부(10) 및 제초부(50)에 필요한 전력을 공급하는 배터리와, 수소를 이용하여 전력을 생성하여 배터리에 전력을 충전시키기 위한 수소연료전지를 포함하며,
    상기 제어부(100)는, 배터리의 전력량에 따라 수소연료전지의 전력생산여부를 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동부(10)는, 다수의 바퀴(11); 및 상기 다수의 바퀴(11)에 의해 회전하도록 궤도형으로 구성된 벨트(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 벨트(12)는, 면적을 갖는 벨트본체(12a); 및 상기 벨트본체(12a)의 외주면 표면에 일정한 간격을 갖고 돌출되도록 형성되어 있는 다수의 요철(12b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 벨트본체(12a) 중 상기 요철(12b)들 사이에는 상기 벨트본체(12a)의 외주면과 내주면을 관통하는 홀(12c)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수의 바퀴(11) 각각은, 상기 전원공급부(40)로부터 제공된 전원에 의해 회전하는 휠(11b); 및 상기 휠(11b)의 직경보다 큰 직경을 갖으며, 상기 휠(11b)과 단턱지도록 상기 휠(11b)의 양쪽 끝단에 장착되는 가이드(11a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 휠(11b)의 표면에는 상기 벨트(12)의 내주면에 형성된 벨트홈(12d)과 같은 방향으로 휠홈(11c)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제초부(50)는, 무논의 주간을 제초하기 위한 다수의 주간 제초기(52); 및 무논의 조간을 제초하기 위한 다수의 조간 제초기(51)를 포함하며, 상기 조간 제초기(51)들 각각은, 지면과 수평한 상태에서 일정한 각도를 갖도록 두 갈래로 나뉘어져 있는 본체(51a); 및 상기 본체(51a)에 일정한 간격으로 장착되어 있는 다수의 제초날(51b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 본체(51a)에는 무논의 물이 통과할 수 있도록 다수의 물빠짐 홀(51c)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제초날(51b)들 각각은, 상기 이동부(10)의 진행방향의 뒷쪽으로 45도 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제초날(51b)들 각각은, 좌우 양쪽으로 날이 세워져 있는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 다수의 조간 제초기(51)들 각각은, 완충장치(53)를 통해 지지대(54)에 연결되어 있고, 다수의 지지대(54)는 하나의 중심축(55)에 연결되어 있으며, 상기 중심축(55)에는 상기 다수의 주간 제초기들(52)이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 중심축(55)은, 서보 실린더에 의해 들어올려질 수 있으며, 상기 서보 실린더는 상기 제어부(100)에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동부(10)가 이동되어지는 무논의 모열을 인식하기 위한 인식부(20);
    상기 이동부(10)의 이동 경로 계획에 필요한 정보를 수집하기 위한 항법부(30); 및 외부와 무선으로 통신을 수행하기 위한 송수신부(60)를 더 포함하며, 상기 인식부(20), 상기 항법부(30) 및 상기 송수신부(60)는 상기 제어부(100)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 항법부(30)는, 위성통신 및 VRS(Virtual Reference Station, 가상기준국) 시스템과 통신을 수행하여, GPS 정보 및 VRS 정보를 수신하며, 상기 제어부(100)는, 상기 인식부(20) 및 상기 항법부(30)를 통해 수집되는 정보들을 이용하여 상기 이동부(10)의 이동 경로 계획을 수립하는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  17. 제 16 항에 있어서,
    정보를 입력받기 위한 입력부(70)를 더 포함하며, 상기 제어부(100)는, 상기 정보들과 함께 상기 입력부(70)를 통해 입력된 좌표 정보를 이용하여 상기 이동부(10)의 이동 경로 계획을 수립하는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
  18. 제 6 항에 있어서,
    상기 가이드(11a)에는, 상기 벨트(12)와 상기 휠홈(11c)의 사이에 끼인 이물질이 상기 바퀴(11)의 외부로 배출될 수 있도록, 다수의 가이드홈이 일정한 간격을 가지고 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 제초용 로봇.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190051702A (ko) 2017-11-07 2019-05-15 이덕재 로터베이터식 무선동력제초기
CN111109237A (zh) * 2019-12-20 2020-05-08 上海点甜农业专业合作社 一种基于相机识别的除草机器人系统及其除草方法
KR20210142257A (ko) * 2020-05-18 2021-11-25 정길 잡초제거기
KR102389381B1 (ko) 2021-12-21 2022-04-22 주식회사 한국쓰리축 주간조간제초유닛부를 포함하는 제초 로봇
KR102389379B1 (ko) 2021-12-21 2022-04-22 주식회사 한국쓰리축 제초 로봇의 자율 주행 시스템
KR102389383B1 (ko) 2021-12-21 2022-04-22 주식회사 한국쓰리축 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇
KR20220157596A (ko) 2021-05-21 2022-11-29 전북대학교산학협력단 노지용 스마트 제초 로봇
KR102566841B1 (ko) 2023-01-30 2023-08-17 주식회사 불스 고랑 제초로봇
KR20230174457A (ko) 2022-06-21 2023-12-28 유한회사 웅진기계 제초로봇용 제초장치
KR20240099067A (ko) 2022-12-21 2024-06-28 주식회사 한국쓰리축 Gps 활용 밭두둑 이동 제어 기술
KR20240099068A (ko) 2022-12-21 2024-06-28 주식회사 한국쓰리축 Roi 제한 및 작물판단 및 회피
KR20240106534A (ko) 2022-12-29 2024-07-08 엘앤에스(주) 레이저를 이용한 제초로봇

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101410981B1 (ko) * 2012-11-26 2014-06-23 조선대학교산학협력단 자율 작업형 잔디깎기 장치
KR20180058585A (ko) * 2016-11-24 2018-06-01 조선대학교산학협력단 골프장 그린 잔디깍기장치
KR102089299B1 (ko) 2018-02-12 2020-03-16 충남대학교산학협력단 잡초 제거 로봇
KR20200095225A (ko) 2019-01-31 2020-08-10 충남대학교산학협력단 영상기반의 선별적 잡초제거로봇
KR102407996B1 (ko) * 2019-12-17 2022-06-10 정용석 전방 거리센서를 구비한 수평이송식 제초용로타리

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001025306A (ja) 1999-07-13 2001-01-30 Genichi Hayashi 芝生用雑草除去機
KR200396450Y1 (ko) * 2005-05-18 2005-09-22 주식회사 죽암기계 승용형 조,주간 제초기
JP2007129910A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Kenichi Yonekura 除草ロボット
KR20070000657U (ko) * 2007-05-09 2007-06-07 김동섭 휴대용 무선조정 예초차량

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001025306A (ja) 1999-07-13 2001-01-30 Genichi Hayashi 芝生用雑草除去機
KR200396450Y1 (ko) * 2005-05-18 2005-09-22 주식회사 죽암기계 승용형 조,주간 제초기
JP2007129910A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Kenichi Yonekura 除草ロボット
KR20070000657U (ko) * 2007-05-09 2007-06-07 김동섭 휴대용 무선조정 예초차량

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190051702A (ko) 2017-11-07 2019-05-15 이덕재 로터베이터식 무선동력제초기
CN111109237A (zh) * 2019-12-20 2020-05-08 上海点甜农业专业合作社 一种基于相机识别的除草机器人系统及其除草方法
KR20210142257A (ko) * 2020-05-18 2021-11-25 정길 잡초제거기
KR102345030B1 (ko) 2020-05-18 2021-12-29 정길 잡초제거기
KR20220157596A (ko) 2021-05-21 2022-11-29 전북대학교산학협력단 노지용 스마트 제초 로봇
KR102389383B1 (ko) 2021-12-21 2022-04-22 주식회사 한국쓰리축 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇
KR102389379B1 (ko) 2021-12-21 2022-04-22 주식회사 한국쓰리축 제초 로봇의 자율 주행 시스템
KR102389381B1 (ko) 2021-12-21 2022-04-22 주식회사 한국쓰리축 주간조간제초유닛부를 포함하는 제초 로봇
KR20230174457A (ko) 2022-06-21 2023-12-28 유한회사 웅진기계 제초로봇용 제초장치
KR20240099067A (ko) 2022-12-21 2024-06-28 주식회사 한국쓰리축 Gps 활용 밭두둑 이동 제어 기술
KR20240099068A (ko) 2022-12-21 2024-06-28 주식회사 한국쓰리축 Roi 제한 및 작물판단 및 회피
KR20240106534A (ko) 2022-12-29 2024-07-08 엘앤에스(주) 레이저를 이용한 제초로봇
KR102566841B1 (ko) 2023-01-30 2023-08-17 주식회사 불스 고랑 제초로봇

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