KR101191100B1

KR101191100B1 - 참외 수확용 엔드 이펙터

Info

Publication number: KR101191100B1
Application number: KR1020120037398A
Authority: KR
Inventors: 오창욱
Original assignee: (주)오씨티
Priority date: 2012-04-10
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2012-10-18

Abstract

본 발명은 지면에서 재배되는 참외를 잡고 자를 수 있는 참외 수확용 엔드 이펙터에 관한 것으로서, 특히 영상 이외에도 기구적 움직임에 의해 참외와 줄기의 연결 위치를 정확하게 감지하여 자를 수 있는 참외 수확용 엔드 이펙터에 관한 것이다.
본 발명은, 지면에서 재배되는 참외를 잡고 자를 수 있는 참외 수확용 엔드 이펙터에 있어서, 상측에 위치하는 패널; 상기 패널의 하면에 하향 구비되고, 참외의 양측면을 잡을 수 있는 적어도 한 쌍 이상의 핑거가 포함된 그립; 상기 핑거들 외측에 위치하도록 상기 패널의 하면에 하향 구비되고, 참외의 줄기를 잘라주는 커터; 상기 커터를 상기 패널의 수평 방향으로 이동시키는 커터 이동장치; 및 상기 커터 이동장치의 작동 시 상기 커터가 참외와 맞닿는 압력에 따라 참외와 줄기의 연결 위치를 감지하는 줄기위치 감지장치;를 포함하며, 상기 커터 이동장치는, 상기 커터와 연결되고, 상기 패널의 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된 블록을 포함하고, 상기 줄기위치 감지장치는, 상기 블록과 연결되고, 상기 패널의 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동판과, 상기 이동판이 슬라이딩 가능하게 설치된 고정판을 포함하고, 상기 이동판의 움직임에 따라 상기 고정판에 전달되는 힘에 의해 압력이 가변되는 에어 실린더를 포함하는 참외 수확용 엔드 이펙터를 제공한다.

Description

참외 수확용 엔드 이펙터{HARVESTNG END-EFFECTOR FOR MELON}

본 발명은 지면에서 재배되는 참외를 잡고 자를 수 있는 참외 수확용 엔드 이펙터에 관한 것으로서, 특히 영상 이외에도 기구적 움직임에 의해 참외와 줄기의 연결 위치를 정확하게 감지하여 자를 수 있는 참외 수확용 엔드 이펙터에 관한 것이다.

국민 소득의 증가와 건강에 대한 관심으로 농산물에 대한 수요가 늘어나고 있는 반면, 농촌 인구의 고령화와 인력 부족으로 인하여 농산물에 대한 재배량에 한계가 있다.

따라서, 최근의 농업은 노지에서의 농사를 탈피하고 선박 자동차 가전 등의 제조업 형태처럼 대규모 공장형 농장, 유리 온실, 비닐 하우스 등과 같은 시설 농업에서 규격화된 농작물 재배 기법에 의해 대량으로 농작물을 생산하는 형태로 진화되고 있다.

이와 같이, 시설 농업에 적용하기 위하여 복잡한 농작물 재배에 관련된 정교한 작업을 수행하는 수확용 로봇이 많이 개발되고 있으며, 이러한 수확용 로봇은 시설 농업에서 식물의 가지치기, 줄기 및 잎사귀의 솎아내기, 잎사귀에 가려진 잎사귀를 헤쳐내고 열매를 인식하는 작업, 잎사귀의 상하면의 병충해 상태 파악 및 정밀 장제 및 제초, 열매의 채취와 집합 등의 복잡한 농작물 재배에 관련하여 정교한 작업을 수행할 수 있다.

그러나, 기존의 수확용 로봇은 대부분 산업용 로봇을 이용하여 개발하기 때문에 비용이 높은 단점이 있으며, 최근 농산물의 수요 증가에 따라 품질 좋은 농산물을 값싸게 생산하기 위하여 적용하기 어려운 문제점이 있다.

한편, 수확하는 작물에 따라 수확하는 방법이 달라지며, 그에 따라 다양한 기존의 수확용 로봇이 개발되고 있다. 한국특허등록 제248213호에는 상추와 같은 엽채류를 수확하기 위한 다관절 로봇을 이용한 엽채류 자동수확기가 개시되고, 한국특허등록 제784830호에는 딸기를 수확하기 위한 벤치 재배형 딸기 수확 로봇 시스템이 개시되고 있다. 또한, 미국특허등록 제4663925호에는 나무 가지에 매달린 과일을 수확하기 위한 과일 수확용 로봇 핸드가 개시되고, 일본특허등록 제3052470호, 제3052471호에는 경사진 재배 면에서 재배되는 오이를 수확하기 위한 과실수확로봇이 개시되고 있다.

상기와 같은 종래의 수확용 로봇은 엽채류, 딸기, 오이 등에 한정되지 않지만, 재배 공간적 특성 및 작물 특성에 따라 개발되고 있기 때문에 대개 비닐 하우스 내부에서 대량 재배되는 참외를 수확하는 데에 적용하기 어려운 문제점이 있다.

따라서, 참외를 효과적으로 수확하기 위한 참외 수확용 로봇에 대한 개발이 요구되고 있다. 특히, 참외 상품성 저하를 막기 위하여 참외 수확 시에 손상을 줄이는 것이 필요하며, 이를 위하여 참외와 줄기의 연결 부분을 정확하게 감지하고, 정확한 위치에서 참외를 줄기로부터 손상 없이 잘라낼 수 있는 참외 수확용 엔드 이펙터에 대한 개발이 요구되고 있다.

물론, 카메라에 찍힌 영상을 분석함으로써, 참외와 줄기의 연결 부분을 감지하고, 그 좌표값에 따라 참외를 줄기로부터 잘라낼 수 있다. 하지만, 카메라에 의해 찍힌 영상의 정확도, 주변 날씨, 각종 구성 요소들의 오차 등이 존재하기 때문에 실제 카메라에 찍힌 영상에 의해 얻어진 좌표를 기준으로 각종 구성 요소들을 움직이더라도 참외와 줄기의 연결 부분을 정확하게 잘라주기 어렵고, 나아가 참외의 손상으로 이어져 상품성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 각종 구성 요소들의 오차가 있더라도 참외와 줄기의 연결 부분을 정확하게 감지할 수 있는 참외 수확용 엔드 이펙터를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 커터가 참외와 줄기의 연결 부분을 정확하게 잘라줄 수 있는 참외 수확용 엔드 이펙터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에서는, 지면에서 재배되는 참외를 잡고 자를 수 있는 참외 수확용 엔드 이펙터에 있어서, 상측에 위치하는 패널; 상기 패널의 하면에 하향 구비되고, 참외의 양측면을 잡을 수 있는 적어도 한 쌍 이상의 핑거가 포함된 그립; 상기 핑거들 외측에 위치하도록 상기 패널의 하면에 하향 구비되고, 참외의 줄기를 잘라주는 커터; 상기 커터를 상기 패널의 수평 방향으로 이동시키는 커터 이동장치; 및 상기 커터 이동장치의 작동 시 상기 커터가 참외와 맞닿는 압력에 따라 참외와 줄기의 연결 위치를 감지하는 줄기위치 감지장치;를 포함하며, 상기 커터 이동장치는, 상기 커터와 연결되고, 상기 패널의 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된 블록을 포함하고, 상기 줄기위치 감지장치는, 상기 블록과 연결되고, 상기 패널의 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동판과, 상기 이동판이 슬라이딩 가능하게 설치된 고정판을 포함하고, 상기 이동판의 움직임에 따라 상기 고정판에 전달되는 힘에 의해 압력이 가변되는 에어 실린더를 포함하는 참외 수확용 엔드 이펙터를 제공한다.

본 발명에 따른 참외 수확용 엔드 이펙터는 커터의 수평 이동 시에 참외와 줄기의 연결 부분과 부딪칠 경우, 압력 변화가 생기는 것을 감지함으로써, 실제 참외와 줄기의 연결 부분을 정확하게 감지할 수 있고, 각종 구성 요소들의 오차가 발생되더라도 참외 수확 작업의 작동 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 참외 수확용 엔드 이펙터는 영상을 통해 얻어진 참외와 줄기의 방향에 교차하도록 커터를 회전함으로써, 커터가 참외와 줄기의 연결 부분에 대해 교차한 상태에서 정확하게 잘라줄 수 있고, 커터에 의한 참외 손상을 줄여 참외 상품성을 높일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 참외 수확용 로봇이 도시된 도면.
도 2는 본 발명에 따른 참외 수확용 커터가 도시된 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 참외 수확용 엔드 이펙터가 도시된 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 참외 수확용 엔드 이펙터가 도시된 측면도.
도 5는 도 3의 주요부가 확대 도시된 도면.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 참외 수확용 로봇이 도시된 도면이다.

본 발명에 따른 참외 수확용 로봇은 도 1에 도시된 바와 같이 비닐 하우스와 같은 재배지를 따라 이동될 수 있는 본체(110)와, 상기 본체(110) 상측에 수직 방향으로 길게 구비된 수직 가이드(120)와, 상기 수직 가이드(120) 상단에 수평 방향으로 길게 구비된 수평 가이드(130)와, 상기 수평 가이드(120)의 일측단에 하향 구비된 그립 가이드(140)와, 상기 그립 가이드(140) 하단에 구비된 그립(150) 및 커터(160)를 포함하도록 구비된다.

상기 본체(110)는 참외가 재배되는 고랑 사이를 주행할 수 있는 사이즈로 제작될 수 있으며, 양측 하부에 네 개의 바퀴(111)가 구비될 뿐 아니라 상기 바퀴(111)를 구동할 수 있는 본체 구동장치가 구비될 수 있다. 또한, 상기 바퀴들(111)이 참외가 재배되는 재배지를 따라 효과적으로 이동되도록 구성할 수 있는데, 일예로 재배지에 설치된 레일(R)을 따라 이동될 수 있도록 구성할 수 있다.

상기 수직 가이드(120)는 수직축을 따라 길게 구비되며, 상측에 상기 수평 가이드(130)가 구비된다.

상기 수평 가이드(130)는 수평 방향으로 길게 구비된 일종의 LM 가이드(133)로 구성될 수 있으며, 그 수평 방향 길이는 주로 참외가 재배되는 비닐하우스와 같은 재배지의 폭 전체에 도달할 수 있도록 그 재배지 폭에 대해 50% 정도로 구성될 수 있다. 이때, 상기 수평 가이드(130)는 상기 LM 가이드(133)를 회전 가능하게 지지하기 위하여 상기 수직 가이드(120) 상단에 구비된 회전판(131)과, 상기 LM 가이드(133)를 수평 방향으로 이동 가능하게 지지하기 위하여 상기 회전판(131)의 전면에 구비된 가이드 블록(132)을 더 포함한다. 물론, 상기 가이드 블록(132)은 수평 방향으로 길이가 긴 LM 가이드(133)를 안정적으로 지지할 수 있도록 상기 회전판(131)의 중심을 기준으로 양측에 두 개가 구비될 수 있으며, 상기 LM 가이드(133)의 상/하단을 수평 이동 가능하게 지지할 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 수평 가이드(130)는 상기 수직 가이드(120)에 대해 회전 또는 수평 이동시키는 수평 가이드 구동장치(미도시)가 구비될 수 있으며, 이러한 수평 가이드 구동장치는 다양한 형태로 구성될 수 있다.

이와 같이, 실시예에서는 상기 수평 가이드(130)가 상기 수직 가이드(120) 및 본체(110)에 대해서 회전 가능하게 구성할 수도 있지만, 상기 수평 가이드(130) 및 수직 가이드(120)가 상기 본체(110)에 대해 회전 가능하게 구성하거나, 추가로 상기 수평 가이드(130)가 상기 수직 가이드(120)를 따라 수직 방향으로 직선 이동 가능하게 구성할 수도 있으며, 한정되지 아니한다.

상기 그립 가이드(140)는 상기 수평 가이드(130)의 일측단에 하향 돌출되도록 구비된다. 물론, 상기 그립 가이드(140)는 상기 수평 가이드(130)와 함께 상기 수직 가이드(120)를 따라 수직 방향으로 직선 이동될 수 있지만, 실시예에서 상기 수평 가이드(130)는 수직 방향으로 고정되고, 상기 그립 가이드(140)만 수직 방향으로 직선 이동 가능하게 설치된다.

또한, 상기 그립 가이드(140)는 상기 수평 가이드(130)에 대해 수직 이동시키는 그립 가이드 구동장치(미도시)가 구비될 수 있으며, 이러한 그립 가이드 구동장치는 다양한 형태로 구성될 수 있다.

상기 그립(150)은 상기 그립 가이드(160) 하측에 한 쌍이 구비되는데, 참외의 양측면을 안정적으로 잡을 수 있는 형태로 구성될 수 있다. 이때, 상기 그립(150)에는 참외의 영상을 취득하여 참외의 위치를 판별할 수 있는 카메라(미도시) 및 제어부(미도시)가 구비되는데, 미리 입력된 제어 프로그램에 의해 참외 위치를 판독하고, 그에 따라 상기 그립(150)의 위치를 조절하도록 제어된다.

상기 커터(160)도 마찬가지로 상기 그립 가이드(140)에 상기 그립들(160) 외측에 한 쌍이 구비되는데, 상기 그립들(150) 외측에 위치하여 참외와 연결된 줄기를 잘라줄 수 있도록 구성되고, 별도로 상기 커터(160)의 작동을 조절하는 커터 구동장치(미도시)가 구비된다. 물론, 상기 카메라에 의해 참외의 위치가 정확하게 판독되면, 상기 커터(160) 하나가 한쪽 방향에만 위치되더라도 참외와 연결된 줄기가 위치된 방향으로 상기 커터(160)가 위치되도록 제어하고, 상기 커터(160)에 의해 정확하게 참외의 줄기를 자를 수 있다.

상기 그립(150)과 커터(160)는 상기 그립 가이드(140)의 하단에 회전 가능하게 설치된 하나의 패널(P)에 의해 장착될 수 있고, 상기 패널(P)을 상기 그립 가이드(140)에 대해 회전시키는 일종의 모터인 방향조절장치(M)가 구비될 수 있다. 이때, 상기 방향조절장치(M)는 상기 제어부에 의해 그 작동이 조절되는데, 상기 제어부는 상기 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 참외와 줄기의 위치를 감지한 다음, 참외와 줄기의 위치에 따라 설정된 각도로 상기 그립(150)과 커터(160)가 위치하도록 상기 방향조절장치(M)를 제어할 수 있다.

도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 참외 수확용 커터 및 엔드 이펙터가 도시된 도면이다.

상기 그립(150)과 커터(160)는 일종의 로봇 또는 머니퓰레이터의 손목관절에 연결해 작업물을 잡고 자르는 용도로 사용되는 엔드 이펙터(end-effector)로 볼 수 있으며, 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 그립(150)은 장착 패널(151)과, 한 쌍의 암(152)과, 한 쌍의 핑거(153)와, 그립 구동장치(154)와, 한 쌍의 완충 돌기(155)를 포함하도록 구성된다.

상기 장착 패널(151)은 상기 그립 가이드 하단에 회전 가능하게 설치되며, 그 하측에 다른 구성부품이 구비된다.

상기 암(152)은 상기 그립 가이드 하측에 한 쌍이 일정 간격을 두고 고정된 타입으로써, 각각의 하단에 상기 완충 돌기(155) 및 핑거(153)가 회전 가능하게 연결된다.

상기 완충 돌기(155)와 핑거(153)는 상/하부로 연결된 타입인데, 상기 암(152)의 하단에 회전 가능하게 설치된다. 이때, 상기 완충 돌기(155)는 소정의 탄성을 가진 재질로써, 서로 마주보는 방향 쪽에 참외의 상단을 눌러줄 수 있는 형태로 돌출되도록 구성된다. 또한, 상기 핑거(153)는 관절 형태가 아닌 하나의 부재로 형성되고, 참외를 부드럽게 파지할 수 있도록 탄성 재질로 이루어지거나, 공기 주머니가 추가로 구비될 수 있다. 특히, 상기 핑거(153)는 상기 완충 돌기(155)의 하측에 축을 기준으로 회전 가능하게 연결된다. 따라서, 상기 핑거(153)는 상기 완충 돌기(155)에 대해 회전됨에 따라 상기 핑거(153)의 내측면이 굴곡진 참외의 측면에 대응하도록 방향 전환이 가능하다.

상기 그립 구동장치(154)는 상기 암(152)과 완충 돌기(155) 사이에 구비된 에어 실린더 형태로 구성될 수 있으며, 상기 완충 돌기(155) 및 핑거(153)를 움직일 수 있으며, 에어 실린더가 아닌 다른 형태라도 무방하다.

상기 커터(160)는 서로 교차됨에 따라 참외 줄기를 잘라주는 일종의 칼날과 같은 커팅부(161)와, 상기 커팅부(161)가 하부에 장착되는 이동부(162)를 포함하도록 구성되며, 상기 커팅부(161)가 작동시키는 일종의 모터와 같은 구동장치도 포함된다. 이때, 상기 이동부(162)는 하기에서 설명될 커터 이동장치(210)와 연결됨에 따라 수평 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 이동부(162)에 수평 방향으로 관통된 홀(163)이 소정의 가이드를 따라 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된다.

상기 커터(160)를 수평 방향으로 이동시키기 위한 커터 이동장치(210)를 비롯하여 상기 커터(160)의 커팅부(161)가 참외와 맞닿는 압력에 따라 참외와 줄기의 연결 위치를 감지하는 줄기위치 감지장치(220)가 더 구비된다.

상기 커터 이동장치(210)는 회전력을 제공하는 모터(211)와, 상기 모터(211)의 동력을 전달하는 풀리(212)와, 상기 풀리(212)에 의해 전달된 회전력을 수평 방향의 직선 운동으로 변환시키는 가이드 어셈블리(213)와, 상기 가이드 어셈블리(213)를 따라 상기 커터(160)의 이동부(162)를 수평 방향으로 직선 이동하는 블록(214)을 포함한다. 물론, 상기 커터 이동장치(210)는 상기 패널(P)과 상기 상부 패널(151) 사이의 공간에 구비된다.

일예로, 상기 가이드 어셈블리(213)는 중앙에 구비된 볼 스크루와, 그 양측에 구비된 LM 가이드를 포함하되, 상기 블록(214)이 LM 가이드를 따라 수평 이동 가능하게 구성될 수 있다. 물론, 상기 가이드 어셈블리(213)는 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 한정되지 아니한다.

상기 줄기위치 감지장치(220)는 상기 블록(214)과 같이 수평 방향으로 이동 가능하게 장착된 이동판(211)과, 상기 이동판(211) 하측에 구비된 에어 실린더(222)로 구성되는데, 상기 에어 실린더(222)는 상기 이동판(221)이 슬라이딩 가능하게 장착되는 고정판(222a)을 포함하도록 구성된다. 이때, 상기 이동판(211)은 베어링 또는 윤활제 등에 의해 상기 고정판(222a)에 슬라이딩 가능하게 설치되며, 상기 이동판(221)이 슬라이딩되는 움직임이 상기 고정판(222a)을 통하여 상기 에어 실린더(222)로 전달된다. 물론, 상기 에어 실린더(222)는 내부에 소정의 센서가 구비되며, 상기 에어 실린더(222)에 전달된 압력이 설정 압력 이상인 경우, 상기 커터(160)가 참외와 줄기의 연결 부분에 맞닿은 것으로 감지할 수 있다.

상기와 같이 구성된 참외 수확용 이펙터의 작동을 살펴보면, 다음과 같다.

먼저, 상기 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 참외와 줄기의 좌표를 산출하면, 좌표에 따라 상기 이펙터(150,160)를 참외와 줄기 상측으로 이동시킨 다음, 좌표를 고려하여 산출된 설정각도만큼 상기 방향조절장치(M)에 의해 상기 이펙터(150,160)를 회전시키고, 상기 그립(150)과 커터(160)가 참외와 줄기 방향으로 나란히 위치하게 한다. 이때, 상기 커터(160)가 하향 이동되면, 상기 커터(160)의 커팅부(161)는 참외와 줄기의 연결 부분과 수직하게 교차할 수 있도록 제어된다.

다음, 상기 그립 구동장치(154)의 작동에 의해 상기 핑거(153)를 펼치고, 상기 커터부(161) 역시 벌어진 상태를 유지한 다음, 상기 그립(150) 및 커터(160)를 하향 이동시키고, 상기 그립 구동장치(154)의 작동에 의해 상기 핑거(153)를 오무려 참외의 양측면을 잡도록 한다.

다음, 상기 커터(160)를 참외와 줄기의 연결 부분으로 이동시키는데, 사전에 촬영된 영상으로부터 참외와 줄기의 연결 부분을 정확한 좌표로 감지하여 이동시킬 수도 있지만, 각종 기구들의 움직임 및 산출 오차 등을 고려하여 상기 커터(160)가 직접 이동됨에 따라 참외와 줄기의 연결 부분을 감지하도록 추가할 수 있다. 즉, 상기 커터 이동장치(210)에 의해 상기 커터(160)를 직접 이동시키고, 상기 커터(160)가 참외와 줄기 사이의 연결 부분에 부딪혀 더 이상 이동되지 못하면, 그 구동력에 의한 힘이 상기 줄기위치 감지장치(220)로 전달됨에 따라 압력 변화가 발생되고, 이런 압력 변화를 측정하여 상기 커터(160)가 참외와 줄기의 연결 부분에 위치한 것을 감지하게 한다.

상세하게, 상기 모터(211)가 회전되면, 회전력이 상기 풀리(212)를 통하여 상기 가이드 어셈블리(213)로 전달되고, 상기 가이드 어셈블리(213)를 따라 상기 블록(214) 및 이와 연결된 커터(160)가 수평 방향으로 이동하게 된다. 또한, 상기 블록(214)과 연결된 이동판(221)도 상기 고정판(222a)에 대해 역시 수평 방향으로 슬라이딩 이동된다. 물론, 상기 블록(214)을 비롯하여 커터(160)와 이동판(221)은 줄기로부터 참외 방향으로 이동된다.

그런데, 상기 커터(160)의 커팅부(161)가 참외와 줄기의 연결 부분에 도달하여 참외에 부딪히면, 상기 커터(160)가 더 이상 수평 방향으로 이동되지 못한다. 이때, 상기 블록(214)은 수평 방향으로 이동하는 힘이 가해지는 반면, 상기 커터(160)는 수평 방향으로 더 이상 이동되지 못하기 때문에 상기 블록(214) 및 커터(160)와 연결된 이동판(221)에 소정의 힘이 가해지고, 상기 이동판(221)과 맞닿는 상기 고정판(222a)으로 전달되어 상기 에어 실린더(222) 내부의 압력이 가변된다. 따라서, 상기 에어 실린더(222) 내부의 압력이 설정 압력 이상인 것이 감지되면, 상기 커터(160)가 참외와 줄기의 연결 부분에 도달한 것으로 판단하고, 상기 모터(211)의 작동을 멈추어 상기 커터(160)가 더 이상 이동되지 않도록 한다.

이후, 상기 커터 구동장치가 작동되면, 상기 커터(160)의 커팅부(161)가 오무러짐에 따라 참외와 줄기의 연결 부분을 잘라주게 된다.

이와 같이, 참외가 줄기로부터 잘라지면, 상기 그립(150)은 참외를 잡은 상태에서 상기 커터(160)와 함께 상향 이동되고, 상기 그립(150)과 커터(160)를 원하는 위치로 이동시켜 참외를 수확하게 된다.

150 : 그립 151 : 패널
152 : 암 153 : 핑거
154 : 구동장치 155 : 공기 주머니
156 : 완충 돌기

Claims

지면에서 재배되는 참외를 잡고 자를 수 있는 참외 수확용 엔드 이펙터에 있어서,
상측에 위치하는 패널;
상기 패널의 하면에 하향 구비되고, 참외의 양측면을 잡을 수 있는 적어도 한 쌍 이상의 핑거가 포함된 그립;
상기 핑거들 외측에 위치하도록 상기 패널의 하면에 하향 구비되고, 참외의 줄기를 잘라주는 커터;
상기 커터를 상기 패널의 수평 방향으로 이동시키는 커터 이동장치; 및
상기 커터 이동장치의 작동 시 상기 커터가 참외와 맞닿는 압력에 따라 참외와 줄기의 연결 위치를 감지하는 줄기위치 감지장치;를 포함하며,
상기 커터 이동장치는,
상기 커터와 연결되고, 상기 패널의 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된 블록을 포함하고,
상기 줄기위치 감지장치는,
상기 블록과 연결되고, 상기 패널의 수평 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동판과, 상기 이동판이 슬라이딩 가능하게 설치된 고정판을 포함하고, 상기 이동판의 움직임에 따라 상기 고정판에 전달되는 힘에 의해 압력이 가변되는 에어 실린더를 포함하는 참외 수확용 엔드 이펙터.
제1항에 있어서,
상기 커터 이동장치는,
상기 패널 상측에 구비된 모터와,
상기 모터와 커터 사이에 구비되고, 상기 모터의 회전력을 상기 커터의 수평 방향 직선 구동력으로 전달하는 가이드 어셈블리를 포함하는 참외 수확용 엔드 이펙터.
삭제
제2항에 있어서,
상기 그립과 커터를 상기 패널에 수직한 축을 중심으로 회전시키는 방향조절장치를 더 포함하는 참외 수확용 엔드 이펙터.
제4항에 있어서,
상기 그립과 근접하게 구비되고, 참외의 영상을 촬영하는 카메라와,
상기 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 참외와 줄기의 위치를 감지하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 참외와 줄기의 위치에 따라 설정된 각도로 상기 그립과 커터가 위치하도록 상기 방향조절장치를 제어하는 참외 수확용 엔드 이펙터.