KR101981196B1 - 스마트 방제로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스마트 방제로봇에 관한 것으로서, 재배 시설을 이동하며 재배 작물에 양액 또는 물을 분사하는 방제 로봇에 있어서, 상기 방제 로봇을 제어하는 제어부 및 상기 제어부와 연동되며, 주변을 탐색하여 맵핑할 수 있는 라이다 시스템을 포함하되, 상기 제어부는 컨트롤러와 연동되어 상기 라이다 시스템에 의해 맵핑된 맵을 상기 컨트롤러로 전송하며, 상기 컨트롤러는 전송받은 맵을 통해 경로를 설정하여 제어부로 전송하고, 상기 제어부에 의해 설정된 맵의 경로에 따라 자율적으로 이동하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 스마트 방제로봇에 관한 것이다.

Description

스마트 방제로봇{Smart pest control robot}

본 발명은 스마트 방제로봇에 관한 것으로서, 자세하게는 방제로봇에 라이다 시스템을 장착하여 자율주행하면서 방제가 가능하도록 구성되는 스마트 방제로봇에 관한 것이다.

최근 들어, 인간의 일을 대체할 수 있는 로봇이 개발됨에 따라 농업 분야에서도 사람의 손을 거쳤던 작업들이 로봇에 의해 작업되도록 변화되고 있다. 특히, 농작물을 병충해로부터 예방하거나 구제하는 작업인 방제작업 또한 무인 방제기에 의해 대체되고 있다.

이러한 무인 방제기는 종래에 소정의 위치에 고정되어 살균제 및 살충제를 초미립자 형태로 변환해서 유동팬을 통해 전파하는 방식으로 방제하는 고정형 무인 방제기가 사용되었으나, 고정형 무인 방제기의 경우 가까운 곳은 강한 방제로 인해 작물이 고사하고 먼 거리의 작물은 방제가 되지 않는 부작용이 있었다.

이에 따라, 리모콘 등으로 제어할 수 있는 주행형 방제기가 대안으로 제시되었으나, 주행형 방제기의 경우 이동하면서 방제를 하므로 균일하게 방제를 할 수 있는 장점은 있는 반면, 사용자가 육안으로 방제기를 관찰하면서 제어해야 하므로 방제기 제어시에 사용자가 다른 업무를 볼 수 없고, 방제시에 사용자의 부주의로 방제기의 파손의 염려가 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 이동하면서 방제를 균일하게 함과 더불어, 사용자가 육안으로 관찰하지 않아도 스스로 방제를 안전하게 시행할 수 있는 스마트 방제로봇을 제공하는데 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇은, 재배 시설을 이동하며 재배 작물에 양액 또는 물을 분사하는 방제 로봇에 있어서, 상기 방제 로봇을 제어하는 제어부 및 상기 제어부와 연동되며, 주변을 탐색하여 맵핑할 수 있는 라이다 시스템을 포함하되, 상기 제어부는 컨트롤러와 연동되어 상기 라이다 시스템에 의해 맵핑된 맵을 상기 컨트롤러로 전송하며, 상기 컨트롤러는 전송받은 맵을 통해 경로를 설정하여 제어부로 전송하고, 상기 제어부에 의해 설정된 맵의 경로에 따라 자율적으로 이동하도록 제어될 수 있다.

또한, 주변의 지자기를 측정하여 측정값을 상기 제어부로 전달하는 지자기센서를 더 포함하여, 전원이 차단되어 시스템이 재부팅 될 시 상기 지자기센서를 통해 스스로 위치를 파악할 수 있다.

또한, 기울기를 측정하여 측정값을 상기 제어부로 전달하는 자이로센서를 더 포함하여, 비정형 환경에서도 스스로 균형을 유지할 수 있다.

또한, 가속도를 측정하여 측정값을 상기 제어부로 전달하는 가속도센서를 더 포함하여, 상기 컨트롤러를 통해 충격을 감지하고 속도를 확인하도록 할 수 있다.

또한, 주변의 물체를 탐지하여 탐지신호를 상기 제어부로 전달하는 초음파센서를 더 포함하여, 주변 장애물을 회피할 수 있다.

또한, 상기 제어부와 연동되는 GPS 모듈을 더 포함하여, 상기 컨트롤러를 통해 현재 위치를 파악할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 주변을 촬상할 수 있는 카메라를 더 포함하며, 상기 카메라는 상기 제어부와 연결되어, 상기 컨트롤러를 통해 원격제어될 수 있다.

한편, 상기 방제 로봇은 다수의 바퀴 및 상기 제어부와 연동되어 다수의 바퀴를 구동시키는 모터를 포함하는 구동부; 다수의 분사노즐을 구비하여 외부로 양액 또는 물을 분사하는 분사부 및 양액 또는 물을 저장하는 저장탱크 및 상기 저장탱크와 연결되어 상기 분사부로 양액 또는 물을 공급하는 펌프를 구비하는 공급부 및 배터리를 구비하여 구동 전력을 제공하는 전력부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동부의 다수의 바퀴는 궤도형으로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇은 상기 제어부와 연동되며, 상기 재배 시설 내에 설치된 충전스테이지를 탐색하는 적외선센서를 더 포함하여, 상기 배터리가 소정의 전력량에 도달 시 상기 적외선센서를 가동하여 상기 충전스테이지가 탐색되면, 상기 충전스테이지에 거치되어 상기 배터리에 전력을 공급하도록 할 수 있다.

또한, 상기 스마트 방제로봇은 저장탱크 내에 구비되는 수위센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 수위센서로부터 측정된 양액 또는 물의 수위 값을 전달받아 상기 컨트롤러로 알림을 전송할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇은, 이동하면서 방제할 수 있어 재배작물에 고루 균일하게 방제 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇은, 자율주행함으로써 사용자가 육안으로 관찰하는 직접 관찰이 불필요하여 작업 중에도 사용자가 다른 일을 병행할 수 있어 작업 능률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇은, 다양한 센서 알고리즘을 통한 안전장치를 구축하여 스마트 방제로봇 스스로 안전하게 방제를 시행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇의 사시도이다.
도 2는 도 1의 스마트 방제로봇의 일 구성인 방제 로봇 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇의 시스템 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇의 구동 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇의 자동충전 예시도이다.

이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇의 사시도이며, 도 2는 도 1의 스마트 방제로봇의 일 구성인 방제 로봇 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇의 시스템 구성도이다.

먼저, 도 1을 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇(10)은 방제 로봇(100), 라이다(LiDAR) 시스템(200), 제어부(도 1에 미도시)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 방제 로봇(100)은 재배 시설을 이동하며 재배 작물에 양액 또는 물을 분사하도록 형성될 수 있다.

이를 위해, 방제 로봇(100)은 도 2를 참조하면, 구동부(110), 분사부(120), 공급부(130), 전력부(미도시)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 구동부(110)는 바퀴(112) 및 모터(114)를 포함할 수 있다.

바퀴(112)는 방제 로봇(100)을 이동시키기 위한 수단으로, 방제 로봇(100) 하단 양측에 형성될 수 있으며, 양측 모두 각각 적어도 2개의 바퀴를 구비할 수 있다. 그러나, 이는 한정되는 것은 아니며, 바퀴(112)를 양측에 각각 3개 이상으로 구비하여 궤도형으로 형성할 수도 있다. 바퀴(112)를 궤도형으로 형성할 시 고르지 못한 지형에도 용이하게 이동할 수 있는 장점이 있다.

모터(114)는 바퀴(112)를 구동시키도록 바퀴(112)와 연결될 수 있다. 이때, 모터(114)는 제어부(300)와 연동되어 제어부(300)에 의해 구동이 제어될 수 있다. 또한, 모터(114)는 DC 모터 또는 BLDC 모터 등으로 구비될 수 있다. 모터(114)를 BLDC 모터로 구비시 내구성이 높고, 소음이 적은 장점이 있다.

한편, 모터(114)는 CW/CCW, PWM 회로 등을 형성하여, 제어부(300)에 의해 양방향 회전 및 속도제어가 될 수 있다.

분사부(120)는 외부 즉, 재배 작물로 양액 또는 물을 분사하도록 분사노즐(122)을 구비할 수 있다. 또한, 분사부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 수직방향으로 길이가 형성될 수 있다. 그러나, 이는 한정되는 것은 아니며, 수평방향으로 길이가 형성될 수도 있으며, 분사부(120)가 수직방향 또는 수평방향으로 형성될 때 모두 가변되도록 형성되어 양액 또는 물의 분사 높이를 다르게 할 수 있다.

한편, 다수의 분사노즐(122)은 길이방향을 따라 다수개가 형성되며, 각각의 분사노즐(122)은 힌지 등으로 결합되어 각도가 조절되도록 형성될 수 있다.

공급부(130)는 분사부(120)가 양액 또는 물을 분사하도록 분사부(120)에 양액 또는 물을 공급할 수 있다. 이를 위해, 저장탱크(132) 및 펌프(134)를 구비할 수 있다.

구체적으로, 저장탱크(132)는 양액 또는 물을 저장하도록 형성될 수 있다. 이를 위해, 저장탱크(132)는 내부에 소정의 공간을 형성하며, 상면 또는 일측 상부에 도어를 형성하여 개폐될 수 있다. 또한 상기에 한정되지 않고, 개폐되는 상면 또는 일측 상부는 개구(開口)를 형성하여 마개 등에 의해 개폐될 수 있다.

펌프(134)는 저장탱크(132) 및 분사부(120)와 연결되도록 설치되어 분사부(120)로 양액 또는 물을 공급할 수 있다. 이때, 연결은 호스(hose) 또는 파이프(pipe) 등에 의해 연결될 수 있다. 또한, 펌프(134)는 제어부(300)와 연결되어 제어부(300)의 신호 인가에 따라 구동되는 것이 바람직하다.

전력부(미도시)는 모터(114) 등이 구동할 수 있도록 구동 전력을 제공할 수 있다. 이를 위해 배터리(미도시)를 구비할 수 있으며, 배터리(미도시)는 내장되어 외부에서 충전가능하도록 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇(10)은 상기한 방제 로봇(100)에 라이다(LiDAR) 시스템(200)을 설치할 수 있다.

구체적으로, 라이다 시스템(200)은 레이저(laser) 광선을 발산하여 주변의 장애물 및 경로를 탐색하여 맵핑할 수 있는 장치로서, 방제 로봇(100) 전면부에 설치되어 작동될 수 있다. 또한, 라이다 시스템(200)은 제어부(300)와 연동되어 제어부(300)로 맵핑한 맵(map)을 전달할 수 있다. 이때, 제어부(300)는 컨트롤러(400)와 연결될 수 있다.

즉, 라이다 시스템(200)이 주변의 장애물 및 경로를 탐색하여 설정한 맵(map)을 제어부(300)를 통해 컨트롤러(400)로 전송할 수 있다.

여기서, 컨트롤러(400)는 제어부(300)와 연동되어 본 발명의 스마트 방제로봇(10)이 지정된 위치에 따라 순차적으로 움직일 수 있도록 맵(map)에 경로를 설정할 수 있다. 이를 위해, 컨트롤러(400)는 스마트폰, 스마트워치, 태블릿PC 등과 같은 스마트 기기나, 디스플레이가 장착된 RC 컨트롤러 등으로 형성될 수 있다.

즉, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇(10)은, 스마트 기기 또는 RC 컨트롤러 등으로 형성되는 컨트롤러(400)와 연결되어 컨트롤러(400)를 통해 분사 경로가 설정되고 이에 따라 제어부(300)가 경로를 순차적으로 추적하여 방제 로봇(100)의 이동을 제어함으로써, 특별한 조종 없이도 자율적으로 양액 또는 물을 재배작물에 분사하도록 형성될 수 있다.

이는, 작업자가 항시 상주하지 않아도 스마트 방제로봇이 자율적으로 재배작물에 양액 또는 물을 공급할 수 있으므로, 작물재배인력을 보다 효율적으로 운영할 수 있으며, 시간 등의 제한이 감소되는 효과가 있다.

이하, 스마트 방제로봇(10)의 작동방법에 대한 구체적인 설명은 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.

한편, 제어부(300)는 상술한 바와 같이 모터(114), 펌프(134), 라이다 시스템(200), 컨트롤러(400) 등과 연결되어 방제 로봇(100)이 자율적으로 수행될 수 있도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(300)는 하기 스마트 방제로봇(10)에 더 포함되는 구성들과 연동될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇(10)은 도 3에 도시된 바와 같이, 지자기센서(500), 자이로센서(510), 가속도센서(520), GPS 모듈(530), 카메라(540) 적외선센서(550), 수위센서(560)를 더 포함할 수 있다.

지자기센서(500)는 스마트 방제로봇(10) 주변의 지자기를 측정하여 측정값을 상기 제어부(300)로 전달할 수 있다. 이는, 전력부(미도시)의 공급이 갑자기 차단되거나, 라이다 시스템(200)의 오작동 등으로 인한 시스템 재부팅 시, 지자기센서(500)의 주변 지자기 측정을 통해 제어부(300)가 스스로 위치를 파악할 수 있도록 하기 위함이다. 이를 통해, 본 발명의 스마트 방제로봇(10)은 시스템이 재부팅 되어도 제자리에서 다시 경로를 추적하여 방제를 진행할 수 있다.

자이로센서(510)는 스마트 방제로봇(10)의 기울기를 측정하여 측정값을 제어부(300)로 전달할 수 있다. 이는, 스마트 방제로봇(10)이 고르지 못한 비정형 환경에서도 스스로 균형을 유지하기 위함이다. 이때, 자이로센서(510)는 3축을 감지하도록 형성되며, 이에 따라 피치(pitch), 롤(roll), 요(yaw) 각(angle)의 변화량을 감지하여 제어부(300)가 각 각(angle)의 변화량에 대하여 각속도를 보정하도록 함으로써, 스마트 방제로봇(10)의 흔들림(진동)을 완화시킬 수 있다.

가속도센서(520)는 스마트 방제로봇(10)의 가속도를 측정하여 측정값을 제어부(300)로 전달할 수 있다. 이는, 스마트 방제로봇(10)의 속도를 산출할 수 있도록 하기 위함이다. 이때, 가속도센서(520)는 3축을 감지하도록 형성되며, 이에 따라 스마트 방제로봇(10)은 3축 방향에서 감지되는 가속도를 이용하여 충격감지 및 가속도 측정을 실행할 수 있다. 한편, 충격감지시 제어부(300)를 통해 컨트롤러(400)로 전달되어 컨트롤러(400)에서 알림을 수행하도록 형성될 수 있으며, 측정되는 가속도는 제어부(300)를 통해 컨트롤러(400)의 디스플레이 등에 전달되어 표시될 수 있다. 이에 따라, 작업자는 스마트 방제로봇(10)의 이상여부를 확인할 수 있다.

초음파센서(미도시)는 스마트 방제로봇(10)의 주변 물체를 탐지하여 탐지신호를 제어부(300)로 전달할 수 있다. 이는, 스마트 방제로봇(10)이 주변 장애물을 회피할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 스마트 방제로봇(10)에 설치된 초음파센서(미도시)로부터 주변 물체가 탐지되면, 초음파센서(미도시)는 탐지신호를 제어부(300)로 전송하고, 제어부(300)는 바퀴(112)가 방향을 바꾸도록 모터(114)를 제어하는 회피제어를 실행할 수 있다. 이를 통해, 스마트 방제로봇(10)은 보다 안전하게 방제작업을 실행할 수 있다.

GPS 모듈(530)은 제어부(300)와 연동되도록 구비되어, 컨트롤러(400) 통해 GPS 모듈(530)을 탐지하여 스마트 방제로봇의 현재위치를 파악할 수 있도록 할 수 있다. 이때, 스마트 방제로봇(10)은 GPS 모듈(530)을 이용하여 위치가 경로를 벗어나지 않는지 실시간으로 체크하여 벗어날 경우, 컨트롤러(400)에 알림을 수행하도록 형성될 수 있다.

카메라(540)는 스마트 방제로봇(10)의 주변을 촬상할 수 있도록 방제 로봇(100)에 설치될 수 있다. 이때, 카메라(540)는 좌/우, 상/하 회전모터가 설치되어 카메라(540)를 360° 전방위로 회전시킬 수 있다. 또한, 카메라(540)는 제어부(300)와 연결됨으로써, 컨트롤러(400)가 카메라(540)로 전방위를 관찰할 수 있도록 형성될 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 스마트 방제로봇은 원격제어될 수 있다.

즉, 스마트 방제로봇(10)은 자율적으로 주행할 뿐만 아니라 카메라(540)의 구비를 통해, 작업자에 의해 수동으로 조종될 수도 있다. 이때, 컨트롤러(400)는 스마트 방제로봇(10)을 수동으로 제어할 수 있는 스위치 수단 등이 구비되는 것이 바람직하다.

적외선센서(550)는 재배 시설 내에 설치되는 충전스테이지를 탐색하여 제어부(300)로 전달할 수 있다. 여기서, 충전스테이지는 배터리(미도시)를 자동충전할 수 있는 충전지로서, 스마트 방제로봇(10)이 거치될 시, 무선으로 배터리(미도시)를 자동충전할 수 있도록 형성될 수 있다. 이때, 충전스테이지는 전자기를 유도하도록 형성되어 자기유도방식(Inductive charging)으로 스마트 방제로봇(10)의 배터리(미도시)를 충전할 수 있다.

이를 위해, 스마트 방제로봇(10)과 충전스테이지는 자기유도방식을 진행할 수 있도록 각각 전자기 유도 코일을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 충전스테이지는 적외선센서를 구비하여 스마트 방제로봇(10)의 적외선센서(550)와 소정의 주파수를 이용하여 신호를 주고 받을 수 있다.

즉, 스마트 방제로봇(10)은 적외선센서(550)의 소정의 주파수로 충전스테이지에 설치된 적외선센서와 신호를 주고 받아 충전스테이지를 판별하며, 이에 따른 신호를 제어부(300)가 전달받아 충전스테이지로 이동시켜 배터리(미도시)가 충전되도록 할 수 있다.

상기의 충전방법의 대한 구체적인 설명은 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.

수위센서(560)는 저장탱크(132) 내에 구비될 수 있다. 여기서, 수위센서(560)는 저장탱크(132) 내에 저장된 양액 또는 물의 수위 값을 측정하여 제어부(300)로 전달할 수 있다. 이때, 제어부(300)는 측정된 수위 값에 따라 컨트롤러(400)로 알림을 전송하며, 상기 알림에 따라 작업자는 저장탱크(132) 내로 양액 또는 물을 보충할 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇(10)의 구동방법과 자동충전방법을 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇의 구동 예시도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇의 자동충전 예시도이다.

먼저, 도 4를 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇(10)의 구동방법은 다음과 같다.

스마트 방제로봇(10)을 컨트롤 하는 컨트롤러(400)에서 라이다 시스템(200)으로 맵핑 신호를 전달하면, 라이다 시스템(200)은 레이저를 발산하여 반경 5m 내지 10m 사이의 장애물과 경로를 탐지하여 맵핑을 수행할 수 있다. 이때, 맵핑을 통해 작성된 맵(map)은 제어부(300)로 다시 전송될 수 있다.

제어부(300)는 전달받은 맵(map)을 다시 컨트롤러(400)로 전송하여 컨트롤러(400)에서 경로를 지정하도록 할 수 있다. 이때, 컨트롤러(400)는 작업자에 의해 작업경로(로봇 이동 경로)를 지정할 수 있으며, 지정된 경로는 다시 제어부(300)로 전송될 수 있다.

작업경로를 전달받은 제어부(300)는 작업경로에 따라 순차적으로 로봇을 이동시키도록 모터(114)를 구동시킬 수 있다. 이때, 펌프(134)도 같이 작동되는 것이 바람직하다.

이를 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇(10)은 자율적으로 주행하며, 작업지에 양액 또는 물을 분사할 수 있다.

다음으로, 도 5를 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇(10)의 자동충전방법은 다음과 같다.

스마트 방제로봇(10)의 구동은 도 4를 참조하여 설명한 구동방법과 동일하다. 따라서 구동방법에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

스마트 방제로봇(10)은 구동시에 항시 적외선센서(550)를 통해 소정의 주파수를 발산할 수 있다. 이때, 적외선센서(550)가 충전스테이지의 적외선센서(550)를 통해 충전스테이지를 감지할 수 있다.

즉, 충전스테이지의 적외선센서가 스마트 방제로봇(10)의 적외선센서(550)로부터 발산된 소정의 주파수를 감지하여 다시 스마트 방제로봇(10)으로 소정의 주파수를 발산하는 구조일 수 있다.

스마트 방제로봇(10)이 충전스테이지를 감지하면, 감지신호는 제어부(300)로 전달될 수 있다. 이때, 감지신호를 전달받은 제어부(300)는 배터리잔량을 충전요구잔량과 비교하여 배터리잔량이 더 크면 충전스테이지를 지나치도록 제어하고, 충전요구잔량이 더 크면 충전스테이지로 들어가 충전할 수 있다.

예컨대, 설정된 충전요구잔량을 40%라 가정하면, 배터리잔량이 80% 일 때 충전 스테이지(600a)에 도달하면 80%(배터리잔량)>40%(충전요구잔량) 이므로 지나치고, 배터리잔량이 30% 일 때 충전스테이지(600b)에 도달하면 30%(배터리잔량)<40%(충전요구잔량) 이므로 충전스테이지에 들어가 충전을 진행할 수 있다. 이때, 상기의 충전요구잔량은 예시적인 것이므로 설정을 통해 변경이 가능하다.

한편, 충전스테이지에 들어가 충전 시 상술한 바와 같이 자기유도방식(Inductive charging)으로 충전하므로 무선으로 충전이 가능하다.

아울러, 상기의 충전방식은 스마트 방제로봇에 더 포함되는 적외선센서(550)와 작업지에 충전스테이지를 구성해야 실시할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 스마트 방제로봇은, 이동하면서 방제할 수 있어 재배작물에 고루 균일하게 방제 할 수 있고, 자율주행함으로써 사용자가 육안으로 관찰하는 직접 관찰이 불필요하여 작업 중에도 사용자가 다른 일을 병행할 수 있어 작업 능률을 향상시킬 수 있으며, 다양한 센서 알고리즘을 통한 안전장치를 구축하여 방제 로봇 스스로 안전하게 방제를 시행할 수 있는 효과가 있다.

이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.

10 : 스마트 방제로봇
100 : 방제 로봇
110 : 구동부
112 : 바퀴
114 : 모터
120 : 분사부
122 : 분사노즐
130 : 공급부
132 : 저장탱크
134 : 펌프
200 : 라이다 시스템
300 : 제어부
400 : 컨트롤러
500 : 지자기센서
510 : 자이로센서
520 : 가속도센서
530 : GPS 모듈
540 : 카메라
550 : 적외선센서
560 : 수위센서
600a, 600b : 충전스테이지

Claims (7)

1. 재배 시설을 이동하며 재배 작물에 양액 또는 물을 분사하는 방제 로봇에 있어서,
   상기 방제 로봇을 제어하는 제어부 및
   상기 제어부와 연동되며, 주변을 탐색하여 맵핑할 수 있는 라이다 시스템을 포함하되,
   상기 제어부는 컨트롤러와 연동되어 상기 라이다 시스템에 의해 맵핑된 맵을 상기 컨트롤러로 전송하며,
   상기 컨트롤러로 전송받은 맵을 통해 작업자가 상기 방제 로봇의 이동경로를 설정하여 제어부로 전송하고,
   상기 제어부에 의해 설정된 맵의 경로에 따라 자율적으로 이동하도록 제어되며,
   상기 제어부와 연동되는 GPS 모듈을 더 포함하여, 상기 컨트롤러를 통해 현재 위치를 파악할 수 있으며,
   주변의 지자기를 측정하여 측정값을 상기 제어부로 전달하는 지자기센서를 더 포함하여, 이동 중에 전원이 차단되거나 라이다 시스템의 오작동으로 인한 시스템이 재부팅될시 상기 지자기센서를 통해 스스로 위치를 파악하여 제자리에서 다시 경로를 추적할 수 있으며,
   상기 방제 로봇은,
   궤도형으로 형성되는 바퀴 및 상기 제어부와 연동되고, 바퀴를 구동시키고, 모터를 포함하는 구동부;
   다수의 분사노즐을 구비하여 외부로 양액 또는 물을 각 분사노즐의 높이와 각도를 조절하여 분사하는 분사부;
   양액 또는 물을 저장하는 저장탱크 및 상기 저장탱크와 연결되어 상기 분사부로 양액 또는 물을 공급하는 펌프를 구비하는 공급부 및
   배터리를 구비하여 구동 전력을 제공하는 전력부를 포함하며,
   스마트 방제로봇은,
   기울기를 측정하여 측정값을 상기 제어부로 전달하는 자이로센서를 더 포함하여, 비정형 환경에서도 스스로 균형을 유지할 수 있으며,
   가속도를 측정하여 측정값을 상기 제어부로 전달하는 가속도센서를 더 포함하여, 상기 컨트롤러를 통해 충격을 감지하고 속도를 확인하도록 할 수 있고,
   주변의 물체를 탐지하여 탐지신호를 상기 제어부로 전달하는 초음파센서를 더 포함하여, 주변 장애물을 회피할 수 있으며,
   주변을 촬상할 수 있는 카메라를 더 포함하며, 상기 카메라는 상기 제어부와 연결되어, 상기 컨트롤러를 통해 원격제어될 수 있고,
   상기 저장탱크 내에 구비되는 수위센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 수위센서로부터 측정된 양액 또는 물의 수위 값을 전달받아 상기 컨트롤러로 알림을 전송하며,
   상기 제어부와 연동되며, 상기 재배 시설 내에 설치되고 자기유도방식으로 충전하는 충전스테이지를 탐색하는 적외선센서를 더 포함하고,
   상기 충전스테이지를 상기 스마트 방제로봇의 이동경로인 작업지에 적어도 2개를 구비함으로써,
   상기 배터리가 소정의 전력량에 도달 시 상기 적외선센서를 가동하여 상기 충전스테이지가 탐색되면, 상기 충전스테이지에 거치되어 상기 배터리에 전력을 공급하도록 하여, 시작지로 복귀하지 않고도 충전이 가능하며,
   작업자 없이도 스스로 판단하면서 주행이 가능한 것을 특징으로 하는 스마트 방제로봇.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

Images