KR102097555B1 - Drone for management of smart farm - Google Patents
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Abstract
이 발명은 가축들의 생체정보를 획득하고 건강상태에 따라 적합한 영양제 제공할 수 있거나 전염병에 감염된 가축을 먹이로 유인하여 격리 장소로 이동시킬 수 있으며, 먹이 저장부에 항균물질을 함유한 조성물을 코팅하여 유해균의 번식가능성을 제거하여 먹이 보관 안정성을 향상할 수 있으며, 먹이 공급부에 미끄럼 방지 패드를 적용함으로써 공급효율을 개선할 수 있는 스마트 팜 관리용 드론에 관한 것으로서,
이 발명의 구성은, 드론 몸체와, 드론 날개와, 상기한 드론 날개 후미에 장착되는 RFID 인식부와, 상기한 드론 몸체 하단에 설치되며 피부온도 검출기와 피부 전기전도도 검출기, 맥파 검출기를 구비한 센서박스와, 드론 몸체의 전면부에 설치되며 가축의 안구와 혀, 코를 영상촬영하는 카메라와, 상기한 RFID 인식부와 센서박스, 카메라로 수집한 데이터를 저장하는 메모리 카드와, 상기한 메모리 카드에 저장된 데이터를 송신하고 산출된 건강지수를 수신받는 통신부와, 상기한 드론 몸체의 내부에 설치되며 저장칸과 배출구를 구비한 먹이 저장부와, 상기한 드론 몸체의 하부에 설치되며 상기한 먹이 저장부의 배출구에서 배출되는 먹이를 가축에게 공급하는 먹이 공급부와, 가축의 부위를 인식하여 상기한 카메라의 영상촬영을 제어하고, 상기한 통신부에 의해 수신되는 건강지수에 따라 먹이 저장부 및 먹이 공급부를 작동하는 제어부를 포함하여 이루어진다.The present invention can obtain bioinformation of livestock and provide suitable nutritional supplements according to health conditions, or attract livestock infected with an infectious disease as food and move it to a quarantine place, and coat a composition containing antibacterial substances in the food storage. It relates to a drone for smart farm management that can improve the storage stability of food by removing the possibility of propagation of harmful bacteria, and improve supply efficiency by applying an anti-skid pad to the food supply,
The configuration of the present invention is a sensor box equipped with a drone body, a drone wing, an RFID recognition unit mounted at the aft of the drone wing, and a skin temperature detector, a skin electrical conductivity detector, and a pulse wave detector installed at the bottom of the drone body. Wow, installed on the front of the drone body, the camera for imaging the eyeball, tongue, and nose of the livestock, the RFID recognition unit and the sensor box, the memory card for storing the data collected by the camera, and the memory card A communication unit that transmits the stored data and receives the calculated health index, a food storage unit installed inside the drone body and equipped with a storage compartment and an outlet, and a food storage unit installed below the drone body. A food supply unit that supplies the food discharged from the outlet to a livestock, and recognizes the part of the livestock to control the imaging of the camera, and the communication unit. Supplying food storage unit and fed in accordance with the health index is received by a control unit made by working.
Description
이 발명은 가축들의 생체정보를 획득하고 건강상태에 따라 적합한 영양제 제공할 수 있거나 전염병에 감염된 가축을 먹이로 유인하여 격리 장소로 이동시킬 수 있으며, 먹이 저장부에 항균물질을 함유한 조성물을 코팅하여 유해균의 번식가능성을 제거하여 먹이 보관 안정성을 향상할 수 있으며, 먹이 공급부에 미끄럼 방지 패드를 적용함으로써 공급효율을 개선할 수 있는 스마트 팜 관리용 드론에 관한 것이다.The present invention can obtain bioinformation of livestock and provide suitable nutritional supplements according to health conditions, or attract livestock infected with an infectious disease as food and move it to a quarantine place, and coat a composition containing antibacterial substances in the food storage. The present invention relates to a drone for smart farm management that can improve the storage stability of food by removing the possibility of propagation of harmful bacteria, and improve supply efficiency by applying an anti-skid pad to the food supply.
스마트 팜이란 ICT를 비닐하우스, 축사, 과수원 등에 접목하여 원격·자동으로 작물과 가축의 생육환경을 적정하게 유지 및 관리할 수 있는 농장이다. A smart farm is a farm that can appropriately maintain and manage the growth environment of crops and livestock by remotely and automatically grafting ICT to a vinyl house, barn, orchard.
말이나, 양, 소, 돼지 등의 가축을 사육함에 있어서 스마트 팜을 도입하여 인력을 최소화하여 생산성 향상, 노동력 절감하기 위한 기술이 개발되어 왔다.In breeding livestock such as horses, sheep, cows, and pigs, technologies have been developed to improve productivity and reduce labor by minimizing manpower by introducing smart farms.
축사 또는 농장 내부에 카메라, 센서를 설치하여 원격지에서 소모품을 공급할 수 있지만 카메라와 센서가 고정되어 설치되는 경우 모니터할 수 있는 공간이 한정되기 때문에 농장의 전체적인 상태를 파악하기 힘들고 가축의 개별관리가 힘든 실정이다.It is possible to supply consumables from a remote location by installing cameras and sensors inside a barn or farm, but if the cameras and sensors are fixed, the space to monitor is limited, so it is difficult to understand the overall condition of the farm and it is difficult to manage animals individually. This is true.
특히, 사육하는 가축들의 건강상태를 사육사가 육안으로 확인하고 구분하여 증상에 따른 적합한 영양제를 손수 먹여야하기 때문에 작업효율이 저하되고, 사육사가 부재중일 경우 전염병에 감염된 가축을 격리시키지 못해 전염병이 확산가능성을 막을 수 없다는 문제점이 있다.In particular, because the health status of domesticated livestock must be visually checked and classified by the zookeeper to properly feed the appropriate nutritional supplements according to the symptoms, work efficiency decreases, and if the livestock is absent, the infectious disease can not be isolated and the infectious disease can spread. There is a problem that can not be prevented.
이 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가축들의 생체정보를 획득하고 건강상태에 따라 적합한 영양제 제공할 수 있거나 전염병에 감염된 가축을 먹이로 유인하여 격리 장소로 이동시킬 수 있는 스마트 팜 관리용 드론을 제공하는 것이다.The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, smart farm management capable of obtaining bioinformation of livestock and providing suitable nutritional supplements according to health conditions or attracting infected animals to prey and moving them to quarantine sites It is to provide dragon drones.
이 발명의 다른 목적은, 먹이 저장부에 항균물질을 함유한 조성물을 코팅하여 유해균의 번식가능성을 제거하여 먹이 보관 안정성을 향상할 수 있는 스마트 팜 관리용 드론을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a drone for managing a smart farm by coating a composition containing an antibacterial substance in a food storage unit to remove the possibility of propagation of harmful bacteria to improve food storage stability.
이 발명의 또다른 목적은, 먹이 공급부에 미끄럼 방지 패드를 적용함으로써 공급효율을 개선할 수 있는 스마트 팜 관리용 드론을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a smart farm management drone capable of improving the supply efficiency by applying a non-slip pad to the food supply unit.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 발명의 구성은, 드론 몸체와, 드론 날개와, 상기한 드론 날개 후미에 장착되는 RFID 인식부와, 상기한 드론 몸체 하단에 설치되며 피부온도 검출기와 맥파 검출기를 구비한 센서박스와, 드론 몸체의 전면부에 설치되며 가축의 안구와 혀, 코를 영상촬영하는 카메라와, 상기한 RFID 인식부와 센서박스, 카메라로 수집한 데이터를 저장하는 메모리 카드와, 상기한 메모리 카드에 저장된 데이터를 송신하고 산출된 건강지수를 수신받는 통신부와, 상기한 드론 몸체의 내부에 설치되며 저장칸과 스프링, 배출구를 구비한 먹이 저장부와, 상기한 드론 몸체의 하부에 설치되며 상기한 먹이 저장부의 배출구에서 배출되는 먹이를 가축에게 공급하는 먹이 공급부와, 가축의 부위를 인식하여 상기한 카메라의 영상촬영을 제어하고, 상기한 통신부에 의해 수신되는 건강지수에 따라 먹이 저장부 및 먹이 공급부를 작동하는 제어부를 포함하여 이루어지면 바람직하다.As a means for achieving the above object, the configuration of the present invention includes a drone body, a drone wing, an RFID recognition unit mounted at the rear of the drone wing, and a skin temperature detector and a pulse wave detector installed at the bottom of the drone body. A sensor box provided, a camera installed on the front of the drone body to image the eyeball, tongue, and nose of a livestock, the RFID recognition unit, the sensor box, and a memory card storing data collected by the camera, and A communication unit that transmits data stored in one memory card and receives the calculated health index, and is installed inside the drone body described above, and a food storage unit having a storage compartment, a spring, and a discharge port, and installed below the drone body. The food supply unit for supplying the food discharged from the outlet of the food storage unit to the livestock, and the part of the livestock to recognize the image of the camera Air, and is made, preferably, including the food storage unit and feeding parts supplying operation control unit which, depending on the health index received by the one communication unit.
이 발명의 구성은, 상기한 먹이 저장부는, 하단에 배출통로가 형성되어 있는 본체와, 상기한 본체의 하단에 결합되는 깔대기 형상의 배출구와, 상기한 본체 내부에 설치되며 건강지수 관심-1의 가축에게 제공하는 먹이가 저장되는 제1 저장칸과, 상기한 제1 저장칸 내부에 설치되어 제어부의 작동명령에 따라 회전하는 제1 스프링과, 상기한 제1 스프링 사이에 삽입되는 관심단계의 먹이와, 상기한 본체 내부에 설치되며 건강지수 주의-2의 가축에게 제공하는 먹이가 저장되는 제2 저장칸과, 상기한 제2 저장칸 내부에 설치되어 제어부의 작동명령에 따라 회전하는 제2 스프링과, 상기한 제2 스프링 사이에 삽입되는 주의단계의 먹이와, 상기한 본체 내부에 설치되며 건강지수 심각-3의 가축에게 제공하는 먹이가 저장되는 제3 저장칸과, 상기한 제3 저장칸 내부에 설치되어 제어부의 작동명령에 따라 회전하는 제3 스프링과, 상기한 제3 스프링 사이에 삽입되는 심각단계의 먹이를 포함하고, 상기한 본체와 저장칸, 스프링의 표면에는 먹이의 보관 안정성을 향상하기 위하여 항균 코팅층이 도포되면 바람직하다.The configuration of the present invention, the food storage unit, the main body is formed with a discharge passage at the bottom, and a funnel-shaped discharge port coupled to the bottom of the main body, the inside of the main body is installed and the health index of interest -1 A first storage compartment in which the food provided to the livestock is stored, a first spring installed inside the first storage compartment and rotating according to an operation command of the control unit, and a prey of interest inserted between the above-described first spring Wow, a second storage compartment installed inside the main body and storing food to be provided to livestock of Health Index Attention-2, and a second spring installed inside the second storage compartment and rotating according to an operation command of the control unit And, a third storage compartment for storing the food of the caution step inserted between the above-described second spring, and the food provided to the livestock of the health index of severity-3 is installed inside the main body, and the above-described third storage compartment of mine It is installed on the third spring that rotates according to the operation command of the control unit, and includes food of a serious stage inserted between the above-mentioned third spring, and the storage stability of the food is improved on the surface of the main body, the storage compartment, and the spring. In order to do so, it is preferable if an antibacterial coating layer is applied.
이 발명의 구성은, 상기한 배출구는, 먹이가 낙하하여 배출구의 벽면에 충돌할 때 발생하는 소음을 저감하기 위하여 발포 고무 조성물을 도포할 수 있으며, 상기한 발포 고무 조성물은 천연고무 100 중량부 기준으로, 솔루션 스티렌 부타다이엔 고무 25 중량부, p,p'-옥시비스벤젠술포닐하이드라지드 15~17 중량부, 메틸메타아크릴레이트 7~11 중량부, 난연제 3~5 중량부, 에폭사이디드 소이빈 오일 1~3 중량부를 포함하면 바람직하다.In the configuration of the present invention, the above-mentioned outlet may apply a foamed rubber composition to reduce noise generated when food falls and collides with a wall surface of the outlet, and the above-mentioned foamed rubber composition is based on 100 parts by weight of natural rubber. As a solution, 25 parts by weight of styrene butadiene rubber, 15 to 17 parts by weight of p, p'-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide, 7 to 11 parts by weight of methyl methacrylate, 3 to 5 parts by weight of flame retardant, and epoxy It is preferable to include 1-3 parts by weight of dided soybean oil.
이 발명의 구성은, 상기한 항균 코팅층은, 엘라스토머 수지 100 중량부 기준으로, 에틸렌비닐 초산 코폴리머 25~40 중량부, 폴리우레탄 15~20 중량부, 항균성 소재 6.5~8 중량부를 포함하는 15~37㎛ 두께이고, 옻 숯 파우더, 키토산 파우더, 대나무 숯 파우더, 꾸지뽕 추출물 중 적어도 한가지 이상을 혼합하여 포함하면 바람직하다.The composition of the present invention, the above-mentioned antibacterial coating layer, based on 100 parts by weight of the elastomer resin, 15 to 20 parts by weight of ethylene vinyl acetate copolymer, 15 to 20 parts by weight of polyurethane, 15 to 8 parts by weight of antimicrobial material It is 37㎛ thick, and it is preferable to mix and include at least one of lacquered charcoal powder, chitosan powder, bamboo charcoal powder, and Cudrania extract.
이 발명의 구성은, 상기한 먹이 공급부는, 상기한 드론 몸체의 하단에 연결되며 회전 및 길이를 조절할 수 있고 후미에 내부가 비어있는 반원구형 홈이 형성되어 있는 봉과, 상기한 봉의 반원구형 홈 내측에 부착되는 미끄럼 방지 패드를 포함하여 이루어지면 바람직하다.In the configuration of the present invention, the above-mentioned food supply unit is connected to a lower end of the drone body, and a rod having a semi-spherical groove having an empty inside formed at the rear and a semi-spherical groove of the rod is formed inside. It is preferable to include an anti-skid pad to be attached.
이 발명의 구성은, 상기한 미끄럼 방지 패드는, 천연고무 100 중량부 기준으로, p,p'-옥시비스벤젠술포닐하이드라지드 23~27 중량부, 폴리락트산 10~15 중량부, 부틸아크릴레이트 8~10 중량부, 메틸메타아크릴레이트 5~10 중량부, 에폭사이디드 소이빈 오일 1~3 중량부를 포함하고, 표면에 일정간격으로 돌출성형된 돌기를 포함하면 바람직하다.In the configuration of the present invention, the anti-skid pad described above is based on 100 parts by weight of natural rubber, 23 to 27 parts by weight of p, p'-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide, 10 to 15 parts by weight of polylactic acid, and butyl acrylic It is preferable to include 8 to 10 parts by weight of a rate, 5 to 10 parts by weight of a methyl methacrylate, and 1 to 3 parts by weight of an epoxide sided soybean oil, and include protrusions protruding at regular intervals on the surface.
이 발명에 따라 제조한 스마트 팜 관리용 드론은 실제 산업에 적용할 수 있으며, 가축들의 생체정보를 획득하고 건강상태에 따라 적합한 영양제 제공할 수 있거나 전염병에 감염된 가축을 먹이로 유인하여 격리 장소로 이동시킬 수 있으며, 먹이 저장부에 항균물질을 함유한 조성물을 코팅하여 유해균의 번식가능성을 제거하여 먹이 보관 안정성을 향상할 수 있으며, 먹이 공급부에 미끄럼 방지 패드를 적용함으로써 공급효율을 개선할 수 있다. The drone for managing a smart farm manufactured according to the present invention can be applied to a real industry, can obtain bioinformation of livestock, provide suitable nutritional supplements according to health conditions, or attract infected animals infected with infectious diseases to prey and move them to containment sites It is possible to improve the food storage stability by removing the possibility of propagation of harmful bacteria by coating a composition containing an antibacterial substance in the food storage unit, and improve the supply efficiency by applying a non-slip pad to the food supply unit.
도 1은 이 발명에 따른 스마트 팜 관리용 드론의 사시도이다.
도 2는 이 발명에 따른 스마트 팜 관리용 드론의 먹이 저장부의 구성도이다.
도 3은 이 발명에 따른 스마트 팜 관리용 드론의 먹이 공급부의 구성도이다.1 is a perspective view of a smart farm management drone according to the present invention.
2 is a block diagram of a food storage unit of a drone for managing a smart farm according to the present invention.
3 is a configuration diagram of a food supply unit of a smart farm management drone according to the present invention.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 바람직한 실시예와 첨부된 도면을 참조하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의하여 더욱 명확하여질 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention and the accompanying drawings will be referred to in order to describe in detail that a person skilled in the art to which the present invention pertains can easily implement the present invention. Other objects, features, and operational advantages, including the objects, actions, and effects of this invention will be more apparent from the description of the preferred embodiment.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 이 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가가 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.For reference, the embodiments disclosed herein are only selected and presented as the most preferred embodiments to help those skilled in the art from among various possible examples, and the technical spirit of the present invention is limited or limited only by the presented embodiments No, it goes without saying that various changes and additions are possible within a range that does not depart from the technical spirit of the present invention, and that other exemplary embodiments are possible.
또한, 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어의 표현은, 발명자가 그 자신의 발명을 가지고 최선의 방법으로 설명하기 위하여 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각한 것으로써, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정하여서 해석되어서는 아니되며, 이 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 일례로써, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.In addition, the term or word expression used in the specification and claims is based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of a term in order to explain it in the best way with his own invention. It should not be interpreted as being limited only to a dictionary meaning, but should be interpreted as a meaning and a concept corresponding to the technical idea of the present invention. As an example, singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
도 1은 이 발명에 따른 스마트 팜 관리용 드론의 사시도이다.1 is a perspective view of a smart farm management drone according to the present invention.
도 1에 도시된 것과 같이, 이 발명에 따른 스마트 팜 관리용 드론의 구성은, 드론 몸체(1)와, 드론 날개(2)와, 상기한 드론 날개 후미에 장착되는 RFID 인식부(3)와, 상기한 드론 몸체 하단에 설치되며 피부온도 검출기와 맥파 검출기를 구비한 센서박스(4)와, 드론 몸체의 전면부에 설치되며 가축의 안구와 혀, 코를 영상촬영하는 카메라(5)와, 상기한 RFID 인식부와 센서박스, 카메라로 수집한 데이터를 저장하는 메모리 카드(6)와, 상기한 메모리 카드에 저장된 데이터를 송신하고 산출된 건강지수를 수신받는 통신부(7)와, 상기한 드론 몸체의 내부에 설치되며 저장칸과 배출구를 구비한 먹이 저장부(8)와, 상기한 드론 몸체의 하부에 설치되며 상기한 먹이 저장부의 배출구에서 배출되는 먹이를 가축에게 공급하는 먹이 공급부(9)와, 가축의 부위를 인식하여 상기한 카메라의 영상촬영을 제어하고, 상기한 통신부에 의해 수신되는 건강지수에 따라 먹이 저장부 및 먹이 공급부를 작동하는 제어부(10)를 포함하여 이루어진다.As shown in Figure 1, the configuration of the drone for smart farm management according to the present invention, the drone body (1), the drone wing (2), and the RFID recognition unit (3) mounted to the drone wing aft, The
상기한 RFID 인식부(3)는 가축의 목걸이나 귀에 설치되는 RFID 태그를 인식하여 가축을 식별한다. The
상기한 피부온도 검출기(40)로 적외선 온도계를 이용하여 가축의 피부 표면온도를 검출한다.The above-described
상기한 맥파 검출기(41)는 PPG(Photoplethysmography) 센서를 이용하여 사용자의 맥파(pulse wave)를 검출한다. 말초혈관으로 혈액이 흐르는과정에서, 혈액이 잠시 멈추어 있을 때는 투명도가 떨어지고 혈액이 다시 흐를때는 투명해지는데 그 투명도를 빛으로 감지하여 맥파를 검출하는 것이 PPG의 원리이다.The
상기한 통신부(7)는 상기한 메모리 카드(6)에 저장된 가축의 생체정보인 피부 온도, 맥파, 촬영영상(안구, 코, 혀)을 분석서버(도시되지 않음)로 송신하고, 상기한 분석서버(도시되지 않음)에서는 수신받은 가축의 정보를 데이터 베이스(도시되지 않음)에서 검색한다. 상기한 데이터 베이스(도시되지 않음)에서 검색된 가축의 생체정보(피부온도, 맥파, 촬영영상) 정상범위를 기초로 하여 수신받은 가축의 생체정보를 비교분석한다. 상기한 비교분석 결과로 가축의 건강상태를 건강지수로 산출한 후 산출 결과를 통신부(7)로 송신한다. The
상기한 촬영영상은 안구, 코, 혀의 색상과 광택도, 물집 유무를 구분하여 건강지수를 산출하고 이를 토대로 영양부족 수준과 질병감염 여부를 판단한다.The above-described photographed image calculates a health index by classifying the color, glossiness, and the presence or absence of blisters on the eyes, nose, and tongue, and based on this, determines the level of malnutrition and disease infection.
상기한 건강지수는 안전, 관심, 주의, 심각의 순서로 단계를 분류하며, 상기한 4단계는 안전-0, 관심-1, 주의-2, 심각-3와 같이 숫자로 산출한다.The above-mentioned health index classifies the steps in order of safety, interest, attention, and severity, and the above-described four steps are numerically calculated as safety-0, interest-1, attention-2, and severity-3.
상기한 제어부(10)는 영상촬영시 가축의 안구와 코, 혀의 모양을 인식하고, 인식되는 순간 상기한 카메라(5)로 촬영신호를 전달한다.The above-described
도 2는 이 발명에 따른 스마트 팜 관리용 드론의 먹이 저장부의 구성도이다.2 is a block diagram of a food storage unit of a drone for managing a smart farm according to the present invention.
도 2에 도시된 것과 같이, 이 발명에 따른 스마트 팜 관리용 드론의 먹이 저장부의 구성은, 하단에 배출통 로가 형성되어 있는 본체(80)와, 상기한 본체(80)의 하단에 결합되는 깔대기 형상의 배출구(81)와, 상기한 본체(80) 내부에 설치되며 건강지수 관심-1의 가축에게 제공하는 먹이가 저장되는 제1 저장칸(82)과, 상기한 제1 저장칸(82) 내부에 설치되어 제어부(10)의 작동명령에 따라 회전하는 제1 스프링(820)과, 상기한 제1 스프링(820) 사이에 삽입되는 관심단계의 먹이(821)와, 상기한 본체(80) 내부에 설치되며 건강지수 주의-2의 가축에게 제공하는 먹이가 저장되는 제2 저장칸(83)과, 상기한 제2 저장칸(83) 내부에 설치되어 제어부(10)의 작동명령에 따라 회전하는 제2 스프링(830)과, 상기한 제2 스프링(830) 사이에 삽입되는 주의단계의 먹이(831)와, 상기한 본체(80) 내부에 설치되며 건강지수 심각-3의 가축에게 제공하는 먹이가 저장되는 제3 저장칸(84)과, 상기한 제3 저장칸(84) 내부에 설치되어 제어부(10)의 작동명령에 따라 회전하는 제3 스프링(840)과, 상기한 제3 스프링(840) 사이에 삽입되는 심각단계의 먹이(841)를 포함하여 이루어진다.As shown in Figure 2, the configuration of the food storage unit of the smart farm management drone according to the present invention, the
상기한 먹이 저장부(8)는 상기한 통신부(7)로 수신받은 건강지수에 따라서 먹이를 배출한다. 건강지수가 안전-0인 경우에는 동작을 하지 않으며, 관심-1인 경우에는 제어부(10)가 제1 스프링(820)을 회전시켜 관심단계의 먹이(821)를 배출하고, 주의-2인 경우에는 제어부(10)가 제2 스프링(830)을 회전시켜 주의단계의 먹이(831)를 배출하고, 심각-3인 경우에는 제어부(10)가 제3 스프링(840)을 회전시켜 심각단계의 먹이(841)를 배출한다. The
상기한 심각단계의 먹이(841)는 건강지수 심각-3에 해당하는 영양부족이 심각하거나 전염병에 감염된 가축을 격리 장소로 유인하기 위하여 영양제 또는 기호성이 좋은 간식을 사용할 수 있다.The
상기한 배출구(81)는 먹이가 낙하하여 배출구의 벽면에 충돌할 때 발생하는 소음을 저감하기 위하여 발포 고무 조성물을 도포할 수 있으며, 상기한 발포 고무 조성물은 천연고무 100 중량부 기준으로, 솔루션 스티렌 부타다이엔 고무 25 중량부, p,p'-옥시비스벤젠술포닐하이드라지드 15~17 중량부, 메틸메타아크릴레이트 7~11 중량부, 난연제 3~5 중량부, 에폭사이디드 소이빈 오일 1~3 중량부를 포함한다.The
상기한 에폭사이디드 소이빈 오일 조성물의 탄성과 가공성을 향상할 수 있는 유연제로 사용되고, 상기한 난연제는 몰리브덴산 안티몬, 산화몰리브덴, 수산화마그네슘 중 적어도 한가지 이상을 포함한 것을 사용한다.The epoxidized soybean oil composition is used as a softener capable of improving the elasticity and processability, and the flame retardant includes at least one of antimony molybdate, molybdenum oxide, and magnesium hydroxide.
상기한 본체(80)와 제1 저장칸(82), 제2 저장칸(83), 제3 저장칸(84), 제1 스프링(820), 제2 스프링(830), 제1 스프링(840)의 표면에는 먹이의 보관 안정성을 향상하기 위하여 항균 코팅층이 도포된다.The
상기한 항균 코팅층은 엘라스토머 수지 100 중량부 기준으로, 에틸렌비닐 초산 코폴리머 25~40 중량부, 폴리우레탄 15~20 중량부, 항균성 소재 6.5~8 중량부를 포함하는 15~37㎛ 두께이고, 옻 숯 파우더, 키토산 파우더, 대나무 숯 파우더, 꾸지뽕 추출물 중 적어도 한가지 이상을 혼합하여 사용한다.The antibacterial coating layer is 15 to 37 µm thick, including 25 to 40 parts by weight of ethylene vinyl acetate copolymer, 15 to 20 parts by weight of polyurethane, and 6.5 to 8 parts by weight of antimicrobial material, based on 100 parts by weight of elastomer resin, lacquered charcoal Mix at least one of powder, chitosan powder, bamboo charcoal powder, and Cudrania extract.
이때, 항균성 코팅층의 두께는 37㎛ 초과시 동절기의 낮은 온도(-20℃)에 일부분에서 파손이 발견되어 적합하지 않고, 두께 15㎛ 미만 시 도포하는 과정에서 쉽게 찢어진다는 문제점이 있다.At this time, when the thickness of the antimicrobial coating layer exceeds 37 µm, damage is found in part at a low temperature (-20 ° C.) of the winter season, and it is not suitable.
상기한 항균성 소재인 파우더류와 꾸지뽕 추출물의 혼합비율은 파우더:추출물=2.5:1 이 가장 바람직하다. 혼합비율에서 추출물의 비율이 증가하면 항균성 소재가 균일하게 혼합되며 유동성이 높아지지만 항균성 코팅층 가공시 수분이 일부 분리되어 가공성이 저하된다. 반면 혼합비율에서 추출물의 비율이 감소하면 항균성 소재가 일부 뭉치면서 항균성 코팅층 가공시 균일하게 용융되지 않는 문제점이 있다.The mixing ratio of the above-mentioned antimicrobial material powders and Cudrania extract is most preferably powder: extract = 2.5: 1. When the proportion of the extract in the mixing ratio is increased, the antimicrobial material is uniformly mixed and fluidity is increased, but when processing the antimicrobial coating layer, some of the moisture is separated and the processability is reduced. On the other hand, if the proportion of the extract in the mixing ratio is reduced, there is a problem that some of the antimicrobial materials do not melt uniformly during the processing of the antibacterial coating layer.
도 3은 이 발명에 따른 스마트 팜 관리용 드론의 먹이 공급부의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a food supply unit of a smart farm management drone according to the present invention.
도 3에 도시된 것과 같이, 이 발명에 따른 스마트 팜 관리용 드론의 먹이 공급부의 구성은, 상기한 드론 몸체(1)의 하단에 연결되며 회전이 가능하고 길이를 조절할 수 있고 후미에 내부가 비어있는 반원구형 홈(900)이 형성되어 있는 봉(90)과, 상기한 봉의 반원구형 홈(900) 내측에 부착되는 미끄럼 방지 패드(91)를 포함하여 이루어진다.As shown in Figure 3, the composition of the food supply of the drone for managing a smart farm according to the present invention is connected to the lower end of the drone body 1, it is rotatable, the length can be adjusted and the inside is empty at the rear. It comprises a
상기한 먹이 공급부의 봉(90)은 제어부(10)의 작동명령에 따라서 회전 및 길이를 조절할 수 있다. 상기한 먹이 공급부의 봉(90) 전단에 연결되어 있는 연결부재는 회전이 가능한 기어로 구성되어 있으며, 드론의 몸체(1) 내부에 모터(도시되지 않음)와, 감속기어(도시되지 않음)를 내장하여 구동력을 강화할 수 있다.The
이는 가축의 움직임에 따라 먹이를 용이하게 공급할 수 있다는 이점이 있다. 제어부(10)의 작동명령이 없을 경우에는 상기한 먹이 저장부(8)의 배출구(81)을 막으며 고정된다.This has the advantage that the food can be easily supplied according to the movement of the livestock. When there is no operation command from the
상기한 미끄럼 방지 패드(91)는 천연고무 100 중량부 기준으로, p,p'-옥시비스벤젠술포닐하이드라지드 23~27 중량부, 폴리락트산 10~15 중량부, 부틸아크릴레이트 8~10 중량부, 메틸메타아크릴레이트 5~10 중량부, 에폭사이디드 소이빈 오일 1~3 중량부를 포함하고, 표면에 일정간격으로 돌출성형된 돌기를 포함한다.The
상기한 미끄럼 방지 패드(91)는, 돌출성형된 돌기가 부드럽게 구부러지면서 배출되는 먹이를 감싸 마찰력을 극대화하여 미끄러짐을 방지하여 먹이 공급의 안전성 및 편의성을 도모할 수 있다.The
(실험예 1)(Experimental Example 1)
본 발명에 따라 발포 고무 조성물을 상기한 먹이 저장부의 배출구에 도포한 경우 소음 저감 효과를 나타내는지 확인하기 위하여 소음확인 실험을 수행하였다. When the foamed rubber composition was applied to the outlet of the food storage section according to the present invention, a noise check experiment was performed to confirm that it exhibited a noise reduction effect.
데시벨 측정기를 준비하여 상기한 먹이 저장부의 배출구에 발포 고무 조성물을 도포하기 전과 후의 소음을 각각 측정하였다. 소음원과 데시벨 측정기는 50cm의 간격을 사이에 두고 10초 동안 소음을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.A decibel meter was prepared to measure noise before and after applying the foamed rubber composition to the outlet of the food storage section. The noise source and the decibel meter were measured for 10 seconds with a distance of 50 cm between them. The results are shown in Table 1 below.
상기한 결과와 같이, 일 실시예에 따라 발포 고무 조성물을 도포 후 소음이 약 37% 감소하였으며 소음 저감 효과가 나타남을 확인할 수 있다. 따라서 먹이 저장부의 배출구에 발포 고무 조성물을 도포함으로써, 소음을 저감하여 가축들이 놀라지 않고 먹이를 공급할 수 있다.As described above, after applying the foamed rubber composition according to one embodiment, it was confirmed that the noise was reduced by about 37% and the noise reduction effect was exhibited. Therefore, by applying the foamed rubber composition to the outlet of the food storage unit, it is possible to reduce noise and feed the animals without being surprised.
(실험예 2)(Experimental Example 2)
본 발명에 따라 먹이 공급부에 미끄럼 방지 패드를 부착한 경우 먹이 공급효율이 향상하는지 확인하기 위하여 작업효율 평가실험을 수행하였다. 먼저 미끄럼 방지 패드가 부착되지 않은 먹이 공급부을 이용하여 먹이를 20회 공급하였으며, 다음으로 미끄럼 방지 패드를 부착한 먹이 공급부를 이용하여 먹이를 20회 공급하였다. 먹이가 미끄러져 나간 횟수를 하기 표 2에 나타내었다.When the anti-skid pad was attached to the food supply according to the present invention, a work efficiency evaluation experiment was performed to confirm that the food supply efficiency is improved. First, the food was supplied 20 times using the food supply unit without the anti-skid pad, and then the food was supplied 20 times using the food supply unit with the anti-skid pad attached. Table 2 shows the number of times the food slipped.
상기한 결과와 같이, 미끄럼 방지 패드가 부착되지 않은 먹이 공급부로 먹이 공급 20회 중 목표지점에 도달하기 전에 먹이가 미끄러져 떨어진 횟수는 총 5회였고, 미끄럼 방지 패드를 부착한 먹이 공급부로 먹이를 공급할 20회 동안은 먹이가 한번도 미끄러져 나가지 않았다. 따라서 먹이 공급부에 미끄럼 방지 패드를 부착함으로써 부드럽지 않은 먹이 공급부의 동작에서도 미끄러짐 없이 먹이를 목표 가축에게 정확하게 공급할 수 있다.As described above, the number of times the food slipped and fell before reaching the target point out of 20 feeding times to the food supply section without the non-slip pad was fed, and the food was fed to the food supply section with the anti-skid pad attached. During the 20 feeding periods, the food never slipped. Therefore, by attaching an anti-skid pad to the food supply, it is possible to accurately feed the target livestock without slipping even in the operation of the food supply that is not smooth.
(비교예 1, 비교예 2, 비교예 3)(Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 3)
본 발명의 항균성 코팅층과 비교하여 항균성 소재의 첨가량을 달리하여 비교예 1, 비교예 2, 비교예 3의 항균성 코팅층을 각각 다음과 같이 제조하였다. The antimicrobial coating layers of Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 were prepared as follows by varying the amount of antimicrobial material added compared to the antibacterial coating layer of the present invention.
(중량부)Total amount of antibacterial material added
(Parts by weight)
(실험예 3)(Experimental Example 3)
이 발명에 따른 항균성 코팅층의 항균효과를 확인하기 위하여, 상기 공정으로 제조된 항균성 코팅층 조성물(실시예, 비교예 1, 비교예 2, 비교예 3)의 균 검출 실험을 수행하였다. 균 검출 시험은 무균 작업대에서 수행하였으며, 황색포도상구균용 건조필름 배지를 사용하였다. In order to confirm the antimicrobial effect of the antimicrobial coating layer according to the present invention, a fungal detection experiment of the antimicrobial coating layer composition (Example, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 3) prepared by the above process was performed. The bacteria detection test was performed in a sterile worktable, and a dry film medium for Staphylococcus aureus was used.
먼저, 항균성 코팅층 조성물 1g에 멸균수 9mL을 넣고 균질기를 이용하여 고르게 혼합한 10배 희석용액을 만든다. 멸균된 시험관에 시료 희석용액을 옮긴 후 황색포도상구균을 3.0×102 CFU/mL 농도가 되도록 접종하고 Voltex Mixer를 사용하여 혼합한다. 완성된 시료용액의 1mL를 건조필름 배지에 접종한 후 인큐베이터로 옮겨 35℃에서 48시간 동안 배양한다. 48시간 뒤 건조필름 배지에 형성되는 집락수를 판독하여 균수의 변화율을 계산하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.First, 9 mL of sterile water is added to 1 g of the antimicrobial coating layer composition to make a 10-fold diluted solution evenly mixed using a homogenizer. After transferring the sample dilution solution to a sterile test tube, inoculate Staphylococcus aureus to a concentration of 3.0 × 10 2 CFU / mL and mix using a Voltex Mixer. After inoculating 1 mL of the completed sample solution in a dry film medium, transfer it to an incubator and incubate at 35 ° C. for 48 hours. After 48 hours, the number of colonies formed on the dry film medium was read to calculate the rate of change of the number of bacteria. The results are shown in Table 4 below.
총 첨가량
(중량부)Antibacterial material
Total amount added
(Parts by weight)
(CFU/mL)Bacteria concentration
(CFU / mL)
<10
변화율Equal number
Rate of change
-99%
상기한 결과와 같이, 비교예 1의 경우 접종한 균농도보다 감소되었지만 황색포도상구균이 잔존하였으며, 실시예, 비교예 2, 비교예 3의 경우 균이 거의 제거되었다. 하지만 비교예 2의 경우 필름 제조시 항균소재의 첨가량이 많아 균일하게 혼합되지 않고 필름의 표면이 거칠게 제조되어 도포에 적합하지 않았으며, 비교예 3의 경우에는 혼합비율에서 추출물의 비율이 낮아 항균성 소재가 일부 뭉치면서 항균성 코팅층 가공시 균일하게 용융되지 않는 문제점이 있다. 따라서 본 발명에 따른 항균성 코팅층은 도포에 적합하며 먹이 보관에 있어서 항균효과를 나타낸다.As in the above results, in the case of Comparative Example 1, although the inoculated bacteria concentration was reduced, Staphylococcus aureus remained, and in Examples, Comparative Examples 2 and 3, the bacteria were almost eliminated. However, in the case of Comparative Example 2, when the film was produced, the amount of antimicrobial material was added, so it was not uniformly mixed and the surface of the film was roughly unsuitable for application. There is a problem that does not melt evenly when processing the antimicrobial coating layer while a part of the clump. Therefore, the antibacterial coating layer according to the present invention is suitable for application and exhibits an antibacterial effect in food storage.
1: 드론 몸체 2: 드론 날개
3: RFID 인식부 4: 센서박스
40: 피부온도 검출기 41: 맥파 검출기
5: 카메라 6: 메모리 카드
7: 통신부 8: 먹이 저장부
80: 본체 81: 배출구
82: 제1 저장칸 820: 제1 스프링
821: 관심단계의 먹이 83: 제2 저장칸
830: 제2 스프링 831: 주의단계의 먹이
84: 제3 저장칸 840: 제3 스프링
841: 심각단계의 먹이 9: 먹이 공급부
90: 봉 900: 반원구형 홈
91: 미끄럼 방지 패드 10: 제어부1: drone body 2: drone wings
3: RFID recognition unit 4: Sensor box
40: skin temperature detector 41: pulse wave detector
5: Camera 6: Memory card
7: Communication unit 8: Food storage unit
80: main body 81: outlet
82: first storage compartment 820: first spring
821: Prey of interest 83: Second storage compartment
830: second spring 831: caution prey
84: third storage compartment 840: third spring
841: Severe food 9: food supply
90: rod 900: semi-spherical groove
91: anti-skid pad 10: control
Claims (6)
드론 날개와,
상기한 드론 날개 후미에 장착되는 RFID 인식부와,
상기한 드론 몸체 하단에 설치되며 피부온도 검출기와 맥파 검출기를 구비한 센서박스와,
드론 몸체의 전면부에 설치되며 가축의 안구와 혀, 코를 영상촬영하는 카메라와,
상기한 RFID 인식부와 센서박스, 카메라로 수집한 데이터를 저장하는 메모리 카드와,
상기한 메모리 카드에 저장된 데이터를 송신하고 산출된 건강지수를 수신받는 통신부와,
상기한 드론 몸체의 내부에 설치되며 저장칸과 배출구를 구비한 먹이 저장부와,
상기한 드론 몸체의 하부에 설치되며 상기한 먹이 저장부의 배출구에서 배출되는 먹이를 가축에게 공급하는 먹이 공급부와,
가축의 부위를 인식하여 상기한 카메라의 영상촬영을 제어하고, 상기한 통신부에 의해 수신되는 건강지수에 따라 먹이 저장부 및 먹이 공급부를 작동하는 제어부를 포함하고,
상기한 먹이 저장부는,
하단에 배출통로가 형성되어 있는 본체와,
상기한 본체의 하단에 결합되는 깔대기 형상의 배출구와,
상기한 본체 내부에 설치되며 건강지수 관심-1의 가축에게 제공하는 먹이가 저장되는 제1 저장칸과,
상기한 제1 저장칸 내부에 설치되어 제어부의 작동명령에 따라 회전하는 제1 스프링과,
상기한 제1 스프링 사이에 삽입되는 관심단계의 먹이와,
상기한 본체 내부에 설치되며 건강지수 주의-2의 가축에게 제공하는 먹이가 저장되는 제2 저장칸과,
상기한 제2 저장칸 내부에 설치되어 제어부의 작동명령에 따라 회전하는 제2 스프링과,
상기한 제2 스프링 사이에 삽입되는 주의단계의 먹이와,
상기한 본체 내부에 설치되며 건강지수 심각-3의 가축에게 제공하는 먹이가 저장되는 제3 저장칸과,
상기한 제3 저장칸 내부에 설치되어 제어부의 작동명령에 따라 회전하는 제3 스프링과,
상기한 제3 스프링 사이에 삽입되는 심각단계의 먹이를 포함하고,
상기한 본체와 저장칸, 스프링의 표면에는 먹이의 보관 안정성을 향상하기 위하여 항균 코팅층이 도포되는 것을 특징으로 하는 스마트 팜 관리용 드론.Drone body,
Drone wings,
And the RFID recognition unit mounted on the tail of the drone wing,
It is installed at the bottom of the drone body described above, and a sensor box equipped with a skin temperature detector and pulse wave detector,
It is installed on the front of the drone body, and the camera captures the eyeball, tongue, and nose of the livestock.
The RFID recognition unit, the sensor box, and a memory card for storing data collected by the camera,
A communication unit that transmits data stored in the memory card and receives the calculated health index;
It is installed in the interior of the drone body and the food storage unit having a storage compartment and an outlet,
It is installed on the lower portion of the drone body and the food supply unit for supplying the food discharged from the outlet of the food storage unit to the livestock,
Controlling the imaging of the camera by recognizing the part of the livestock, and includes a control unit for operating the food storage unit and the food supply unit according to the health index received by the communication unit,
The food storage unit described above,
The main body is formed with a discharge passage at the bottom,
And the funnel-shaped outlet is coupled to the bottom of the main body,
A first storage compartment installed inside the main body and storing food to be provided to livestock of health index interest-1,
A first spring installed inside the first storage compartment and rotating according to an operation command of the control unit,
The food of interest step inserted between the first springs described above,
A second storage compartment installed inside the main body and storing food to be provided to livestock of Health Index Attention-2;
A second spring installed inside the second storage compartment and rotating according to an operation command of the control unit,
A precautionary step to be inserted between the above-described second springs,
A third storage compartment installed inside the main body and storing food provided to livestock having a health index of severe -3;
A third spring installed inside the third storage compartment and rotating according to an operation command of the control unit,
It includes the food of the serious stage is inserted between the above-described third spring,
A drone for smart farm management, characterized in that an antibacterial coating layer is applied to the main body, the storage compartment, and the surface of the spring to improve the storage stability of the food.
상기한 배출구는,
먹이가 낙하하여 배출구의 벽면에 충돌할 때 발생하는 소음을 저감하기 위하여 발포 고무 조성물을 도포할 수 있으며, 상기한 발포 고무 조성물은 천연고무 100 중량부 기준으로, 솔루션 스티렌 부타다이엔 고무 25 중량부, p,p'-옥시비스벤젠술포닐하이드라지드 15~17 중량부, 메틸메타아크릴레이트 7~11 중량부, 난연제 3~5 중량부, 에폭사이디드 소이빈 오일 1~3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팜 관리용 드론.According to claim 1,
The above outlet,
In order to reduce the noise generated when the food falls and collides against the wall of the outlet, a foamed rubber composition may be applied, and the foamed rubber composition is based on 100 parts by weight of natural rubber, and 25 parts by weight of styrene butadiene rubber solution , p, p'-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide 15 to 17 parts by weight, methyl methacrylate 7 to 11 parts by weight, flame retardant 3 to 5 parts by weight, epoxidide soybean oil containing 1 to 3 parts by weight Drone for smart farm management, characterized in that.
상기한 항균 코팅층은,
엘라스토머 수지 100 중량부 기준으로, 에틸렌비닐 초산 코폴리머 25~40 중량부, 폴리우레탄 15~20 중량부, 항균성 소재 6.5~8 중량부를 포함하는 15~37㎛ 두께이고, 옻 숯 파우더, 키토산 파우더, 대나무 숯 파우더, 꾸지뽕 추출물 중 적어도 한가지 이상을 혼합하여 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팜 관리용 드론.According to claim 1,
The antibacterial coating layer,
Based on 100 parts by weight of the elastomer resin, 25 to 40 parts by weight of ethylene vinyl acetate copolymer, 15 to 20 parts by weight of polyurethane, 15 to 37 µm thick including 6.5 to 8 parts by weight of antibacterial material, lacquered charcoal powder, chitosan powder, A drone for managing a smart farm, characterized in that it contains at least one of bamboo charcoal powder and Cudrania extract.
상기한 먹이 공급부는,
상기한 드론 몸체의 하단에 연결되며 회전이 가능하고 길이를 조절할 수 있고 후미에 내부가 비어있는 반원구형 홈이 형성되어 있는 봉과,
상기한 봉의 반원구형 홈 내측에 부착되는 미끄럼 방지 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팜 관리용 드론.According to claim 1,
The above-mentioned food supply unit,
A rod that is connected to the lower end of the drone body, is rotatable, can be adjusted in length, and has a semi-spherical groove with an empty inside at the rear,
Drone for smart farm management comprising a non-slip pad attached to the inside of the semi-spherical groove of the rod.
상기한 미끄럼 방지 패드는,
천연고무 100 중량부 기준으로, p,p'-옥시비스벤젠술포닐하이드라지드 23~27 중량부, 폴리락트산 10~15 중량부, 부틸아크릴레이트 8~10 중량부, 메틸메타아크릴레이트 5~10 중량부, 에폭사이디드 소이빈 오일 1~3 중량부를 포함하고, 표면에 일정간격으로 돌출성형된 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 팜 관리용 드론.The method of claim 5,
The anti-skid pad,
Based on 100 parts by weight of natural rubber, 23 to 27 parts by weight of p, p'-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide, 10 to 15 parts by weight of polylactic acid, 8 to 10 parts by weight of butyl acrylate, 5 to methylmethacrylate Drone for smart farm management, comprising 10 parts by weight, 1 to 3 parts by weight of epoxidized soybean oil, and including protrusions protruding at regular intervals on the surface.
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