KR102389383B1 - Weed removal robot included moving part - Google Patents

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KR102389383B1
KR102389383B1 KR1020210183844A KR20210183844A KR102389383B1 KR 102389383 B1 KR102389383 B1 KR 102389383B1 KR 1020210183844 A KR1020210183844 A KR 1020210183844A KR 20210183844 A KR20210183844 A KR 20210183844A KR 102389383 B1 KR102389383 B1 KR 102389383B1
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KR
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traveling
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caterpillar
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frame
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KR1020210183844A
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마세현
정희종
이법성
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주식회사 한국쓰리축
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Abstract

The present invention relates to a weeding robot including a caterpillar-type traveling unit, comprising: a traveling body unit located in the center; and the caterpillar-type traveling unit which has a pair configuration which is rotationally supported and coupled to left and right sides of the traveling body unit, responsible for mobility of the traveling body unit through rotation according to power transmission, and has a caterpillar-type belt-type traveling frame and a power unit arranged in parallel inside the traveling frame to have a non-protruding structure which does not deviate from a track width of the traveling frame. According to the present invention, a caterpillar-type traveling structure is applied to the weeding robot including the caterpillar-type traveling unit of the present invention. In addition, the weeding robot including the caterpillar-type traveling unit has an improved structure of a non-protruding type for the power unit such as a motor, which is a driving power source, in the traveling frame for constructing a caterpillar. Therefore, an overall size and volume of the weeding robot is minimized, so that ease of movement in a narrow furrow can be secured. In addition, it is possible to prevent formation of jamming in a ridge of a field and to prevent damage to a crop side while a weed removal operation can be performed more smoothly.

Description

무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇{WEED REMOVAL ROBOT INCLUDED MOVING PART}A weeding robot including a caterpillar type traveling part {WEED REMOVAL ROBOT INCLUDED MOVING PART}

본 발명은 농작업 보조용 친환경 제초 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무한궤도형 주행구조를 적용하되 무한궤도를 구축하는 주행프레임 내에 주행 동력원인 모터와 감속기를 장착하는 비돌출형 타입의 개선 구조를 제안하고 제초 로봇의 전체적인 크기 및 부피를 최소화하여 협소한 고랑 이동의 용이성을 확보할 수 있도록 하며 주행중 두둑 걸림 및 작물과의 간섭 방지는 물론 작물의 훼손을 방지할 수 있도록 한 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to an eco-friendly weeding robot for agricultural work assistance, and more particularly, a non-protruding type improved structure in which a caterpillar traveling structure is applied but a motor and a reducer, which are driving power sources, are mounted in a traveling frame that constructs a caterpillar. A caterpillar-type driving unit that minimizes the overall size and volume of the weeding robot to ensure the ease of moving in a narrow furrow, and prevents jamming and interference with crops while driving, as well as damage to crops. It relates to a weeding robot comprising.

밭 농사에서 잡초는 병충해와 함께 수량을 감소시키는 중요한 요인 중 하나이다. 잡초가 일정량 이상으로 자라게 되면 밭에 심어진 농작물의 영양분을 빼앗는 등 경합에 의해 생장과 수량에 문제가 생기기 때문에 잡초 제거가 필수적으로 요구된다.In field farming, weeds are one of the important factors that reduce yield along with pests and diseases. When weeds grow over a certain amount, it is essential to remove weeds because there is a problem with growth and yield due to competition, such as taking away nutrients from crops planted in the field.

특히, 밭 잡초는 수백 여종에 이르고, 특히 농경지의 잡초는 대부분 햇빛에 영향을 받아 광발아 또는 암발아가 발생하게 되므로 잡초 발생 전 또는 잡초 발생 초기에 토양을 표토만 부분 경운하여 잡초 발생을 억제 또는 제거하는 것이 바람직하다.In particular, there are hundreds of field weeds, and in particular, most of the weeds in agricultural land are affected by sunlight and light germination or dark germination occurs. It is desirable to remove

이와 같은 잡초의 제거방법으로는 종래에 있어 잡초를 직접 자르는 방법, 잡초에 화학적 약품을 살포하는 방법, 뿌리를 제거하는 방법 등이 있다.As a method of removing such weeds, there are conventionally a method of directly cutting weeds, a method of spraying a chemical agent on weeds, a method of removing roots, and the like.

하지만, 최근 들어 친환경에 대한 대중의 선호도가 높아지고 있고, 농업기술도 친환경 농법을 도입하기 위한 노력이 증가하고 있다. 이에 따라, 제초제 등 농약 사용을 최소화하는 것이 중요하다. 이에 따라, 잡초를 직접 자르거나 뿌리를 뽑는 방법 등이 선호되는데, 이는 많은 인력을 필요로 한다.However, in recent years, the public's preference for eco-friendliness is increasing, and efforts to introduce eco-friendly farming methods are increasing in agricultural technology. Therefore, it is important to minimize the use of pesticides such as herbicides. Accordingly, methods such as direct cutting or uprooting of weeds are preferred, which require a lot of manpower.

그러나, 현재의 농가는 고령화 현상에 따라 젊은 인력은 물론 고령화 인력 또한 적어 이러한 문제를 해결하는데 어려움이 존재한다.However, there are difficulties in solving these problems due to the aging of the current farm households due to the small number of aging workers as well as young workers.

또한, 잡초를 직접 자르거나 뿌리를 뽑기 위해 낫과 같은 날카로운 도구를 이용하기 때문에 안전사고도 빈번히 발생하고 있으며, 잡초 제거가 필요한 면적이 많아질 경우 작업 시간이 증가할 수밖에 없는데, 고령화된 농가에 부담이 된다.In addition, safety accidents occur frequently because a sharp tool such as a sickle is used to cut weeds directly or to uproot the roots. becomes this

이를 해결하기 위해, 다양한 농업용 로봇이 개발되고 있으며, 현장에 적용되어 잡초 제거에 사용되고 있다.To solve this, various agricultural robots are being developed, applied to the field and used to remove weeds.

이와 같은 농업용 제초 로봇에 있어서는 국내등록특허 제10-1156477호(제초용 로봇), 국내등록특허 제10-1573027호(지능형 무인 제초 로봇), 및 국내등록특허 제10-2089299호(잡초 제거 로봇) 등이 개시되어 있고, 이를 참조할 수 있다.In such an agricultural weeding robot, domestic registration patent No. 10-1156477 (weeding robot), domestic registration patent No. 10-1573027 (intelligent unmanned weeding robot), and domestic registration patent No. 10-2089299 (weed removal robot) et al. are disclosed, and reference may be made thereto.

한편, 종래 제초 로봇에 있어, 이동성을 위해 모터와 감속기를 이용한 무한궤도형 주행부를 필수적으로 구비하는데, 대부분이 주행프레임의 외측에 모터와 감속기를 장착하는 설치구조를 갖는 것으로서, 밭의 두둑에 걸림이 형성되는 문제점 및 잡초 제거작업을 방해하는 문제점이 있었으며, 밭에 심겨진 작물에 간섭이 형성되어 작물에 피해를 주게 되는 문제점이 발생되고 있어 개선이 요구되는 실정에 있다.On the other hand, in the conventional weeding robot, a caterpillar type traveling unit using a motor and a reducer is essential for mobility, and most of them have an installation structure in which a motor and a reducer are mounted on the outside of the traveling frame, and are caught on the ridge of the field. There was a problem of this formation and a problem of interfering with the removal of weeds, and there is a problem in that the interference is formed in the crops planted in the field, which causes damage to the crops, so improvement is required.

대한민국 등록특허공보 제10-1156477호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1156477 대한민국 등록특허공보 제10-1573027호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1573027 대한민국 등록특허공보 제10-2089299호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2089299

본 발명은 상술한 종래 문제점들을 해소 및 이를 감안하여 안출한 것으로서, 무한궤도형 주행구조를 적용하되 무한궤도를 구축하는 주행프레임 내에 주행 동력원인 모터 등의 동력부에 대해 비돌출형 타입의 개선 구조를 갖도록 제안함으로써 제초 로봇의 전체적인 크기 및 부피를 최소화하여 협소한 고랑 이동의 용이성을 확보할 수 있도록 하면서 주행중 두둑 및 작물과의 간섭 방지는 물론 작물의 훼손 등 피해를 방지할 수 있도록 한 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised in consideration of and solving the above-described conventional problems, and is an improved structure of a non-protruding type for a power unit such as a motor, which is a driving power source, in a traveling frame that applies a caterpillar type traveling structure but constructs a caterpillar track A caterpillar type that minimizes the overall size and volume of the weeding robot to secure the ease of moving in a narrow furrow, and prevents interference with the ridge and crops while driving, as well as damage such as crop damage. An object of the present invention is to provide a weeding robot including a driving unit.

본 발명은 국내 밭작물 재배환경에 적합하도록 작물의 훼손을 막고 이동성을 용이하게 하기 위하여 지상고를 높인 형태의 궤도형 주행기체로 제작한 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a weeding robot including a caterpillar-type traveling unit manufactured with a track-type traveling body with a raised ground height in order to prevent damage to crops and to facilitate mobility so as to be suitable for a domestic field crop cultivation environment.

상기의 목적을 달성하기 위한 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇은, 중앙에 위치하는 주행기체부; 상기 주행기체부의 좌우 양측부에 배치된 상태로 회전 가능하게 지지 결합되는 한쌍 구성이고, 동력 전달에 따른 회전을 통해 주행기체부의 이동성을 담당하기 위한 것으로서, 무한궤도형 벨트타입의 주행프레임을 갖되 주행프레임의 내측에 동력부를 평행 배치하여 주행프레임의 궤도폭을 벗어나지 않는 비돌출형 구조로 장착시킨 무한궤도형 주행부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A weeding robot including a caterpillar traveling unit for achieving the above object includes a traveling body unit located in the center; It is a pair configuration that is rotatably supported and coupled in a state of being disposed on the left and right sides of the traveling body, and is responsible for the mobility of the traveling body through rotation according to power transmission. It is characterized in that it includes; a caterpillar type traveling unit mounted in a non-protruding type structure that does not deviate from the track width of the traveling frame by arranging the power unit in parallel on the inside of the frame.

여기에서, 상기 무한궤도형 주행부는, 주행기체부의 외측에 위치하여 지면과 접촉된 상태로 배치 및 회전 가능하게 구비되고, 무한궤도형 벨트타입으로 이루어진 주행프레임; 주행프레임의 내측 하부에 걸림 배치된 채로 지지 결합되어 회전을 돕는 다수의 하부주행바퀴; 다수의 하부주행바퀴를 커버하도록 지지 결합되는 구조체이면서 주행기체부에 체결되어 고정 결합되는 지지브래킷; 지지브래킷 상에 고정 결합되는 제1보조브래킷에 지지 결합되어 회전 가능하게 구비되고, 주행프레임의 내측 상부 일측단에 배치되어 주행프레임을 지지 및 회전을 돕는 상부주행보조바퀴; 지지브래킷 상에 고정 결합되는 제2보조브래킷에 고정 결합되고, 회전동력을 전달하여 주행프레임을 정역회전시킴으로써 이동성을 갖게 하며, 주행프레임의 궤도폭을 벗어나지 않게 비돌출 형태로 설치되는 동력부;를 포함하는 구성일 수 있다.Here, the caterpillar-type traveling unit is located on the outside of the traveling body portion, is arranged and rotatably provided in a state in contact with the ground, the traveling frame made of a caterpillar-type belt type; A plurality of lower running wheels that are supported and coupled to the inner lower part of the running frame to help rotate; a support bracket coupled to a support-coupled structure to cover the plurality of lower running wheels and fixedly coupled to the traveling body; an upper driving auxiliary wheel that is supported and rotatably coupled to the first auxiliary bracket fixedly coupled to the support bracket, and is disposed at one end of the inner upper side of the traveling frame to support and rotate the traveling frame; A power unit that is fixedly coupled to the second auxiliary bracket fixedly coupled to the support bracket, transmits rotational power to rotate the traveling frame forward and backward, and has mobility, and is installed in a non-protruding form so as not to deviate from the track width of the traveling frame; It may include a configuration.

여기에서, 상기 동력부는, 주행프레임의 내측에 위치하여 궤도폭을 벗어나지 않게 평행 배치되는 동력모터; 제2보조브래킷에 고정 결합된 채로 동력모터로부터 발생되는 회전동력에 대해 회전방향을 전환시키도록 동력모터와 결합되는 방향전환모듈; 방향전환모듈에 결합되어 회전동력을 제공하는 방향전환축; 방향전환축에 벨트 또는 체인으로 연결되어 회전동력을 전달하는 제1동력전달축; 제1동력전달축에 벨트 또는 체인으로 연결되어 회전동력을 전달받는 제2동력전달축; 제2동력전달축에 고정 결합되어 회전되는 것으로서, 주행프레임의 내측면에 접촉 지지되어 주행프레임 측 회전을 유도하는 회전기어부재;를 포함하는 구성일 수 있다.Here, the power unit may include: a power motor positioned inside the traveling frame and arranged in parallel so as not to deviate from the track width; a direction changing module coupled to the power motor so as to change the direction of rotation with respect to the rotational power generated from the power motor while being fixedly coupled to the second auxiliary bracket; a direction change shaft coupled to the direction change module to provide rotational power; a first power transmission shaft connected to the direction changing shaft by a belt or a chain to transmit rotational power; a second power transmission shaft connected to the first power transmission shaft by a belt or a chain to receive rotational power; It is fixedly coupled to the second power transmission shaft and rotates, and is supported in contact with the inner surface of the traveling frame to induce rotation of the traveling frame side.

여기에서, 상기 주행기체부는, 다수의 프레임을 연결시킨 프레임구조체로 이루어진 구성일 수 있다.Here, the traveling body unit may be configured as a frame structure in which a plurality of frames are connected.

본 발명에 따르면, 무한궤도형 주행구조를 적용하되 무한궤도를 구축하는 주행프레임 내에 주행 동력원인 모터 등의 동력부에 대해 비돌출형 타입의 개선 구조를 갖도록 제안함으로써 제초 로봇의 전체적인 크기 및 부피를 최소화하여 협소한 고랑 이동의 용이성을 확보할 수 있으며, 국내 밭작물 재배환경에 적합하도록 작물의 훼손을 막고 이동성을 용이하게 하기 위하여 지상고를 높인 형태의 궤도형 주행기체로 제작한 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇을 제공할 수 있다.According to the present invention, the overall size and volume of the weeding robot is reduced by applying the caterpillar-type running structure, but having an improved structure of the non-protruding-type type for the power unit such as the driving power source in the running frame for constructing the caterpillar. It is possible to secure the ease of movement in a narrow furrow by minimizing It is possible to provide a weeding robot that does this.

본 발명에 따르면, 밭의 두둑에 걸림이 형성되는 문제점 및 잡초 제거작업을 방해하는 문제점을 개선할 수 있으며, 밭에 심겨진 작물에 간섭이 형성되어 작물에 피해를 주게 되는 문제점을 개선할 수 있는 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the problem of jamming in the ridge of the field and the problem of interfering with the weed removal operation, and the problem that the interference is formed in the crops planted in the field and damages the crops can be improved. It is possible to provide a weeding robot including a track-type traveling unit.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 있어 배터리박스를 제거한 상태의 제초 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 있어 배터리박스를 제거한 상태의 제초 로봇을 나타낸 저면 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 있어 무한궤도형 주행부를 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 있어 제초유닛부 측 승하강 구동상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 있어 주간제초작업 상태와 조간제초작업 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇을 나타낸 개략적 블록구성도이다.
도 9는 본 발명에 있어 무한궤도형 주행부를 설명하기 위해 나타낸 분해 도면이다.1 is a perspective view showing a weeding robot including a caterpillar traveling unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the weeding robot in a state in which the battery box is removed in the present invention.
3 is a bottom perspective view showing the weeding robot in a state in which the battery box is removed in the present invention.
4 and 5 are views for explaining the caterpillar-type traveling unit in the present invention.
Figure 6 is a view showing the weeding unit side elevation driving state in the present invention.
7 is a view showing the state of the weekly weeding operation and the intertidal weeding operation state in the present invention.
8 is a schematic block diagram illustrating a weeding robot including a caterpillar traveling unit according to an embodiment of the present invention.
9 is an exploded view illustrating the caterpillar-type traveling unit in the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.The terms used in the present invention are terms defined in consideration of the functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user or operator, so the definitions of these terms correspond to the technical matters of the present invention and should be interpreted as a concept.

첨부도면의 도 1 내지 9는 본 발명에 따른 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇을 설명하기 위해 나타낸 도면들이다.1 to 9 of the accompanying drawings are views illustrating a weeding robot including a caterpillar traveling unit according to the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇(1)은 도 1 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 주행기체부(100)와 무한궤도형 주행부(200)를 포함하는 구성으로 이루어진다.As shown in Figs. 1 to 9, the weeding robot 1 including a caterpillar traveling unit according to an embodiment of the present invention includes a traveling body 100 and a caterpillar traveling unit 200. is done

상기 주행기체부(100)는 제초 로봇(1)의 구성요소 중 중앙에 위치하는 베이스 구성으로서, 무한궤도형 주행부(200)와의 유용한 결합구조를 위해 다수의 프레임을 연결시킨 프레임구조체로 구비된다.The traveling body 100 is a base component located at the center among the components of the weeding robot 1, and is provided as a frame structure in which a plurality of frames are connected for a useful coupling structure with the caterpillar traveling unit 200. .

상기 주행기체부(100)는 무한궤도형 주행부(200)와의 지지 결합을 통해 지상고를 높인 형태로 구비함이 바람직하며, 이를 통해 작업지에서 재배되는 작물의 훼손을 막고 두둑을 갖는 작업지에서의 용이한 이동성을 구현할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.The traveling body unit 100 is preferably provided in a form in which the ground clearance is increased through support coupling with the caterpillar type traveling unit 200, thereby preventing damage to crops grown in the work site and in the work site having a ridge. It can provide the advantage of implementing the easy mobility of

상기 무한궤도형 주행부(200)는 주행기체부(100)의 좌우 양측부에 배치되는 한쌍 구성으로서, 동력 전달에 의한 회전을 통해 주행기체부(100)의 이동성을 담당하기 위한 구성이며, 브래킷 등을 사용하는 연결을 통해 주행기체부(100)의 하단부에 지지 결합함으로써 주행기체부(100)에 대해 지상고를 높여주는 역할을 담당하도록 구비된다.The caterpillar-type traveling unit 200 is a pair of configurations disposed on both left and right sides of the traveling body unit 100, and is a configuration for taking charge of the mobility of the traveling body unit 100 through rotation by power transmission, and a bracket It is provided to play a role of raising the ground clearance with respect to the traveling body 100 by supporting and coupling to the lower end of the traveling body 100 through a connection using a back.

이를 위해, 상기 무한궤도형 주행부(200)는 주행프레임(210), 하부주행바퀴(220), 지지브래킷(230), 상부주행보조바퀴(240), 동력부(250), 제1보조브래킷(260) 및 제2보조브래킷(270)을 포함할 수 있다.To this end, the caterpillar-type traveling unit 200 includes a traveling frame 210 , a lower traveling wheel 220 , a support bracket 230 , an upper auxiliary traveling wheel 240 , a power unit 250 , and a first auxiliary bracket. 260 and the second auxiliary bracket 270 may be included.

상기 주행프레임(210)은 주행기체부(100)의 하단부 외측에 위치하여 지면과 접촉되게 구비된 채로 회전 가능하게 배치되며, 무한궤도형 벨트타입으로 구비된다.The traveling frame 210 is positioned outside the lower end of the traveling body 100, is rotatably disposed while being provided in contact with the ground, and is provided as a caterpillar type belt.

상기 하부주행바퀴(220)는 무한궤도형 벨트타입으로 구비되는 주행프레임(210)의 내측 하부에 걸림 배치된 채로 지지 결합되고, 다수 개가 배열되는 구성으로서, 동력부(250)로부터 회전동력을 전달받아 회전함으로써 무한궤도형 벨트타입의 주행프레임(210) 측 회전을 돕는 기능을 하도록 구비된다.The lower running wheel 220 is supported and coupled to the lower inner side of the running frame 210 provided in the caterpillar type belt type, and a plurality of them are arranged, and rotational power is transmitted from the power unit 250 . It is provided so as to serve to assist the rotation of the traveling frame 210 of the caterpillar type belt type by rotating it.

상기 지지브래킷(230)은 다수 개가 배열된 하부주행바퀴(220)들의 상부를 커버하도록 지지 결합되는 구조체이면서 이와 더불어 주행기체부(100)에 체결되어 고정 결합되는 구성요소로서, 주행기체부(100)와 무한궤도형 주행부(200)를 연결하는 연결매개체가 되는 구성이다.The support bracket 230 is a structure that is supported and coupled to cover the upper portions of the plurality of arranged lower traveling wheels 220 and is also a component that is fastened to and fixedly coupled to the traveling body unit 100, and the traveling body unit 100 ) and a configuration that becomes a connecting medium connecting the caterpillar-type traveling unit 200 .

상기 상부주행보조바퀴(240)는 지지브래킷(230) 상에 고정 결합되는 제1보조브래킷(260)에 지지 결합되어 회전 가능하게 구비되고, 무한궤도형 벨트타입인 주행프레임(210)의 내측 상부 일측단에 배치되어 주행프레임(210)을 지지 및 회전을 돕는 기능을 하도록 구비된다.The upper driving auxiliary wheel 240 is supported and coupled to a first auxiliary bracket 260 fixedly coupled to the support bracket 230 to be rotatably provided, and the inner upper portion of the traveling frame 210 which is a caterpillar type belt type. It is disposed at one end and is provided to support and rotate the traveling frame 210 .

이때, 상기 동력부(250)는 지지브래킷(230) 상에 고정 결합되는 제2보조브래킷(270)에 고정 결합되어 하부주행바퀴(220)의 상측에 위치되는 것으로서, 회전동력을 하부주행바퀴(220) 측으로 전달하여 주행프레임(210)을 정역회전시킴으로써 이동성을 갖게 하며, 무한궤도형 벨트타입인 주행프레임(210)의 궤도폭을 벗어나지 않게 비돌출 형태로 설치된다.At this time, the power unit 250 is fixedly coupled to the second auxiliary bracket 270 fixedly coupled to the support bracket 230 and is positioned above the lower traveling wheel 220 , and applies rotational power to the lower traveling wheel ( 220) side to have mobility by rotating the traveling frame 210 forward and backward, and is installed in a non-protruding form so as not to deviate from the track width of the traveling frame 210, which is a caterpillar belt type.

상세하게, 상기 동력부(250)는 동력모터(251), 방향전환모듈(252), 방향전환축(253), 제1동력전달축(254), 제2동력전달축(255), 및 회전기어부재(256)를 포함하는 구성일 수 있다.In detail, the power unit 250 includes a power motor 251 , a direction conversion module 252 , a direction conversion shaft 253 , a first power transmission shaft 254 , a second power transmission shaft 255 , and rotation. It may be configured to include a gear member (256).

상기 동력모터(251)는 배터리(304)로부터 전원을 공급받아 회전동력을 발생시키는 것으로서, 무한궤도형 벨트타입인 주행프레임(210)의 내측에 위치하여 주행프레임(210)의 궤도폭을 벗어나지 않게 평행 배치된다.The power motor 251 is supplied with power from the battery 304 to generate rotational power, and is located inside the traveling frame 210 which is a crawler belt type so as not to deviate from the track width of the traveling frame 210 . are placed parallel

상기 방향전환모듈(252)은 제2보조브래킷(270)에 고정 결합된 채로 동력모터(251)로부터 발생되는 회전동력에 대해 회전방향을 전환시키도록 동력모터와 결합되는 구성이다.The direction changing module 252 is configured to be coupled to the power motor to change the rotational direction with respect to the rotational power generated from the power motor 251 while being fixedly coupled to the second auxiliary bracket 270 .

상기 방향전환모듈(252)은 동력모터(251)와 체결되는 하우징부가 구비되고, 하우징부 내에 베벨기어 등의 방향전환기어부가 내재되어 동력모터 측 회전동력에 대한 방향을 전환하도록 구비된다.The direction conversion module 252 is provided with a housing portion coupled to the power motor 251, and a direction conversion gear portion such as a bevel gear is embedded in the housing portion to change the direction with respect to the rotational power of the power motor.

상기 방향전환축(253)은 방향전환모듈(252)에 결합되어 회전동력을 제공하는 구성이다.The direction conversion shaft 253 is coupled to the direction conversion module 252 to provide rotational power.

상기 방향전환축(253)은 방향전환모듈(252) 측 방향전환기어부에 체결되어 방향 전환된 회전동력을 제공하도록 구비된다.The direction changing shaft 253 is fastened to the direction changing gear unit on the side of the direction changing module 252 to provide rotational power with the direction changed.

상기 제1동력전달축(254)은 방향전환축(253)에 벨트 또는 체인으로 연결되어 회전동력을 전달하도록 구비되는 구성이다.The first power transmission shaft 254 is connected to the direction changing shaft 253 by a belt or a chain to transmit rotational power.

상기 제2동력전달축(255)은 제1동력전달축(254)에 벨트 또는 체인으로 연결되어 회전동력을 전달받도록 구비되는 구성이다.The second power transmission shaft 255 is connected to the first power transmission shaft 254 by a belt or a chain to receive rotational power.

상기 회전기어부재(256)는 제2동력전달축(255)에 체결됨에 의해 고정 결합되어 회전되는 것으로서, 주행프레임(210)의 내측면에 접촉 지지되어 주행프레임(210) 측 회전을 최종적으로 유도하는 구성이다.The rotation gear member 256 is fixedly coupled and rotated by being fastened to the second power transmission shaft 255 , and is supported in contact with the inner surface of the traveling frame 210 to finally induce rotation of the traveling frame 210 side. is a configuration that

이를 통해, 무한궤도형 벨트 타입인 주행프레임(210)을 안정되게 회전 구동할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.Through this, it is possible to provide the advantage of stably rotationally driving the traveling frame 210, which is a caterpillar belt type.

이에 따라, 상술한 구성을 갖는 무한궤도형 주행부(200)를 통해서는 기존에 밭의 두둑에 걸림이 형성되는 문제점 및 잡초 제거작업을 방해하는 문제점을 개선할 수 있으며, 밭에 심겨진 작물에 간섭이 형성되어 작물에 피해를 주게 되는 문제점을 개선할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.Accordingly, through the caterpillar-type running unit 200 having the above-described configuration, it is possible to improve the problem of forming jamming on the ridge of the field and the problem of interfering with the weed removal operation, and interfering with the crops planted in the field. This can provide an advantage to improve the problem of damage to crops formed.

상기 제어유닛부(300)는 무한궤도형 주행부(200)를 제어하여 주행을 가능하게 하되, 각종 센서의 입력정보에 따라 주행기체부(100)의 주행을 자동 제어 및 작업지의 경로 추종을 통한 자율 주행을 가능하게 하는 구성요소이다.The control unit 300 controls the caterpillar-type traveling unit 200 to enable driving, but automatically controls the traveling of the traveling body unit 100 according to input information of various sensors and follows the path of the work site. It is a component that enables autonomous driving.

이를 위해, 상기 제어유닛부(300)는 배터리박스(302), 배터리(304), 전원분배장치(306), 구동드라이버(308), 원격조정기(310), 카메라센서(320), GPS센서(330), 셀프구동용 라이다센서(340), 작업경로추종용 라이다센서(350), 컨트롤러부(360)를 포함할 수 있다.To this end, the control unit 300 includes a battery box 302 , a battery 304 , a power distribution device 306 , a driving driver 308 , a remote controller 310 , a camera sensor 320 , a GPS sensor ( 330), a lidar sensor 340 for self-driving, a lidar sensor 350 for tracking a work path, and a controller 360 may be included.

상기 배터리박스(302)는 프레임구조체로 구성되는 주행기체부(100)의 좌우 양측부에 위치되어 고정 결합되는 한쌍 구성으로서, 주행기체부(100)의 상부에 고정 결합된다.The battery box 302 is a pair of structures that are fixedly coupled to being positioned on both left and right sides of the traveling body unit 100 composed of a frame structure, and are fixedly coupled to the upper portion of the traveling body unit 100 .

이때, 상기 배터리박스(302)는 개폐 가능하도록 덮개를 구비하되, 잠금부를 장착하는 구성이 바람직하다.At this time, the battery box 302 is provided with a cover so as to be able to open and close, it is preferable to mount a locking part.

상기 배터리(304)는 배터리박스(302) 내에 배치되고, 동력부 및 센서 등 전원에 의해 동작되는 필요 구성요소에 전원을 공급하여주기 위한 구성이다.The battery 304 is disposed in the battery box 302 and is configured to supply power to necessary components operated by power, such as a power unit and a sensor.

상기 전원분배장치(306)는 배터리박스(302) 내에 배치되고, 동력부 및 센서 등 전원에 의해 동작되는 필요 구성요소에 안정된 전원을 공급하기 위해 전원을 분배하여 공급하는 구성이다.The power distribution device 306 is disposed in the battery box 302 and is configured to distribute and supply power to supply stable power to necessary components operated by power, such as a power unit and a sensor.

상기 구동드라이버(308)는 배터리박스(302) 내에 배치되고, 동력부(250) 측 모터의 구동을 제어하기 위한 구성이다.The driving driver 308 is disposed in the battery box 302 and is configured to control the driving of the motor on the side of the power unit 250 .

상기 전원분배장치(306) 및 구동드라이버(308)는 배터리박스(302) 내에 배치하지 않고, 주행기체부(100)의 프레임구조체 상에 고정 배치하는 구성일 수도 있다.The power distribution device 306 and the driving driver 308 are not arranged in the battery box 302 , but may be fixedly arranged on the frame structure of the traveling body 100 .

상기 원격조정기(310)는 제초 로봇(1)의 동작을 원격 조정하기 위한 구성으로서, 비사용시 배터리박스(302) 내에 보관할 수 있다.The remote controller 310 is a configuration for remotely controlling the operation of the weeding robot 1 , and may be stored in the battery box 302 when not in use.

상기 카메라센서(320)는 프레임구조체인 주행기체부(100) 상에 장착되어 전방 또는 전후방의 영상정보를 제공하기 위한 구성이다.The camera sensor 320 is mounted on the traveling body part 100 which is a frame structure and is configured to provide front or front image information.

상기 GPS센서(330)는 프레임구조체인 주행기체부(100) 상에 장착되고, 작업지의 작업공간 내에 진입하기 전 주행기체부(100)의 위치로부터 작업시작점까지 유도를 위한 GPS 좌표정보를 제공함과 더불어 작업경로 추종시 주행기체부(100) 측 위치정보 판단에 의한 경로이탈여부를 확인하기 위한 구성이다.The GPS sensor 330 is mounted on the traveling body unit 100, which is a frame structure, and provides GPS coordinate information for guiding from the position of the traveling body unit 100 to the work starting point before entering the work space of the work site. In addition, it is a configuration for checking whether or not the route is deviated by determining the location information on the side of the traveling body 100 when following the work route.

상기 셀프구동용 라이다센서(340)는 프레임구조체인 주행기체부(100) 상에 장착되는 것으로서, 실시간으로 제초 로봇(1), 즉 주행기체부(100)의 주변환경을 매핑(Mapping)하고 주행기체부(100)의 주행 환경정보를 획득하며 작업공간의 진입을 유도하는데 사용하기 위한 구성이다.The self-driving lidar sensor 340 is mounted on the traveling body unit 100, which is a frame structure, and maps the surrounding environment of the weeding robot 1, that is, the traveling body unit 100, in real time. It is a configuration for acquiring the driving environment information of the traveling body unit 100 and used to induce the entry into the work space.

상기 작업경로추종용 라이다센서(350)는 프레임구조체인 주행기체부(100) 상에 장착되는 것으로서, 작업지역 내 작업경로를 추종하고 경로이탈여부를 확인 및 주행제어용 신호정보를 수집하기 위한 구성이다.The lidar sensor 350 for following the working path is mounted on the traveling body part 100, which is a frame structure, and follows the working path in the working area, checks whether the path is deviated, and collects signal information for driving control. am.

상기 컨트롤러부(360)는 카메라센서(320), GPS센서(330), 셀프구동용 라이다센서(340) 및 작업경로추종용 라이다센서(350)에서 센싱되는 각각의 입력정보에 따라 제초 로봇(1)의 자율 주행을 알고리즘에 의해 자동 제어하기 위한 구성이다.The controller unit 360 is a weeding robot according to each input information sensed by the camera sensor 320, the GPS sensor 330, the lidar sensor 340 for self-driving, and the lidar sensor 350 for tracking the work route. It is a configuration for automatically controlling the autonomous driving of (1) by an algorithm.

상기 제초유닛부(400)는 프레임구조체인 주행기체부(100) 상에 착탈 가능하게 구비되는 구성으로서, 주간 제초용 구동형 제초날과 조간 제초용 제초날을 전후방에 구비하여 잡초를 제거하는 방식의 주간조간제초유닛부(400A) 또는 제초제를 분사하여 잡초를 제거하는 방식의 방제유닛부(400B)로 구성할 수 있다.The weeding unit 400 is a structure that is detachably provided on the traveling body part 100, which is a frame structure, and is provided with a driving type weeding blade for day weeding and a weeding blade for weeding in the intertidal zone in front and behind to remove weeds. It may be configured as a control unit 400B of the weekly intertidal weeding unit 400A or a method of removing weeds by spraying herbicides.

상기 주간조간제초유닛부(400A)는 주행기체부(100)의 후면부 중앙 하단에 위치되게 하나 이상의 제초날(411)을 구비한 조간제초부(410)와, 주행기체부(100)의 전면부 중앙 하단에 위치되게 1조 이상의 회전운동 또는 왕복회동운동이 가능한 구동형 제초날(421)을 구비한 주간제초부(420)로 구성할 수 있다.The weekly intertidal weeding unit 400A includes an intertidal weeding unit 410 having one or more weeding blades 411 positioned at the lower center of the rear of the traveling body 100, and the front of the traveling body 100. It may be configured as a weekly weeding unit 420 having a driving type weeding blade 421 capable of one or more sets of rotational or reciprocating rotational movements to be located at the lower center of the center.

상기 조간제초부(410) 측 제초날(411)은 작업지의 작업환경에 따라 높낮이를 조절하여 사용하도록 구비하고, 작업지의 두둑 표면 측 토양을 솎아주면서 잡초를 제거하도록 쟁기형 구조로 구성함이 바람직하다.The intertidal weeding unit 410 side weeding blade 411 is provided to adjust the height according to the work environment of the work site and used, and it is preferable to have a plow-type structure to remove weeds while thinning the soil on the ridge surface side of the work site. Do.

상기 주간제초부(420)는 작업지의 두둑 표면에 접촉되어 지면을 타고 가면서 제초날(421) 측 경심을 유지하도록 경심유지롤러(422)를 포함시킨 구성이 바람직하다.The weekly weeding unit 420 is preferably configured to include a shim maintenance roller 422 so as to maintain the shim of the weeding blade 421 side while riding on the ground in contact with the ridge surface of the work paper.

상기 조간제초부(410)와 주간제초부(420)는 전동실린더(430)의 결합을 통한 승하강 구동이 가능하도록 구비된다.The intertidal weeding unit 410 and the weekly weeding unit 420 are provided to enable elevating and lowering driving through the coupling of the electric cylinder 430 .

여기에서, 조간은 두둑(이랑)의 길이방향으로 심어진 작물의 열을 의미하고, 주간은 두둑(이랑)의 폭 방향으로 심어진 작물의 간격을 의미한다.Here, the intertidal season means rows of crops planted in the longitudinal direction of the ridge (ridge), and the daytime means the interval between crops planted in the width direction of the ridge (ridge).

이와 같은 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇(1)을 통해서는 무한궤도형 주행구조를 적용하되 무한궤도를 구축하는 주행프레임의 내측에 주행 동력원인 동력부를 평행 배열시켜 장착 및 궤도폭을 벗어나지 않게 장착하는 비돌출형 타입의 개선 구조를 제공함으로써 제초 로봇의 전체적인 크기 및 부피를 최소화하여 협소한 고랑 이동의 용이성을 확보할 수 있고, 밭의 두둑에 걸림이 형성됨을 방지 및 작물 측 피해를 방지할 수 있으면서 잡초 제거작업을 더욱 원활하게 수행할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.Through the weeding robot 1 including the caterpillar traveling unit according to the present invention having the above-described configuration, the caterpillar type traveling structure is applied, but the power unit, which is the driving power source, is parallel to the inside of the traveling frame for constructing the caterpillar type. By providing an improved structure of a non-protruding type that is arranged and mounted so as not to deviate from the width of the track, the overall size and volume of the weeding robot can be minimized to ensure ease of movement in a narrow furrow, and jamming is formed on the ridge of the field It is possible to provide the advantage of more smoothly performing weed removal work while preventing plant growth and damage to crops.

이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 권리범위 내에 속한다 할 것이다.The embodiments described above are merely illustrative of preferred embodiments of the present invention and are not limited to these embodiments, and various modifications and variations by those skilled in the art within the technical spirit and claims of the present invention It will be said that this can be done, and it will be said that it falls within the scope of the technical rights of the present invention.

1: 제초 로봇 100: 주행기체부
200: 무한궤도형 주행부 210: 주행프레임
220: 하부주행바퀴 230: 지지브래킷
240: 상부주행보조바퀴 250: 동력부
251: 동력모터 252: 방향전환모듈
253: 방향전환축 254: 제1동력전달축
255: 제2동력전달축 256: 회전기어부재
260: 제1보조브래킷 270: 제2보조브래킷1: weeding robot 100: traveling body part
200: caterpillar driving unit 210: driving frame
220: lower running wheel 230: support bracket
240: upper running auxiliary wheel 250: power unit
251: power motor 252: direction change module
253: direction change shaft 254: first power transmission shaft
255: second power transmission shaft 256: rotation gear member
260: first auxiliary bracket 270: second auxiliary bracket

Claims (4)

중앙에 위치하는 주행기체부;
상기 주행기체부의 좌우 양측부에 배치된 상태로 회전 가능하게 지지 결합되는 한쌍 구성이고, 동력 전달에 따른 회전을 통해 주행기체부의 이동성을 담당하기 위한 것으로서, 무한궤도형 벨트타입의 주행프레임을 갖되 주행프레임의 내측에 동력부를 평행 배치하여 주행프레임의 궤도폭을 벗어나지 않는 비돌출형 구조로 장착시킨 무한궤도형 주행부; 를 포함하되,
상기 무한궤도형 주행부는,
주행기체부의 외측에 위치하여 지면과 접촉된 상태로 배치 및 회전 가능하게 구비되고, 무한궤도형 벨트타입으로 이루어진 주행프레임;
주행프레임의 내측 하부에 걸림 배치된 채로 지지 결합되어 회전을 돕는 다수의 하부주행바퀴;
다수의 하부주행바퀴를 커버하도록 지지 결합되는 구조체이면서 주행기체부에 체결되어 고정 결합되는 지지브래킷;
지지브래킷 상에 고정 결합되는 제1보조브래킷에 지지 결합되어 회전 가능하게 구비되고, 주행프레임의 내측 상부 일측단에 배치되어 주행프레임을 지지 및 회전을 돕는 상부주행보조바퀴;
지지브래킷 상에 고정 결합되는 제2보조브래킷에 고정 결합되고, 회전동력을 전달하여 주행프레임을 정역회전시킴으로써 이동성을 갖게 하며, 주행프레임의 궤도폭을 벗어나지 않게 비돌출 형태로 설치되는 동력부; 를 포함하고,
상기 동력부는,
주행프레임의 내측에 위치하여 궤도폭을 벗어나지 않게 평행 배치되는 동력모터;
제2보조브래킷에 고정 결합된 채로 동력모터로부터 발생되는 회전동력에 대해 회전방향을 전환시키도록 동력모터와 결합되는 방향전환모듈;
방향전환모듈에 결합되어 회전동력을 제공하는 방향전환축;
방향전환축에 벨트 또는 체인으로 연결되어 회전동력을 전달하는 제1동력전달축;
제1동력전달축에 벨트 또는 체인으로 연결되어 회전동력을 전달받는 제2동력전달축;
제2동력전달축에 고정 결합되어 회전되는 것으로서, 주행프레임의 내측면에 접촉 지지되어 주행프레임 측 회전을 유도하는 회전기어부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇.
a traveling body located in the center;
It is a pair configuration that is rotatably supported and coupled in a state of being disposed on the left and right sides of the traveling body, and is responsible for the mobility of the traveling body through rotation according to power transmission. a caterpillar-type traveling unit mounted in a non-protruding type structure that does not deviate from the track width of the traveling frame by arranging the power unit in parallel on the inside of the frame; including,
The caterpillar-type running unit,
a traveling frame positioned outside the traveling body, arranged and rotatably provided in contact with the ground, and formed of a caterpillar belt type;
A plurality of lower running wheels that are supported and coupled to the inner lower part of the running frame to help rotate;
a support bracket coupled to a support-coupled structure to cover the plurality of lower running wheels and fixedly coupled to the traveling body;
an upper driving auxiliary wheel that is supported and rotatably coupled to the first auxiliary bracket fixedly coupled to the support bracket, and is disposed at one end of the inner upper side of the traveling frame to support and rotate the traveling frame;
a power unit fixedly coupled to a second auxiliary bracket fixedly coupled to the support bracket, and having mobility by transmitting rotational power to rotate the traveling frame forward and backward, and installed in a non-protruding form so as not to deviate from the track width of the traveling frame; including,
The power unit,
a power motor positioned inside the traveling frame and arranged in parallel so as not to deviate from the track width;
a direction changing module coupled to the power motor to change the rotational direction with respect to the rotational power generated from the power motor while being fixedly coupled to the second auxiliary bracket;
a direction change shaft coupled to the direction change module to provide rotational power;
a first power transmission shaft connected to the direction changing shaft by a belt or a chain to transmit rotational power;
a second power transmission shaft connected to the first power transmission shaft by a belt or a chain to receive rotational power;
a rotation gear member fixedly coupled to the second power transmission shaft to rotate, and being supported in contact with the inner surface of the traveling frame to induce rotation of the traveling frame; Weeding robot comprising a caterpillar-type traveling unit, characterized in that it comprises a.
 제 1항에 있어서,
상기 주행기체부는,
다수의 프레임을 연결시킨 프레임구조체로 이루어진 것을 특징으로 하는 무한궤도형 주행부를 포함하는 제초 로봇.The method of claim 1,
The traveling body part,
A weeding robot comprising a caterpillar-type traveling unit, characterized in that it is made of a frame structure in which a plurality of frames are connected. 삭제delete 삭제delete
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