KR102389538B1

KR102389538B1 - Agricultural robot

Info

Publication number: KR102389538B1
Application number: KR1020200002985A
Authority: KR
Inventors: 강일형
Original assignee: 주식회사 로보팜코리아
Priority date: 2020-01-09
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2022-04-21
Also published as: KR20210089882A

Abstract

본 발명은 농업용 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두둑 상방에서 두둑 길이방향으로 이동가능하여 두둑에 잡초를 제거할 수 있고 종자를 심거나 토양상태를 측정할 수 있는 농업용 로봇에 관한 것이다.
본 발명의 농업용 로봇은 두둑에 일정간격마다 종자를 심을 수 있고, 종자가 심어진 위치 이외의 부분에서 자라는 잡초를 인식하여 두둑 내로 눌러 잡초의 생장을 억제할 수 있으며, 토양의 수분을 측정하고 이를 표시하여 관리자가 물을 적절한 시기에 공급할 수 있도록 함으로써, 보다 많은 작물 재배공정이 신속하게 자동으로 이루어지므로 작업자의 부담이 현저히 감소되고 나아가서는 생산성이 향상될 수 있는 이점이 있다.The present invention relates to an agricultural robot, and more particularly, to an agricultural robot capable of removing weeds from the ridge and planting seeds or measuring the soil condition by being movable in the longitudinal direction from above the ridge.
The agricultural robot of the present invention can plant seeds at regular intervals in the ridge, recognize weeds growing in parts other than the location where the seeds are planted and press it into the ridge to suppress the growth of weeds, measure the moisture of the soil and display it Thus, by allowing the manager to supply water at an appropriate time, more crop cultivation processes are quickly and automatically performed, which has the advantage of significantly reducing the burden on workers and improving productivity.

Description

Agricultural robot

본 발명은 농업용 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두둑 상방에서 두둑 길이방향으로 이동가능하여 두둑에 잡초를 제거할 수 있고 종자를 심거나 토양상태를 측정할 수 있는 농업용 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to an agricultural robot, and more particularly, to an agricultural robot capable of removing weeds from the ridge and planting seeds or measuring the soil condition by being movable in the longitudinal direction from above the ridge.

일반적으로, 밭은 다양한 농작물을 재배할 수 있는데, 농작물이 재배되는 두둑과 이 두둑의 사이 배수 및 사람의 이동을 위한 고랑이 형성되어 있다. 통상적으로 두둑과 고랑을 이랑이라 칭하고 있다. 이러한 이랑은 일정 간격으로 다수 배열되며, 이랑의 두둑을 따라 적당한 간격으로 농작물의 씨를 뿌리거나 모종을 심어 재배하게 된다.In general, a field can grow a variety of crops, and a furrow for drainage and movement of people is formed between the ridge in which crops are grown and the ridge. Usually, the ridge and furrow are called ridges. A plurality of these ridges are arranged at regular intervals, and crops are sown or seedlings are planted at appropriate intervals along the ridge of the ridge for cultivation.

작업자들은 직접 씨나 모종을 들고 이동하면서 씨를 뿌리거나 모종을 심게 되는데, 이 과정은 수작업으로 이루어지기 때문에 번거로우며 매우 힘들다. 또한, 농작물에 토양의 수분이나 영양분 공급이 원활하게 이루어질 수 있도록, 작업자는 농작물 생장과정 중 재배하려는 농작물 주변의 잡초를 주기적으로 제거해주어야 하며 토양 상태에 따라 농작물의 수분공급량을 조절해주어야 하므로 지속적인 관찰을 하여야한다.Workers directly carry seeds or seedlings to sow seeds or plant seedlings while moving, but this process is cumbersome and very difficult because it is done manually. In addition, in order to ensure the smooth supply of soil moisture and nutrients to crops, the worker must periodically remove weeds around the crops to be grown during the crop growth process. should do

이와 같이, 밭에서 농작물을 재배하는데 있어서, 많은 재배공정을 필요로 하며, 각 재배공정마다 작업자의 노동시간이 많이 소요되고 작업자의 컨디션 상태에 따라 작업효율이 저하될 수 있다. In this way, in cultivating crops in the field, many cultivation processes are required, and each cultivation process takes a lot of labor time of the worker, and work efficiency may be lowered depending on the condition of the worker.

이에 따라, 작업자의 작업부담을 낮추기 위한 다양한 방안이 개발되고 있다.Accordingly, various methods have been developed to reduce the work load of workers.

대한민국 등록특허공보 제10-1108645호에는 고랑과 고랑 사이에 구름운동하는 바퀴를 구비하여 농작물과 다수의 도구를 수납할 수 있는 이랑이동용 대차가 개시되어 있다. 상기 이랑이동용 대차는 농작물과 다수의 도구를 수납할 수 있어 작업자의 작업효율을 높일 수는 있으나, 작업자가 이랑이동용 대차를 직접 이동시켜야 하며, 파종심기나 잡초제거 토양관찰 등을 작업자가 직접 수행하여야 하는 한계가 있다.Republic of Korea Patent Publication No. 10-1108645 discloses a bogie for moving the furrows, which is provided with a rolling wheel between the furrows and the furrows to accommodate crops and a number of tools. The bogie for moving the ridge can accommodate crops and a number of tools, so that the work efficiency of the worker can be increased, but the operator must directly move the bogie for moving the ridge, and the worker must directly perform sowing planting or weed removal soil observation. There is a limit to

대한민국 등록특허공보 제10-1389012호에는 고랑을 따라 이동하여 고랑 좌우측에 위치한 두둑으로 양액을 살포하는 농업용 방제로봇이 게시되어 있고, 대한민국 등록특허공보 제10-1657663호에는 고랑을 따라 이동되면서 농작물 등을 이송시키고 작업자 사이에 일정거리가 유지되게 작업자를 용이하게 추종하는 농업용 이송로봇 시스템이 게시되어 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1374802호에는 자동으로 이동가능하여 생장완료된 농작물을 수확하는 농업용 로봇시스템이 게시되어 있다.In Republic of Korea Patent Publication No. 10-1389012, an agricultural control robot that moves along a furrow and sprays nutrient solution with a ditch located on the left and right sides of the furrow is posted, and in Korean Patent Publication No. 10-1657663, crops, etc. while moving along the furrow An agricultural transfer robot system has been published that transports and easily follows the worker so that a certain distance is maintained between the workers. In addition, Korean Patent No. 10-1374802 discloses an agricultural robot system that is automatically movable and harvests crops that have been grown.

그러나, 앞에서 언급된 방안들은 작물 재배공정 중 부분 공정에만 집중되어 작업자의 부담줄이며 재배공정을 개선하는데 한계가 있어, 보다 많은 작물 재배공정이 자동으로 이루어져 작업자의 부담을 줄이며 생산성을 높일 수 있는 방안이 요구되고 있다. However, the above-mentioned methods concentrate only on a partial process of the crop cultivation process, and there is a limit in reducing the burden on the worker and improving the cultivation process. is being demanded

대한민국 등록특허공보 제10-1108645호 : 이랑이동용 대차Republic of Korea Patent Publication No. 10-1108645 : Bogie for moving the ridge 대한민국 등록특허공보 제10-1389012호 : 농업용 방제로봇Republic of Korea Patent Publication No. 10-1389012 : Agricultural control robot 대한민국 등록특허공보 제10-1657663호 : 농업용 이송로봇 시스템Republic of Korea Patent Publication No. 10-1657663 : Agricultural transport robot system

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 농작물의 재배과정 중에서, 두둑에 종자를 자동으로 심거나, 토양 상태 및 농작물을 모니터링하여 적절한 시기에 작업자가 농작물에 수분을 공급할 수 있도록 하거나, 두둑의 잡초를 지속적으로 자동으로 제거하여 두둑의 양분이 농작물에 집중될 수 있도록 하는 농업용 로봇을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above problems, and during the cultivation process of crops, automatically plant seeds in the ridges, or monitor the soil condition and crops so that the worker can supply moisture to the crops at an appropriate time, or The purpose of this study is to provide an agricultural robot that continuously and automatically removes the weeds of the plant so that the nutrients of the ridge can be concentrated on the crops.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 농업용 로봇은 밭의 두둑을 사이에 두고 상기 두둑의 양측에 위치하는 고랑들을 따라 연장된 한 쌍의 레일에 안착되어 상기 두둑의 길이방향으로 이동가능한 제1 및 제2지지유닛과; 상기 제1지지유닛 또는 상기 제2지지유닛 중 어느 하나 또는 각각에 장착되어 상기 제1 및 제2지지유닛을 이동시키는 주행구동부와; 상기 두둑의 폭 방향으로 연장되어 상기 제1 및 제2지지유닛의 상단을 연결하며 상기 두둑의 폭 방향으로 이동가능한 이동슬라이더가 장착된 수평이동가이드부와; 상하방향으로 연장되며 상기 이동슬라이더에 상하방향으로 이동가능하게 결합되는 수직이동부재와; 상기 수직이동부재의 하부에 장착되며 상기 두둑의 길이방향으로 연장되어 상기 두둑의 폭 방향 또는 길이방향으로 으로 회전가능한 헤드부회동축을 갖는 회동구동부와; 상기 헤드부회동축과 결합되어 상기 헤드부회동축과 함께 상기 두둑의 폭 방향으로 회전가능한 재배헤드부;을 구비하고, 상기 재배헤드부은 상기 헤드부회동축에 결합되는 상기 헤드본체와, 상기 헤드본체의 외주면에 상기 헤드부회동축을 중심으로 방사상으로 돌출되게 장착되어 상기 헤드부회동축의 회전과 상기 수직이동부재의 하강에 의해 두둑 내로 진입가능하여 토양을 조사하거나, 두둑에 종자를 심거나, 잡초를 제거하는 재배공구유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.Agricultural robot of the present invention for achieving the above object is seated on a pair of rails extending along the furrows located on both sides of the ridge with the ridge of the field interposed between the ridges and the first movable in the longitudinal direction of the ridges. and a second support unit; a traveling driving unit mounted on one or each of the first support unit and the second support unit to move the first and second support units; a horizontal movement guide portion extending in the width direction of the ridge to connect the upper ends of the first and second support units and equipped with a movable slider movable in the width direction of the ridge; a vertical moving member extending in the vertical direction and movably coupled to the movable slider in the vertical direction; a rotation driving part mounted on the lower part of the vertical moving member and extending in the longitudinal direction of the ridge and having a head part rotation shaft rotatable in the width direction or the longitudinal direction of the ridge; and a cultivation head coupled to the head rotation shaft and rotatable in the width direction of the ridge together with the head rotation shaft, wherein the cultivation head includes the head body coupled to the head rotation shaft, and an outer circumferential surface of the head body It is mounted to protrude radially around the head rotating shaft and can enter into the ridge by the rotation of the head rotating shaft and the lowering of the vertical moving member to irradiate the soil, plant seeds in the ridge, or remove weeds. It is characterized in that it is provided with a cultivation tool unit.

재배공구유닛은 상기 헤드본체의 일측면에 장착되어 두둑 내로 진입 시 종자를 공급하는 파종니들과, 상기 파종니들에 대해 원주방향으로 이격된 위치의 상기 헤드본체에 장착되어 토양의 수분을 감지하는 토양습도센서와, 상기 토양습도센서와 상기 파종니들에 대해 원주방향으로 이격된 위치의 상기 헤드본체 장착되어 두둑 내에서 자란 잡초의 상방에서 두둑 내로 진입되면서 잡초가 더 이상 자라지 않도록 잡초를 눌러주는 잡초생장억제부재를 구비하는 것이 바람직하다.The cultivation tool unit is mounted on one side of the head body and is mounted on the head body at a position spaced apart from the seeding needles in the circumferential direction with respect to the seeding needles for supplying seeds when entering the ridge to detect the moisture in the soil. A humidity sensor, the soil humidity sensor and the head body at a position spaced apart from the seeding needles in the circumferential direction are mounted, and as the weeds grown in the ridge enter the ridge from above, the weed growth presses the weeds so that the weeds do not grow any more. It is preferable to provide a restraining member.

상기 잡초생장억제부재는 일정한 폭으로 상기 헤드본체에 대해 멀어지는 방향으로 연장되며 그 연장된 일단부에 두둑 내로 진입이 용이하게 상기 헤드본체에 멀어질수록 상호 이격거리가 확장되며 폭이 각각 좁아지는 복수의 팁부가 각각 형성된 복수의 단위누름날과, 일 방향으로 길게 연장되어 복수의 상기 단위누름날이 길이방향과 폭 방향으로 상호 이격되어 배치되게 복수의 상기 단위누름날의 각 타단부가 삽입고정되는 누름날지지부를 구비하는 것이 바람직하다.The weed growth inhibiting member extends in a direction away from the head body with a certain width, and at one end of the extended one end, it is easy to enter into the ridge, the more the distance from the head body is, the more the distance from each other is extended and the width is narrowed, respectively. A plurality of unit pressing blades each having a tip portion formed therein, and extending long in one direction so that the plurality of unit pressing blades are arranged to be spaced apart from each other in the longitudinal and width directions, each other end of the plurality of unit pressing blades is inserted and fixed It is preferable to provide a pressing blade support.

상기 헤드본체는 상기 파종니들 내로 공급되는 종자가 저장되며 상기 파종니들의 중공과 연통되는 종자저장공간이 형성되고, 상기 재배헤드부는 상기 헤드본체에 장착되어 상기 종자저장공간이 상기 중공과 연통되거나 연통해제되게 상기 종자저장공간을 개폐하는 솔레노이드밸브를 더 구비하고, 상기 헤드부회동축이 회전되어 상기 파종니들이 두둑을 향한 상태에서 상기 수직이동부재 하강 시, 상기 파종니들을 통해 종자가 두둑 내로 삽입되도록 상기 중공과 상기 종자저장공간이 연통되게 솔레노이드밸브의 구동을 제어하는 제어부를 더 구비하는 것이 바람직하다.The head body stores the seeds supplied into the seeding needles and has a seed storage space communicating with the hollows of the seeding needles, and the cultivation head is mounted on the head body so that the seed storage space communicates or communicates with the hollows. A solenoid valve for opening and closing the seed storage space to be released is further provided, and when the vertical moving member is lowered in a state in which the head rotation shaft is rotated so that the seeding needles face the ridge, the seeds are inserted into the ridge through the seeding needles. It is preferable to further include a control unit for controlling the driving of the solenoid valve so that the hollow and the seed storage space are communicated.

본 발명의 농업용 로봇은 두둑에 일정간격마다 종자를 심을 수 있고, 종자가 심어진 위치 이외의 부분에서 자라는 잡초를 인식하여 두둑 내로 눌러 잡초의 생장을 억제할 수 있으며, 토양의 수분을 측정하고 이를 표시하여 관리자가 물을 적절한 시기에 공급할 수 있도록 함으로써, 보다 많은 작물 재배공정이 신속하게 자동으로 이루어지므로 작업자의 부담이 현저히 감소되고 작업시간이 단축되며 나아가서는 생산성이 향상될 수 있는 이점이 있다.The agricultural robot of the present invention can plant seeds at regular intervals in the ridge, recognize weeds growing in parts other than the location where the seeds are planted, and press it into the ridge to suppress the growth of weeds, measure the moisture of the soil and display it Thus, by allowing the manager to supply water at an appropriate time, more crop cultivation processes are quickly and automatically performed, which significantly reduces the burden on the worker, shortens the working time, and further improves productivity.

도 1은 밭 이랑을 따라 이동하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 농업용 로봇에 대한 사시도이고,
도 2는 도 1의 농업용 로봇에 대한 측면도이고,
도 3은 도 1의 농업용 로봇의 재배헤드부에 대한 일부분리사시도이고,
도 4는 도 1의 농업용 로봇의 수평이동가이드부에 대한 평단면도이고,
도 5는 도 1의 농업용 로봇의 수직이동부재에 대한 측단면도이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 농업용 로봇에 대한 일부 측단면도이다. 1 is a perspective view of an agricultural robot according to an embodiment of the present invention that moves along a field ridge,
Figure 2 is a side view of the agricultural robot of Figure 1,
Figure 3 is a partial perspective view of the cultivation head of the agricultural robot of Figure 1,
4 is a plan sectional view of the horizontal movement guide part of the agricultural robot of FIG. 1,
Figure 5 is a side cross-sectional view of the vertical moving member of the agricultural robot of Figure 1,
6 is a partial side cross-sectional view of an agricultural robot according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 농업용 로봇을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, an agricultural robot according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 농업용 로봇이 도시되어 있다. 1 to 5 illustrate an agricultural robot according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 농업용 로봇(10)은 밭(1)의 두둑(2)을 사이에 두고 두둑(2)의 양측에 위치하는 고랑(4)들을 따라 연장된 한 쌍의 레일(6,7)에 안착되어 이동되면서, 잡초를 제거하거나 토양을 관찰하고 종자를 두둑에 심을 수 있다.Agricultural robot 10 according to an embodiment of the present invention is a pair of rails 6 extending along the furrows 4 located on both sides of the ridge 2 with the ridge 2 of the field 1 interposed therebetween. ,7), while moving, you can remove weeds, observe the soil, and plant seeds in the ridge.

본 발명의 일 실시 예에 따른 농업용 로봇(10)은 한 쌍의 레일(6,7)에 안착되어 두둑(2)의 길이방향으로 이동가능한 제1 및 제2지지유닛(11,21)과; 제1지지유닛(11) 또는 제2지지유닛(21) 중 어느 하나 또는 각각에 장착되어 제1 및 제2지지유닛(11,21)을 이동시키는 주행구동부(30)와; 두둑(2)의 폭 방향으로 연장되어 제1 및 제2지지유닛(11,21)의 상단을 연결하며 두둑(2)의 폭 방향으로 이동가능한 이동슬라이더(69)가 장착된 수평이동가이드부(60)와; 상하방향으로 연장되며 이동슬라이더(69)에 상하방향으로 이동가능하게 결합되는 수직이동부재(70)와; 수직이동부재(70)의 하부에 장착되며 두둑(2)의 길이방향으로 연장되어 두둑(2)의 폭 방향 또는 길이방향으로 으로 회전가능한 회동축(81)을 갖는 회동구동부(80)와; 회동축(81)의 회전방향을 따라 회전되게 회동축(81)에 결합되어 두둑(2)의 폭 방향으로 회전가능한 재배헤드부(90)와; 재배헤드부(90)의 위치정보를 전달받아 이동슬라이더(69)와 수직이동부재(70)의 이동과 재배헤드부의 회전을 제어하는 제어부(미도시)를 구비한다.Agricultural robot 10 according to an embodiment of the present invention is seated on a pair of rails (6, 7) and movable first and second support units (11, 21) in the longitudinal direction of the ridge (2); a traveling driving unit 30 mounted on one or each of the first support unit 11 and the second support unit 21 to move the first and second support units 11 and 21; A horizontal movement guide part ( 60) and; a vertical moving member 70 extending in the vertical direction and movably coupled to the moving slider 69 in the vertical direction; a rotation driving part 80 mounted on the lower part of the vertical moving member 70 and extending in the longitudinal direction of the ridge 2 and having a rotation shaft 81 rotatable in the width direction or the longitudinal direction of the ridge 2; a cultivation head 90 coupled to the rotation shaft 81 to rotate along the rotation direction of the rotation shaft 81 and rotatable in the width direction of the ridge 2; A control unit (not shown) for receiving the position information of the cultivation head 90 and controlling the movement of the moving slider 69 and the vertical moving member 70 and rotation of the cultivation head is provided.

제1지지유닛(11)은 상방으로 연장된 제1프레임(12)과, 제1프레임(12)의 일면 하부에 회전가능하게 장착되어 레일(6)에 지지되어 구름운동가능하며 레일의 길이방향으로 상호 이격되는 복수의 제1이동롤러(15)를 구비한다.The first support unit 11 includes a first frame 12 extending upward, and is rotatably mounted on a lower portion of one surface of the first frame 12 to be supported by a rail 6 to enable rolling motion, and to perform rolling motion in the longitudinal direction of the rail. and a plurality of first moving rollers 15 spaced apart from each other.

제2지지유닛(21)은 제1프레임(12)과 동일하게 형성된 제2프레임(22)과, 제1이동롤러(15)에 대응되는 위치의 제2프레임(22) 폭 방향 양측에 각각 회전가능하게 장착되어 레일(7)에 지지되어 구름운동가능한 복수의 제2이동롤러(25)를 구비한다.The second support unit 21 rotates on both sides in the width direction of the second frame 22 formed the same as the first frame 12 and the second frame 22 at a position corresponding to the first moving roller 15 , respectively. A plurality of second moving rollers 25 capable of being mounted and supported on the rail 7 and capable of rolling motion are provided.

제1프레임(12)과 제2프레임은 레일의 길이방향으로 폭을 갖는 판상으로 형성되되 상방으로 갈수록 폭이 좁아지게 중심측으로 테이퍼지게 형성되는 것이 바람직하다.The first frame 12 and the second frame are preferably formed in a plate shape having a width in the longitudinal direction of the rail, and tapered toward the center so that the width becomes narrower toward the upper side.

주행구동부(30)는 제1이동롤러(15) 또는 제2이동롤러(25)와 함께 회전될 수 있도록, 제1이동롤러(15)의 제1롤러회전축(16) 또는 제2이동롤러(25)의 제2롤러회전축(26)에 장착되는 피동기어(31)와, 제1구동축(36)이 제1롤러회전축(16) 또는 제2롤러회전축(26)에 나란하게 마주하도록 제1프레임(12) 또는 제2프레임(22)에 장착되는 주행구동모터(35)와, 제1구동축(36)에 장착되어 피동기어(31)와 치합되는 구동기어(33)를 구비한다.The traveling driving unit 30 is rotated together with the first moving roller 15 or the second moving roller 25, so that the first roller rotation shaft 16 of the first moving roller 15 or the second moving roller 25 ) of the driven gear 31 mounted on the second roller rotating shaft 26, and the first driving shaft 36 facing the first roller rotating shaft 16 or the second roller rotating shaft 26 in parallel with the first frame ( 12) or a driving driving motor 35 mounted on the second frame 22 and a driving gear 33 mounted on the first driving shaft 36 and meshed with the driven gear 31 .

주행구동모터(35)는 제1 및 제2지지유닛의 전진과 후진에 필요한 구동력을 제공할 수 있도록 양방향 모터가 적용되는 것이 바람직하다.It is preferable that a bidirectional motor is applied to the driving driving motor 35 to provide driving force necessary for moving forward and backward of the first and second support units.

도 1 및 도 4를 참고하면, 주행구동부(30)는 제1프레임(12)에 장착된 복수의 제1이동롤러(15) 중 하나의 제1이동롤러(15)와, 제2프레임(22)에 장착된 복수의 제2이동롤러 중 하나의 제2이동롤러(25)에에 각각 연결되게 한 쌍이 구비되어 있다.그러나, 도시된 바와 다르게, 주행구동부(30)는 각 제1이동롤러(15)와 제2이동롤러(25)에 각각 연결되게 두 쌍이 구비되어, 전진을 위한 구동력을 제공하는 한 쌍의 주행구동부와, 후진을 위한 구동력을 제공하는 다른 한 쌍의 주행구동부로 구분될 수 있다.1 and 4 , the driving driving unit 30 includes one of the plurality of first moving rollers 15 mounted on the first frame 12 , a first moving roller 15 , and a second frame 22 . ), a pair is provided so as to be respectively connected to one of the second moving rollers 25 among the plurality of second moving rollers mounted on the ? ) and two pairs to be connected to the second moving roller 25, respectively, a pair of driving driving units providing driving force for forward movement and another pair of driving driving units providing driving force for backward movement can be divided into .

수평이동가이드부(60)는 두둑(2)의 폭 방향으로 연장되어 제1 및 제2지지유닛의 상단을 연결하며 두둑(2)의 폭 방향으로 이동가능한 이동슬라이더(46)가 장착된다. 수평이동가이드부(40)는 이동슬라이더(49)를 이동시키기 위한 볼스크루가 적용된 일반적인 LM가이드가 적용될 수 있다.The horizontal movement guide unit 60 extends in the width direction of the ridge 2 to connect the upper ends of the first and second support units, and a movable slider 46 movable in the width direction of the ridge 2 is mounted. The horizontal movement guide unit 40 may be a general LM guide to which a ball screw for moving the movement slider 49 is applied.

수평이동가이드부(60)는 제1프레임(12)과 제2프레임(22)을 연결하는 제1이동가이드하우징(61)과, 제1이동가이드하우징(61)에서 두둑(2)의 폭 방향으로 연장되며 회전 방향에 따라 이동슬라이더(49)를 제1프레임(12) 또는 제2프레임(22) 방향으로 이동시키는 제1볼스크루(63)와, 제1이동가이드하우징(61)의 일측에 제1볼스크루(63)의 길이방향에 나란한 제2구동축(65)을 가지며 제어부와 연결되는 수평이동구동모터(64)와, 제1볼스크루(63)의 단부에 장착된 제1종동풀리(66)와 제2구동축(65)에 장착된 제1구동풀리(67)를 연결하는 제1구동벨트(68)를 구비한다.The horizontal movement guide unit 60 includes a first movement guide housing 61 connecting the first frame 12 and the second frame 22 , and the width direction of the ridge 2 in the first movement guide housing 61 . at one side of the first ball screw 63 and the first moving guide housing 61 extending to the A horizontal movement drive motor 64 having a second drive shaft 65 parallel to the longitudinal direction of the first ball screw 63 and connected to the control unit, and a first driven pulley mounted on the end of the first ball screw 63 ( 66) and a first drive belt 68 connecting the first drive pulley 67 mounted on the second drive shaft 65 is provided.

수평이동가이드부(60)는 구체적으로 도시되지는 않았으나, 제1볼스크루(63)에 나란하게 연장되며 이동슬라이더(49)을 관통하여 이동슬라이더(49)의 이동을 가이드하는 복수의 가이드바(미도시)가 장착되는 것이 바람직하다.Although the horizontal movement guide part 60 is not specifically shown, a plurality of guide bars extending in parallel to the first ball screw 63 and penetrating the movement slider 49 to guide the movement of the movement slider 49 ( not shown) is preferably installed.

이동슬라이더(69)는 제1이동가이드하우징(61)의 타측에 돌출되게 장착되며 수직이동부재(70)와 결합된다.The moving slider 69 is mounted to protrude on the other side of the first moving guide housing 61 and is coupled to the vertical moving member 70 .

이동슬라이더(69)는 하부 양측면에 제1프레임(12)과 제2프레임(22)의 이격거리를 감지하는 복수의 폭 방향 위치감지센서(117)와, 하면 중심측에 후술되는 재배헤드부(90)과의 거리를 감지하여 재배헤드부의 위치를 감지하는 상하방향 위치감지센서(118)가 장착된다. 복수의 폭 방향 위치감지센서(117)와 상하방향 위치감지센서(118)는 일반적인 근접센서가 적용될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.The movable slider 69 includes a plurality of width direction position detection sensors 117 for sensing the separation distance between the first frame 12 and the second frame 22 on both sides of the lower side, and a cultivation head to be described later on the center side of the lower surface ( 90) and a vertical position sensor 118 for detecting the position of the cultivation head by detecting the distance is mounted. A general proximity sensor may be applied to the plurality of width direction position detection sensors 117 and the vertical direction position detection sensor 118 , but the present invention is not limited thereto.

수직이동부재(70)는 수평이동가이드부(60)가 장착된 이동슬라이더(69)의 일측에 대한 타측에 상하방향으로 연장되어 이동슬라이더(69)에 대해 상하방향으로 이동가능하게 결합되는 수직이동하우징(71)과, 수직이동하우징(71)에 상하방향으로 연장되며 수직이동하우징(71)에 대해 축 회전가능하게 장착되어 회전방향에 따라 이동슬라이더(69)에 대해 승강하능하게 장착된 제2볼스크루(73)와, 수직이동하우징(71)의 일측에 제2볼스크루(73)의 길이방향에 나란한 제3구동축(75)을 갖는 상하이동 구동모터(74)와, 제2볼스크루(73)의 단부에 장착된 제2종동풀리(76)와 제3구동축(75)에 장착된 제2구동풀리(77)를 연결하는 제2구동벨트(78)를 구비한다.The vertical movement member 70 extends vertically to the other side with respect to one side of the movement slider 69 to which the horizontal movement guide unit 60 is mounted, and is vertically movable with respect to the movement slider 69 . A second housing 71 and a second housing 71 that extends in the vertical direction in the vertical movement housing 71 and is axially rotatably mounted with respect to the vertical movement housing 71 and is mounted so as to be able to move up and down with respect to the movable slider 69 according to the rotation direction. A vertical movement drive motor 74 having a ball screw 73 and a third drive shaft 75 parallel to the longitudinal direction of the second ball screw 73 on one side of the vertical movement housing 71, and a second ball screw ( A second driving belt 78 connecting the second driven pulley 76 mounted on the end of the 73 and the second driving pulley 77 mounted on the third driving shaft 75 is provided.

회동구동부(80)는 두둑(2)의 길이방향으로 연장되어 두둑의 폭 방향으로 회전가능한 헤드부회동축(85)을 갖는다.The rotation driving unit 80 extends in the longitudinal direction of the ridge 2 and has a head part rotation shaft 85 rotatable in the width direction of the ridge 2 .

회동구동부(80)는 도 5를 참고하면, 수직이동부재(70)의 하단과 결합되며 하방으로 연장되며 내부공간을 가지며 수직이동하우징(71)보다 큰 폭을 가져 수직이동하우징(71)에 대해 돌출되어 돌출된 상단이 상하방향 위치감지센서(118)와 마주하는 하우징(81)과, 하우징(681) 내에 장착되며 회동구동축(83)이 하방을 향하도록 장착되며 제어부와 연결되는 회동구동모터(82)와, 회동구동축(83)의 단부에 장착된 제1베벨기어(84)와, 제1베벨기어(84)와 취합되며 헤드부회동축(85)과 함께 회전되게 헤드부회동축(85)이 관통장착되는 제2베벨기어(86)와, 제2베벨기어(86)와 마주하는 위치에서 제1베벨기어(84)와 취합되어 제1베벨기어(84)의 회전을 지지하며 내측으로 헤드부회동축(85)이 회전가능하게 관통되는 제1보조베벨기어(87)를 구비한다. 5, the rotational driving unit 80 is coupled to the lower end of the vertical moving member 70, extends downward, has an inner space, has a larger width than the vertical moving housing 71, with respect to the vertical moving housing (71) A housing 81 with a protruding upper end facing the vertical position sensor 118, and a rotation driving motor mounted in the housing 681 with the rotation drive shaft 83 facing downward and connected to the control unit ( 82), the first bevel gear 84 mounted on the end of the rotation drive shaft 83, and the first bevel gear 84 and the head rotation shaft 85 to rotate together with the head rotation shaft 85. The second bevel gear 86, which is mounted through, and the first bevel gear 84 at a position facing the second bevel gear 86 are combined to support the rotation of the first bevel gear 84 and rotate the head inside. A first auxiliary bevel gear 87 through which the coaxial 85 is rotatably passed is provided.

헤드부회동축(85)은 하우징(81)에 대해 두둑(2)의 길이방향으로 돌출되며 재배헤드부(90)과 결합된다. 헤드부회동축(85)의 회동된 각도에 따라 두둑을 향하는 후술되는 재배헤드부(90)의 재배공구유닛의 위치에 대한 설명은 재배헤드부와 함께 설명하기로 한다.The head rotating shaft 85 protrudes in the longitudinal direction of the ridge 2 with respect to the housing 81 and is coupled to the cultivation head 90 . The position of the cultivation tool unit of the cultivation head 90 to be described later toward the ridge according to the rotated angle of the head rotation shaft 85 will be described together with the cultivation head.

그리고, 하우징(81)의 하단에는 두둑(2)을 촬영하는 카메라(111)가 장착된다. 카메라(111)는 두둑(2)을 상방에서 촬영하여, 제어부가 두둑(2)에 심어진 종자의 위치이외의 지역에서 자라는 잡초(미도시)를 판단할 수 있도록 한다. 제어부에는 잡초대상물의 다수의 이미지가 입력되어 잡초와 비교할 수 있도록 적용되는 것이 바람직하다.And, the lower end of the housing 81, a camera 111 for photographing the ridge (2) is mounted. The camera 111 captures the ridge 2 from above so that the control unit can determine the weeds (not shown) growing in areas other than the location of the seeds planted in the ridge 2 . It is preferable that a plurality of images of the weed object are input to the control unit and applied so as to be compared with the weeds.

재배헤드부(90)은 헤드부회동축(85)에 결합되는 헤드본체(91)와, 재배공구유닛(95,97,99)을 구비한다.The cultivation head 90 includes a head body 91 coupled to the head rotation shaft 85 and cultivation tool units 95 , 97 , and 99 .

헤드본체(91)는 일면과 타면이 다각형인 다각 기둥형상으로, 일면과 타면을 연결하는 높이의 길이가 일면과 타면의 폭보다 짧게 형성되어 있다. 하지만, 도시된 바와 다르게, 헤드본체(91)는 일면과 타면을 연결하는 높이의 길이가 일면과 타면의 직경보다 짧게 형성된 원기둥형상으로 형성될 수 있다.The head body 91 is formed in a polygonal column shape having one surface and the other surface of a polygon, and the length of the height connecting the one surface and the other surface is shorter than the width of the one surface and the other surface. However, unlike shown, the head body 91 may be formed in a cylindrical shape in which the length of the height connecting one surface and the other surface is shorter than the diameters of the one surface and the other surface.

헤드본체(91)는 일면과 타면이 두둑(2)의 길이방향의 전방측 또는 후방측을 향하도록 중심측에 헤드부회동축(85)이 삽입장착된다. 헤드본체(91)는 재배공구유닛(95,97,100)이 삽입장착될 수 있도록, 외측면에서 내측방향으로 인입되며 원주방향으로 일정간격 이격되는 다수의 장착홈(92)(도 3 및 도6 참조)이 형성될 수 있다. 그리고, 헤드본체(91) 내에는 장착홈(92)의 인입방향에 교차하는 방향으로 장착홈(92)으로 돌출되어 장착홈으로 삽입되는 어느 하나의 재배공구를 고정하거나 고정해제할 수 있는 볼플랜지(미도시)가 장착되는 것이 바람직하다.The head body 91 has one side and the other side facing the front side or the rear side in the longitudinal direction of the ridge 2, the head part rotation shaft 85 is inserted and mounted on the center side. The head body 91 has a plurality of mounting grooves 92 that are drawn in from the outer surface in the inward direction and are spaced apart from each other at regular intervals in the circumferential direction so that the cultivation tool units 95, 97, and 100 can be inserted and mounted (see FIGS. 3 and 6). ) can be formed. And, in the head body 91, a ball flange that can fix or release any one of the cultivation tools protruding into the mounting groove 92 in a direction crossing the inlet direction of the mounting groove 92 and inserted into the mounting groove. (not shown) is preferably installed.

재배공구유닛(95,97,99)은 헤드부회동축(85)의 회전과 수직이동부재(70)의 하강에 의해 두둑(2) 내로 진입가능하여 토양을 조사하거나, 두둑(2)에 종자를 심거나, 잡초를 제거한다.Cultivation tool units (95, 97, 99) can enter into the ridge 2 by the rotation of the head part rotation shaft 85 and the descent of the vertical movement member 70 to irradiate the soil or plant seeds in the ridge 2 plant or remove weeds.

재배공구유닛(95,97,100)은 헤드본체(91)의 외측면에 헤드부회동축(85)을 중심으로 방사상으로 돌출되게 장착되어 원주방향으로 상호 이격되는 파종니들(95)과, 토양습도센서(95)와, 잡초생장억제부재(100)를 구비한다.Cultivation tool units (95, 97, 100) are mounted on the outer surface of the head body (91) to protrude radially about the head rotating shaft (85), sowing needles 95 that are spaced apart from each other in the circumferential direction, and a soil humidity sensor ( 95), and a weed growth inhibiting member 100.

파종니들(95)은 헤드본체(91)의 일측면에 장착되어 두둑(2) 내로 진입 시 내측으로 유입된 종자를 두둑(2) 내로 공급하는 것으로서, 내측에 중공(96)이 형성된다.The seeding needle 95 is mounted on one side of the head body 91 to supply the seeds introduced into the inside when entering the ridge 2 into the ridge 2, and a hollow 96 is formed on the inside.

한편, 헤드본체(91)는 파종니들(95) 내로 공급되는 종자가 저장되는 종자저장공간(미도시)과, 종자저장공간과 장착홈(92)을 연결하는 연통공(미도시)이 형성된다. 헤드본체(91)의 종자저장공간은 연통공을 통해 파종니들의 중공(96)과 연통되며, 종자를 투입할 수 있도록 헤드본체(91)의 일면 또는 타면 측으로 개방되게 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 재배헤드부(90)는 헤드본체(91)의 일면 또는 타면에 회동가능하게 장착되어 종자저장공간의 개방된 측을 개폐하는 개폐도어(미도시)가 장착될 수 있다.On the other hand, the head body 91 has a seed storage space (not shown) in which seeds supplied into the seeding needles 95 are stored, and a communication hole (not shown) connecting the seed storage space and the mounting groove 92 is formed. . The seed storage space of the head body 91 communicates with the hollow 96 of the seeding needles through the communication hole, and is preferably formed to be opened to one side or the other side of the head body 91 so that seeds can be inserted. In addition, the cultivation head part 90 is rotatably mounted on one surface or the other surface of the head body 91 to be equipped with an opening/closing door (not shown) for opening and closing the open side of the seed storage space.

또한, 재배헤드부(90)는 헤드본체(91)의 연통공으로 돌출가능한 플런저(미도시)를 구비하여 종자저장공간이 중공(96)과 연통되거나 연통해제되게 연통공을 개폐하는 솔레노이드밸브를 더 구비한다. 솔레노이드밸브는 전기 연결에 여부에 의해 연통공에 플런저가 돌출되거나 돌출되지 않도록 진퇴하는 일반적인 전자식 솔레노이드 밸브로서 자세한 설명은 생략한다.In addition, the cultivation head part 90 includes a plunger (not shown) protruding into the communication hole of the head body 91 so that the seed storage space communicates with the hollow 96 or opens and closes the communication hole so that communication is released. be prepared The solenoid valve is a general electromagnetic solenoid valve that advances and retreats so that the plunger does not protrude or protrude in the communication hole depending on whether or not it is electrically connected, and a detailed description thereof will be omitted.

한편, 제어부는 제1프레임 또는 제2프레임 일측에 장착되어 솔레노이드밸브이 구동을 제어하여, 파종니들을 통해 두둑으로 종자공급을 제어한다. 구체적으로서, 헤드부회동축(85)이 회전되어 파종니들(95)이 두둑을 향한 상태에서 수직이동부재(70) 하강시 두둑 내로 진입되는 파종니들(95)을 통해 종자가 두둑 내로 삽입되도록, 제어부는 중공과 종자저장공간이 연통되게 플런저가 연통공에 돌출되지 않도록 솔레노이드밸브를 제어하고, 수직이동부재(70) 상승 시 플런저가 연통공으로 돌출되어 연통공이 닫혀 종자공급이 차단되도록 솔레노이드밸브의 구동을 제어한다.On the other hand, the control unit is mounted on one side of the first frame or the second frame to control the operation of the solenoid valve, to control the seed supply to the ridge through the seeding needles. Specifically, the control unit so that the seed is inserted into the ridge through the seeding needles 95 that enter into the ridge when the vertical moving member 70 descends in a state where the head part rotational shaft 85 is rotated and the seeding needles 95 face the ridge. controls the solenoid valve so that the plunger does not protrude into the communication hole so that the hollow and the seed storage space communicate, and when the vertical moving member 70 rises, the plunger protrudes into the communication hole and the communication hole is closed to block the seed supply. control

또한, 제어부는 두둑(2)의 폭과 길이가 입력되고, 재배대상물(9)에 따라 두둑 내에서 종자 간 이격간격이 설정된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 농업용 로봇(10)은 제어부에 종자 간 이격간격을 설정할 수 있도록 입력부(미도시)가 마련되는 것이 바람직하다. In addition, the control unit inputs the width and length of the ridge 2 , and sets the spacing between seeds within the ridge according to the cultivation object 9 . In the agricultural robot 10 according to an embodiment of the present invention, an input unit (not shown) is preferably provided in the control unit to set the spacing between seeds.

토양습도센서(97)는 파종니들(95)에 대해 원주방향으로 이격된 위치에 장착되어 두둑 내로 진입하여 토양의 수분을 감지한다. 도 3을 참고하면, 토양습도센서는 헤드본체(91)의 타측면에 장착된다. 토양습도센서(97)는 전류를 이용하여 토양의 유전율을 측정하여 토양의 수분량을 측정하는 것으로, 금속소재로 형성되고 나란하게 형성되며 표면에 절연물질이 코팅되며 제어부와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 프로브(98)와, 한 쌍의 프로브가 일부 함침되어 고정되는 프로브지지부(99)를 구비한다.The soil humidity sensor 97 is mounted at a position spaced apart in the circumferential direction with respect to the seeding needle 95 and enters the ridge to detect moisture in the soil. Referring to FIG. 3 , the soil humidity sensor is mounted on the other side of the head body 91 . The soil humidity sensor 97 measures the moisture content of the soil by measuring the dielectric constant of the soil by using an electric current. It includes a probe 98 and a probe support part 99 to which a pair of probes are partially impregnated and fixed.

수직이동부재(71)의 하강에 의해 토양습도센서(97)의 한 쌍의 프로브(98)가 두둑(2)의 토양에 소정깊이로 삽입되면, 한 쌍의 프로브(98) 사이에는 수분이 함유된 토양이 분포되게 된다. 이 상태에서 프로브(98)에 전압이 인가 되면, 프로브(98) 간에 토양에 분포된 수분의 유전율에 의하여, 한 쌍의 프로브(98) 간에 정전용량이 발생하게 된다. 그러므로, 한 쌍의 프로브(98) 간에 분포되어 있는 토양의 종류나, 토양에 함유되어 있는 수분함량 상태에 따라 정전용량은 다르게 감지될 수 있다. When the pair of probes 98 of the soil humidity sensor 97 are inserted to a predetermined depth into the soil of the ridge 2 by the lowering of the vertical moving member 71, moisture is contained between the pair of probes 98 soil is distributed. In this state, when a voltage is applied to the probes 98 , a capacitance is generated between the pair of probes 98 due to the dielectric constant of moisture distributed in the soil between the probes 98 . Therefore, the capacitance may be differently sensed according to the type of soil distributed between the pair of probes 98 or the state of the moisture content contained in the soil.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 농업용 로봇(10)은 제어부와 연결되며, 기준 정전용량이 설정되어, 토양습도센서(97)를 통해 토양에서 감지된 수분함량에 따른 정전용량에 따른 수분함량을 산출하는 수분측정부(미도시)와, 제어부를 통해 수분측정부(미도시)와 연결되어 수분측정부 통해 산출된 수분함량을 관리자가 인식할 수 있는 숫자나 기호로 표시하는 표시부(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.On the other hand, the agricultural robot 10 according to an embodiment of the present invention is connected to the control unit, the reference capacitance is set, and the moisture content according to the capacitance according to the moisture content sensed in the soil through the soil humidity sensor 97 A moisture measuring unit (not shown) for calculating ) is preferably provided.

잡초생장억제부재(100)는 토양습도센서(97)와 파종니들(95)에 대해 원주방향으로 이격된 위치에 장착되어 두둑(2) 내에서 자란 잡초의 상방에서 두둑(2) 내로 진입되면서 잡초가 더 이상 자라지 않도록 잡초를 눌러준다.The weed growth inhibitory member 100 is mounted at a position spaced apart in the circumferential direction with respect to the soil humidity sensor 97 and the seeding needles 95 and enters the weeds from above the weeds grown in the weeds 2 while entering the weeds. Squeeze the weeds so they don't grow any further.

잡초생장억제부재(100)는 일정한 폭으로 헤드본체(91)에 대해 멀어지는 방향으로 연장되며 그 연장된 일단부에 두둑(2) 내로 진입이 용이하게 헤드본체(91)에 멀어질수록 상호 이격거리가 확장되며 폭이 각각 좁아지는 복수의 팁부(102,104)가 각각 형성된 복수의 단위누름날(101,103)과, 일 방향으로 길게 연장되어 복수의 단위누름날(101,103)이 길이방향과 폭 방향으로 상호 이격되어 배치되게 복수의 단위누름날((101,103))의 각 타단부가 삽입고정되는 누름날지지부(105)를 구비한다.The weed growth inhibiting member 100 extends in a direction away from the head body 91 with a certain width, and at one end of its extended end, it is easy to enter into the ridge 2, the further away from the head body 91, the more mutually spaced apart A plurality of unit pressing blades 101 and 103 each formed with a plurality of tip portions 102 and 104 each extending and narrowing in width, and a plurality of unit pressing blades extending long in one direction, are spaced apart from each other in the longitudinal and width directions. Each other end of the plurality of unit pressing blades (101, 103) is provided with a pressing blade support part 105 to be inserted and fixed.

복수의 단위누름날(101.103)은 누름날지지부(105)의 중심측에서 누름날지지부(105)의 폭 방향으로 상호 이격되어 잡초의 줄기부분을 누르는 복수의 제1단위누름날(101)과, 누름날지지부(105)의 길이방향 양측에서 누름날지지부(105)의 폭 방향으로 상호 이격되의 잡초의 잎 부분을 누르는 복수의 제2단위누름날(103)로 구분된다.The plurality of unit pressing blades 101.103 are spaced apart from each other in the width direction of the pressing blade support 105 from the center side of the pressing blade support 105, and a plurality of first unit pressing blades 101 pressing the stem of weeds; It is divided into a plurality of second unit pressing blades 103 that press the leaf portions of weeds spaced apart from each other in the width direction of the pressing blade support 105 from both sides in the longitudinal direction of the pressing blade support 105 .

제1단위누름날(101)은 제2단위누름날보다 각각 넓은 폭을 갖는다. 제1단위누름날(101)은 누름날지지부(105)에서 돌출된 일단부터 복수의 팁부(102) 위치까지 십자 형상으로 형성될 수 있다. 또는 복수의 제1단위누름날(101) 중 누름날지지부(105)의 길이방향 중심과 폭 방향 중심에 위치하는 제1단위누름날(101)만 누름날지지부(105)에서 돌출된 일단부터 복수의 팁부(102) 위치까지 십자 형상으로 형성될 수 있다.The first unit pressing blade 101 has a wider width than the second unit pressing blade, respectively. The first unit pressing blade 101 may be formed in a cross shape from one end protruding from the pressing blade support 105 to the positions of the plurality of tip portions 102 . Alternatively, only the first unit pressing blade 101 positioned at the longitudinal center and the width direction center of the pressing blade support part 105 among the plurality of first unit pressing blades 101 is plural from one end protruding from the pressing blade support part 105 . It may be formed in a cross shape up to the tip portion 102 of the position.

제2단위누름날(103)은 복수의 제1단위누름날(101) 중 누름날지지부(105)의 길이방향 중심과 폭 방향 중심에 위치하는 제1단위누름날(101)에 대응되는 누름날지지부(105)의 양측에 각각 하나씩 장착되어 있으나, 누름날지지부(105)의 양측에 각각 복수 개 설치될 수 있으며 제1단위누름날(101)에 엇갈리게 위치될 수도 있다.The second unit pressing blade 103 is a pressing blade corresponding to the first unit pressing blade 101 positioned at the longitudinal center and the width direction center of the pressing blade support part 105 among the plurality of first unit pressing blades 101 . Although one is mounted on both sides of the branch 105 , a plurality of each may be installed on both sides of the pressing blade support 105 , and may be alternately positioned on the first unit pressing blade 101 .

제어부는 두둑(2)의 폭과 길이가 입력되고, 재배대상물(9)에 따라 종자의 이격거리가 설정됨에 따라 파종니들(95)에 의해 종자가 심어진 위치가 입력되어, 카메라(111)에 의해 촬영된 영상을 통해 종자가 심어진 위치 이외의 부분에서 자라는 식물을 잡초(미도시)로 판단하도록 적용될 수 있다. 제어부는 잡초가 인식되면, 잡초의 상방으로 잡초생장억제부재(100)가 위치되게 주행구동모터(35)와, 수평이동 구동모터(64)와, 상하이동 구동모터(74), 그리고 회동구동모터(82)의 구동을 제어한다. 잡초생장억제부재(100)는 제어부의 제어에 의해 두둑(2) 내로 진입되게 하강되면서 잡초를 눌러 잡초의 생장을 억제한다.In the control unit, the width and length of the ridge 2 are input, and as the separation distance of the seeds is set according to the cultivation object 9, the position where the seeds are planted by the seeding needles 95 is input, and by the camera 111 It can be applied to determine a plant growing in a part other than the location where the seed is planted as a weed (not shown) through the captured image. When the control unit recognizes the weeds, the driving driving motor 35, the horizontal movement driving motor 64, the vertical movement driving motor 74, and the rotational driving motor so that the weed growth inhibiting member 100 is positioned above the weeds. (82) control the drive. The weed growth suppression member 100 suppresses the growth of weeds by pressing the weeds while descending to enter the ridge 2 under the control of the controller.

한편, 제어부는 재배유닛의 파종니들(95)과, 토양습도센서(97)와, 잡초생장억제부재(100)등이 원주방향으로 상호 이격된 각도 만큼을 단위각도로 회동구동축(83)이 회동되게 제어하도록 적용되는 것이 바람직하다. On the other hand, the control unit rotates the planting needle 95 of the cultivation unit, the soil humidity sensor 97, and the weed growth inhibiting member 100 by a unit angle by the angle at which the weed growth inhibiting member 100 is spaced apart from each other in the circumferential direction. It is desirable to be applied so as to be controlled.

도 3을 참고하면, 재베해드부(90)는 파종니들(95)과 토양습도센서(97)가 상호 대향되는 위치에서 헤드본체(91)에 돌출되게 장착되며, 잡초생장억제부재(100)가 파종니들과 토양습도센서에 대해 원주방향으로 직각으로 이격되게 헤드본체부(91)에 돌출되게 장착되어 있다. Referring to FIG. 3 , the jabbed head part 90 is mounted to protrude from the head body 91 at a position where the seeding needle 95 and the soil humidity sensor 97 are opposed to each other, and the weed growth inhibiting member 100 is It is mounted to protrude from the head body part 91 so as to be spaced apart at right angles in the circumferential direction with respect to the seeding needle and the soil humidity sensor.

제어부는 작업 수행 시작 또는 정지 시, 잡초생장억제부재(100)가 하방으로 향하고 파종니들(95)이 일측수평방향을 향하며, 토양습도센서(97)가 타측 수평방향을 향하도록 헤드부회동축(85)이 회동되도록 설정될 수 있다. 그리고, 제어부는 파종, 토양습토측정 또는 잡초제거 중 어느 하나의 기능을 수행하도록 선택되면, 선택된 기능을 수행할 수 있도록 파종니들(95)과, 토양습도센서(97) 또는 잡초생장억제부재(100) 중 어느 하나가 두둑을 향하도록, 헤드부회동축(85)이 회동되게 회동구동모터(82)에 구동명령을 전달하며, 헤드부회동축(85)이 90도를 단위간격으로 회동되도록 회동구동모터(82)의 구동을 제어한다.When the control unit starts or stops the operation, the weed growth inhibiting member 100 faces downward, the seeding needle 95 faces one side horizontally, and the soil humidity sensor 97 faces the other side horizontal direction. ) can be set to rotate. And, when the control unit is selected to perform any one function of sowing, soil moisture measurement, or weed removal, the seeding needle 95 and the soil humidity sensor 97 or the weed growth inhibiting member 100 to perform the selected function ) transmits a drive command to the rotation driving motor 82 so that the head rotation shaft 85 is rotated so that any one of them faces the ridge, and the rotation drive motor so that the head rotation shaft 85 rotates 90 degrees at unit intervals (82) control the drive.

일 예로서, 도 3을 참고하여 설명하면, 파종 작업 수행명령이 제어부에 전달되면, 제어부는 파종니들(95)이 하방을 향하고 토양습도센서(97)가 상방을 향하도록 헤드부회동축(85)이 반시계방향으로 90도 회동되도록 회동구동모터(82)의 구동을 제어한다. 그리고, 제어부는 파종 작업 수행이 완료되면, 다시 잡초생장억제부재(100)가 하방으로 향하고 파종니들(95)이 일측수평방향을 향하며, 토양습도센서(97)가 타측 수평방향을 향하도록 헤드부회동축(85)이 시계방향으로 90도 회동되도록 회동구동모터(82)의 구동을 제어한다. 반대로, 토양습도 측정 수행명령이 제어부에 전달되면, 제어부는 파종니들(95)이 상방을 향하고 토양습도센서(97)가 하방을 향하도록 헤드부회동축(85)이 시계방향으로 90도 회동되도록 회동구동모터(82)의 구동을 제어한다. 그리고, 제어부는 토양습도측정 수행이 완료되면, 다시 잡초생장억제부재(100)가 하방으로 향하고 파종니들(95)이 일측수평방향을 향하며, 토양습도센서(97)가 타측 수평방향을 향하도록 헤드부회동축(85)이 반시계방향으로 90도 회동되도록 회동구동모터(82)의 구동을 제어한다. 제어부가 헤드부회동축(85)의 회동을 제어하여, 선택된 작업을 수행하도록 재베헤드부를 회동시키는 방법은 앞에서 상술한 것에 한정되지 않고, 다양한 구조 및 방법이 적용될 수 있을 것이다.As an example, referring to FIG. 3 , when a sowing operation execution command is transmitted to the control unit, the control unit rotates the head unit so that the seeding needle 95 faces downward and the soil humidity sensor 97 faces upward. The driving of the rotation driving motor 82 is controlled so as to rotate 90 degrees in the counterclockwise direction. Then, when the sowing operation is completed, the control unit rotates the head so that the weed growth inhibiting member 100 again faces downward, the seeding needle 95 faces one horizontal direction, and the soil humidity sensor 97 faces the other horizontal direction. The driving of the rotation driving motor 82 is controlled so that the coaxial 85 rotates 90 degrees in the clockwise direction. Conversely, when a command to perform soil humidity measurement is transmitted to the control unit, the control unit rotates the head sub-rotation shaft 85 to rotate 90 degrees clockwise so that the seeding needle 95 faces upward and the soil humidity sensor 97 faces downward. Controls the driving of the driving motor 82 . And, when the soil humidity measurement is completed, the control unit heads again so that the weed growth inhibiting member 100 faces downward, the seeding needle 95 faces one side horizontally, and the soil humidity sensor 97 faces the other side horizontal direction. The drive of the rotation driving motor 82 is controlled so that the sub-rotation shaft 85 rotates 90 degrees in the counterclockwise direction. A method for the control unit to control the rotation of the head unit rotation shaft 85 to rotate the jabbing head unit to perform a selected operation is not limited to the above, and various structures and methods may be applied.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 농업용 로봇은 주행구동모터(35)와, 수평이동 구동모터(64)와, 상하이동 구동모터(74), 그리고 회동구동모터(82)의 구동에 필요한 전원을 공급하는 전원공급부(미도시)와, 전원스위치(미도시)를 구비한다. 전원공급부는 제1지지유닛 또는 제2지지유닛 일측에 탈부착 가능하게 장착되는 베터리가 적용되는 것이 바람직하나, 제어부에서 연장된 케이블 단부에 마련되어 상용전원이 공급되는 콘센트와 연결가능한 플러그 구조가 적용될 수도 있다.On the other hand, the agricultural robot according to an embodiment of the present invention is a driving driving motor 35 , a horizontal movement driving motor 64 , a vertical movement driving motor 74 , and a power required for driving the rotational driving motor 82 . A power supply unit (not shown) for supplying a power supply and a power switch (not shown) are provided. It is preferable that a battery detachably mounted on one side of the first support unit or the second support unit is applied to the power supply unit, but a plug structure that is provided at the end of the cable extended from the control unit and can be connected to an outlet to which commercial power is supplied may be applied. .

그리고, 앞에서 언급한 입력부는 도시되지는 않았으나, 제1프레임 또는 제2프레임 일측에 장착되어 제어부와 연결될 수 있으며, 다수의 레버나 버튼이 구비될 수 있다. 구체적으로, 입력부는 두둑(2)에 종자를 파종하는 파종 수행명령을 제어부에 전달하는 파종수행버튼과, 두둑(2) 내에 잡초를 제거하기 위한 잡초제거 수행명령을 제어부에 전달하는 잡초제거수행버튼과, 토양의 수분측정하여 제어부를 통해 표시부에 표시되도록 수분측정 수행명령을 제어부에 전달하는 수분측정수행버튼을 구비하는 것이 바람직하다. 그리고, 입력부는 제어부에 수행명령이 전달되면 선택된 수행명령을 시작하거나 정지시킬 수 있는 시작버튼과 정지버튼을 더 구비할 수 있다. Also, although not illustrated, the aforementioned input unit may be mounted on one side of the first frame or the second frame to be connected to the control unit, and may include a plurality of levers or buttons. Specifically, the input unit is a sowing execution button that transmits a sowing execution command for sowing seeds in the ridge 2 to the control unit, and a weed removal execution button that transmits a weed removal execution command for removing weeds in the ridge 2 to the control unit. And, it is preferable to include a moisture measurement execution button for transmitting a moisture measurement execution command to the control unit so that the moisture measurement of the soil is measured and displayed on the display unit through the control unit. In addition, the input unit may further include a start button and a stop button for starting or stopping the selected execution command when the execution command is transmitted to the control unit.

또한, 입력부는 재배헤드부(90)의 위치를 직접 이동시키기 위해 이동슬라이더(69)를 이동시키는 수평이동조작부와, 수직이동부재(70)를 상하 이동시키는 수직이동조작부와, 제어부에 종자간 이격간격을 설정하는 간격조절부가 구비될 수 있다. 그리고, 입력부는 주행구동부(30)의 이동속도 및 이동방향 설정을 위한 다수의 주행셋팅버튼과, 재배헤드부의 회동 각도 및 회동방향을 조절하는 다수의 헤드부조작버튼이 마련될 수 있다.In addition, the input unit includes a horizontal movement operation unit for moving the movement slider 69 in order to directly move the position of the cultivation head unit 90 , a vertical movement operation unit for moving the vertical movement member 70 up and down, and a space between seeds in the control unit An interval adjusting unit for setting the interval may be provided. In addition, the input unit may be provided with a plurality of driving setting buttons for setting the moving speed and the moving direction of the driving driving unit 30 , and a plurality of head unit operation buttons for adjusting the rotation angle and the rotation direction of the cultivation head.

상술한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 농업용 로봇은 두둑에 일정간격마다 종자를 심을 수 있고, 종자가 심어진 위치 이외의 부분에서 자라는 잡초를 인식하여 두둑내로 눌러 잡초의 생장을 억제할 수 있으며, 토양의 수분을 측정하고 이를 표시하여 관리자가 물을 적절한 시기에 공급할 수 있도록 함으로써 보다 많은 작물 재배공정이 자동으로 이루어지므로 작업자의 부담이 현저히 감소되고 작업시간이 단축되며 나아가서는 생산성이 향상될 수 있는 이점이 있다.The agricultural robot according to an embodiment of the present invention having the structure as described above can plant seeds at regular intervals in the ridge, recognize weeds growing in parts other than the location where the seeds are planted, and press it into the ridge to suppress the growth of weeds. By measuring and displaying the moisture of the soil so that the manager can supply water at an appropriate time, more crop cultivation processes are automatically performed, which significantly reduces the burden on the worker, shortens the work time, and increases productivity. There are benefits that can be improved.

한편, 도 6에는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 농업용 로봇이 도시되어 있다. 앞서도시한 도면에서와 동일기능을 갖는 구성요소는 동일 참조부호로 표기한다.Meanwhile, FIG. 6 shows an agricultural robot according to another embodiment of the present invention. Components having the same functions as in the drawings shown above are denoted by the same reference numerals.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 농업용 로봇은 재배헤드부(190)를 제외하고, 본 발명의 일 실시 예에 따른 농업용 로봇의 구조와 동일하며, 재배헤드부(190)의 외측에 장착되어 파종니들(95)에 종자를 공급하는 종자공급부(120)를 더 구비한다. The agricultural robot according to another embodiment of the present invention has the same structure as that of the agricultural robot according to an embodiment of the present invention, except for the cultivation head unit 190 , and is mounted on the outside of the cultivation head unit 190 for sowing needles. A seed supply unit 120 for supplying seeds to the 95 is further provided.

재베헤드부(190)는 헤드본체(191)와, 재배공구유닛(95,97,100)을 구비한다.The reaping head unit 190 includes a head body 191 and cultivation tool units 95, 97, and 100.

헤드본체(191)는 본 발명의 일 실시 예의 헤드본체(91)의 구조에 종자저장공간 없이, 종자공급연결공(94)이 관통형성된다. 종자공급연결공(94)은 헤드본체(191)의 일단면에서 파종니들(95)이 장착되는 장착홈(92)으로 관통형성된다.The head body 191 has no seed storage space in the structure of the head body 91 of an embodiment of the present invention, and a seed supply connection hole 94 is formed through it. The seed supply connection hole 94 is formed through a mounting groove 92 in which the seeding needle 95 is mounted from one end surface of the head body 191 .

한편, 종자공급부(120)는 수직이동부재(70)에 장착된 브라켓(123)에 지지되며, 내부에 종자가 저장되며 하부가 개방된 종자저장호퍼(121)와, 일측이 종자저장호퍼(121)의 하부와 연결되며, 타측이 재배공구유닛이 장착되는 헤드본체(191)의 외측면에 직교하는 일단면에 접하게 연장된 종자공급관(125)과, 종자공급관(125) 내에서 회전된 각도에 따라 종자공급관(125)의 하부로 종자의 이동을 제한하거나 제한해제하는 다수의 개폐날개(137)를 포함하는 개폐부재(135)와, 개폐부재(135)를 회전시키는 종자공급모터(131)를 구비한다.On the other hand, the seed supply unit 120 is supported by a bracket 123 mounted on the vertical moving member 70 , the seeds are stored therein, the seed storage hopper 121 with an open bottom, and one side of the seed storage hopper 121 ), the other side of which extends in contact with one end face orthogonal to the outer face of the head body 191 on which the cultivation tool unit is mounted, and the seed feed pipe 125 at an angle rotated within. Accordingly, an opening/closing member 135 including a plurality of opening/closing blades 137 for limiting or releasing the movement of seeds to the lower part of the seed supply pipe 125, and a seed supply motor 131 for rotating the opening/closing member 135 be prepared

종자연결공급공(92)은 헤드부회동축(85)이 회전되어 파종니들이 두둑을 향하면, 종자공급관(125)의 타단과 파종니들(95)에 형성된 중공(96)을 연결한다.The seed connection supply hole 92 connects the other end of the seed supply pipe 125 with the hollow 96 formed in the seeding needles 95 when the head part rotation shaft 85 rotates and the seeding needles face the ridge.

종자공급관(125)은 상하방향으로 연장되며 상단이 종자저장호퍼(121)에 연결되는 수직연장관(126)과, 수직연장관(126)의 하단에서 헤드본체(191)의 일단면에 접하게 경사지게 연장되어 종자연결공급공(92)과 연통가능한 헤드본체 경사연장관(127)을 구비한다.The seed supply pipe 125 extends in the vertical direction and has a vertical extension pipe 126 having an upper end connected to the seed storage hopper 121, and a lower end of the vertical extension pipe 126 extending obliquely in contact with one end surface of the head body 191. A head body inclined extension pipe 127 capable of communicating with the seed connection supply hole 92 is provided.

개폐부재(135)는 종자공급 구동축(132)과 연결된 개폐축(136)과, 개폐축(136)을 중심으로 방사상으로 돌출되며 원주방향으로 일정간격 이격되는 다수의 개폐날개(137)를 구비한다.The opening/closing member 135 includes an opening/closing shaft 136 connected to the seed supply driving shaft 132, and a plurality of opening/closing blades 137 projecting radially around the opening/closing shaft 136 and spaced apart from each other at regular intervals in the circumferential direction. .

다수의 개폐날개(137)는 상호 원주방향으로 90도 간격으로 이격되며, 개폐축(136)의 길이방향의 연장되되 길이방향 중심측이 양측보다 개폐축에 돌출된 길이가 길도록 볼록한 호형상으로 각각 형성된다.The plurality of opening and closing blades 137 are spaced apart from each other at intervals of 90 degrees in the circumferential direction, and extend in the longitudinal direction of the opening and closing shaft 136 in a convex arc shape such that the length of the central side in the longitudinal direction protruding from the opening and closing shaft is longer than that of both sides. each is formed

개폐날개(137)는 종자공급관(125)의 수직연장관(126)의 길이방향에 직교하게 위치되면 종자공급관(125)의 하부로 종자의 이동을 제한하고, 수직연장관(126)의 길이방향에 대해 경사져 수직연장관(126)의 내주면에 이격되게 위치되면 종자공급관(125)의 하부로 종자의 이동 제한을 해제한다.When the opening/closing blades 137 are positioned orthogonally to the longitudinal direction of the vertical extension pipe 126 of the seed supply pipe 125 , the movement of seeds is restricted to the lower part of the seed supply pipe 125 , and in the longitudinal direction of the vertical extension pipe 126 . When it is inclined and positioned to be spaced apart from the inner circumferential surface of the vertical extension pipe 126 , the restriction on movement of the seed to the lower part of the seed supply pipe 125 is released.

종자공급모터(131)는 종자공급 구동축(132)이 90도씩 회전되도록 제어부에 제어된다. 제어부는 파종니들(95)이 두둑(2)을 향한 상태에서 수직이동부재(70)가 하강 시, 개폐날개(137)가 경사져 수직연장관(126)의 내주면에 이격되도록 종자공급모터(131)를 구동시킨다.The seed supply motor 131 is controlled by the control unit to rotate the seed supply drive shaft 132 by 90 degrees. When the vertical moving member 70 descends in a state where the seeding needle 95 faces the ridge 2, the control unit operates the seed supply motor 131 so that the opening and closing blades 137 are inclined to be spaced apart from the inner circumferential surface of the vertical extension pipe 126. drive it

본 발명의 다른 실시 예에 따른 농업용 로봇은 재배헤드부(90)의 외측에 종자공급부(120)를 더 구비하여, 많은 양의 종자를 저장할 수 있으므로 두둑(2)의 길이와 폭에 관계없이 지속적으로 파종작업을 수행할 수 있어 재배공정효율이 더욱 향상될 수 있다.The agricultural robot according to another embodiment of the present invention further includes a seed supply unit 120 on the outside of the cultivation head unit 90, so that a large amount of seeds can be stored, so that it is continuous regardless of the length and width of the ridge 2 The sowing operation can be performed with this method, and the cultivation process efficiency can be further improved.

지금까지 본 발명에 따른 농업용 로봇은 두둑(2)에 일정간격마다 종자를 심을 수 있고, 종자가 심어진 위치 이외의 부분에서 자라는 잡초를 인식하여 두둑(2) 내로 눌러 잡초의 생장을 억제할 수 있으며, 토양의 수분을 측정하고 이를 표시하여 관리자가 물을 적절한 시기에 공급할 수 있도록 함으로써 보다 많은 작물 재배공정이 자동으로 이루어지므로 작업자의 부담이 현저히 감소되고 작업시간이 단축되며 나아가서는 생산성이 향상될 수 있는 이점이 있다.So far, the agricultural robot according to the present invention can plant seeds at regular intervals in the ridge 2, recognize weeds growing in parts other than the position where the seeds are planted, and press it into the ridge 2 to suppress the growth of weeds, By measuring the moisture of the soil and displaying it, so that the manager can supply water at the appropriate time, more crop cultivation processes are performed automatically, thereby significantly reducing the burden on the worker, shortening the working time, and further improving the productivity. there is an advantage

이상, 본 발명의 농업용 로봇은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As mentioned above, the agricultural robot of the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is only an example, and a person of ordinary skill in the art can make various modifications and equivalent other embodiments therefrom. will understand the point. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

2 : 두둑 4 : 이랑
6,7 : 레일 10 : 농업용 로봇
11 : 제1지지유닛 21 : 제2지지유닛
30 : 주행구동부 60 : 수평이동가이드부
70 : 수직이동부재 80 : 회동구동부
90 : 재베헤드부 91 : 헤드본체
95 : 파종니들 97 : 토양습도센서
100 : 잡초생장억제부재2: Riduk 4: Lee
6,7: rail 10: agricultural robot
11: first support unit 21: second support unit
30: driving driving unit 60: horizontal movement guide unit
70: vertical moving member 80: rotation driving part
90: jab head part 91: head body
95: sowing needle 97: soil humidity sensor
100: absence of weed growth inhibition

Claims

first and second support units mounted on a pair of rails extending along furrows positioned on both sides of the ridge with the ridge of the field interposed therebetween and movable in the longitudinal direction of the ridge; a traveling driving unit mounted on one or each of the first support unit and the second support unit to move the first and second support units;
a horizontal movement guide portion extending in the width direction of the ridge to connect the upper ends of the first and second support units and equipped with a movement slider movable in the width direction of the ridge;
a vertical movable member extending in the vertical direction and movably coupled to the movable slider in the vertical direction;
a rotation driving part mounted on the lower part of the vertical moving member and extending in the longitudinal direction of the ridge and having a head part rotation shaft rotatable in the width direction or the longitudinal direction of the ridge;
and a cultivation head coupled to the head rotation shaft and rotatable in the width direction of the ridge together with the head rotation shaft; and
The cultivation head
a head body coupled to the head rotating shaft; It is mounted on the outer circumferential surface of the head body to protrude radially about the axis of rotation of the head, so that it is possible to enter into the ridge by the rotation of the rotation shaft of the head and the descent of the vertical moving member to irradiate the soil, or to plant seeds in the ridge. , a cultivation tool unit for removing weeds; and
The cultivation tool unit is
Sowing needles mounted on one side of the head body to sow seeds when entering the ridge;
A soil humidity sensor mounted on the head body at a position spaced apart in the circumferential direction with respect to the seeding needle and entering into the ridge to detect moisture in the soil;
The head body is mounted at a position spaced apart from the soil humidity sensor and the seeding needles in the circumferential direction to enter the ridge from above the weeds grown in the ridge and press the weeds so that the weeds do not grow any more. A weed growth inhibitory member is provided. Agricultural robot, characterized in that.

delete

According to claim 1, wherein the weed growth inhibitory member
A plurality of tip portions extending in a direction away from the head body with a certain width and each having a plurality of tip portions each having a mutually extended distance and narrower width as the distance from the head body increases to facilitate entry into the ridge at one end thereof and the unit pressing blade of
Agricultural robot, characterized in that it is extended in one direction and provided with a pressing blade support to which each other end of the plurality of unit pressing blades is inserted and fixed so that the plurality of unit pressing blades are arranged to be spaced apart from each other in the longitudinal direction and the width direction. .

According to claim 1, wherein the head body
The seeds supplied into the seeding needles are stored, and a seed storage space communicating with the hollow of the seeding needles is formed.
The cultivation head
and a solenoid valve mounted on the head body to open and close the seed storage space so that the seed storage space communicates with or is released from the hollow,
When the vertical moving member is lowered in a state in which the head part rotational shaft is rotated and the seeding needles face the ridge, the hollow and the seed storage space communicate with each other so that the seeds are inserted into the ridge through the seeding needles to control the driving of the solenoid valve Agricultural robot, characterized in that it further comprises a control unit.

According to claim 1,
Further comprising a seed supply unit mounted on the outside of the cultivation head to supply seeds to the seeding needles,
The seed supply unit
A seed storage hopper mounted on the vertical moving member, storing seeds therein, and having an open bottom;
a seed supply pipe having one side connected to the lower part of the seed storage hopper and the other side extending in contact with one end surface orthogonal to the outer surface of the head body on which the plurality of cultivation tools are mounted;
an opening/closing member including a plurality of opening/closing blades for limiting or releasing the movement of seeds to the lower part of the seed supply pipe according to the angle rotated within the seed supply pipe;
and a seed supply motor for rotating the opening and closing member;
The head body is
A seed supply connection hole is formed that penetrates from the one end surface to the outer surface to which the seeding needles are mounted, and when the rotation shaft of the head part rotates and the seeding needles face the ridge, the other end of the seed supply pipe and the hollow formed in the seeding needles are provided. Agricultural robot, characterized in that.