KR102425062B1 - Robot of unmanned unicycle electric wheel type for rice management - Google Patents

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KR102425062B1
KR102425062B1 KR1020210162372A KR20210162372A KR102425062B1 KR 102425062 B1 KR102425062 B1 KR 102425062B1 KR 1020210162372 A KR1020210162372 A KR 1020210162372A KR 20210162372 A KR20210162372 A KR 20210162372A KR 102425062 B1 KR102425062 B1 KR 102425062B1
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전원태
이지현
심강보
구본일
조승호
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Abstract

The present invention provides a rice management robot comprising: a main body (110); a spray container (120) placed adjacent to the main body (110) and containing seeds or chemicals; a unicycle wheel (130) located under the spray container (120); a sliding pressing unit (140) where the unicycle wheel (130) is located and a plate for pressing is formed on an outside of the unicycle wheel; a first sprayer (161) communicated with the spray container (120), extended toward both sides, and having one or more spray holes; and a spray control member (320) provided on the spray container (120) to control the first sprayer (161). The rice management robot solves a problem of limited driving in a narrow place.

Description

무인 외발전동휠형 벼 관리 로봇{Robot of unmanned unicycle electric wheel type for rice management}{Robot of unmanned unicycle electric wheel type for rice management}

본 발명은 농업 분야에 관한 것으로, 구체적으로 무논에서 이동이 용이한 외발전동휠형 로봇을 이용하여 논 잡초의 발생을 억제하고 제거하며 인공지능 모듈을 포함하여 파종, 비료와 농약의 살포 등 농작업의 디지털화가 가능한 벼 관리 로봇에 관한 것이다. The present invention relates to the agricultural field, and specifically, suppresses and removes the occurrence of paddy weeds using an external power wheel-type robot that is easy to move in a non-paddy field, and includes an artificial intelligence module for sowing, fertilizer and pesticide spraying. It is about a rice management robot that can be digitalized.

논 잡초가 일정량 이상 자라면 논에 심어진 농작물인 벼의 영양분을 빼앗는 등 경합에 의해 생장과 수량에 문제가 생기기 때문에 잡초 제거가 필수적이다.When paddy weeds grow over a certain amount, it is essential to remove weeds because there are problems with growth and yield due to competition, such as taking away nutrients from rice, a crop planted in the paddy fields.

그러나, 논 잡초는 종류가 많아 70여종에 이르며, 벼 재배의 장해가 되는 잡초의 종류도 다양하다. 특히 논 잡초는 광(햇빛)발아성 잡초가 많다. 따라서 잡초 발생 전 또는 잡초 발생 초기에 잡초 발생을 억제시키는 것이 바람직하다. However, there are many types of paddy weeds, reaching 70 types, and there are various types of weeds that hinder rice cultivation. In particular, there are many light (sunlight) germination weeds in paddy field weeds. Therefore, it is desirable to suppress weed occurrence before or early in weed occurrence.

농가에서는 잡초를 제거하기 위해 낫 또는 제초기가 널리 이용된다. 그러나, 작업 난이도가 높고, 작업이 번잡하여, 기술과 경험이 있는 인력이 다루어야 했다. 또한 잡초 제거가 필요한 면적이 많아질 경우 경험이 있는 인력이더라도 많은 작업 시간을 필요로 했다. 논의 담수로 인해 작업이 더욱 어려우며, 특히 농가 고령화 현상은 이러한 문제를 가중시킨다.In farms, sickles or weeders are widely used to remove weeds. However, the work difficulty was high, the work was complicated, and it had to be handled by personnel with skills and experience. In addition, when the area required to remove weeds increased, it required a lot of work time even for experienced personnel. The work is more difficult due to the freshwater in the paddy fields, and the aging of farm households in particular exacerbates this problem.

이와 같은 종래의 잡초 제거 방법의 문제점을 극복하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있다. Various techniques have been developed to overcome the problems of such a conventional weed removal method.

한국등록특허 제10-2049938호는 센서 기반의 작황상황 빅데이터 분석을 이용하여 농약 살포량을 실시간으로 조절 가능한 농업용 드론 시스템을 개시한다.파종, 비료나 농약의 살포량을 조절하여 살포할 수 있으나, 드론 특성상 제한고도나 운행지역이 법률로 정해진 장소에서 사용이 불가한 문제가 있었다.Korea Patent Registration No. 10-2049938 discloses an agricultural drone system that can control the amount of pesticide spraying in real time using sensor-based big data analysis of crop conditions. Due to the characteristics, there was a problem that it could not be used in places where the restricted altitude or operation area was determined by law.

한국등록특허 제10-2269262호는 수송형 드론과 멀티콥터의 협업을 이용한 저공비행 전용 살포기를 제공하는 본 출원인 발명으로, 제한고도를 제한하는 방법을 추가하였으나, 드론 자체가 제한된 장소에서는 사용이 불가한 문제가 여전했다.Korean Patent Registration No. 10-2269262 is the present applicant's invention of providing a low-flying sprayer using a collaboration between a transport drone and a multicopter. One problem persisted.

일본공개특허 제2011-205967호는 논 잡초의 발생 방지용 로봇을 개시한다. 본 종래기술에서는, 잡초 발생 방지용 교반기를 장착한 소형 에어 보트를 컴퓨터로 제어하고 장애물(벼)을 피해 논 내를 자유롭게 빠짐없이 이동함으로써 잡초 발생을 방지할 수 있는 잡초의 발생 방지용 로봇을 개시한다. 사람이 직접 조종하므로 작업 시간 동안 인력이 계속 필요하다. 조종 능력에 따라 논 잡초 제거 효율이 낮아지거나 벼 손상도 발생할 수 있다.Japanese Patent Laid-Open No. 2011-205967 discloses a robot for preventing the generation of paddy weeds. In the present prior art, a robot for preventing weeds that can prevent weeds from occurring by controlling a small air boat equipped with a stirrer for preventing weeds with a computer and moving freely in a paddy field to avoid obstacles (rice) is disclosed. Since it is directly controlled by humans, personnel are still required during operation hours. Depending on the handling ability, paddy weed removal efficiency may decrease or damage to rice may occur.

또한, 조종 능력이 미숙할 경우 로봇과 장애물의 충돌로 인해 작물이 해를 입는 문제도 발생했다.In addition, there was a problem that crops could be damaged due to collisions between the robot and obstacles if the steering ability was inexperienced.

또한, 조종자가 조종하기 때문에 기후적 시간적 제약을 받으며, 로봇에 구비된 배터리의 전기가 다 떨어질 경우 주행이 불가하여 논 잡초 제거 작업을 오랜 기간 지속할 수 없었다.In addition, since it is controlled by a manipulator, it is subject to climatic and time constraints, and if the battery provided in the robot runs out of electricity, it cannot be driven, so it is impossible to continue the removal of paddy weeds for a long period of time.

KRUS 10-2049938 10-2049938 B1B1 KRUS 10-2269262 10-2269262 B1B1 JPJP 2011-205967 2011-205967 AA CNCN 102696294 102696294 BB CNCN 110421580 110421580 AA JPJP 2019-170347 2019-170347 AA KRUS 10-1816557 10-1816557 B1B1 KRUS 10-2019-0031391 10-2019-0031391 AA

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.The present invention has been devised to solve the above problems.

구체적으로, 이륜, 삼륜, 사륜 방식의 관리 장치 운용시 좁은 장소에서 주행에 제한이 있었던 문제를 해결하고자 한다.Specifically, it is intended to solve the problem of limiting driving in a narrow place when operating a two-wheeled, three-wheeled, or four-wheeled management device.

또한, 농업인의 숙련도에 따라 벼 관리 능력이 달라지고 경우에 따라 벼에 대한 손상이 생기는 문제를 해결 하고자 한다. In addition, it is intended to solve the problem that rice management ability varies according to the skill level of the farmer, and in some cases damage to the rice occurs.

또한, 기계적으로 이앙되는 특성을 고려하며 벼의 재식 밀도를 고려한 잡초 관리 로봇을 제안하고자 한다. 특히, 30cm 조식에 적합한 잡초 관리 로봇을 제안하고자 한다. In addition, we intend to propose a weed management robot that considers the characteristics of mechanically transplanting and considers the planting density of rice. In particular, we would like to propose a weed management robot suitable for a 30cm breakfast.

또한, 기후적 시간적 제약이 크고, 구비된 배터리가 방전될 경우 별도의 전기 공급이 필요하여 작업시간이 짧은 문제를 해결하고자 한다.In addition, there is a large climatic time constraint, and when the provided battery is discharged, a separate electricity supply is required to solve the problem that the working time is short.

또한, 로봇과 벼를 포함하는 전방 장애물과의 충돌로 인해 벼가 손상되는 문제를 해결하고자 한다.In addition, it is intended to solve the problem of damage to rice due to a collision between a robot and a front obstacle including rice.

또한, 숙달된 농업인도 구분하기 힘든 피와 같은 잡초나 잡초성 벼 등 같은 잡초의 인식 구분을 하지 않고 균일한 논 잡초 제거 방식을 적용하여 논 잡초 제거 효율이 낮아지는 문제를 해결하고자 한다.In addition, it is intended to solve the problem of low paddy weed removal efficiency by applying a uniform paddy weed removal method without discriminating recognition of weeds such as blood weeds or weedy rice, which are difficult even for experienced farmers.

또한, 비행 제한으로 인해 드론을 사용할 수 없는 농가에도 탑뷰 카메라를 이용한 제어가 가능하여 파종, 농약 및 비료의 살포를 무인자동화 할 수 있다.In addition, it is possible to control using a top-view camera even in farmhouses where drones cannot be used due to flight restrictions, so that sowing and spraying of pesticides and fertilizers can be automated unmanned.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 본체(110); 상기 본체(110)와 인접하며, 씨앗 또는 약액이 수용되는 살포통(120); 상기 살포통(120) 하부에 위치하는 외발 바퀴(130); 상기 외발 바퀴(130)가 위치하고, 그 외측에 가압을 위한 플레이트가 형성된 슬라이딩 가압부(140); 상기 살포통(120)에 연통되어 양측으로 연장되며, 하나 이상의 분사구가 구비된 제1 살포기(161); 및 상기 제1 살포기(161)를 제어하도록 상기 살포통(120)에 구비되는 상기 살포 조절부재(320)를 포함하는, 벼 관리 로봇을 제공한다.One embodiment of the present invention for solving the above problems, the body 110; Adjacent to the main body 110, a seed or a spray container 120 in which the medicinal solution is accommodated; The uniped wheel 130 located in the lower portion of the spray tube 120; The uniped wheel 130 is located, the sliding pressing unit 140 is formed with a plate for pressing on the outside; a first spreader 161 that communicates with the spreader 120 and extends to both sides, and is provided with one or more injection holes; and the spraying control member 320 provided in the spreader tube 120 to control the first spreader 161 , it provides a rice management robot.

또한, 상기 본체(110)의 상부로 이격되어 설치되는 탑뷰 카메라(190)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a top view camera 190 that is installed spaced apart from the upper portion of the main body (110).

또한, 상기 본체(110)는, 센서부(20)를 더 포함하고, 상기 센서부(20)와 상기 탑뷰 카메라(190)에 의해 센싱된 논의 재식 특성 및 잡초의 발생 정보를 입력층으로 하고, 로봇 구동부재(310) 및 살포 조절부재(320)의 제어 신호를 출력층으로 하는 Al 모듈(50)이 탑재되고, 상기 AI 모듈(50)은, 상기 제어 신호를 이용해 상기 로봇 구동부재(310)를 제어하여 상기 외발 바퀴(130)와 상기 슬라이딩 가압부(140)의 구동을 제어하고, 상기 살포 조절부재(320)를 제어하여 상기 제1 살포기(161)를 제어하는 것이 바람직하다.In addition, the main body 110, further comprising a sensor unit 20, the sensor unit 20 and the top-view camera 190 sensed by the planting characteristics and weed generation information as an input layer, An Al module 50 using the control signal of the robot driving member 310 and the spraying control member 320 as an output layer is mounted, and the AI module 50 uses the control signal to control the robot driving member 310 It is preferable to control the driving of the uniped wheel 130 and the sliding pressing unit 140 by controlling, and to control the first spreader 161 by controlling the spraying control member 320 .

또한, 상기 외발 바퀴(130)의 상부를 커버하는 커버부(132); 및 상기 살포통(120)의 하부와 연통되며, 상기 커버부(132)의 둘레를 따라 양측으로 연장되는 제2 살포기(162)를 더 포함하고, 상기 AI 모듈(50)은, 상기 살포 조절부재(320)를 제어하여 상기 제2 살포기(162)를 더 제어하는 것이 바람직하다.In addition, the cover portion 132 for covering the upper portion of the wheel 130; and a second spreader 162 that communicates with the lower portion of the spreader tube 120 and extends to both sides along the circumference of the cover portion 132, wherein the AI module 50 includes the spraying control member It is preferable to further control the second spreader 162 by controlling 320 .

또한, 상기 제2 살포기(162)의 말단부에 세 개의 노즐이 형성된 분사구(162s)를 더 포함하고, 상기 분사구(162s)의 각도는 조절 가능한 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the second spreader 162 further includes a nozzle having three nozzles formed at the distal end thereof, and the angle of the injection hole 162s is adjustable.

또한, 상기 살포통(120)은 하부로 갈수록 내부 면적이 좁아지는 형상이며, 상기 살포통(120)의 하부의 전방과 후방에 위치하는 적재부(129)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the spray tube 120 has a shape in which the inner area becomes narrower toward the lower part, and it is preferable to further include a loading part 129 positioned at the front and rear of the lower portion of the spray tube 120 .

또한, 상기 슬라이딩 가압부(140)는 상기 로봇 구동부재(310)에 의해 제어되어 접이 가능한 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the sliding pressing unit 140 is controlled by the robot driving member 310 to be foldable.

또한, 상기 본체(110)의 상면에 형성되는 태양광 모듈(111);을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the photovoltaic module 111 formed on the upper surface of the main body 110; it is preferable to further include.

또한, 상기 AI 모듈(50)이 입력층으로 하는 상기 논의 재식 특성은 조식 및 벼의 재식 밀도를 포함하고, 상기 AI 모듈(50)은, 상기 조식 및 벼의 재식 밀도를 인식하여 상기 외발 바퀴(130)의 회전방향 및 속도를 제어함과 동시에 상기 슬라이딩 가압부(140)의 가압 강도를 독립적으로 제어하고, 상기 잡초의 발생 정보에 따라 상기 외발 바퀴(130)의 출력을 제어함과 동시에 상기 살포 조절부재(320)를 제어하여 농약의 살포량을 제어하는 것이 바람직하다.In addition, the planting characteristics of the paddy field that the AI module 50 uses as an input layer includes planting density of breakfast and rice, and the AI module 50 recognizes the planting density of the breakfast and rice, and the unicycle ( 130) while simultaneously controlling the rotational direction and speed of the sliding pressing unit 140, independently controlling the pressing strength, and controlling the output of the unicycle 130 according to the generation information of the weeds and at the same time the spraying It is preferable to control the control member 320 to control the spraying amount of the pesticide.

상기와 같은 과제 해결을 통해 본 발명은 다음과 같은 효과를 얻는다. The present invention obtains the following effects through solving the above problems.

첫째, 무인 주행이기에, 농업인의 숙련도 내지 조종 능력에 무관하게 효과적으로 우수한 벼 관리가 가능하다. First, since it is an unmanned driving system, excellent rice management is possible regardless of the skill level or control ability of the farmer.

둘째, 일 실시예에서는, 작업자의 추가 조작 없이도 로봇이 인공지능에 의해 벼를 포함하는 전방 장애물을 자동으로 인식하여 경로를 수정하기 때문에 장애물과의 충돌로 인한 벼 손상 문제를 방지할 수 있다.Second, in one embodiment, since the robot automatically recognizes the front obstacle including the rice by artificial intelligence and corrects the path without additional manipulation of the operator, it is possible to prevent the rice damage problem due to the collision with the obstacle.

셋째, 기후적 시간적 제약을 받지 않으며, 별도의 전원 공급 없이도 태양광 모듈에 의해 발전되어 장시간 주행할 수 있다.Third, it is not subject to climatic and time constraints, and it is powered by a solar module and can be driven for a long time without a separate power supply.

넷째, 외발 바퀴의 자율주행에 의해 정밀 파종이 가능하며, 동시에 하나의 기기에서 잡초 관리(제초 등), 병해충 관리 등 다양한 기능의 동시 수행이 가능하다.Fourth, precise sowing is possible by autonomous driving of single wheels, and at the same time, it is possible to simultaneously perform various functions such as weed management (weeding, etc.) and pest management with one device.

다섯째, 잡초 관리시, 논 잡초 제거 시 잡초의 발생 정보를 이용하기 때문에 잡초의 상태에 적합한 솔루션을 제공하여 효과적으로 논 잡초를 제거할 수 있다.Fifth, it is possible to effectively remove paddy weeds by providing a solution suitable for the state of weeds because weed generation information is used during weed management and paddy weed removal.

여섯째, 비료 및 농약 살포시, 외발 바퀴의 자율주행에 의해 벼에 비료를 용이하게 살포하거나, 병해충 예찰 및 방제를 용이하게 수행할 수 있다.Sixth, when spraying fertilizers and pesticides, fertilizers can be easily applied to rice by autonomous driving of a single wheel, or pests can be easily monitored and controlled.

일곱째, 외발 바퀴의 자율주행으로 농자재를 용이하게 운반할 수 있다.Seventh, agricultural materials can be easily transported by autonomous driving of uni-wheeled wheels.

여덟째, 소형 로봇이나, 다수의 로봇을 이용해 멀티 운행시킴으로써 대규모 농가에도 적용 가능하다.Eighth, it can be applied to large-scale farmhouses by using small robots or multiple robots to multi-operate.

도 1은 본 발명에 따른 벼 관리 로봇의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 벼 관리 로봇의 시스템도이다.
도 3은 본 발명에 따른 벼 관리 로봇이 AI 모듈에 의해 멀티 주행하는 모습을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 벼 관리 로봇을 이용한 벼 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a perspective view of a rice management robot according to the present invention.
2 is a system diagram of a rice management robot according to the present invention.
3 is a diagram schematically illustrating a state in which the rice management robot according to the present invention multi-runs by an AI module.
4 is a flowchart illustrating a rice management method using a rice management robot according to the present invention.

본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 기술되어야 할 것이다.The above objects, features and other advantages of the present invention will become more apparent by describing preferred embodiments of the present invention in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, definitions of these terms should be described based on the content throughout this specification.

또한, 기술되는 실시예는 발명의 설명을 위해 예시적으로 제공되는 것이며, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.In addition, the described embodiments are provided by way of example for the description of the invention, and do not limit the technical scope of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 벼 관리 로봇을 상세히 설명한다.Hereinafter, a rice management robot according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

여기에서, 논의 "재식 특성"은 조식 내지 벼의 재식 밀도를 의미한다.Here, "planting characteristics" in the discussion refers to the planting density of rice or rice.

벼 관리 로봇(1000)의 구성Configuration of the rice management robot 1000

도 1을 참조하여 본 발명에 따른 벼 관리 로봇(1000)의 구성을 설명한다.The configuration of the rice management robot 1000 according to the present invention will be described with reference to FIG. 1 .

본체(110)에 센서부(20)와 AI 모듈(50)이 탑재되며, 상면에 태양광 모듈(111)이 형성된다. 본체(110)는 탑재된 모듈 및 시스템들을 보호하기 위해 방수 재질로 이루어질 수 있다. The sensor unit 20 and the AI module 50 are mounted on the main body 110 , and the solar module 111 is formed on the upper surface. The body 110 may be made of a waterproof material to protect the mounted modules and systems.

본체(110)는 360도 회전 가능하여, 센서부(20)가 벼 관리 로봇(1000) 주변 360도 환경을 수집할 수 있다.The main body 110 can rotate 360 degrees, so that the sensor unit 20 can collect a 360-degree environment around the rice management robot 1000 .

또 다른 실시예에서, 본체(110)는 야간 주행 표시등을 포함할 수 있다.In another embodiment, the body 110 may include a night driving indicator light.

태양광 모듈(111)은 전기를 충전하는 것으로 본체(110)의 상면에 형성되거나, 이격 형성될 수 있다. The solar module 111 may be formed on the upper surface of the main body 110 to charge electricity, or may be spaced apart.

Al 모듈(50)은 센서부(20)에 의해 센싱된 논의 재식 특성 및 잡초의 발생 정보를 입력층으로 하고, 로봇 구동부재(310) 및 살포 조절부재(320)의 제어 신호를 출력층으로 한다.Al module 50 uses the planting characteristics and weed generation information sensed by the sensor unit 20 as an input layer, and controls signals of the robot driving member 310 and the spraying control member 320 as an output layer.

또한, AI 모듈(50)은, 제어 신호를 이용해 로봇 구동부재(310)를 제어하여 외발 바퀴(130)와 슬라이딩 가압부(140)의 구동을 제어하고, 살포 조절부재(320)를 제어하여 제1 살포기(161) 및 제2 살포기(162)를 제어하며, 구체적인 설명은 후술한다.In addition, the AI module 50 uses a control signal to control the robot driving member 310 to control the driving of the uniped wheel 130 and the sliding pressing unit 140, and to control the spray control member 320 to control the Controls the first spreader 161 and the second spreader 162, a detailed description will be given later.

살포통(120)은 본체(110)와 인접하며, 씨앗 또는 약액이 수용된다. 도면에서 본체(110)의 하부에 위치한 것으로 도시하였으나, 본체(110)의 상부에 위치하여도 무관하다. The spray tube 120 is adjacent to the main body 110, seeds or liquid is accommodated. Although shown as being located in the lower part of the main body 110 in the drawing, it does not matter if it is positioned in the upper part of the main body 110 .

일 실시예에서, 살포통(120)에 비료가 더 수용될 수 있다. 즉, 씨앗, 비료 또는 약액 중 어느 하나 이상이 살포통(120)에 수용되는 것이다. 다른 실시예에서, 살포통(120)에 칸막이가 구비되어 씨앗, 약액, 비료 등 서로 다른 살포물질이 각각 수용되어, 제1 살포기(161) 및 제2 살포기(162)로 서로 다른 살포물질을 제공할 수 있다. 이 때, 약액은 제초를 위한 약액(농약)일 수도 있고, 병해충 예방을 위한 약액(농약)일 수도 있다.In one embodiment, the fertilizer may be further accommodated in the spreader 120 . That is, any one or more of seeds, fertilizers, or chemical solutions is accommodated in the spray tube 120 . In another embodiment, a partition is provided in the spreader 120 to accommodate different spraying materials such as seeds, chemical solutions, and fertilizers, respectively, to provide different spraying materials to the first spreader 161 and the second spreader 162 . can do. At this time, the chemical solution may be a chemical solution (pesticide) for weeding, or a chemical solution (pesticide) for preventing diseases and pests.

살포통(120)은 하부로 갈수록 내부 면적이 좁아지는 형상이다. 살포통(120) 내부에 수용되는 씨앗 또는 약재들이 하부로 모아져서 버려지는 씨앗 또는 약재들을 방지하기 위함이다.The spray tube 120 has a shape in which the inner area becomes narrower toward the lower part. This is to prevent seeds or medicines from being thrown away by collecting the seeds or medicines accommodated in the spray tube 120 at the bottom.

적재부(129)는 살포통(120)의 전방과 후방에 위치한다. 벼 관리 로봇(1000)이 적재부(129)를 이용해 종자, 농약, 비료 및 농자재 등을 운반하여 농가의 인력 낭비를 방지할 수 있다.The loading part 129 is located at the front and rear of the spray tube 120 . The rice management robot 1000 uses the loading unit 129 to transport seeds, pesticides, fertilizers, and agricultural materials to prevent wastage of manpower by the farmer.

외발 바퀴(130)는 살포통(120) 하부에 위치하여, 로봇을 이동시키며 잡초를 제거할 수 있다. 이를 위해, 외발 바퀴(130)의 외측에 갈퀴(131)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 진흙 및 물속 주행이 용이해진다.Unipedal wheel 130 is located in the lower part of the spray tube 120, it can move the robot and remove weeds. To this end, a rake 131 may be formed on the outside of the uniped wheel 130 . This makes driving in mud and water easier.

외발 바퀴(130)가 구동 신호를 받아 회전됨으로써 논 잡초에 마찰을 부여하거나 슬라이드 가압부(140)가 논 잡초에 가압 마찰을 부여할 수 있다. 일 실시예에서, 표토가 2~3cm를 가압 마찰할 수 있으며, 슬라이드 가압부(140)의 경우 후술할 AI 모듈(50)에 의해 표토를 인식하고 이에 따라 가압력이 다단(예를 들어, 3단)으로 조절된다. 논의 상태가 고를 경우 마찰(회전) 없이 가압만 제공할 수 있다. 외발 바퀴(130)는 구동 신호를 받아 회전되기 위한 동력부재를 구비할 수 있으며, 자이로스코프 등 운행을 위한 센서들도 구비할 것이다.The uniped wheel 130 may be rotated by receiving a driving signal to impart friction to paddy weeds, or the slide pressing unit 140 may impart pressurized friction to paddy weeds. In one embodiment, the topsoil can press and rub 2 to 3 cm, and in the case of the slide pressing unit 140, the topsoil is recognized by the AI module 50 to be described later, and the pressing force is multi-stage (eg, three stages) accordingly. ) is adjusted. If the conditions of the paddle are even, only pressurization can be provided without friction (rotation). The unicycle 130 may be provided with a power member for rotation by receiving a driving signal, and sensors for driving such as a gyroscope will also be provided.

커버부(132)는 외발 바퀴(130)의 상부를 커버하며, 하측에 개방부를 갖는다. 외발 바퀴(130)의 회전 시 비산하는 흙먼지가 튀는 것을 막아준다. 커버부(132)의 형상은 어떤 것도 가능하나, 바람직하게는, 도 1에 도시된 바와 같이 상부가 완만한 반구 형상일 수 있다. The cover part 132 covers the upper part of the uniped wheel 130, and has an opening part on the lower side. It prevents the splashing of dust scattered when the unicycle 130 is rotated. The shape of the cover part 132 may be any, but preferably, it may have a hemispherical shape with a gentle upper portion as shown in FIG. 1 .

슬라이딩 가압부(140)는 외발 바퀴(130)의 외측에 위치하며, 가압을 위한 플레이트가 형성된다. 슬레이트 가압부(140)는 형성된 플레이트에 의해 잡초에 가압을 행사하며 용이하게 이동할 수 있으며, 때론, 벼 관리 로봇(1000)에 부력을 제공할 수도 있다.The sliding pressing unit 140 is located on the outside of the uniped wheel 130, and a plate for pressing is formed. The slate pressing unit 140 may move easily by applying pressure to the weeds by the formed plate, and may sometimes provide buoyancy to the rice management robot 1000 .

슬라이딩 가압부(140)가 사용되지 않을 때는, 로봇 구동부재(310)에 의해 제어되어 접이된 채 외발 바퀴(130)의 외측에 위치할 수 있다.When the sliding pressing unit 140 is not used, it may be located on the outside of the uniped wheel 130 while being controlled by the robot driving member 310 and folded.

제1 살포기(161)는 살포통(120)에 연통되어 양측으로 연장된다.The first spreader 161 is communicated with the spreader 120 and extends to both sides.

제1 살포기(161)는 하나 이상의 분사구가 구비되고, 분사구에 노즐을 달리함으로써, 비료, 농약, 씨앗 등을 살포할 수 있다.The first spreader 161 is provided with one or more injection holes, and by different nozzles on the injection holes, it is possible to spray fertilizers, pesticides, seeds, and the like.

제2 살포기(162)는 살포통(120)의 하부와 연통되며, 커버부(132)의 둘레를 따라 양측으로 연장되어, 농약, 씨앗 등을 살포할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 살포기(161)에서 살포되는 살포 물질과 상이한 살포 물질을 살포할 수 있다. 예를 들면, 제1 살포기(161)에서 제초를 위한 A 농약을 살포하면, 제2 살포기(162)에서 병해충 예방을 위한 B 농약을 살포하거나, A 비료를 살포할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 제1 살포기(151)에서 병해충 예방을 위한 B 농약을 살포하면, 제2 살포기(162)에서 파종을 위한 C 씨앗을 살포할 수 있다. 이 밖에도, 제1 살포기(151)에서 액상의 B 비료를 살포하면, 제2 살포기(162)에서 파종을 위한 C 씨앗을 살포할 수 있을 것이다.The second spreader 162 communicates with the lower part of the spreader tube 120 , and extends to both sides along the circumference of the cover part 132 to spray pesticides, seeds, and the like. In one embodiment, it is possible to spray a different spraying material and the spraying material is sprayed in the first spreader (161). For example, when the pesticide A for weeding is sprayed from the first spreader 161, the pesticide B for pest prevention is sprayed from the second spreader 162, or the fertilizer A can be sprayed. For another example, if pesticide B for pest prevention is sprayed by the first spreader 151 , seeds C for sowing can be sprayed in the second spreader 162 . In addition, if the liquid B fertilizer is sprayed from the first spreader 151 , the second spreader 162 will be able to spray C seeds for sowing.

제2 살포기(162)의 말단부에 세 개의 노즐이 형성된 분사구(162s)를 더 포함하고, 분사구(162s)의 각도는 조절 가능하다. The distal end of the second spreader 162 further includes an injection hole 162s having three nozzles, and the angle of the injection hole 162s is adjustable.

주로, 논과 인접하게 위치하는 제2 살포기(162)의 분사구(162s)에서 파종을 위한 씨앗이 살포되기 때문에, 분사구(162s)의 각도를 조절하여 파종 위치를 정밀하게 조절한다.Mainly, since the seeds for sowing are sprayed from the injection hole 162s of the second spreader 162 located adjacent to the paddy field, the sowing position is precisely adjusted by adjusting the angle of the injection hole 162s.

탑뷰 카메라(190)는 본체(110)의 상부로 이격되어 설치되어, 벼 관리 로봇(1000)과 벼 관리 로봇(1000)이 위치한 논의 탑뷰를 수집할 수 있다.The top view camera 190 may be installed to be spaced apart from the upper portion of the main body 110 to collect a top view of the rice management robot 1000 and the rice field in which the rice management robot 1000 is located.

카메라 거치부(191)는 벼 관리 로봇(1000)에 탈착가능하며, 탑뷰 카메라(190)를 본체(110)의 상부면과 이격시키도록 연장된다. The camera holder 191 is detachable from the rice management robot 1000 and extends to separate the top view camera 190 from the upper surface of the main body 110 .

일 실시예에서, 카메라 거치부(191)는 텔레스코픽 등의 방식을 적용하여 길이가 변경될 수 있다(도 1 참조).In an embodiment, the length of the camera mounting unit 191 may be changed by applying a telescopic method or the like (see FIG. 1 ).

벼 관리 로봇(1000)의 시스템System of rice management robot 1000

도 2를 더 참조하여 본 발명에 따른 벼 관리 로봇(1000)의 시스템을 설명한다.A system of the rice management robot 1000 according to the present invention will be described with further reference to FIG. 2 .

본 발명에 따른 벼 관리 로봇(1000)의 시스템은 AI 모듈(50)을 포함하여 자율주행이 가능하며, 이를 위한 제어부(10), 센서부(20), 통신부(30) 및 구동부(300)를 포함한다.The system of the rice management robot 1000 according to the present invention is capable of autonomous driving including the AI module 50, and for this purpose, the control unit 10, the sensor unit 20, the communication unit 30, and the driving unit 300 are provided. include

제어부(10)는 센서부(20), 통신부(30), 구동부(300) 및 AI 모듈(50)과 연결되어, 센서부(20)에서 센싱된 정보가 AI 모듈(50)의 입력층이 되며, AI 모듈(50)에서 미리 학습된 결과를 이용하여 출력층인 제어 신호가 연산되며, 이를 이용하여 구동부(300)를 제어한다. 또한, 제어부(10)는 통신부(30)에 무선으로 연결된 단말기(31)를 통해 입력된 정보를 이용하여 수동으로 구동부(300)를 제어할 수도 있다.The control unit 10 is connected to the sensor unit 20 , the communication unit 30 , the driving unit 300 , and the AI module 50 , and the information sensed by the sensor unit 20 becomes an input layer of the AI module 50 . , a control signal that is an output layer is calculated using the result previously learned from the AI module 50 , and the driving unit 300 is controlled using this. Also, the control unit 10 may manually control the driving unit 300 using information input through the terminal 31 wirelessly connected to the communication unit 30 .

센서부(20)에서 논의 재식 특성이 센싱된다. 구체적으로, 센서부(20)는 카메라와 같은 이미지 센서(21)를 포함하며, 속도 센서(22), GPS 센서(23), 초음파 센서(24) 및 거리 측정 센서(25) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다.In the sensor unit 20, the planting characteristics of the rice paddy are sensed. Specifically, the sensor unit 20 includes an image sensor 21 such as a camera, and detects any one or more of a speed sensor 22 , a GPS sensor 23 , an ultrasonic sensor 24 , and a distance measurement sensor 25 . may include more.

센서부(20)는, 본체(110)에 구비되는 제1 센서 모듈 및 제1 센서 모듈과 이격되어 위치하는 제2 센서 모듈을 더 포함할 수 있다. 이는, 이미지 센서(21)가 보다 정확하고 넓은 화각의 이미지를 센싱하기 위함이다. The sensor unit 20 may further include a first sensor module provided in the main body 110 and a second sensor module spaced apart from the first sensor module. This is for the image sensor 21 to sense an image of a more accurate and wide angle of view.

이미지 센서(21)가 넓은 화각의 이미지를 센싱하여 논의 작물을 인식 및 구분함으로써 논의 재식 특성을 센싱할 수 있다. 제1 센서 모듈 및 제2 센서 모듈에 의해 논의 재식 특성 외에도, 벼의 생육 정보, 잡초의 발생 정보, 전방 장애물까지의 거리가 더 수집될 수 있다. 다른 실시예에서, 탑뷰 카메라(190)가 이미지 센서(21)의 제2 센서 모듈로 사용될 수 있다.The image sensor 21 senses an image of a wide angle of view to recognize and classify paddy crops, thereby sensing planting characteristics of paddy fields. By the first sensor module and the second sensor module, in addition to the planting characteristics of the rice paddy, growth information of rice, generation information of weeds, and a distance to a front obstacle may be further collected. In another embodiment, the top view camera 190 may be used as the second sensor module of the image sensor 21 .

다른 실시예에서, 커버부(132)에 인접하게 위치하는 추가 센서가 있을 수 있다. 벼와 가까운 곳에 위치하기에 AI 모듈(50)의 연산 결과에 감지 결과를 추가하여 정확도를 올려준다.In other embodiments, there may be additional sensors positioned adjacent to the cover portion 132 . Since it is located close to the rice, the accuracy is increased by adding the detection result to the calculation result of the AI module 50 .

AI 모듈(50)은 센서부(20)에 의해 센싱된 논의 재식 특성을 입력층으로 하고, 로봇 구동부재(310) 및 살포 조절부재(320)의 제어 신호를 출력층으로 한다. The AI module 50 uses the planting characteristics of the rice paddy sensed by the sensor unit 20 as an input layer, and uses the control signals of the robot driving member 310 and the spraying control member 320 as an output layer.

AI 모듈(50)이 입력층으로 하는 논의 재식 특성은 조식 및 벼의 재식 밀도를 포함한다.The planting characteristics of the paddy field made by the AI module 50 as the input layer include the planting density of the rice field and rice.

AI 모듈(50)은, 조식 및 벼의 재식 밀도를 인식하여 외발 바퀴(130)의 회전방향 및 속도를 제어함과 동시에 슬라이딩 가압부(140)의 가압 강도를 독립적으로 제어하고, 잡초의 발생 정보에 따라 외발 바퀴(130)의 출력을 제어함과 동시에 살포 조절부재(320)를 제어하여 농약의 살포량을 제어한다.AI module 50, by recognizing the planting density of breakfast and rice, controls the rotation direction and speed of the single wheel 130 and independently controls the pressing strength of the sliding pressing unit 140 at the same time, and information on the occurrence of weeds In accordance with the control the output of the wheel 130 and at the same time control the spray control member 320 to control the spraying amount of the pesticide.

구체적으로, AI 모듈(50)은 로봇 구동부재(310)를 제어하여 외발 바퀴(130) 및 슬라이드 가압부(140)의 구동을 제어한다. 외발 바퀴(130)의 직진, 후진, 방향회전 등의 구동을 제어하거나, 슬라이드 가압부(140)의 접이, 가압 높이를 제어하여 가압 및 마찰을 부여하거나, 논 잡초 제거가 필요한 영역, 파종이 필요한 영역, 운반이 필요한 영역으로의 주행 및 회전하여 이동할 수 있다. Specifically, the AI module 50 controls the robot driving member 310 to control the driving of the uniped wheel 130 and the slide pressing unit 140 . Controlling the driving of the unicycle 130 in straight forward, backward, directional rotation, or by controlling the folding and pressing height of the slide pressing unit 140 to apply pressure and friction, or areas requiring paddy weed removal, sowing required It can be moved by driving and rotating to an area, an area requiring transport.

또한, AI 모듈(50)은 살포 조절부재(320)를 제어하여 제1 살포기(161) 및 제2 살포기(162)의 구동을 제어한다. 구체적으로, 제1 살포기(161) 및 제2 살포기(162)의 살포 내용물, 살포량, 살포위치 등의 구동을 제어할 수 있다.In addition, the AI module 50 controls the spread control member 320 to control the driving of the first spreader 161 and the second spreader 162 . Specifically, it is possible to control the driving of the first spreader 161 and the second spreader 162, such as the content of the spread, the amount of spray, the spraying position.

일 실시예에서, 제1 살포기(161)와 제2 살포기(162)에서 살포되는 살포 내용물을 달리하여 제1 살포기(161)를 통해 제1 물질을 살포하고, 제2 살포기(162)를 통해 제2 물질을 살포할 수 있다. In one embodiment, the first spreader 161 and the second spreader 162 to spray the first material through the first spreader 161 by different spraying contents to be sprayed from the second spreader 162, the second spreader 162 2 substances can be sprayed.

예를 들면, 제1 살포기(161)에서 농약이 살포되고, 제2 살포기(162)에서 비료가 살포 되어 농약 살포와 비료 살포가 동시에 이루어 질 수 있다. For example, the pesticide is sprayed from the first spreader 161, and the fertilizer is sprayed from the second spreader 162, so that the pesticide spraying and the fertilizer spraying can be performed at the same time.

다른 예를 들면, 제1 살포기(161)에서 농약이 살포되고, 제2 살포기(162)에서 파종되어 파종과 농약 살포가 동시에 이루어질 수 있다.이와 같이, 입제와 액제를 동시에 분사할 수 있으며, 경우에 따라 살포통의 형태를 변경하여 입제의 최대 분사량을 증가시키거나 액제의 최대 분사량을 증가시키는 방식 등도 가능할 것이다.For another example, the pesticide is sprayed from the first spreader 161, and the second spreader 162 is sown so that sowing and spraying of the pesticide can be made at the same time. Depending on the situation, it will be possible to change the shape of the sprayer to increase the maximum injection amount of granules or increase the maximum injection amount of liquids.

또 다른 실시예에서, AI 모듈(50)이 제1 살포기(161)와 제2 살포기(162)에서 살포되는 살포 내용물의 살포량을 결정하는데 있어, 외부 데이터베이스를 더 이용할 수 있다. 예컨대, 농진청 개발 인터넷 기반 데이터베이스인"흙토람"을 이용하거나, "국가 농작물 병해충 관리 시스템(NCPMS)" 등 일 수 있으며, 이 외에도 농약, 비료, 파종의 살포량이 게시된 외부 데이터베이스는 모든 이용될 수 있다.In another embodiment, the AI module 50 may further use an external database in determining the amount of spraying content to be sprayed from the first spreader 161 and the second spreader 162 . For example, it may be using the Internet-based database developed by the Rural Development Administration, "Soil Toram", or it may be the "National Crop Pest Management System (NCPMS)". have.

구동부(300)는 로봇 구동부재(310) 및 살포 조절부재(320)를 포함한다.The driving unit 300 includes a robot driving member 310 and a spraying control member 320 .

로봇 구동부재(310)는 외발 바퀴(130), 또는 슬라이딩 가압부(140), 또는 모두에 동력을 제공하기 위한 부품들로서, 엔진과 같은 내연기관, 배터리 또는 전기 모터 등과 이를 전기적으로 연결하는 모든 부품들과 이를 제어하기 위한 모든 부품들을 통진하는 개념일 수 있다. 전기 모터인 경우 태양광 모듈(111)에 의해 충전된 전기를 사용할 수 있다. The robot driving member 310 is a single wheel 130, or the sliding pressing unit 140, or as parts for providing power to both, an internal combustion engine such as an engine, a battery or an electric motor, etc. All parts that electrically connect them It can be a concept that goes through all the components and all the parts to control them. In the case of an electric motor, electricity charged by the solar module 111 may be used.

살포 조절부재(320)는 살포통(120)에 구비될 수 있으며, 제어 신호를 인가받아 파종을 위한 씨앗, 농약, 비료 등을 살포하기 위해 살포통(120)과 연결된 제1 살포기(161)와 제2 살포기(162)에 구동력을 제공할 수 있다. 전기 모터일 수 있으며, 태양광 모듈(111)에서 충전된 태양광 에너지를 사용할 수 있다. The spraying control member 320 may be provided in the sprayer 120, and a first spreader 161 connected to the sprayer 120 to spray seeds, pesticides, fertilizers, etc. for sowing by receiving a control signal. A driving force may be provided to the second spreader 162 . It may be an electric motor, and the solar energy charged in the solar module 111 may be used.

벼 관리 로봇(1000)의 제어 방법Control method of the rice management robot (1000)

구체적인 제어 방법은 도 3 내지 4를 더 참조하여 설명한다.A specific control method will be further described with reference to FIGS. 3 to 4 .

AI 모듈(50)은 두 가지 기능을 한다. The AI module 50 serves two functions.

첫째는, 벼 관리 영역의 전체 경계를 결정하는 것이며, 둘째는, 벼 관리 로봇(1000)의 주행 중 실시간으로 경로를 연산하여 이를 제어하는 것이다. The first is to determine the entire boundary of the rice management area, and the second is to calculate and control the path in real time while the rice management robot 1000 is running.

본 발명에 따른 방법을 수행하기 위해, 먼저, AI 모듈(50)은 센서부(20)로부터 벼 관리를 수행하고자 하는 영역의 이미지 전체(즉, 영역 전체 이미지)를 확인하여 경계를 결정한다(S100). In order to perform the method according to the present invention, first, the AI module 50 determines the boundary by checking the entire image (ie, the entire region image) of the area to be managed by the sensor unit 20 (S100). ).

다양한 이미지와 여기에 미리 결정되어 있는 경계선이 학습 데이터로서 사용되었으며, AI 모듈은 인공지능을 이용하여 영역 전체 이미지를 수신하면 경계를 자동으로 결정할 수 있다. Various images and pre-determined boundaries were used as training data, and the AI module can automatically determine the boundaries when receiving an image of the entire area using artificial intelligence.

다음, AI 모듈(50)은 S100 단계에서 결정된 경계를 이용하여 작업 영역을 확정하고 경로를 결정한다(S200). Next, the AI module 50 determines the work area using the boundary determined in step S100 and determines the path (S200).

다음, AI 모듈(50)은 인공지능을 이용하여 영역 전체 이미지를 수신하면 해당 이미지에서 벼를 식별하고, 벼의 재식 밀도 등 논의 재식 특성을 자동으로 확인하고, 확인된 논의 재식 특성을 이용하여 영역 전체의 경로를 결정한다(S300).Next, when the AI module 50 receives an image of the entire area using artificial intelligence, it identifies rice in the image, automatically checks the planting characteristics of paddy fields such as planting density of rice, and uses the confirmed paddy planting characteristics to determine the area The entire path is determined (S300).

이를 위해, AI 모듈(50)은 미리 결정되어 있는 벼의 위치를 포함하는 다양한 이미지를 학습데이터로 사용하여 학습한다. AI 모듈(50)은 수신된 이미지를 이용해 확인된 논의 재식 특성을 이용하여 영역 전체의 경로를 결정하며, 이는 도 3에 도시된 바와 같이 ㄹ자 형태인 것이 바람직하다. To this end, the AI module 50 learns using various images including a predetermined position of rice as learning data. The AI module 50 determines the path of the entire area using the planting characteristics of the paddy field identified using the received image, which is preferably in the L-shape as shown in FIG. 3 .

본 발명의 일 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 벼 관리 로봇(1000)을 동시에 이용하여 넓은 면적의 영역에 대해 멀티 운행도 가능하다. 이 경우, 멀티 운행을 위한 별도의 조정 단말기를 사용할 수 있다.In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3 , multi-operation is also possible in a large area by using a plurality of rice management robots 1000 at the same time. In this case, a separate control terminal for multi-operation may be used.

이제, 벼 관리 로봇(1000)이 작동하기 시작한다(S400). Now, the rice management robot 1000 starts to operate (S400).

벼 관리 로봇(1000)이 주행함에 따라, 센서부(20)는 실시간으로 이미지를 확인하고, AI 모듈(50)은 확인된 이미지에서 논의 재식 특성을 확인한다(S500). As the rice management robot 1000 drives, the sensor unit 20 checks the image in real time, and the AI module 50 checks the planting characteristics of the rice paddy in the confirmed image (S500).

확인된 논의 재식 특성은 AI 모듈(50)에서 입력층으로 이용되며, 이를 통해 로봇 구동부재(310) 및 살포 조절부재(320)를 제어하는 출력층이 연산된다(S600). The confirmed rice planting characteristics are used as an input layer in the AI module 50, and an output layer for controlling the robot driving member 310 and the spraying control member 320 is calculated through this (S600).

이를 위해, AI 모듈(50)은 다양한 논의 재식 특성과 이에 최적화된 로터리 구동 방식 및 로봇 구동 방식을 미리 학습한다. 예컨대, AI 모듈(50)이 논의 재식 특성으로서 조식은 8개이고, 벼의 재식 밀도에 의한 간격이 30cm임을 확인한 경우, 로봇 구동부재(310)가 슬라이드 가압부(140)를 인출한 뒤 외발 바퀴(130)와 슬라이드 가압부(140)를 모두 구동시키도록 로봇 구동부재(310)를 제어하되, 벼가 재배된 각 열의 사이로 이동하도록 제어하는 제어 신호를 출력층으로 연산한다. 만약, AI 모듈(50)이 25cm이하의 줄간격을 확인할 경우, 슬라이드 가압부(140)를 접이한 후 로봇 구동부재(310)를 벼가 재배된 각 열의 사이로 이동하도록 제어하는 제어 신호를 출력층으로 연산하고, 다음 줄로 이동한다. To this end, the AI module 50 learns in advance the planting characteristics of various rice fields and the rotary driving method and the robot driving method optimized therefor. For example, when the AI module 50 confirms that there are 8 breakfasts as a planting characteristic of paddy and that the spacing by the planting density of rice is 30 cm, the robot driving member 310 pulls out the slide pressing unit 140 and then the uniwheel ( The robot driving member 310 is controlled to drive both 130) and the slide pressing unit 140, but a control signal for controlling the movement of rice between each row in which rice is grown is calculated as an output layer. If the AI module 50 checks the line spacing of 25 cm or less, a control signal for controlling the robot driving member 310 to move between each row in which rice is grown after folding the slide pressing unit 140 is transmitted to the output layer. operation, and move to the next line.

한편, AI 모듈(50)에는 잡초의 발생 정보가 더 이용될 수 있다. 예컨대, AI 모듈(50)이 센서부(20)가 확인한 실시간 이미지를 통해 잡초의 발생 정보로서 잡초의 피복도가 10%로 확인되었다면, 로봇 구동부재(310)가 외발 바퀴(130)와 슬라이드 가압부(140)를 구동함과 동시에 외발 바퀴(130)를 최대 출력으로 구동시키도록 제어하는 제어 신호와 살포 조절부재(320)가 잡초 제거를 위한 농약을 살포하도록 제어하는 제어 신호를 출력층으로 연산한다. On the other hand, the AI module 50 may further use the generation information of weeds. For example, if the AI module 50 confirms that the coverage of weeds is 10% as the generation information of weeds through the real-time image confirmed by the sensor unit 20, the robot driving member 310 is the uniped wheel 130 and the slide pressing unit. At the same time as driving 140, a control signal for controlling to drive the uniped wheel 130 to the maximum output and a control signal for controlling the spraying control member 320 to spray the pesticide for removing weeds are calculated as an output layer.

다른 실시예에서, AI 모듈(50)에는 병해충 예찰 정보가 더 이용될 수 있다. 예컨대, AI 모듈(50)이 센서부(20)가 확인한 실시간 이미지를 통해 병해충 예찰 경과 기설정된 기준에 의해 방제시기라고 판단한 경우, 살포 조절부재(320)가 병해충 방제를 위한 농약을 분사하도록 제1 살포기(161)를 제어하는 제어 신호를 출력층으로 연산한다.In another embodiment, the AI module 50 may further use pest prediction information. For example, when the AI module 50 determines that it is the control time based on the preset criteria for the progress of pest observation through the real-time image confirmed by the sensor unit 20, the spray control member 320 first sprays the pesticide for pest control. A control signal for controlling the spreader 161 is calculated as an output layer.

또 다른 실시예에서, AI 모듈(50)에는 전방 장애물까지의 거리를 더 이용될 수 있다. 예컨대, AI 모듈(50)이 센서부(20)가 확인한 실시간 이미지를 통해 전방 장애물까지의 거리로서 100cm에 장애물이 있음을 확인하였고 실시간으로 거리가 줄어드는 것을 확인한 경우, 로봇 구동부재(310)가 회전하는 동작을 수행하는 제어 신호를 출력층으로 연산한다. 이 때에 회전 방향은 S300 단계에서 설정된 경로를 참조하게 된다.In another embodiment, the AI module 50 may further use the distance to the front obstacle. For example, when the AI module 50 confirms that there is an obstacle at 100 cm as the distance to the front obstacle through the real-time image confirmed by the sensor unit 20 and confirms that the distance decreases in real time, the robot driving member 310 rotates A control signal that performs an operation is calculated as an output layer. At this time, the rotation direction refers to the path set in step S300.

다음, AI 모듈(50)이 실시간으로 확인한 이미지를 통해 주행을 제공한 경로라고 판단할 경우, 주행 완료로 판단하여 제어부(10)에 종료 신호를 출력층으로 연산한다.Next, when it is determined that the AI module 50 is a route that provides driving through the image confirmed in real time, it is determined that the driving is complete, and the control unit 10 calculates an end signal as an output layer.

본 발명에 따른 방법을 실제 논에 적용하면, 다음과 같이 운용될 수 있다.When the method according to the present invention is applied to an actual paddy field, it can be operated as follows.

벼 기계 이앙 후 3~5일 경, 논의 물이 1~2cm정도일 때, 잡초 발생 전 또는 발생 초기에 최초 운행을 시작한다. 해당 논의 상태에 따라 5~7일 간격으로 벼 관리 로봇(1000)의 운행이 주기적으로 반복된다. 멀티 운행이 이루어질 수도 있다.About 3 to 5 days after rice transplantation, when the water in the paddy field is about 1 to 2 cm, the first operation starts before or at the beginning of weeds. The operation of the rice management robot 1000 is periodically repeated at intervals of 5 to 7 days depending on the state of the discussion. A multi-run may be performed.

벼가 충분한 군락을 이룬 최고분얼기경까지 반복 한다. 즉, 기계 이앙 후 벼 관리 로봇(1000)을 5~7회 운행한다. 이 때, 논의 물 관리와 동시에 운행하면 효과적이다. 예컨대, 담수 깊이 1cm 내지 2cm 일 때 본 발명에 따른 벼 관리 로봇(1000)을 운행시키면 더욱 효과를 볼 수 있다.Repeat until the highest tillage stage where rice is sufficiently colonized. That is, after the machine is transplanted, the rice management robot 1000 is operated 5 to 7 times. In this case, it is effective to operate at the same time as water management of paddy fields. For example, if the rice management robot 1000 according to the present invention is operated when the fresh water depth is 1 cm to 2 cm, it can be more effective.

물론, 작업자는 벼의 생육 상황, 잡초의 발생 또는 병해충 발생에 따라 벼 관리 로봇(1000)의 운행 횟수를 자유롭게 조절할 수 있다.Of course, the operator can freely adjust the number of operations of the rice management robot 1000 according to the growth situation of rice, the occurrence of weeds, or the occurrence of pests.

이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.In the above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention, but these are merely exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other changes from the embodiments of the present invention. It will be appreciated that embodiments are possible. Therefore, the protection scope of the present invention should be defined by the claims.

10: 제어부
20: 센서부
21: 이미지 센서
22: 속도 센서
23: GPS 센서
24: 초음파 센서
25: 거리 측정 센서
30: 통신부
31: 단말기
50: AI 모듈
110: 본체
111: 태양광 모듈
120: 살포통
129: 적재부
130: 외발 바퀴
131: 갈퀴
132: 커버부
140: 슬라이드 가압부
161: 제1 살포기
162: 제2 살포기
162s: 분사구
190: 탑뷰 카메라
191: 카메라 거치부
300: 구동부
310: 로봇 구동부재
320: 살포 조절부재
10: control
20: sensor unit
21: image sensor
22: speed sensor
23: GPS sensor
24: ultrasonic sensor
25: distance measuring sensor
30: communication department
31: terminal
50: AI module
110: body
111: solar module
120: duster
129: loading part
130: uni wheel
131: rake
132: cover part
140: slide pressing unit
161: first spreader
162: second spreader
162s: Nozzle
190: top view camera
191: camera mount
300: drive unit
310: robot driving member
320: spray control member

Claims (9)

본체(110);
상기 본체(110)와 인접하며, 씨앗 또는 약액이 수용되는 살포통(120);
상기 살포통(120) 하부에 위치하는 외발 바퀴(130);
상기 외발 바퀴(130)가 위치하고, 그 외측에 가압을 위한 플레이트가 형성된 슬라이딩 가압부(140);
상기 살포통(120)에 연통되어 양측으로 연장되며, 하나 이상의 분사구가 구비된 제1 살포기(161); 및
상기 제1 살포기(161)를 제어하도록 상기 살포통(120)에 구비되는 살포 조절부재(320)를 포함하는,
벼 관리 로봇.
body 110;
Adjacent to the main body 110, a seed or a spray container 120 in which the medicinal solution is accommodated;
The uniped wheel 130 located in the lower portion of the spray tube 120;
The uniped wheel 130 is located, the sliding pressing unit 140 is formed with a plate for pressing on the outside;
a first spreader 161 that communicates with the spreader 120 and extends to both sides, and is provided with one or more injection holes; and
Containing a spray control member 320 provided in the spray barrel 120 to control the first spreader 161,
Rice management robot.
제 1 항에 있어서,
상기 본체(110)의 상부로 이격되어 설치되는 탑뷰 카메라(190)를 더 포함하는,
벼 관리 로봇.
The method of claim 1,
Further comprising a top view camera 190 that is installed spaced apart from the upper portion of the body 110,
Rice management robot.
제 2 항에 있어서,
상기 본체(110)는,
센서부(20)를 더 포함하고, 상기 센서부(20)와 상기 탑뷰 카메라(190)에 의해 센싱된 논의 재식 특성 및 잡초의 발생 정보를 입력층으로 하고, 로봇 구동부재(310) 및 살포 조절부재(320)의 제어 신호를 출력층으로 하는 Al 모듈(50)이 탑재되고,
상기 AI 모듈(50)은,
상기 제어 신호를 이용해 상기 로봇 구동부재(310)를 제어하여 상기 외발 바퀴(130)와 상기 슬라이딩 가압부(140)의 구동을 제어하고, 상기 살포 조절부재(320)를 제어하여 상기 제1 살포기(161)를 제어하는,
벼 관리 로봇.
3. The method of claim 2,
The main body 110,
It further includes a sensor unit 20, and uses the planting characteristics and weed generation information sensed by the sensor unit 20 and the top-view camera 190 as an input layer, and the robot driving member 310 and spraying control Al module 50 using the control signal of the member 320 as an output layer is mounted,
The AI module 50,
By using the control signal to control the robot driving member 310 to control the driving of the uniped wheel 130 and the sliding pressing unit 140, and to control the spray control member 320 to control the first spreader ( 161) to control,
Rice management robot.
제 3 항에 있어서,
상기 외발 바퀴(130)의 상부를 커버하는 커버부(132); 및
상기 살포통(120)의 하부와 연통되며, 상기 커버부(132)의 둘레를 따라 양측으로 연장되는 제2 살포기(162)를 더 포함하고,
상기 AI 모듈(50)은,
상기 살포 조절부재(320)를 제어하여 상기 제2 살포기(162)를 더 제어하는,
벼 관리 로봇.
4. The method of claim 3,
a cover portion 132 that covers the upper portion of the uniped wheel 130; and
It communicates with the lower portion of the spreader 120, and further includes a second spreader 162 extending to both sides along the circumference of the cover portion 132,
The AI module 50,
By controlling the spreading control member 320 to further control the second spreader 162,
Rice management robot.
제 4 항에 있어서,
상기 제2 살포기(162)의 말단부에 세 개의 노즐이 형성된 분사구(162s)를 더 포함하고,
상기 분사구(162s)의 각도는 조절 가능한,
벼 관리 로봇.
5. The method of claim 4,
It further comprises a nozzle (162s) formed with three nozzles at the distal end of the second spreader (162),
The angle of the injection hole (162s) is adjustable,
Rice management robot.
제 1 항에 있어서,
상기 살포통(120)은 하부로 갈수록 내부 면적이 좁아지는 형상이며,
상기 살포통(120)의 하부의 전방과 후방에 위치하는 적재부(129)를 더 포함하는,
벼 관리 로봇.
The method of claim 1,
The spray tube 120 has a shape in which the inner area becomes narrower toward the lower part,
Further comprising a loading portion 129 located in the front and rear of the lower portion of the spray tube 120,
Rice management robot.
제 3 항에 있어서,
상기 슬라이딩 가압부(140)는 상기 로봇 구동부재(310)에 의해 제어되어 접이 가능한,
벼 관리 로봇.
4. The method of claim 3,
The sliding pressing unit 140 is controlled by the robot driving member 310 to be foldable,
Rice management robot.
제 1 항에 있어서,
상기 본체(110)의 상면에 형성되는 태양광 모듈(111);을 더 포함하는,
벼 관리 로봇.
The method of claim 1,
A photovoltaic module 111 formed on the upper surface of the main body 110; further comprising,
Rice management robot.
제 3 항에 있어서,
상기 AI 모듈(50)이 입력층으로 하는 상기 논의 재식 특성은 조식 및 벼의 재식 밀도를 포함하고,
상기 AI 모듈(50)은,
상기 조식 및 벼의 재식 밀도를 인식하여 상기 외발 바퀴(130)의 회전방향 및 속도를 제어함과 동시에 상기 슬라이딩 가압부(140)의 가압 강도를 독립적으로 제어하고,
상기 잡초의 발생 정보에 따라 상기 외발 바퀴(130)의 출력을 제어함과 동시에 상기 살포 조절부재(320)를 제어하여 농약의 살포량을 제어하는,
벼 관리 로봇.
4. The method of claim 3,
The planting characteristics of the rice paddy to the AI module 50 as an input layer include planting density of breakfast and rice,
The AI module 50,
By recognizing the planting density of the breakfast and rice, the rotation direction and speed of the uniped wheel 130 are controlled, and the pressure strength of the sliding pressing unit 140 is independently controlled,
Controlling the output of the uniped wheel 130 according to the generation information of the weeds and at the same time controlling the spraying control member 320 to control the spraying amount of the pesticide,
Rice management robot.
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