KR102590318B1 - 자율주행형 왕겨 살포로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자율주행형 왕겨 살포로봇에 관한 것으로, 주변을 촬영 및 인식한 주행카메라가 이동대차로 신호를 전달하여, 이동대차가 주변의 장애물, 물건 또는 동물을 우회하도록 자율주행방식으로 자동 이동하되, 왕겨살포장치의 이송장치가 왕겨보관탱크로 부터 왕겨를 공급받아 배출장치 방향으로 이동시켜, 이 배출장치가 회전작동되면서 이송장치 후단을 통해 외부로 왕겨를 자동으로 흩 뿌린다.
본 발명에 따르면, 주변 상황을 촬영 및 인식하는 주행카메라 신호로 이동대차의 이동 경로를 설정하여, 이동대차가 자율주행 방식으로 자동 주행하고, 이 자율주행 방식에 의해 주변의 장애물, 물건 또는 동물을 인식하여 장애물, 물건 또는 동물에 이동대차가 충돌할 우려가 없으며, 또한, 왕겨살포장치의 왕겨보관탱크에 저장된 왕겨가 이송장치 및 배출장치를 통해 자동으로 토양 또는 지면에 흩 뿌려지고, 왕겨가 고르게 분포되도록 자동으로 흩 뿌려져 작업자가 흩 뿌려진 왕겨의 상태를 수시로 확인해야 할 필요가 없다.

Description

자율주행형 왕겨 살포로봇{Self-driving rice husks spraying robot}

본 발명은 왕겨 살포로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주행카메라로 주행방향의 주변 상황을 촬영 및 인식하여, 이동대차의 이동 방향을 결정하고, 왕겨살포장치의 왕겨보관탱크에 저장된 왕겨를 이송장치를 통해 이동대차와 반대되는 이송장치 후단으로 이송시켜, 회전작동되는 배출장치에 왕겨가 공급되도록 하면서, 이 배출장치를 회전작동시켜 왕겨가 이송장치 후단으로 흩 뿌려지도록 분산 토출하여, 이동대차를 자율 주행방식으로 운행하면서, 왕겨를 자동 살포하는 자율주행형 왕겨 살포로봇에 관한 것이다.

일반적으로, 동물을 사육하는 농가와 같은 사육장에서는 가금의 분뇨를 처리하기 위하여 톱밥, 왕겨, 코코넛 부산물 등의 수분조절제를 일정 두께로 깔고, 가금을 사육하면서 수시로 상기 수분조절제와 미생물을 추가 살포하고 교반을 하여, 가감의 분뇨와 톱밥, 왕겨 등을 혼합 발효시켜서 퇴비화 하거나 사료화 한다.

적절한 수분함량은 왕겨와 분뇨 혼합물의 이상적인 발효를 촉진하고, 가금을 위한 위생적인 환경을 조성하며, 방한복 등에서 이용되는 양질의 오리다운을 얻기 위해서는 불가결한 관리작업으로서 부단히 행하여진다.

그러나, 종래의 이와 같은 수분조절제의 운반작업 및 살포작업은 손수레와 삽과 고무래 등 재래식 농기구를 사용하여 인력으로 번거롭게 행하여지는 것이 일반적이어서 인력과 경비를 절감할 수 없는 폐단이 있었다.

특허문헌 1은 종래의 왕겨살포기를 나타낸 것으로서, 이를 참조하면, 이동바퀴가 부착된 프레임과, 상부가 개방된 중공형상으로, 레임 일측에 구비되어, 그 내부에 적재수납판을 형성하고, 그 하단에 폭기노즐을 형성한 저장호퍼와, 일단이 폭기노즐 직상방에 위치되고, 타단이 송풍기와 연결되어, 저장호퍼 내의 폭기노즐에 위치한 왕겨를 흡입하는 흡입관, 흡입관 외면에 설치되어, 흡입관으로 공급되는 왕겨의 흡입량을 조절하는 유량조절밸브, 송풍기와 연결되고, 송풍기로 흡입되는 왕겨를 외부로 배출하는 연장호스로 구성된다.

여기서, 왕겨포대를 저장호퍼의 적재수납판에 안착시켜, 이 왕겨포대를 파쇄하게 되면, 왕겨가 저장호퍼 내에 채워지면서 저장호퍼 내에 왕겨가 저장되고, 이에따라, 왕겨가 폭기노즐 방향으로 흘러, 폭기노즐 내에 왕겨가 위치된다.

이때, 송풍기를 구동시켜 흡입관에 흡입압력을 형성하면, 폭기노즐 내에 수용된 왕여가 흡입관을 통해 송풍기 방향으로 공급되고, 이어서, 송풍기에 연결된 연장호스를 통해 외부로 배출된다.

여기서, 흡입관으로 공급되는 왕겨의 흡입량을 조절하고자 하는 경우에는, 유량조절밸브를 조절하여, 흡입관으로 흡입되는 왕겨 흡입량을 조절함으로써, 송풍기를 통해 연장호스로 토출되는 왕겨량이 조절되고, 이때, 연장호스를 파지한 상태로 주변을 향해 왕겨가 분산 배출되도록 하는 것이다.

하지만, 상기와 같은 특허문헌 1은 저장호퍼에 왕겨를 수납한 상태에서 작업자가 손잡이를 파지하여 프레임의 이동방향을 수시로 조절해야 하는 번거로움이 있고, 작업자의 시야에 발견되지 못한 동물사체, 장애물 또는 물건에 프레임이 충돌되어, 장치의 파손 또는 손상이 일어 날수 있으며, 작업자가 손잡이를 파지한 상태로 프레임을 주행시키는 과정에서, 수시로 주변 환경 상태를 확인한 후, 연장호스를 직접 파지하여 주변에 왕겨를 직접 살포해야 해야 하는 불편함이 있고, 이동프레임 주행과 연장호스를 이용한 왕겨 살포 작업을 동시에 진행하거나 혹은 2인이 1조가 되어 작업을 수행하여, 불필요한 작업인원이 증가되며, 이로인해, 작업 능률 저하와 동시에 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

KR 20-0278917 Y1

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 이동바퀴를 형성한 이동대차를 구비하고, 이 이동대차 상부에 왕겨보관탱크 및 왕겨보관탱크로 부터 공급받은 왕겨를 이동시키는 이송장치와, 이 이송장치에 의해 이송되는 왕겨를 공급받아 흩 뿌리는 배출장치를 포함한 왕겨살포장치를 구비하며, 왕겨살포장치 전면에 주행카메라를 설치함으로써, 주변을 촬영 및 인식한 주행카메라가 이동대차로 신호를 전달하여, 이동대차가 주변의 장애물, 물건 또는 동물을 우회하도록 자율주행방식으로 자동 이동하되, 왕겨살포장치의 이송장치가 왕겨보관탱크로 부터 왕겨를 공급받아 배출장치 방향으로 이동시켜, 이 배출장치가 회전작동되면서 이송장치 후단을 통해 외부로 왕겨를 자동으로 흩 뿌리는 자율주행형 왕겨 살포로봇를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇은, 양측에 이동바퀴를 형성한 이동대차와; 상기 이동대차 상부에 설치되고, 그 내부에 왕겨를 저장하며, 그 하단을 통해 상기 이동대차의 주행방향과 반대되는 후단으로 왕겨를 흩 뿌리는 왕겨살포장치; 상기 왕겨살포장치 전면에 고정 설치되고, 상기 이동대차의 주행방향의 주변 상황을 촬영 및 인식하여, 상기 이동대차의 이동 방향을 결정하는 주행카메라;로 구성된 자율주행형 왕겨 살포로봇에 있어서, 상기 왕겨살포장치는, 상, 하부가 개방된 중공형상으로, 그 내부에 왕겨를 저장하는 왕겨보관탱크와; 상기 왕겨보관탱크 하단에 설치되고, 그 상면에 상기 왕겨보관탱크 내에 저장된 왕겨가 안착되도록 하며, 상기 이동대차의 주행방향과 반대되는 방향으로 순환작동되면서, 왕겨를 이동시키는 이송장치; 상기 이송장치 후단에 설치되고, 상기 이송장치에 의해 이송되는 왕겨를 공급받으며, 회전작동되어 왕겨를 상기 이송장치 후단을 통해 외부로 흩 뿌리는 배출장치;로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇에 있어서, 상기 이동대차는, 그 후단에 연결 설치되고, 회전구동되면서 토양을 갈아엎어 토양 표면에 흩 뿌려진 왕겨가 지중으로 진입되도록 하는 로타리 교반장치를 더 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇에 있어서, 상기 로타리 교반장치는, 하부가 개방된 중공형상으로, 상기 이동대차 후단에 연결 설치된 하우징과; 상기 하우징 내에 길이방향을 따라 정해진 간격 이격되게 복수개로 형성되고, 상기 하우징 하부로 노출되되, 회전구동되면서 토양의 지중으로 파고들면서 토양을 갈아엎어 토양과 왕겨를 교반하는 로타리블레이드; 상기 하우징 일측면에 설치되고, 상기 로타리블레이드와 연결되어, 상기 로타리블레이드를 회전작동시키는 제3구동모터;로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇에 있어서, 상기 왕겨살포장치의 이송장치는, 전, 후로 서로 대향되게 설치되어, 순환작동되는 체인스프라켓과; 상기 체인스파라켓 중 어느 하나에 연결 설치되어, 상기 체인스프라켓을 회전 구동시키는 제1구동모터; 상기 체인스프라켓 사이를 연결하도록 설치되고, 그 상면에 정해진 간격 이격되게 복수개로 형성되어 왕겨의 이동을 안내하는 평철을 형성하며, 상기 체인스프라켓에 의해 순환작동되어 왕겨를 이동시키는 이송판;으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇에 있어서, 상기 왕겨살포장치의 배출장치는, 상광하협 구조로 상기 이송장치에 후단에 설치되고, 상기 이송장치에 의해 이송되는 왕겨를 공급받아 왕겨를 하방으로 집결 낙하시키는 호퍼; 상기 호퍼 하단에 회전 가능하게 설치되고, 그 상면에 환형으로 정해진 간격 이격된 복수개의 블레이드를 형성하며, 그 상면에 상기 호퍼 하방으로 낙하되는 왕겨를 공급받되, 회전작동되면서 상기 블레이드로 왕겨를 밀어내어, 왕겨가 상기 이송장치 후단으로 배출되도록 강제하는 회전살포기; 상기 호퍼 일측면에 고정되되, 그 하단이 상기 회전살포기에 연결 설치되어, 상기 회전살포기를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 제2구동모터;로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇에 있어서, 상기 왕겨살포장치는, 상기 왕겨보관탱크 전면에 상기 주행카메라 신호를 입력받아, 주행 경로상에 위치한 동물의 사체를 파지하여, 동물 사체를 이동시키는 로봇암을 더 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇에 있어서, 상기 왕겨살포장치는,상기 왕겨보관탱크 상면에 약액통을 더 형성하고, 상기 배출장치 후면에 바 형상으로 길게 연장 형성되되, 그 후면에 정해진 간격 이격된 복수개의 노즐을 형성하고, 상기 약액통과 연결되어 상기 노즐을 통해 토양에 흩 뿌려진 왕겨에 약품을 분사하는 분사장치를 더 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇에 있어서, 상기 주행카메라는, 상기 이동대차의 주행 방향 주변을 촬영하여, 물건, 장애물 또는 동물을 식별하는 영상카메라와; 상기 이동대차의 주행 방향 주변을 촬영하여, 상기 이동대차와 물건, 장애물 또는 동물 간의 거리를 측정하는 3D카메라; 상기 이동대차의 주행 방향 주변에 위치한 동물의 체온 상태를 촬영하여, 동물의 생사 여부를 판별하는 열화상카메라;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 주변 상황을 촬영 및 인식하는 주행카메라 신호로 이동대차의 이동 경로를 설정하여, 이동대차가 자율주행 방식으로 자동 주행하고, 이 자율주행 방식에 의해 주변의 장애물, 물건 또는 동물을 인식하여 장애물, 물건 또는 동물에 이동대차가 충돌할 우려가 없으며, 또한, 왕겨살포장치의 왕겨보관탱크에 저장된 왕겨가 이송장치 및 배출장치를 통해 자동으로 토양 또는 지면에 흩 뿌려지고, 왕겨가 고르게 분포되도록 자동으로 흩 뿌려져 작업자가 흩 뿌려진 왕겨의 상태를 수시로 확인해야 할 필요가 없으며, 특히, 주행 및 왕겨살포 작업이 모두 자동으로 이루어져 작업능률 향상과 동시에 불필요한 인원 감축으로, 인건비 절약 및 제품의 신뢰성이 향상되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1을 후면에서 바라본 도면.
도 3은 본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇의 이송장치를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇의 배출장치를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇의 분사장치를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇의 주행카메라를 나타낸 개략 정면도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 이동대차(100)는 양측에 이동바퀴(101)를 형성한다.

상기 이동대차(100)는 상기 주행카메라(300)의 신호를 입력받아 주행 방향에 위치한 장애물, 물건 또는 동물을 우회하여 이동한다.

상기 이동대차(100)는 상기 주행카메라(300) 신호를 입력받아 자율주행방식으로 정해진 장소로 주행하는 것이 바람직하다.

상기 이동대차(100)는 캐터필러(Caterpilar)방식의 바퀴로 형성되어, 토양, 지면을 따라 이동하는 것이 바람직하다.

상기 이동대차(100)는 그 상부에 상기 왕겨살포장치(200)를 설치하여, 상기 왕겨살포장치(200)를 정해진 방향으로 이동시킨다.

상기 이동대차(100)는 그 후단에 연결 설치되고, 회전구동되면서 토양을 갈아엎어 토양 표면에 흩 뿌려진 왕겨가 지중으로 진입되도록 하는 로타리 교반장치(110)를 더 형성한다.

상기 로타리 교반장치(110)는 토양의 지중으로 진입되되, 회전작동되면서 지중의 토양이 토양 표면으로 노출되도록 토양을 갈아엎는 것이 바람직하다.

상기 로타리 교반장치(110)는 하부가 개방된 중공형상으로, 상기 이동대차(110) 후단에 연결 설치된 하우징(111)과, 상기 하우징(111) 내에 길이방향을 따라 정해진 간격 이격되게 복수개로 형성되고, 상기 하우징(111) 하부로 노출되되, 회전구동되면서 토양의 지중으로 파고들면서 토양을 갈아엎어 토양과 왕겨를 교반하는 로타리블레이드(112), 상기 하우징(111) 일측면에 설치되고, 상기 로타리블레이드(112)와 연결되어, 상기 로타리블레이드(112)를 회전작동시키는 제3구동모터(113)로 구성된다.

상기 하우징(111)은 상기 로타리블레이드(112)를 반원형상으로 커버하여, 상기 로타리블레이드(112)에 의해 상방으로 튀어오르는 토양이 상기 이송장치(220) 후단 방향으로 침투되는 것을 방지한다.

상기 로타리블레이드(112)는 토양의 지중으로 파고들어 토양을 갈아 엎도록 갈고리 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 로타리블레이드(112)는 상기 제3구동모터(113)에 의해 회전구동되면서, 토양을 갈아 엎는다.

상기 제3구동모터(113)는 조작버튼(미도시) 조작 신호를 입력받아 회전 구동되어, 상기 로타리블레이드(112)를 회전 구동시킨다.

왕겨살포장치(200)는 상기 이동대차(100) 상부에 설치되고, 그 내부에 왕겨를 저장하며, 그 하단을 통해 상기 이동대차(100)의 주행방향과 반대되는 후단으로 왕겨를 흩 뿌린다.

상기 왕겨살포장치(200)는 농가의 사육장 바닥면 또는 토양에 왕겨를 흩뿌려, 바닥면 또는 토양을 왕겨로 커버하도록 한다.

상기 왕겨살포장치(200)는 그 후단에서 왕겨가 사방으로 분산되도록 왕겨를 흩 뿌린다.

상기 왕겨살포장치(200)는 상, 하부가 개방된 중공형상으로, 그 내부에 왕겨를 저장하는 왕겨보관탱크(210)와, 상기 왕겨보관탱크(210) 하단에 설치되고, 그 상면에 상기 왕겨보관탱크(210) 내에 저장된 왕겨가 안착되도록 하며, 상기 이동대차(100)의 주행방향과 반대되는 방향으로 순환작동되면서, 왕겨를 이동시키는 이송장치(220), 상기 이송장치(220) 후단에 설치되고, 상기 이송장치(220)에 의해 이송되는 왕겨를 공급받으며, 회전작동되어 왕겨를 상기 이송장치(220) 후단을 통해 외부로 흩 뿌리는 배출장치(230)로 구성된다.

상기 왕겨보관탱크(210)는 그 상부가 뚜껑(미도시)에 의해 커버될 수 있다.

상기 왕겨보관탱크(210)는 그 하방으로 왕겨를 통과시켜, 상기 이송장치(220) 상에 왕겨가 안착되도록 허용한다.

상기 왕겨보관탱크(210)는 그 전면에 주행카메라(300)가 설치되도록 허용하는 것이 바람직하다.

상기 왕겨살포장치(200)는 상기 왕겨보관탱크(210) 전면에 상기 주행카메라(300) 신호를 입력받아, 주행 경로상에 위치한 동물의 사체를 파지하여, 동물 사체를 이동시키는 로봇암(250)을 더 형성한다.

상기 로봇암(250)은 상기 주행카메라(300)의 열화상카메라(3030) 신호를 입력받아, 동물의 사체를 파지 이동시키는 것이 바람직하다.

상기 로봇암(250)은 스카라4축로봇으로 형성되어, 동물의 사체를 파지하는 것이 바람직하다.

상기 로봇암(250)은 동물의 사체를 파지하여 동물의 사체가 주행 경로 상에서 이탈되도록 동물의 사체를 정해진 장소로 이동시킨다.

상기 왕겨살포장치(200)는 상기 왕겨보관탱크(210) 상면에 약액통(260)을 더 형성한다.

상기 약액통(260)은 그 내부에 지면 또는 토양에 흩 뿌려진 왕겨를 소독하는 소독액을 수용하는 것이 바람직하다.

상기 이송장치(220)는 상기 왕겨보관탱크(210) 내에 수용된 왕겨를 상기 배출장치(230) 방향으로 이동시켜, 상기 배출장치(230)에 왕겨를 공급한다.

상기 왕겨살포장치(200)의 이송장치(220)는 전, 후로 서로 대향되게 설치되어, 순환작동되는 체인스프라켓(221)과, 상기 체인스파라켓(221) 중 어느 하나에 연결 설치되어, 상기 체인스프라켓(221)을 회전 구동시키는 제1구동모터(222), 상기 체인스프라켓(221) 사이를 연결하도록 설치되고, 그 상면에 정해진 간격 이격되게 복수개로 형성되어 왕겨의 이동을 안내하는 평철(223a)을 형성하며, 상기 체인스프라켓(221)에 의해 순환작동되어 왕겨를 이동시키는 이송판(223)으로 구성된다.

상기 체인스프라켓(221)은 상기 이송장치(220) 전, 후단 각각에 설치되어, 양측으로 서로 대칭되게 한 쌍으로 설치된다.

상기 체인스프라켓(221)은 회전작동되면서 상기 이송판(223)을 순환 회전시킨다.

상기 이송판(223)은 페루프 구조를 갖는 판재 형상으로, 상기 체인스프라켓(221) 사이를 연결하여, 상기 체인스프라켓(221)에 의해 회전 순환된다.

상기 이송판(223)은 상기 평철(223a)에 왕겨가 걸림 안착되도록 하여, 왕겨를 상기 배출장치(230) 방향으로 밀어낸다.

상기 평철(223a)은 상기 이송판(223) 상면에 정해진 간격 이격되게 복수개로 형성되어, 상기 이송판(223) 상면을 구획하는 것이 바람직하다.

상기 배출장치(230)는 상기 이송장치(220)로 부터 왕겨를 공급받아, 이 왕겨가 상기 이송장치(220) 후단에서 사방으로 퍼져 흩어지도록, 고르게 분산 토출한다.

상기 왕겨살포장치(200)의 배출장치(230)는 상광하협 구조로 상기 이송장치(220)에 후단에 설치되고, 상기 이송장치(220)에 의해 이송되는 왕겨를 공급받아 왕겨를 하방으로 집결 낙하시키는 호퍼(231), 상기 호퍼(231) 하단에 회전 가능하게 설치되고, 그 상면에 환형으로 정해진 간격 이격된 복수개의 블레이드(232a)를 형성하며, 그 상면에 상기 호퍼(231) 하방으로 낙하되는 왕겨를 공급받되, 회전작동되면서 상기 블레이드(232a)로 왕겨를 밀어내어, 왕겨가 상기 이송장치(220) 후단으로 배출되도록 강제하는 회전살포기(232), 상기 호퍼(231) 일측면에 고정되되, 그 하단이 상기 회전살포기(232)에 연결 설치되어, 상기 회전살포기(232)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 제2구동모터(233)로 구성된다.

상기 호퍼(231)는 왕겨를 공급받아 이 왕겨가 상기 회전살포기(232) 상면으로 낙하되도록, 왕겨를 집결 낙하시킨다.

상기 호퍼(231)는 상기 회전살포기(232) 직 상방에 설치된다.

상기 회전살포기(232)는 원형 판재 형상으로 형성되어, 그 상면에 왕겨를 밀어내는 블레이드(232a)를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 회전살포기(232)는 상기 제2구동모터(233)에 의해 정해진 속도를 갖도록 회전되면서, 상기 블레이드(232a)로 왕겨를 밀어내어, 왕겨가 상기 이송장치(220) 후방으로 강제 배출되도록 한다.

상기 회전살포기(232)는 상기 블레이드(232a)로 왕겨를 밀어내어, 왕겨가 사방으로 퍼져 분산 배출되도록 한다.

상기 제2구동모터(233)는 상기 회전살포기(232)를 상기 제1구동모터(222), 제3구동모터(113)에 비해 상대적으로 고속으로 회전시켜, 상기 회전살포기(232)가 왕겨를 사방으로 분산 배출하도록 한다.

상기 배출장치(230) 후면에 바 형상으로 길게 연장 형성되되, 그 후면에 정해진 간격 이격된 복수개의 노즐(271)을 형성하고, 상기 약액통(260)과 연결되어 상기 노즐(261)을 통해 토양에 흩 뿌려진 왕겨에 약품을 분사하는 분사장치(270)를 더 형성한다.

상기 분사장치(270)은 상기 노즐(271)을 통해 약액통(260) 내에 수용된 약액을 왕겨에 분사하여, 왕겨에 약액이 뭍어지도록 한다.

상기 분사장치(270)는 상기 약액통(260) 내에 수용된 소독액을 왕겨에 분사하여, 왕겨를 소독하는 것이 바람직하다.

상기 분사장치(270)는 상기 배출장치(230) 후단에서 하향경사진 방향으로 약액을 분사하여, 왕겨에 약액을 도포하는 것이 바람직하다.

주행카메라(300)는 상기 왕겨살포장치(200) 전면에 고정 설치되고, 상기 이동대차(100)의 주행방향의 주변 상황을 촬영 및 인식하여, 상기 이동대차(100)의 이동 방향을 결정한다.

상기 주행카메라(300)는 주행방향 주변의 장애물, 물체 또는 동물을 촬영 및 인식하여, 상기 이동대차(100)가 장애물, 물체 또는 동물을 우회하도록 상기 이동대차(100)에 제어신호를 입력한다.

상기 주행카메라(300)는 상기 이동대차(100)의 주행 방향 주변을 촬영하여, 물건, 장애물 또는 동물을 식별하는 영상카메라(301)와, 상기 이동대차(100)의 주행 방향 주변을 촬영하여, 상기 이동대차(100)와 물건, 장애물 또는 동물 간의 거리를 측정하는 3D카메라(302), 상기 이동대차(100)의 주행 방향 주변에 위치한 동물의 체온 상태를 촬영하여, 동물의 생사 여부를 판별하는 열화상카메라(303)를 포함한다.

상기 주행카메라(300)는 상기 영상카메라(301), 3D카메라(302) 및 열화상카메라(303) 기능을 수행하도록 형성된다.

상기 영상카메라(301)는 딥러딩 방식으로 물건, 장애물 또는 동물을 학습 인식하여, 물건이나 혹은 장애물의 종류 또는 동물종류를 식별 분석한다.

상기 3D카메라(302)는 상기 이동대차(100)와 물건, 장애물 또는 동물 간의 근접 거리를 측정하여, 상기 이동대차(100)가 미연에 물건, 장애물 또는 동물을 우회하여 주행하도록 상기 이동대차(100)를 제어한다.

상기 열화상카메라(303)는 동물의 체온 상태를 촬영하여, 이 동물의 체온이 정해진 체온 이하이면, 동물을 사체로 인식하고, 정해진 온도 이상이면 활동중인 동물로 인식하여, 상기 로봇암(250)으로 신호를 전달한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇은 다음과 같이 사용된다.

먼저, 이동대차(100) 상에 설치된 왕겨살포장치(200)의 왕겨보관탱크(210) 내로 왕겨를 공급하여, 상기 왕겨보관탱크(210) 내에 왕겨가 저장되도록 한다.

그리고, 상기 왕겨살포장치(200) 일 측면에 설치된 조작버튼(미도시)을 조작하여, 상기 이동대차(100)를 작동시키면, 상기 이동대차(100)의 이동바퀴(101)가 회전구동되면서 상기 왕겨살포장치(200)를 정해진 방향으로 이동시킨다.

여기서, 상기 이동대차(100)는 주행방향의 주변 상황을 촬영 및 인식하면서, 주변에 널려 있는 장애물, 물건 또는 동물을 식별하는 주행카메라(300) 신호를 입력받아, 장애물, 물건 또는 동물을 우회하여 이동하는 것이다.

이때, 주행카메라(300)는 영상카메라(301), 3D카메라(302) 및 열화상카메라(303)를 포함함으로써, 상기 영상카메라(301)를 이용하여 딥러닝 방식으로 물건, 장애물 또는 동물을 학습 인식하여, 물건이나 혹은 장애물의 종류 또는 동물의 종류를 식별 분석한 후, 상기 3D카메라(302)로 상기 이동대차(100)와 물건, 장애물 또는 동물 간의 근접 거리를 측정하여, 상기 이동대차(100)가 미연에 물건, 장애물 또는 동물을 우회하여 주행하도록 함으로써, 상기 이동대차(100)의 주행 방향이 결정되는 것이다.

한편, 상기 열화상카메라(303)로 주행방향 주변에 위치한 동물을 촬영하면서, 이 동물의 체온 상태를 확인하여, 이 동물의 체온이 정해진 체온 이하이면, 동물을 사체로 인식하고, 정해진 온도 이상이면 활동중인 동물로 인식하여, 상기 로봇암(250)으로 신호를 전달한다.

그러면, 상기 이동대차(100)가 동물 사체 방향으로 이동하여 상기 왕겨살포장치(200)의 왕겨보관탱크(210) 전면에 설치된 로봇암(250)을 동물 사체에 근접되게 위치시키고, 이때, 상기 로봇암(250)이 관절구조로 작동되어 동물사체를 파지하여, 공중에 부양시킨다.

이어서, 상기 이동대차(100)가 주행카메라(300) 신호를 입력받아 정해진 장소로 이동되면, 상기 로봇암(250)이 관절구조로 작동되어 상기 로봇암(250)에서 동물 사체가 이탈되도록 정해진 장소에 동물사체를 낙하 이탈시켜, 동물사체가 주행경로상에서 벗어나도록 하는 것이다.

한편, 상기 이동대차(100)가 주행카메라(300) 신호를 입력받아 주행되는 동안, 상기 왕겨살포장치(200)의 왕겨보관탱크(210) 내에 저장된 왕겨가 하방으로 낙하되어 상기 이송장치(220) 상에 안착되고, 이때, 상기 이송장치(220)가 배출장치(230) 방향으로 왕겨를 이동시켜, 상기 배출장치(230)에 왕겨가 공급된다.

여기서, 상기 이송장치(220)의 제1구동모터(222)가 회전작동되어 복수개의 상기 체인스프라켓(221) 중 어느 하나를 회전 구동시키면, 상기 체인스프라켓(221) 사이를 연결하도록 형성된 페루프 구조의 이송판(223)이 상기 체인스프라켓(221)에 의해 순환 회전되면서, 그 상면에 안착된 왕겨를 상기 배출장치(230) 방향으로 이동시킨다.

이때, 상기 이송판(223) 상면에는 복수개의 평철(223a)이 형성되어, 이 평철(223a)에 의해 왕겨가 밀림되어, 상기 배출장치(230) 방향으로 이동되는 것이다.

이어서, 상기 배출장치(230)로 이동된 왕겨는 호퍼(231)로 진입된후, 이 호퍼(231)에 의해 하방으로 이동되면서, 중앙으로 집결되어 상기 회전살포기(232) 상면으로 낙하된다.

여기서, 상기 회전살포기(232)는 상기 제2구동모터(233)에 의해 회전작동 되면서, 그 상면에 왕겨를 공급받아, 상기 이송장치(220) 후방을 향해 원호 형상을 이루도록 왕겨를 사방으로 흩 뿌리는 것이다.

즉, 상기 회전살포기(232)는 상기 제2구동모터(233)에 의해 연속 회전작동되면서, 왕겨를 공급받아 왕겨가 고르게 분포되도록 원호 형상으로 사방을 향해 흩 뿌림으로써, 지면 또는 토양에 왕겨가 고르게 살포된다.

한편, 지면 또는 토양에 살포된 왕겨를 소독하고자 하는 경우에는, 왕겨가 살포된 방향으로 이동대차(100)가 주행하도록 하면서, 상기 약액통(260)에 수용된 약액을 상기 분사장치(270)로 공급하여, 상기 분사장치(270)의 노즐(271)을 통해 약액이 지면 또는 토양에 살포된 왕겨에 분사되도록 함으로써, 왕겨에 약액이 도포되어 왕겨의 소독이 이루어지는 것이다.

이때, 상기 이동대차(100)는 지면 또는 토양에 흩 뿌려진 왕겨의 살포 여부를 식별하는 주행카메라(300)에 의해, 왕겨가 뿌려진 방향으로 주행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 왕겨살포장치(200)를 통해 왕겨를 토양에 흩 뿌린 경우에는, 토양 표면에 흩 뿌려진 왕겨가 토양과 고르게 혼합되도록 하여, 왕겨가 외풍에 의해 토양 표면에서 흩날리는 것을 방지해야 한다.

즉, 상기 주행카메라(300)로 왕겨 살포 위치를 확인한 후, 상기 이동대차(100)가 왕겨 살포 위치를 향해 주행하도록 하고, 그 상태에서 상기 로타리교반장치(110)를 회전작동시키면서, 이 로타리교반장치(110)로 토양을 갈아엎어 토양 표면에 살포된 왕겨가 토양에 고르게 혼합되도록 한다.

여기서, 상기 로타리교반장치(110)의 제3구동모터(113)가 회전작동되면서 상기 로타리블레이드(112)를 회전시키고, 이에따라, 상기 로타리블레이드(112)가 지중으로 파고들면서, 지중에 묻혀 있는 토양을 지상으로 들어올림으로써, 토양표면에 살포된 왕겨가 토양과 혼합되면서, 토양에 묻힘되는 것이다.

이때, 상기 로타리블레이드(112)에 의해 토양이 갈아엎어지면, 지중에 묻힘된 토양이 지상으로 튀어오르고, 이때, 상기 하우징(111) 내주면에 토양이 차단되어, 상기 이송장치(220) 후방으로 침투되는 것이 방지된다.

상기에서, 왕겨를 살포하는 상기 왕겨살포장치(200), 약액을 분사하는 분사장치(270) 및 토양을 갈아 엎는 로타리 교반장치(110)는 서로 엇갈리게 구동되어, 각각의 작업을 수행하는 것이다.

상기와 같이 주행카메라(300)를 통해 이동대차(100)를 자율주행방식으로 주행시키면서, 왕겨살포장치(200)의 이송장치(220) 및 배출장치(230)를 통해 왕겨를 사방으로 고르게 흩 뿌리는 구조는, 주변 상황을 촬영 및 인식하는 주행카메라(300) 신호로 이동대차(100)의 이동 경로를 설정하여, 이동대차(100)가 자율주행 방식으로 자동 주행하고, 이 자율주행 방식에 의해 주변의 장애물, 물건 또는 동물을 인식하여 장애물, 물건 또는 동물에 이동대차(100)가 충돌할 우려가 없으며, 또한, 왕겨살포장치(200)의 왕겨보관탱크(210)에 저장된 왕겨가 이송장치(220) 및 배출장치(230)를 통해 자동으로 토양 또는 지면에 흩 뿌려지고, 왕겨가 고르게 분포되도록 자동으로 흩 뿌려져 작업자가 흩 뿌려진 왕겨의 상태를 수시로 확인해야 할 필요가 없다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 자율주행형 왕겨 살포로봇은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.

100 : 이동대차 101 : 이동바퀴
110 : 로타리 교반장치 111 : 하우징
112 : 로타리블레이드 113 : 제3구동모터
200 : 왕겨살포장치 210 : 왕겨보관탱크
220 : 이송장치 221 : 체인스프라켓
222 : 제1구동모터 223 : 이송판
223a : 평철 230 : 배출장치
231 : 호퍼 232 : 회전살포기
232a :블레이드 233 : 제2구동모터
250 : 로봇암 260 : 약액통
270 : 분사장치 271 : 노즐
300 : 주행카메라 301 : 영상카메라
302 : 3D카메라 303 : 열화상카메라

Claims (8)

1. 양측에 이동바퀴(101)를 형성한 이동대차(100)와;
   상기 이동대차(100) 상부에 설치되고, 그 내부에 왕겨를 저장하며, 그 하단을 통해 상기 이동대차(100)의 주행방향과 반대되는 후단으로 왕겨를 흩 뿌리는 왕겨살포장치(200);
   상기 왕겨살포장치(200) 전면에 고정 설치되고, 상기 이동대차의 주행방향의 주변 상황을 촬영 및 인식하여, 상기 이동대차(100)의 이동 방향을 결정하는 주행카메라(300);
   로 구성된 자율주행형 왕겨 살포로봇에 있어서,
   상기 왕겨살포장치(200)는,
   상, 하부가 개방된 중공형상으로, 그 내부에 왕겨를 저장하는 왕겨보관탱크(210)와;
   상기 왕겨보관탱크(210) 하단에 설치되고, 그 상면에 상기 왕겨보관탱크(210) 내에 저장된 왕겨가 안착되도록 하며, 상기 이동대차(100)의 주행방향과 반대되는 방향으로 순환작동되면서, 왕겨를 이동시키는 이송장치(220);
   상기 이송장치(220) 후단에 설치되고, 상기 이송장치(220)에 의해 이송되는 왕겨를 공급받으며, 회전작동되어 왕겨를 상기 이송장치(220) 후단을 통해 외부로 흩 뿌리는 배출장치(230);
   로 구성되고,
   상기 왕겨살포장치(200)의 이송장치(220)는,
   전, 후로 서로 대향되게 설치되어, 순환작동되는 체인스프라켓(221)과;
   상기 체인스프라켓(221) 중 어느 하나에 연결 설치되어, 상기 체인스프라켓(221)을 회전 구동시키는 제1구동모터(222);
   상기 체인스프라켓(221) 사이를 연결하도록 설치되고, 그 상면에 정해진 간격 이격되게 복수개로 형성되어 왕겨의 이동을 안내하는 평철(223a)을 형성하며, 상기 체인스프라켓(221)에 의해 순환작동되어 왕겨를 이동시키는 이송판(223);
   으로 구성되고,
   상기 왕겨살포장치(200)의 배출장치(230)는,
   상광하협 구조로 상기 이송장치(220)에 후단에 설치되고, 상기 이송장치(220)에 의해 이송되는 왕겨를 공급받아 왕겨를 하방으로 집결 낙하시키는 호퍼(231);
   상기 호퍼(231) 하단에 회전 가능하게 설치되고, 그 상면에 환형으로 정해진 간격 이격된 복수개의 블레이드(232a)를 형성하며, 그 상면에 상기 호퍼(231) 하방으로 낙하되는 왕겨를 공급받되, 회전작동되면서 상기 블레이드(232a)로 왕겨를 밀어내어, 왕겨가 상기 이송장치(220) 후단으로 배출되도록 강제하는 회전살포기(232);
   상기 호퍼(231) 일측면에 고정되되, 그 하단이 상기 회전살포기(232)에 연결 설치되어, 상기 회전살포기(232)를 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 제2구동모터(233);
   로 구성되고,
   상기 왕겨살포장치(200)는,
   상기 왕겨보관탱크(210) 전면에 상기 주행카메라(300) 신호를 입력받아, 주행 경로상에 위치한 동물의 사체를 파지하여, 동물 사체를 이동시키는 로봇암(250)을 더 형성한 것을 특징으로 하고,
   상기 왕겨살포장치(200)는,
   상기 왕겨보관탱크(210) 상면에 약액통(260)을 더 형성하고,
   상기 배출장치(230) 후면에 바 형상으로 길게 연장 형성되되, 그 후면에 정해진 간격 이격된 복수개의 노즐(271)을 형성하고, 상기 약액통(260)과 연결되어 상기 노즐(271)을 통해 토양에 흩 뿌려진 왕겨에 약품을 분사하는 분사장치(270)를 더 형성한 것을 특징으로 하고,
   상기 주행카메라(300)는,
   상기 이동대차(100)의 주행 방향 주변을 촬영하여, 물건, 장애물 또는 동물을 식별하는 영상카메라(301)와;
   상기 이동대차(100)의 주행 방향 주변을 촬영하여, 상기 이동대차(100)와 물건, 장애물 또는 동물 간의 거리를 측정하는 3D카메라(302);
   상기 이동대차(100)의 주행 방향 주변에 위치한 동물의 체온 상태를 촬영하여, 동물의 생사 여부를 판별하는 열화상카메라(303);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 자율주행형 왕겨 살포로봇.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 이동대차(100)는,
   그 후단에 연결 설치되고, 회전구동되면서 토양을 갈아엎어 토양 표면에 흩 뿌려진 왕겨가 지중으로 진입되도록 하는 로타리 교반장치(110)를 더 형성한 것을 특징으로 하는 자율주행형 왕겨 살포로봇.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 로타리 교반장치(110)는,
   하부가 개방된 중공형상으로, 상기 이동대차(100) 후단에 연결 설치된 하우징(111)과;
   상기 하우징(111) 내에 길이방향을 따라 정해진 간격 이격되게 복수개로 형성되고, 상기 하우징(111) 하부로 노출되되, 회전구동되면서 토양의 지중으로 파고들면서 토양을 갈아엎어 토양과 왕겨를 교반하는 로타리블레이드(112);
   상기 하우징(111) 일측면에 설치되고, 상기 로타리블레이드(112)와 연결되어, 상기 로타리블레이드(112)를 회전작동시키는 제3구동모터(113);
   로 구성된 것을 특징으로 하는 자율주행형 왕겨 살포로봇.
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