KR102590320B1 - Robot for pest control in greenhouse - Google Patents
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Abstract
본 발명은 온실 방제 로봇에 관한 것이다. 이러한 디스플레이 모듈 검사장치는 온실 내부 영상을 획득하는 카메라부, 상기 카메라부로부터 상기 영상을 전달받아 분석하여 상기 온실 내부의 농작물의 위치를 판단하고 상기 농작물의 높이 및 크기를 판단하여 농약 분사 위치와 분사 각도를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부, 상기 제어부로부터 상기 제어신호를 전달받고, 상기 제어신호에 따라, 농약을 분사하는 부분인 농약 분사부의 농약 분사 동작을 시작 또는 정지하도록 구동하고, 상기 제어신호에 따라 상기 농약 분사부의 농약 분사 각도 및 분사 높이를 변경하도록 상기 농약 분사부의 구동을 제어하는 농약 분사 구동부, 그리고 상기 제어부로부터 상기 제어신호를 전달받아, 상기 농약 분사 구동부의 위치를 이동시키는 바퀴의 모터 또는 축을 구동 제어하는 바퀴 구동부를 포함한다. 이로 인해, 온실 내부에 대한 영상을 획득하고 온실 내부 및 농작물을 감지하여 농약을 분사할 위치로 이동하거나 농약 분사 각도를 조정하여 농약을 분사하는 것을 특징으로 하여, 온실 내부 방제 자동화 및 인력절감, 안전사고 예방의 효과를 기대할 수 있다.The present invention relates to a greenhouse pest control robot. This display module inspection device includes a camera unit that acquires images inside the greenhouse, receives and analyzes the images from the camera unit, determines the location of the crops inside the greenhouse, determines the height and size of the crops, determines the location and spray location of pesticides, and determines the height and size of the crops. A control unit that generates a control signal for controlling the angle, receives the control signal from the control unit, and drives the pesticide spraying unit, which is the part that sprays the pesticide, to start or stop the pesticide spraying operation according to the control signal, and the control signal a pesticide injection drive unit that controls the driving of the pesticide spray unit to change the pesticide spray angle and spray height of the pesticide spray unit, and a wheel motor that receives the control signal from the control unit and moves the position of the pesticide spray drive unit. Or, it includes a wheel drive unit that drives and controls the axis. Due to this, it is characterized by acquiring images of the interior of the greenhouse, detecting the greenhouse interior and crops, moving to the position to spray pesticide, or adjusting the pesticide spray angle to spray pesticide, automating pest control inside the greenhouse, saving labor, and ensuring safety. The effect of preventing accidents can be expected.
Description
본 발명은 온실 방제 로봇에 관한 것으로, 좀더 자세하게는, 농작물 재배용 비닐하우스와 같은 온실 내부의 작물에 대해 방제작업을 수행하는 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a greenhouse pest control robot, and more specifically, to a robot that performs pest control work on crops inside a greenhouse, such as a greenhouse for crop cultivation.
농업 종사자들이 농약방제를 진행함에 있어서, 배부식 분무기를 통해 농약방제를 진행할 수 있다. 이 과정에서 독성이 강한 농약으로부터 피해를 입지 않기 위해 반드시 방제복, 보안경, 안전마스크 등 안전장비 착용이 필요하지만 작업시 불편함으로 인해 장비를 착용하지 않고 작업을 수행하기도 하여, 안전사고의 위험이 있다.When agricultural workers carry out pesticide spraying, pesticide spraying can be done through a distributed sprayer. In this process, it is necessary to wear safety equipment such as protective clothing, safety glasses, and safety masks to avoid damage from highly toxic pesticides. However, due to discomfort during work, some people perform work without wearing the equipment, which poses a risk of safety accidents.
이에 따라, 농약방제의 로봇자동화 도입이 요구되고 있으나, 현재 농약방제에 실질적으로 사용되고 있는 로봇자동화는 무인 방제용 헬리콥터 정도이므로, 비닐하우스와 같은 온실 형태의 실내에서 적용 가능한 농약방제 로봇의 개발이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a demand for the introduction of robot automation for pesticide spraying, but the robot automation currently used in pesticide spraying is limited to unmanned pest control helicopters, so the development of pesticide spraying robots that can be applied indoors in greenhouses such as greenhouses is necessary. This is the situation.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 온실 내부의 농작물에 자동으로 농약방제 작업을 수행하여 온실 방제에 소요되는 인적 비용을 절감하기 위한 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to reduce the human cost required for greenhouse pest control by automatically performing pesticide pest control work on crops inside a greenhouse.
본 발명이 이루고자 하는 다른 한 기술적 과제는, 농민들이 직접 농약방제 작업을 수행함에 있어 안전도구 미착용으로 인해 발생할 수 있는 안전사고를 방지하기 위한 것이다.Another technical task to be achieved by the present invention is to prevent safety accidents that may occur due to farmers not wearing safety tools when performing pesticide spray work themselves.
본 발명의 온실 방제 로봇이 해결하고자 하는 수단은, 온실 내부 영상을 획득하는 카메라부;
카메라부로부터 영상을 전달받아 분석하여 온실 내부의 농작물의 종류 및 위치를 판단하고, 농작물의 높이 및 크기를 판단하여 농약 분사 위치와 분사 각도를 제어하는 제어신호를 생성하며, 판단된 농작물의 종류에 따라 분사할 농약의 종류를 선택하는 제어신호를 생성하는 제어부;
제어부로부터 제어신호를 전달받고, 농약을 분사하는 부분인 농약 분사부가 제어신호에 의해 선택된 종류의 농약을 분사하는 동작을 시작 또는 정지하도록 구동하며, 제어신호에 따라 농약 분사부의 농약 분사 각도 및 분사 높이를 변경하도록 농약 분사부의 구동을 제어하는 농약 분사 구동부; 및
제어부로부터 제어신호를 전달받아, 농약 분사 구동부의 위치를 이동시키는 바퀴의 모터 또는 축을 구동 제어하는 바퀴 구동부를 포함하고, 카메라부는 카메라 전면부 유리에 발수코팅 유리를 더 포함하거나 카메라 전면부 유리를 닦아내는 와이퍼 구조를 더 포함하는 것을 특징한다.
또한, 한 실시예에서, 상기 제어부는 상기 영상을 분석하여 농작물의 종류를 판단하고, 판단된 농작물의 종류에 따라 분사할 농약의 종류를 선택하는 제어신호를 생성하고, 상기 농약 분사 구동부는 상기 제어부로부터 전달받은 제어신호에 따라 선택된 종류의 농약을 분사하는 것을 특징으로 한다.The means to be solved by the greenhouse pest control robot of the present invention is a camera unit that acquires images inside the greenhouse;
It receives and analyzes images from the camera unit to determine the type and location of the crops inside the greenhouse, determines the height and size of the crops, generates a control signal to control the pesticide spray location and spray angle, and determines the type of crops determined. a control unit that generates a control signal to select the type of pesticide to be sprayed;
A control signal is received from the control unit, and the pesticide spraying part, which is the part that sprays the pesticide, is driven to start or stop spraying the selected type of pesticide according to the control signal. The pesticide spraying angle and spray height of the pesticide spraying unit are operated according to the control signal. a pesticide injection drive unit that controls the operation of the pesticide spray unit to change; and
It includes a wheel drive unit that receives a control signal from the control unit and drives and controls the motor or axis of the wheel that moves the position of the pesticide spray drive unit, and the camera unit further includes water-repellent coating glass on the camera front glass or wipes the camera front glass. is characterized in that it further includes a wiper structure.
In addition, in one embodiment, the control unit analyzes the image to determine the type of crop and generates a control signal to select the type of pesticide to be sprayed according to the determined type of crop, and the pesticide spray driver unit is configured to operate the control unit. It is characterized by spraying a selected type of pesticide according to a control signal received from.
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또한, 한 실시예에서, 상기 농작물의 높이 및 크기를 감지하여 감지데이터를 제어부로 전달하는 초음파센서인 센서부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 카메라부로부터 전달받은 상기 온실 내부 영상과 상기 센서부로부터 전달받은 상기 감지데이터를 이용하여 상기 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.In addition, in one embodiment, the sensor unit further includes an ultrasonic sensor that detects the height and size of the crop and transmits the sensing data to the control unit, and the control unit receives the image inside the greenhouse received from the camera unit and the sensor unit. The control signal is generated using the received sensing data.
또한, 한 실시예에서, 상기 카메라부에서 획득된 상기 온실 내부 영상을 무선통신을 통해 원격의 단말 또는 원격의 통합서버에 송신하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in one embodiment, the greenhouse interior image obtained by the camera unit is characterized by further comprising a communication unit that transmits the image of the interior of the greenhouse to a remote terminal or a remote integrated server through wireless communication.
또한, 한 실시예에서, 상기 통신부는 상기 농약 분사 구동부의 구동시작 및 구동종료 시간을 알림으로서 상기 원격의 단말 또는 상기 원격의 통합서버에 송신하는 것을 특징으로 한다.In addition, in one embodiment, the communication unit is characterized in that it transmits the operation start and operation end times of the pesticide injection drive unit to the remote terminal or the remote integrated server as a notification.
또한, 한 실시예에서, 상기 통신부는 상기 농약이 저장된 탱크의 잔량 정보를 상기 원격의 단말 또는 상기 원격의 통합서버에 송신하는 것을 특징으로 한다.Additionally, in one embodiment, the communication unit is characterized in that it transmits information on the remaining amount of the tank in which the pesticide is stored to the remote terminal or the remote integrated server.
또한, 한 실시예에서, 상기 카메라부, 상기 제어부, 상기 농약 분사 구동부 및 상기 바퀴 구동부에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 전원 공급부의 배터리 잔량을 모니터링하여 상기 전원 공급부가 충전을 수행하도록 하는 제어신호를 생성하고 이를 상기 전원 공급부로 전달하여, 상기 전원 공급부는 상기 제어신호에 따라 충전을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, in one embodiment, it further includes a power supply unit that supplies power to the camera unit, the control unit, the pesticide injection drive unit, and the wheel drive unit, and the control unit monitors the remaining battery level of the power supply unit to determine whether the power supply unit A control signal for charging is generated and transmitted to the power supply unit, and the power supply unit performs charging according to the control signal.
이러한 특징에 따르면, 카메라부에서 획득한 영상 및 센서부에서 감지한 센싱정보로부터 온실 내부 농작물의 높이를 판단하여 농약을 분사하도록 함으로써, 온실 내부에 크기가 서로 다른 농작물에 대해서도 효율적으로 농약방제를 수행할 수 있는 효과가 있다.According to these characteristics, pesticides are sprayed by judging the height of crops inside the greenhouse based on the images acquired from the camera unit and the sensing information detected by the sensor unit, thereby efficiently controlling pesticides even on crops of different sizes inside the greenhouse. There is an effect that can be done.
또한, 통신부를 통해 카메라부에서 획득한 영상을 원격에서 실시간 모니터링할 수 있어 온실 내부 관리 효율이 증가하며, 실시간 획득된 영상을 모니터링하여 원격의 작업자가 직접 농약방제 상황을 조작할 수 있어 온실 방제 효율이 증대된다.In addition, the video acquired from the camera unit can be monitored remotely in real time through the communication unit, thereby increasing greenhouse internal management efficiency. By monitoring the real-time acquired video, remote workers can directly manipulate the pesticide control situation, thereby increasing greenhouse pest control efficiency. This increases.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 온실 방제 로봇을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 온실 방제 로봇의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a diagram schematically showing a greenhouse pest control robot according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram schematically showing the structure of a greenhouse pest control robot according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Below, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 온실 방제 로봇에 대하여 설명한다.Next, a greenhouse pest control robot according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 온실 방제 로봇을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 온실 방제 로봇의 구조를 개략적으로 나타낸 블록도이다.Figure 1 is a diagram schematically showing a greenhouse pest control robot according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a block diagram schematically showing the structure of a greenhouse pest control robot according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 2를 참고로 하는 한 실시예에서, 본 발명에 따른 온실 방제 로봇(1)의 외관 구조는 도 1에 도시한 것처럼, 복수 개의 바퀴(50)들을 구비하는 지지판(40)의 상부에 온실 방제 로봇 본체(30)가 위치하고, 온실 방제 로봇 본체(30)의 일측면에는 카메라부(13)를 구비하고 온실 방제 로봇 본체(30)의 상단면에는 농약 분사부(221)를 구비하는 구조를 갖는다.In one embodiment referring to FIGS. 1 and 2, the exterior structure of the greenhouse pest control robot 1 according to the present invention is as shown in FIG. 1, the upper part of the support plate 40 having a plurality of wheels 50. A greenhouse pest control robot body 30 is located, a camera unit 13 is provided on one side of the greenhouse pest control robot body 30, and a pesticide spray unit 221 is provided on the upper surface of the greenhouse pest control robot body 30. It has a structure.
이때, 바퀴(50)들은 최소 하나 구비되어, 바퀴(50) 구동 제어신호에 따라 앞, 뒤, 좌, 우 뿐만 아니라 대각선 방향과 같이 모든 방향으로 이동한다.At this time, at least one wheel 50 is provided, and moves in all directions, such as forward, backward, left, and right, as well as diagonally, according to the wheel 50 drive control signal.
일 실시예에서, 바퀴(50)는 네 개의 바퀴를 구비하고, 4륜 구동 구조로 형성되어 온실 내부의 바닥 환경에서 용이하게 이동한다.In one embodiment, the wheel 50 has four wheels and is formed in a four-wheel drive structure to easily move in the floor environment inside the greenhouse.
도 1을 참고로 하는 일 예에서, 온실 방제 로봇 본체(30)는 지지판(40)의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하나, 온실 방제 로봇 본체(30)의 하단면에 바퀴(50)를 구비하는 구조로 설계될 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다. 그러나 이때, 온실 방제 로봇 본체(30)가 농작물 방제를 위한 농약을 구비하는 특징에 따른 하중을 분산하기 위해 지지판(40)의 구조를 포함하는 것이 바람직하다.In an example referring to FIG. 1, the greenhouse pest control robot body 30 is characterized in that it is located on the upper part of the support plate 40, but is provided with wheels 50 on the lower surface of the greenhouse pest control robot body 30. The structure may be designed, but is not limited thereto. However, at this time, it is preferable that the greenhouse pest control robot body 30 includes a structure of a support plate 40 to distribute the load according to the characteristic of being equipped with pesticides for crop pest control.
카메라부(13)는 온실 방제 로봇(1)이 이동하는 방향을 촬영하는 부분으로서, 분사되는 농약이 묻어 영상품질이 저하되는 것을 방지하기 위해, 발수코팅 유리를 더 포함하거나, 또는, 카메라 전면부 유리를 닦아내는 와이퍼 구조(미도시)를 더 포함한다.The camera unit 13 is a part that captures the direction in which the greenhouse pest control robot 1 moves, and further includes water-repellent coated glass to prevent image quality from being degraded due to sprayed pesticides, or the front part of the camera. It further includes a wiper structure (not shown) that wipes the glass.
농약 분사부(221)는 농작물에 농약을 분사하는 부분으로서, 온실 방제 로봇 본체(30) 내부에 포함된 농약 탱크(미도시)로부터 농약을 끌어올려 농약을 외부로 분사한다.The pesticide spraying unit 221 is a part that sprays pesticides on crops. It draws pesticides from a pesticide tank (not shown) included inside the greenhouse pest control robot body 30 and sprays the pesticides to the outside.
농약 분사부(221)는 온실 방제 로봇 본체(30)의 상부에 수직 방향으로 형성되는 막대기 또는 원통형 구조일 수 있고, 복수 개의 농약 분사부(221)를 포함할 수 있다.The pesticide spraying unit 221 may be a stick or cylindrical structure formed in a vertical direction on the top of the greenhouse pest control robot body 30, and may include a plurality of pesticide spraying units 221.
농약 분사부(221)를 단일개 구비하는 경우, 농약 분사부(221)는 농약이 온실 방제 로봇 본체(30)를 기준으로 좌측 및 우측에 각각 분사될 수 있도록, 농약 분사구를 농약 분사부(221)의 좌측 및 우측에 각각 구비하며, 농약 분사구(미도시)를 복수 개 구비하는 것이 바람직하다. In the case of providing a single pesticide spraying unit 221, the pesticide spraying unit 221 has a pesticide spraying port so that the pesticide can be sprayed on the left and right sides of the greenhouse pest control robot body 30, respectively. ), respectively, on the left and right sides, and it is preferable to have a plurality of pesticide injection nozzles (not shown).
다른 일 실시예에서, 농약 분사부(221)는 농약이 온실 방제 로봇 본체(30)를 기준으로 360° 방향으로 분사될 수 있도록, 농약 분사구를 농약 분사부의 각 각도에 구비한다.In another embodiment, the pesticide spraying unit 221 is provided with pesticide nozzles at each angle of the pesticide spraying unit so that the pesticide can be sprayed in a 360° direction with respect to the greenhouse pest control robot body 30.
또는, 농약 분사부(221)가 복수개 구비되는 경우, 각 농약 분사부(221)는 온실 방제 로봇 본체(30)를 기준으로 좌측, 우측, 전면, 후면과 같이 특정 방향으로 농약을 각각 분사하도록 농약 분사구의 방향을 설정하여 복수 개의 농약 분사부(221)를 온실 방제 로봇 본체(30)의 상부면에 각각 구비한다.Alternatively, when a plurality of pesticide spray units 221 are provided, each pesticide spray unit 221 sprays pesticide in a specific direction, such as left, right, front, or back, based on the greenhouse pest control robot body 30. By setting the direction of the injection hole, a plurality of pesticide injection units 221 are provided on the upper surface of the greenhouse pest control robot main body 30, respectively.
이러한 외관을 갖는 온실 방제 로봇(1)의 세부 구조를 도 2를 참고하여 자세히 설명하면, 온실 방제 로봇(1)은 방제 제어 통합보드(10)와 로봇 구동부(20), 그리고 전원 공급부(60)를 포함한다.The detailed structure of the greenhouse pest control robot 1 having this appearance will be described in detail with reference to FIG. 2. The greenhouse pest control robot 1 includes a pest control integrated board 10, a robot drive unit 20, and a power supply unit 60. Includes.
방제 제어 통합보드(10)는 통신부(11), 제어부(12), 카메라부(13), 그리고 센서부(14)를 포함하고, 로봇 구동부(20)로 제어신호를 인가하며, 전원 공급부(60)로부터 전원을 공급받는다.The pest control control integrated board 10 includes a communication unit 11, a control unit 12, a camera unit 13, and a sensor unit 14, and applies a control signal to the robot driving unit 20 and a power supply unit 60. ) is supplied with power.
통신부(11)는 무선통신을 통해 원격의 단말(미도시)로 정보를 송신하는 부분으로서, 3G, LTE, 5G와 같은 셀룰러 데이터 통신을 통해 정보를 송신할 수 있다. 또는, WiFi 통신을 통해 정보를 송신할 수 있으며, 이때, 온실 내부에 WiFi 네트워크가 형성되어 있는 것이 바람직하다.The communication unit 11 is a part that transmits information to a remote terminal (not shown) through wireless communication, and can transmit information through cellular data communication such as 3G, LTE, and 5G. Alternatively, information can be transmitted through WiFi communication, and in this case, it is preferable that a WiFi network is formed inside the greenhouse.
통신부(11)는 카메라부(13)에서 촬영된 영상과 센서부(14)의 감지데이터를 원격의 단말(미도시) 또는 통합서버로 송신한다. 이때, 원격의 단말 또는 통합서버에 구비된 디스플레이 장치가 카메라부(13)에서 촬영된 영상을 실시간으로 출력하거나 센서부(14)의 감지데이터를 로그데이터 형태로 출력할 수 있다.The communication unit 11 transmits the image captured by the camera unit 13 and the sensed data from the sensor unit 14 to a remote terminal (not shown) or an integrated server. At this time, a display device provided in a remote terminal or integrated server can output the image captured by the camera unit 13 in real time or output the sensed data of the sensor unit 14 in the form of log data.
또는, 원격의 단말 또는 통합서버에 구비된 비휘발성 저장부가 카메라부(13)에서 촬영된 영상 및 센서부(14)의 감지데이터를 저장하였다가 접근신호에 따라 저장 영상 또는 로그데이터를 제공할 수 있다.Alternatively, a non-volatile storage unit provided in a remote terminal or integrated server may store the image captured by the camera unit 13 and the sensed data of the sensor unit 14 and then provide the stored image or log data according to an access signal. there is.
제어부(12)는 카메라부(13)에서 획득한 영상 및 센서부(14)의 감지데이터를 이용하여 농약 분사 높이 및 분사 방향을 조절하는 제어신호를 생성하여 이를 로봇 구동부(20)로 전달한다.The control unit 12 uses the image acquired from the camera unit 13 and the sensing data from the sensor unit 14 to generate a control signal for adjusting the pesticide spray height and spray direction and transmits it to the robot driving unit 20.
제어부(12)는 카메라부(13)에서 획득한 영상을 처리하여 온실 방제 로봇(1)이 온실 내에 농작물이 심어져 있는 구간의 끝에 도달했는지를 판단하거나, 온실 방제 로봇(1)의 진행방향에 장애물이 있는지를 판단하여, 온실 방제 로봇(1)의 바퀴(50) 구동 방향을 제어하는 신호를 생성한다.The control unit 12 processes the image acquired by the camera unit 13 to determine whether the greenhouse pest control robot 1 has reached the end of the section where crops are planted in the greenhouse, or to determine whether the greenhouse pest control robot 1 has reached the end of the section in which crops are planted. By determining whether there is an obstacle, a signal is generated to control the driving direction of the wheels 50 of the greenhouse pest control robot 1.
또는, 제어부(12)는 카메라부(13)에서 획득한 영상을 처리하여 농작물의 위치, 종류, 크기, 높이 등을 판별하여 특정 농작물에 분사할 농약을 선택하거나 농약 분사 각도, 농약 분사 높이를 제어하는 신호를 생성한다.Alternatively, the control unit 12 processes the image acquired by the camera unit 13 to determine the location, type, size, and height of the crops and selects pesticides to be sprayed on specific crops or controls the pesticide spray angle and pesticide spray height. generates a signal that
한 예에서, 제어부(12)는 카메라부(13)로부터 전달받은 영상에서 농작물이 포착된 특정 프레임을 기 저장된 농작물의 사진과 비교하여 영상 속 농작물을 특정 농작물로 정보를 추출한다. 이때, 기 저장된 농작물의 사진은 방제 제어 통합보드(10)에 구비된 저장부(미도시)에 저장된 데이터를 참조할 수 있다. 다른 한 예에서, 기 저장된 농작물의 사진은 통신부(11)를 통해 원격의 서버에 저장된 농작물의 사진을 참조할 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.In one example, the control unit 12 compares a specific frame in which a crop is captured in an image received from the camera unit 13 with a previously stored photo of the crop to extract information about the crop in the image as a specific crop. At this time, the previously stored photos of crops may refer to data stored in a storage unit (not shown) provided in the pest control integrated board 10. In another example, the previously stored photos of crops may refer to photos of crops stored on a remote server through the communication unit 11, but this is not limited.
또는, 제어부(12)는 온실 내부의 특정 구역에 심어진 농작물들의 위치정보를 입력받아 이를 설정 저장하고, 온실 방제 로봇 본체(30)의 위치정보에 따라 방제 대상 농작물의 정보를 획득하고 농약을 선택한 후, 카메라 영상을 판단하여 농약 분사 위치 및 각도 제어신호를 생성할 수 있다.Alternatively, the control unit 12 receives the location information of crops planted in a specific area inside the greenhouse, sets and stores it, obtains information on the crops to be treated according to the location information of the greenhouse pest control robot body 30, selects pesticides, and then selects pesticides. , it is possible to determine the camera image and generate pesticide injection location and angle control signals.
제어부(12)는 센서부(14)로부터 감지데이터를 전달받아 농작물의 위치, 크기, 높이 등을 판별하여 농약 분사 각도, 농약 분사 높이를 제어하는 신호를 생성한다.The control unit 12 receives sensing data from the sensor unit 14, determines the location, size, and height of the crops, and generates a signal to control the pesticide spray angle and pesticide spray height.
카메라부(13)는 촬영한 영상을 통신부(11) 및 제어부(12)로 전달하고, 동시에 방제 제어 통합보드(10)의 저장부(미도시)에 저장할 수 있다. The camera unit 13 can transmit the captured image to the communication unit 11 and the control unit 12, and simultaneously store it in the storage unit (not shown) of the pest control control integrated board 10.
센서부(14)는 농작물을 감지하는 센서로서, 농작물의 높이가 얼만큼 형성되어 있는지, 농작물의 크기가 온실 방제 로봇(1)에 얼마나 인접한지를 감지하여, 감지데이터를 제어부(12) 및 통신부(11)로 전달하고, 동시에 방제 제어 통합보드(10)의 저장부(미도시)에 저장할 수 있다.The sensor unit 14 is a sensor that detects crops. It detects how tall the crops are and how close the size of the crops is to the greenhouse pest control robot 1, and sends the sensed data to the control unit 12 and the communication unit ( 11), and at the same time can be stored in the storage unit (not shown) of the pest control integrated board 10.
센서부(14)는 온실 방제 로봇 본체(30)의 외부에 부착되는 형태로 구현될 수 있으며, 복수 개의 센서부(14)가 구비될 수 있다.The sensor unit 14 may be implemented as attached to the outside of the greenhouse pest control robot main body 30, and a plurality of sensor units 14 may be provided.
한 예에서, 센서부(14)는 물체를 감지하는 초음파 센서일 수 있으며, 물체의 거리를 감지할 수 있는 다른 센서로 설계 변경될 수 있으며 이를 한정하지는 않는다.In one example, the sensor unit 14 may be an ultrasonic sensor that detects an object, and the design may be changed to another sensor that can detect the distance of an object, but is not limited thereto.
로봇 구동부(20)는 방제 제어 통합보드(10)의 제어부(12)로부터 전달받은 제어신호에 따라 온실 방제 로봇 본체(30)의 위치를 이동하도록 바퀴(50)를 구동하거나, 농약 분사부(221)의 농약 분사를 구동한다. The robot driving unit 20 drives the wheels 50 to move the position of the greenhouse pest control robot body 30 according to the control signal received from the control unit 12 of the pest control integrated board 10, or the pesticide spray unit 221 ) drives pesticide spraying.
로봇 구동부(20)는 전원 공급부(60)로부터 전원을 공급받아 바퀴(50)를 구동 제어할 수 있다.The robot driving unit 20 may receive power from the power supply unit 60 to drive and control the wheels 50.
바퀴 구동부(21)는 4륜 구동 바퀴(50)를 개별적으로 구동 제어하거나 바퀴(50)의 축이 동작하거나 정지하도록 모터를 구동 제어한다.The wheel drive unit 21 individually drives and controls the four-wheel drive wheels 50 or drives the motor so that the axes of the wheels 50 operate or stop.
농약 분사 구동부(22)는 농작물에 분사할 농약의 양에 따라 농약 분사부(221)가 농약을 분사하거나 농약 분사를 정지하도록 구동 제어한다. 이때, 농약 분사 구동부(22)는 농약 탱크와 농약 분사부(221)를 연결하는 배관에 형성된 밸브를 구동 제어할 수 있다. The pesticide injection drive unit 22 drives and controls the pesticide spray unit 221 to spray pesticide or stop spraying pesticide depending on the amount of pesticide to be sprayed on crops. At this time, the pesticide injection driving unit 22 may control the operation of a valve formed in a pipe connecting the pesticide tank and the pesticide injection unit 221.
농약 분사 구동부(22)는 농작물의 종류에 따라 분사할 농약의 종류를 선택하여 농약을 분사하거나 농약 분사를 정지하도록 구동 제어한다.The pesticide injection driver 22 selects the type of pesticide to be sprayed according to the type of crop and controls the operation to spray the pesticide or stop spraying the pesticide.
또는, 농약 분사 구동부(22)는 농약 분사부(221)의 높이를 높게 하거나 낮게 하도록 구동 제어하거나, 농약 분사부(221)의 각도가 변경되도록 구동 제어하여, 농약을 분사할 농작물의 위치에 따라 농약을 분사할 수 있게 한다.Alternatively, the pesticide injection drive unit 22 drives and controls the pesticide spray unit 221 to have a higher or lower height, or drives the pesticide spray unit 221 to change its angle, depending on the location of the crop to which the pesticide is to be sprayed. Allows pesticides to be sprayed.
일 실시예에서, 온실 방제 로봇(1)은 통신부(11)를 통해 농약 탱크의 잔량 정보를 원격의 단말 또는 원격의 통합서버에 전달할 수 있다.In one embodiment, the greenhouse pest control robot 1 may transmit information about the remaining amount of pesticide tank to a remote terminal or remote integrated server through the communication unit 11.
또는, 온실 방제 로봇(1)은 통신부(11)를 통해 온실 방제 작업의 시작 및 종료를 시작시간 및 종료시간과 함께 알림으로서 원격의 단말 또는 원격의 통합서버에 전달할 수 있다.Alternatively, the greenhouse pest control robot 1 may transmit the start and end of the greenhouse pest control work along with the start time and end time to a remote terminal or remote integrated server through the communication unit 11.
전원 공급부(60)는 충전 및 방전되는 배터리로 구현될 수 있다. 한 예에서, 제어부(12)에서 전원 공급부(60)의 배터리 잔량을 판단하여, 전원 공급부(60)가 충전을 수행하도록 제어신호를 생성할 수 있고, 전원 공급부(60)는 제어부(12)로부터 충전 수행을 요청하는 제어신호를 전달받아 충전을 수행할 수 있다.The power supply unit 60 may be implemented as a battery that is charged and discharged. In one example, the control unit 12 may determine the remaining battery capacity of the power supply unit 60 and generate a control signal so that the power supply unit 60 performs charging, and the power supply unit 60 may receive power from the control unit 12. Charging can be performed by receiving a control signal requesting charging.
도 1 내지 도 2를 참조하여 설명한 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 온실 방제 로봇(1)은 온실 내부에 대한 영상을 획득하고 온실 내부 및 농작물을 감지하여 농약을 분사할 위치로 이동하거나 농약 분사 각도를 조정하여 농약을 분사하는 것을 특징으로 하여, 온실 내부 방제 자동화 및 인력절감, 안전사고 예방의 효과를 기대할 수 있다.As described with reference to FIGS. 1 and 2, the greenhouse pest control robot 1 according to an embodiment of the present invention acquires images of the interior of the greenhouse, detects the interior of the greenhouse and crops, and moves to a position to spray pesticide or sprays pesticide. It is characterized by spraying pesticides by adjusting the spray angle, so the effects of automating pest control inside the greenhouse, saving manpower, and preventing safety accidents can be expected.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also possible. It falls within the scope of rights.
1 : 온실 방제 로봇 10 : 방제 제어 통합보드
11 : 통신부 12 : 제어부
13 : 카메라부 14 : 센서부
20 : 로봇 구동부 21 : 바퀴 구동부
22 : 농약 분사 구동부 30 : 온실 방제 로봇 본체
40 : 지지판 50 : 바퀴
60 : 전원 공급부 221 : 농약 분사부1: Greenhouse pest control robot 10: Pest control integrated board
11: Communication unit 12: Control unit
13: camera unit 14: sensor unit
20: robot driving part 21: wheel driving part
22: Pesticide injection driving unit 30: Greenhouse pest control robot body
40: support plate 50: wheel
60: Power supply unit 221: Pesticide spray unit
Claims (7)
카메라부로부터 영상을 전달받아 분석하여 온실 내부의 농작물의 종류 및 위치를 판단하고, 농작물의 높이 및 크기를 판단하여 농약 분사 위치와 분사 각도를 제어하는 제어신호를 생성하며, 판단된 농작물의 종류에 따라 분사할 농약의 종류를 선택하는 제어신호를 생성하는 제어부;
제어부로부터 제어신호를 전달받고, 농약을 분사하는 부분인 농약 분사부가 제어신호에 의해 선택된 종류의 농약을 분사하는 동작을 시작 또는 정지하도록 구동하며, 제어신호에 따라 농약 분사부의 농약 분사 각도 및 분사 높이를 변경하도록 농약 분사부의 구동을 제어하는 농약 분사 구동부; 및
제어부로부터 제어신호를 전달받아, 농약 분사 구동부의 위치를 이동시키는 바퀴의 모터 또는 축을 구동 제어하는 바퀴 구동부를 포함하고, 카메라부는 카메라 전면부 유리에 발수코팅 유리를 더 포함하거나 카메라 전면부 유리를 닦아내는 와이퍼 구조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온실 방제 로봇.
A camera unit that acquires images inside the greenhouse;
It receives and analyzes images from the camera unit to determine the type and location of the crops inside the greenhouse, determines the height and size of the crops, generates a control signal to control the pesticide spray location and spray angle, and determines the type of crops determined. a control unit that generates a control signal to select the type of pesticide to be sprayed;
A control signal is received from the control unit, and the pesticide spraying part, which is the part that sprays the pesticide, is driven to start or stop spraying the selected type of pesticide according to the control signal. The pesticide spraying angle and spray height of the pesticide spraying unit are operated according to the control signal. a pesticide injection drive unit that controls the operation of the pesticide spray unit to change; and
It includes a wheel drive unit that receives a control signal from the control unit and drives and controls the motor or axis of the wheel that moves the position of the pesticide spray drive unit, and the camera unit further includes water-repellent coating glass on the camera front glass or wipes the camera front glass. A greenhouse pest control robot further comprising a wiper structure.
상기 농작물의 높이 및 크기를 감지하여 감지데이터를 제어부로 전달하는 초음파센서인 센서부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 카메라부로부터 전달받은 상기 온실 내부 영상과 상기 센서부로부터 전달받은 상기 감지데이터를 이용하여 상기 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 온실 방제 로봇.In paragraph 1:
It further includes a sensor unit that is an ultrasonic sensor that detects the height and size of the crop and transmits the sensing data to the control unit,
A greenhouse pest control robot, wherein the control unit generates the control signal using the greenhouse interior image received from the camera unit and the sensing data received from the sensor unit.
상기 카메라부에서 획득된 상기 온실 내부 영상을 무선통신을 통해 원격의 단말 또는 원격의 통합서버에 송신하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온실 방제 로봇.In paragraph 1:
A greenhouse pest control robot further comprising a communication unit that transmits the image inside the greenhouse acquired by the camera unit to a remote terminal or remote integrated server through wireless communication.
상기 통신부는 상기 농약 분사 구동부의 구동시작 및 구동종료 시간을 알림으로서 상기 원격의 단말 또는 상기 원격의 통합서버에 송신하는 것을 특징으로 하는 온실 방제 로봇.In paragraph 4,
The greenhouse pest control robot, wherein the communication unit transmits the operation start and end time of the pesticide injection drive unit to the remote terminal or the remote integrated server as notification.
상기 통신부는 상기 농약이 저장된 탱크의 잔량 정보를 상기 원격의 단말 또는 상기 원격의 통합서버에 송신하는 것을 특징으로 하는 온실 방제 로봇.In paragraph 4,
The greenhouse pest control robot, wherein the communication unit transmits information about the remaining amount of the tank storing the pesticide to the remote terminal or the remote integrated server.
상기 카메라부, 상기 제어부, 상기 농약 분사 구동부 및 상기 바퀴 구동부에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 전원 공급부의 배터리 잔량을 모니터링하여 상기 전원 공급부가 충전을 수행하도록 하는 제어신호를 생성하고 이를 상기 전원 공급부로 전달하여, 상기 전원 공급부는 상기 제어신호에 따라 충전을 수행하는 것을 특징으로 하는 온실 방제 로봇.
In paragraph 1:
It further includes a power supply unit that supplies power to the camera unit, the control unit, the pesticide injection drive unit, and the wheel drive unit,
The control unit monitors the remaining battery capacity of the power supply unit, generates a control signal that causes the power supply unit to perform charging, and transmits the control signal to the power supply unit, wherein the power supply unit performs charging according to the control signal. A greenhouse pest control robot.
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