KR102613439B1 - Crop cultivation apparatus - Google Patents

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KR102613439B1
KR102613439B1 KR1020210112405A KR20210112405A KR102613439B1 KR 102613439 B1 KR102613439 B1 KR 102613439B1 KR 1020210112405 A KR1020210112405 A KR 1020210112405A KR 20210112405 A KR20210112405 A KR 20210112405A KR 102613439 B1 KR102613439 B1 KR 102613439B1
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송경민
강현모
김병규
박희진
문소현
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국민대학교산학협력단
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Abstract

스마트팜 시스템에 활용하여 작물을 길러 수확을 올릴 수 있는 작물 재배 장치가 제공된다. 본 발명의 일 측면에 따른 작물 재배 장치는 작물이 안착 가능한 선반이 복수의 단으로 배치된 재배프레임; 상기 재배프레임에 설치되어 X축, Y축 및 Z축 방향으로 위치가 변경 가능한 구동부; 및 상기 구동부에 설치되고, 유체의 주입에 따라 굴곡되어 상기 작물을 파지 가능한 그리퍼;를 포함한다.A crop cultivation device that can be used in a smart farm system to grow crops and increase harvest is provided. A crop cultivation apparatus according to an aspect of the present invention includes a cultivation frame in which shelves on which crops can be placed are arranged in a plurality of stages; A driving unit installed on the cultivation frame and capable of changing its position in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions; and a gripper installed on the driving unit and capable of gripping the crop by bending upon injection of fluid.

Description

작물 재배 장치{CROP CULTIVATION APPARATUS}Crop cultivation device {CROP CULTIVATION APPARATUS}

본 발명은 작물 재배 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 스마트팜(smart farm) 시스템에 활용하여 작물을 길러 수확을 올릴 수 있는 작물 재배 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a crop cultivation device, and more specifically, to a crop cultivation device that can be used in a smart farm system to grow crops and increase harvest.

국민소득이 증가하면서 소비자의 농산물 소비는 고급화와 다양화가 진행되었을 뿐 아니라, 총 인구수가 증가함에 따라 농산물의 수요는 꾸준히 증가하고 있다.As national income increases, consumers' consumption of agricultural products has become more sophisticated and diversified, and as the total population increases, the demand for agricultural products is steadily increasing.

한편, 꾸준히 증가하는 농산물의 수요를 충족시키기 위해 농산물을 생산하는 곳도 대단위로 탈바꿈하고 있어, 농산물을 대량으로 생산하기 위해 효율적인 작업 성능으로 농산물을 생산하여야 함은 필수적인 요소가 되었다.Meanwhile, in order to meet the steadily increasing demand for agricultural products, places producing agricultural products are also transforming into large-scale production, and it has become essential to produce agricultural products with efficient work performance in order to produce agricultural products in large quantities.

이에 따라, 빛, 온도, 습도, 공기, 배양액 따위를 인위적으로 제어하는 스마트팜 시장이 급격하게 증가하고 있으며, 이러한 스마트팜을 로봇 등을 통해 자동화하여 생산성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.Accordingly, the market for smart farms that artificially control light, temperature, humidity, air, and culture media is rapidly increasing, and research is being actively conducted to improve productivity by automating these smart farms through robots.

특히, 작물의 수확은 상대적으로 많은 노동 투여량이 요구되므로, 작물의 수확 작업을 자동화하면 노동력을 크게 절감할 수 있을 뿐 아니라, 연중 무휴의 작물 생산 체계의 기반을 조성할 수 있어 생산성이 크게 향상될 수 있다.In particular, harvesting crops requires a relatively large amount of labor, so automating crop harvesting not only significantly reduces labor, but also creates the basis for a year-round crop production system, greatly improving productivity. You can.

다만, 스마트팜의 자동화는 산업용 공장의 자동화와 달리 환경변화에 적절히 대응할 수 있어야 할 뿐 아니라, 대부분의 작물이 접촉에 민감하므로 수확할 때 손상을 최소화하기 위해 작물에 가해지는 충격에 주의를 요해야 한다.However, unlike the automation of industrial factories, the automation of smart farms must not only be able to respond appropriately to environmental changes, but also because most crops are sensitive to contact, caution must be taken when harvesting to minimize damage to the crops. do.

따라서, 혁신적인 스마트팜 시스템으로서, 작물의 재배가 자동적으로 이루어질 뿐만 아니라, 작물의 손상을 최소화하고 작물의 상태에 따라 적절한 재배가 이루어질 수 있는 작물 재배 장치에 대한 개발이 필요한 실정이다.Therefore, as an innovative smart farm system, there is a need to develop a crop cultivation device that not only automatically grows crops, but also minimizes damage to crops and allows appropriate cultivation according to the condition of the crops.

한국공개특허 제10-2019-0064211호 (2019. 06. 10. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2019-0064211 (published on June 10, 2019)

본 발명은 작물 재배 장치가 가지고 있는 상기의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to solve the above problems with crop cultivation devices.

구체적으로, 본 발명은 스마트팜 시스템에 활용하여 사람의 손길 없이도 작물의 재배가 자동적으로 이루어질 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.Specifically, the purpose of the present invention is to use it in a smart farm system to automatically grow crops without human touch.

또한, 본 발명은 작물의 재배 시 작물에 가해지는 충격을 최소화하여, 작물의 손상 발생을 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, the purpose of the present invention is to prevent damage to crops by minimizing the impact applied to crops during crop cultivation.

또한, 본 발명은 재배되는 작물의 종류 및 생장 정도 등을 확인하여, 작물의 상태에 따라 적절한 재배가 이루어질 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.In addition, the purpose of the present invention is to confirm the type and growth level of the crop being cultivated, so that appropriate cultivation can be performed depending on the condition of the crop.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. You will be able to.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 작물이 안착 가능한 선반이 복수의 단으로 배치된 재배프레임; 상기 재배프레임에 설치되어 X축, Y축 및 Z축 방향으로 위치가 변경 가능한 구동부; 및 상기 구동부에 설치되고, 유체의 주입에 따라 굴곡되어 상기 작물을 파지 가능한 그리퍼;를 포함하는 작물 재배 장치가 제공된다.In order to achieve the above or other objects, according to one aspect of the present invention, a cultivation frame in which shelves on which crops can be placed are arranged in a plurality of stages; A driving unit installed on the cultivation frame and capable of changing its position in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions; and a gripper installed on the drive unit and capable of gripping the crop by bending upon injection of fluid.

또한, 상기 그리퍼는, 유체가 주입된 후 평면상에서 분기되는 복수의 분기관이 형성된 몸체부 및 내부로 유체가 주입 가능하도록 각각의 상기 분기관마다 결합되고, 일면과 타면의 팽창률이 서로 다르게 형성되어 유체의 주입에 따른 팽창 시 일방향으로 굴곡되는 파지부를 포함할 수 있다.In addition, the gripper is coupled to each branch pipe so that fluid can be injected into a body portion formed with a plurality of branch pipes branching in a plane after the fluid is injected, and the expansion rates of one side and the other side are formed to be different from each other. It may include a grip portion that bends in one direction when it expands due to injection of fluid.

또한, 상기 파지부는, 연성 재질로 이루어지고, 일면을 따라 연속적인 요철 구조가 형성되는 변형체 및 상기 변형체의 휨변형은 제한하지 않으나 인장변형은 제한 가능한 재질로 이루어지고, 상기 변형체의 내부에서 타면 측에 편향되게 배치되는 지지체를 포함할 수 있다.In addition, the gripping part is made of a soft material, a deformable body in which a continuous concavo-convex structure is formed along one side, and a material that does not limit the bending deformation of the deformable body but can limit tensile deformation, and is formed on the other side from the inside of the deformable body. It may include a support that is biasedly disposed.

또한, 상기 변형체는 고무 또는 실리콘을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.Additionally, the deformable body may be made of a material containing rubber or silicone.

또한, 작물 재배 장치는 상기 구동부의 위치 및 상기 그리퍼의 파지 상태를 제어 가능한 제어부;를 더 포함할 수 있다.In addition, the crop cultivation device may further include a control unit capable of controlling the position of the drive unit and the gripping state of the gripper.

또한, 작물 재배 장치는 상기 작물의 상태를 감지 가능한 감지부;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 감지부를 통해 감지된 상기 작물의 상태에 따라 상기 구동부 및 상기 그리퍼를 제어할 수 있다.In addition, the crop cultivation device further includes a sensor capable of detecting the state of the crop, and the control unit can control the drive unit and the gripper according to the state of the crop detected through the sensor.

또한, 작물 재배 장치는 상기 작물에 대한 정보를 저장 가능한 메모리부;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 감지부를 통해 감지된 상기 작물의 상태와 상기 메모리부에 저장된 상기 작물의 정보를 비교하여 상기 구동부 및 상기 그리퍼를 제어할 수 있다.In addition, the crop cultivation device further includes a memory unit capable of storing information about the crop, wherein the control unit compares the state of the crop detected through the sensor with the information about the crop stored in the memory unit, and the driving unit And the gripper can be controlled.

또한, 상기 제어부는 각각의 상기 분기관을 통해 상기 파지부로 주입되는 유체의 압력을 개별적으로 제어 가능할 수 있다.Additionally, the control unit may be able to individually control the pressure of the fluid injected into the grip unit through each branch pipe.

또한, 상기 구동부는, 상기 재배프레임에 종방향을 따라 연장되게 설치되는 제1 레일, 상기 제1 레일을 따라 종방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 횡방향을 따라 연장되는 제2 레일, 상기 제2 레일을 따라 횡방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 횡방향을 따라 연장되는 제3 레일을 포함하고, 상기 그리퍼는 상기 제3 레일을 따라 횡방향으로 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다.In addition, the driving unit may include a first rail installed on the cultivation frame to extend in a longitudinal direction, a second rail installed to be slidable in the longitudinal direction along the first rail, and extending in a transverse direction, and the second rail. The gripper may be installed to be able to slide laterally along the rail and include a third rail extending along the transverse direction, and the gripper may be installed to be able to slide laterally along the third rail.

또한, 상기 제3 레일은 상기 제2 레일에 대하여 종방향의 회전축을 중심으로 힌지 회전 가능할 수 있다.Additionally, the third rail may be hinged and rotatable about a longitudinal rotation axis with respect to the second rail.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들의 해결 수단은 이상에서 언급한 해결 수단들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 해결 수단들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The means of solving the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the means mentioned above, and other solution means not mentioned above will be clear to those skilled in the art from the description below. It will be understandable.

본 발명에 따른 작물 재배 장치의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effects of the crop cultivation device according to the present invention will be described as follows.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 재배프레임에 안착된 작물에 대하여 구동부에 설치된 그리퍼가 각 위치로 이동되어 작물을 파지 가능하므로, 스마트팜 시스템에 활용하여 작물의 재배가 자동적으로 이루어질 수 있는 작물 재배 장치의 구현이 가능하다.According to at least one of the embodiments of the present invention, the gripper installed on the driving part can be moved to each position with respect to the crops placed on the cultivation frame and grip the crops, so that the cultivation of crops can be performed automatically by using it in a smart farm system. It is possible to implement a crop cultivation device.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 그리퍼가 유체의 주입에 따라 굴곡되어 작물을 파지하므로, 그리퍼를 통한 작물의 파지 시 작물에 가해지는 충격을 최소화할 수 있는 작물 재배 장치의 구현이 가능하다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, the gripper is bent according to the injection of fluid and grips the crop, so that the crop cultivation device that can minimize the impact applied to the crop when gripping the crop through the gripper is implemented. possible.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 감지부를 통해 감지된 작물의 상태를 반영하여 재배가 이루어지므로, 작물의 상태에 따라 적절한 재배가 이루어질 수 있는 작물 재배 장치의 구현이 가능하다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, since cultivation is performed by reflecting the state of the crop detected through the sensor, it is possible to implement a crop cultivation device that can perform appropriate cultivation according to the state of the crop.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the detailed description that follows. However, since various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention may be clearly understood by those skilled in the art, the detailed description and specific embodiments such as preferred embodiments of the present invention should be understood as being given only as examples.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치를 활용하여 작물을 재배하는 상태를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치에서 재배프레임, 구동부 및 그리퍼를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치에서 그리퍼를 보다 상세히 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치에서 그리퍼를 보다 상세히 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치에서 그리퍼의 파지부를 보다 상세히 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치에서 그리퍼의 파지부가 굴곡된 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치의 주요 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치에서 작물에 대한 감지부의 감지 상태를 예시적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a state in which crops are grown using a crop cultivation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram showing a cultivation frame, a driving unit, and a gripper in a crop cultivation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing the gripper in more detail in the crop cultivation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view showing the gripper in more detail in the crop cultivation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a diagram showing the gripping portion of the gripper in the crop cultivation device according to an embodiment of the present invention in more detail.
Figure 6 is a view showing a bent state of the gripping portion of the gripper in the crop cultivation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram schematically showing the main configuration of a crop cultivation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a diagram illustrating the detection state of the sensor for crops in the crop cultivation device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, in describing the present invention, descriptions of already known functions or configurations will be omitted to make the gist of the present invention clear.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치를 활용하여 작물을 재배하는 상태를 예시적으로 나타내는 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치에서 재배프레임, 구동부 및 그리퍼를 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치에서 그리퍼를 보다 상세히 나타내는 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치에서 그리퍼를 보다 상세히 나타내는 단면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치에서 그리퍼의 파지부를 보다 상세히 나타내는 도면이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치에서 그리퍼의 파지부가 굴곡된 상태를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a state in which crops are grown using a crop cultivation device according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a diagram showing a cultivation frame, a driving unit, and a gripper in a crop cultivation device according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a perspective view showing the gripper in more detail in the crop cultivation device according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is a cross-sectional view showing the gripper in more detail in the crop cultivation device according to an embodiment of the present invention. Figure 5 is a diagram showing the gripping portion of the gripper in the crop cultivation device according to an embodiment of the present invention in more detail. Figure 6 is a view showing a bent state of the gripping portion of the gripper in the crop cultivation device according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치(1000)는 재배프레임(100), 구동부(200) 및 그리퍼(300)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 6, the crop cultivation apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention includes a cultivation frame 100, a driving unit 200, and a gripper 300.

재배프레임(100)은 작물(10)이 안착 가능한 선반(110)이 복수의 단으로 배치된 부분으로, 본 실시예에 따른 작물 재배 장치(1000)의 주요 외관을 구성할 수 있다.The cultivation frame 100 is a portion in which shelves 110 on which crops 10 can be placed are arranged in a plurality of stages, and may constitute the main exterior of the crop cultivation device 1000 according to this embodiment.

이 경우, 재배프레임(100)은 복수의 기둥 및 보를 포함하는 프레임 구조로 이루어질 수 있으며, 각각의 보에 선반(110)이 탑재되어 지지될 수 있다.In this case, the cultivation frame 100 may be composed of a frame structure including a plurality of columns and beams, and a shelf 110 may be mounted and supported on each beam.

각각의 선반(110)에는 재배를 위한 작물(10)이 안착될 수 있으며, 이러한 작물(10)에 빛, 수분 및 배양액 등을 인위적으로 공급하여 작물(10)이 길러지도록 할 수 있다.Crops 10 for cultivation can be placed on each shelf 110, and light, moisture, culture medium, etc. can be artificially supplied to these crops 10 so that the crops 10 can be grown.

구동부(200)는 재배프레임(100)에 설치되어 X축, Y축 및 Z축 방향으로 위치가 변경 가능한 부분으로, 구동부(200)의 이동 시 구동부(200)에 설치된 그리퍼(300)가 재배프레임(100) 상의 각 부분으로 이동될 수 있다.The driving unit 200 is a part installed on the cultivation frame 100 whose position can be changed in the (100) Can be moved to each part of the image.

이 경우 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, X축은 재배프레임(100)의 좌우 방향에 따른 축일 수 있다. 그리고, Y축은 X축과 직교되는 축으로서, 재배프레임(100)의 전후 방향에 따른 축일 수 있다. 그리고, Z축은 X축 및 Y축과 모두 직교되는 축으로서, 재배프레임(100)의 상하 방향에 따른 축일 수 있다.In this case, as shown in FIGS. 1 and 2, the X-axis may be an axis along the left and right directions of the cultivation frame 100. Additionally, the Y-axis is an axis perpendicular to the X-axis and may be an axis along the front-back direction of the cultivation frame 100. Additionally, the Z-axis is an axis orthogonal to both the X-axis and the Y-axis, and may be an axis along the vertical direction of the cultivation frame 100.

이에 따라, 구동부(200)는 재배프레임(100)의 공간상의 좌표가 다양하게 변경될 수 있고, 이러한 구동부(200)에 설치된 그리퍼(300) 역시 재배프레임(100)의 공간상의 좌표가 다양하게 변경될 수 있다.Accordingly, the spatial coordinates of the cultivation frame 100 of the driving unit 200 may be changed in various ways, and the gripper 300 installed on the driving unit 200 may also change the spatial coordinates of the cultivation frame 100 in various ways. It can be.

그리퍼(300)는 구동부(200)에 설치되고, 유체의 주입에 따라 굴곡되어 작물(10)을 파지 가능한 부분으로, 작물(10)의 수확 또는 운반 등을 위해 작물(10)을 파지할 수 있다.The gripper 300 is installed on the driving unit 200 and is a part that is bent according to the injection of fluid and capable of gripping the crops 10, and can grip the crops 10 for harvesting or transporting the crops 10. .

구체적으로, 그리퍼(300)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 상태로 구동부(200)에 설치될 수 있다. 그리고, 상술한 바와 같이 구동부(200)의 이동에 따라 파지가 필요한 작물(10)의 위치로 그리퍼(300)가 이동될 수 있다.Specifically, the gripper 300 may be installed on the driving unit 200 as shown in FIGS. 1 to 3. And, as described above, the gripper 300 may be moved to the position of the crop 10 that needs to be gripped according to the movement of the driving unit 200.

이처럼 파지가 필요한 작물(10)의 위치로 이동된 그리퍼(300)는 도 6에 도시된 바와 같은 상태로 굴곡되며 작물(10)을 파지할 수 있다. 특히, 그리퍼(300)의 내부로 유체가 주입되어 그리퍼(300) 내부의 압력을 변화시킴에 따라 그리퍼(300)는 굴곡될 수 있다.In this way, the gripper 300, which has been moved to the position of the crop 10 that requires gripping, is bent in the state shown in FIG. 6 and can grip the crop 10. In particular, as fluid is injected into the gripper 300 and changes the pressure inside the gripper 300, the gripper 300 may be bent.

따라서, 그러퍼를 굴곡시켜 작물(10)을 파지하는 압력은 유체에 의한 압력이므로, 기계적인 압력에 의하여 작물(10)을 파지하는 경우보다 상대적으로 작물(10)에 가해지는 충격이 완화될 수 있다.Therefore, since the pressure of bending the gripper to grip the crop 10 is the pressure of the fluid, the impact on the crop 10 can be relatively relieved compared to the case of gripping the crop 10 by mechanical pressure. there is.

이로 인해, 파지되는 작물(10)이 파지 충격에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있으므로, 작물(10)의 재배 시 손실을 최소화하여 생산성을 보다 향상시킬 수 있다.Because of this, the crop 10 to be grasped can be prevented from being damaged by the impact of the grip, and thus productivity can be further improved by minimizing loss during cultivation of the crop 10.

이 경우, 유체는 공기 뿐만 아니라 물 또는 오일 등의 다양한 물질을 포함할 수 있으며, 별도의 펌프 등을 통해 그리퍼(300) 내부로의 유체 주입 및 배출이 조절될 수 있다.In this case, the fluid may include various substances such as water or oil as well as air, and the injection and discharge of the fluid into the gripper 300 may be controlled through a separate pump or the like.

이와 같이, 본 실시예에 따른 작물 재배 장치(1000)는, 재배프레임(100)에 안착된 작물(10)에 대하여 구동부(200)에 설치된 그리퍼(300)가 각 위치로 이동되어 작물(10)을 파지 가능하므로, 스마트팜 시스템에 활용하여 작물(10)의 재배가 자동적으로 이루어질 수 있다.In this way, the crop cultivation device 1000 according to the present embodiment moves the gripper 300 installed on the driving unit 200 to each position with respect to the crops 10 seated on the cultivation frame 100 to grow the crops 10. Since it is possible to grasp, the cultivation of crops 10 can be performed automatically by using the smart farm system.

특히, 본 실시예에 따른 작물 재배 장치(1000)는, 그리퍼(300)가 유체의 주입에 따라 굴곡되어 작물(10)을 파지하므로, 그리퍼(300)를 통한 작물(10)의 파지 시 작물(10)에 가해지는 충격을 최소화할 수 있다.In particular, in the crop cultivation device 1000 according to this embodiment, the gripper 300 is bent according to the injection of fluid and grasps the crop 10, so when the crop 10 is gripped through the gripper 300, the crop ( 10) The impact on the body can be minimized.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치(1000)에서, 그리퍼(300)는 몸체부(310) 및 파지부(320)를 포함할 수 있다.In the crop cultivation apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention, the gripper 300 may include a body portion 310 and a grip portion 320.

구체적으로 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체부(310)는 유체가 주입된 후 평면상에서 분기되는 복수의 분기관(311)이 형성된 부분으로, 각각의 파지부(320)를 지지하여 복수의 파지부(320)가 함께 연동되어 작물(10)을 파지하도록 할 수 있다.Specifically, as shown in FIGS. 3 and 4, the body portion 310 is a portion in which a plurality of branch pipes 311 that branch on a plane are formed after the fluid is injected, and supports each grip portion 320. A plurality of gripping units 320 may be linked together to grip the crop 10.

이 경우, 몸체부(310)는 일부분에 유체가 공급되는 공급관이 결합될 수 있고, 이러한 공급관이 몸체부(310)에서 분기되는 분기관(311)과 결합될 수 있다.In this case, a portion of the body portion 310 may be coupled with a supply pipe through which fluid is supplied, and this supply pipe may be coupled with a branch pipe 311 branching from the body portion 310.

파지부(320)는 내부로 유체가 주입 가능하도록 각각의 분기관(311)마다 결합되고, 일면과 타면의 팽창률이 서로 다르게 형성되어 유체의 주입에 따른 팽창 시 일방향으로 굴곡되는 부분이다.The gripping portion 320 is coupled to each branch pipe 311 so that fluid can be injected into the gripper, and has different expansion rates on one side and the other side, so that the gripper 320 is bent in one direction when expanded due to fluid injection.

즉, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 파지부(320)는 분기관(311)을 통해 주입되는 유체에 의해 팽창될 수 있다. 이 경우, 파지부(320)의 일면과 타면의 팽창률이 서로 다르게 형성되므로 유체의 주입 시 파지부(320)는 일방향으로 굴곡될 수 있다.That is, as shown in FIGS. 3 to 6, the gripper 320 may be expanded by fluid injected through the branch pipe 311. In this case, since the expansion rates of one side and the other side of the gripper 320 are formed differently, the gripper 320 may be bent in one direction when fluid is injected.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 파지부(320)가 함께 중심을 향하여 굴곡됨으로써, 그리퍼(300)를 통한 작물(10)의 파지가 용이하게 이루어질 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 6, the plurality of gripping parts 320 are bent together toward the center, so that the crop 10 can be easily gripped by the gripper 300.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치(1000)에서, 파지부(320)는 변형체(321) 및 지지체(323)를 포함할 수 있다.In the crop cultivation apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention, the gripper 320 may include a deformable body 321 and a support 323.

구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이, 변형체(321)는 연성 재질로 이루어지고, 일면을 따라 연속적인 요철 구조가 형성되는 부분으로, 유체의 주입 시 팽창되어 형상이 변형될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 5, the deformable body 321 is made of a soft material and is a portion in which a continuous concavo-convex structure is formed along one surface, and may expand and deform in shape when fluid is injected.

즉, 파지부(320) 내로 유체가 주입되는 경우, 연성 재질의 변형체(321)는 팽창하게 되고, 일면을 따라 형성된 요철 구조의 홈 부분이 팽창되며 인접한 돌기부분끼리 서로의 측면을 밀어낼 수 있다.That is, when fluid is injected into the gripping portion 320, the deformable body 321 made of a soft material expands, the groove portion of the concavo-convex structure formed along one side expands, and adjacent protruding portions can push each other's sides. .

이에 따라, 요철 부분을 중심으로 한 변형체(321)의 일면에 휨변형 및 인장변형이 발생될 수 있다.Accordingly, bending deformation and tensile deformation may occur on one surface of the deformable body 321 centered on the uneven portion.

지지체(323)는 변형체(321)의 휨변형은 제한하지 않으나 인장변형은 제한 가능한 재질로 이루어지고, 변형체(321)의 내부에서 타면 측에 편향되게 배치되는 부분이다.The support body 323 is made of a material that does not limit the bending deformation of the deformable body 321 but can limit the tensile deformation, and is a portion disposed biased toward the other surface inside the deformable body 321.

즉, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 지지체(323)는 휨변형이 될 수 있으나 인장변형은 되지 않는 재질로 이루어져, 파지부(320) 내에서 지지체(323)가 배치된 부분의 인장변형은 제한될 수 있다.That is, as shown in FIGS. 5 and 6, the support 323 is made of a material that can be deformed in bending but is not deformed in tension, so that the tension of the portion where the support 323 is placed within the gripper 320 is Variations may be limited.

이 경우, 지지체(323)는 변형체(321)의 내부에서 타면 측에 편향되게 배치되므로, 상기와 같이 변형체(321)의 일면에 휨변형 및 인장변형이 발생되더라도 변형체(321)의 타면에는 휨변형만 발생되고 인장변형은 제한될 수 있다.In this case, the support 323 is disposed biased toward the other surface inside the deformable body 321, so even if bending and tensile strain occurs on one surface of the deformable body 321 as described above, bending deformation does not occur on the other surface of the deformable body 321. only occurs and tensile strain can be limited.

이에 따라, 파지부(320)로 유체가 주입되는 경우, 변형체(321)의 일면은 인장변형에 따라 팽창되나 변형체(321)의 타면은 인장변형이 제한되어 팽창되지 않는다.Accordingly, when fluid is injected into the gripper 320, one side of the deformable body 321 expands due to tensile strain, but the other side of the deformable body 321 does not expand because the tensile strain is limited.

다만, 변형체(321)의 일면을 중심으로 한 휨변형은 그대로 변형체(321)의 타면까지 전달되어, 변형체(321) 및 이를 포함하는 파지부(320)는 일방향으로 굴곡될 수 있다.However, the bending deformation centered on one side of the deformable body 321 is directly transmitted to the other surface of the deformable body 321, so that the deformable body 321 and the gripper 320 including it may be bent in one direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치(1000)에서, 변형체(321)는 고무 또는 실리콘을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.In the crop cultivation device 1000 according to an embodiment of the present invention, the deformable body 321 may be made of a material containing rubber or silicon.

상술한 바와 같이, 변형체(321)는 유체의 주입 시 팽창 가능하여야 한다는 점에서, 탄성 재질의 고무 또는 실리콘을 포함하는 재질로 변형체(321)가 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.As described above, since the deformable body 321 must be able to expand when fluid is injected, it may be desirable for the deformable body 321 to be made of a material containing elastic rubber or silicon.

또한, 작물(10)의 파지 시 작물(10)의 파지면과의 마찰력이 일정 부분 유지되도록 하여 작물(10)을 안정적으로 파지하기 위해서도, 소정의 밀착력이 유지될 수 있는 고무 또는 실리콘을 포함하는 재질로 변형체(321)가 이루어지는 것이 바람직할 수 있다.In addition, in order to stably grip the crop 10 by maintaining a certain amount of friction with the gripping surface of the crop 10 when gripping the crop 10, a material containing rubber or silicone that can maintain a predetermined adhesion force is used. It may be desirable for the deformable body 321 to be made of a material.

이 경우 도 5에 도시된 바와 같이, 고무 또는 실리콘을 포함하는 재질의 변형체(321)는, 하단부 상에 지지체(323)가 접합되도록 경화시킨 후, 그 상부에 상단부 부분을 추가로 경화시켜 제작할 수 있다.In this case, as shown in FIG. 5, the deformable body 321 made of a material containing rubber or silicon can be manufactured by curing the support 323 so that it is bonded to the lower part and then further curing the upper part on top of it. there is.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치(1000)에서, 구동부(200)는 제1 레일(210), 제2 레일(220), 제3 레일(230)을 포함할 수 있다.In the crop cultivation apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention, the driving unit 200 may include a first rail 210, a second rail 220, and a third rail 230.

구체적으로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 레일(210)은 재배프레임(100)에 종방향을 따라 연장되게 설치되는 부분으로, 구동부(200)가 Z축을 따라 이동되기 위한 가이드 레일을 이룰 수 있다.Specifically, as shown in Figures 1 and 2, the first rail 210 is a part installed to extend along the longitudinal direction of the cultivation frame 100 and is a guide rail for moving the driving unit 200 along the Z axis. can be achieved.

한편, 도 1 및 도 2에서는 제1 레일(210)이 제2 레일(220)의 양단부에 한 쌍으로 형성된 구성을 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 레일(210)의 개수 및 배치는 필요에 따라 다양하게 변형될 수 있다.Meanwhile, Figures 1 and 2 show a configuration in which the first rails 210 are formed as a pair at both ends of the second rail 220, but this is not necessarily limited to this, and the number of first rails 210 and The arrangement can be modified in various ways depending on needs.

제2 레일(220)은 제1 레일(210)을 따라 종방향으로 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다. 이에 따라, 제2 레일(220)은 제1 레일(210)을 따라 Z축 방향으로 슬라이딩 이동될 수 있고, 이러한 제1 레일(210) 및 제2 레일(220)을 포함하는 구동부(200)에 설치된 그리퍼(300)는 재배프레임(100) 상에서 Z축을 따라 이동될 수 있다.The second rail 220 may be installed to be slidable in the longitudinal direction along the first rail 210. Accordingly, the second rail 220 can be slidably moved in the Z-axis direction along the first rail 210, and is connected to the driving unit 200 including the first rail 210 and the second rail 220. The installed gripper 300 can be moved along the Z-axis on the cultivation frame 100.

그리고, 제2 레일(220)은 횡방향을 따라 연장되도록 형성되어, 구동부(200)가 X축을 따라 이동되기 위한 가이드 레일을 이룰 수 있다.And, the second rail 220 is formed to extend along the transverse direction, so that it can form a guide rail for moving the driving unit 200 along the X-axis.

제3 레일(230)은 제2 레일(220)을 따라 횡방향으로 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다. 이에 따라, 제3 레일(230)은 제2 레일(220)을 따라 X축 방향으로 슬라이딩 이동될 수 있고, 이러한 제1 레일(210), 제2 레일(220) 및 제3 레일(230)을 포함하는 구동부(200)에 설치되는 그리퍼(300)는 재배프레임(100) 상에서 X축 및 Z축을 따라 이동될 수 있다.The third rail 230 may be installed to slide laterally along the second rail 220. Accordingly, the third rail 230 can be slidably moved in the X-axis direction along the second rail 220, and the first rail 210, second rail 220, and third rail 230 The gripper 300 installed on the driving unit 200 may be moved along the X-axis and Z-axis on the cultivation frame 100.

그리고, 제3 레일(230)은 횡방향을 따라 연장되도록 형성되어, 구동부(200)가 Y축을 따라 이동되기 위한 가이드 레일을 이룰 수 있다.In addition, the third rail 230 is formed to extend along the transverse direction, so that it can form a guide rail for moving the driving unit 200 along the Y-axis.

여기서, 그리퍼(300)는 제3 레일(230)을 따라 횡방향으로 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다. 이에 따라, 그리퍼(300)는 제3 레일(230)을 따라 Y축 방향으로 슬라이딩 이동될 수 있고, 이러한 구동부(200)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 그리퍼(300)는 재배프레임(100) 상에서 X축, Y축 및 Z축을 따라 이동될 수 있다.Here, the gripper 300 may be installed to slide laterally along the third rail 230. Accordingly, the gripper 300 can be slidably moved in the Y-axis direction along the third rail 230, and the gripper 300 slidably installed on the driving unit 200 can move along the X-axis on the cultivation frame 100. , can be moved along the Y and Z axes.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치(1000)에서, 제3 레일(230)은 제2 레일(220)에 대하여 종방향의 회전축(240)을 중심으로 힌지 회전 가능할 수 있다.In the crop cultivation apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention, the third rail 230 may be hinged and rotatable about the longitudinal rotation axis 240 with respect to the second rail 220.

즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제3 레일(230)은 제2 레일(220)에 결합된 회전축(240)을 중심으로 회전하여, 제2 레일(220)과 제3 레일(230)이 이루는 각도가 변경될 수 있다.That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the third rail 230 rotates around the rotation axis 240 coupled to the second rail 220, so that the second rail 220 and the third rail ( The angle formed by 230) can be changed.

상술한 바와 같이, 구동부(200)가 제1 레일(210), 제2 레일(220) 및 제3 레일(230)을 포함하는 경우, 그리퍼(300)가 재배프레임(100) 상에서 X축, Y축 및 Z축을 따라 이동될 수 있다.As described above, when the driving unit 200 includes the first rail 210, the second rail 220, and the third rail 230, the gripper 300 moves on the cultivation frame 100 along the It can be moved along the axis and Z axis.

다만, 작물(10)의 특정 위치에 따라, 재배프레임(100)의 기둥 및 보 구조 등과 구동부(200)의 각 구성이 일정 부분 간섭되는 경우가 발생될 수 있으며, 이러한 경우에는 그리퍼(300)가 해당 작물(10)의 위치로 이동되는 것이 쉽지 않을 수 있다.However, depending on the specific position of the crops 10, there may be cases where each configuration of the driving unit 200, such as the pillar and beam structure of the cultivation frame 100, interferes to a certain extent, and in this case, the gripper 300 It may not be easy to move to the location of the corresponding crop 10.

따라서, 제3 레일(230)이 제2 레일(220)에 대하여 힌지 회전되도록 함으로써, 재배프레임(100) 상에서 제3 레일(230)이 닿을 수 있는 영역이 보다 확장될 수 있다는 점에서, 보다 다양한 위치로의 그리퍼(300) 이동이 원활하게 이루어질 수 있다.Accordingly, by allowing the third rail 230 to hinge and rotate with respect to the second rail 220, the area that the third rail 230 can reach on the cultivation frame 100 can be further expanded, allowing for more variety. The gripper 300 can be moved to the position smoothly.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치의 주요 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치에서 작물에 대한 감지부의 감지 상태를 예시적으로 나타내는 도면이다.Figure 7 is a diagram schematically showing the main configuration of a crop cultivation device according to an embodiment of the present invention. Figure 8 is a diagram illustrating the detection state of the sensor for crops in the crop cultivation device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치(1000)는 구동부(200)의 위치 및 그리퍼(300)의 파지 상태를 제어 가능한 제어부(400)를 더 포함할 수 있다.The crop cultivation apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention may further include a control unit 400 capable of controlling the position of the driving unit 200 and the gripping state of the gripper 300.

즉, 제어부(400)는 구동부(200) 상에서 제1 레일(210), 제2 레일(220), 제3 레일(230) 및 그리퍼(300)의 위치를 제어하여 파지가 필요한 작물(10)의 위치로 그리퍼(300)를 이동시킬 수 있다.That is, the control unit 400 controls the positions of the first rail 210, the second rail 220, the third rail 230, and the gripper 300 on the driving unit 200 to control the positions of the crops 10 that require gripping. The gripper 300 can be moved to the desired location.

또한, 제어부(400)는 파지가 필요한 작물(10)의 위치로 그리퍼(300)가 이동된 상태에서, 작물(10)에 대한 파지 유무, 파지 강도 및 파지 위치 등을 제어할 수 있다.Additionally, the control unit 400 can control whether or not the crop 10 is gripped, the gripping strength, and the gripping position while the gripper 300 is moved to the position of the crop 10 that requires gripping.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치(1000)는 작물(10)의 상태를 감지 가능한 감지부(500)를 더 포함하고, 제어부(400)는 감지부(500)를 통해 감지된 작물(10)의 상태에 따라 구동부(200) 및 그리퍼(300)를 제어할 수 있다.The crop cultivation device 1000 according to an embodiment of the present invention further includes a detection unit 500 capable of detecting the state of the crop 10, and the control unit 400 is configured to control the crop detected through the detection unit 500 ( 10), the driving unit 200 and the gripper 300 can be controlled according to the state.

이 경우, 감지부(500)는 작물(10)을 포함한 주변 환경을 촬영 또는 촬상할 수 있는 카메라 또는 센서 등을 포함할 수 있다. 그리고, 감지부(500)는 도 8에 도시된 카메라 또는 센서 등을 통해 획득된 화상으로 작물(10)의 상태를 인식하여 검출할 수 있다.In this case, the sensing unit 500 may include a camera or sensor capable of photographing or imaging the surrounding environment including the crops 10. Additionally, the detection unit 500 can recognize and detect the state of the crop 10 using an image acquired through a camera or sensor shown in FIG. 8 .

여기서, 작물(10)의 상태란 작물(10)의 종류 및 생장 정도 뿐만 아니라, 작물(10)의 색상, 분포도 및 병충해 유무 등의 다양한 정보를 포함할 수 있다.Here, the state of the crop 10 may include not only the type and growth level of the crop 10, but also various information such as the color, distribution, and presence of pests and diseases of the crop 10.

이에 따라, 감지부(500)를 통해 작물(10)이 적절하게 재배되고 있는지 여부를 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 각 작물(10)이 수확 대상에 해당되는지를 파악하여 수확 대상인 작물(10)만을 그리퍼(300)가 파지하도록 제어할 수 있다.Accordingly, not only can it be determined whether the crops 10 are being properly cultivated through the sensing unit 500, but also it can be determined whether each crop 10 is subject to harvest, and only the crops 10 that are harvested can be used by the gripper. (300) can be controlled to grip.

이와 같이, 본 실시예에 따른 작물 재배 장치(1000)는, 감지부(500)를 통해 감지된 작물(10)의 상태를 반영하여 재배가 이루어지므로, 작물(10)의 상태에 따라 적절한 재배가 이루어질 수 있다.In this way, the crop cultivation device 1000 according to this embodiment performs cultivation by reflecting the state of the crop 10 detected through the detection unit 500, so that appropriate cultivation is performed depending on the state of the crop 10. It can be done.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치(1000)는 작물(10)에 대한 정보를 저장 가능한 메모리부(600)를 더 포함하고, 제어부(400)는 감지부(500)를 통해 감지된 작물(10)의 상태와 메모리부(600)에 저장된 작물(10)의 정보를 비교하여 구동부(200) 및 그리퍼(300)를 제어할 수 있다.The crop cultivation device 1000 according to an embodiment of the present invention further includes a memory unit 600 capable of storing information about the crop 10, and the control unit 400 controls the crop detected through the sensor 500. The driving unit 200 and the gripper 300 can be controlled by comparing the state of the crop 10 with the information on the crop 10 stored in the memory unit 600.

여기서, 메모리부(600)에 저장되는 작물(10)에 대한 정보는 작물(10)의 종류에 따른 생장 특성, 수확을 위한 채취 부위 및 취약 부위 등의 개별적인 정보를 포함할 수 있다.Here, the information about the crop 10 stored in the memory unit 600 may include individual information such as growth characteristics according to the type of the crop 10, a part collected for harvesting, and a vulnerable part.

이에 따라, 감지부(500)를 통해 특정 위치의 작물(10) 종류가 파악된 후, 메모리부(600)에 저장된 해당 종류의 작물(10) 정보와 현재 작물(10)의 상태를 비교함으로써, 보다 정밀하게 작물(10) 재배의 적절성 및 수확 대상 여부를 파악할 수 있다.Accordingly, after the type of crop 10 at a specific location is identified through the detection unit 500, the information on the crop 10 of the corresponding type stored in the memory unit 600 is compared with the current state of the crop 10, It is possible to more precisely determine the suitability of cultivation of crops (10) and whether they are subject to harvest.

한편, 감지부(500)를 통해 감지되는 작물(10)에 대한 정보는 지속적으로 메모리부(600)에 저장되도록 하여, 재배 중인 작물(10)에 대한 정보가 업데이트 되도록 할 수 있다. 또한, 메모리부(600)는 별도의 데이터베이스 등과 유무선 상으로 연결되어 작물(10)에 대한 새로운 정보가 반영되도록 할 수도 있다.Meanwhile, information about the crop 10 detected through the detection unit 500 can be continuously stored in the memory unit 600, so that information about the crop 10 being grown can be updated. Additionally, the memory unit 600 may be connected to a separate database, etc. wired or wirelessly, so that new information about the crops 10 can be reflected.

본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치(1000)에서, 제어부(400)는 각각의 분기관(311)을 통해 파지부(320)로 주입되는 유체의 압력을 개별적으로 제어 가능할 수 있다.In the crop cultivation device 1000 according to an embodiment of the present invention, the control unit 400 may be able to individually control the pressure of the fluid injected into the gripping unit 320 through each branch pipe 311.

상술한 바와 같이, 작물(10)의 종류에 따라 수확을 위한 채취 부위 및 취약 부위 등이 각각 다를 수 있다. 따라서, 해당 작물(10)의 특성을 반영하여 수확이 이루어질 수 있도록 그리퍼(300)를 제어할 필요가 있다.As described above, the harvesting area and vulnerable area may differ depending on the type of crop 10. Therefore, it is necessary to control the gripper 300 so that harvesting can be achieved by reflecting the characteristics of the corresponding crop 10.

이에 따라, 복수의 파지부(320)가 일률적으로 제어되지 않고, 특정 파지부(320)의 압력은 상대적으로 강하고 다른 특정 파지부(320)의 압력은 상대적으로 약하게 제어하여, 각 작물(10)의 채취 부위 및 취약 부위를 고려한 수확이 이루어지도록 하는 것이 바람직할 수 있다.Accordingly, the plurality of gripping parts 320 are not uniformly controlled, and the pressure of a specific gripping part 320 is controlled to be relatively strong and the pressure of other specific gripping parts 320 is controlled to be relatively weak, so that each crop 10 It may be desirable to ensure harvesting takes into account the harvesting area and vulnerable areas.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.Although specific embodiments of the present invention have been described and shown above, it is known in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. This is self-evident to those who have it. Accordingly, such modifications or variations should not be understood individually from the technical idea or viewpoint of the present invention, and the modified embodiments should be regarded as falling within the scope of the claims of the present invention.

10: 작물 100: 재배프레임
110: 선반 200: 구동부
210: 제1 레일 220: 제2 레일
230: 제3 레일 240: 회전축
300: 그리퍼 310: 몸체부
311: 분기관 320: 파지부
321: 변형체 323: 지지체
400: 제어부 500: 감지부
600: 메모리부 1000: 작물 재배 장치10: Crop 100: Cultivation frame
110: shelf 200: driving unit
210: first rail 220: second rail
230: third rail 240: rotation axis
300: Gripper 310: Body portion
311: branch pipe 320: holding part
321: variant 323: support
400: control unit 500: detection unit
600: Memory unit 1000: Crop cultivation device

Claims (10)

작물이 안착 가능한 선반이 복수의 단으로 배치된 재배프레임;
상기 재배프레임에 설치되어 X축, Y축 및 Z축 방향으로 위치가 변경 가능한 구동부; 및
상기 구동부에 설치되고, 유체의 주입에 따라 굴곡되어 상기 작물을 파지 가능한 그리퍼;
를 포함하고,
상기 그리퍼는,
유체가 주입된 후 평면상에서 분기되는 복수의 분기관이 형성된 몸체부 및
내부로 유체가 주입 가능하도록 각각의 상기 분기관마다 결합되고, 일면과 타면의 팽창률이 서로 다르게 형성되어 유체의 주입에 따른 팽창 시 일방향으로 굴곡되는 파지부를 포함하는, 작물 재배 장치.A cultivation frame in which shelves on which crops can be placed are arranged in multiple stages;
A driving unit installed on the cultivation frame and capable of changing its position in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions; and
A gripper installed on the drive unit and bent according to injection of fluid to grip the crop;
Including,
The gripper is,
A body portion formed with a plurality of branch pipes that branch on a plane after the fluid is injected, and
A crop cultivation device that is coupled to each of the branch pipes so that fluid can be injected into the inside, and includes a grip portion that has different expansion rates on one side and the other side and is bent in one direction when expanded due to injection of fluid. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 파지부는,
연성 재질로 이루어지고, 일면을 따라 연속적인 요철 구조가 형성되는 변형체 및
상기 변형체의 휨변형은 제한하지 않으나 인장변형은 제한 가능한 재질로 이루어지고, 상기 변형체의 내부에서 타면 측에 편향되게 배치되는 지지체를 포함하는, 작물 재배 장치.According to paragraph 1,
The gripping part,
A deformable body made of a soft material and having a continuous uneven structure along one side, and
A crop cultivation device comprising a supporter made of a material that does not limit the bending deformation of the deformable body but can limit the tensile deformation, and is biasedly disposed toward the other side inside the deformable body. 제3항에 있어서,
상기 변형체는 고무 또는 실리콘을 포함하는 재질로 이루어지는, 작물 재배 장치.According to paragraph 3,
A crop cultivation device in which the variant is made of a material containing rubber or silicon. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동부의 위치 및 상기 그리퍼의 파지 상태를 제어 가능한 제어부;를 더 포함하는 작물 재배 장치.According to any one of paragraphs 1, 3, and 4,
A crop cultivation device further comprising a control unit capable of controlling the position of the drive unit and the gripping state of the gripper. 제5항에 있어서,
상기 작물의 상태를 감지 가능한 감지부;를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 감지부를 통해 감지된 상기 작물의 상태에 따라 상기 구동부 및 상기 그리퍼를 제어하는, 작물 재배 장치.According to clause 5,
It further includes a detection unit capable of detecting the state of the crop,
The control unit controls the driving unit and the gripper according to the state of the crop detected through the sensor. 제6항에 있어서,
상기 작물에 대한 정보를 저장 가능한 메모리부;를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 감지부를 통해 감지된 상기 작물의 상태와 상기 메모리부에 저장된 상기 작물의 정보를 비교하여 상기 구동부 및 상기 그리퍼를 제어하는, 작물 재배 장치.According to clause 6,
It further includes a memory unit capable of storing information about the crop,
The control unit controls the drive unit and the gripper by comparing the state of the crop detected through the sensor with the information about the crop stored in the memory unit. 제7항에 있어서,
상기 제어부는 각각의 상기 분기관을 통해 상기 파지부로 주입되는 유체의 압력을 개별적으로 제어 가능한, 작물 재배 장치.In clause 7,
The control unit is capable of individually controlling the pressure of the fluid injected into the grip unit through each of the branch pipes. 제8항에 있어서,
상기 구동부는,
상기 재배프레임에 종방향을 따라 연장되게 설치되는 제1 레일,
상기 제1 레일을 따라 종방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 횡방향을 따라 연장되는 제2 레일,
상기 제2 레일을 따라 횡방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되고, 횡방향을 따라 연장되는 제3 레일을 포함하고,
상기 그리퍼는 상기 제3 레일을 따라 횡방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는, 작물 재배 장치.According to clause 8,
The driving unit,
A first rail installed to extend along the longitudinal direction of the cultivation frame,
a second rail that is slidably installed in the longitudinal direction along the first rail and extends in the transverse direction;
A third rail is installed to be slidable in the transverse direction along the second rail and extends in the transverse direction,
The crop cultivation device is wherein the gripper is installed to slide laterally along the third rail. 제9항에 있어서,
상기 제3 레일은 상기 제2 레일에 대하여 종방향의 회전축을 중심으로 힌지 회전 가능한, 작물 재배 장치.According to clause 9,
The third rail is hinged and rotatable about a longitudinal axis of rotation with respect to the second rail.
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