KR20130005542A - 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템은 공기를 분사하여 식물에 붙은 곤충의 이탈을 유도하는 공기분사기구와; 식물로부터 이탈되는 곤충을 포획하는 포획기구와; 공기분사기구와 포획기구가 설치되는 몸체프레임 및; 공기분사기구의 작동을 제어하는 제어기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템은 식물의 잎에 붙은 곤충의 포획과 충해 예방을 위한 약제분사가 자동으로 수행될 수 있도록 하고, 곤충의 포획이 신속하고도 용이하게 이루어지도록 하며, 포획된 곤충을 자동 인식하여 병해충의 조기 방제와 약제의 분사가 최적화되도록 할 뿐만 아니라, 온실에 적용되어 작물의 온실 재배 효율을 증대시킬 수 있도록 한다.

Description

자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템{Insect-pest prevention robot system by auto-attraction}

본 발명은 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 식물의 잎에 붙은 곤충의 포획과 충해 예방을 위한 약제분사가 이동하면서 자동으로 수행될 수 있고, 상시적인 순찰에 의한 곤충 감시를 통해 곤충을 포획하고 자동인식함으로써 병해충을 조기에 감지해내며, 약제의 분사가 최적화될 뿐만 아니라, 온실에 적용되어 작물의 온실 재배 효율을 증대시킬 수 있는 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에 관한 것이다.

작물은 재배과정에서 각종 병충해에 노출되기 쉽고, 병충해시 작물의 생장이 저하되고, 작물 수확량이 떨어지는 문제점이 있었다. 특히, 해충이 작물의 질병을 매개할 경우, 사전 감지가 매우 중요하다. 따라서, 작업자는 수시로 작물의 병충해 유무를 점검하고, 작물에 해로운 곤충이나 해충이 작물 개체에 존재하는지를 감시하게 된다.

그런데, 작물의 재배면적이 넓거나 재배량이 많을 경우, 작물의 병충해 감시에 상당한 인원과 시간이 소모되는 문제점이 있었다.

그리고, 재배되는 작물의 병충해 예방을 목적으로 농약과 같은 화학약제를 일괄적으로 살포할 경우, 재배되는 각 작물 개체의 특성이나 각 작물 개체의 곤충이나 해충의 존재 유무, 각 작물 개체에 존재하는 곤충이나 해충의 밀도 등은 고려되지 않으므로, 병충해 예방효율을 높이는데 한계가 있었으며, 소비되는 약제량도 많아질 뿐만 아니라 주변 환경도 오염되는 문제점이 있었다. 또한, 화학약제의 살포는 작업자에 의해 이루어지는 것이 일반적이어서 여전히 일정한 작업인원과 작업시간이 요구되는 문제점이 있었다.

한편, 작물이 재배되는 구역에 설치되어 해로운 곤충이나 해충을 유인하여 포획하는 각종 장치들이 개발되어 사용되고 있는데, 이와 같은 곤충/해충 포획장치는 정해진 위치에 고정된 상태에서 운용됨에 따라 곤충 포획효율을 증대시키는데 한계가 있었다. 따라서, 곤충이나 해충을 유인하는 유인장치를 설치하여 병해충의 침입 여부를 조기에 감지하고, 적절하게 대처할 수 있도록 할 필요가 있었는데, 이는 병해충으로부터 작물을 보호하고 생산량을 증대시키는데 매우 중요한 역할을 수행할 수 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 다관절 로봇팔에 의해 자동으로 위치조절되는 포획기구가 구비되고, 식물의 잎에 붙은 곤충이 공기의 분사에 의해 떨어지면서 포획기구에 포획되는 구성을 제공하여 곤충의 포획이 용이하게 이루어지도록 하고, 포획되는 곤충의 개체수를 증대시키도록 하는 새로운 형태의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템을 제공함에 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 설정된 경로를 따라 이동하는 로봇기구에 포획기구와 약제분사기구가 설치되고, 제어기구에 의해 포획기구와 약제분사기구의 작동이 자동제어되는 구성을 제공하여 곤충의 포획과 충해 예방을 위한 약제분사가 자동으로 수행될 수 있도록 하는 새로운 형태의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템을 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 발명은 촬영기구가 구비되어 포획기구에 포획된 곤충의 개체수가 검출되고, 이로부터 유도되는 식물 개체별 곤충 밀도에 따라 약제분사기구로부터 분사되는 곤충방제용 약제의 분사범위와 분사량이 조절되는 구성을 제공하여 약제의 분사가 식물 개체별로 최적화되도록 하고, 이로써 약제의 사용이 최소화될 수 있도록 하는 새로운 형태의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템을 제공함에 목적이 있다.

이와 더불어, 본 발명은 다수의 작물이 재배되는 온실에 적용되어 밀집한 작물에 해충이 빨리 확산되는 문제점을 해결하여 작물의 온실 재배 효율을 증대시킬 수 있도록 하고, 곤충 감시가 로봇을 통해 수행되어 항시 순찰을 할 수 있어 낮은 밀도의 해충을 조기에 감지할 수 있도록 하는 새로운 형태의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템을 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템은, 공기를 분사하여 식물에 붙은 곤충의 이탈을 유도하는 공기분사기구와; 식물로부터 이탈되는 곤충을 포획하는 포획기구와; 상기 공기분사기구와 포획기구가 설치되는 몸체프레임 및; 상기 공기분사기구의 작동을 제어하는 제어기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에서 상기 포획기구는 끈끈한 물질이 표면에 형성된 끈끈이 판인 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에서 상기 몸체프레임은 설정된 경로를 따라 이동하는 로봇기구이고, 상기 제어기구는 상기 로봇기구의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에서 상기 포획기구로부터 이격된 위치에 설치되고, 상기 포획기구에 포획된 곤충을 촬영하여 영상정보를 획득하는 촬영기구를 더 구비하되, 상기 제어기구는 상기 촬영기구로부터 영상정보를 입력받고 상기 영상정보를 분석하는 정보처리기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에서 상기 정보처리기구는 상기 영상정보로부터 산출되는 포획된 곤충의 개체수와 종류를 포획위치와 포획시간과 연동시켜 데이터베이스화하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에서 곤충방제용 약제를 분사하는 약제분사기구가 상기 몸체프레임에 설치되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에서 상기 제어기구는 상기 포획기구에 포획된 곤충의 개체수로부터 유도되는 식물 개체별 곤충 밀도에 따라 상기 약제분사기구의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에서 상기 제어기구는 상기 식물 개체별 곤충 밀도에 따라 곤충방제용 약제의 분사범위와 분사량을 조절하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에서 광을 발산하여 식물에 붙은 곤충의 이탈을 유도하는 조명기구가 상기 몸체프레임에 설치되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에서 상기 제어기구는 상기 조명기구로부터 발산되는 광의 색상과 조광 패턴을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에서 상기 포획기구는 상기 로봇기구를 이루는 다관절 로봇팔에 고정되어 상기 다관절 로봇팔의 작동에 따라 이동 및 위치조절하여 곤충을 포획하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에서 상기 다관절 로봇팔은 X축 방향으로 이동가능하게 설치되고, Z축 방향으로 배치되는 지지대에 고정되되, 상기 다관절 로봇팔은 상기 지지대에 Z축 방향으로 이동가능하게 고정되어 다축 이동할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에서 상기 공기분사기구는 상기 로봇기구의 하측에 배치되어 식물을 이루는 잎의 배면으로 공기가 분출되도록 하고, 상기 포획기구는 상기 로봇기구의 상측에 배치되어 식물의 잎으로부터 이탈되는 곤충이 포획되도록 하되, 상기 제어기구는 상기 공기분사기구의 동작과 상기 포획기구의 동작을 연동시키면서 곤충의 포획을 유도하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템은 로봇기구에 포획기구, 공기분사기구, 약제분사기구가 설치되어 이동하면서 식물의 잎에 붙은 곤충의 포획과 충해 예방을 위한 약제분사가 수행됨에 따라, 재배되는 식물에 해가 되는 곤충의 포획작업과 충해 예방용 약제분사작업이 자동화되어 작업효율이 증대되고, 곤충에 대한 조기 예찰이 가능하며, 곤충의 포획효율과 포획량이 증대되는 한편, 약제 분사가 식물개체별로 최적화되어 충해 예방효율이 증대되며, 소비되는 약제량도 최소화되어 비용절감 및 약제에 의한 환경오염도 최소화되는 효과가 있다. 또한, 곤충 포획장치에 포획된 곤충을 자동 식별하여 해충의 침입 여부를 조기에 경고하여 방제를 하거나 적절한 대책을 세울 수 있도록 하는 효과도 동시에 가지게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템의 기본구성을 보여주기 위한 블록도;
도 2는 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템의 기술적 사상을 보여주기 위한 도면;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템의 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템의 주요부 구성을 보여주기 위한 사진;
도 5는 끈끈이 판에 의한 곤충 포획 비율과 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에 의한 곤충 포획 비율을 보여주기 위한 그래프;
도 6은 공기분사기구에 의한 공기분사 횟수에 따른 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템의 곤충 포획 비율을 보여주기 위한 그래프;
도 7은 끈끈이 판에 포획된 곤충과 인지된 곤충을 붉은 점으로 표시한 사진;
도 8은 끈끈이 판에 포획된 곤충을 작업자의 시각으로 직접 카운트한 수치와 끈끈이 판에 포획된 곤충을 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에서 자동으로 카운트한 수치 간 상관관계를 보여주기 위한 그래프이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템의 기본구성을 보여주기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템의 기술적 사상을 보여주기 위한 도면이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)은 몸체프레임(10), 공기분사기구(20), 포획기구(30), 제어기구(40)를 포함하여 이루어진다.

몸체프레임(10)은 공기분사기구(20)와 포획기구(30)가 설치 고정되는 것으로, 이와 같은 몸체프레임(10)은 설정된 경로를 따라 자동 이동하게 되는 로봇기구(12)로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 몸체프레임(10)이 로봇기구(12)로 이루어질 경우 공기분사기구(20)와 포획기구(30)는 몸체프레임(10)과 일체로 이동하게 된다. 여기서, 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)은 상기와 같은 공기분사기구(20)와 포획기구(30)가 몸체프레임(10)과 일체로 이동하는 로봇 구조를 제공하여 식물의 잎에 붙은 곤충의 포획이 자동으로 수행될 수 있도록 하고, 대량의 작물이 재배되는 온실, 비닐하우스에 효과적으로 적용되어 재배효율의 증대를 하게 된다.

물론, 몸체프레임(10)은 정해진 위치에 고정되는 구성으로 이루어질 수도 있다. 한편, 제어기구(40)는 몸체프레임(10)에 고정 설치될 수도 있고, 별도의 위치에 고정 설치될 수도 있고, 관리자에 의해 휴대될 수 있도록 휴대용 모듈 구조로 이루어질 수도 있다.

공기분사기구(20)는 분사노즐(22)이 구비되어 공기를 외부로 분사하는 것으로, 이와 같은 공기분사기구(20)는 식물을 향하여 공기를 분사하여 식물에 붙은 곤충의 이탈을 유도하게 된다. 여기서, 공기분사기구(20)를 이루는 분사노즐(22)은 식물의 잎 하측 영역에 위치되어 곤충이 붙게 되는 식물의 잎 하측으로 공기가 분사되도록 하는 것이 바람직하다.

포획기구(30)는 식물로부터 이탈되는 곤충을 포획하는 것으로, 이와 같은 포획기구(30)는 다양한 구성의 것이 사용될 수 있으나, 단순한 구성으로도 포획율을 향상시킬 수 있는 끈끈이 판(32)을 포획기구(30)로 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 끈끈이 판(32)은 끈끈한 물질이 표면에 형성된 것을 지칭한다. 한편, 포획기구(30)는 식물의 잎 상측 영역에 위치되어 식물의 잎으로부터 이탈할 시 주로 상승이동하는 곤충을 포획할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 포획기구(30)는 몸체프레임(10)에 위치이동이 가능하도록 고정되어 곤충의 이탈 경로에 대응하여 포획기구(30)의 위치가 조절될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

제어기구(40)는 공기분사기구(20)의 작동을 제어하는 것으로, 공기분사기구(20)가 각 식물 개체에 대응한 위치에서 공기를 분사하도록 한다. 여기서 제어기구(40)는 공기분사기구(20)의 공기분사량, 공기분사시간, 공기분사주기 등을 제어할 수 있다. 또한, 제어기구(40)는 포획기구(30)의 작동을 제어하여 곤충의 이탈 경로에 맞추어 포획기구(30)의 위치가 조절되도록 할 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)은 식물의 잎에 붙은 곤충이 공기분사기구(20)의 공기분사에 의해 떨어지면서 포획기구(30)에 포획되도록 함에 따라, 곤충의 포획이 용이하게 이루어지고, 포획되는 곤충의 개체수가 증대될 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면 도 3과 도 4에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 곤충 방제장치, 해충 유인기, 해충 방제기, 포충기 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템의 구성을 보여주기 위한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템의 주요부 구성을 보여주기 위한 사진이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)은 몸체프레임(10)이 설정된 경로를 따라 이동하는 로봇기구(12)로 이루어지도록 한다. 로봇기구(12)는 공기분사기구(20)와 포획기구(30)를 고정 설치하는데, 분사노즐(22)을 구비하는 공기분사기구(20)는 로봇기구(12)의 하측에 배치되어 식물을 이루는 잎의 배면으로 공기가 분출되도록 한다. 또한, 끈끈이 판(32)으로 이루어지는 포획기구(30)는 로봇기구(12)의 상측에 배치되어 식물의 잎으로부터 이탈하여 상승이동하는 벌레가 용이하게 포획되도록 한다. 여기서, 제어기구(40)는 공기분사기구(20)의 동작과 포획기구(30)의 동작을 연동시키면서 곤충이 포획기구(30)가 위치한 방향으로 이동하도록 하여 곤충의 포획 효율이 증대되도록 할 수 있다.

한편, 포획기구(30)는 로봇기구(12)를 이루는 다관절 로봇팔(16)에 고정되어 다관절 로봇팔(16)의 작동에 따라 이동 및 위치조절하여 곤충을 포획하게 된다. 여기서, 로봇기구(12)는 X축 방향으로 배치되는 안내레일(18)에 이동가능하게 수직으로 설치되는 지지대(14)를 구비하는데, 다관절 로봇팔(16)은 끝단부에 슬라이딩 블록(162)을 형성하여 슬라이딩 블록(162)이 지지대(14)에 삽입되도록 함으로써 지지대(14)에 이동가능하게 고정된다. 이에 따라, 포획기구(30)는 다관절 로봇팔(16)과 일체로 X축 방향과 Z축 방향으로 이동할 수 있게 된다. 이와 같은 다관절 로봇팔(16)은 다축 이동함으로써 포획기구(30)의 이동 및 위치조절을 유도하게 된다. 곤충의 포획효율을 증대시키기 위하여 포획기구(30)는 다관절 로봇팔(16)에 의해 식물에 근접된 위치에서 적절하게 이동하게 된다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)은 포획기구(30)로부터 이격된 위치에 촬영기구(50)를 설치하는데, 이와 같은 촬영기구(50)는 포획기구(30)에 포획된 곤충을 촬영하여 영상정보를 획득하게 된다. 이를 위하여 촬영기구(50)는 포획기구(30)으로부터 하측으로 일정거리 이격된 위치에 포획기구(30)와 마주보면서 설치된다. 그리고, 제어기구(40)는 정보처리기구(42)를 구비하여 촬영기구(50)로부터 영상정보를 입력받고, 입력된 영상정보를 분석하게 된다.

여기서, 정보처리기구(42)는 영상처리 알고리즘을 구비하여 영상정보로부터 포획된 곤충의 개체수와 종류를 산출하게 된다. 곤충의 개체수는 watershed 알고리즘을 통해 판별될 수 있는데, 추가적인 오차 보정 알고리즘을 통해 곤충의 개체수가 잘못 검출되는 것이 최소화되도록 할 수 있다. 곤충의 종류는 무늬인식을 통해 판별할 수 있다. 그리고, 정보처리기구(42)는 포획된 곤충의 개체수와 종류를 포획위치와 포획시간과 연동시켜 데이터베이스화하여 자료로서 활용할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)은 몸체프레임(10)을 이루는 로봇기구(12)에 설치되는 약제분사기구(60)를 구비한다. 약제분사기구(60)는 곤충방제용 약제를 분사하는 기구로서, 식물 개체에 해로운 곤충이나 해충이 존재할 시 작동하여 곤충방제용 약제를 식물 개체로 분사하게 된다. 여기서, 제어기구(40)는 포획기구(30)에 포획된 곤충의 개체수로부터 유도되는 식물 개체별 곤충 밀도에 따라 약제분사기구(60)의 작동을 제어하는데, 식물 개체에 곤충이 없을시에는 약제분사기구(60)가 작동하지 않고, 식물 개체에 곤충이 있을 시에는 식물 개체별 곤충 밀도에 따라 곤충방제용 약제의 분사범위와 분사량을 조절하면서 곤충방제용 약제를 분사하게 된다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)은 몸체프레임(10)을 이루는 로봇기구(12)에 설치되는 조명기구(70)를 구비한다. 조명기구(70)는 광을 발산하여 식물에 붙은 곤충의 이탈을 유도하게 되는데, 이와 같은 조명기구(70)로는 LED가 사용될 수 있다. 여기서, 제어기구(40)는 조명기구(70)로부터 발산되는 광의 색상과 조광 패턴을 제어하여 곤충의 이탈율을 증대시킬 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)은 로봇기구(12)에 포획기구(30), 공기분사기구(20), 약제분사기구(60), 조명기구(70) 등이 설치되어 이동하면서 식물의 잎에 붙은 곤충의 포획과 충해 예방을 위한 약제분사가 동시에 수행됨에 따라, 재배되는 식물에 해가 되는 곤충의 포획작업과 충해 예방용 약제분사작업이 자동화되어 작업효율이 증대되고, 곤충의 포획효율과 포획량이 증대되는 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)은 제어기구(40)에 의해 식물 개체별 곤충 밀도에 따라 곤충방제용 약제의 분사범위와 분사량을 조절하면서 곤충방제용 약제를 분사하게 됨에 따라, 약제 분사가 식물개체별로 최적화되어 충해 예방효율이 증대되고, 소비되는 약제량도 최소화되는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)의 곤충 포획 성능과 포획된 곤충의 개체수 검출 성능을 확인하기 위한 실험을 다음과 같이 실시하였다.

먼저, 온실 내에서 재배되는 파프리카를 구비하고, 7개체의 파프리카를 단위 블록으로 하여, 7블록의 파프리카를 온실 내에 배치시킨다. 다음으로 각 파프리카 개체에 대응하는 끈끈이 판을 설치하고, 30분 동안 대기하여 끈끈이 판에 곤충이 포획되도록 한 후, 포획된 곤충의 개체수를 검출한다. 그리고, 상기와 동일한 조건에서 각 파프리카 개체에 대응하는 본 발명의 공기분사기구(20)와 끈끈이 판(32)을 설치하고, 공기분사기구(20)를 통해 공기를 분사하면서 30분 동안 대기하여 끈끈이 판에 곤충이 포획되도록 한 후, 포획된 곤충의 개체수를 검출한다.

도 5는 끈끈이 판에 의한 곤충 포획 비율과 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에 의한 곤충 포획 비율을 보여주기 위한 그래프인데, 도 5의 그래프에서 x축에 도시된 숫자는 파프리카 블록의 일련번호를 나타내는 것이고, y축에 도시된 숫자는 곤충의 포획율(실험 후 끈끈이 판에 포획된 곤충의 개체수÷실험 전 파프리카에 위치한 곤충의 개체수)을 백분율로 나타낸 것이다. 도 5를 참조하면, 모든 파프리카 블록에서 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에 의한 곤충 포획 비율이 일반적인 끈끈이 판에 의한 곤충 포획 비율보다 높음을 확인할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)에서 공기분사기구(20)에 의한 공기분사 횟수에 따른 곤충 포획 성능을 확인하는 실험을 수행하였는데, 하나의 파프리카 개체에 대하여 5분 내에 0회 내지 4회의 공기분사를 수행한 후, 각 공기분사 횟수에 대한 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)의 곤충 포획 비율을 검출하였다. 여기서, 상기와 같은 실험을 서로 다른 5개의 파프리카 개체에 대하여 개별적으로 수행하여 신뢰도를 향상시켰다.

도 6은 공기분사기구에 의한 공기분사 횟수에 따른 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템의 곤충 포획 비율을 보여주기 위한 그래프인데, 도 6의 그래프에서 x축에 도시된 숫자는 공기분사 횟수를 나타내는 것이고, y축에 도시된 숫자는 곤충의 포획율(실험 후 끈끈이 판에 포획된 곤충의 개체수÷실험 전 파프리카에 위치한 곤충의 개체수)을 백분율로 나타낸 것이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에 의한 곤충 포획 비율이 공기분사 횟수가 증대될 수도 높아지는 것을 확인할 수 있다. 여기서, 공기분사 횟수가 3~4회가 되면 곤충 포획 비율이 정체되는 것이 확인되므로, 3회의 공기분사가 바람직함을 확인할 수 있다.

또한, 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)에서 끈끈이 판(32)에 포획된 곤충의 개체수가 촬영기구(50)와 정보처리기구(42)에 의해 검출되는 성능을 확인하는 실험을 수행하였는데, 도 7에 도시된 바와 같이 15cm×10cm 크기의 끈끈이 판을 640×480 pixel의 해상도를 촬영한 영상정보를 통해 실험이 수행되도록 하였다. 여기서, 도 7은 포획되는 곤충을 붉은 점으로 표시한 끈끈이 판 사진으로, 이와 같은 끈끈이 판 사진 67장에 대하여 곤충의 개체수가 검출되도록 하여 실험의 신뢰도가 높아지도록 하였다.

이와 같은 실험은 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)의 끈끈이 판(32)에 포획된 곤충을 작업자의 시각으로 직접 카운트한 수치와 끈끈이 판(32)에 포획된 곤충을 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)에서 자동으로 카운트한 수치를 서로 비교함으로써 이루어졌다.

도 8은 작업자에 의해 직접 카운트된 수치와 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에 의해 자동으로 카운트된 수치 간 상관관계를 보여주기 위한 그래프인데, 도 8의 그래프에서 x축에 도시된 숫자는 작업자에 의해 직접 카운트된 수치를 나타내는 것이고, y축에 도시된 숫자는 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에 의해 자동으로 카운트된 수치를 나타내는 것이다. 도 8의 그래프를 통해 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에 의해 자동으로 카운트된 수치가 작업자에 의해 직접 카운트된 수치보다 높음을 확인할 수 있다. 이는 끈끈이 판(32)에 반사되는 타 구성요소의 이미지에 의한 오판정의 영향이다. 그러나, 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템에 의해 자동으로 카운트된 수치가 작업자에 의해 직접 카운트된 수치에 비례하고, 그 오차가 10% 이내이므로, 오차를 보상함으로써 본 발명의 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템(100)을 통해 끈끈이 판(32)에 포획된 곤충의 개체수를 효과적으로 검출할 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10 : 몸체프레임 12 : 로봇기구
14 : 지지대 16 : 다관절 로봇팔
162 : 슬라이딩 블록 18 : 안내레일
20 : 공기분사기구 22 : 분사노즐
30 : 포획기구 32 : 끈끈이 판
40 : 제어기구 42 : 정보처리기구
50 : 촬영기구 60 : 약제분사기구
70 : 조명기구 100 : 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템

Claims (13)

1. 공기를 분사하여 식물에 붙은 곤충의 이탈을 유도하는 공기분사기구와;
   식물로부터 이탈되는 곤충을 포획하는 포획기구와;
   상기 공기분사기구와 포획기구가 설치되는 몸체프레임 및;
   상기 공기분사기구의 작동을 제어하는 제어기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 포획기구는 끈끈한 물질이 표면에 형성된 끈끈이 판인 것을 특징으로 하는 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 몸체프레임은 설정된 경로를 따라 이동하는 로봇기구이고,
   상기 제어기구는 상기 로봇기구의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 포획기구로부터 이격된 위치에 설치되고, 상기 포획기구에 포획된 곤충을 촬영하여 영상정보를 획득하는 촬영기구를 더 구비하되,
   상기 제어기구는 상기 촬영기구로부터 영상정보를 입력받고 상기 영상정보를 분석하는 정보처리기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 정보처리기구는 상기 영상정보로부터 산출되는 포획된 곤충의 개체수와 종류를 포획위치와 포획시간과 연동시켜 데이터베이스화하는 것을 특징으로 하는 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템.
6. 제 1항에 있어서,
   곤충방제용 약제를 분사하는 약제분사기구가 상기 몸체프레임에 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제어기구는 상기 포획기구에 포획된 곤충의 개체수로부터 유도되는 식물 개체별 곤충 밀도에 따라 상기 약제분사기구의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제어기구는 상기 식물 개체별 곤충 밀도에 따라 곤충방제용 약제의 분사범위와 분사량을 조절하는 것을 특징으로 하는 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템.
9. 제 1항에 있어서,
   광을 발산하여 식물에 붙은 곤충의 이탈을 유도하는 조명기구가 상기 몸체프레임에 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 제어기구는 상기 조명기구로부터 발산되는 광의 색상과 조광 패턴을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템.
11. 제 3항에 있어서,
    상기 포획기구는 상기 로봇기구를 이루는 다관절 로봇팔에 고정되어 상기 다관절 로봇팔의 작동에 따라 이동 및 위치조절하여 곤충을 포획하는 것을 특징으로 하는 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 다관절 로봇팔은 X축 방향으로 이동가능하게 설치되고, Z축 방향으로 배치되는 지지대에 고정되되,
    상기 다관절 로봇팔은 상기 지지대에 Z축 방향으로 이동가능하게 고정되어 다축 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템.
13. 제 11항에 있어서,
    상기 공기분사기구는 상기 로봇기구의 하측에 배치되어 식물을 이루는 잎의 배면으로 공기가 분출되도록 하고,
    상기 포획기구는 상기 로봇기구의 상측에 배치되어 식물의 잎으로부터 이탈되는 곤충이 포획되도록 하되,
    상기 제어기구는 상기 공기분사기구의 동작과 상기 포획기구의 동작을 연동시키면서 곤충의 포획을 유도하는 것을 특징으로 하는 자동 유인형 곤충 방제로봇 시스템.

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