KR20150067850A

KR20150067850A - Agricultural Products Cultivating Robot

Info

Publication number: KR20150067850A
Application number: KR1020130152993A
Authority: KR
Inventors: 장승락
Original assignee: (주)마미로봇
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2015-06-19
Also published as: KR101630224B1

Abstract

The present invention relates to an agricultural products cultivating robot comprising: a mobile structure (3) including an outdoor body, and moving in a longitudinal direction on the ground; a transverse operation unit (5) perpendicular to the moving direction of the mobile structure (3) to operate in a transverse direction; a lifting unit (7) perpendicular to the operating direction of the transverse operation unit (5) to lift up and down; and a tool unit (9) configured to mount different types of tools necessary to manage agricultural products, wherein the lifting unit (7) comprises: a longitudinal operation means (65) mounted on the transverse operation unit (5) to be relatively moved in a longitudinal direction with respect to the mobile structure (3); and a stretch operating means (67) connected to the longitudinal operation means (65), and stretched up and down. Therefore, the mobile structure manages the agricultural products by the stretch operating means which moves vertically downwards in the mobile structure, while moving above the agricultural products, so the body does not damage the agricultural products during driving or working, and, accordingly, accuracy and speed of work can be greatly improved.

Description

Agricultural Products Cultivating Robot

본 발명은 농작물 관리로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 농작물의 파종, 농작물에 대한 관수, 농약 분무 등과 같은 관리 작업을 3차원 공간 상에서 원격으로 또는 자동으로 수행할 수 있도록 하는 농작물 관리로봇에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a crop management robot, and more particularly, to a crop management robot capable of remotely or automatically performing management operations such as sowing of crops, irrigation of crops, spraying of pesticides, .

최근 들어 농업의 기계화가 가속화됨에 따라 다양한 종류의 기계장치가 농촌에 보급되고 있다. 이에 따라, 농작물의 파종이나 농작물에 대한 관수, 농약 분무 등의 관리 작업도 기계화, 자동화되는 추세이며, 그 한 예로서 국내에 출원 공개된 다용도 농약 살포 로봇(특허공개 제10-2012-0055959)을 들 수 있다.Recently, as the mechanization of agriculture has accelerated, various types of machinery have been spreading in rural areas. Accordingly, management work such as sowing of crops, irrigation of crops, spraying of pesticides, etc. is also becoming mechanized and automated. As an example of this, there is disclosed a multipurpose pesticide application robot (Patent Publication No. 10-2012-0055959) .

이 로봇은 도 1에 도면부호 101로 도시된 바와 같이, 리프트수단(111)에 연결된 캐터필러(105)를 직각으로 회전시켜 작업 시 농작물을 손상시킬 염려가 없을 때는 캐터필러(105)를 수평으로 유지하고, 농작물을 손상시킬 염려가 있을 때는 도 1과 같이 캐터필러(105)를 수직하게 회전시켜 베이스프레임(103)을 농작물 위로 유지한다.The robot rotates the caterpillar 105 connected to the lift means 111 at right angles to keep the caterpillar 105 horizontal when there is no risk of damaging crops during operation When there is a risk of damaging crops, the caterpillar 105 is rotated vertically as shown in Fig. 1 to hold the base frame 103 on the crops.

그런데, 이와 같이 농작물을 보호하기 위해 캐터필러(105)를 수직하게 세우고 농약 살포작업을 하는 경우, 로봇(101)은 베이스프레임(103)이 농작물 위로 높이 배치되므로, 캐터필러(105)의 높이가 높아지고, 또 농약탱크(107)나 농약분무수단(109)의 위치가 상승하며, 따라서 농약 살포라는 관리작업의 효율이 떨어지고, 운전의 안정성이나 안전성이 저하되는 문제점이 있었다.In the case where the caterpillar 105 is vertically installed and the pesticide application operation is performed in order to protect the crops, the height of the caterpillar 105 is increased because the base frame 103 is disposed on the cropper, In addition, the positions of the pesticide tank 107 and the pesticide spraying means 109 are increased, and the efficiency of the management work of spraying the pesticide drops, and the stability and safety of the operation are deteriorated.

한국 특허공개 10-2012-0055959Korean Patent Publication No. 10-2012-0055959

본 발명은 위와 같은 종래의 농작물 관리 로봇이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 주행이나 작업 동작이 안정적으로 이루어지면서도 작업영역의 3차원 공간 상에서 다양한 종류의 관리작업을 정확하고, 신속하게 수행할 수 있는 농작물 관리로봇을 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in order to solve the problems of the above conventional crop management robot, and it is an object of the present invention to provide a crop management robot which can reliably and rapidly perform various types of management work on a three- And to provide a crop management robot that can be performed.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 외체를 이루며, 지면 위를 종방향으로 이동하는 이동식 구조체; 상기 이동식 구조체 위에 설치되어, 상기 이동식 구조체의 이동방향과 직각을 이루며 횡방향으로 동작하는 횡동작부; 상기 횡동작부 상에 설치되어, 상기 횡동작부의 동작방향과 직각을 이루며 상하방향으로 승강하는 승강부; 및 상기 승강부의 하단에 설치되어, 농작물을 관리하는 데 필요한 각종 공구를 장착하도록 되어 있는 공구부;를 포함하여 이루어지되, 상기 승강부는, 상기 이동식 구조체에 대해 종방향으로 상대 이동 가능하도록 상기 횡동작부 상에 장착된 종동작수단; 및 상기 종동작수단 상에 연결되어, 상하방향으로 신축되는 신축동작수단;을 포함하여 이루어지는 농작물 관리로봇을 제공한다.To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, as embodied and broadly described herein, there is provided a mobile structure comprising: a movable structure for moving in a longitudinal direction on a ground; A transverse operation unit installed on the movable structure and operating transversely at right angles to the moving direction of the movable structure; An elevating portion provided on the transverse operation portion and vertically elevating and lowering in a direction perpendicular to an operation direction of the transverse operation portion; And a tool portion provided at a lower end of the elevating portion and adapted to mount various tools necessary for managing crops, wherein the elevating portion includes a vertical movement portion A longitudinal movement means mounted on the floor; And expanding and contracting means connected to the longitudinal operating means and expanded and contracted in the vertical direction.

또한, 상기 이동식 구조체와 상기 횡동작부 사이에 설치되어, 상기 횡동작부를 상기 이동식 구조체에 대해 상하방향으로 상대 이동 가능하게 지지하는 상하이동부를 더 포함하는 것이 바람직하다.The apparatus may further include an up-and-down moving unit installed between the movable structure and the transverse operation unit and supporting the transverse operation unit in a vertical direction relative to the movable structure.

또한, 상기 이동식 구조체는 작업영역의 횡방향 경계를 따라 서로 마주보도록 세워지되, 상기 횡동작부에 의해 상단이 횡으로 연결된 한 쌍의 지지프레임을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the movable structural body includes a pair of support frames which are erected to face each other along a transverse direction of the work area, and whose upper ends are transversely connected by the transverse operation parts.

또한, 상기 신축동작수단은, x자 모양으로 연속 배열되어 링크체를 형성하는 복수의 링크; 상기 각각의 링크를 상하로 연결하는 복수의 체결구; 및 상기 링크체를 쌍을 이루도록 간격을 두고 앞뒤로 연결하는 복수의 가로봉;을 포함하여 이루어지는 시저스기구인 것이 바람직하다.The expanding and contracting means includes a plurality of links successively arranged in an x-shape to form a link body; A plurality of fasteners vertically connecting the links; And a plurality of transverse bars connecting the link members back and forth at intervals so as to form a pair.

또한, 상기 신축동작수단은 상기 공구부가 설치된 하단 부분의 종축회전과 횡축회전을 동시에 억제하는 롤링/틸팅 방지수단을 더 포함하되, 상기 롤링/틸팅 방지수단은, 횡으로 이웃한 한 쌍의 상기 링크 사이에 상기 한 쌍의 링크와 닮은꼴이 되도록 나란하게 배열되어 연결된 한 쌍의 보조링크; 각각의 상기 보조링크 일단을 대응하는 각각의 상기 링크에 연결하고, 타단을 상기 보조링크 상호 간에 연결하는 복수의 보조체결구; 상기 복수의 보조체결구 중 상기 한 쌍의 보조링크의 타단을 연결하는 중앙의 보조체결구와 동축상으로 상기 한 쌍의 보조링크 안쪽으로 돌출된 구속핀; 및 상기 한 쌍의 링크와 이웃한 상기 가로봉 일측에서부터 상기 구속핀의 활주공을 통과하도록 연장된 안내봉;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.The rolling / tilting preventing means may include a rolling / tilting preventing means for simultaneously suppressing vertical and horizontal rotation of the lower end portion provided with the tool portion, wherein the rolling / tilting preventing means includes a pair of laterally adjacent links A pair of auxiliary links arranged side by side so as to resemble the pair of links; A plurality of auxiliary fasteners connecting one end of each of the auxiliary links to each corresponding link and connecting the other end to each other; A restraining pin protruding into the pair of auxiliary links coaxially with a central auxiliary fastener connecting the other ends of the pair of auxiliary links among the plurality of auxiliary fasteners; And a guide rod extending from one side of the barrel adjacent to the pair of links to pass through the slide hole of the restraining pin.

또한, 상기 신축동작수단은 상기 공구부가 설치된 하단 부분의 종축회전과 상하축회전을 동시에 억제하는 롤링/요잉 방지수단을 더 포함하되, 상기 롤링/요잉 방지수단은, 횡으로 이웃한 한 쌍의 상기 가로봉 중 일측 가로봉에 횡축방향으로 배열되도록 돌출된 구속핀; 및 상기 한 쌍의 가로봉 중 타측 가로봉에서부터 상기 구속핀의 활주공을 통과하도록 연장된 안내봉;을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The rolling and yawing prevention means may include a rolling / yaw prevention means for simultaneously suppressing the vertical axis rotation and the vertical axis rotation of the lower end portion provided with the tool portion, wherein the rolling / A restraining pin protruding to be arranged in the transverse direction on one transverse bar of the transverse bar; And a guide rod extending from the other transverse bar of the pair of transverse rods so as to pass through the slide hole of the restricting pin.

본 발명의 농작물 관리로봇에 따르면, 이동식 구조체를 기초로 한 몸체가 전체적으로 육교 형태로 되어 있으므로, 주행 또는 작업 시 몸체가 농작물을 손상시키지 않고, 따라서 작업 효율성을 일층 향상시킬 수 있게 된다.According to the crop management robot of the present invention, since the body based on the movable structure is entirely in the form of a bridge, the body does not damage the crop during traveling or work, and thus the working efficiency can be further improved.

또한, 작업영역 내에서 3차원 직교좌표에 따라 움직이는 공구에 의해 관리작업이 이루어지므로, 작업의 정확성 및 신속성을 배가시킬 수 있게 된다.Further, since the management work is performed by the tool that moves according to the three-dimensional rectangular coordinates in the work area, the accuracy and speed of the work can be doubled.

더욱이, 공구를 상하로 이동시키는 시저스 타입 신축동작수단이 롤링/틸팅 방지수단 및 롤링/요잉 방지수단에 의해 3축방향 요동이 모두 억제되므로, 흔들림없이 정확하고, 안정적으로 농작물을 관리할 수 있게 된다. Furthermore, since the scissors type extending and retracting means for moving the tool vertically are all restrained in the three axial directions by the rolling / tilting preventing means and the rolling / yaw preventing means, the crops can be accurately and stably managed without shaking .

도 1은 종래의 농작물 관리로봇을 예시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 농작물 관리로봇의 사시도.
도 3은 도 2의 정면도.
도 4는 도 2의 평면도.
도 5는 도 2에 도시된 지지프레임의 정면도.
도 6은 도 2에 도시된 횡동작부의 사시도.
도 7은 도 2에 도시된 신축동작수단을 상세 도시한 사시도.
도 8은 도 2에 도시된 신축동작수단의 동작을 설명하는 개략도.1 illustrates a conventional crop management robot;
2 is a perspective view of a crop management robot according to the present invention.
Figure 3 is a front view of Figure 2;
Fig. 4 is a plan view of Fig. 2; Fig.
Figure 5 is a front view of the support frame shown in Figure 2;
6 is a perspective view of the transverse operating portion shown in Fig.
7 is a perspective view showing the elongating and contracting means shown in Fig. 2 in detail.
Fig. 8 is a schematic view for explaining the operation of the stretching operation means shown in Fig. 2; Fig.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 농작물 관리로봇을 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, a crop management robot according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 농작물 관리로봇은 도 2 및 도 3에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 크게 이동식 구조체(3), 횡동작부(5), 승강부(7), 및 공구부(9)를 포함하여 이루어지며, 상하이동부(11)를 더 포함하고, 이들 부분품의 움직임을 제어하는 제어부와 제어를 위해 부분품들의 위치나 움직임을 감지하는 이미지센서 등을 더 포함한다.The crop management robot of the present invention includes a movable structural body 3, a transverse operation portion 5, a lift portion 7, and a tool portion 9 as shown in FIG. 2 and FIG. And further includes a vertical elevator 11, and further includes a control unit for controlling the movement of the parts, and an image sensor for sensing the position or movement of the parts for control.

여기에서, 먼저 상기 이동식 구조체(3)는 농작물 관리로봇(1)의 외부 몸체를 이루는 부분으로, 통상 도시된 것처럼 복수의 프레임체를 결합하여 구성한다. 또한, 이동식 구조체(3)는 공구부(9)에 장착된 공구(10)를 직교좌표계에 따라 3차원으로 이동시키는데 있어 x축 이동 즉, 종방향 이동을 담당한다. 이때, 종방향 이동은 도 2에 도시된 작업영역(F) 단위의 이동으로서, 종방향 이동에 의해 이동식 구조체(3)는 공구부(9)를 한 쪽 작업영역(F)에서 다른 쪽 작업영역(F)으로 크게 이동시키는 역할을 한다.Here, the movable structural body 3 is a part constituting the outer body of the crop management robot 1, and is constituted by combining a plurality of frames as shown in the normal view. In addition, the movable structure 3 is responsible for the x-axis movement, that is, the longitudinal movement, in three-dimensionally moving the tool 10 mounted on the tool section 9 according to the orthogonal coordinate system. At this time, the longitudinal movement is a movement in the work area (F) shown in Fig. 2, and the longitudinal movement causes the movable structure 3 to move the tool part 9 from one work area F to the other work area (F).

이를 위해, 이동식 구조체(3)는 예컨대, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 지지프레임(21)을 포함하여 구성되는 바, 각각의 지지프레임(21)은 작업영역(F)의 횡방향 경계를 따라 서로 마주보도록 세워진다. 또한, 상단 부분이 도시된 것처럼 상하이동부(11)에 의해 횡으로 연결되거나, 도시되지 않았지만 별도의 횡빔에 의해 연결될 수도 있다. 다만, 지지프레임(21)은 상하이동부(11)에 의해 연결될 경우, 기둥(25)의 외면에 전부 또는 선택적으로 안내부재(37)가 장착되어 상하이동부(11)를 상하이동 가능하게 지지한다. To this end, the movable structure 3 comprises, for example, a pair of support frames 21, as shown in Figs. 2 to 5, each support frame 21 having a work area F, As shown in FIG. Further, the upper portion may be connected laterally by the upper and lower movable portions 11 as shown, or may be connected by a separate transverse beam (not shown). When the support frame 21 is connected by the up and down moving part 11, the guide member 37 is mounted on the outer surface of the column 25 to selectively support the up and down moving part 11 up and down.

또한, 각각의 지지프레임(21)은 도 5에 도시된 것처럼, 기대(23), 기둥(25), 그리고 가로바(27)로 구성되며, 바퀴(29)와 구동모터(31)로 이루어진 기동수단과 볼스크류(33)와 스크류모터(35)로 이루어진 이송수단을 포함한다.Each of the support frames 21 is constituted by a base 23, a column 25 and a horizontal bar 27 as shown in Fig. 5, and is composed of a wheel 29 and a drive motor 31 And a conveying means including a ball screw (33) and a screw motor (35).

여기에서, 상기 기대(23)는 지지프레임(21)의 기부를 이루는 구조물로서, 도 2 내지 도 5에 도시된 것처럼, 작업영역(F)의 횡방향 경계를 따라 종방향으로 배열된다. 또한, 기대(23)는 저면 양단에 기동수단의 바퀴(29)가 장착되고, 기둥(25)과 인접한 부분에 구동모터(31)가 장착되어, 지지프레임(21), 더 나아가 이동식 구조체(3)를 종방향으로 이동 가능하게 한다. 이때, 구동모터(31)와 바퀴(29)는 벨트(39)와 풀리(41)를 통해 상호 연결되며, 따라서, 기동수단은 구동모터(31)의 작동에 의해 바퀴(29)를 지면에 대해 또는 예컨대 도 4에 도시된 것처럼 레일(20) 위에서 회전시켜 이동식 구조체(3)가 종방향으로 이동할 수 있도록 한다.Here, the base 23 is a structure constituting the base of the support frame 21, and is arranged in the longitudinal direction along the lateral boundary of the work area F, as shown in Figs. 2 to 5. The base 23 of the base 23 is provided with the wheels 29 of the starting means on both sides of the bottom surface thereof and the driving motor 31 is mounted on the portion adjacent to the column 25 to support the supporting frame 21, In the longitudinal direction. At this time, the drive motor 31 and the wheels 29 are connected to each other through the belt 39 and the pulley 41, so that the starting means drives the wheels 29 to the ground Or rotated over the rail 20, for example as shown in Fig. 4, so that the movable structure 3 can move in the longitudinal direction.

또한, 상기 기둥(25)은 기대(23) 위에 앞뒤로 수직하게 세워진 구조물로서, 상하이동부(11)가 없을 때는 횡빔 등에 의해 직접, 도 2 내지 도 5에 도시된 것처럼 상하이동부(11)가 있을 때는 상하이동부(11)를 통해 승강부(7)와 공구부(9)를 작업영역(F) 상측에 지지하는 역할을 한다. 이를 위해, 기둥(25)은 작업영역(F)에 심어진 관리 대상 농작물의 높이를 고려하여 높이가 설정된다. 또한, 기둥(25)은 위에서 언급한 바와 같이, 상하이동부(11)가 상하로 이동 가능한 구조인 때, 도 4에 도시된 것처럼, 안내부재(37)에 의해 상하이동부(11)를 상하이동 가능하게 지지하는 바, 안내부재(37)가 상하이동부(11)와 정합될 수 있도록 배치되는데, 예컨대 도시된 것처럼 대각선 방향으로 마주보는 기둥(25)의 외면에만 안내부재(37)를 부착해도 충분하다. The column 25 is a structure vertically installed on the base 23 in the forward and backward directions. When there is no upward / downward moving part 11, And serves to support the elevation portion 7 and the tool portion 9 on the upper side of the work area F via the upper and lower elevation portions 11. To this end, the height of the column 25 is set in consideration of the height of the crop to be managed, which is planted in the work area F. 4, the column 25 can be moved up and down by the guide member 37 when the vertically movable portion 11 is vertically movable, as described above, The guide member 37 is arranged so as to be able to be matched with the upper and lower movable portions 11. For example, the guide member 37 may be attached only to the outer surface of the column 25 facing diagonally as shown in the drawing .

또한, 상기 가로바(27)는 하나의 기대(23)에 앞뒤로 세워진 두 개의 기둥(25)을 연결하는 구조물로서, 도 2, 도 4, 및 도 5에 도시된 바와 같이, 기둥(25)의 중단에, 그리고 상단에 나란히 결합되어 기둥(25)을 지지한다. 이때, 중단과 상단의 가로바(27)는 외면에 이송수단의 볼스크류(33)와 스크류모터(35)가 상하방향으로 배열되어, 장착되는 바, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 볼스크류(33)의 스크류 중간에 나사 결합된 이송너트(43)를 통해 상하이동부(11)를 상하로 이동시킨다.The horizontal bar 27 is a structure for connecting two columns 25 erected forward and backward on one base 23. The horizontal bar 27 is a structure for connecting the two columns 25, And on the top and on the top to support the column 25. At this time, the horizontal bar 27 at the upper end and the upper end are mounted with the ball screw 33 of the conveying means and the screw motor 35 arranged in the vertical direction on the outer surface. As shown in FIGS. 2 and 5, The upper and lower elevating portions 11 are moved up and down through a feed nut 43 threaded in the middle of the screw of the ball screw 33. [

상기 횡동작부(5)는 공구부(9)에 장착된 공구(10)를 횡방향으로 동작시키는 수단으로서, 지지프레임(21)을 연결하는 횡빔(미도시)을 통해 이동식 구조체(3) 위에 또는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상하이동부(11) 위에 횡방향으로 설치되어, 농작물 관리에 사용되는 공구(10)를 이동식 구조체(3)의 이동방향과 직각으로 즉, 좌우로 동작시킨다. 이때, 동작은 공구부(9)에 장착된 공구(10)를 직접적으로 움직이도록 한 것을, 이동은 공구(10)를 간접적으로 움직이도록 하는 것을 각각 표현한다. 즉, 예컨대, 이동식 구조체(3)를 전후방향으로 움직여 간접적으로 공구(10)를 전후방향으로 옮기는 것은 이동으로, 이동식 구조체(3)에 대해 상대적으로 움직임여 직접 공구(10)를 전후방향으로 옮기는 종동작수단(65)의 움직임은 동작으로 표현한다.The transverse operating portion 5 is a means for horizontally moving the tool 10 mounted on the tool portion 9 and is mounted on the movable structure 3 via a transverse beam (not shown) Or 2 to 4, the tool 10 used for crop management is operated at right angles to the moving direction of the movable structure 3, that is, right and left . At this time, the operation represents that the tool 10 mounted on the tool portion 9 is directly moved, and the movement represents that the tool 10 is moved indirectly. That is, for example, moving the movable structure 3 in the anteroposterior direction indirectly moving the tool 10 in the anteroposterior direction makes it possible to move the tool 10 relatively in the forward and backward direction by moving relative to the movable structure 3, The movement of the longitudinal movement means 65 is represented by an operation.

계속해서, 횡동작부(5)는 위와 같은 횡방향 동작을 위해, 횡빔이 없는 경우 도 2 내지 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상하이동부(11) 상에 횡방향으로 움직일 수 있게 설치되는 바, 공구(10)를 3차원 직교좌표계의 y축 방향으로 즉, 작업영역(F) 내에서 횡방향으로 이동시키는 역할을 한다. 이를 위해 횡동작부(5)는 횡동작부(5)를 상하이동부(11) 위에 지지하는 지지대(45)와, 종동작수단(65)의 동작을 안내하는 안내대(47)로 구성되며, 바퀴(49)와 동작모터(51)로 이루어진 동작수단과 볼스크류(53)와 스크류모터(55)로 이루어진 이송수단을 포함한다.2 to 4 and 6, the transverse operation section 5 is provided so as to be movable in the lateral direction on the up-and-down moving section 11 for transverse operation as described above, And moves the tool 10 in the y-axis direction of the three-dimensional rectangular coordinate system, that is, in the work area F in the lateral direction. To this end, the transverse operating portion 5 is constituted of a supporting table 45 for supporting the transverse operating portion 5 on the upper and lower movable portions 11 and a guide table 47 for guiding the operation of the longitudinal operating means 65, An operating means including a wheel 49 and an operating motor 51 and a conveying means including a ball screw 53 and a screw motor 55.

여기에서, 상기 지지대(45)는 횡동작부(5)의 몸체를 이루는 사각 프레임 형태의 구조물로서, 도 2 내지 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상하이동부(11) 위에 설치되는 바, 전후단 저면에 장착된 동작수단의 바퀴(49)를 통해 상하이동부(11) 상단의 횡단레일(57)을 따라 좌우로 동작한다. 이때, 바퀴(49)는 지지대(45) 위에 인접하여 장착된 동작모터(51)에 의해 좌우 동작에 필요한 회전력을 얻는 바, 이를 위해 벨트(59)와 풀리(61)를 통해 동작모터(51)와 상호 연결된다. 2 to 4 and 6, the supporter 45 is installed on the upper and lower movable parts 11, and the supporting part 45 is a rectangular frame- And moves laterally along the transverse rails 57 at the upper end of the upper and lower elevating portions 11 through the wheels 49 of the operating means mounted on the front and rear bottom surfaces. At this time, the wheel 49 obtains the rotational force necessary for the left and right operation by the operation motor 51 mounted adjacent to the support 45. To this end, the operation motor 51 is driven via the belt 59 and the pulley 61, Lt; / RTI >

또한, 상기 안내대(47)는 승강부(7)를 지지하는 구조물로서, 도 2 내지 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 승강부(7)를 지지하기 위해 지지대(45) 아래에 연결되는 바, 도 6에 도시된 것처럼, 이송수단의 볼스크류(53)와 스크류모터(55)를 지지함으로써, 볼스크류(53)의 스크류 중간에 나사 결합된 이송너트(63)를 통해 승강부(7)를, 또 승강부(7)를 통해 공구부(9)와 공구(10)를 전후방향으로 이동시킨다.2 to Fig. 4 and Fig. 6, the guiding table 47 is a structure for supporting the elevating and lowering portion 7 and is connected under the supporting table 45 for supporting the elevating portion 7, 6, by supporting the ball screw 53 and the screw motor 55 of the conveying means, the elevating portion (not shown) is inserted through the conveying nut 63 screwed in the middle of the screw of the ball screw 53 7 and the tool portion 9 and the tool 10 in the forward and backward directions through the elevating portion 7.

상기 승강부(7)는 공구부(9)를 통해 공구(10)를 상하로 승강시키는 수단으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 횡동작부(5) 상에 연결되어, 횡동작부(5)의 동작방향과 직각을 이루는 3차원 직교좌표계의 z축 방향으로 즉, 상하방향으로 공구를 동작시키는 역할을 한다. 이를 위해, 승강부(7)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 다시 종동작수단(65)과 신축동작수단(67)으로 구성된다. 여기에서, 상기 종동작수단(65)은 도 2에 도시된 것처럼 횡동작부(5)의 안내대(47) 위에 미끄럼 가능하게 지지되는 바, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 이송너트(63)를 통해 횡동작부(5)의 볼스크류(33)와 결합됨으로써, 동작모터(51)의 구동에 의해 이동식 구조체(3)에 대해 종방향으로 상대 이동한다. 이에 따라, 종동작수단(65)은 공구(10)를 작업영역(F) 내에서 전후방향으로 동작시킨다. The elevating portion 7 is a means for vertically moving the tool 10 up and down through the tool portion 9 and is connected on the transverse operating portion 5 as shown in Figures 2 and 3, And functions to operate the tool in the z-axis direction of the three-dimensional orthogonal coordinate system, that is, in the vertical direction perpendicular to the operating direction of the tool 5. To this end, the elevating portion 7 is composed of the longitudinal operating means 65 and the retracting operating means 67 as shown in Figs. 2 and 3 again. Here, the longitudinal operating means 65 is slidably supported on the guide bands 47 of the transverse operating portion 5 as shown in Fig. 2, and as shown in Figs. 2 and 4, 63 are coupled with the ball screw 33 of the transverse operating portion 5 to thereby move in the longitudinal direction relative to the movable structural body 3 by driving the operating motor 51. [ Thus, the longitudinal operation means 65 operates the tool 10 in the forward and backward directions in the work area F. [

또한, 상기 신축동작수단(67)은 공구부(9)를 승강시켜 공구(10)를 상하로 동작시키는 바, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상단이 종동작수단(65)의 저면에, 하단이 공구부(9)에 각각 연결되되, 공구부(9)를 승강시킬 수 있도록 신축 가능하게 되어 있다. 이를 위해, 신축동작수단(67)은 신축이 가능한 다양한 기구로 구성이 가능한 바, 본 실시예에서와 같이 시저스기구를 채용하는 것이 바람직하다.2 to 4, the upper end of the tool 10 is moved upward and downward to move the tool 10 up and down to the bottom of the longitudinal operation means 65, And the lower end thereof is connected to the tool portion 9, respectively, but is capable of being stretched and contracted so that the tool portion 9 can be lifted and lowered. To this end, the retracting and operating means 67 can be constituted by various mechanisms capable of stretching and shrinking, and it is preferable to employ a scissors mechanism as in this embodiment.

본 발명의 시저스 타입 신축동작수단(67)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 통상의 시저스기구와 마찬가지로, x자 모양으로 연속해서 배열되어 링크체를 형성하는 복수의 링크(69)와, 이들 링크(69)를 상하로 연결하는 복수의 체결구(71), 그리고 공구(10)의 설치공간을 확보하도록 간격을 두고 한 쌍의 링크체를 연결하는 복수의 가로봉(73)으로 이루어지는 바, 기본적인 구성에 대해서는 더 이상 부연 설명하지 않는다. As shown in Figs. 2 and 3, the scissors type extending and retracting means 67 of the present invention includes a plurality of links 69, which are continuously arranged in an x-shape to form a link body, like the ordinary scissors mechanism A plurality of fasteners 71 for vertically connecting the links 69 and a plurality of barbs 73 for connecting a pair of link members at intervals so as to secure a space for installing the tool 10 , The basic configuration is not described further.

다만, 본 발명에 따른 신축동작수단(67)은 도 2, 도 3, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 그 하단 및/또는 상단에 롤링/틸팅 방지수단(75)과 롤링/요잉 방지수단(77)을 더 포함한다. 여기에서, 상기 롤링/틸팅 방지수단(75)은 공구부(9)가 설치된 신축동작수단(67)의 하단 부분이 도 2에 도시된 바와 같이, 종축(x축)을 중심으로 회전하지 못하게 즉, 화살표(A) 방향으로 롤링(rolling)하지 못하게 함과 동시에, 횡축(y축)을 중심으로 회전 하지 못하게 즉, 화살표(B) 방향으로 틸팅(tilting)하지 못하게 억제하는 역할을 한다. 이를 위해 롤링/틸팅 방지수단(75)은 도 7에 보다 상세히 도시된 바와 같이, 한 쌍의 보조링크(81), 복수의 보조체결구(82), 구속핀(83), 및 안내봉(84)을 포함하여 구성되는 바, 먼저 상기 보조링크(81)는 도 7에 도시된 것처럼, 신축동작수단(67) 하단 및/또는 상단의 횡으로 이웃한 한 쌍의 링크(69) 사이에 쌍을 이루어 장착되는 바, 일측 보조링크(81)는 일측 링크(69) 상에 타측 링크(69)와 나란하게 연결되며, 타측 보조링크(81)는 타측 링크(69) 상에 일측 링크(69)와 나란하게 연결되고, 링크(69)와 연결되지 않은 자유단이 중앙 보조체결구(82-1)에 의해 상호 연결된다. 따라서, 한 쌍의 보조링크(81)는 위 한 쌍의 링크(69) 및 그 위의 링크 쌍이 이루는 마름모와 닮은꼴이 되도록 작은 마름모 형태로 배열된다.However, as shown in FIGS. 2, 3 and 7, the expansion and contraction means 67 according to the present invention has rolling / tilting prevention means 75 and rolling / yaw preventing means 77). Here, the rolling / tilting preventing means 75 prevents the lower end portion of the stretching operation means 67 provided with the tool portion 9 from rotating about the longitudinal axis (x-axis) as shown in Fig. 2 (Y) axis, and prevents tilting in the direction of the arrow (B), as shown in FIG. To this end, the rolling / tilting prevention means 75 includes a pair of auxiliary links 81, a plurality of auxiliary fasteners 82, a restraining pin 83, and guide rods 84 7, the auxiliary link 81 is paired with a pair of laterally adjacent pair of links 69 at the lower end of the stretching operation means 67 and / One side auxiliary link 81 is connected to the other side link 69 on the one side link 69 in parallel and the other side auxiliary link 81 is connected to the other side link 69 on the other side link 69, And the free ends that are not connected to the link 69 are interconnected by the central auxiliary fastener 82-1. Thus, the pair of auxiliary links 81 are arranged in a small rhombus shape so as to resemble the rhombus formed by the upper pair of links 69 and the upper link pair.

또한, 상기 복수의 보조체결구(82)는 신축동작수단(67)의 다른 체결구(71)들과 마찬가지로 각각의 보조링크(81)를 연결하는 볼트너트와 같은 체결수단으로서, 도 7에 도시된 것처럼, 보조링크(81)의 일단을 대응하는 링크(69) 중간에 연결하고, 중앙 보조체결구(82)에 의해 보조링크(81)의 타단을 상호 연결한다.The plurality of auxiliary fasteners 82 are fastening means such as bolt nuts for connecting the respective auxiliary links 81 like the other fasteners 71 of the expanding and contracting means 67, One end of the auxiliary link 81 is connected in the middle of the corresponding link 69 and the other end of the auxiliary link 81 is interconnected by the central auxiliary fastener 82 as shown in Fig.

또한, 상기 구속핀(83)은 안내봉(84)을 상하방향으로만 움직이도록 구속하는 수단으로, 도 7에 도시된 것처럼, 위 복수의 체결구(71) 중 중앙에 위치하면서 보조링크(81)의 상단을 연결하는 중앙 보조링크(82-1)와 동축상으로 보조링크(81) 쌍의 상단 내측면에 돌출된다. 이때, 구속핀(83)은 안내봉(84)이 통과하는 활주공(85)이 중앙에 관통, 형성된다.7, the restricting pin 83 is a means for restricting the guide rod 84 to move only in the up and down direction. The restricting pin 83 is located at the center among the plurality of fasteners 71, To the upper inner side surface of the pair of auxiliary links 81 coaxially with the central auxiliary link 82-1 connecting the upper ends of the auxiliary links 81-1 and 82-2. At this time, the restraining pin 83 is formed through the center of the through hole 85 through which the guide rod 84 passes.

끝으로, 상기 안내봉(84)은 위에서 언급한 바와 같이, 구속핀(83)의 활주공(85)에 끼워져 상하방향으로 이동함으로써 신축동작수단(67)의 롤링과 틸팅을 방지하는 수단으로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 보조링크(81)가 연결된 한 쌍의 링크(69)와 이웃한 하단 및/또는 상단의 가로봉(73) 외주면 일측에 부착되어 구속핀(83)의 활주공(85)을 통과하도록 상하방향으로 길게 연장된다.Finally, as mentioned above, the guide rod 84 is fitted in the slide hole 85 of the restraining pin 83 and moves in the vertical direction, thereby preventing the rolling and tilting of the stretch / 7, a pair of links 69 to which the auxiliary link 81 is connected is attached to one side of the outer circumferential surface of the adjacent lower and / or upper horizontal bar 73, In the vertical direction.

한편, 상기 롤링/요잉 방지수단(77)은 공구부(9)가 설치된 신축동작수단(67)의 하단 부분이 종축 및 상하축을 중심으로 회전하지 못하게 억제하는 수단으로서, 신축동작수단(67)의 하단 부분이 도 2의 화살표(A) 방향으로 롤링하지 못하고, 또 상하축(z축) 중심으로 회전하지 못하게 즉, 화살표(C) 방향으로 요잉(yawing)하지 못하게 억제하는 역할을 한다. The rolling / yaw preventing means 77 is a means for preventing the lower end portion of the extending and retracting means 67 provided with the tool portion 9 from rotating about the vertical axis and the vertical axis, The lower end portion can not roll in the direction of the arrow A in FIG. 2 and does not rotate about the vertical axis (z-axis), that is, prevents yawing in the direction of the arrow C.

이를 위해, 롤링/요잉 방지수단(77)은 도 7에 도시된 바와 같이, 구속핀(93)과 안내봉(94)을 포함하여 이루어지는 바, 이 구속핀(93)은 도시된 것처럼 횡으로 이웃하고 있는 한 쌍의 가로봉(73) 중 선택된 일측 가로봉(73)의 외주면 상에 횡축방향으로 배열되도록 부착되어 돌출된다. 이때, 도 7에는 롤링/요잉 방지수단(77)이 최하단 및/또는 최상단에서 두 번째에 위치하는 한 쌍의 가로봉(73) 상에 설치되어 있으나, 최하단 및/또는 최상단에 설치되는 것이 신축동작수단(67)의 롤링 및 요잉을 방지하는 데 유리하다.To this end, the rolling / yaw preventing means 77 comprises a restraining pin 93 and a guide rod 94, as shown in FIG. 7, which is laterally adjacent To be arranged in the transverse direction on the outer circumferential surface of the selected one of the pair of transverse bars 73, 7, the rolling / yaw preventing means 77 is provided on the pair of transverse rods 73 located at the lowermost and / or the secondmost position from the uppermost stage, but the lowest / It is advantageous to prevent rolling and yawing of the roller 67.

끝으로, 상기 안내봉(94)은 위 한 쌍의 가로봉(73) 중 구속핀(93)이 부착되지 않은 타측 즉, 도면 상 우측의 가로봉(73)에 부착되어 구속핀(93)의 활주공(95)을 통과하도록 길게 연장된 봉체로서, 구속핀(93)의 활주공(95)에 끼워져 횡방향으로 이동함으로써 신축동작수단(67)의 롤링과 요잉 즉, 화살표(A) 방향의 종축(x축) 회전과 화살표(C) 방향의 상하축(z축) 회전을 방지하는 역할을 한다.Finally, the guide rod 94 is attached to the other side of the pair of transverse rods 73 on which the restricting pin 93 is not attached, that is, the transverse bar 73 on the right side in the figure, And extends in the longitudinal direction so as to pass through the elastic member 95 and is inserted in the slide hole 95 of the restraining pin 93 and moves in the lateral direction so that the rolling and yawing of the elastic member 67, x axis) rotation and the up and down axis (z axis) rotation in the arrow (C) direction.

상기 공구부(9)는 위에서 언급한 바와 같이, 농작물을 관리하는 데 필요한 각종 공구를 장착하기 위한 수단으로서, 도 2, 도 3, 및 도 7에 도시된 바와 같이, 예컨대 파종기와 같은 공구(10)를 승강부(7) 즉, 신축동작수단(67)의 하단에 설치할 수 있도록 해주는 바, 본 실시예에서는 도시된 것처럼 하단 가로봉(73)에 결합된 브래킷으로 이루어진다.As mentioned above, the tool portion 9 is a means for mounting various tools necessary for managing crops. As shown in Figs. 2, 3 and 7, a tool 10 such as a planter, for example, To be installed at the lower end of the elevating portion 7, that is, at the lower end of the expanding and contracting means 67. In this embodiment, as shown in the figure, the bracket is connected to the lower end bar 73.

상기 상하이동부(11)는 횡동작부(5)를 상하이동 가능하게 함으로써 승강부(7) 및 공구부(9)를 상하로 이동시킬 수 있도록 하는 수단으로서, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이동식 구조체(3)와 횡동작부(5) 사이에 설치되어, 횡동작부(5)를 이동식 구조체(3)에 대해 상하방향으로 상대 이동 가능하게 지지하는 바, 도시된 것처럼 이동식 구조체(3)에 횡빔이 존재하지 않을 경우, 좌우 한 쌍의 지지프레임(21)을 연결하는 역할도 겸한다.The upper and lower moving parts 11 are means for moving the elevating part 7 and the tool part 9 up and down by allowing the transverse operating part 5 to move up and down. As shown in Figs. 2 to 4 Similarly, the transverse operation portion 5 is provided between the movable structure 3 and the transverse operation portion 5 to support the transverse operation portion 5 relative to the movable structure 3 in a vertically movable manner, 3, there is also a role of connecting the pair of left and right support frames 21.

이를 위해, 상하이동부(11)는 이동식 구조체(3)의 상부에 끼워져, 안내부재(37)를 따라 미끄럼 이동하는 바, 하단 가로바(79) 내측에 돌출된 이송너트(43)가 이동식 구조체(3)의 볼스크류(33)에 결합됨으로써, 스크류모터(35)의 구동에 의해 상하방향으로 이동하도록 되어 있다.To this end, the upper and lower elevating portions 11 are fitted on the upper portion of the movable structure 3 and slid along the guide members 37. A conveying nut 43 protruding inside the lower side horizontal bar 79 is inserted into the movable structure 3 by the driving of the screw motor 35. As shown in Fig.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 농작물 관리로봇(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation of the crop management robot 1 according to the preferred embodiment of the present invention will now be described.

본 발명의 농작물 관리로봇(1)은 예컨대 농작물 씨앗을 파종할 때, 먼저 도 2에 도시된 것처럼, 공구부(9)에 파종공구(10)를 장착한다.The crop management robot 1 of the present invention mounts the seeding tool 10 on the tool portion 9, for example, as shown in Fig. 2, when seeding the crop seeds.

그리고 나서, 사용자가 작동스위치 등을 통해 작동을 개시하면 제어부의 명령에 의해 구동모터(31)가 동작하여 벨트(39)와 풀리(41)를 통해 바퀴(29)가 회전한다. 이에 따라, 이동식 구조체(3)가 종방향으로 지면 위에서 또는 레일(20)을 따라 전후진함으로써 로봇(1)은 비로소 동작을 개시한다.Then, when the user starts the operation through the operation switch or the like, the drive motor 31 is operated by the command of the control unit so that the wheel 29 rotates through the belt 39 and the pulley 41. Thus, the robot 1 starts operating only when the movable structure 3 is moved longitudinally along the rail 20 or on the ground.

이렇게 해서, 로봇(1)이 작업영역(F) 위로 이동하면, 구동모터(31)는 정지하고, 바퀴(29)는 그 자리에 멈추며, 공구(10)의 종방향 이동 즉, 전후진도 종료된다. 이때, 로봇(1)은 임의의 위치에 설치된 하나 이상의 이미지 처리모듈을 통해 목표지점인 작업영역(F)을 확인한다.In this way, when the robot 1 moves over the work area F, the drive motor 31 is stopped, the wheels 29 stop in place, and the longitudinal movement of the tool 10, that is, . At this time, the robot 1 confirms the work area F, which is the target point, through one or more image processing modules installed at an arbitrary position.

이와 같이 작업영역(F)이 결정되고 나면, 로봇(1)은 동작모터(51)가 동작하여 벨트(59)와 풀리(61)를 통해 바퀴(49)를 회전시키며, 바퀴(29)는 횡단레일(57)을 따라 회전하면서 횡동작부(5)를 단이동식 구조체(3) 위에서 횡방향으로 좌우 동작시킨다. 이에 따라, 공구(10)는 작업영역(F) 내에서 횡방향 위치가 결정되며, 좌우 횡이동을 종료하게 된다.After the work area F is determined in this way, the robot 1 operates the operating motor 51 to rotate the wheel 49 through the belt 59 and the pulley 61, The transverse operating portion 5 is moved laterally in the transverse direction on the single movable structure 3 while rotating along the rail 57. [ Thereby, the tool 10 is determined in the lateral direction within the working area F, and ends the lateral movement.

다만, 상하이동부(11)가 있는 경우, 횡동작부(5)가 좌우로 동작하기 전 또는 후에 상하이동부(11)를 동작시켜 공구(10)의 위치를 크게 이동시킬 수 있다. 이를 위해서는 스크류모터(35)가 동작하고, 이에 따라 볼스크류(33)가 회전하며, 볼스크류(33)와 이송너트(43)의 상대 운동을 통해 상하이동부(11)는 이동식 구조체(3) 위에서 상하로 이동된다. 이때, 공구(10)는 상하방향 이동이 종료된다. However, in the case where the upper and lower moving parts 11 are provided, the position of the tool 10 can be moved largely by operating the upper and lower moving parts 11 before or after the transverse operating part 5 moves right and left. The ball screw 33 is rotated and the upper and lower moving parts 11 are moved from the upper side of the movable structure 3 to the lower side of the movable structure 3 through the relative movement of the ball screw 33 and the feed nut 43. [ And is moved up and down. At this time, the movement of the tool 10 in the up and down direction is terminated.

그리고`나서, 스크류모터(55)가 동작하여 볼스크류(53)가 회전하면, 볼스크류(53)와 이송너트(63)의 상대 운동을 통해 종동작수단(65)이 종방향으로 동작하여 작업영역(F) 내에서 종방향 위치를 결정하며, 이에 따라 공구(10)의 전후 종동작이 종료된다.Then, when the screw motor 55 is operated and the ball screw 53 is rotated, the longitudinal movement means 65 is operated in the longitudinal direction through the relative movement of the ball screw 53 and the feed nut 63, Determines the longitudinal position within the region F, and thus the longitudinal movement of the tool 10 is terminated.

이렇게 해서, 공구의 종횡방향 즉, xy축 위치가 결정되면, 승강부(7)가 동작을 개시하여 공구(10)를 최종 목표지점으로 이동시키는 바, 본 실시예의 경우에는 도 3에 도시된 바와 같이, 승강부(7)의 신축동작수단(67)이 동작하여 상하로 신축된다. 이를 위해, 신축동작수단(67)은 동작실린더(70)가 작동되어, 푸시로드(72)에 의해 상단 가로봉(73)을 당기거나 민다. 즉, 푸시로드(72)가 신장되면 신축동작수단(67)은 도 8의 (a) 상태에서 (b) 상태로 단축되고, 반대로 푸시로드(72)가 단축되면 신축동작수단(67)은 도 8의 (b) 상태에서 (a) 상태로 신장된다. 이에 따라, 공구(10)의 상하동작이 종료되면, 공구(10)에 의한 관리 작업 즉, 파종기에 의한 파종작업의 한 단위가 완성되며, 이러한 단위 작업을 반복함으로써 로봇(1)은 작업영역(F)은 물론 전체 작업장의 작업을 수행할 수 있게 된다.In this way, when the longitudinal and transverse directions of the tool, that is, the x and y axis positions, are determined, the elevating portion 7 starts to move the tool 10 to the final target point. In this embodiment, Likewise, the expanding and contracting means 67 of the elevating and lowering portion 7 operates and is vertically expanded and contracted. To this end, the stretching operation means 67 is actuated to pull or push the upper transverse bar 73 by the push rod 72. 8 (a) to (b). On the other hand, when the push rod 72 is shortened, the expanding and contracting means 67 is also rotated in the direction 8 (b) to (a). Thus, when the up and down operation of the tool 10 is completed, a unit of the management work by the tool 10, that is, the sowing work by the seeder is completed. By repeating such a unit work, F) as well as the entire workplace.

이와 같이 3차원 동작을 함에 있어, 로봇(1)은 공구(10)를 고정하는 공구부(9)가 신축동작수단(67)의 하단에 설치되므로, 도 2에 A, B, C로 도시된 바와 같이, 공구(10)에 3축 방향으로 요동이 발생한다.In the three-dimensional operation as described above, the robot 1 is provided with the tool portion 9 for fixing the tool 10 at the lower end of the expanding and contracting means 67, As a result, the tool 10 is oscillated in three axial directions.

그러나, 승강부(7)는 신축동작수단(67)의 하단 및/또는 상단에 롤링/틸팅 방지수단(75)과 롤링/요잉 방지수단(77)가 설치되어 있으므로, 롤링/틸팅 방지수단(75)의 구속핀(83)과 안내봉(84)의 상호 작용에 의해 공구부(9)의 롤링과 틸팅을, 롤링/요잉 방지수단(75)의 구속핀(93)과 안내봉(94)의 상호 작용에 의해 공구부(9)의 롤링과 요잉을 억제한다. 즉, 롤링/틸팅 방지수단(75)은 상하방향으로 배열된 안내봉(84)을 따라 구속핀(83)이 움직이도록 운동이 구속되어 있으므로 공구(10)의 종축 및 횡축 회전을 억제하며, 롤링/요잉 방지수단(77)은 횡방향으로 배열된 안내봉(94)을 따라 움직이도록 구속핀(93)의 운동이 구속되어 있으므로 공구(10)의 종축 및 상하축 회전을 억제한다. 더욱이, 이러한 요동방지 효과는 롤링/틸팅 방지수단(75)과 롤링/요잉 방지수단(77)을 복수로 설치함으로써 배가된다.However, since the elevating portion 7 is provided with the rolling / tilting preventing means 75 and the rolling / yaw preventing means 77 at the lower end and / or the upper end of the extending and contracting means 67, Rolling and tilting of the tool portion 9 is performed by the interaction of the restraining pin 83 of the rolling / yawing prevention means 75 and the guide pin 94 of the guide rod 94 The rolling and yawing of the tool portion 9 is suppressed by the interaction. That is, the rolling / tilting prevention means 75 restrains the longitudinal and transverse axial rotations of the tool 10 because the movement is constrained to move the constraining pin 83 along the guide rods 84 arranged in the vertical direction, / Yaw preventing means 77 restrains the longitudinal axis and vertical axis rotation of the tool 10 because the motion of the restraining pin 93 is restricted so as to move along the guide rod 94 arranged in the transverse direction. Further, the effect of preventing the rocking can be doubled by providing a plurality of rolling / yaw preventing means (75) and rolling / yaw preventing means (77).

1 : 로봇 3 : 이동식 구조체
5 : 횡동작부 7 : 승강부
9 : 공구부 10 : 공구
11 : 상하이동부 21 : 지지프레임
23 : 기대 25 : 기둥
27 : 가로바 29 : 바퀴
31 : 구동모터 33 : 볼스크류
35 : 스크류모터 37 : 안내부재
39 : 벨트 41 : 풀리
43 : 이송너트 57 : 횡단레일
65 : 종동작수단 67 : 신축동작수단
70 : 동작실린더 72 : 푸시로드
75 : 롤링/틸팅 방지수단 77 : 롤링/요잉 방지수단
81 : 보조링크 82 : 보조체결구
83, 93 : 구속핀 84, 94 : 안내봉1: robot 3: movable structure
5: transverse operating portion 7: elevating portion
9: Tool part 10: Tool
11: Shanghai east 21: Support frame
23: anticipation 25: pillar
27: horizontal bar 29: wheel
31: drive motor 33: ball screw
35: screw motor 37: guide member
39: belt 41: pulley
43: Feed nut 57: Cross rail
65: longitudinal action means 67: stretchable action means
70: operating cylinder 72: push rod
75: Rolling / tilting preventing means 77: Rolling / yawing preventing means
81: auxiliary link 82: auxiliary fastener
83, 93: restraining pins 84, 94:

Claims

A movable structure 3 forming an outer body and moving in the longitudinal direction on the ground;
A transverse operating portion 5 mounted on the movable structure 3 and operating in the transverse direction at right angles to the moving direction of the movable structure 3;
An elevating portion 7 provided on the transverse operating portion 5 and perpendicular to the operating direction of the transverse operating portion 5 and ascending and descending in the vertical direction; And
And a tool portion (9) provided at a lower end of the elevating portion (7) and adapted to mount various tools necessary for managing crops,
The elevating portion (7)
Longitudinal acting means (65) mounted on said transverse operating portion (5) so as to be able to move in the longitudinal direction relative to said movable structure (3); And
And a stretching operation means (67) connected to the longitudinal operation means (65) and extending and contracted in the vertical direction.

The method according to claim 1,
(11) provided between the movable structure (3) and the transverse movement portion (5) and supporting the transverse movement portion (5) relative to the movable structure (3) Wherein the robot further comprises:

The method of claim 2,
The movable structure 3 comprises a pair of support frames 21 which are erected to face each other along a transverse boundary of the working area F and whose upper ends are transversely connected by the transverse operating parts 5, A crop management robot characterized by the following.

The method according to any one of claims 1 to 3,
The expansion and contraction means (67)
a plurality of links (69) successively arranged in an x-shape to form a link body;
A plurality of fasteners (71) for vertically connecting the links (69); And
And a plurality of barbs (73) connecting the link members back and forth at intervals so as to form a pair.

The method of claim 4,
The expansion and contraction operation means 67 further includes a rolling / tilting prevention means 75 for simultaneously suppressing the vertical axis rotation and the horizontal axis rotation of the lower end portion provided with the tool portion 9,
The rolling / tilting prevention means (75)
A pair of auxiliary links 81 arranged side by side so as to resemble the pair of links 69 between a pair of laterally adjacent links 69;
A plurality of auxiliary fasteners (82) connecting one end of each of the auxiliary links (81) to corresponding ones of the links (69) and connecting the other end to the auxiliary links (81);
And a restraint protruding into the pair of auxiliary links (81) coaxially with a central auxiliary fastener (82) connecting the other ends of the pair of auxiliary links (81) among the plurality of auxiliary fasteners (82) A pin 83; And
And a guide rod 84 extending from one side of the transverse bar 73 adjacent to the pair of links 69 to pass through the slide hole 85 of the restricting pin 83 A crop management robot characterized by.

The method of claim 5,
The expansion and contraction operation means 67 further includes a rolling / yaw preventing means 77 for simultaneously suppressing the vertical axis rotation and the vertical axis rotation of the lower end portion provided with the tool portion 9,
The rolling / yaw-preventing means (77)
A restraining pin 93 protruding in a transverse direction on one transverse bar 73 of a transversely adjacent pair of transverse bars 73; And
And a guide rod (94) extending from the other transverse bar (73) of the pair of transverse bar (73) to pass through the slide hole (95) of the restricting pin (93).