KR20150133397A - A moving apparatus capable for oriental melon harvesting robot - Google Patents

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KR20150133397A
KR20150133397A KR1020140060007A KR20140060007A KR20150133397A KR 20150133397 A KR20150133397 A KR 20150133397A KR 1020140060007 A KR1020140060007 A KR 1020140060007A KR 20140060007 A KR20140060007 A KR 20140060007A KR 20150133397 A KR20150133397 A KR 20150133397A
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Abstract

The present invention relates to a traveling device for an oriental melon harvesting robot comprising: a manipulator (10) installed in a robot′s hand (H), and equipped with upper and lower traveling parts (11, 12) to be transported on upper and lower rails (1, 2); and a valence maintenance part (20) installed between the manipulator (10) and the lower part of the traveling parts (12) to support a load of the manipulator (10) by an elastic body (22). Accordingly, the traveling device has a simple structure to be transported along a narrow furrow inside a greenhouse riding on the upper and lower rails, is not affected by the flatness of the ground as the load of a manipulator is supported by a valence maintenance part; thereby maintaining precision of transportation and prevents shifting of the manipulator load to a greenhouse framework.

Description

참외 수확 로봇용 주행장치{A moving apparatus capable for oriental melon harvesting robot}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a moving device for a melon harvesting robot,

본 발명은 참외 수확로봇용 주행장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온실내부의 좁은 고랑을 따라 이송되면서 지면 평탄도에 영향을 받지 않고 이송정밀도가 유지되고, 자체지지력에 의해 로봇 하중이 온실골조로 전가되는 현상이 방지되는 참외 수확 로봇용 주행장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a traveling apparatus for a melon harvesting robot, and more particularly, it relates to a traveling apparatus for a melon harvesting robot, in which feeding accuracy is maintained without being affected by the flatness of the ground while being transported along a narrow groove in a greenhouse, The present invention relates to a traveling device for a melon harvesting robot, which is prevented from being transferred.

일반적으로 참외를 포함하는 덩굴성 과실작물은 원줄기가 지면을 타고 길게 벋으며 성장하는 작물로서, 일조량 및 생육온도에 수확량 편차가 크게 발생되므로 대부분의 재배농가에서는 작물의 생육발달을 촉진시키고 과실의 상품성을 높이기 위해 온실재배를 선호하고 있다.Generally, vine-bearing fruit crops including melon are grown on the ground with the main stem growing on the ground. Since the crop yields vary greatly depending on the amount of sunshine and the growth temperature, most cultivators promote the growth and development of crops, They prefer to grow greenhouses to increase.

그러나 온실재배의 특성상 뜨거운 내부기온으로 인해 장시간 작업이 어렵고, 특히 참외 수확시기인 7~8월에는 온실 내부 온도가 40도이상 고온으로 유지되므로 수확작업이 새벽시간 및 저녁시간에 제한적으로 이루어지고 있다.However, due to the nature of the greenhouse cultivation, it is difficult to work for a long time due to the hot internal temperature. Especially, in July ~ August, when the melon is harvested, the internal temperature of the greenhouse is maintained at 40 ° C or higher. .

이처럼 제한된 작업시간으로 인해 수확적기의 과실을 제때 수확하지 못하는 경우가 많아지면서 수확량 감소 및 품질 저하로 농가소득에 타격이 크고, 이에 일부 농가에서는 수확적기를 맞추기 위해 40도이상의 한낯에도 수확작업을 무리하게 진행하고 있는 실정이다.Because of this limited working time, many farmers are not able to harvest the fruits of the harvesting time properly, resulting in a decrease in yields and deterioration of the quality of the farms. As a result, some farmers have harvesting operations at more than 40 degrees As well.

이에 종래에 공개번호 특2003-13016호에서 4개의 바퀴가 각각의 모터에 의해 제어되는 것으로, 4개의 바퀴는 전진 및 후진을 할 수 있고, 중앙에 있는 모터에 의해 바퀴의 각도를 조절함으로써 주행장치가 제자리회전 및 측면주행을 할 수 있도록 함으로써, 온실내의 수확 및 방제작업을 자동으로 수행하도록 하는 기술이다.In the prior art, four wheels are controlled by respective motors, and four wheels are capable of advancing and reversing. By adjusting the angle of a wheel by a motor at the center, So that the harvesting and controlling work in the greenhouse can be automatically performed.

그러나 상기 종래기술은 4개의 바퀴 각도를 조절하여 온실과 같은 좁은 공간내에서 전후 및 좌우 주행이 가능하고 제자리 회전도 가능하도록 하는 기술이나, 참외를 포함하는 지면에서 성장하는 덩굴성 작물의 경우 생육면적을 확대하기 위해 이동통로가 좁은 고랑형태로 형성됨에 따라 4개의 바퀴로 주행하기 위한 공간이 확보되지 못하는 문제점이 따랐다.However, the above-mentioned prior art has a problem in that it is possible to perform forward, backward, leftward and rightward travel in a narrow space such as a greenhouse by adjusting four wheel angles, and also to be able to rotate in place. In the case of a vinegared crop growing on the ground including melon, There is a problem in that a space for traveling by four wheels can not be secured because the traveling passage is formed in the shape of a narrow groove.

뿐만 아니라, 온실 내부에서 설정된 경로를 이동하도록 하는 자동주행기술이 미흡하면서 지면 평탄도에 따라 높낮이 정밀제어가 불가능하여 일일이 작업자가 수동조작으로 제어야 관여해야 함에 따라 참외와 같은 덩굴성 작물의 과실을 수확하기 위한 로봇 핸드 즉, 특허등록 10-1249355호(명칭: 참외수확로봇용 핸더)를 개발하더라도 이를 탑재하여 자동수확작업에 활용이 불가능한 폐단이 따랐다.In addition, there is a lack of automatic driving technology to move the set route inside the greenhouse, and it is impossible to control the elevation precisely according to the flatness of the ground. Therefore, Even if the robotic hand for harvesting, namely patent registration No. 10-1249355 (name: Hinder for melon harvesting robots) was developed, it was impossible to use it for automatic harvesting work.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 온실내부의 좁은 고랑을 따라 이송되면서 지면 평탄도에 영향을 받지 않고 이송정밀도가 유지되고, 자체지지력에 의해 로봇 하중이 온실골조로 전가되는 현상이 방지되는 참외 수확 로봇용 주행장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of controlling a robot, Which can prevent the phenomenon that the user is disturbed.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 로봇 핸드(H)가 설치되고, 상하부레일(1)(2)을 타고 이송되도록 상하부주행부(11)(12)가 구비되는 매니퓰레이터(10); 상기 매니퓰레이터(10)와 하부주행부(12) 사이에 설치되어, 탄성체(22)에 의해 매니퓰레이터(10) 하중을 지지하도록 구비되는 밸런스유지부(20);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a manipulator (10) provided with a robot hand (H) and provided with upper and lower running sections (11) and (12) so as to be transported on upper and lower rails (1) and (2); And a balance holding part 20 provided between the manipulator 10 and the lower running part 12 and adapted to support a load of the manipulator 10 by the elastic body 22. [

이때, 상기 밸런스유지부(20)는 하부주행부(12)상에서 매니퓰레이터(10)를 상하방향으로 안내하는 가이드레일(24)이 구비되고, 일측에 탄성체(22)의 탄성력을 조절하는 조절편(26)이 구비되는 것을 특징으로 한다.The balance holding portion 20 includes a guide rail 24 for guiding the manipulator 10 in the up and down direction on the lower traveling portion 12 and includes a control lever 24 for controlling the elastic force of the elastic body 22, 26 are provided.

또한, 상기 매니퓰레이터(10)는 상하부주행부(11)(12) 사이에서 종축(14a)을 중심으로 선회되도록 구비되는 선회프레임(14)과, 선회프레임(14)상에서 승하강되고 주암(16)이 설치되는 고도프레임(15)과, 주암(16)상에서 신축조절되도록 구비되고 단부에 로봇 핸드(H)가 설치되는 보조암(17)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The manipulator 10 includes a revolving frame 14 which is pivoted about the vertical axis 14a between the upper and lower run zones 11 and 12 and a revolving frame 14 which is moved up and down on the revolving frame 14, And an auxiliary arm 17 provided on the main arm 16 so as to be stretchable and adjustable on the main arm 16 and equipped with a robot hand H at an end thereof.

또한, 상기 주암(16)은 고도프레임(15)상에서 구동부의 작동에 의해 횡축(15a)을 중심으로 틸팅작동되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.The main rocking arm 16 is tilted about the transverse axis 15a by the operation of the driving unit on the altitude frame 15.

또한, 상기 주암(16)은 횡축(15a)을 중심으로 로봇 핸드(H)와의 무게중심을 조절하기 위한 웨이트(18)가 일측 단부에 위치조절되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.The main arm 16 is provided such that a weight 18 for adjusting the center of gravity of the robot hand H with respect to the horizontal axis 15a is positioned at one end.

또한, 상기 주암(16)과 보조암(17)은 외주연에 레일홈(R)이 형성되는 알루미늄 프로파일을 상하로 중첩 구성되어, 지지편(19)에 의해 측면 및 서로 대향하는 레일홈(R)상에 상하방향으로 미끄럼운동되는 베어링(19a)이 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.The main arm 16 and the auxiliary arm 17 are formed by overlapping the aluminum profiles having the rail grooves R formed on the outer periphery thereof so as to be vertically overlapped with the rail grooves R And a bearing 19a slidable in the up and down direction.

또한, 상기 상하부주행부(11)(12)는 롤러(11a)(12a)를 회전가능하게 지지하는 롤러하우징(11b)(12b)과, 롤러하우징(11b)(12b)을 회동가능하게 지지하는 주행프레임(11c)(12c)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The upper and lower travel sections 11 and 12 include a roller housing 11b and 12b for rotatably supporting the rollers 11a and 12a and a roller housing 11b and 12b for rotatably supporting the roller housings 11b and 12b And a traveling frame 11c (12c).

또한, 상기 상부주행부(11)에는 구동부에 의해 회전하는 롤러(11a)가 자성체로 구비되어, 자력에 의해 상부레일(1)에 부착된 상태로 이송되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.The upper running part 11 is provided with a roller 11a that is rotated by a driving part, and is provided so as to be attached to the upper rail 1 by magnetic force.

또한, 상기 상부레일(1)을 타고 이송되도록 상부주행부(31)가 구비되면서 상자(B)가 안착되는 받침대(30)가 설치되고, 상부주행부(31)는 제어부에 의해 매니퓰레이터(10)와 설정된 거리가 유지되도록 이송되며, 상부주행부(31)는 한 쌍의 롤러(31a)를 회전가능하게 지지하는 롤러하우징(31b)과, 롤러하우징(31b)을 회동가능하게 지지하는 주행프레임(31c)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.A pedestal 30 on which the box B is mounted is provided on the upper rail 1 and an upper traveling part 31 is mounted on the upper rail 1. The upper traveling part 31 is connected to the manipulator 10, The upper running portion 31 is provided with a roller housing 31b for rotatably supporting a pair of rollers 31a and a driving frame 31b for rotatably supporting the roller housing 31b. 31c.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 상하부레일을 타고 온실 내부의 좁은 고랑을 따라 이송되는 간단한 구조를 가지면서 밸런스유지부에 의해 매니퓰레이터 하중이 지지되어 지면 평탄도에 영향을 받지 않고 이송정밀도가 유지됨과 더불어 매니퓰레이터 하중이 온실골조로 전가되는 현상이 방지되는 효과가 있다.According to the above-described configuration and operation, when the manipulator load is supported by the balance holding portion while having a simple structure that the upper and lower rails are transported along the narrow groove inside the greenhouse, the conveyance accuracy is maintained without being affected by the flatness, It is possible to prevent the load from being transferred to the greenhouse frame.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 참외 수확 로봇용 주행장치를 전체적으로 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 참외 수확 로봇용 주행장치를 전체적으로 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 참외 수확 로봇용 주행장치의 밸런스유지부를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 참외 수확 로봇용 주행장치의 상하부주행부를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 주암과 보조암의 결합구조를 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 참외 수확 로봇용 주행장치의 상자운반구성을 나타내는 구성도.1 is a perspective view of a traveling device for a melon harvesting robot according to an embodiment of the present invention.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a navigation apparatus for a melon harvesting robot.
3 is a view showing a balance holding portion of a traveling device for a melon harvesting robot according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing an upper and a lower running portion of a traveling device for a melon harvesting robot according to an embodiment of the present invention;
5 is a view showing a coupling structure of a main arm and an auxiliary arm according to an embodiment of the present invention;
6 is a configuration diagram illustrating a box transportation configuration of a traveling device for a melon harvesting robot according to an embodiment of the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 참외 수확 로봇용 주행장치에 관련되며, 이때 참외 수확 로봇용 주행장치는 온실내부의 좁은 고랑을 따라 이송되면서 지면 평탄도에 영향을 받지 않고 이송정밀도가 유지되고, 자체지지력에 의해 로봇 하중이 온실골조로 전가되는 현상이 방지되도록 하기 위해 매니퓰레이터(10), 밸런스유지부(20)를 포함하여 주요 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a traveling device for a melon harvesting robot, wherein the traveling device for the melon harvesting robot is transported along a narrow groove in the greenhouse, and the transportation accuracy is maintained without being affected by the flatness of the ground, A manipulator 10 and a balance holding part 20 so as to prevent the phenomenon of being transferred to the greenhouse frame.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 참외 수확 로봇용 주행장치를 전체적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 참외 수확 로봇용 주행장치를 전체적으로 나타내는 정면도이다.FIG. 1 is a perspective view of a traveling device for a melon harvesting robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of the traveling device for a melon harvesting robot according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 매니퓰레이터(10)는 로봇 핸드(H)가 설치되고, 상하부레일(1)(2)을 타고 이송되도록 상하부주행부(11)(12)가 구비된다. 매니퓰레이터(10)는 사람의 팔과 비슷한 기능을 가진 기계적 원격조작장치로서, 제어부의 명령에 따라 참외를 포함하는 과실을 수확하기 위한 로봇 핸드(H) 위치를 제어하게 되고, 온실 내부에 설치되는 상하부레일(1)(2)을 타고 위치이동된다.The manipulator 10 according to the present invention is provided with the upper and lower running sections 11 and 12 so that the robot hand H is installed and the upper and lower rails 1 and 2 are transported. The manipulator 10 is a mechanical remote control device having a function similar to that of a human's hand. The manipulator 10 controls the position of the robot hand H for harvesting fruit including melon according to a command from the control unit. And is moved on the rails (1) and (2).

여기서 상부레일(1)을 온실 천정에 위치되되, 별도의 지지프레임에 의해 지면과 이격되어 설치되거나, 온실골조상에 고정하는 방식으로 설치되고, 하부레일(2)은 과실이 식재되지 않은 고랑을 따라 지면에 설치된다.The upper rail 1 is placed on the ceiling of the greenhouse, separated from the ground by a separate support frame, or installed in a manner to be fixed to the greenhouse frame, and the lower rail 2 is provided with a groove And then installed on the ground.

그리고 매니퓰에이터(10)는 상하부레일(1)(2)을 타고 이송되도록 상부에 상부주행부(11)와 하부에 하부주행부(12)가 구비되고, 상하부주행부(11)(12)는 상하부레일(1)(2)을 타고 이송되도록 롤러(11a)(12a)가 구비된다. 이때 어느 일측 롤러상에는 모터를 포함하는 구동부가 설치되어 제어부에 의해 작동이 제어되고, 이때 구동부는 사용중 오염방지 및 작업자가 이동 중 방해가 되지 않도록 상부주행부(11)상에 설치되는 것이 바람직하다.The manipulator 10 is provided with an upper traveling part 11 at an upper part and a lower traveling part 12 at a lower part so as to be transported on the upper and lower rails 1 and 2. The upper and lower traveling parts 11 and 12, The rollers 11a and 12a are provided so as to be transported on the upper and lower rails 1 and 2. [ At this time, a driving unit including a motor is installed on either one of the rollers, and the operation of the driving unit is controlled by the control unit. At this time, the driving unit is preferably installed on the upper driving unit 11 to prevent contamination during use and to prevent the operator from disturbing while moving.

한편, 상기 하부주행부(12)는 후술하는 밸런스유지부(20)에 의해 매니퓰레이터(10) 하중을 지지하여 상부레일(1)상으로 가해지는 하중이 경감되도록 구비되고, 또 평탄하지 못한 지면으로 인해 상하부레일(1)(2) 사이 간격이 일정하게 유지되지 못하더라도 하부주행부(12)가 하부레일(2)상에 긴밀하게 밀착되도록 밸런스를 유지하게 된다.The lower running part 12 is provided to support a load of the manipulator 10 by a balance holding part 20 to be described later so as to reduce a load applied on the upper rail 1, Even if the distance between the upper and lower rails 1 and 2 can not be maintained constant, the balance can be maintained such that the lower running portion 12 is tightly brought into close contact with the lower rail 2.

또한, 상기 매니퓰레이터(10)는 상하부주행부(11)(12) 사이에서 종축(14a)을 중심으로 선회되도록 구비되는 선회프레임(14)과, 선회프레임(14)상에서 승하강되고 주암(16)이 설치되는 고도프레임(15)과, 주암(16)상에서 신축조절되도록 구비되고 단부에 로봇 핸드(H)가 설치되는 보조암(17)을 포함하여 구성된다. 상하부주행부(11)(12)는 서로 대향하는 위치에 종축(14a)이 각각 구비되고, 종축(14a)은 일직선상에 일치되도록 구비되어 선회프레임(14)을 지지하고, 선회프레임(14)상에는 종방향으로 복수의 가이드레일이 설치되어 고도프레임(15)을 상하방향으로 이송가능하게 안내하며, 고도프레임(15)상에는 주암(16)이 구비되어 보조암(17)을 신축조절가능하게 지지하게 된다. The manipulator 10 includes a revolving frame 14 which is pivoted about the vertical axis 14a between the upper and lower run zones 11 and 12 and a revolving frame 14 which is moved up and down on the revolving frame 14, And an auxiliary arm 17 which is provided so as to be stretchable and contractible on the main arm 16 and has a robot hand H at its end. The upper and lower travel sections 11 and 12 are provided with vertical axes 14a at positions facing each other and the vertical axes 14a are provided so as to be aligned on a straight line to support the revolving frame 14, A plurality of guide rails are provided in the longitudinal direction so as to guide the elevation frame 15 in a vertically transportable manner and a main arm 16 is provided on the elevation frame 15 to support the auxiliary arm 17 .

이때 선회프레임(14), 고도프레임(15), 보조암(17) 구성은 제어부에 의해 작동되는 구동부(실린더, 볼스크류 등)에 의해 위치조절되고, 보조암(17)은 작업반경을 고려하여 설치개수를 조절하게 된다.At this time, the configuration of the revolving frame 14, the altitude frame 15 and the auxiliary arm 17 is adjusted by a driving unit (cylinder, ball screw, etc.) operated by the control unit, and the auxiliary arm 17 The number of installations will be adjusted.

또, 상기 주암(16)은 고도프레임(15)상에서 구동부의 작동에 의해 횡축(15a)을 중심으로 틸팅작동되도록 구비된다. 주암(16)은 한 쌍의 횡축(15a)에 의해 고도프레임(15)상에서 선회되도록 설치되어 구동부(예컨대, 실린더, 볼스크류 등)에 의해 틸팅각도가 조절되는바, 이때 구동부는 고도프레임(15)과 주암(16)을 연결하도록 설치되어 제어부에 의해 작동이 제어된다.In addition, the main rocking arm 16 is provided on the altitude frame 15 so as to be tilted about the transverse axis 15a by the operation of the driving unit. The main arm 16 is pivotally mounted on the elevation frame 15 by a pair of transverse axes 15a and the tilting angle is adjusted by a driving part such as a cylinder or a ball screw. And the main rock 16, and the operation is controlled by the control unit.

이에 로봇 핸드(H)는 선회프레임(14)의 선회작동에 의해 좌우방향으로 위치조절되고, 고도프레임(15)에 상하 높낮이가 제어되며, 보조암(17)에 의해 작업반경이 조절되며, 주암(16)의 틸팅작동으로 인해 로봇 핸드(H)가 보다 신속하게 승하강되어 참외를 포함하는 과실을 집어 올림은 물론 수확한 과실을 상자로 투입하게 된다.Thus, the robot hand H is adjusted in the left and right direction by the swinging operation of the revolving frame 14, the up and down elevation is controlled on the altitude frame 15, the working radius is controlled by the auxiliary arm 17, The robot hand H is raised and lowered more quickly due to the tilting operation of the handle 16 to pick up the fruit including the melon, as well as put the harvested fruit into the box.

즉, 상기 주암(16)의 틸팅작동으로 보조암(17)이 경사각을 이룬 상태로 로봇 핸드(H)가 과실을 수확함에 따라 보조암(17)의 전체하강작동으로 인한 덩굴작물의 줄기 및 잎 손상이 방지되고, 특히 수확한 과실을 상자에 투입시에도 보조암(17)이 상자입구에 방해를 받지 않고 깊숙한 위치까지 로봇 핸드(H) 진입이 용이한 이점이 있다.That is, as the robot hand H harvests the fruit in a state in which the auxiliary arm 17 is tilted by the tilting operation of the main arm 16, the stem and the leaf of the vine crop due to the entire lowering operation of the auxiliary arm 17 The auxiliary arm 17 is advantageous in that the robot hand H can be easily advanced to a deep position without being disturbed by the box entrance even when the harvested fruit is put in the box.

또한, 상기 주암(16)은 횡축(15a)을 중심으로 로봇 핸드(H)와의 무게중심을 조절하기 위한 웨이트(18)가 일측 단부에 위치조절되도록 구비된다. 웨이트(18)는 복수개를 장착할 수 있는 캐리어(도시생략)가 구비되고, 캐리어는 주암(16)상에 고정형 또는 유동형으로 위치조절되도록 는바, 로봇 핸드(H)의 작업반경이 좁은 경우 고정형으로 구비되고, 작업반경이 광범위하게 수시로 가변되는 환경에서는 로봇 핸드(H)의 확장거리에 연계되어 캐리어 위치가 조절되도록 구비된다. 여기서 캐리어는 실린더, 볼스크류를 포함하는 구동부에 의해 주암(16)상에서 레일을 타고 이동가능하게 구비되고, 제어부에 이동위치가 조절된다. The main arm 16 is provided such that a weight 18 for adjusting the center of gravity of the robot hand H with respect to the horizontal axis 15a is positioned at one end. The weight 18 is provided with a carrier (not shown) on which a plurality of carriers can be mounted. The carriers may be fixedly or fluidly positioned on the main shaft 16, and may be fixed when the working radius of the robot hand H is small And adjusts the carrier position in association with the extension distance of the robot hand H in an environment in which the working radius varies widely from time to time. Here, the carrier is movably provided on the main shaft 16 by a drive including a cylinder and a ball screw, and the moving position is adjusted to the control unit.

또한, 상기 주암(16)과 보조암(17)은 외주연에 레일홈(R)이 형성되는 알루미늄 프로파일을 상하로 중첩 구성되어, 지지편(19)에 의해 측면 및 서로 대향하는 레일홈(R)상에 상하방향으로 미끄럼운동되는 베어링(19a)이 각각 구비된다. 이때 도 5처럼 주암(16)과 보조암(17) 측면에 설치되는 지지편(19)은 일단이 주암의 레일홈(R)에 고정되고, 다른 일단에 베어링(19a)이 구비되어 보조암(17)의 레일홈(R)에 삽입 설치되어, 중력방향으로 작용하는 보조암(17)의 하중을 지지하게 된다. 그리고 주암(16)과 보조암(17)이 서로 대향하는 레일홈(R)에 구비되는 지지편(19)은 베어링(19a)이 삽입된 상태로 주암(16)상에 키결합되어 보조암(17)의 상면이 주암의 저면에 접촉되지 않고 베어링(19a)에 의해 미끄럼 운동되도록 지지하여 마찰로 인한 주암(16) 및 보조암(17)의 마모를 방지하게 된다.The main arm 16 and the auxiliary arm 17 are formed by overlapping the aluminum profiles having the rail grooves R formed on the outer periphery thereof so as to be vertically overlapped with the rail grooves R And a bearing 19a slidable in the up and down direction. 5, one end of the support piece 19 provided on the side of the main arm 16 and the auxiliary arm 17 is fixed to the rail groove R of the main arm and the bearing 19a is provided on the other end thereof, 17 so as to support the load of the auxiliary arm 17 acting in the gravity direction. The support pieces 19 provided in the rail grooves R in which the main and auxiliary arms 16 and 17 are opposed to each other are keyed on the main arm 16 in a state in which the bearings 19a are inserted, 17 are prevented from being abraded by the bearings 19a without contacting the bottom surface of the main shaft to prevent abrasion of the main arm 16 and the auxiliary arm 17 due to friction.

또한, 상기 상하부주행부(11)(12)는 롤러(11a)(12a)를 회전가능하게 지지하는 롤러하우징(11b)(12b)과, 롤러하우징(11b)(12b)을 회동가능하게 지지하는 주행프레임(11c)(12c)으로 구성된다. 상하부주행부(11)(12)상에는 각각 한 쌍의 롤러(11a)(12a)가 구비되는바, 각각의 롤러는 롤러하우징(11b)(12b)에 의해 공전 및 자전운동되도록 구비된다.The upper and lower travel sections 11 and 12 include a roller housing 11b and 12b for rotatably supporting the rollers 11a and 12a and a roller housing 11b and 12b for rotatably supporting the roller housings 11b and 12b And a traveling frame 11c (12c). A pair of rollers 11a and 12a are provided on the upper and lower travel sections 11 and 12 so that the rollers 11a and 12b are rotated and revolved by the roller housings 11b and 12b.

이에 도 4에 도시된 바와 같이 상하부레일(1)(2)을 곡선으로 형성하더라도 롤러하우징(11b)(12b)이 상하부레일(1)(2)의 곡률을 따라 선회되어 이송되므로, 온실 구조에 따른 상하부레일(1)(2)의 배치에 유연성이 제공되고, 특히 복수의 온실을 단일의 참외수확장치로 관리하기 위해 상하부레일(1)(2)을 곡선으로 형성하여 인접하는 온실과 온실을 연결하여 운영이 가능한 이점이 있다.As shown in FIG. 4, even when the upper and lower rails 1 and 2 are curved, the roller housings 11b and 12b are pivoted along the curvature of the upper and lower rails 1 and 2, In particular, in order to manage a plurality of greenhouses by a single melon harvesting apparatus, the upper and lower rails 1 and 2 are formed into curved lines, and adjacent greenhouses and greenhouses There is an advantage to connect and operate.

또한, 상기 상부주행부(11)에는 구동부에 의해 회전하는 롤러(11a)가 자성체로 구비되어, 자력에 의해 상부레일(1)에 부착된 상태로 이송되도록 구비된다. 이에 롤러(11a)는 연구자석 또는 전자석으로 구비되고 상부레일(1)은 금속체로 형성함에 따라 롤러(11a)가 구동시 미끄럼이 방지되고, 특히 상부레일(1)이 경사각으로 설치되더라도 이송정밀도가 향상됨은 물론 정지된 위치에서 유동이 방지된다.The upper running part 11 is provided with a roller 11a that is rotated by a driving part, and is disposed so as to be attached to the upper rail 1 by magnetic force. The roller 11a is formed of a research magnet or an electromagnet and the upper rail 1 is formed of a metal body so that the roller 11a is prevented from slipping when the roller 11a is driven. Even if the upper rail 1 is installed at an inclination angle, The flow is prevented at the stopped position as well as improved.

한편, 상기 롤러(11a)를 전자석으로 구성시에는 제어부에 의해 자력이 on/off제어가능하고, 자력 세기도 조절가능하여 경사각도에서 정지작업시에는 자력을 증가시켜 작업 중 유동 및 위치변동이 방지되도록 구비된다. On the other hand, when the roller 11a is constituted by an electromagnet, the magnetic force can be controlled by the control unit on / off and the magnetic force can be adjusted, thereby increasing the magnetic force at the tilting angle, Respectively.

또한, 본 발명에 따른 밸런스유지부(20)는 매니퓰레이터(10)와 하부주행부(12) 사이에 설치되어, 탄성체(22)에 의해 매니퓰레이터(10) 하중을 지지하도록 구비된다. 탄성체(22)는 스프링으로서, 서로 대향하는 위치에 한 쌍으로 배치되고 하부주행부(12) 상부에 설치되는 매니퓰레이터(10)를 탄성력에 의해 지지하게 된다.The balance holding portion 20 according to the present invention is provided between the manipulator 10 and the lower running portion 12 and is provided to support the load of the manipulator 10 by the elastic body 22. [ The elastic members 22 are springs that are arranged in pairs at positions opposite to each other and support the manipulator 10 mounted on the upper portion 12 by elastic force.

이에 밸런스유지부(20)의 탄성지지력에 의해 매니퓰레이터(10)의 하중(50~200kg)이 하부레일(2)에 의해 지지되어 상부레일(1) 측으로 가해지는 중량이 감소됨에 따라 상부레일(1)을 온실골조에 직접 설치하더라도 매니퓰레이터 무게에 의한 휨이나 손상이 방지되고, 또 도 3과 같이 경작지의 특성상 불균일한 지면으로 인해 상하부레일사이의 간격이 일정하게 유지되지 못하더라도 하부주행부(12)가 밸런스유지부(20)에 의해 탄력적으로 이동되면서 매니퓰레이터(10)를 지지하여 상부레일(1)상으로 가해지는 중량이 균일하게 유지되도록 한다. The load (50 to 200 kg) of the manipulator 10 is supported by the lower rail 2 by the elastic holding force of the balance holding portion 20 and the weight applied to the upper rail 1 side is reduced, Even if the gap between the upper and lower rails can not be maintained constant due to uneven ground due to the characteristics of the cultivated land as shown in FIG. 3, even if the lower running portion 12 is installed directly on the greenhouse frame, So that the weight applied to the upper rail 1 can be maintained uniformly by supporting the manipulator 10 while being elastically moved by the balance holding portion 20. [

이때 상기 밸런스유지부(20)는 하부주행부(12)상에서 매니퓰레이터(10)를 상하방향으로 안내하는 가이드레일(24)이 구비되고, 일측에 탄성체(22)의 탄성력을 조절하는 조절편(26)이 구비된다. 가이드레일(24)은 하부주행부(12)에서 매니퓰레이터(10)가 상하방향으로 이송이 제한되도록 안내하고, 가이드레일(24)상에 탄성체가 설치되어 조절편(26)에 의해 탄성력이 조절된다.The balance holding portion 20 is provided with a guide rail 24 for guiding the manipulator 10 in the vertical direction on the lower traveling portion 12 and includes a control piece 26 for controlling the elastic force of the elastic body 22 . The guide rail 24 guides the manipulator 10 in the lower running portion 12 so that the transport of the manipulator 10 in the up and down direction is restricted and an elastic body is provided on the guide rail 24 and the elastic force is adjusted by the adjusting piece 26 .

즉, 조절편(26)은 가이드레일(24)상에 삽입되어 상하위치조절되면서 탄성체를 하부에서 상측방향으로 가압하여 탄성력을 조절하는바, 이때 조절편(26)은 가이드레일(24)상에 나사결합되어 회전방향에 따라 상하 높이 조절되거나, 가이드레일상에 슬라이드이송되도록 삽입된 상태로 별도의 조절나사에 의해 상하 높이 조절가능하게 구비된다.That is, the adjusting piece 26 is inserted on the guide rail 24, and the upper and lower positions of the adjusting piece 26 are adjusted to press the elastic body upward from the lower side to adjust the elastic force. At this time, the adjusting piece 26 is placed on the guide rail 24 And is vertically adjustable by a separate adjustment screw in a state of being inserted into the guide rail so as to be slidably transported.

이에 매니퓰레이터(10)의 전체하중 및 과실을 수확시 과실무게를 포함하는 하중을 고려하여 상부레일(1)에 무리한 하중이 가해지지 않도록 탄성체의 탄성을 조절하게 된다.The elasticity of the elastic body is controlled so as not to apply an excessive load to the upper rail 1 in consideration of the load including the fruit weight at the time of harvesting the total load and the fruit of the manipulator 10.

한편, 상기 가이드레일(24)은 하부주행부(12)를 양측에서 지지하도록 한 쌍이 평행하게 구비되고, 이때 매니퓰레이터(10) 하부를 회부에서 선회가능하게 지지하는 종축(14a)은 밸런스유지부(20)에 고정되며, 여기서 종축(14a)은 밸런스유지부(20)의 위치변동에 대응하여 유동성이 확보되도록 자동조심형 베어링(종축이 베어링 중심 주위에 일정수준으로 조심(편향) 가능한 베어링)을 적용하는 것이 바람직하다. The pair of guide rails 24 are parallel to each other so as to support the lower running part 12 from both sides. The vertical axis 14a, which supports the lower part of the manipulator 10 so as to be pivotally rotatable, 20, wherein the longitudinal axis 14a is formed by a self-aligning bearing (a bearing whose longitudinal axis is capable of being steered to a certain level around the center of the bearing) to ensure fluidity in correspondence with the positional change of the balance holding portion 20 .

또한, 상기 상부레일(1)을 타고 이송되도록 상부주행부(31)가 구비되면서 상자(B)가 안착되는 받침대(30)가 설치되고, 상부주행부(31)는 제어부에 의해 매니퓰레이터(10)와 설정된 거리가 유지되도록 이송되며, 상부주행부(31)는 한 쌍의 롤러(31a)를 회전가능하게 지지하는 롤러하우징(31b)과, 롤러하우징(31b)을 회동가능하게 지지하는 주행프레임(31c)으로 구성된다. 여기서 상부주행부(31), 롤러(31a), 롤러하우징(31b) 및 주행프레임(31c) 구성은 상기 상부주행부(11), 롤러(11a), 롤러하우징(11b) 및 주행프레임(11c) 구성과 동일하므로 중복설명은 생략한다.A pedestal 30 on which the box B is mounted is provided on the upper rail 1 and an upper traveling part 31 is mounted on the upper rail 1. The upper traveling part 31 is connected to the manipulator 10, The upper running portion 31 is provided with a roller housing 31b for rotatably supporting a pair of rollers 31a and a driving frame 31b for rotatably supporting the roller housing 31b. 31c. The structure of the upper running part 31, the roller 31a, the roller housing 31b and the traveling frame 31c is the same as that of the upper running part 11, the roller 11a, the roller housing 11b and the traveling frame 11c. The description is omitted.

그리고, 상기 상부주행부(11)에 의해 상부레일(1)을 타고 이송되는 받침대(30)는 상자(B)가 안착되도록 수평방향으로 구비되고, 이때 받침대(30)는 구동부에 의해 높낮이 및 선회각이 조절된다. 도 6에서 받침대(30)는 1개소에 구비된 상태를 도시하고 있지만, 복수개의 상자(B)를 적재하도록 추가로 더 구비하는 구성도 가능하다.The pedestal 30 which is transported by the upper traveling part 11 on the upper rail 1 is provided in a horizontal direction so that the box B is seated. At this time, the pedestal 30 is lifted and lowered by the driving part, The angle is adjusted. 6, the pedestal 30 is provided at one place, but it is also possible to further include a plurality of boxes B to be stacked.

이에 상기 상부주행부(11)는 받침대(30)에 상자(B)가 안착된 상태로 매니퓰레이터(10)를 따라 이송되며 로봇 핸드(H)를 통하여 수확한 참외를 담고, 이때 제어부에서 참외의 담긴 개수를 카운팅하거나, 센서에 의해 중량을 측정하여 설정된 중량에 도달하면 신규 상자(B)를 교체하거나 상부레일(1) 타고 별도의 선별장소로 운반후 복귀하게 된다.The upper running part 11 includes a melon harvested through the robot hand H and transferred along the manipulator 10 in a state where the box B is seated on the pedestal 30, When the number is counted or the weight is measured by the sensor and the weight is reached, the new box B is replaced or the upper rail 1 is transported to a separate sorting place and then returned.

한편, 상기 상부주행부(11)는 제어부에 의해 매니퓰레이터(10)와의 거리를 측정(센서를 이용)하거나 매니퓰레이터(10)의 상부주행부(11)와 연계작동되어 항상 설정된 거리로 유지됨에 따라 참외를 수확하여 이송되는 로봇 핸드(H)의 최종 운반위치가 일정하게 유지되어 운반에 따른 오작동이 방지된다. The upper traveling part 11 is operated by the control part to measure the distance to the manipulator 10 (using a sensor) or by operating in conjunction with the upper traveling part 11 of the manipulator 10, And the final transport position of the transported robot hand H is maintained constant to prevent malfunction due to transportation.

10: 매니퓰레이터 20: 밸런스유지부
30: 받침대10: Manipulator 20: Balance holding portion
30: Stand

Claims (9)

로봇 핸드(H)가 설치되고, 상하부레일(1)(2)을 타고 이송되도록 상하부주행부(11)(12)가 구비되는 매니퓰레이터(10);
상기 매니퓰레이터(10)와 하부주행부(12) 사이에 설치되어, 탄성체(22)에 의해 매니퓰레이터(10) 하중을 지지하도록 구비되는 밸런스유지부(20);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 참외 수확 로봇용 주행장치.A manipulator 10 provided with a robot hand H and provided with upper and lower running sections 11 and 12 to be transported on upper and lower rails 1 and 2;
And a balance holding part (20) provided between the manipulator (10) and the lower running part (12) and adapted to support a load of the manipulator (10) by an elastic body (22) Driving device for robot. 제 1항에 있어서,
상기 밸런스유지부(20)는 하부주행부(12)상에서 매니퓰레이터(10)를 상하방향으로 안내하는 가이드레일(24)이 구비되고, 일측에 탄성체(22)의 탄성력을 조절하는 조절편(26)이 구비되는 것을 특징으로 하는 참외 수확 로봇용 주행장치.The method according to claim 1,
The balance holding portion 20 is provided with a guide rail 24 for guiding the manipulator 10 up and down on the lower traveling portion 12 and includes a control piece 26 for controlling the elastic force of the elastic body 22, And a driving unit for driving the melody harvesting robot. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 상하부주행부(11)(12)는 롤러(11a)(12a)를 회전가능하게 지지하는 롤러하우징(11b)(12b)과, 롤러하우징(11b)(12b)을 회동가능하게 지지하는 주행프레임(11c)(12c)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 참외 수확 로봇용 주행장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The upper and lower travel sections 11 and 12 include a roller housing 11b and 12b for rotatably supporting the rollers 11a and 12a and a driving frame 12b for rotatably supporting the roller housings 11b and 12b, (11c) and (12c). ≪ / RTI > 제 3항에 있어서,
상기 상부주행부(11)에는 구동부에 의해 회전하는 롤러(11a)가 자성체로 구비되어, 자력에 의해 상부레일(1)에 부착된 상태로 이송되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 참외 수확 로봇용 주행장치.The method of claim 3,
Wherein the upper running part (11) is provided with a roller (11a) which is rotated by a driving part and is magnetically provided so as to be attached to the upper rail (1) by magnetic force. . 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 매니퓰레이터(10)는 상하부주행부(11)(12) 사이에서 종축(14a)을 중심으로 선회되도록 구비되는 선회프레임(14)과, 선회프레임(14)상에서 승하강되고 주암(16)이 설치되는 고도프레임(15)과, 주암(16)상에서 신축조절되도록 구비되고 단부에 로봇 핸드(H)가 설치되는 보조암(17)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 참외 수확 로봇용 주행장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The manipulator 10 includes a revolving frame 14 that is pivoted about the vertical axis 14a between the upper and lower run zones 11 and 12 and a revolving frame 14 that is moved up and down on the revolving frame 14, And an auxiliary arm (17) provided on an end portion of the elevation frame (15) and provided with a robot hand (H) for controlling the extension and contraction of the main shaft (16). 제 5항에 있어서,
상기 주암(16)은 고도프레임(15)상에서 구동부의 작동에 의해 횡축(15a)을 중심으로 틸팅작동되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 참외 수확 로봇용 주행장치.6. The method of claim 5,
Wherein the main rocking arm (16) is tilted about a transverse axis (15a) by operation of a driving unit on an altitude frame (15). 제 5항에 있어서,
상기 주암(16)은 횡축(15a)을 중심으로 로봇 핸드(H)와의 무게중심을 조절하기 위한 웨이트(18)가 일측 단부에 위치조절되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 참외 수확 로봇용 주행장치.6. The method of claim 5,
Wherein the main arm (16) is provided with a weight (18) for adjusting the center of gravity of the robot hand (H) about the transverse axis (15a) at one end. 제 5항에 있어서,
상기 주암(16)과 보조암(17)은 외주연에 레일홈(R)이 형성되는 알루미늄 프로파일을 상하로 중첩 구성되어, 지지편(19)에 의해 측면 및 서로 대향하는 레일홈(R)상에 상하방향으로 미끄럼운동되는 베어링(19a)이 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 참외 수확 로봇용 주행장치.6. The method of claim 5,
The main rocking arm 16 and the auxiliary rocking arm 17 are formed by overlapping an aluminum profile having a rail groove R formed on the outer periphery thereof so as to be vertically overlapped with each other by the support piece 19, And a bearing (19a) slidable in the up and down direction are provided on the upper and lower sides of the main body. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 상부레일(1)을 타고 이송되도록 상부주행부(31)가 구비되면서 상자(B)가 안착되는 받침대(30)가 설치되고, 상부주행부(31)는 제어부에 의해 매니퓰레이터(10)와 설정된 거리가 유지되도록 이송되며, 상부주행부(31)는 한 쌍의 롤러(31a)를 회전가능하게 지지하는 롤러하우징(31b)과, 롤러하우징(31b)을 회동가능하게 지지하는 주행프레임(31c)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 참외 수확 로봇용 주행장치.3. The method according to claim 1 or 2,
A pedestal 30 on which the box B is mounted is provided with the upper traveling part 31 to be transported on the upper rail 1 and the upper traveling part 31 is set by the control part with the manipulator 10 The upper running portion 31 is provided with a roller housing 31b for rotatably supporting a pair of rollers 31a and a traveling frame 31c for rotatably supporting the roller housing 31b. And a driving device for the melon harvesting robot.
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