KR20190080208A - 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템 - Google Patents

농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20190080208A
KR20190080208A KR1020170182526A KR20170182526A KR20190080208A KR 20190080208 A KR20190080208 A KR 20190080208A KR 1020170182526 A KR1020170182526 A KR 1020170182526A KR 20170182526 A KR20170182526 A KR 20170182526A KR 20190080208 A KR20190080208 A KR 20190080208A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cultivation
area
mobile robot
crop
autonomous mobile
Prior art date
Application number
KR1020170182526A
Other languages
English (en)
Inventor
김지환
김강민
정지욱
박진혁
정주원
김명환
박수영
김제백
Original Assignee
김지환
정지욱
박진혁
김명환
박수영
김제백
김강민
정주원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김지환, 정지욱, 박진혁, 김명환, 박수영, 김제백, 김강민, 정주원 filed Critical 김지환
Priority to KR1020170182526A priority Critical patent/KR20190080208A/ko
Publication of KR20190080208A publication Critical patent/KR20190080208A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02Agriculture; Fishing; Forestry; Mining
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/14Greenhouses
    • A01G9/143Equipment for handling produce in greenhouses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/008Manipulators for service tasks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/021Optical sensing devices
    • B25J19/023Optical sensing devices including video camera means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1656Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템에 관련되며, 이때 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템은 작물재배설비에 구축된 재배영역부, 주행영역부, 스테이션영역부 위치를 반영하여 배치도창을 편성하고, 배치도창을 기반으로 자율주행 로봇 위치가 실시간으로 출력됨과 더불어 재배영역부에 작물들은 포기별 또는 영역별로 식별번호가 부여되어 작물데이터 표시영역에 출력되어 자율주행 로봇에 의한 작업 현황이 실시간으로 표시되면서 작업 툴 변경 및 복수대의 자율주행 로봇 동시 운영으로 다양한 형태의 작물재배설비에 유연하게 대응하여 무인자동으로 작물을 재배하기 위해 작물재배설비(100), 서버(200)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

Description

농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템 {Crop planting system}
본 발명은 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템에 관련되며, 보다 상세하게는 작물재배설비에 구축된 재배영역부, 주행영역부, 스테이션영역부 위치를 반영하여 배치도창을 편성하고, 배치도창을 기반으로 자율주행 로봇 위치가 실시간으로 출력됨과 더불어 재배영역부에 작물들은 포기별 또는 영역별로 식별번호가 부여되어 작물데이터 표시영역에 출력되어 자율주행 로봇에 의한 작업 현황이 실시간으로 표시되면서 작업 툴 변경 및 복수대의 자율주행 로봇 동시 운영으로 다양한 형태의 작물재배설비에 유연하게 대응하여 무인자동으로 작물을 재배하는 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템에 관한 것이다.
산업기술의 발달로 비닐하우스, 온실과 같은 농작물시설을 설치하여 겨울에도 과일, 야채, 화훼 등과 같은 농작물을 소비자에게 제공하고 있으나, 농촌 인력부족으로 인한 인건비 상승으로 가격경쟁력을 잃어가고 있는 실정이다.
이에 종래에 개시된 특허등록번호 10-1376535호에서, 양액통이 구비되고, 하부에 지면과 접하는 제2이동부가 장착되어 농작물시설의 중앙통로를 따라 이동하는 양액이동공급부와, 하부에 제1이동부가 장착되어 상기 중앙통로와 연결된 농작물 사이의 고랑을 따라 이동하면서 양액을 살포하는 방제로봇과, 상기 양액통에 수용된 양액을 상기 방제로봇으로 공급하는 호스와, 상기 양액이동공급부 및 상기 방제로봇을 무선으로 제어하는 제1제어부 를 포함하여 이루어지되, 상기 양액이동공급부에는 상기 방제로봇이 탑재되는 수용부가 형성되며, 상기 양액이동공급부는 이동시, 상기 수용부에 상기 방제로봇을 탑재하여 이동하도록 구성되어, 자동으로 농작물 사이사이에 형성된 고랑을 따라 이동하면서 양액을 살포하는 농업용 방제 로봇 시스템이 선등록된바 있다.
그러나 상기 종래기술은 미리 구축된 레일을 타고 지정된 경로를 이동하는 기술이므로 작물 품종 변경으로 식재위치변경시 레일을 재배치 또는 신규로 설치해야 하는 번거로운 문제점이 있고, 특히 농약 분사작업용으로 국한됨에 따라 그외 작업을 수행하기 위해서는 설비를 추가해야 하는 실정이다.
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 작물재배설비에 구축된 재배영역부, 주행영역부, 스테이션영역부 위치를 반영하여 배치도창을 편성하고, 배치도창을 기반으로 자율주행 로봇 위치가 실시간으로 출력됨과 더불어 재배영역부에 작물들은 포기별 또는 영역별로 식별번호가 부여되어 작물데이터 표시영역에 출력되어 자율주행 로봇에 의한 작업 현황이 실시간으로 표시되면서 작업 툴 변경 및 복수대의 자율주행 로봇 동시 운영으로 다양한 형태의 작물재배설비에 유연하게 대응하여 무인자동으로 작물을 재배하는 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템을 제공하려는데 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 농작물이 식재되도록 선형으로 배치되는 복수의 재배영역부(120)과, 상기 재배영역부(120) 사이 공간 및 가장자리 공간으로 자율주행 로봇(10)이 이동하도록 형성되는 주행영역부(130)와, 상기 재배영역부(120) 어느 일측 가장자리부에 배치되어, 자율주행 로봇(10)이 재배영역부(120)과 평행하는 방향으로 입,출되도록 입,출구(142)(144)가 형성되고, 내부에 자율주행 로봇(10) 충전부(146) 및 툴 교체부(148)가 구비되는 스테이션영역부(140)로 구성되는 작물재배설비(100); 상기 자율주행 로봇(10)은, 주행체(11) 모터 또는 구동축 회전수를 검출하여 제어부 데이터베이스에 저장된 주행영역부(130) 구간별 좌표와 실시간 비교하여 자율주행 로봇(10) 위치를 검출하는 엔코더 맵핑부와, 상기 재배영역부(120)와 평행하게 표시되는 인식라인(122)을 인식하여 주행영역부(130)의 중심을 검출하는 영상처리부와, 상기 영상처리부에서 검출된 주행영역부(130)의 중심선과 주행체(11)의 중심이 일치되도록 모터 회전수 값이 보정되도록 구비되며, 상기 자율주행 로봇(10)에는 도킹부(16)가 구비되어 다관절 로봇암으로 구성되는 작업 툴(18)이 교체가능하도록 장착되며, 상기 작물재배설비(100)의 재배영역부(120), 주행영역부(130), 스테이션영역부(140)는 서버(200)의 영상출력부(220)에 배치도창(222)으로 맵이 편성되고, 배치도창(222)을 기반으로 자율주행 로봇(10) 위치가 실시간으로 출력되며, 재배영역부(120)에 작물들은 포기별 또는 영역별로 식별번호가 부여되어 작물정보창(224)으로 출력되며, 작물정보창(224)은 자율주행 로봇(10)에 의한 작업 현황이 실시간으로 표시되는 작업상태창(226)이 함께 출력되는 구성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 서버(200)는 영상출력부(220)를 통하여 스케줄창(240)이 출력되고, 스케줄창(240)에서 월별, 일별, 시간별 작업형태를 입력하여 예약 작업을 수행하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자율주행 로봇(10)의 작업 툴(18)에는 카메라(19)가 구비되어 재배작업을 수행하는 과정에서 작물을 촬영하여 서버(200)로 영상을 전송하고, 서버(200)로 전송된 영상을 기준으로 예약 작업이 재설정되는 보정과정을 거치는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 서버(200)는 영상처리부(14)에서 검출된 주행영역부(130)의 중심선과 주행체(11)의 중심이 일치되도록 모터 회전수 값을 보정하는 과정을 거치면서 이동하는 자율주행 로봇(10)의 주행경로 값을 수집하여 최단거리 로드맵을 편성하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 작업 툴(18)은 온도센서, 습도센서, PH센서 중 적어도 하나 이상이 구비되어 작물 포기별 또는 영역별로 검출된 측정값을 서버(200)로 전송하고, 전송된 측정값은 작물정보창(224)에 포기별 또는 영역별로 표시되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주행영역부(130)의 코너에는 마그네틱 포인터(132)가 설치되고, 자율주행 로봇(10)은 마그네틱 포인터(132)를 감지하여 코너위치를 검출하며, 마그네틱 포인터(132)는 2개씩 1조로 배치되며, 마그네틱 포인터(132)의 배치방향을 인식하여 코너위치의 방향전환 각도가 검출되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 작물재배설비에 구축된 재배영역부, 주행영역부, 스테이션영역부 위치를 반영하여 배치도창을 편성하고, 배치도창을 기반으로 자율주행 로봇 위치가 실시간으로 출력됨과 더불어 재배영역부에 작물들은 포기별 또는 영역별로 식별번호가 부여되어 작물데이터 표시영역에 출력되어 자율주행 로봇에 의한 작업 현황이 실시간으로 표시되면서 작업 툴 변경 및 복수대의 자율주행 로봇 동시 운영으로 다양한 형태의 작물재배설비에 유연하게 대응하여 무인자동으로 작물을 재배하는 효과가 있다.
도 1 내지 2는 본 발명의 일실시예에 따른 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템을 전체적으로 나타내는 구성도.
도 3 내지 5는 본 발명의 일실시예에 따른 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템의 자율주행 로봇을 나타내는 구성도.
도 6 내지 7은 본 발명의 일실시예에 따른 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템의 서버 영상출력부를 나타내는 구성도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템의 주행영역부를 검출하는 상태를 나타내는 구성도.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템의 스테이션영역부 작동 순서를 나타내는 구성도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템의 자율주행 로봇 작동 순서를 나타내는 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템에 관련되며, 이때 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템은 작물재배설비에 구축된 재배영역부, 주행영역부, 스테이션영역부 위치를 반영하여 배치도창을 편성하고, 배치도창을 기반으로 자율주행 로봇 위치가 실시간으로 출력됨과 더불어 재배영역부에 작물들은 포기별 또는 영역별로 식별번호가 부여되어 작물데이터 표시영역에 출력되어 자율주행 로봇에 의한 작업 현황이 실시간으로 표시되면서 작업 툴 변경 및 복수대의 자율주행 로봇 동시 운영으로 다양한 형태의 작물재배설비에 유연하게 대응하여 무인자동으로 작물을 재배하기 위해 작물재배설비(100), 서버(200)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.
본 발명에 따른 작물재배설비(100)는 농작물이 식재되도록 선형으로 배치되는 복수의 재배영역부(120)과, 상기 재배영역부(120) 사이 공간 및 가장자리 공간으로 자율주행 로봇(10)이 이동하도록 형성되는 주행영역부(130)와, 상기 재배영역부(120) 어느 일측 가장자리부에 배치되어, 자율주행 로봇(10)이 재배영역부(120)과 평행하는 방향으로 입,출되도록 입,출구(142)(144)가 형성되고, 내부에 자율주행 로봇(10) 충전부(146) 및 툴 교체부(148)가 구비되는 스테이션영역부(140)로 구성된다. 도 1 (a)는 재배영역부(100)를 후술하는 서버(200)의 영상출력부(220)에 배치도창(222)으로 맵을 편성하여 출력된 상태를 도시하고, 도 1 (b)는 실제 작물이 재배되는 시설을 나타내는 사진이다.
이때, 상기 작물재배설비(100)는 온실 재배 경작지, 수경재배공간, LED를 이용한 식물창고를 포함하는 작물을 재배하는 설비로서, 재배영역부(120)와 주행영역부(130)을 교대로 반복 배치하여 후술하는 자율주행 로봇(10)이 재배영역부(120) 사이를 이동하도록 구비된다.
그리고, 상기 스테이션영역부(140)의 입구(142)는 재배영역부(120)의 어느 일측 단부측과 대응하는 위치에 형성되고, 출구(144)는 재배영역부(120)의 다른 일측 단부측과 대응하는 위치에 형성되어, 재배영역부(120) 사이의 주행영역부(130)를 이동하며 재배작업(물, 거름, 농약 살포작업 등)을 완료한 자율주행 로봇(10)이 최단 거리를 이동하여 스테이션영역부(140)의 입구(142)로 진입하고, 스테이션영역부(140) 내부에서 충전, 툴교체, 살포물 충전 등의 준비작업을 완료한 후에는 출구(144)를 통하여 출차되어 최단 거리를 이동하여 재배작업을 수행하게 된다.
이때, 도 1에서는 작물재배설비(100) 내에 자율주행 로봇(10)이 1기 운전 중인 상태를 도시하고 있지만, 이에 국한되지 않고 작물재배설비(100) 면적 및 작업 사이클타임을 고려하여 적어도 2기 이상을 운영하는 것이 바람직하고, 여기서 자율주행 로봇(10)과 스테이션영역부(140)의 개략적인 작동시스템은 도 2를 참조한다.
또한, 상기 자율주행 로봇(10)은, 주행체(11) 모터 또는 구동축 회전수를 검출하여 제어부 데이터베이스에 저장된 주행영역부(130) 구간별 좌표와 실시간 비교하여 자율주행 로봇(10) 위치를 검출하는 엔코더 맵핑부와, 상기 재배영역부(120)와 평행하게 표시되는 인식라인(122)을 인식하여 주행영역부(130)의 중심을 검출하는 영상처리부와, 상기 영상처리부에서 검출된 주행영역부(130)의 중심선과 주행체(11)의 중심이 일치되도록 모터 회전수 값이 보정되도록 구비되며, 상기 자율주행 로봇(10)에는 도킹부(16)가 구비되어 다관절 로봇암으로 구성되는 작업 툴(18)이 교체가능하도록 장착된다. 주행체(11) 좌, 우륜을 별도의 모터에 의해 제어되고, 각각의 모터 또는 좌, 우륜을 회전하는 구동하는 구동축은 엔코더에 의해 회전수가 카운팅되어 이동위치 및 방향전환에 따른 선회각도를 검출하도록 언코더 맴핑부 회로가 자율주행 로봇(10) 내에 구비되거나 서버에서 구축된다.
그리고, 자율주행 로봇(10) 전방에는 카메라가 설치되어 영상을 촬영하는바, 이때 도 8과 같이 재배영역부(120)와 평행하게 표시되는 인식라인(122)이 미리 띠형 표식부로 구비되고, 영상처리부는 주행 중 양측의 인식라인(122)을 감지하여 그 중심을 검출하도록 구비되며, 검출된 중심 값에 일치되도록 자율주행 로봇(10)의 중심이 일치시키는 보정과정을 거쳐 주행로를 검출 및 판단하게 된다.
또, 상기 자율주행 로봇(10) 전방에는 도킹부(16)가 구비되고, 도킹부(16)와 대응하는 작업 툴(18) 단부에는 다른 도킹부가 구비되어, 작업 툴(18)이 교체가능하게 구비되는바, 이때 작업 툴(18)은 스테이션영역부(140) 내에 재배작업 용도별로 복수개 준비되고, 자율주행 로봇(10)이 스테이션영역부(140) 내로 진입하면 작업 툴(18)을 교체작업을 수행하게 됨은 물론 자율주행 로봇(10) 상부에 탑재된 탱크 내부로 재배작업에 필요한 물, 거름, 농약 등을 충전/교체하게 된다.
도 9는 스테이션영역부(140) 동작 순서도이고, 도 10은 자율주행 로봇(10) 동작 순서도이다.
도 4에서, 상기 작업 툴(18)은 다관절 로봇암으로 구성되어, 단일의 주행영역부(130)를 주행하면서 양측에 배치된 재배영역부(120)에 대해 재배작업을 수행하게 되므로 주행거리 감소로 배터리소모가 절감되면서 작업효율이 향상된다.
도 6에서, 상기 작물재배설비(100)의 재배영역부(120), 주행영역부(130), 스테이션영역부(140)는 서버(200)의 영상출력부(220)에 배치도창(222)으로 맵이 편성되고, 배치도창(222)을 기반으로 자율주행 로봇(10) 위치가 실시간으로 출력되며, 재배영역부(120)에 작물들은 포기별 또는 영역별로 식별번호가 부여되어 작물정보창(224)으로 출력되며, 작물정보창(224)은 자율주행 로봇(10)에 의한 작업 현황이 실시간으로 표시되는 작업상태창(226)이 함께 출력된다. 배치도창(222)은 작물재배설비(100)의 재배영역부(120), 주행영역부(130), 스테이션영역부(140)의 위치 및 배치간격이 좌표 기반으로 영상출력부(220)상에 동기화되어 출력되고, 자율주행 로봇(10)을 수동제어 또는 시범주행하는 과정을 거쳐 배치도창(222)을 확정 편성하게 된다.
그리고, 작물정보창(224)에는 자율주행 로봇(10)에 의해 실시된 재배작업현황이 기록 및 출력되며, 이는 작물 포기별 또는 영역별로 구분되어 다품종 소량재배 및 대면적 재배설비를 효율적으로 관리하게 된다.
도 7에서, 상기 서버(200)는 영상출력부(220)를 통하여 스케줄창(240)이 출력되고, 스케줄창(240)에서 월별, 일별, 시간별 작업형태를 입력하여 예약 작업을 수행하도록 구비된다. 스케줄찬(240)은 달력형태로 출력되며, 각각의 일별 구분영역을 클릭하면, 그 시기에 수행해야 할 재배작업을 기재하도록 작업내용 입력창이 활성화된다. 그리고 스케줄창(240)은 타이머와 연동되어 순차적으로 그에 해당하는 예약작업을 수행하고, 작업을 완료 후에는 미션완료메시지를 송출하며, 미션 미완수 시에는 관리자에게 경고메시지를 송출하게 된다.
또한, 상기 자율주행 로봇(10)의 작업 툴(18)에는 카메라(19)가 구비되어 재배작업을 수행하는 과정에서 작물을 촬영하여 서버(200)로 영상을 전송하고, 서버(200)로 전송된 영상을 기준으로 예약 작업이 재설정되는 보정과정을 거치게 된다. 카메라는 작물 포기별 또는 영역별로 촬영하여 전송하고, 이는 식별번호가 부여된 작물정보창(224)으로 출력된다. 이에 작물재배설비(100) 전영역에 대한 작물 재배현황이 육안으로 확인가능하여 작물 생육발달을 균등하게 조절함은 물론 생육이 미흡한 작물을 영역별로 관리하여 품질 균일화를 달성하게 된다.
도 5에서, 상기 서버(200)는 영상처리부(14)에서 검출된 주행영역부(130)의 중심선과 주행체(11)의 중심이 일치되도록 모터 회전수 값을 보정하는 과정을 거치면서 이동하는 자율주행 로봇(10)의 주행경로 값을 수집하여 최단거리 로드맵을 편성하도록 구비된다. 주행체의 모터 또는 구동축 회전에 따른 엔코더값을 수집, 축척하여 자율주행 로봇(10)의 주행경로를 수집하고, 이러하는 과정을 반복하면서 자율주행 로봇(10) 이동경로를 최단거리로 보정하고, 특히 작물재배설비(100) 면적이 광범위하고 수십대의 자율주행 로봇(10)을 운영하는 경우, 자율주행 로봇(10) 주행 경로가 보다 효율적으로 관리된다.
또한, 상기 작업 툴(18)은 온도센서, 습도센서, PH센서 중 적어도 하나 이상이 구비되어 작물 포기별 또는 영역별로 검출된 측정값을 서버(200)로 전송하고, 전송된 측정값은 작물정보창(224)에 포기별 또는 영역별로 표시된다. 온도센서, 습도센서, PH센서에 의해 검출된 값은 작물 포기별 또는 영역별로 전송되고, 이는 식별번호가 부여된 작물정보창(224)으로 출력된다. 이에 작물재배설비(100) 전영역에 대한 작물 재배지 현황이 한눈에 파악되어 작물 생육발달을 전체적으로 균등하게 조절하므로 재배 품질 균일화를 달성하게 된다.
또한, 상기 주행영역부(130)의 코너에는 마그네틱 포인터(132)가 설치되고, 자율주행 로봇(10)은 마그네틱 포인터(132)를 감지하여 코너위치를 검출하며, 마그네틱 포인터(132)는 2개씩 1조로 배치되며, 마그네틱 포인터(132)의 배치방향을 인식하여 코너위치의 방향전환 각도가 검출되도록 구비된다. 도 1 (a)와 같이 마그네틱 포인터(132)이 주행 중 적어도 하나의 마그네틱 포인터(132)를 인식하면 주행영역부(130)의 코너 위치 시작점으로 판단하고, 이후 2개의 마그네틱 포인터(132)가 함께 감지되는 길이방향으로 갈림길(교차로)이 존재함을 판단하고, 이를 기준으로 방향전환되므로 주행영역부(130)의 코너부에 대한 방향전환이 간단하게 이루어진다.
100: 작물재배설비 200: 서버

Claims (6)

  1. 농작물이 식재되도록 선형으로 배치되는 복수의 재배영역부(120)과, 상기 재배영역부(120) 사이 공간 및 가장자리 공간으로 자율주행 로봇(10)이 이동하도록 형성되는 주행영역부(130)와, 상기 재배영역부(120) 어느 일측 가장자리부에 배치되어, 자율주행 로봇(10)이 재배영역부(120)과 평행하는 방향으로 입,출되도록 입,출구(142)(144)가 형성되고, 내부에 자율주행 로봇(10) 충전부(146) 및 툴 교체부(148)가 구비되는 스테이션영역부(140)로 구성되는 작물재배설비(100);
    상기 자율주행 로봇(10)은, 주행체(11) 모터 또는 구동축 회전수를 검출하여 제어부 데이터베이스에 저장된 주행영역부(130) 구간별 좌표와 실시간 비교하여 자율주행 로봇(10) 위치를 검출하는 엔코더 맵핑부와, 상기 재배영역부(120)와 평행하게 표시되는 인식라인(122)을 인식하여 주행영역부(130)의 중심을 검출하는 영상처리부와, 상기 영상처리부에서 검출된 주행영역부(130)의 중심선과 주행체(11)의 중심이 일치되도록 모터 회전수 값이 보정되도록 구비되며, 상기 자율주행 로봇(10)에는 도킹부(16)가 구비되어 다관절 로봇암으로 구성되는 작업 툴(18)이 교체가능하도록 장착되며,
    상기 작물재배설비(100)의 재배영역부(120), 주행영역부(130), 스테이션영역부(140)는 서버(200)의 영상출력부(220)에 배치도창(222)으로 맵이 편성되고, 배치도창(222)을 기반으로 자율주행 로봇(10) 위치가 실시간으로 출력되며, 재배영역부(120)에 작물들은 포기별 또는 영역별로 식별번호가 부여되어 작물정보창(224)으로 출력되며, 작물정보창(224)은 자율주행 로봇(10)에 의한 작업 현황이 실시간으로 표시되는 작업상태창(226)이 함께 출력되는 구성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 서버(200)는 영상출력부(220)를 통하여 스케줄창(240)이 출력되고, 스케줄창(240)에서 월별, 일별, 시간별 작업형태를 입력하여 예약 작업을 수행하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 자율주행 로봇(10)의 작업 툴(18)에는 카메라(19)가 구비되어 재배작업을 수행하는 과정에서 작물을 촬영하여 서버(200)로 영상을 전송하고, 서버(200)로 전송된 영상을 기준으로 예약 작업이 재설정되는 보정과정을 거치는 것을 특징으로 하는 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 서버(200)는 영상처리부(14)에서 검출된 주행영역부(130)의 중심선과 주행체(11)의 중심이 일치되도록 모터 회전수 값을 보정하는 과정을 거치면서 이동하는 자율주행 로봇(10)의 주행경로 값을 수집하여 최단거리 로드맵을 편성하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 작업 툴(18)은 온도센서, 습도센서, PH센서 중 적어도 하나 이상이 구비되어 작물 포기별 또는 영역별로 검출된 측정값을 서버(200)로 전송하고, 전송된 측정값은 작물정보창(224)에 포기별 또는 영역별로 표시되는 것을 특징으로 하는 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 주행영역부(130)의 코너에는 마그네틱 포인터(132)가 설치되고, 자율주행 로봇(10)은 마그네틱 포인터(132)를 감지하여 코너위치를 검출하며, 마그네틱 포인터(132)는 2개씩 1조로 배치되며, 마그네틱 포인터(132)의 배치방향을 인식하여 코너위치의 방향전환 각도가 검출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템.
KR1020170182526A 2017-12-28 2017-12-28 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템 KR20190080208A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170182526A KR20190080208A (ko) 2017-12-28 2017-12-28 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170182526A KR20190080208A (ko) 2017-12-28 2017-12-28 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190080208A true KR20190080208A (ko) 2019-07-08

Family

ID=67255862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170182526A KR20190080208A (ko) 2017-12-28 2017-12-28 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190080208A (ko)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021017150A1 (zh) * 2019-07-29 2021-02-04 江苏农林职业技术学院 一种植物宠物多功能智能机器人
KR20210014330A (ko) * 2019-07-30 2021-02-09 서우엠에스 주식회사 스마트팜용 버섯 생장관리 로봇
KR20210065314A (ko) * 2019-11-27 2021-06-04 서우엠에스 주식회사 관리로봇을 이용한 인공지능 기반의 버섯 재배관리 시스템
KR20220106313A (ko) * 2021-01-22 2022-07-29 경북대학교 산학협력단 사용자 정의 라인 추적 자율주행 방제기
KR20230070949A (ko) 2021-11-15 2023-05-23 김준성 다목적 모듈형 자율주행 무인로봇 시스템
KR20230092600A (ko) 2021-12-17 2023-06-26 김효선 농업용 스마트 전동 모빌리티 로봇시스템
KR20240008423A (ko) 2022-07-04 2024-01-19 주식회사 대동 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법
WO2024112815A1 (en) * 2022-11-23 2024-05-30 Idealab Studio, LLC Dynamically reconfigurable robot
WO2024122967A1 (ko) * 2022-12-06 2024-06-13 전찬우 위치정보 기반 디지털 농기계 운용시스템

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021017150A1 (zh) * 2019-07-29 2021-02-04 江苏农林职业技术学院 一种植物宠物多功能智能机器人
KR20210014330A (ko) * 2019-07-30 2021-02-09 서우엠에스 주식회사 스마트팜용 버섯 생장관리 로봇
KR20210065314A (ko) * 2019-11-27 2021-06-04 서우엠에스 주식회사 관리로봇을 이용한 인공지능 기반의 버섯 재배관리 시스템
KR20220106313A (ko) * 2021-01-22 2022-07-29 경북대학교 산학협력단 사용자 정의 라인 추적 자율주행 방제기
KR20230070949A (ko) 2021-11-15 2023-05-23 김준성 다목적 모듈형 자율주행 무인로봇 시스템
KR20230092600A (ko) 2021-12-17 2023-06-26 김효선 농업용 스마트 전동 모빌리티 로봇시스템
KR20240008423A (ko) 2022-07-04 2024-01-19 주식회사 대동 자율 주행 트랙터의 정지 작업 경로 설정 방법
WO2024112815A1 (en) * 2022-11-23 2024-05-30 Idealab Studio, LLC Dynamically reconfigurable robot
WO2024122967A1 (ko) * 2022-12-06 2024-06-13 전찬우 위치정보 기반 디지털 농기계 운용시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190080208A (ko) 농업용 자율주행 로봇을 이용한 농작물 재배시스템
US20210259170A1 (en) Growspace automation
US8676425B2 (en) Methods and systems for maintenance and other processing of container-grown plants using autonomous mobile robots
US20080046130A1 (en) Agricultural automation system with field robot
CN109287256B (zh) 在外部区域中可自动行走的作业设备
Kitamura et al. Recognition and cutting system of sweet pepper for picking robot in greenhouse horticulture
CN207369618U (zh) 一种温室果菜种植管理自主作业机器人系统
CN109297467B (zh) 用于检测三维环境数据的系统和传感器模块
Edan Design of an autonomous agricultural robot
CN113608551A (zh) 无人农机群协同系统及其应用方法
CN107782728B (zh) 一种群体作物根系的垂直分布监测装置
KR20200043801A (ko) 인공지능 식물 관리 시스템
CN113057154A (zh) 一种温室药液喷洒机器人
EP3692777A1 (en) Machine for agricultural use
WO2018095451A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur pflege von bodenflächen und unkrautvernichtungsvorrichtung
CN114545833B (zh) 一种基于物联网技术的设施农业智能交互处理系统
JP2023543772A (ja) 垂直農業システムおよび方法
JP7223977B2 (ja) 収穫ロボットシステム
CN114913029B (zh) 一种基于物联网的智能农业监控平台
Kushwaha Robotic and mechatronic application in agriculture
Berenstein The use of agricultural robots in crop spraying/fertilizer applications
KR101756454B1 (ko) 온실 작물 수확 자동화시스템
CN110308706A (zh) 用于蔬菜立体栽培定植的agv智能工作方法
CN110533211A (zh) 蔬菜立体栽培智能优化管理方法
Pokharel Design, development, and verification of a robotic spraying system and study on the application strategies for coverage optimization during site-specific chemical application

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application