KR20200034033A

KR20200034033A - Autonomous driving system of sowing robots using lidar

Info

Publication number: KR20200034033A
Application number: KR1020180110235A
Authority: KR
Inventors: 인현기; 손현식; 양승환
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2018-09-14
Filing date: 2018-09-14
Publication date: 2020-03-31

Abstract

An autonomous driving system of sowing robots using LiDAR disclosed in the present invention is an autonomous driving robot that autonomously drives along a ridge and sows garlic. The present invention comprises: a sowing main body unit moving along a ridge to sow garlic on the top of the ridge; a terrain detection unit mounted on the sowing main body unit to detect the ground within a surrounding detection range; and a driving control unit provided in the terrain detection unit to set a driving direction through ground information detected within the detection range of the terrain detection unit, and moving the sowing main body unit along the driving direction.

Description

Autonomous driving system of sowing robots using lidar}

본 발명은 파종로봇을 자율주행하기 위한 보조시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 라이다를 이용하여 두둑의 위치를 파악하고 두둑의 중심선을 따라 파종로봇을 이동시키는 파종로봇의 자율주행 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an auxiliary system for autonomous driving of a seeding robot, and more particularly, to an autonomous driving system of a seeding robot that uses a rider to grasp the position of the head and moves the seeding robot along the center line of the head. .

농업은 우리의 먹거리를 책임지는 매우 중요한 산업분야이다. 농업은 파종이후, 제초, 수확 등 수많은 노동력을 필요로 한다. 과거에는 수작업에 의해 진행되어 많은 노동력을 필요로 하였으나, 점차로 기계화되고 있어, 노동력이 많이 절감되었다. 그럼에도, 파종 이후 작물이 자라고 있는 경작지 내의 작물을 기계로 관리하기 위해서는 작물의 손상 없이 경지 내를 이동할 수 있어야 하므로 매우 숙련된 농기계 운전 경험과 집중력이 필요로하여 피로도가 높고 힘든 작업이다. Agriculture is a very important industrial sector responsible for our food. Agriculture requires a lot of labor, such as post-sowing, weeding and harvesting. In the past, it was carried out by hand, which required a lot of labor, but it was gradually mechanized, so labor was greatly reduced. Nevertheless, since it is necessary to be able to move through the field without damaging the crop in order to manage the crops in the farmland where the crops are growing after sowing, it is a highly fatigued and laborious task because it requires very skilled farming machine experience and concentration.

그에 따라서, 수동의 농기계 조작이 아니라, 스스로 주행해가면서 작업할 수 있는 다양한 기술들이 개발되고 있다.Accordingly, various techniques have been developed that can be operated while driving on their own rather than manually operating a farm machine.

그 중에서, 대한민국 공개특허 10-2015-0005809의 '로봇의 주행 제어 방법 및 그 장치'에는, 제초 대상 지역의 환경정보를 획득하여 지도정보를 구축하는 과정과, 상기 구축된 지도정보에 기반하여 상기 제초 대상 지역에서 제초 장비가 장착된 로봇이 이동하기 위한 3차원 공간 경로를 생성하는 과정과, 제초 모드의 실행이 지령될 때 상기 로봇을 작동시켜 상기 3차원 공간 경로를 따라 주행시키는 과정과, 상기 로봇이 상기 3차원 공간 경로를 따라 주행할 때 3차원 공간 정보의 추출을 통해 로봇 주행을 위한 지면 영역과 장애물을 추출하는 과정과, 상기 추출된 지면 영역과 장애물에 의거하여 상기 로봇의 주행 및 제초 모드를 적응 제어하는 과정과, 상기 제초 모드의 실행 중 상기 제초 대상 지역에 대한 제초 완료가 검출될 때 상기 제초 모드를 종료하는 과정을 통해서, 스스로 주행해가면서 제초작업을 진행하는 로봇제어 방법이 개시되어 있다.Among them, in the 'Robot driving control method and device' of Korean Patent Publication No. 10-2015-0005809, the process of obtaining map information by obtaining environmental information of a mowing target area and constructing map information, and based on the constructed map information, Generating a three-dimensional space path for the robot equipped with the weeding equipment to move in the weeding target area, and driving the robot along the three-dimensional space path when the execution of the weeding mode is instructed; and When a robot travels along the 3D spatial path, a process of extracting ground regions and obstacles for driving the robot through extraction of 3D spatial information, and driving and weeding of the robot based on the extracted ground regions and obstacles A process of adaptively controlling a mode and ending the weeding mode when weeding completion for the weeding target area is detected during execution of the weeding mode Through constant, there is disclosed a method of controlling a robot going to drive yourself forward weeding.

하지만 GPS등을 이용한 지역정보를 제공 받는 경우에는 GPS정보를 수신할 수 없는 외딴 지역에서는 활용하기 어렵다는 문제점이 있다.However, when receiving local information using GPS, there is a problem that it is difficult to use it in a remote area where GPS information cannot be received.

그리고 우리나라에서 농업을 생계로 하고 있는 고령 인구가 농촌에 집중되어 있으며, 연세가 많으신 어르신들이 신체활동의 한계가 있어서 생계를 유지하기 위한 농업활동을 위해서는 많은 한계점이 발생되고 있는 실정이다.In addition, in Korea, the elderly population, which is based on agriculture, is concentrated in the rural areas, and the elderly have a limitation in physical activity, so there are many limitations for agricultural activities to maintain a living.

구체적으로 마늘을 파종하는 일은 허리를 숙이고 두둑에 일정한 간격으로 마늘을 심는 작업으로 진행되는 것으로 허리를 숙이는 자세를 오랫동안 유지해야하고, 무거운 마늘 포대를 들고 있어야하므로 신체적인 수고가 어마어마하게 발생되고 있다.Specifically, the sowing of garlic is carried out by bowing the lower back and planting garlic at regular intervals on the ridge, and the posture of bowing must be maintained for a long time. .

이를 위해 바퀴를 가진 마늘파종기 등에 대한 개발이 이루어지고 있으나, 이러한 바퀴를 가진 마늘파종기 또한 수레 형태로 형성되어 직접 끌어야한다는 문제점이 있다.To this end, development of a garlic planter with wheels is being made, but there is also a problem that such a garlic planter with wheels is formed in a wagon shape and must be pulled directly.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.Therefore, a method for solving such problems is required.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 주변의 지형을 인식하여 자동으로 파종을 수행할 수 있는 자동시스템이 적용된 마늘파종기를 제공하기 위함이다.The present invention is to provide a garlic planter applied with an automatic system capable of recognizing surrounding terrain and automatically planting plants by recognizing the above-mentioned problems of the prior art.

또한 이를 통해 최소한의 노동력을 통해 기존의 수확 이상의 경제적인 효과를 발휘할 수 있는 마늘파종기의 자율주행 시스템을 제공함에 있다.Also, through this, it is to provide an autonomous driving system for garlic planters that can exert more economic effects than the existing harvest through minimal labor.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 라이다를 이용한 파종로봇의 자율주행 시스템은 두둑을 자율주행하여 마늘을 파종하는 자율주행 로봇으로서, 상기 두둑의 상부에서 마늘을 파종하도록 상기 두둑을 따라 이동되는 파종본체부, 상기 파종본체부에 장착되어 주변의 감지범위 내에서 지면을 감지하는 지형감지부 및 상기 지형감지부에 구비되어 상기 지형감지부의 상기 감지범위내에서 감지된 지면정보를 통해 주행방향을 설정하고, 상기 주행방향을 따라 상기 파종본체를 이동시키는 주행제어부를 포함 할 수 있다.The autonomous driving system of the seeding robot using the lidar of the present invention for achieving the above object is an autonomous driving robot that autonomously drives the weir and sowing garlic, which is moved along the weir to sow garlic at the top of the weir. A seeding main body, a terrain detecting unit mounted on the seeding main body to detect the ground within a surrounding sensing range, and a terrain detecting unit provided in the terrain detecting unit and driving directions through the ground information detected within the detection range of the terrain detecting unit. It may set, and may include a travel control unit for moving the seeding body along the travel direction.

그리고 상기 지형감지부는 상기 파종본체부의 상부에서 선수각을 가지고 기울어지게 구비되어 상기 파종본체부가 이동되는 위치에서 실시간으로 주변의 지면을 감지할 수 있다.,In addition, the terrain detection unit is provided to be inclined with a bow angle at an upper portion of the seeding body portion, so that the surrounding ground can be detected in real time at a position where the seeding body portion is moved.

또한 상기 주행제어부는 상기 감지범위내에서 상기 지면정보를 통해 상기 파종본체부를 중심으로 주변의 높낮이를 그룹화하여 두둑의 유무를 판단 할 수 있다.In addition, the driving control unit may determine the presence or absence of a dud by grouping heights around the seeding body unit through the ground information within the detection range.

그리고 상기 주행제어부는 상기 감지범위에서 상기 두둑과 상기 도랑의 경계가 접하는 가상의 접점을 산출하여 상기 두둑에서 상기 파종본체부의 위치를 조절 할 수 있다.In addition, the driving control unit may adjust a position of the seeding main body unit at the ridge by calculating a virtual contact point at which the boundary between the ridge and the ditch contacts in the detection range.

또한 상기 주행제어부는 상기 지면정보를 통해 상기 두둑의 길이방향을 따라 가상의 중심선을 형성하여 상기 파종본체부가 주행되도록 제어할 수 있다.In addition, the driving control unit may control the seeding body unit to run by forming a virtual center line along the longitudinal direction of the dug through the ground information.

그리고 상기 주행제어부는 상기 파종본체부가 상기 중심선을 이탈할 경우 상기 파종본체부의 조향각을 변화시켜 상기 중심선으로 주행되도록 안내할 수 있다.In addition, when the seeding main body part deviates from the center line, the driving control unit may guide the driving to the center line by changing the steering angle of the seeding main body part.

또한 상기 파종본체부는 상기 파종본체부에서 상기 두둑의 양측에 형성된 도랑으로 연장되어 상기 파종본체부를 이동시키는 이동부를 포함할 수 있다.In addition, the seeding main body portion may include a moving portion extending from the seeding main body portion to a groove formed on both sides of the weir to move the seeding main body portion.

그리고 상기 파종본체부의 상부에 요잉 및 피칭 가능하게 결합되는 다방향회전부를 더 포함 할 수 있다.And it may further include a multi-directional rotating portion that is coupled to the yawing and pitching to the upper portion of the seeding body portion.

또한 상기 지형감지부는 상기 다방향회전부에 소정 각도 기울어져 회전 가능하게 구비될 수 있다.In addition, the terrain detection unit may be provided to be rotatable at a predetermined angle to the multi-directional rotation unit.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 라이다를 이용한 파종로봇의 자율주행 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.The autonomous driving system of the seeding robot using the lidar of the present invention for solving the above problems has the following effects.

첫째, 레이저 펄스를 발신 또는 수신함으로 지면의 정보를 빠르게 취득할 수 있다는 장점이 있다.First, there is an advantage that the information on the ground can be quickly acquired by sending or receiving a laser pulse.

둘째, 지형감지부가 지면을 향해 소정 각도 기울어지게 형성함으로써 파종본체부를 중심으로 일정한 감지범위를 형성하고 이를 통해 파종본체부의 위치를 파악할 수 있는 장점이 있다.Second, by forming the terrain sensing unit to be inclined at a predetermined angle toward the ground, there is an advantage of forming a constant sensing range centering on the seeding main body and thereby grasping the position of the seeding main body.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will become apparent to those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파종로봇 자율주행 장치에서 두둑을 따라 이동하며 마늘을 파종하는 모습을 나타낸 개략도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파종로봇 자율주행 장치에서 지형감지부가 지면을 감지하도록 기울어지게 배치된 모습을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파종로봇 자율주행 장치에서 지형감지부가 지형을 감지하는 감지범위를 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파종로봇 자율주행 장치가 주행제어부에서 제공되는 가상의 중심선을 따라 이동되는 모습을 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파종로봇 자율주행 장치가 지면정보를 통해 이동되는 전체적인 알고리즘을 도식화한 순서도이다.1 is a schematic view showing a state of sowing garlic while moving along a dug in a sowing robot autonomous driving device according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a view showing a state in which the terrain detection unit is tilted to detect the ground in the seeding robot autonomous driving device according to an embodiment of the present invention;
3 is a view showing a detection range in which the terrain detection unit senses the terrain in the seeding robot autonomous driving apparatus according to the embodiment of the present invention;
4 is a view showing a state in which the seeding robot autonomous driving device according to an embodiment of the present invention is moved along a virtual center line provided by the driving control unit;
5 is a flowchart illustrating an overall algorithm in which the seeding robot autonomous driving device according to an embodiment of the present invention is moved through the ground information.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention, in which the object of the present invention can be specifically realized, will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same name and the same code are used for the same configuration, and additional description will be omitted.

먼저 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.First, the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파종로봇 자율주행 장치에서 두둑(1)을 따라 이동하며 마늘을 파종하는 모습을 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파종로봇 자율주행 장치에서 지형감지부(200)가 지면을 감지하도록 기울어지게 배치된 모습을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파종로봇 자율주행 장치에서 지형감지부(200)가 지형을 감지하는 감지범위(360)를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파종로봇 자율주행 장치가 주행제어부에서 제공되는 가상의 중심선(320)을 따라 이동되는 모습을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파종로봇 자율주행 장치가 지면정보를 통해 이동되는 전체적인 알고리즘을 도식화한 순서도이다.1 is a schematic view showing a state of sowing the garlic while moving along the dud (1) in the seeding robot autonomous driving device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a seeding robot autonomous driving device according to an embodiment of the present invention The terrain detection unit 200 is a view showing a state inclined to detect the ground, and FIG. 3 is a detection range in which the terrain detection unit 200 detects the terrain in the seeding robot autonomous driving apparatus according to the embodiment of the present invention FIG. 4 is a view showing a view of a seeding robot autonomous driving device according to an embodiment of the present invention being moved along a virtual center line 320 provided by the driving control unit, and FIG. 5 is the present invention. It is a flowchart illustrating an overall algorithm in which the seeding robot autonomous driving device according to an embodiment is moved through the ground information.

본 발명을 설명함에 있어서 두둑(1)을 자율주행하여 마늘을 파종하는 파종로봇 자율주행 장치는 크게 파종본체부(100), 지형감지부(200) 및 상기 주행제어부를 포함한다.In explaining the present invention, the seeding robot autonomous driving device for sowing garlic by autonomous driving of the weir (1) largely includes a seeding main body part 100, a terrain detection part 200, and the driving control part.

파종본체부(100)는 두둑(1)의 상부에서 마늘을 파종하도록 두둑(1)을 따라 이동되고, 지형감지부(200)는 파종본체부(100)에 장착되어 주변의 감지범위(360) 내에서 지면을 감지하며, 상기 주행제어부는 지형감지부(200)에서 구비되어 지형감지부(200)에서 감지된 지면정보를 통해 파종본체부(100)의 주행방향(x)을 설정하고 주행방향(x)을 따라 파종본체를 이동시킨다.The seeding main body 100 is moved along the head (1) to sow garlic from the top of the head (1), and the terrain detection unit 200 is mounted on the seeding body 100 and the surrounding detection range 360 The ground is sensed within, and the driving control unit is provided in the terrain detection unit 200 to set the driving direction (x) of the seeding main body unit 100 through the ground information detected by the terrain detection unit 200, and the driving direction The seeding body is moved along (x).

도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 하겠다.It will be described in detail with reference to the drawings.

도 1에 도시된 바와 같이 파종로봇은 두둑(1)의 상면에서 상부로 소정 이격되어 두둑(1)을 따라 이동되며 파종본체부(100)의 측면에서 이동부(400)가 결합되어 도랑(2)에 이동부(400)가 배치된다.As shown in FIG. 1, the seeding robot is spaced apart from the upper surface of the weir (1) and moved along the weir (1), and the moving part 400 is coupled to the groove (2) at the side of the seeding body part (100). ), The moving part 400 is disposed.

본 실시예에서 이동부(400)는 파종본체부(100)를 이동시키는 구성으로 이를 통해 파종본체부(100)를 두둑(1)의 상부와 일정간격 이격시킨 상태에서 파종본체부(100)를 이동시킬 수 있다.In this embodiment, the moving part 400 is configured to move the seeding main body part 100, so that the seeding main body part 100 is spaced apart from the upper part of the dug 1 by a certain distance. Can be moved.

본 실시예에서 이동부(400)는 바퀴로 형성되는 것으로 하였으나, 캐터필러(CATERPILLAR)로 형성될 수도 있다.In this embodiment, the moving part 400 is assumed to be formed of wheels, but may also be formed of a caterpillar (CATERPILLAR).

계속해서 파종몸체부는 내부에 마늘을 파종할 수 있는 장치로 구비되어 하부로 마늘을 배출시키는 구조를 가지며 적어도 하나 이상의 마늘을 배출시킬 수 있는 구조로 형성됨이 바람직하다.Subsequently, the sowing body part is provided with a device capable of sowing garlic inside, and has a structure for discharging garlic to the bottom, and is preferably formed with a structure capable of discharging at least one garlic.

본 발명의 일 실시예에 따라 지형감지부(200)는 파종본체부(100)의 상면에 결합되는 형태로 구비된다.According to an embodiment of the present invention, the terrain detection unit 200 is provided in a form coupled to the top surface of the seeding body unit 100.

본 실시예에서 지형감지부(200)는 라이다(LiDAR)로 구비된다.In this embodiment, the terrain detection unit 200 is provided with a lidar (LiDAR).

라이다는 레이저(r) 펄스를 발사하고, 그 빛이 주위의 대상 물체에서 반사되어 돌아오는 것을 받아 물체까지의 거리 등을 측정함으로써 주변의 모습을 정밀하게 그려내는 장치로 널리 이용되고 있다.Lida is widely used as a device for accurately drawing the surroundings by firing a laser (r) pulse and measuring the distance to an object after receiving the light reflected from the surrounding object.

따라서 본 발명에서 지형감지부(200)는 발광부 및 수광부를 포함하는 라이다를 구비함으로써 파종본체부(100) 주변 지형에 대한 감지를 하도록 하였다.Therefore, in the present invention, the terrain detection unit 200 is provided with a lidar including a light emitting unit and a light receiving unit to detect the surrounding terrain of the seeding body unit 100.

여기서 지형감지부(200)는 발광부 및 수광부가 소정의 각도로 기울어지게 배치되도록 설치된다.Here, the terrain detection unit 200 is installed such that the light emitting unit and the light receiving unit are disposed to be inclined at a predetermined angle.

여기서 지형감지부(200)는 다방향회전부(500)를 통해 파종본체부(100)에 결합되는데, 다방향회전부(500)는 파종본체부(100)의 상면에서 요잉(YAWING) 및 피칭(PITCHING)이 가능한 구조로 형성된다.Here, the terrain detecting unit 200 is coupled to the seeding main body 100 through the multi-directional rotating part 500, and the multi-direction rotating part 500 is yawing and pitching from the upper surface of the seeding main body 100. ) Is formed in a possible structure.

도면에 도시된 바와 같이 다방향회전부(500)는 지형감지부(200)가 틸트(TILT)되도록 구비되는 경사부재(540) 및 경사부재(540) 하부에 구비되어 경사부재(540)가 회전되도록 동력을 제공하는 회전제공부재(520)를 포함한다.As shown in the drawing, the multi-directional rotation unit 500 is provided below the inclined member 540 and the inclined member 540 to be provided so that the terrain sensing unit 200 is tilted so that the inclined member 540 is rotated. It includes a rotation providing member 520 for providing power.

다방향회전부(500)는 파종본체부(100)의 중심부에 배치되며 상부에서 내려다 보았을 때, 경사부재(540)는 파종본체부(100)의 중심부에서 회전축(S)을 가지고 요잉이 되어 지형감지부(200)가 360도 회전되도록 한다.The multi-direction rotating part 500 is disposed at the center of the seeding main body 100 and when viewed from the top, the inclined member 540 is yawned with the rotating shaft S at the center of the seeding main body 100 to detect terrain. The unit 200 is rotated 360 degrees.

그리고 경사부재(540)는 지형감지부(200)의 양측을 감싸는 형태로 구비되어 피칭되며 지형감지부(200)가 두둑(1)의 상면과 소정의 각도를 가지고 기울어지게 회전시킨다.In addition, the inclined member 540 is pitched by being provided in a form surrounding both sides of the terrain detection unit 200, and the terrain detection unit 200 is rotated to be inclined at a predetermined angle with the upper surface of the dug 1.

이를 통해 지형감지부(200)는 지형감지부(200)가 기울어진 기울기를 따라 파종본체부(100)의 주변 지면을 감지하면 이때 감지되는 범위가 감지범위(360)가 된다.Through this, the terrain detection unit 200 detects the surrounding ground of the seeding main body 100 along the inclination of the terrain detection unit 200, and the detected range becomes the detection range 360.

이때 지형감지부(200)에서는 지면을 향해 레이저(r)가 발생된다.At this time, the terrain detector 200 generates a laser r toward the ground.

여기서 지형감지부(200)는 파종본체부(100)를 중심으로 일정한 반경, 즉 상기 감지범위(360)에서의 지면을 향해 레어저를 발사하여 상기 지면정보를 감지하게 된다.Here, the terrain detection unit 200 senses the ground information by firing a laser toward the ground in a certain radius, that is, the sensing range 360, centering on the seeding body unit 100.

이렇게 지형감지부(200)를 통해 감지된 상기 감지범위(360) 내에서의 상기 지면정보를 상기 주행제어부에 제공된다.In this way, the ground information within the detection range 360 sensed through the terrain detection unit 200 is provided to the driving control unit.

상기 주행제어부는 지형감지부(200) 내부에 구비되어 상기 지면정보를 통해 파종본체부(100)가 주행하는 방향을 설정한다.The driving control unit is provided inside the terrain detection unit 200 to set a direction in which the seeding main unit 100 travels through the ground information.

상기 주행제어부에 대해 구체적으로 살펴보도록 하겠다.The driving control unit will be described in detail.

상기 주행제어부는 지형감지부(200)에서 감지된 상기 지면정보를 통해 파종본체부(100)를 이동시킨다.The driving control unit moves the seeding body unit 100 through the ground information detected by the terrain detection unit 200.

상기 주행제어부는 상기 지면정보를 통해 파종본체부(100)를 이동시키기 위해 상기 지면정보를 통해 파종본체부(100)를 중심으로 주변의 높낮이를 그룹화하여 감지범위(360) 내에서의 두둑(1)의 유무를 판단하게 된다.The driving control unit groups the heights around the seeding body unit 100 through the ground information to move the seeding body unit 100 through the ground information, thereby grouping the heights of the periphery within the detection range 360. ) Will be judged.

이를 통해 두둑(1)과 도랑(2)을 구분하여 두둑(1)을 따라 파종본체부(100)가 이동될 수 있도록 실시간으로 파종본체부(100)의 위치를 제어한다.Through this, the dud (1) and the ditch (2) are separated to control the location of the seeding main body (100) in real time so that the seeding main body (100) can be moved along the dud (1).

도 3에 도시된 바와 같이 파종본체부(100)는 상기 지면정보를 통해 두둑(1)과 도랑(2)의 경계가 되는 가상의 접점(340)을 형성하여 파종본체부(100)가 이들의 중심에 위치되도록 제어한다.As shown in FIG. 3, the seeding body part 100 forms a virtual contact point 340 that is a boundary between the ridge 1 and the ditch 2 through the ground information, so that the seeding body part 100 has Control so that it is centered.

도면을 살펴보면, 상기 감지범위(360)에서 상기 가상의 접점(340)은 4개 형성되어 있다. 그리고 파종본체부(100)는 상기 감지범위(360) 내에서 상기 가상의 접점(340)의 중심에 배치되며, 계속해서 두둑(1)을 따라 이동할 수 있게 된다.Looking at the drawing, four virtual contacts 340 are formed in the sensing range 360. In addition, the seeding main body 100 is disposed at the center of the virtual contact point 340 within the detection range 360, and can continuously move along the head 1.

정리해보면 상기 주행제어부는 상기 지면정보를 통해 두둑(1)과 도랑(2)의 높낮이를 그룹화하여 두둑(1)을 파악하고, 상기 감지범위(360) 내에서의 두둑(1)의 가장자리에 상기 가상의 접점(340)을 형성하여, 4개의 가상의 접점(340)의 중심부에 파종본체부(100)를 배치시켜서 두둑(1)의 길이방향(x)을 따라 파종본체부(100)를 이동시킨다.In summary, the driving control unit groups the heights of the dike (1) and the ditch (2) through the ground information to identify the dike (1), and the edge of the dike (1) within the detection range (360) By forming the virtual contact 340, the seeding body part 100 is disposed in the center of the four virtual contact points 340 to move the seeding body part 100 along the longitudinal direction x of the weir 1 Order.

이 때 파종본체부(100)는 이동부(400)를 제어하여 파종본체부(100)를 이동시킬 수 있으며, 두둑(1)의 길이방향(x)을 따라 중심을 유지하여 이동하게 된다.At this time, the seeding main body 100 may move the seeding main body 100 by controlling the moving part 400, and maintain the center along the longitudinal direction (x) of the weir 1 to move.

도 4를 살펴보면 파종본체부(100)가 가상의 중심선(320)을 따라 이동되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the seeding main body 100 is moved along the virtual center line 320.

앞서 상기 주행제어부는 상기 가상의 접점(340)으로 파종본체부(100)를 상기 가상의 접점(340)의 중심부에 배치시킨다고 설명하였다.Earlier, it has been described that the driving control unit arranges the seeding body unit 100 as the virtual contact 340 in the center of the virtual contact 340.

그리고 상기 주행제어부는 상기 가상의 접점(340)에서 두둑(1)의 너비방향(y)으로 중심점(321)을 형성하여 파종본체부(100)의 전방과 후방의 중심점(321)을 서로 이어서 상기 가상의 중심선(320)을 형성하여 파종본체부(100)가 이동되도록 제어한다.Then, the driving control unit forms the center point 321 in the width direction (y) of the ridge 1 in the virtual contact point 340, so that the center points 321 of the front and rear of the seeding body part 100 are connected to each other. A virtual center line 320 is formed to control the seeding main body 100 to be moved.

도시된 바와 같이 상기 감지범위(360) 내에서 두둑(1)의 너비방향(y)으로 2개의 접점(340)을 서로 연결하여 상기 중심점(321)이 형성됨을 볼 수 있다.As shown, it can be seen that the center point 321 is formed by connecting two contact points 340 to each other in the width direction (y) of the dike 1 within the sensing range 360.

이들 상기 중심점(321)은 파종본체부(100)의 전방과 후방에 각각 형성되어 있으며, 이를 잇는 가상의 중심선(320)을 따라 파종본체부(100)가 두둑(1)의 너비방향(y)을 따라 상기 가상의 중심선(320)을 따라 이동될 수 있다.These center points 321 are formed at the front and rear of the seeding body part 100, respectively, and along the virtual center line 320 connecting the seeding body part 100, the width direction (y) of the weir (1) It may be moved along the virtual center line 320.

이와 같은 파종로봇이 이동되는 전체적인 순서는 도 5에 도식화 되어 나타내었다.The overall sequence in which the seeding robot is moved is schematically illustrated in FIG. 5.

도 5에서 파종로봇에 전원이 인가되면 파종본체부(100), 지형감지부(200), 상기 주행제어부, 이동부(400) 및 다방향회전부(500)가 작동이 된다(S01).In FIG. 5, when power is applied to the seeding robot, the seeding body unit 100, the terrain detection unit 200, the driving control unit, the moving unit 400, and the multi-directional rotation unit 500 operate (S01).

그리고 지형감지부(200)는 다방향회전부(500)를 통해 파종본체부(100)를 중심으로 상기 감지범위(360) 내에서의 상기 지면정보를 획득하고 상기 주행제어부가 상기 지면정보를 통해 상기 가상의 중심선(320)을 생성한다(S02).And the terrain detection unit 200 obtains the ground information within the detection range 360 around the seeding body unit 100 through the multi-directional rotation unit 500, and the driving control unit receives the ground information through the ground information. A virtual center line 320 is generated (S02).

파종본체부(100)는 두둑(1)에 상기 가상의 중심선(320)을 따라 이동되면서 마늘을 파종하게 된다(S04).The seeding main body 100 is sowing garlic as it moves along the virtual center line 320 to the dug 1 (S04).

상기 주행제어부가 파종본체부(100)를 이동시키면서 두둑(1)의 지면 형상이 울퉁불퉁하여 상기 가상의 중심선(320)을 이탈하게 ?는지 실시간 파악하게 되고(S05), 상기 가상의 중심선(320)을 유지하여 주행하도록 실시간으로 상기 지면정보를 통해 파종본체부(100)를 제어하고(S07), 파종본체부(100)가 상기 가상의 중심선(320)을 이탈하게 ?을 경우 조향값을 조절하여 파종본체가 다시금 상기 가상의 중심선(320)을 따라 주행하도록 한다(S06).While the driving control unit moves the seeding body unit 100, it is determined in real time whether the ground shape of the ridge 1 is uneven and deviates from the virtual center line 320 (S05), and the virtual center line 320. Control the seeding body part 100 through the ground information in real time so as to keep and drive (S07), and adjust the steering value when the seeding body part 100 leaves the virtual center line 320? The seeding body is driven to travel along the virtual center line 320 again (S06).

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the embodiments described above has ordinary skill in the art. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and accordingly, the present invention is not limited to the above description and may be changed within the scope of the appended claims and their equivalents.

100: 파종본체부
200: 지형감지부
320: 가상의 중심선
321: 중심점
340: 가상의 접점
360: 감지범위
400: 이동부
500: 다방향회전부 100: seeding body
200: terrain detection unit
320: virtual center line
321: center point
340: virtual contact
360: detection range
400: moving part
500: multi-directional rotating part

Claims

As a self-driving robot that autonomously drives the weir and sowing garlic,
A seeding main body which is moved along the weir to sow garlic on top of the weir;
A terrain sensing unit mounted on the seeding body unit to sense the ground within a sensing range of the surroundings; And
A driving control unit provided in the terrain detecting unit to set a driving direction through the ground information detected within the detection range of the terrain detecting unit, and to move the seeding body along the driving direction;
Self-driving device of a seeding robot comprising a.

According to claim 1,
The terrain detection unit,
An autonomous driving device for a seeding robot that is rotated with a rotation axis in a form inclined toward the ground from the top of the seeding body part to form the detection range.

According to claim 1,
The driving control unit,
A self-driving device for a seeding robot that determines the presence or absence of a dug by grouping the heights of the surroundings around the seeding main body through the ground information within the detection range.

According to claim 3,
The driving control unit,
An autonomous driving device for a seeding robot that adjusts the position of the seeding main body at the head by calculating a virtual contact point at which the boundary between the head and the ditch is in the detection range.

According to claim 4,
The driving control unit,
An autonomous driving device for a seeding robot that controls the seeding main body to run by forming a virtual center line along the longitudinal direction of the weir through the ground information.

The method of claim 5,
The driving control unit,
When the seeding main body part deviates from the center line, the seeding robot autonomous driving device guides the seeding body part to be driven to the center line by changing the steering angle.

According to claim 1,
The seeding body part,
An autonomous driving device for a seeding robot including a moving portion extending from the seeding main body portion to a trench formed on both sides of the weir to move the seeding main body portion.

According to claim 2,
An autonomous driving device for a sowing robot further comprising a multi-directional rotating part that is capable of yawing and pitching coupled to an upper part of the sowing body part.