KR20240059052A - Loadcell-based mass measurement system for radish yield monitoring - Google Patents

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KR20240059052A
KR20240059052A KR1020220139818A KR20220139818A KR20240059052A KR 20240059052 A KR20240059052 A KR 20240059052A KR 1020220139818 A KR1020220139818 A KR 1020220139818A KR 20220139818 A KR20220139818 A KR 20220139818A KR 20240059052 A KR20240059052 A KR 20240059052A
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정선옥
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충남대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 무 수확량 모니터링 시스템에 관한 것으로 보다 구체적으로는 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일양태에 따르면, 컨베이어벨트를 포함하는 무 수확 장치에 제공되는 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템이 제공되고, 이 시스템은, 로드셀기반 질량 측정 시스템은 컨베이어벨트의 토출구 하단에 설치되어 토출구로부터 토출되는 무의 낙하 충격량을 감지하기 위한 충격량 감지 수단; 및 충격량 감지 수단으로부터 감지된 무의 낙하 충격량으로부터 무의 중량을 계산하기 위한 제어부를 포함하여 구성된다. The present invention relates to a radish yield monitoring system, and more specifically to a load cell-based mass measurement system for radish yield monitoring. According to one aspect of the present invention, a load cell-based mass measurement system for monitoring radish harvest provided in a radish harvesting device including a conveyor belt is provided, and the load cell-based mass measurement system is installed at the bottom of the discharge port of the conveyor belt. an impulse detection means for detecting the impulse of falling radish discharged from the discharge port; and a control unit for calculating the weight of the radish from the falling impact of the radish detected by the impact detection means.

Description

무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템{LOADCELL-BASED MASS MEASUREMENT SYSTEM FOR RADISH YIELD MONITORING}Load cell-based mass measurement system for radish yield monitoring {LOADCELL-BASED MASS MEASUREMENT SYSTEM FOR RADISH YIELD MONITORING}

본 발명은 무 수확량 모니터링 시스템에 관한 것으로 보다 구체적으로는 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a radish yield monitoring system, and more specifically to a load cell-based mass measurement system for radish yield monitoring.

1. 배경기술1. Background

무는 전 세계적으로 일반적으로 샐러드로 생으로 먹고 의약 화합물의 공급원으로 사용되는 중요한 야채이다. 무는 일반적으로 열린 들판에 심어지는 일년생 또는 2년생 작물이다. 전 세계적으로 무 재배 면적과 연간 총 생산량은 2019년까지 각각 310만 헥타르와 9500만 톤에 달했다. 무 생산량은 2006년부터 2020년까지 일본에서 보고된 무의 생산량이 24% 감소하는 것과 같이 전 세계적으로 지속적으로 감소하고 있다. 노동 집약적이고 시간이 많이 소요되는 무 재배 과정, 낮은 기계화, 노동 임금 인상 및 노동력 감소가 이러한 감소의 원인 중 하나이다. 최근에는 수확 및 무 수거 작업을 가속화하기 위해 여러 국가에서 기계화가 추진되고 있다. 종래 연구에 따르면 토양 및 환경 조건, 작물 영양소 요구량 및 기타 무 수확량 및 품질에 큰 영향을 미치는 기타 관리 관행을 고려하지 않은 무 재배자 사이에서도 과도하고 비합리적인 양분 시용과 같은 무의 부적절한 관리가 일반적이라고 보고했다. 지속 가능한 무 생산을 위해 수확량의 변동성을 매핑하는 것은 현장에서의 시공간 분포를 설명하기 위한 논리적 출발점이다. 따라서 수확량을 즉각적으로 결정하고 밭간 및 밭내 변동성을 설명하기 위해 무의 질량에 대한 모니터링 시스템을 개발하는 것이 필수적이다. Radish is an important vegetable worldwide, commonly eaten raw in salads and used as a source of medicinal compounds. Radish is an annual or biennial crop usually planted in open fields. Globally, radish cultivation area and total annual production reached 3.1 million hectares and 95 million tons, respectively, by 2019. Radish production continues to decline globally, with a reported 24% decline in radish production in Japan from 2006 to 2020. The labor-intensive and time-consuming process of radish cultivation, low mechanization, increased labor wages and reduced labor force are some of the reasons for this decline. In recent years, mechanization has been promoted in several countries to accelerate harvesting and radish collection operations. Previous studies have reported that inappropriate management of radish, such as excessive and irrational nutrient application, is common even among radish growers without considering soil and environmental conditions, crop nutrient requirements, and other management practices that significantly affect radish yield and quality. . For sustainable radish production, mapping yield variability is a logical starting point for describing spatiotemporal distribution in the field. Therefore, it is essential to develop a monitoring system for radish mass to immediately determine yield and account for inter- and intra-field variability.

실시간 수확량 모니터링 및 시공간 분포 분석은 현재 시즌의 수확량을 확인하고 다음 시즌의 정밀 농업을 안내할 수 있는 정밀 농업의 기초이다. 오늘날 John Deere Company의 Green starTM 수확량 매핑 시스템, Case IH의 Advanced Farming Systems AFSTM, MICRO-TRAK의 GRAIN-TRAK 수확량 측정 시스템과 같은 다양한 상업적 수확량 모니터링 시스템이 전 세계에 존재한다. 중력을 측정 가능한 전기 신호로 변환하여 충격력을 측정하는 충격식 수율 모니터링 시스템은 저렴한 비용과 편리한 설치로 인해 주요 선택이 되었다. 곡물 작물에 대한 몇 가지 충격 유형 센서가 존재하며 비곡물 작물에 대한 제한된 예가 있다. 충격 유형 수확량 모니터링 시스템은 감자 수확 기계에서 개발 및 테스트되었다. 하나의 디자인에 4개의 로드 셀이 있고 두 번째 디자인에 단일 로드 셀이 있다. 임팩트 플레이트는 두 시스템 모두에서 컨베이어 붐의 끝에 배치되었다. 두 수율 모니터 모두 현장 조건에서 매우 정확한 결과를 제공했다. 초기 연구의 대부분은 기계 구조 및 수확 조건을 기반으로 센서의 성능에 영향을 미치는 요인의 조사에 거의 중점을 두지 않고 상업적으로 이용 가능한 수확량 모니터링 시스템의 성능을 검증하는 데 중점을 두었다. 이러한 종류의 연구는 일부 연구 그룹에 의해 수행되었으며, 대부분이 2010년 이전에 이루어졌으며 연구된 작물의 수확 특성을 기반으로 수행되었다. 이러한 평가의 결과는 고려된 다양한 조건에서 불량에서 우수까지 다양했다. 따라서 무 수확자의 특성과 무밭 여건에 따라 설계된 정확한 임팩트형 수확량 모니터링 시스템의 개발이 필요하다.Real-time yield monitoring and spatiotemporal distribution analysis are the basis of precision agriculture that can confirm the current season's yield and guide precision agriculture in the next season. Today, a variety of commercial yield monitoring systems exist around the world, such as the John Deere Company's Green starTM yield mapping system, Case IH's Advanced Farming Systems AFSTM, and MICRO-TRAK's GRAIN-TRAK yield measurement system. Impulse yield monitoring systems, which measure impact force by converting gravity into a measurable electrical signal, have become the primary choice due to their low cost and convenient installation. Several impact-type sensors exist for grain crops and limited examples for non-cereal crops. An impact-type yield monitoring system was developed and tested on a potato harvesting machine. One design has four load cells and the second design has a single load cell. Impact plates were placed at the end of the conveyor boom in both systems. Both yield monitors provided highly accurate results under field conditions. Most of the early research focused on validating the performance of commercially available yield monitoring systems with little focus on the investigation of factors affecting the performance of sensors based on machine geometry and harvesting conditions. This type of research has been carried out by several research groups, most of them before 2010 and based on the yield characteristics of the crops studied. The results of these evaluations ranged from poor to excellent under the various conditions considered. Therefore, it is necessary to develop an accurate impact-type yield monitoring system designed according to the characteristics of radish harvesters and radish field conditions.

충격형 모니터링 시스템의 경우 기계적으로 수확한 작물의 수확량 측정은 대부분 컨베이어 출력에서 수행된다. 시스템은 수확된 작물의 실제 질량 유량에 질량 유량 응답 신호를 맞추기 위해 보정 곡선의 회귀에 전적으로 의존한다. 수확 조건, 수확 설정 속도 및 작물 특성과 같은 여러 요인이 수확량 모니터링 시스템의 품질과 정확성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서 다양한 작물 수확량과 다양한 현장 조건에서 이러한 시스템의 성능에 대한 연구 기반 정보가 필요하다. 예를 들어, 충돌 전후 속도의 비율을 나타내는 값인 반발 계수는 충돌 유형 시스템의 중요한 작물 특성이다. 기본 충격 역학에 대한 지식은 이러한 유형의 시스템을 분석하는 데 중요하다. 또한 로드셀은 일반적으로 긴 안정화 시간을 부과하는 감쇠된 진동 응답을 가지고 있다. 고르지 않은 농경지로 인한 진동에서 측정한 결과가 증가할 것이다. 수확 장비에서 이러한 진동의 주요 원인은 회전 샤프트, 운반과 같은 운송 작업 및 기타 움직이는 부품이다. 현장의 기울기 변동으로 인해 상당한 측정 오류도 보고되었다. 불행히도 질량 측정 오류에 대한 필드 기울기 효과를 평가하기 위해 제한된 수의 연구가 수행되었다. 다른 경우에 연구자들은 다양한 로드셀 레이아웃을 사용했다. 이는 대부분의 작물의 불규칙한 모양과 컨베이어 시스템의 다양한 구조 때문이다. 수확량 데이터를 농경학적 결정에 쉽게 통합하려면 가능한 오류를 유발할 수 있는 요인에 대한 신중한 분석에 따라 정확한 수확량 모니터를 개발하는 것이 바람직하다.In the case of impact-type monitoring systems, yield measurements for mechanically harvested crops are mostly performed at the conveyor output. The system relies entirely on regression of a calibration curve to match the mass flow response signal to the actual mass flow rate of the harvested crop. Several factors such as harvesting conditions, harvest set rate, and crop characteristics are known to affect the quality and accuracy of a yield monitoring system. Therefore, research-based information is needed on the performance of these systems at different crop yields and under different field conditions. For example, the coefficient of restitution, a value that represents the ratio of velocities before and after impact, is an important crop characteristic of impact type systems. Knowledge of basic shock mechanics is important for analyzing these types of systems. Additionally, load cells typically have a damped vibration response that imposes long settling times. Measurements from vibrations due to uneven agricultural fields will increase. The main sources of this vibration in harvesting equipment are rotating shafts, transport operations such as hauling, and other moving parts. Significant measurement errors have also been reported due to field tilt variations. Unfortunately, a limited number of studies have been performed to evaluate the effect of field gradient on mass measurement errors. In other cases, researchers used various load cell layouts. This is due to the irregular shape of most crops and the variable structure of the conveyor system. To facilitate the integration of yield data into agronomic decisions, it is desirable to develop accurate yield monitors based on careful analysis of possible error-inducing factors.

공간적으로 가변적인 기준으로 입력 결정을 관리하기 위해 현장 내에서 상세한 현장 특정 정보의 수집을 용이하게 하기 위해 무 수확량 모니터링 시스템을 개발해야 한다. 제조 및 현장 테스트 검증 전에 테스트 벤치를 사용한 상당한 실험은 정확하고 적합한 수율 데이터를 얻기 위한 프로세스 및 로드 셀 신호의 출력에 대한 수확 조건의 영향을 이해하는 데 유용할 것이다. 따라서 본 발명의 목적은 실험실 테스트 벤치를 사용하여 무의 질량 측정에 대한 다양한 조건의 영향을 조사하는 것이다.Radish yield monitoring systems should be developed to facilitate the collection of detailed site-specific information within the field to manage input decisions on a spatially variable basis. Considerable experimentation using a test bench prior to manufacturing and field test validation will be useful to understand the impact of harvesting conditions on the output of the process and load cell signals to obtain accurate and suitable yield data. Therefore, the purpose of the present invention is to investigate the effect of various conditions on the determination of the mass of radish using a laboratory test bench.

대한민국 등록특허공보 10-2247648호(2021년04월27일)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2247648 (April 27, 2021)

본 발명의 목적은 보다 정확하게 무 수확량 모니터링을 수행할 수 있는 로드셀기반 질량 측정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a load cell-based mass measurement system that can perform more accurate radish yield monitoring.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일양태에 따르면, 컨베이어벨트를 포함하는 무 수확 장치에 제공되는 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템이 제공되고, 이 시스템은, 로드셀기반 질량 측정 시스템은 컨베이어벨트의 토출구 하단에 설치되어 토출구로부터 토출되는 무의 낙하 충격량을 감지하기 위한 충격량 감지 수단; 및 충격량 감지 수단으로부터 감지된 무의 낙하 충격량으로부터 무의 중량을 계산하기 위한 제어부를 포함하여 구성된다. In order to achieve the above-described object, according to one aspect of the present invention, a load cell-based mass measurement system for monitoring radish yield provided in a radish harvesting device including a conveyor belt is provided, the load cell-based mass measurement system comprising: Impulse detection means installed at the bottom of the discharge port of the conveyor belt to detect the amount of impact of falling radish discharged from the discharge port; and a control unit for calculating the weight of the radish from the falling impact of the radish detected by the impact detection means.

전술한 양태에서, 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템은 무 수확 장치의 진동을 감지하기 위한 진동 감지 수단을 더 포함하고, 상기 제어부는 충격량 감지 수단으로부터 무의 낙하 충격량이 감지될 때 진동 감지 수단으로부터의 진동을 감지하고, 진동 감지 수단으로부터 감지된 진동값이 미리결정된 범위 내에 있는 경우 무의 낙하 충격량으로부터 무의 중량을 계산하도록 구성된다. In the above-described aspect, the load cell-based mass measurement system for monitoring radish yield further includes vibration detection means for detecting vibration of the radish harvesting device, and the control unit detects vibration when the impact amount of the radish falling is detected from the impact amount detection means. It is configured to detect vibration from the means and calculate the weight of the radish from the amount of impact of the radish falling when the vibration value detected from the vibration detection means is within a predetermined range.

전술한 양태에서 제어부는 충격량 감지 수단으로부터 무의 낙하 충격량이 감지될 때 진동 감지 수단으로부터의 진동을 감지하고, 진동 감지 수단으로부터 감지된 진동값이 미리결정된 범위 밖에 있는 경우 무의 낙하 충격량으로부터 계산된 무의 중량은 수확량을 계산에서 제외하도록 구성된다. In the above-described aspect, the control unit detects the vibration from the vibration detection means when the impulse of the object falling from the impulse detection means is detected, and when the vibration value detected from the vibration detection means is outside the predetermined range, the control unit detects the vibration from the impulse of the object falling. The weight of the radish is calculated so that the yield is excluded from the calculation.

전술한 양태에서 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템은 무 수확 장치의 자세를 감지하기 위한 자이로센서를 더 포함하고, 제어부는 자이로센서로부터의 감지 결과에 대응하여 컨베이어벨트의 경사 각도를 조절하도록 구성된다. In the above-described aspect, the load cell-based mass measurement system for monitoring radish harvest further includes a gyro sensor for detecting the posture of the radish harvesting device, and the control unit adjusts the inclination angle of the conveyor belt in response to the detection result from the gyro sensor. It is composed.

또한 전술한 양태에서 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템은 컨베이어벨트의 이동 속도를 조절하기 위한 컨베이어벨트 구동 수단을 더 포함하고, 제어부는 컨베이어벨트 구동 수단을 통해 컨베이어벨트의 이동 속도를 미리 결정된 속도로 구동시키는 것이 바람직하다. In addition, in the above-described aspect, the load cell-based mass measurement system for monitoring radish yield further includes a conveyor belt driving means for controlling the moving speed of the conveyor belt, and the control unit controls the moving speed of the conveyor belt through the conveyor belt driving means to a predetermined level. It is desirable to drive at high speed.

본 발명에 따르면 보다 정확하게 무 수확량 모니터링을 수행할 수 있는 로드셀기반 질량 측정 시스템을 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a load cell-based mass measurement system that can more accurately monitor radish yield.

도 1은 트랙터에 장착된 무 수집 시스템 및 무 수확기의 3차원 모델을 나타내는 도면;
도 2는 무 질량 측정을 위한 수확량 모니터링 테스트 벤치를 나타내는 도면;
도 3은 단일 로드 셀 임팩트 플레이트의 시스템 다이어그램;
도 4는 진동 테이블 보정을 위한 센서 배치 및 블레이드 조정을 나타내는 도면;
도 5는 임팩트 플레이트 레이아웃 및 데이터 수집 시스템을 나타내는 도면
도 6은 경사판에 대한 충격 및 충격력의 영향을 나나내는 도면;
도 7은 다양한 낙하 높이로 인한 상대 오차 경향을 나타내는 도면;
도 8은 다양한 플레이트 각도로 인한 상대 오차 경향을 나타내는 도면;
도 9는 다양한 컨베이어 속도에 따른 상대 오차 경향을 나타내는 도면
도 10은 0.05 m/s 및 0.25 m/s에서 칭량 저울과 단일 로드 셀과 이중 로드 셀을 사용하여 등식선을 사용하여 측정한 무의 질량을 나타내는 도면;
도 11은 무의 질량 측정에 대한 기울기 효과의 경향을 나타내는 도면;
도 12는 다른 이동 평균 포인트를 사용하여 필터링된 무 신호를 나타내는 도면; 및
도 13은 본 발명의로드셀기반 질량 측정 시스템에 적용되는 하나의 실시예를 나타내는 도면이다.
1 is a diagram showing a three-dimensional model of a radish collection system and a radish harvester mounted on a tractor;
Figure 2 shows a yield monitoring test bench for zero mass measurement;
3 is a system diagram of a single load cell impact plate;
4 is a diagram showing sensor placement and blade adjustment for vibration table calibration;
5 is a diagram showing the impact plate layout and data collection system
Figure 6 is a diagram showing the effects of impact and impact force on an inclined plate;
Figure 7 shows the relative error trends due to various drop heights;
Figure 8 shows the relative error trends due to various plate angles;
Figure 9 is a diagram showing the relative error trend according to various conveyor speeds
Figure 10 shows the mass of radishes measured using equations using a weighing scale and single and dual load cells at 0.05 m/s and 0.25 m/s;
Figure 11 shows the trend of slope effect on the mass measurement of radish;
Figure 12 shows a no signal filtered using different moving average points; and
Figure 13 is a diagram showing one embodiment applied to the load cell-based mass measurement system of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. The examples herein are provided to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention. And the present invention is only defined by the scope of the claims. Accordingly, in some embodiments, well-known components, well-known operations and well-known techniques are not specifically described in order to avoid ambiguous interpretation of the present invention.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. Also, the terms used (mentioned) in this specification are for describing embodiments and are not intended to limit the present invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. Additionally, components and operations referred to as 'including (or, including)' do not exclude the presence or addition of one or more other components and operations.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless they are defined.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings.

2.1. 무 수확 조건을 고려한 시험대 설계2.1. Test stand design considering radish harvest conditions

2.1.1. 상업용 무 수집기 및 수확기의 전체 구조2.1.1. Overall structure of commercial radish collector and harvester

무 수확량 모니터는 무를 수집하는 사람과 수확하는 사람 모두에게 채택되어야 한다. 무 수집기는 도 1과 같이 수확 과정에서 트랙터에 장착하기 위해 3점 히치로 설계되었다. 먼저 토양에서 무를 수동으로 꺼내 첫 번째 컨베이어에 놓는다. 그런 다음 줄기 절단기가 장착 된 수집기가 두 번째 컨베이어 벨트의 출력 끝에 배치 된 저장 백으로 운반되기 전에 무의 줄기를 절단한다. 저장 백은 30개의 무를 수집할 수 있으며 무 수확 과정은 일반적으로 0.1~0.2ms-1 범위의 트랙터 속도에서 수행되며 두 번째 컨베이어 벨트에 적재된 조건에서 약 0.41ms-2의 평균 진동 수준을 유발한다. 반면, 무 수확기는 작물의 잎을 수집하고, 진동하는 굴착기 블레이드로 흙을 부수고, 무를 뽑고, 로드 아웃 컨베이어를 통해 운반하기 위한 수집 헤드/가이드가 장착되어 있다. 이송경로에 설치된 위치조정가이드는 이송 중 작물의 위치를 일정한 높이로 안내하고, 회전절단기로 원하는 위치에 정확하게 잎을 절단한 후 절단된 잎을 배출하여 무의 괴경을 배출하고 두 번째 컨베이어에 떨어뜨린다. 수확 작업은 최대 1.8m/s의 속도로 수행할 수 있지만 무의 파종 밀도로 인해 더 낮은 속도가 선호된다. 무는 일반적으로 최대 17%의 경사 수준으로 들판을 가로질러 20 × 10cm 또는 30 × 10cm로 심습니다. 두 가지 무 수확 기계 유형을 사용하여 수확량 모니터 센서는 무 수집기와 수확기를 위해 지면에서 각각 최소 200mm 및 830mm 수직 높이에 위치한 두 번째 컨베이어 끝에 장착된다. 저장 용기로의 사료량은 무의 파종 패턴과 수확 과정에서 무를 수확하는 사람의 느린 움직임으로 인해 약 1 ~ 6 kg/s이다. 두 경우 모두 장점은 첫 번째 컨베이어에서 나올 때 상단 무 잎이 잘려 배출되기 때문에 두 번째 컨베이어에 더 많은 양의 이물질이 없다는 것이다. 따라서 충격 원리에 기반한 무 수확량 모니터는 다음을 수행할 수 있어야 한다. 사용된 수확 기계에 관계없이 정확한다.Radish yield monitors should be adopted by both those who collect and harvest radish. The radish collector was designed with a three-point hitch for mounting on a tractor during the harvesting process, as shown in Figure 1. First, the radishes are manually removed from the soil and placed on the first conveyor. A collector equipped with stem cutters then cuts the stems of the radishes before they are transported to storage bags placed at the output end of a second conveyor belt. The storage bag can collect 30 radishes and the radish harvesting process is typically carried out at tractor speeds in the range of 0.1 to 0.2 ms-1, causing an average vibration level of approximately 0.41 ms-2 under loaded conditions on the second conveyor belt. . Radish harvesters, on the other hand, are equipped with a collection head/guide to collect the crop's leaves, break up the soil with vibrating excavator blades, uproot the radishes, and transport them through a load-out conveyor. The positioning guide installed on the transport path guides the position of the crop to a certain height during transport, and after cutting the leaves exactly at the desired location with a rotary cutter, the cut leaves are discharged to discharge the radish tubers and dropped onto the second conveyor. . Harvesting operations can be carried out at speeds of up to 1.8 m/s, but lower speeds are preferred due to the seeding density of radish. Radishes are usually planted 20 × 10 cm or 30 × 10 cm across the field with a slope level of up to 17%. Using both radish harvesting machine types, yield monitor sensors are mounted at the end of a second conveyor located at a minimum vertical height of 200 mm and 830 mm above the ground for the radish collector and harvester respectively. The feed rate into the storage container is about 1 to 6 kg/s due to the sowing pattern of radish and the slow movement of the radish harvester during the harvesting process. The advantage of both cases is that the top radish leaves are cut and discharged when leaving the first conveyor, so there is no greater amount of debris on the second conveyor. Therefore, a radish yield monitor based on the impact principle should be able to: Accurate regardless of harvesting machine used.

2.1.2. 실험용 테스트벤치의 설계 및 시공2.1.2. Design and construction of experimental test bench

실험실 테스트용 테스트벤치의 설계 및 시공은 무채 수집기 및 수확기 컨베이어 벨트의 구조 및 작동 조건을 따랐다. 컨베이어 출력은 질량 측정 시스템의 설치에 가장 적합한 것으로 선택되었다. 측정 시스템을 고정하기 위한 프레임은 알루미늄 프로파일(40 × 40mm)을 사용하여 실험실에서 구성되었다. 진동 시뮬레이션에 사용되는 진동 테이블의 사양은 표 1과 같으며 전체 테스트 벤치는 도 2와 같다.The design and construction of the test bench for laboratory testing followed the structure and operating conditions of the radish collector and harvester conveyor belt. The conveyor output was selected as best suited to the installation of the mass measurement system. The frame for holding the measurement system was constructed in the laboratory using aluminum profiles (40 × 40 mm). The specifications of the vibration table used for vibration simulation are shown in Table 1, and the overall test bench is shown in Figure 2.

[표 1] 진동 테이블 사양[Table 1] Vibration table specifications

2.2. 데이터 수집 시스템 및 센서 교정2.2. Data acquisition system and sensor calibration

사용된 로드셀(BCL-10L, CAS, Australia)은 100N의 정격 부하에서 2.0 ± 0.2mV V-1의 출력을 제공했으며 권장 측정 플랫폼 300mm × 300mm로 단일 포인트 유형으로 분류되었다.또한 무 줄기의 평균 기하학적 치수는 262 × 106mm이므로 플랫폼은 모든 무가 접시에 접촉하도록 하기에 충분했다. 로드 셀은 ±0.2N의 측정 정확도로 최대 100N의 힘을 측정했다. 데이터 수집 상자는 4채널, 24비트, National Instruments(NI) 9237(C 시리즈 스트레인/브리지 입력 모듈)(모델: NI 9237; National Instruments, Austin, TX, USA)로 구성되었다. 또한 이중 로드 셀 충격 플레이트의 경우 특히 적합한 채널 간 위상 지연이 없는 변형/하중 측정이 가능한다. 10V 여기 입력이 사용되어 100N에서 20mV 신호가 생성되었다.The load cell used (BCL-10L, CAS, Australia) provided an output of 2.0 ± 0.2 mV V-1 at a rated load of 100 N and was classified as a single point type with a recommended measurement platform of 300 mm × 300 mm. Additionally, the average geometry of the stemless The dimensions were 262 × 106 mm, so the platform was sufficient to ensure that all radishes were in contact with the plate. The load cell measured forces up to 100 N with a measurement accuracy of ±0.2 N. The data acquisition box consisted of a 4-channel, 24-bit, National Instruments (NI) 9237 (C Series strain/bridge input module) (Model: NI 9237; National Instruments, Austin, TX, USA). Additionally, strain/force measurements without phase lag between channels are possible, which is particularly suitable for dual load cell impact plates. A 10V excitation input was used to generate a 20mV signal at 100N.

9237 NI 시스템은 타이밍 정확도가 50ppm인 4슬롯 DAQ 섀시(cDAQ NI-9174)에 배치되었으며 출력 신호는 이더넷 케이블을 통해 노트북으로 전송되었다. 로드 셀의 데이터를 저장하기 위한 소프트웨어 프로그램(LabVIEW 2020, National Instruments, Austin, TX, USA)을 사용하여 전면 패널을 개발했다. 단일 로드셀 임팩트 플레이트에 대한 데이터 수집 다이어그램은 도 3에 나와 있다.The 9237 NI system was deployed in a 4-slot DAQ chassis (cDAQ NI-9174) with 50 ppm timing accuracy, and the output signals were sent to a laptop via an Ethernet cable. The front panel was developed using a software program (LabVIEW 2020, National Instruments, Austin, TX, USA) to store data from the load cell. A data acquisition diagram for a single load cell impact plate is shown in Figure 3.

이중 충격 플레이트에서 데이터 수집을 위해 NI 9237의 4개(4개) 채널 중 2개 채널이 단일 로드 셀 풀 브리지의 2개 블록을 만드는 데 사용되었다. 로드셀 센서의 적합성을 테스트하기 위해 임팩트 플레이트를 수평 위치로 조정하고 1kHz의 샘플링 속도에서 약 5초의 측정 시간 동안 5가지 다른 무게를 차례로 로드했다. 각 테스트 무게는 사전에 정밀 저울을 사용하여 측정되었다. 가장 가벼운 것은 약 10N이고 가장 무거운 것은 약 90N이다. 보정은 각 실험 전에 수행되었다. 본 발명에 사용된 풀 브리지 센서의 경우, 이득 오차의 주요 원인은 여기 전압을 브리지에 연결하는 와이어 사이의 저항으로 인한 전압 강하이다. 이 이득 오류를 보상하기 위해 여기 전압 와이어가 브리지 회로에 연결되는 지점에 원격 감지 와이어를 연결했다. 충돌판에 가해지는 기계적 부하가 센서 판독값에 선형 차이를 일으킨다고 가정하고 데이터 수집 시스템의 출력은 식 1과 같이 이론적인 힘(N)으로 변환되었다.For data collection from the dual shock plate, two of the four (4) channels of the NI 9237 were used to create two blocks of a single load cell full bridge. To test the suitability of the load cell sensor, the impact plate was adjusted to a horizontal position and five different weights were loaded sequentially for a measurement time of approximately 5 seconds at a sampling rate of 1 kHz. Each test weight was measured in advance using a precision scale. The lightest is about 10N and the heaviest is about 90N. Calibration was performed before each experiment. For the full bridge sensor used in the present invention, the main cause of gain error is the voltage drop due to the resistance between the wires connecting the excitation voltage to the bridge. To compensate for this gain error, a remote sensing wire was connected to the point where the excitation voltage wire connects to the bridge circuit. Assuming that the mechanical load applied to the crash plate causes a linear difference in the sensor readings, the output of the data acquisition system was converted to theoretical force (N) as shown in Equation 1.

여기서, here,

Q = 데이터 수집 시스템의 출력Q = output of the data acquisition system

Rda = 데이터 수집 시스템의 분해능, 16,777,216카운트(60V)-1 Rda = resolution of data acquisition system, 16,777,216 counts (60V) -1

Glc = 로드 셀 이득, 2.0 × 10-3 V V-1(100N)-1 Glc = load cell gain, 2.0 × 10 -3 VV -1 (100N) -1

Vin = 로드셀 입력 전압, 10VVin = load cell input voltage, 10V

진동 테이블의 보정은 주파수 특성을 결정하고 현장 조건에서 진동 수준에 대한 적합성을 보장하기 위해 필요했다. 진동 테이블의 네 모서리 각각에 위치한 블레이드의 상대 위치를 조정하여 일련의 테스트를 수행했다. 보정하는 동안 275RPM(분당 회전수)의 일정한 속도가 무작위로 선택되었다. 진동 측정을 위해 3개의 진동 센서(Model: 356A15, PCB Piezotronics Inc., Depew, NY, USA)를 도 4와 같이 진동 테이블의 서로 다른 세 위치에 설치했다.Calibration of the shaking table was necessary to determine the frequency characteristics and ensure compliance with the vibration levels in field conditions. A series of tests were performed by adjusting the relative positions of the blades located at each of the four corners of the vibrating table. During calibration, a constant speed of 275 RPM (revolutions per minute) was randomly selected. To measure vibration, three vibration sensors (Model: 356A15, PCB Piezotronics Inc., Depew, NY, USA) were installed at three different positions on the vibration table as shown in Figure 4.

진동 수준은 세 가지 다른 방향(X, Y 및 Z)에서 측정되었다. 평균 가속도(Aw)는 식 (2)에서 계산되었고 식 (3)은 ISO 표준 2631-1을 기반으로 총 가속도(Av)를 계산하는 데 사용되었다. 데이터 수집을 위해 센서는 데이터 수집 모듈(모델: NI USB-6234, National Instruments, Austin, TX, USA) 및 소프트웨어 프로그램(LabVIEW 2020, National Instruments, Austin, TX, USA)과 인터페이스되었다. 1kHz의 샘플링 속도로 수집된 데이터로 총 32개의 교정 테스트가 수행되었다.Vibration levels were measured in three different directions (X, Y and Z). The average acceleration (Aw) was calculated from equation (2) and equation (3) was used to calculate the total acceleration (Av) based on ISO standard 2631-1. For data collection, the sensor was interfaced with a data acquisition module (Model: NI USB-6234, National Instruments, Austin, TX, USA) and a software program (LabVIEW 2020, National Instruments, Austin, TX, USA). A total of 32 calibration tests were performed with data collected at a sampling rate of 1 kHz.

2.3. 무 질량 측정을 위한 실험 변수 및 수준2.3. Experimental parameters and levels for mass-free measurements

질량 측정에 대한 중간 및 측면 무의 영향을 테스트하기 위해 충격 플레이트의 두 가지 다른 레이아웃이 고려되었다. 하나의 임팩트 플레이트는 150mm 간격으로 배치된 두 개의 로드 셀(도 5(a))에 의해 지지되었고 다른 하나는 아크릴 플레이트 중앙에 배치된 단일 로드 셀로 장착되었다. 로드셀의 손상을 방지하기 위해 아크릴판(300mm × 300mm × 5mm)을 잘라 나사를 이용하여 부착하였으며, 아크릴판 위에 두께 10mm의 폴리우레탄 쿠션을 올려 충돌 충격을 흡수하여 무덩이줄기에 의한 손상을 방지하였다. Two different layouts of impact plates were considered to test the effect of medial and lateral radiance on mass measurements. One impact plate was supported by two load cells placed 150 mm apart (Figure 5(a)) and the other was equipped with a single load cell placed in the center of the acrylic plate. To prevent damage to the load cell, an acrylic plate (300 mm .

실험에 사용된 제주 겨울무는 온라인 마켓에서 구입하였으며, 무 생산 및 재배면적을 고려하여 비율이 높아 선택하였다. 각 실험에 앞서 디지털 저울과 캘리퍼스를 이용하여 무의 질량과 기하학적 특성을 각각 기록하였다. 고려된 실험 변수는 다음 섹션에서 논의된다.The Jeju winter radish used in the experiment was purchased from an online market and was selected due to its high ratio considering the radish production and cultivation area. Prior to each experiment, the mass and geometric properties of the radish were recorded using digital scales and calipers. The experimental variables considered are discussed in the following sections.

2.3.1. 컨베이어 속도, 충격판 각도 및 낙하 높이의 영향2.3.1. Effect of conveyor speed, impact plate angle and drop height

컨베이어 속도, 낙하 높이 및 충격판 각도가 실험 변수로 조사되었다. 떨어지는 높이는 무 샘플이 충격판까지 이동한 수직 높이로 정의되었다. 수확 시 컨베이어 벨트에 있는 무의 방향을 고려하여 높이를 선정하였다. 기하학적 구조에 따라 래디시는 방사형으로 적재되며 최대 충격력을 보장하기 위해 동일한 방향으로 충격판에 충격을 가해야 한다. 종래 연구에 따르면 반경 방향 및 축 방향 충격에 대해 서로 다른 결과를 보고되었다. 따라서 낙하높이는 20, 30, 40cm의 3단계로 선정하였다. 50cm 이상의 수직 높이는 임팩트 플레이트에 대한 무 궤적의 드리프트 효과를 줄이기 위해 선호되지 않는다.Conveyor speed, drop height, and impact plate angle were investigated as experimental variables. The falling height was defined as the vertical height the radish sample traveled to the impact plate. The height was selected considering the direction of the radish on the conveyor belt during harvest. Depending on the geometry, the radishes are loaded radially and must impact the impact plate in the same direction to ensure maximum impact force. Previous studies have reported different results for radial and axial impacts. Therefore, three levels of falling height were selected: 20, 30, and 40 cm. Vertical heights greater than 50 cm are not preferred to reduce the effect of trackless drift on the impact plate.

임팩트 플레이트 각도는 플레이트가 수평으로 만들어지는 각도였다. 각도 범위는 이중 충격 가능성을 조사하고 무의 질량 측정을 위한 최적의 각도를 찾기 위해 선택되었다. 임팩트 플레이트의 세 가지 다른 위치가 고려되었다. 여기에는 -10°, -30° 및 -50°이 포함된다.The impact plate angle was the angle at which the plate was made horizontal. The angular range was chosen to investigate the possibility of double impact and to find the optimal angle for measuring the mass of radish. Three different positions of the impact plate were considered. These include -10°, -30° and -50°.

컨베이어 시스템의 최대 작동 속도는 0.25m/s였다. 이 범위에서 세 가지 속도, 즉 현장 조건에서 무를 수확하는 동안 사용된 범위 내에서 0.05, 0.15 및 0.25m/s가 선택되었다. 컨베이어와 충격판 사이의 수평 거리는 일정하게 유지되었다.The maximum operating speed of the conveyor system was 0.25 m/s. In this range, three speeds were selected, namely 0.05, 0.15 and 0.25 m/s, within the range used during radish harvesting under field conditions. The horizontal distance between the conveyor and the shock plate was kept constant.

4가지 다른 조건을 고려하여 일련의 실험을 수행했다. 진동이나 기울기가 없는 상태, 진동만 있는 상태, 기울기만 있는 상태, 진동과 기울기가 모두 있는 상태에 대해 실험이 수행되었다. 진동이나 경사가 없는 상태에서 컨베이어 속도, 충격판 각도, 낙하 높이 및 충격판 레이아웃이 실험 변수로 고려되었다. 테스트 벤치가 진동만 받는 테스트의 경우, 컨베이어 시스템은 진동 테이블에 장착되었으며 경사 플랫폼은 경사 조건에서만 테스트를 위해 다양한 경사 수준을 통해 조정하는 데 사용되었다. 경사와 진동 효과의 조합을 위해 진동 테이블이 경사 플랫폼에 장착되었다.A series of experiments were performed considering four different conditions. Experiments were performed for states without vibration or tilt, with vibration only, with tilt only, and with both vibration and tilt. In the absence of vibration or inclination, conveyor speed, impact plate angle, drop height, and impact plate layout were considered as experimental variables. For tests where the test bench was subject to vibration only, the conveyor system was mounted on a vibrating table and an incline platform was used to steer through various incline levels for testing under incline conditions only. A vibrating table was mounted on an inclined platform for a combination of incline and vibration effects.

각 진동 또는 기울기 테스트 전에 시스템의 성능을 확인하기 위해 정적 테스트를 수행했다. 그런 다음 동적 테스트는 진동 또는 기울기의 영향으로 수행된 테스트였다. 정적 및 동적 테스트 각각에 대해 9개의 실험을 수행하여 각 조건에서 총 18개의 실험을 수행했다.Before each vibration or tilt test, static tests were performed to verify the performance of the system. Dynamic tests were then those performed under the influence of vibration or tilt. Nine experiments were performed for each of the static and dynamic tests, for a total of 18 experiments in each condition.

2.3.2. 경사각의 영향2.3.2. Effect of inclination angle

수확 작업은 최대 17%의 경사도를 가진 농경지에서 일반적으로 재배되는 무 밭에서 수행된다. 따라서 해당 범위 내에서 3개의 경사 수준이 선택되었다. 5.24%, 10.51% 및 15.84%는 각각 3°, 6° 및 9°에 해당한다.Harvesting operations are carried out on radish fields, which are typically grown on agricultural land with slopes of up to 17%. Therefore, three slope levels within that range were selected. 5.24%, 10.51% and 15.84% correspond to 3°, 6° and 9° respectively.

2.3.3. 진동의 영향 2.3.3. effects of vibration

부하 조건에서 무 수집 컨베이어 벨트는 무 부하 조건(Chowdhury et al., 2020)에서 0.37~0.48m/s2와 1.01~1.66m/s2 사이의 진동을 경험했다. 실험실 테스트는 최대 1m/s2의 진동 수준을 포함하여 하중 조건을 고려하여 수행되었다. 0.43, 0.78 및 0.98m/s2의 세 가지 진동 수준이 선택되었다. 마지막으로 경사와 진동을 모두 고려하여 경사도 30, 60, 90에 걸친 진동시험을 통해 얻은 최적수준 0.43 m/s2에서 실험을 수행하였다. 모든 실험은 초기 테스트 결과를 기반으로 0.05, 0.15, 0.25m/s의 세 가지 다른 속도 수준, 일정한 충격판 각도 -100 및 낙하 높이 40cm에서 수행되었다. 실험 설계는 표 2에 요약되어 있다.Under load conditions, the non-collection conveyor belt experienced vibrations between 0.37 and 0.48 m/s2 and 1.01 and 1.66 m/s2 under no load conditions (Chowdhury et al., 2020). Laboratory tests were carried out considering loading conditions including vibration levels of up to 1 m/s2. Three vibration levels were chosen: 0.43, 0.78 and 0.98 m/s2. Lastly, considering both inclination and vibration, the experiment was performed at an optimal level of 0.43 m/s2 obtained through vibration tests at inclinations of 30, 60, and 90. All experiments were conducted at three different speed levels of 0.05, 0.15, and 0.25 m/s, constant impact plate angle of -100, and drop height of 40 cm based on initial test results. The experimental design is summarized in Table 2.

[표 2] 무의 질량 측정을 위한 실험 변수 및 수준[Table 2] Experimental variables and levels for measuring the mass of radish

2.4. 분석 절차2.4. Analysis Procedure

2.4.1. 임팩트 플레이트에 대한 무의 궤적의 수학적 모델링2.4.1. Mathematical modeling of null trajectories for impact plates.

도 6은 무가 컨베이어 끝에서 충격판으로 떨어질 때 예상되는 충격의 특성을 보여준다. 역학의 원리로부터 질량유동이 식(4)와 같이 일정한 속도차(Ehlert, 2000) 아래에 있는 경우 충격력(Fp)은 질량(m)에 정비례한다.Figure 6 shows the expected impact characteristics when a piece of material falls from the end of the conveyor onto the impact plate. From the principles of mechanics, when the mass flow is below a certain speed difference (Ehlert, 2000) as shown in equation (4), the impact force (Fp) is directly proportional to the mass (m).

여기서 Fp는 충격력, m은 재료 질량, u는 초기 속도, v는 충돌 후 속도, t2-t1은 운동량 변화율이다.Here, Fp is the impact force, m is the mass of the material, u is the initial velocity, v is the velocity after the collision, and t2-t1 is the rate of change of momentum.

θ가 접근 각도이고 u가 중력 효과와 컨베이어 속도에 의해 경로 AC를 따라 임팩트 플레이트에 충돌하는 속도라면 임팩트 플레이트에 의한 법선 방향의 운동량 변화는 수학적으로 식 (5)와 같이 표현될 수 있다. 그러면 뉴턴의 운동법칙에 의해 정의된 충격력(Fp)은 식 (6)과 같이 수학적으로 표현될 것이다.If θ is the approach angle and u is the speed of impact on the impact plate along the path AC due to the gravitational effect and conveyor speed, the change in momentum in the normal direction due to the impact plate can be mathematically expressed as equation (5). Then, the impact force (Fp) defined by Newton's laws of motion will be expressed mathematically as equation (6).

여기서 θ는 입사각이고 Ψ은 반사각이다.Here, θ is the angle of incidence and Ψ is the angle of reflection.

2.4.2. 로드셀 질량 측정의 통계 분석2.4.2. Statistical analysis of load cell mass measurements

결정 계수(R2), 제곱 평균 제곱근 상대 오차(RE) 및 평균 제곱근 오류(SE)는 실험 결과를 평가하는 데 사용된 통계 분석이다. R2를 제외하고 위의 매개변수를 특성 값으로 사용하여 상호 작용 없는 분산 분석(ANOVA)을 수행했다. 실험 값은 분석 전에 정규성에 대해 평가되었다. RE 및 SE 값에 사용되는 변환 함수는 단일 로드셀 충격판에 대해 각각 식 (7) 및 (8)에 나와 있다.Coefficient of determination (R2), root mean square relative error (RE), and root mean square error (SE) are statistical analyzes used to evaluate experimental results. Analysis of variance (ANOVA) without interaction was performed using the above parameters as characteristic values, except for R2. Experimental values were assessed for normality prior to analysis. The conversion functions used for RE and SE values are given in equations (7) and (8), respectively, for a single load cell impact plate.

더블 임팩트 플레이트의 특성변수는 식 (9)와 같은 변환함수로 변환하였다.The characteristic variables of the double impact plate were converted using a conversion function such as equation (9).

여기서 y는 ANOVA 테스트에 대한 값이고 x는 특성 변수이다.where y is the value for the ANOVA test and x is the characteristic variable.

ANOVA 검정 후, SAS(SAS, Institute Inc, Campus Drive Cary, NC, USA)를 사용하여 5% 유의수준에서 Duncan의 다중 범위 검정으로 평균의 차이를 비교했다.After the ANOVA test, differences in means were compared using Duncan's multiple range test at a 5% significance level using SAS (SAS, Institute Inc, Campus Drive Cary, NC, USA).

2.5. 결과2.5. result

측정 시스템의 작동과 적용을 검증하기 위해 일련의 측정이 수행되었다. 초기 테스트에 대한 센서 측정의 전체 결과는 표 3과 같으며 표 4 및 표 5는 진동 및 기울기에 대한 결과를 보여준다.A series of measurements were performed to verify the operation and application of the measurement system. The full results of the sensor measurements for the initial tests are shown in Table 3, while Tables 4 and 5 show the results for vibration and tilt.

2.5.1. 전체 결과2.5.1. full results

[표 3] 초기 테스트에 대한 실험 변수, 수준 및 통계 매개변수[Table 3] Experimental variables, levels and statistical parameters for initial testing

[표 4] 진동 및 경사 시험을 위한 실험적 요인, 수준 및 통계 지표[Table 4] Experimental factors, levels and statistical indicators for vibration and tilt testing

[표 5] 결합된 기울기 및 진동 효과 및 신호 보정에 대한 실험적 요인, 수준 및 통계 지표.[Table 5] Experimental factors, levels and statistical indices for combined tilt and oscillation effects and signal correction.

2.5.2. 실험 변수에 대한 특정 결과2.5.2. Specific results for experimental variables

2.5.2.1 낙하 높이, 충격 플레이트 각도, 컨베이어 속도 및 플레이트 레이아웃2.5.2.1 Drop height, impact plate angle, conveyor speed and plate layout

충격판으로 떨어지는 높이는 표 6에서와 같이 두 충격판 모두에 대한 무질량 측정에 중요한 요소가 아니었다. 서로 다른 낙하 높이에서의 상대 오차는 30개의 모든 무 샘플에 대해 각각 단일 충격 플레이트 및 이중 충격 플레이트에 대한 도 7(a) 및 7(b)에 나와 있다. 두 경우 모두 상대 오차는 각 충격판에 대해 모든 샘플에서 유사한 경향을 나타냅니다.The height of the drop to the impact plate was not a significant factor in the zero mass measurements for both impact plates, as shown in Table 6. The relative errors at different drop heights are shown in Figures 7(a) and 7(b) for single and double impact plates, respectively, for all 30 radish samples. In both cases, the relative errors show similar trends across all samples for each shock plate.

플레이트 각도는 두 충격판의 질량 측정에 영향을 미치는 중요한 요소였으며 30개의 무 샘플에 대한 상대 오차 경향은 단일 충격판 및 이중 충격판에 대해 각각 도 8(a) 및 8(b)에 나와 있다.The plate angle was an important factor affecting the mass measurements of both impact plates, and the relative error trends for 30 blank samples are shown in Figures 8(a) and 8(b) for single and double impact plates, respectively.

[표 6] 각 실험 요인 수준에 대한 통계 지표의 평균[Table 6] Average statistical indicators for each experimental factor level

임팩트 플레이트의 정밀도는 낮은 컨베이어 속도에서 더 높았다. 단일 임팩트 플레이트의 경우 속도가 이중 로드셀 임팩트 플레이트와 달리 플레이트 성능에 크게 영향을 미쳤다. 서로 다른 컨베이어 속도에서의 상대 오차는 각각 단일 충격 플레이트와 이중 충격 플레이트에 대한 도 9(a) 및 9(b)에 나와 있다.The precision of the impact plate was higher at low conveyor speeds. For single impact plates, speed had a significant effect on plate performance, unlike for dual load cell impact plates. The relative errors at different conveyor speeds are shown in Figures 9(a) and 9(b) for single and double impact plates, respectively.

표 6의 결과에 따르면 두 로드 셀 레이아웃의 표준 오차는 단일 및 이중 로드 셀 충격 플레이트에 대해 각각 최소 2.29 및 2.3으로 4% 미만이었다. 그러나 결과에 대한 추가 분석은 이중 충격 플레이트의 경우 도 10(c) 및 10(d)와 같이 무 덩어리가 과대 평가되었음을 보여준다. 동일한 조건에서 단일 충격판의 측정은 도 10(a) 및 10(b)에서와 같이 등식선을 따랐다.The results in Table 6 show that the standard errors for both load cell layouts were less than 4%, with a minimum of 2.29 and 2.3 for the single and dual load cell impact plates, respectively. However, further analysis of the results shows that for the double impact plate, the no-clumps are overestimated, as shown in Figures 10(c) and 10(d). Measurements of a single shock plate under the same conditions followed the equation as shown in Figures 10(a) and 10(b).

3.2 진동, 기울기 및 신호 보정3.2 Vibration, tilt and signal compensation

표 4에서 볼 수 있듯이 동적 및 정적 테스트의 평균 상대 오차는 진동 테스트의 경우 각각 9.89% 및 5.22%로 백분율 차이가 47.2%이다. 기울기 테스트의 경우 해당 값은 각각 13.92% 및 7.62%로 백분율 차이가 45.3%에 해당한다. 임팩트 플레이트는 슬로프 조건보다 진동 조건에서 더 정확했다. 표 3은 또한 진동 수준이 증가할수록 평균 상대 오차가 증가함을 보여준다. 도 11(a)와 같이 진동 데이터를 추가로 분석한 결과 질량 측정 오류에 대한 진동 및 컨베이어 속도의 명확한 경향이 나타나지 않았다. 이에 반해 속도가 증가함에 따라 기울기의 영향은 도 11(b)와 같이 감소하였다. 기울기와 진동이 결합된 경우 정적 및 동적 테스트에서 각각 6.37% 및 9.13%의 상대오차가 관찰되었다. 도 11(c)는 관련 오류 경향을 보여준다. 오차는 독립적으로 적용된 진동 또는 기울기 효과에서 얻은 오차보다 작다.As shown in Table 4, the average relative errors for dynamic and static tests are 9.89% and 5.22% for vibration tests, respectively, with a percentage difference of 47.2%. For the slope test, the corresponding values are 13.92% and 7.62%, respectively, corresponding to a percentage difference of 45.3%. The impact plate was more accurate in vibration conditions than in slope conditions. Table 3 also shows that the average relative error increases as the vibration level increases. As a result of further analysis of the vibration data, as shown in Figure 11(a), there was no clear trend of vibration and conveyor speed for mass measurement error. On the other hand, as the speed increased, the influence of the slope decreased, as shown in Figure 11(b). When tilt and vibration were combined, relative errors of 6.37% and 9.13% were observed in static and dynamic tests, respectively. Figure 11(c) shows the relevant error trends. The error is smaller than that obtained from independently applied vibration or tilt effects.

무 신호의 노이즈를 억제하기 위해 5-포인트, 10-포인트, 15-포인트 이동 평균을 포함하는 이동 평균 필터를 사용했다. 이동 평균 필터는 로드 셀 신호를 부드럽게 하는 것으로 알려져 있으며 다양한 수율 모니터링 시스템에 적용되었다. 개별 무 신호에 대해 필터를 수행하였기 때문에 단일 무 충격에서 발생하는 최대점인 약 70점을 고려하여 점을 선정하였다. 도 12은 이동 평균 포인트가 증가함에 따라 신호가 더 부드러워짐을 보여준다. 그러나 이는 표 5에서 볼 수 있듯이 상대 오차 측정값을 증가시켰다. 여기서 15점 이동 평균은 5점 이동 평균의 5.42%에 비해 6.04%의 평균 상대 오차로 이어졌다. 일반적으로 5점 이동평균선을 사용했을 때 고려된 모든 필터링 지점에서 기울기와 진동 효과의 결합으로 인한 오차가 최대 14.9% 감소했다.To suppress noise from no signal, a moving average filter including 5-point, 10-point, and 15-point moving averages was used. Moving average filters are known to smooth load cell signals and have been applied in a variety of yield monitoring systems. Since filtering was performed on individual no-impact signals, the points were selected considering the maximum point that occurs in a single no-impact, which is about 70 points. Figure 12 shows that the signal becomes smoother as the moving average points increase. However, this increased the relative error measurements, as can be seen in Table 5. Here, the 15-point moving average led to an average relative error of 6.04% compared to 5.42% for the 5-point moving average. In general, when using a 5-point moving average, the error due to the combination of slope and oscillation effects was reduced by up to 14.9% at all considered filtering points.

4. 토론 4. Discussion

임팩트 플레이트의 성능은 주로 작동 조건에 따라 다르다. 이 발명에서는 로드셀 질량 측정에 대한 여러 실험 변수의 영향을 조사했다. 컨베이어 출력에서 충격판까지의 낙하 높이는 두 충격판의 무 질량 측정에 중요한 요소가 아니었다. 무가 같은 속도로 충격판에 부딪히며 컨베이어 벨트에서 배출 궤적의 방향을 유지했음을 나타낸다. 종래 연구에서는 이러한 경우 충격력과 질량 흐름 사이에 직접적인 관계가 존재한다고 밝혔다. 실제 조건에서 이것은 일관된 질량 측정으로 이어지기 때문에 바람직한 효과가 될 것이다. 상대 오차는 두 충격판에 대해 측정된 모든 샘플에서 유사한 변화 변화를 보여주었다.The performance of impact plates largely depends on operating conditions. In this invention, the influence of several experimental variables on load cell mass measurements was investigated. The drop height from the conveyor output to the shock plate was not a significant factor in measuring the free mass of the two shock plates. This indicates that the radish struck the impact plate at the same speed and maintained the direction of the discharge trajectory on the conveyor belt. Previous studies have shown that in these cases a direct relationship exists between impact force and mass flow. In real-world conditions, this would be a desirable effect because it would lead to consistent mass measurements. The relative error showed similar variation in variation for all samples measured for both impact plates.

컨베이어 속도가 증가함에 따라 감소하는 경사 효과와 대조적으로 진동 효과의 명확한 경향은 관찰되지 않았다. 기울기, 진동, 진동과 기울기의 조합에서 각각 13.92%, 9.89%, 9.13%의 평균 상대 오차가 계산되었다. 신호의 단순 평균화를 사용하여 로드 셀 출력을 평활화할 수 있다. 본 발명에서 5점 필터는 기울기와 진동 효과의 조합에 대해 평균 상대 오차를 14.9% 감소시키는 결과를 가져왔습니다. 비교 결과는 디지털 필터링의 다른 기술에 의해 달성될 수 있다. 적절한 데이터 수집 및 신호 처리는 로드 셀 시스템이 설치된 시스템에서 생성되는 고조파 노이즈에 의한 출력 오염을 방지하기 위한 앤티 앨리어싱 필터 및 높은 샘플 속도의 사용을 포함하여 수율 모니터링 시스템의 핵심 기능이다.In contrast to the incline effect, which decreased with increasing conveyor speed, no clear trend of the vibration effect was observed. Average relative errors of 13.92%, 9.89%, and 9.13% were calculated for tilt, vibration, and combination of vibration and tilt, respectively. The load cell output can be smoothed using simple averaging of the signal. In our invention, the five-point filter resulted in a 14.9% average relative error reduction for the combination of tilt and vibration effects. Comparative results can be achieved by different techniques of digital filtering. Proper data acquisition and signal processing are key features of a yield monitoring system, including the use of anti-aliasing filters and high sample rates to prevent output contamination by harmonic noise generated by the load cell system installed.

본 발명의 결과에 따르면 로드셀 측정은 다양한 작동 조건에 의해 크게 영향을 받는다. 최소한의 진동이 발생하는 현장 조건에서 충격 센서는 우수한 질량 측정을 제공할 수 있다. 또한 개별 질량 기반 감지에서 사용되는 신호 처리 기술은 수확기에서 전체 제품을 측정할 때 사용되는 것과 다를 수 있다. 특히 단일 로드셀 충격판에 대한 낮은 상대 오차는 충격 원리를 기반으로 한 무의 질량 측정 가능성을 나타낸다. 본 발명의 시스템은 유사하게 수확되는 다른 작물에도 적용될 것이다. 향상된 정확도를 통해 차세대 수확량 모니터링 기술은 시장에서 폭넓게 채택될 가능성이 있다.Our results show that load cell measurements are significantly affected by various operating conditions. In field conditions where minimal vibration occurs, shock sensors can provide excellent mass measurements. Additionally, the signal processing techniques used in individual mass-based detection may differ from those used when measuring the entire product at the harvester. In particular, the low relative error for a single load cell impact plate indicates the feasibility of zero mass measurement based on the impact principle. The system of the present invention may also be applied to other similarly harvested crops. With improved accuracy, next-generation yield monitoring technology has the potential to be widely adopted in the market.

도 13은 전술한 바와 같은 로드셀 측정 기반의 질량 측정 시스템에서의 구현예를 나타내는 도면이다. 도 13에 도시된 바와 같이 로드셀 측정 기반의 질량 측정 시스템은 컨베이어벨트 등을 통해 무가 저장소로 이동되어 저장되는 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들면 무를 수확하는 수확 장치에 컨베이어벨트가 제공되고 컨베이어 벨트의 하단부에 무의 저장 탱크가 제공될 수 있다.Figure 13 is a diagram showing an implementation example of the mass measurement system based on load cell measurement as described above. As shown in FIG. 13, the mass measurement system based on load cell measurement can be applied to a system that is moved to a storage unit without weight through a conveyor belt or the like. For example, a conveyor belt may be provided in a harvesting device for harvesting radishes, and a storage tank for radishes may be provided at the lower end of the conveyor belt.

컨베이어벨트에는 컨베이어 벨트를 이동시키기 위한 구동수단(12) 및 컨베이어 벨트의 경사 각도를 조절하기 위한 컨베이어 경사 조절 수단(13)이 제공되고, 컨베이어 벨트의 토출구측에는 토출구를 통해 낙하하는 무의 충격량을 측정하기 위한 충격량 감지 수단(14), 충격 발생시 시스템에 가해지는 진동을 감지하기 위한 진동 감지 수단(15) 및 질양 측정 시스템이 설치되는 트랙터, 컴바인과 같은 이동체의 자세를 감지하기 위한 자이로센서(16)가 제공된다.The conveyor belt is provided with a driving means (12) for moving the conveyor belt and a conveyor inclination adjustment means (13) for adjusting the inclination angle of the conveyor belt, and the impulse of the radish falling through the discharge port is measured on the discharge port side of the conveyor belt. an impulse detection means (14) for detecting the vibration applied to the system when an impact occurs, a vibration detection means (15) for detecting the vibration applied to the system when an impact occurs, and a gyro sensor (16) for detecting the attitude of a moving object such as a tractor or combine on which a mass measurement system is installed. is provided.

제어부는 충격량 감지수단(14), 진동 감지 수단(15) 및 자이로센서(16)로부터의 감지 결과에 대응하여 충격량을 감지하여 무의 중량을 추정하게 된다. 컨베이어 구동 수단(12)은 컨베이어 벨트가 정속으로 동작하도록 제어부에 의해 제어되고, 컨베이어벨트 경사 조절 수단(13)은 이동체의 자세, 즉 자이로 센서(16)로부터 판독되는 이동체의 경사에 대응하여 컨베이어 벨트의 경사 각도를 일정하게 조정하도록 구동된다.The control unit estimates the weight of the radish by detecting the amount of impact in response to the detection results from the impact amount detection means 14, vibration detection means 15, and gyro sensor 16. The conveyor driving means 12 is controlled by the control unit so that the conveyor belt operates at a constant speed, and the conveyor belt inclination adjustment means 13 moves the conveyor belt in response to the attitude of the moving object, that is, the inclination of the moving object read from the gyro sensor 16. It is driven to constantly adjust the inclination angle.

또한 제어부는 충격량 감지 수단을 통해 감지된 충격량으로부터 무의 중량 계산시 진동 감지 수단으로부터 감지되는 진동 결과를 수신하고 감지된 진동이 미리정해진 범위 내에 있는 것으로 판정된 경우에는 계산된 무의 중량이 정확한 범위 내에 있는 것으로 판단하지만 감지된 진동이 미리정해진 범위 내에 있지 않다면 계산된 무의 중량이 정확한 범위를 벗어난 것으로 간주하여 측정된 무의 중량을 누적 통계로부터 제거하게 된다. 따라서 무의 평균 수확량 계산시 진동으로 인해 무의 평균 수확량이 통계적으로 정확하지 않게 되는 문제점이 제거될 수 있다.In addition, the control unit receives the vibration result detected from the vibration detection means when calculating the weight of the radish from the impulse detected through the impulse detection means, and if the detected vibration is determined to be within a predetermined range, the calculated weight of the radish is within the correct range. However, if the detected vibration is not within the predetermined range, the calculated weight of the radish is considered to be outside the correct range and the measured weight of the radish is removed from the cumulative statistics. Therefore, when calculating the average yield of radish, the problem of the average yield of radish being statistically inaccurate due to vibration can be eliminated.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(Arithmetic Logic Unit), 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(Field Programmable Gate Array), PLU(Programmable Logic Unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(Command)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리요소(Processing Element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(Parallel Processor)와 같은, 다른 처리 구성(Processing Configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented with hardware components, software components, and/or the device described above may be implemented with hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, the devices and components described in the embodiments include, for example, a processor, a controller, an Arithmetic Logic Unit (ALU), a Digital Signal Processor, a microcomputer, and a Field Programmable Gate Array (FPGA). , may be implemented using one or more general-purpose computers or special-purpose computers, such as a PLU (Programmable Logic Unit), a microprocessor, or any other device that can execute and respond to commands. A processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications that run on the operating system. Additionally, a processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software. For ease of understanding, there are cases where a single processing device is described, but those skilled in the art will understand that the processing device includes multiple processing elements and/or multiple types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, a processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Additionally, other processing configurations, such as parallel processors, are also possible.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(Computer Program), 코드(Code), 명령(Command), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(Collectively)처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(Component), 물리적 장치, 가상 장치(Virtual Equipment), 컴퓨터 저장매체 또는 장치에 구체화(Embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, commands, or a combination of one or more of these, and may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be used on any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device to be interpreted by or to provide instructions or data to a processing device. It can be embodied in . Software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Includes optical media (Magneto-Optical Media) and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, etc. Examples of program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, various modifications and variations can be made by those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components are used. Alternatively, appropriate results may be achieved even if substituted or substituted by an equivalent.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속하는 것으로 해석되어야만 한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims should also be construed as falling within the scope of the claims described below.

12: 컨베이어 구동수단 13: 컨베이어 경사 조절 수단
14: 충격량 감지 수단 15: 진동 감지 수단
16: 자이로센서 20: 제어부
12: Conveyor driving means 13: Conveyor inclination adjustment means
14: impulse detection means 15: vibration detection means
16: Gyro sensor 20: Control unit

Claims (5)

컨베이어벨트를 포함하는 무 수확 장치에 제공되는 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템에 있어서,
상기 로드셀기반 질량 측정 시스템은 컨베이어벨트의 토출구 하단에 설치되어 토출구로부터 토출되는 무의 낙하 충격량을 감지하기 위한 충격량 감지 수단; 및
상기 충격량 감지 수단으로부터 감지된 무의 낙하 충격량으로부터 무의 중량을 계산하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는
무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템.
In the load cell-based mass measurement system for monitoring radish yield provided in a radish harvesting device including a conveyor belt,
The load cell-based mass measurement system includes an impulse detection means installed at the bottom of the discharge port of the conveyor belt to detect the amount of impact of falling of nothing discharged from the discharge port; and
Characterized by comprising a control unit for calculating the weight of the radish from the falling impulse of the radish detected by the impulse detection means.
Load cell-based mass measurement system for radish yield monitoring.
제1항에 있어서,
상기 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템은 무 수확 장치의 진동을 감지하기 위한 진동 감지 수단을 더 포함하고,
상기 제어부는 충격량 감지 수단으로부터 무의 낙하 충격량이 감지될 때 진동 감지 수단으로부터의 진동을 감지하고,
상기 진동 감지 수단으로부터 감지된 진동값이 미리결정된 범위 내에 있는 경우 무의 낙하 충격량으로부터 무의 중량을 계산하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템.
According to paragraph 1,
The load cell-based mass measurement system for monitoring radish yield further includes vibration detection means for detecting vibration of the radish harvesting device,
The control unit detects vibration from the vibration detection means when the impact amount of falling without being detected by the impact amount detection means,
A load cell-based mass measurement system for monitoring radish yield, characterized in that it is configured to calculate the weight of the radish from the impact of the radish falling when the vibration value detected by the vibration detection means is within a predetermined range.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 충격량 감지 수단으로부터 무의 낙하 충격량이 감지될 때 진동 감지 수단으로부터의 진동을 감지하고,
상기 진동 감지 수단으로부터 감지된 진동값이 미리결정된 범위 밖에 있는 경우 무의 낙하 충격량으로부터 계산된 무의 중량은 수확량을 계산에서 제외하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템.
According to paragraph 2,
The control unit detects vibration from the vibration detection means when the impact amount of falling without being detected by the impact amount detection means,
A load cell-based mass measurement system for monitoring radish yield, characterized in that if the vibration value detected by the vibration detection means is outside a predetermined range, the weight of the radish calculated from the impact of falling the radish is configured to exclude the yield from the calculation.
제2항에 있어서,
상기 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템은 무 수확 장치의 자세를 감지하기 위한 자이로센서를 더 포함하고,
상기 제어부는 자이로센서로부터의 감지 결과에 대응하여 컨베이어벨트의 경사 각도를 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템.
According to paragraph 2,
The load cell-based mass measurement system for monitoring radish harvesting further includes a gyro sensor for detecting the posture of the radish harvesting device,
A load cell-based mass measurement system for monitoring radish yield, wherein the control unit is configured to adjust the inclination angle of the conveyor belt in response to the detection result from the gyro sensor.
제2항에 있어서,
상기 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템은 컨베이어벨트의 이동 속도를 조절하기 위한 컨베이어벨트 구동 수단을 더 포함하고,
상기 제어부는 컨베이어벨트 구동 수단을 통해 컨베이어벨트의 이동 속도를 미리 결정된 속도로 구동시키는 것을 특징으로 하는 무 수확량 모니터링을 위한 로드셀기반 질량 측정 시스템.
According to paragraph 2,
The load cell-based mass measurement system for monitoring radish yield further includes conveyor belt driving means for controlling the moving speed of the conveyor belt,
A load cell-based mass measurement system for monitoring radish yield, wherein the control unit drives the moving speed of the conveyor belt at a predetermined speed through the conveyor belt driving means.
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