WO2014035169A1

WO2014035169A1 - 농업용 방제로봇 및 농업용 방제 로봇 시스템

Info

Publication number: WO2014035169A1
Application number: PCT/KR2013/007791
Authority: WO
Inventors: 유범상; 김경철
Original assignee: 전북대학교산학협력단
Priority date: 2012-08-30
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2014-03-06
Also published as: KR101389012B1; KR20140029863A

Abstract

본 발명은 농업용 방제로봇 및 농업용 방제 로봇 시스템에 관한 것으로써, 특히 자동으로 농작물 사이사이에 형성된 고랑을 따라 이동하면서 양액을 살포하는 농업용 방제로봇 및 농업용 방제 로봇 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 농업용 방제 로봇 시스템은, 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 탑제되는 수용부가 형성되며, 상기 양액이동공급부는 이동시, 상기 수용부에 상기 방제로봇을 탑제하여 이동하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 농업용 방제로봇은, 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 탑제되는 수용부가 형성되며, 상기 양액이동공급부는 이동시, 상기 수용부에 상기 방제로봇을 탑제하여 이동하는 것을 특징으로 한다.

Description

농업용 방제로봇 및 농업용 방제 로봇 시스템

본 발명은 농업용 방제로봇 및 농업용 방제 로봇 시스템에 관한 것으로써, 특히 자동으로 농작물 사이사이에 형성된 고랑을 따라 이동하면서 양액을 살포하는 농업용 방제로봇 및 농업용 방제 로봇 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 현대에는 산업기술의 발달로 비닐하우스, 온실과 같은 농작물시설을 설치하여 겨울에도 과일, 야채, 화훼 등과 같은 농작물을 소비자에게 제공할 수 있게 되었다.

이러한 농작물시설에는 농작물을 재배하기 위해서 계속하여 농작물에 수분을 공급하고, 병충해를 막으며, 농작물에 영양을 공급하기 위해 양액(물, 농약, 영양제 등)을 살포하게 된다.

예전에는 양액을 농작물에 살포시 인력에 의존하여 양액을 살포하였다.

하지만 최근에는 자동으로 양액을 농작물에 살포하는 양액 살포장치를 농작물시설에 설치하여 자동으로 양액을 살포하게 되었다.

이와 같이 양액을 농작물에 자동으로 살포하는 종래의 양액살포 장치는 대한민국 등록실용신안공보 제20-0264576호, 대한민국 등록특허공보 제10-1120490호, 대한민국 공개특허공보 제 10-2000-0025511호 등에 게재되어 있다.

이러한 양액 살포장치는 농작물시설의 고랑의 상부마다 레일을 설치하고, 그 레일마다 양액 살포장치를 각각 설치하여 각각의 상기 양액 살포장치가 레일을 따라 이동하면서 농작물에 양액을 살포하였다.

그러나 종래의 이러한 양액 살포장치는 상부에 설치된 레일을 따라 이동하는 양액 살포장치의 하중을 지지할 수 있도록 농작물시설을 튼튼하게 제작하여야 하고, 기존의 농작물시설에 별도로 레일 등을 설치하여야 하며, 각각의 고랑마다 양액 살포장치를 각각 설치하여야 하기 때문에 농작물시설의 설치비용이 증가하고, 기존의 농작물시설에는 설치하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 지면 위에서 농작물 사이사이에 형성된 고랑을 따라 이동하면서 양액을 자동으로 살포하게 하여 농작물시설에 별도의 시설을 설치하지 않아 설치비용이 증가하지 않고, 기존의 농작물시설에서도 양액을 자동으로 살포할 수 있는 농업용 방제로봇 및 농업용 방제 로봇 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 농업용 방제 로봇 시스템은, 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 탑제되는 수용부가 형성되며, 상기 양액이동공급부는 이동시, 상기 수용부에 상기 방제로봇을 탑제하여 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1이동부는, 상기 방제로봇의 전방에 배치되는 전륜부와; 상기 방제로봇의 후방에 배치되는 후륜부와; 상기 전륜부와 상기 후륜부에 각각 장착되어 상기 전륜부와 상기 후륜부의 이동방향을 변경시키는 제1조향부; 로 이루어지되, 상기 전륜부와 상기 후륜부는, 상기 방제로봇의 좌우 양측에 각각 장착되는 제1바퀴와; 각각의 상기 제1바퀴에 연결되어 각각의 상기 제1바퀴를 독립적으로 구동시키는 제1구동부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 고랑에는 온수관이 설치되며, 상기 방제로봇의 상기 제1바퀴는 상기 온수관을 타고 이동되되, 상기 온수관은, 온수가 유입되고, 상기 고랑을 따라 설치된 제1배관과; 상기 제1배관의 끝단에서 절곡 형성되어 상기 중앙통로 방향으로 배치된 제2배관과; 상기 제2배관에서 절곡 형성되어 상기 제1배관과 평행하게 이격 배치되고, 온수가 배출되는 제3배관; 으로 이루어지고, 상기 제1바퀴는, 상기 제1배관과 상기 제3배관의 상면에 접하여 상기 방제로봇을 이동시키는 제1접촉부와; 상기 제1접촉부의 외측면에 형성되어 상기 제1접촉부의 지름보다 큰 지름을 갖는 제2접촉부; 로 이루어지며, 상기 방제로봇의 상기 제1바퀴가 상기 온수관을 타고 이동시, 상기 제2접촉부의 내측면은 상기 제1배관과 상기 제3배관의 측면에 접촉되어 상기 방제로봇의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 한다.

상기 중앙통로가 배치되는 상기 제2배관의 전방에는 상기 제1바퀴를 상기 제1배관 및 상기 제3배관으로 안내하는 안내부재; 가 장착되되, 상기 안내부재는, 상기 방제로봇의 좌측에 형성된 상기 제1바퀴와 접하여 상기 제1바퀴를 상기 제1배관에 안내하는 제1안내부와; 상기 방제로봇의 우측에 형성된 상기 제1바퀴와 접하여 제1바퀴를 상기 제3배관에 안내하는 제2안내부; 로 이루어지되, 상기 제1안내부와 상기 제2안내부는 상기 제2배관에서 상기 중앙통로 방향으로 갈수록 이격거리가 점점 좁아지게 형성되며, 상기 제1안내부와 상기 제2안내부의 최대이격거리는 상기 제1배관과 상기 제3배관의 이격거리와 같고, 상기 제1안내부와 상기 제2안내부의 최소이격거리는 상기 제1배관과 상기 제3배관의 이격거리보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 온수관은 금속재질로 이루어지고, 상기 온수관에 온수를 공급하는 연결관은 비금속재질로 이루어지며, 상기 방제로봇에는 금속을 감지하는 센서부; 가 장착되되, 상기 센서부는, 상기 제1배관 또는 상기 제3배관을 감지하는 제1센서와; 상기 제2배관을 감지하는 제2센서와; 상기 제1센서와 상기 제2센서의 신호에 의해 상기 방제로봇을 제어하는 제2제어부; 로 이루어지며, 상기 제2제어부는, 상기 제1센서가 금속으로 이루어진 상기 제1배관 또는 상기 제3배관을 감지하면 상기 방제로봇이 상기 제1배관 및 상기 제3배관을 따라 상기 온수관의 후방으로 이동되게 제어하고, 상기 제1센서가 비금속재질의 상기 연결관에 의해 금속재질의 상기 제1배관 또는 상기 제3배관을 감지하지 못하면 상기 방제로봇이 상기 제1배관 및 상기 제3배관을 따라 상기 온수관의 전방으로 이동시키면서 농작물에 양액을 살포하도록 제어하며, 상기 제2센서가 상기 제2배관을 감지하면 상기 방제로봇이 양액 살포를 중단하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1이동부는 제1바퀴를 포함하여 이루어지고, 상기 수용부에는 상기 제1바퀴와 접하여 상기 방제로봇의 탑제 위치를 가이드 하는 탑제가이드부재; 가 장착되되, 상기 탑제가이드부재는, 상기 방제로봇의 상기 제1바퀴의 좌우 양측 중 일측을 안내하는 제1가이드와; 상기 방제로봇의 상기 제1바퀴의 좌우 양측 중 타측을 안내하는 제2가이드; 로 이루어지며, 상기 제1가이드와 상기 제2가이드는 상기 수용부에 상기 방제로봇이 수용되는 방향으로 갈수록 상호 이격거리가 점점 좁아지게 형성되며, 상기 제1가이드와 상기 제2가이드 사이의 최대이격거리는 상기 제1바퀴의 좌우 양측간의 거리와 같거나 크고, 상기 제1가이드와 상기 제2가이드 사이의 최소이격거리는 상기 제1바퀴의 좌우 양측간의 거리보다 작은 것을 특징으로 한다.

본 발명은 일단이 상기 수용부와 접하고 타단으로 갈수록 하향경사지게 배치되어 지면과 접하는 탑제판; 이 장착되되, 상기 탑제판은, 상기 방제로봇이 상기 수용부에 입출하도록 입출입로를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2이동부는, 다수개로 이루어진 제2바퀴와; 각각의 상기 제2바퀴를 독립적으로 구동시키는 제2구동부와; 각각의 상기 제2바퀴와 각각의 상기 제2구동부를 지지하는 브라켓과; 각각의 상기 브라켓을 독립적으로 회전시켜 상기 양액이동공급부의 이동방향을 변경시키는 제2조향부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 중앙통로에 설치되는 자기유도선과; 상기 양액이동공급부 및 상기 방제로봇에 설치되어 상기 자기유도선의 신호의 세기를 검출하는 자기검출부와; 상기 자기검출부에서 검출된 신호의 세기에 의해 상기 제1이동부 및 상기 제2이동부를 제어하는 제3제어부; 가 장착되되, 상기 제3제어부는, 상기 자기검출부에서 검출된 신호의 세기에 의해 상기 제1이동부 및 상기 제2이동부를 제어하여 상기 양액이동공급부 및 상기 방제로봇이 상기 자기유도선을 따라 이동하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자기검출부는 적어도 2개 이상이 상호 이격되게 배치되며, 상기 제3제어부는 각각의 상기 자기검출부에서 검출된 신호의 세기를 비교하여 각각의 신호의 세기가 동등해 지도록 상기 제1이동부 및 상기 제2이동부의 이동방향을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 양액이동공급부는, 상기 양액통이 구비된 양액공급부와; 상기 수용부와 상기 제2이동부가 형성된 양액대차로봇; 으로 이루어지되, 상기 호스는 상기 양액통에 수용된 양액을 상기 양액대차로봇을 통해 상기 방제로봇으로 공급하며, 상기 양액공급부와 상기 양액대차로봇에는 상기 호스를 자동으로 권취하는 권취기; 가 장착되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 양액이동공급부 또는 방제로봇에는, 상기 양액대차로봇 또는 상기 방제로봇에 이동에 의해 발생하는 상기 호스의 장력을 감지하는 장력감지부가 장착되되, 상기 제1제어부는 상기 장력감지부에 의해 감지된 상기 호스의 장력에 따라 상기 권취기의 권취속도를 조절한다.

뿐만 아니라, 상기 권취기의 상부에는 권취되는 상기 호스를 눌러 정렬시키는 가압판이 장착될 수도 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 농업용 방제로봇은, 양액통과 호스를 통해 연결되고, 농작물 사이에 형성된 고랑을 따라 이동하면서 농작물에 양액을 살포하는 농업용 방제로봇에 있어서, 본체와; 상기 본체에 장착되어 상기 본체를 이동시키는 구동부와; 상기 본체에 장착되고, 상기 호스를 통해 상기 양액통으로부터 공급된 양액을 상기 농작물에 살포하는 노즐과; 상기 구동부의 구동과 상기 노즐의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지되, 상기 구동부는 상기 고랑에 설치된 온수관을 타고 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 온수관은, 온수가 유입되고 상기 고랑을 따라 설치된 제1배관과; 상기 제1배관의 끝단에서 수평방향으로 절곡 형성된 제2배관과; 상기 제2배관에서 수평방향으로 절곡 형성되어 상기 제1배관과 평행하게 이격 배치되고 온수가 배출되는 제3배관;으로 이루어지며, 상기 구동부는 상기 본체의 양측에 회전 가능하게 장착되는 메인바퀴를 포함하여 이루어지고, 상기 메인바퀴는, 상기 제1배관과 상기 제3배관의 상면에 접하여 상기 본체를 이동시키는 제1접촉부와; 상기 제1접촉부의 외측면에 형성되어 상기 제1접촉부의 지름보다 큰 지름을 갖는 제2접촉부;로 이루어지며, 상기 메인바퀴가 상기 온수관을 타고 이동할 때, 상기 제2접촉부의 내측면은 상기 제1배관과 상기 제3배관의 측면에 접촉되어 상기 본체의 이탈을 방지하도록 한다.

상기 구동부는, 상기 본체의 전방에 배치되어 회전하고 양측에 상기 메인바퀴가 장착되는 전륜부와; 상기 본체의 후방 하부에 배치되어 회전하고 양측에 상기 메인바퀴가 장착되는 후륜부와; 상기 전륜부와 후륜부를 상호 연결하는 동력전달부와; 상기 전륜부 또는 후륜부를 회전시키는 모터로 이루어진다.

상기 본체에 방향전환이 가능하게 장착되는 보조바퀴를 더 포함하여 이루어지되, 상기 보조바퀴는 상기 메인바퀴보다 하방향으로 더 돌출되어 있고, 상기 메인바퀴가 상기 온수관을 타고 있을 때, 상기 보조바퀴는 지면과 이격되어 있다.

상기 온수관은 금속재질로 이루어지고, 상기 온수관에 온수를 공급하는 연결관은 비금속재질로 이루어지며, 상기 본체의 하부에는 금속을 감지하는 센서부;가 장착되되, 상기 센서부는, 상기 제1배관 또는 상기 제3배관을 감지하는 제1센서와; 상기 제2배관을 감지하는 제2센서로 이루어지고, 상기 제어부는, 상기 제1센서가 금속으로 이루어진 상기 제1배관 또는 상기 제3배관을 감지하면 상기 본체가 상기 제1배관 및 상기 제3배관을 따라 상기 온수관의 후방으로 이동하도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 제1센서가 비금속재질의 상기 연결관에 의해 금속재질의 상기 제1배관 또는 상기 제3배관을 감지하지 못하면 상기 구동부를 구동시켜 상기 본체가 상기 제1배관 및 상기 제3배관을 따라 상기 온수관의 전방으로 이동되도록 하면서 상기 노즐을 개방하여 농작물에 양액을 살포하도록 제어하며, 상기 제2센서가 상기 제2배관을 감지하면 상기 구동부를 정지시키면서 상기 노즐을 폐쇄하여 양액 살포를 중단하도록 제어한다.

또는, 상기 본체에 장착되고 상기 제어부와 연결된 무선통신수신부와; 상기 무선통신수신부와 무선통신으로 연결되는 무선통신송신부를 더 포함하여 이루어지되, 상기 제어부는 상기 무선통신수신부에서 수신된 신호에 따라 상기 구동부 및 노즐을 제어한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 농업용 방제로봇 및 농업용 방제 로봇 시스템에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

상기 양액이동공급부는 이동시, 상기 수용부에 상기 방제로봇을 탑제하여 이동함으로써, 자동으로 상기 방제로봇이 상기 고랑을 따라 이동하면서 양액을 살포하고 나면 상기 양액이동공급부에 탑제되어 다른 고랑으로 이동하여 양액을 살포하기 때문에 상기 방제로봇을 고랑에서 다른 고랑으로 자동으로 이동시켜 양액을 살포하는 효과가 있다.

또한, 지면 위에서 농작물 사이사이에 형성된 고랑을 따라 상기 방제로봇이 이동하면서 양액을 자동으로 살포하기 때문에 농작물시설에 별도의 시설을 설치하지 않아 설치비용이 증가하지 않고, 기존의 농작물시설에서도 양액을 자동으로 살포할 수 있어 영세농가에서도 사용할 수 있는 효과가 있다.

상기 제2이동부가 전륜부와 후륜부 및 상기 제1조향부로 이루어지며, 상기 제1구동부가 각각의 상기 제1바퀴를 구동시킴으로써, 좁은 공간에서도 상기 방제로봇을 원하는 방향으로 이동시킬 수 있다.

상기 제1바퀴가 상기 제1접촉부와 제2접촉부로 이루어져 있어 상기 방제로봇은 상기 온수관과 지면 모두를 용이하게 이동할 수 있다.

또한, 상기 제2접촉부의 측면에 상기 제1배관 및 상기 제2배관의 측면이 접하여 상기 방제로봇이 상기 온수관을 따라 이동함으로써, 상기 방제로봇이 상기 온수관에서 이탈되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 기존의 온수관을 따라 상기 방제로봇이 이동하기 때문에 별도의 레일 설치비용이 들지 않는다.

상기 안내부재에 의해 상기 방제로봇이 상기 제1안내부와 상기 제2안내부를 따라 상기 제1배관과 상기 제3배관에 안착되기 때문에 상기 방제로봇은 상기 온수관에 보다 쉽고 안전하게 안착될 수 있다.

금속으로 이루어진 온수관을 감지하는 상기 센서부에 의해 상기 방제로봇이 자동으로 이동하면서 농작물에 양액을 일정하게 살포하는 효과가 있다.

상기 방제로봇을 상기 수용부에 탑제시, 상기 제1바퀴가 상기 제1가이드와 상기 제2가이드로 이루어진 상기 탑제가이드부재에 의해 가이드 되기 때문에 상기 방제로봇이 상기 수용부의 일정한 위치에 탑제되게 된다.

또한, 상기 수용부에 상기 방제로봇을 탑제하여 상기 양액이동공급부가 이동시, 상기 제1가이드와 상기 제2가이드에 상기 제1바퀴가 접하고 있어 상기 수용부에 수용된 상기 방제로봇이 상기 양액이동공급부의 전후방향으로 유동되지 않게 된다.

상기 탑제판이 장착되어 상기 방제로봇이 상기 수용부에 입출입하도록 입출입로를 형성함으로써, 상기 방제로봇을 상기 수용부에 용이하게 입출입 시킬 수 있다.

상기 제1이동부가 독립적으로 방향을 전환할 수 있기 때문에 좁은 공간에서도 상기 양액이동공급부의 이동방향을 원하는 방향으로 쉽게 변경할 수 있다.

상기 제3제어부가 상기 자기검출부에서 검출된 신호의 세기에 의해 상기 제1이동부 및 상기 제2이동부를 제어하여 상기 양액이동공급부 및 상기 방제로봇이 상기 자기유도선을 따라 이동하도록 함으로써, 상기 양액이동공급부와 상기 방제로봇이 이동경로에서 이탈되지 않게 하는 효과가 있다.

상기 제3제어부가 각각의 상기 자기검출부에서 검출된 신호의 세기를 비교하여 각각의 신호의 세기가 동등해 지도록 상기 제1이동부 및 상기 제2이동부의 이동방향을 제어함으로써, 상기 양액이동공급부 및 상기 방제로봇이 보다 정확하게 이동경로를 따라 이동할 수 있다.

상기 양액이동공급부가 상기 양액공급부와 상기 양액대차로봇으로 이루어짐으로써, 중량이 많이 나가는 상기 양액통은 움직임이 없는 양액공급부에 장착할 수 있고, 그로 인해 상대적으로 중량이 적게 나가는 상기 양액대차로봇은 보다 잘 이동하게 되어 상기 방제로봇을 상기 고랑에서 다른 고랑으로 신속하게 이동시킬 수 있다.

또한, 상기 양액공급부와 상기 양액대차로봇에는 상기 호스를 자동으로 권취하는 권취기가 장착됨으로써, 상기 양액대차로봇과 상기 방제로봇이 이동시, 상기 권취기가 상기 호스를 자동으로 풀었다 감았다 하면서 상기 양액공급기, 상기 양액대차로봇, 상기 방제로봇 사이의 거리에 맞게 상기 호스의 길이를 자동으로 조절한다.

본 발명은, 방제로봇이 고랑에 설치된 기존의 온수관을 따라 이동하면서 양액을 자동으로 살포하기 때문에, 별도의 레일과 같은 시설물이 필요없어 설치비용이 증가하지 않고, 기존의 농작물시설에서도 양액을 자동으로 살포할 수 있어 영세농가에서도 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 메인바퀴가 상기 제1접촉부와 제2접촉부로 이루어져 있어 상기 방제로봇은 상기 온수관을 타고 좌우로 이탈됨이 용이하게 이동할 수 있다.

또한, 금속으로 이루어진 온수관을 감지하는 상기 센서부에 의해 상기 방제로봇이 자동으로 이동하면서 농작물에 양액을 일정하게 살포하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 농작물설비의 구조를 나타낸 평면도.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 구조를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 양액대차로봇에 방제로봇이 탑제된 모습을 보인 사시도.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 양액대차로봇의 구조를 보인 사시도.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 양액대차로봇의 구조 간략하게 보인 평면도.

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 제2이동부의 구조를 보인 사시도.

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 방제로봇의 구조를 보인 사시도.

도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 방제로봇의 구조를 간략하게 보인 평면도.

도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 제1이동부의 구조를 보인 사시도.

도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 제1바퀴의 구조 및 사용상태를 간략하게 보인 정면도.

도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 안내부재가 온수관에 장착된 모습을 간략하게 보인 평면도.

도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 안내부재에 의해 방제로봇이 이동되는 모습을 보인 간략도.

도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 센서부의 작동과정을 보인 평면도.

도 14는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 양액대차로봇에 방제로봇이 탑제되는 모습을 간략하게 보인 평면도.

도 15는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 양액대차로봇에 방제로봇이 탑제될 때, 탑제가이드부재에 의해 방제로봇이 탑제되는 모습을 보인 간략도.

도 16은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 탑제판의 작동상태를 보인 사시도.

도 17은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 농작물시설에 자기유도선이 설치된 모습을 보인 평면도.

도 18은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 중앙통로에 자기유도선과 양액대차로봇에 자기검출부가 설치된 모습을 보인 간략도.

도 19는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 중앙통로에 자기유도선을 따라 양액대차로봇이 이동할 때, 자기검출부에서 검출되는 신호의 세기를 보인 간략도.

도 20은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 중앙통로에 자기유도선과 방제로봇에 자기검출부가 설치된 모습을 보인 간략도.

도 21은 본 발명의 제1실시예에 따른 권취기의 다른 구조를 도시한 사시도,

도 22는 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇을 시설농장에 배치한 상태의 평면도,

도 23는 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇을 다른 장치와 연결한 상태를 도시한 사시도.

도 24는 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇의 사시도.

도 25는 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇의 측면도,

도 26은 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇의 정면도,

도 27은 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇의 저면도,

도 28은 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇의 메인바퀴의 구조 및 사용상태를 간략하게 보인 정면도.

도 29는 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇의 센서부의 작동과정을 보인 평면도.

제1실시예

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 농작물설비의 구조를 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 양액대차로봇에 방제로봇이 탑제된 모습을 보인 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 농업용 방제 로봇 시스템은, 양액이동공급부(1100), 방제로봇(1200), 호스(1300), 제1제어부(미도시), 안내부재(1400), 센서부(1500), 탑제가이드부재(1600) 및 탑제판(1700)으로 이루어진다.

본 발명에서 말하는 중앙통로(1011)는 도 1에 도시된 바와 같이 농작물시설(1010)에서 자동차, 부피가 큰 농기계 등이 이동할 수 있도록 형성한 큰 통로를 의미하고, 또한, 고랑(1013)은 상기 중앙통로(1011)와 연결되어 사람이나 작은 기계들이 이동하면서 농작물(1012)을 살필 수 있도록 농작물(1012)과 농작물(1012) 사이에 형성된 작은 통로를 의미한다.

상기 양액이동공급부(1100)는 도 1에 도시된 바와 같이 농작물시설(1010)의 중앙통로(1011)를 따라 이동하면서 상기 방제로봇(1200)을 고랑(1013)에서 다른 고랑(1013)으로 이동시킨다.

이러한 상기 양액이동공급부(1100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 양액공급부(1110), 양액대차로봇(1120)으로 이루어진다.

상기 양액공급부(1110)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 양액을 수용하는 양액통(1111)이 구비된다.

상기 양액통(1111)은 액체로 이루어진 양액을 수용하는 곳이다.

이러한 양액통(1111)에 수용된 양액은 상기 양액대차로봇(1120)을 통해 상기 방제로봇(1200)으로 공급되어 농작물(1012)에 살포된다.

상기 양액대차로봇(1120)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)을 탑제하여 상기 중앙통로(1011)를 따라 이동하면서 상기 방제로봇(1200)을 상기 고랑(1013)에서 다른 고랑(1013)으로 이동시킨다.

이러한 상기 양액대차로봇(1120)은, 제2이동부(1121)가 장착되며, 상기 방제로봇(1200)이 탑제되는 수용부(1122)가 형성된다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 양액대차로봇의 구조를 보인 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 양액대차로봇의 구조를 간략하게 보인 평면도이며, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 제2이동부의 구조를 보인 구조도이다.

상기 제2이동부(1121)는 지면과 접하여 상기 양액대차로봇(1120)이 상기 중앙통로(1011)를 따라 이동되도록 한다.

이러한 상기 제2이동부(1121)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 제2바퀴(1121a), 제2구동부(1121b), 브라켓(1121c) 및 제2조향부(1121d)로 이루어진다.

상기 제2바퀴(1121a)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 다수개로 이루어져 지면과 접하면서 회전하여 상기 양액대차로봇(1120)을 이동시키는 역할을 한다.

상기 제2구동부(1121b)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 다수개의 상기 제2바퀴(1121a)에 각각 장착되어 상기 제2바퀴(1121a)를 독립적으로 구동시킨다.

상기 브라켓(1121c)은 도 6에 도시된 바와 같이 각각의 상기 제2바퀴(1121a)와 각각의 상기 제2구동부(1121b)를 지지하도록 각각 장착된다.

즉, 상기 브라켓(1121c)은 각각의 상기 제2구동부(1121b)가 각각의 상기 제2바퀴(1121a)를 구동시킬 수 있도록 서로 연결해주면서 지지하는 역할을 한다.

상기 제2조향부(1121d)는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 각각의 상기 브라켓(1121c)을 독립적으로 회전시켜 상기 양액대차로봇(1120)의 이동방향을 변경시킨다.

즉, 상기 제2조향부(1121d)는 각각의 상기 제2바퀴(1121a)와 각각의 상기 제2구동부(1121b)을 지지하는 각각의 상기 브라켓(1121c)을 독립적으로 회전시켜 상기 양액대차로봇(1120)의 이동방향을 변경시키도록 각각의 상기 브라켓(1121c)에 각각 장착된다.

보다 상세하게는 상기 제2조향부(1121d)는 도 6에 도시된 바와 같이 제2바퀴(1121a)와 상기 제2구동부(1121b)가 상기 브라켓(1121c)에 의해 연결되고 이렇게 연결된 상기 브라켓(1121c)을 독립적으로 회전시키도록 밸트로 연결하여 상기 브라켓(1121c)을 회전시켜 상기 양액대차로봇(1120)의 이동방향을 변경시킨다.

이와 같이 상기 제2이동부(1121)는 상기 제2바퀴(1121a), 상기 제2구동부(1121b), 상기 브라켓(1121c) 및 상기 제2조향부(1121d)로 구성된 세트가, 상기 양액대차로봇(1120)에 다수개가 장착됨으로써, 다수개의 상기 제2이동부(1121)는 각각 이동방향을 조절하여 좁은 공간에서도 상기 양액대차로봇(1120)의 이동방향을 원하는 방향으로 쉽게 변경할 수 있다.

상기 수용부(1122)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기 양액대차로봇(1120)의 중앙에 형성되어 도 3에 도시된 바와 같이 상기 양액대차로봇(1120)의 이동시 상기 방제로봇(1200)을 탑제하는 공간이다.

본 제1실시예와 달리 상기 양액이동공급부(1100)는 상기 양액대차로봇(1120)과 양액공급부(1110)를 일체로 형성하여 상기 중앙통로(1011)를 이동하도록 할 수도 있다.

하지만 상기 양액대차로봇(1120)과 상기 양액공급부(1110)를 일체로 형성하게 되면 구비되는 상기 양액통(1111)에 수용된 양액의 중량에 의해 상기 양액이동공급부(1100)의 이동이 원활하게 이루어지지 않게 된다.

따라서 본 제1실시예와 같이 양액이동공급부(1100)를 양액공급부(1110)와 양액대차로봇(1120)으로 분리하여 상기 양액통(1111)에 의해 양액을 수용하여 중량이 많이 나가는 상기 양액공급부(1110)는 일정한 위치에 위치시키고, 상기 양액대차로봇(1120)만 상기 제2이동부(1121)에 의해 이동하여 상기 방제로봇(1200)을 상기 고랑(1013)에서 다른 고랑(1013)으로 이동시켜 상기 양액대차로봇(1120)이 보다 잘 이동할 수 있고, 이동하는 상기 양액대차로봇(1120)의 부피와 중량을 줄여주는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 방제로봇의 구조를 보인 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 방제로봇의 구조를 간략하게 보인 평면도이며, 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 제1이동부의 구조를 보인 사시도이다.

상기 방제로봇(1200)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 고랑(1013)을 따라 이동하면서 양액을 살포한다.

이러한 상기 방제로봇(1200)이 고랑(1013)에서 다른 고랑(1013)으로 이동할 때에는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 양액대차로봇(1120)의 상기 수용부(1122)에 탑제되어 이동한다.

이러한 상기 방제로봇(1200)에는 도 7에 도시된 바와 같이 제1이동부(1210), 노즐(1220)이 장착된다.

상기 제1이동부(1210)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)의 하부에 장착되어 상기 방제로봇(1200)을 이동시킨다.

이러한 상기 제1이동부(1210)는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 전륜부(1211), 후륜부(1212), 제1조향부(1213)로 이루어진다.

상기 전륜부(1211)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)의 이동방향으로 전방에 배치된다.

그리고 상기 후륜부(1212)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)의 이동방향으로 후방 즉, 상기 전륜부(1211)의 후방에 배치된다.

이러한 상기 전륜부(1211)와 후륜부(1212)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 제1바퀴(1214), 제1구동부(1215)로 이루어진다.

상기 제1바퀴(1214)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)의 좌우 양측에 각각 배치된다.

보다 상세하게는 상기 제1바퀴(1214)는 상기 전륜부(1211)에 두 개가 배치되고, 후륜부(1212)에 두 개가 배치된다.

이러한 상기 제1바퀴(1214)는 지면과 접하여 회전하면서 상기 방제로봇(1200)을 이동시킨다.

상기 제1구동부(1215)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 각각의 상기 제1바퀴(1214)에 연결되어 각각의 상기 제1바퀴(1214)를 독립적으로 구동시킨다.

보다 상세하게는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 전륜부(1211)에 두 개, 후륜부(1212)에 두 개, 총 4개의 상기 제1바퀴(1214)에 각각 장착되어 독립적으로 구동시킨다.

이와 같이 상기 제1구동부(1215)가 각각의 상기 제1바퀴(1214)에 장착되어 각각의 상기 제1바퀴(1214)를 독립적으로 구동시키도록 한 것은, 후술하는 상기 제1조향부(1213)에 의해 상기 방제로봇(1200)이 이동방향을 변경할 때, 좌우 양측에 배치된 제1바퀴(1214)의 이동거리가 다르기 때문에 상기 각각의 제1바퀴(1214)마다 따로 구동하도록 하여 회전속도 및 회전비를 다르게 하기 위한 것이다.

상기 제1조향부(1213)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 전륜부(1211)와 상기 후륜부(1212)에 각각 장착되어 상기 전륜부(1211)와 상기 후륜부(1212)의 이동방향을 변경시킨다.

보다 상세하게는 상기 제1조향부(1213)는 상기 전륜부(1211) 및 상기 후륜부(1212) 좌우 양측에 장착된 상기 제1바퀴(1214)와 링크로 각각 연결되어 상기 전륜부(1211)의 이동방향으로 따로 변경시키고, 상기 후륜부(1212)의 이동방향으로 따로 변경시켜 상기 방제로봇(1200)의 이동방향를 변경시킨다.

본 제1실시예와 달리 상기 제1조향부(1213)를 상기 전륜부(1211) 또는 상기 후류부 중 어느 하나에만 장착하여 상기 방제로봇(1200)의 이동방향을 변경할 수도 있다.

하지만 상기 제1조향부(1213)를 상기 전륜부(1211) 또는 상기 후륜부(1212) 중 어느 하나에만 장착하게 되면, 나머지 하나는 따라오는 구조가 되지 때문에 상기 방제로봇(1200)의 이동방향을 변경시 회전반경이 커지게 되면서, 상기 방제로봇(1200)이 좁은 공간에서는 원활하게 이동방향을 변경할 수 없게 된다.

따라서 본 제1실시예와 같이 상기 제1조향부(1213)를 상기 전륜부(1211)와 상기 후륜부(1212)에 각각 장착하여 각각 이동방향을 변경하도록 하여 좁은 공간에서도 상기 방제로봇(1200)의 이동방향을 쉽게 변경할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 노즐(1220)은 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이 양액을 상기 농작물(1012)에 살포하는 역할을 한다.

이러한 상기 노즐(1220)은 양액 살포시, 농작물(1012) 잎의 하면에 서식하는 해충에 보다 잘 살포되게 아래에서 위로 양액을 살포하도록 상기 방제로봇(1200)에 설치하는 것이 바람직하다.

본 제1실시예에서는 상기 노즐(1220)을 도 7에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)의 좌우 양측에 수평방향으로 길게 형성하여 양액을 하부에서 상부로 살포하도록 하였고, 상기 방제로봇(1200)의 좌우 양측에 수직방향으로 길게 형성하여 양액을 좌우 양측으로 살포하도록 하였다.

그리고 상기 노즐(1220)은 살포하고자 하는 농작물(1012)의 크기에 따라 공지의 기술로 길이를 자동으로 조절하도록 하고, 살포 방향을 조절 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 호스(1300)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 양액통(1111)에 수용된 양액을 상기 방제로봇(1200)에 공급한다.

보다 상세하게는 상기 호스(1300)는 상기 양액통(1111)에 수용된 양액을 상기 방제로봇(1200)에 구비된 노즐(1220)에 공급하여 농작물(1012)에 살포하도록 양액이 이동하는 통로이다.

이러한 상기 호스(1300)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 권취기(1310)에 감겨있게 된다.

이러한 상기 권취기(1310)는 상기 호스(1300)를 자동으로 감았다 풀었다 하면서 상기 이동하는 상기 방제로봇(1200)과, 양액대차로봇(1120) 및 상기 양액공급부(1110) 사이의 거리에 따라 호스(1300)의 길이를 조절한다.

보다 상세하게는 상기 권취기(1310)는 상기 양액대차로봇(1120) 또는 상기 양액공급부(1110) 중 하나에 장착되어, 이동하는 양액대차로봇(1120)과 상기 양액공급부(1110)와의 거리에 맞게 상기 호스(1300)의 길이를 조절한다.

본 제1실시예에서는 상기 권취기(1310)가 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 양액공급부(1110)와 상기 양액대차로봇(1120)에 각각 구비되어 이동하는 상기 양액대차로봇(1120) 및 상기 방제로봇(1200)의 거리에 맞게 상기 호스(1300)의 길이를 조절하도록 하였다.

상기 제1제어부(미도시)는 상기 양액대차로봇(1120) 및 상기 방제로봇(1200)을 무선으로 제어한다.

즉, 상기 제1제어부는 상기 양액대차로봇(1120)과 상기 방제로봇(1200)을 무선으로 제어하여, 자동으로 상기 방제로봇(1200)이 상기 고랑(1013)을 따라 이동하면서 양액을 살포하고 나면 상기 양액대차로봇(1120)에 탑제되어 다른 고랑(1013)으로 이동하여 양액을 살포하도록 제어한다.

이와 같이 상기 제1제어부가 상기 양액대차로봇(1120)과 상기 방제로봇(1200)을 무선으로 제어함으로써, 상기 방제로봇(1200)이 상기 고랑(1013)과 고랑(1013)을 이동하면서 농작물(1012)에 자동으로 양액을 살포할 수 있다.

한편, 상기 고랑(1013)에는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 온수관(1030)이 배치된다.

상기 온수관(1030)에는 온수가 흐르면서 외부로 열을 발산하여 농작물시설 내부의 온도를 상승시켜 동절기에 농작물(1012)이 냉해를 입지 않게 한다.

이러한 상기 온수관(1030)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제1배관(1031), 제2배관(1032), 제3배관(1033)으로 이루어진다.

상기 제1배관(1031)은 온수가 유입되고, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 고랑(1013)을 따라 설치된다.

그리고 상기 제2배관(1032)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1배관(1031)의 끝단에서 절곡 형성되어 상기 중앙통로(1011) 방향으로 배치된다.

그리고 상기 제3배관(1033)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제2배관(1032)에서 절곡 형성되어 상기 제1배관(1031)과 평행하게 이격 배치되고, 온수가 배출된다.

즉, 상기 온수관(1030)은 상기 제1배관(1031)과 상기 제2배관(1032) 및 상기 제3배관(1033)이 상기 중앙통로(1011) 방향으로 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 "ㄷ"자 형상으로 형성되어 온수가 흐르게 된다.

이러한 상기 온수관(1030)에는 상기 방제로봇(1200)의 상기 제1바퀴(1214)가 안착되어 이동하게 된다.

도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 제1바퀴의 구조 및 사용상태를 간략하게 보인 정면도이다.

상기 제1바퀴(1214)는 상기 온수관(1030)을 타고 이동하면서 상기 방제로봇(1200)이 상기 고랑(1013)을 따라 이동되도록 하고, 상기 중앙통로(1011)의 지면에 접하여 상기 방제로봇(1200)을 상기 수용부(1122)에서 상기 고랑(1013)까지 이동시킨다.

즉, 상기 제1바퀴(1214)는 상기 온수관(1030)과 지면을 모두 이동할 수 있게 형성된다.

이러한 상기 제1바퀴(1214)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 제1접촉부(1214a) 및 제2접촉부(1214b)로 이루어진다.

상기 제1접촉부(1214a)는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제1배관(1031) 및 상기 제3배관(1033)의 상면에 접하여 상기 방제로봇(1200)을 이동시킨다.

그리고 상기 제2접촉부(1214b)는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제1접촉부(1214a)의 외측면에 형성되어 지면과 접하고 상기 제1접촉부(1214a)의 지름보다 큰 지름을 갖는다.

보다 상세하게는 상기 제2접촉부(1214b)는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제1접촉부(1214a)의 외측면에 상기 제1접촉부(1214a)보다 지름이 크게 형성되어 상기 제1접촉부(1214a)와 상기 제2접촉부(1214b)간의 턱을 형성하고 상기 방제로봇(1200)이 상기 중앙통로(1011)를 이동시 지면과 접하여 상기 방제로봇(1200)을 이동시킨다.

이러한 상기 제1접촉부(1214a)와 상기 제2접촉부(1214b)의 지름에 차이에 의해 상기 방제로봇(1200)이 상기 온수관(1030)을 타고 이동시, 상기 제1접촉부(1214a)의 상면에 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제1배관(1031)과 상기 제3배관(1033)의 접하여 이동하게 된다.

그리고 상기 제2접촉부(1214b)의 내측면에 도 10(b) 및 도 10(c)에 도시된 바와 같이 상기 제1배관(1031)과 상기 제3배관(1033)의 측면이 접촉하여 상기 제1바퀴(1214)가 상기 제1배관(1031) 및 상기 제3배관(1033)에서 이탈되지 않게 하여 상기 방제로봇(1200)을 상기 온수관(1030)을 따라 탈선 없이 원활하게 이동시킨다.

즉, 상기 방제로봇(1200)이 도 10(b) 및 도 10(c)에 도시된 바와 같이 상기 제1배관(1031) 및 상기 제3배관(1033)에서 이탈하려고 할 때, 상기 제2접촉부(1214b)의 내측면이 상기 제1배관(1031) 및 상기 제3배관(1033)의 측면에 접촉되어 이탈되지 않게 한다.

본 제1실시예에서는 상기 온수관(1030)의 단면상의 형상이 원형으로 되어 있어 상기 제1접촉부(1214a)와 상기 제2접촉부(1214b)에 의해 형성된 단을 라운드 지게 형성되어 있지만, 본실시예와 달리 직각으로 형성할 수도 있고, 다른 형상을 갖는 상기 온수관(1030)의 단면상의 형상의 일부의 형상으로 형성할 수도 있다.

도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 안내부재가 온수관에 장착된 모습을 간략하게 보인 평면도이고, 도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 안내부재에 의해 방제로봇이 이동되는 모습을 보인 간략도이다.

상기 안내부재(1400)는 도 2, 도 3 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 중앙통로(1011)가 배치되는 상기 제2배관(1032)의 전방에 배치되어 상기 제1바퀴(1214)를 상기 제1배관(1031) 및 상기 제3배관(1033)으로 안내한다.

보다 상세하게는, 상기 안내부재(1400)는 상기 방제로봇(1200)이 상기 온수관(1030)을 타고 이동할 수 있도록 상기 방제로봇(1200)을 상기 온수관(1030)에 잘 안착되게 안내한다.

이러한 상기 안내부재(1400)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 제1안내부(1410), 제2안내부(1420)로 이루어진다.

상기 제1안내부(1410)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)의 좌측에 형성된 상기 제1바퀴(1214)와 접하여 상기 제1바퀴(1214)를 상기 제1배관(1031)에 안내한다.

보다 상세하게는 상기 제1안내부(1410)는 상기 방제로봇(1200)의 좌측에 형성된 상기 제1바퀴(1214)의 상기 제1접촉부(1214a) 및 상기 제2접촉부(1214b)의 내측면과 접하여 상기 제1바퀴(1214)가 상기 제1배관(1031)에 안착되어 이동할 수 있도록 안내한다.

상기 제2안내부(1420)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)의 우측에 형성된 상기 제1바퀴(1214)와 접하여 상기 제1바퀴(1214)를 상기 제3배관(1033)에 안내한다.

보다 상세하게는 상기 제2안내부(1420)는 상기 방제로봇(1200)의 우측에 형성된 상기 제1바퀴(1214)의 상기 제1접촉부(1214a) 및 상기 제2접촉부(1214b)의 내측면과 접하여 상기 제1바퀴(1214)가 상기 제3배관(1033)에 안착되어 이동할 수 있도록 안내한다.

이러한 상기 제1안내부(1410)와 상기 제2안내부(1420)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제2배관(1032)에서 상기 중앙통로(1011) 방향으로 갈수록 이격거리가 점점 좁아지게 형성된다.

그리고 상기 제1안내부(1410)와 상기 제2안내부(1420)의 최대이격거리(L1)는 도 11(a)에 도시된 바와 같이 상기 제1배관(1031)과 상기 제2배관(1032)의 이격거리(L2)와 같게 형성된다.

그리고 상기 제1안내부(1410)와 상기 제2안내부(1420)의 최소이격거리(L3)는 도 11(a)에 도시된 바와 같이 상기 제1배관(1031)과 상기 제2배관(1032)의 이격거리(L2)보다 작게 형성된다.

이와 같이 형성된 상기 제1안내부(1410)와 상기 제2안내부(1420)에 의해 상기 방제로봇(1200)의 상기 제1바퀴(1214)를 상기 제1배관(1031)과 상기 제3배관(1033)에 안착할 때, 상기 방제로봇(1200)이 상기 온수관(1030)에 정확하고 보다 쉽게 안착될 수 있다.

보다 상세하게는 상기 제1안내부(1410)와 상기 제2안내부(1420)에 의해 상기 방제로봇(1200)의 상기 제1바퀴(1214)가 상기 제1배관(1031)과 상기 제3배관(1033)에 안착될 때, 만약 도 12(a)에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)이 좌측으로 쏠려 있게 되면, 상기 방제로봇(1200)이 우측에 있는 제1바퀴(1214)가 상기 제2안내부(1420)에 먼저 접하게 된다.

이후 우측에 위치하는 상기 제1바퀴(1214)의 상기 제2접촉부(1214b)의 측면이 도 12(b)에 도시된 바와 같이 상기 제2안내부(1420)에 접하면서 상기 방제로봇(1200)은 우측으로 이동하게 되고, 그로 인해 상기 방제로봇(1200)이 이동할수록 좌측에 위치하는 상기 제1바퀴(1214)가 우측으로 이동하여 상기 제1안내부(1410)에 접하게 되면서 상기 방제로봇(1200)은 정확하게 상기 온수관(1030)에 안착되게 된다.

상기 방제로봇(1200)이 우측으로 쏠려 있을 경우에는 이와 반대로 이루어지면서 상기 방제로봇(1200)을 상기 온수관(1030)에 정확하게 안착시킨다.

도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 센서부의 작동과정을 보인 평면도이다.

상기 센서부(1500)는 상기 방제로봇(1200)에 장착되어 금속을 감지한다.

이때, 상기 온수관(1030)은 금속재질로 이루어지고, 도 13에 도시된 바와 같이 상기 온수관(1030)에 온수를 공급하는 연결관(11040)는 비금속재질로 이루어진다.

이는 일반적으로 상기 온수관(1030)을 통과하는 온수의 열이 외부로 발산이 잘 되도록 하기 위해 온수관(1030)은 금속재질로 이루어지고, 상기 연결관(11040)에서는 온수의 열이 잘 발산되지 않게 하기 위해 고무와 같은 비금속재질로 이루어져 있다.

상기 센서부(1500)는 도 13에 도시된 바와 같이 금속재질로 이루어진 상기 온수관(1030)을 타고 이동하는 상기 방제로봇(1200)에 장착되어 상기 온수관(1030)의 시작과 끝을 감지하여 상기 방제로봇(1200)의 이동 및 방제작업의 시작과 끝을 제어한다.

이러한 상기 센서부(1500)는 도 13에 도시된 바와 같이 제1센서(1510), 제2센서(1520) 및 제2제어부(미도시)로 이루어진다.

상기 제1센서(1510)는 상기 제1배관(1031) 또는 상기 제3배관(1033)을 감지한다.

보다 상세하게는 상기 제1센서(1510)는 상기 제1배관(1031) 또는 상기 제3배관(1033)의 상부에 배치되도록 상기 방제로봇(1200)의 전방에 장착되어 상기 방제로봇(1200)이 상기 고랑(1013)을 따라 이동하도록 상기 고랑(1013)에 길게 설치된 제1배관(1031) 또는 상기 제3배관(1033)을 감지한다.

본 제1실시예에서는 도 13에 도시된 바와 같이 상기 제1센서(1510)가 상기 제3배관(1033)의 상부에 배치되도록 상기 방제로봇(1200)의 전방에 장착하였다.

상기 제2센서(1520)는 도 13(c)에 도시된 바와 같이 상기 제2배관(1032)을 감지한다.

보다 상세하게는 상기 제2센서(1520)는 도 13(c)에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)의 중앙에 설치되어 상기 제2배관(1032)을 감지하여 상기 방제로봇(1200)이 농작물(1012)에 양액을 살포하는 것을 마치도록 한다.

상기 제2제어부(미도시)는 상기 제1센서(1510)와 상기 제2센서(1520)의 신호에 의해 상기 방제로봇(1200)을 제어한다.

즉, 상기 제2제어부는 상기 방제로봇(1200)이 상기 온수관(1030)을 따라 전, 후방향으로 이동하게 하고, 상기 방제로봇(1200)이 농작물(1012)에 양액을 살포하거나 살포를 중단하도록 제어한다.

보다 상세하게는 상기 제2제어부는 도 13(a)에 도시된 바와 같이 상기 제1센서(1510)가 금속재질의 상기 제1배관(1031) 또는 상기 제3배관(1033)을 감지하면 상기 방제로봇(1200)이 상기 제1배관(1031) 및 상기 제3배관(1033)을 따라 상기 연결관(11040) 방향으로 이동되게 제어한다.

그리고 상기 제1센서(1510)가 도 13(b)에 도시된 바와 같이 비금속재질의 상기 연결관(11040)에 의해 금속재질의 상기 제1배관(1031) 또는 상기 제3배관(1033)을 감지하지 못하면 상기 방제로봇(1200)이 상기 제1배관(1031) 및 상기 제3배관(1033)을 따라 상기 중앙통로(1011) 방향으로 이동하면서 농작물(1012)에 양액을 살포하도록 제어한다.

그리고 상기 제2센서(1520)가 도 13(c)에 도시된 바와 같이 양액 살포과정에서 상기 제2배관(1032)을 감지하면 상기 방제로봇(1200)이 양액 살포를 중단하도록 제어한다.

이와 같이 상기 제2제어부가 상기 제1센서(1510)와 상기 제2센서(1520)의 신호에 의해 상기 방제로봇(1200)을 제어함으로써, 상기 방제로봇(1200)은 자동으로 상기 고랑(1013)을 이동하면서 농작물(1012)에 고르게 양액을 살포한다.

도 14는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 양액대차로봇에 방제로봇이 탑제되는 모습을 간략하게 보인 평면도이고, 도 15는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 양액대차로봇에 방제로봇이 탑제될 때, 탑제가이드부재에 의해 방제로봇이 탑제되는 모습을 보인 간략도이다.

상기 탑제가이드부재(1600)는 도 14에 도시된 바와 같이 상기 양액대차로봇(1120)에 형성된 상기 수용부(1122)에 상기 방제로봇(1200)이 탑제될 때, 상기 방제로봇(1200)이 상기 수용부(1122)의 일정한 위치에 탑제되도록 안내한다.

보다 상세하게는 상기 탑제가이드부재(1600)는 도 14에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)의 상기 제1바퀴(1214)에 접하여 상기 방제로봇(1200)의 위치를 이동시켜 상기 수용부(1122)에 탑제되는 탑제위치를 안내한다.

이러한 상기 탑제가이드부재(1600)는 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 제1가이드(1610) 및 제2가이드(1620)로 이루어진다.

상기 제1가이드(1610)는 상기 방제로봇(1200)의 상기 제1바퀴(1214)의 좌우 양측 중 일측을 안내한다.

보다 상세하게는 상기 제1가이드(1610)는 도 14에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)의 상기 제1바퀴(1214)의 좌우 양측 중 일측의 상기 제1바퀴(1214)의 상기 제1접촉부(1214a) 및 상기 제2접촉부(1214b)의 내측면과 접하여 상기 방제로봇(1200)을 안내한다.

상기 제2가이드(1620)는 상기 방제로봇(1200)의 상기 제1바퀴(1214)의 좌우 양측 중 타측을 안내한다.

보다 상세하게는 상기 제1가이드(1610)는 도 14에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)의 상기 제1바퀴(1214)의 좌우 양측 중 타측의 상기 제1바퀴(1214)의 상기 제1접촉부(1214a) 및 상기 제2접촉부(1214b)의 내측면과 접하여 상기 방제로봇(1200)을 안내한다.

이러한 상기 제1가이드(1620)와 상기 제2가이드(1620)는 도 14에 도시된 바와 같이 상기 수용부(1122)에 상기 방제로봇(1200)이 수용되는 방향으로 갈수록 상호 이격거리가 점점 좁아지게 형성된다.

그리고 상기 제1가이드(1620)와 상기 제2가이드(1620) 사이의 최대이격거리(L4)는 도 14(a)에 도시된 바와 같이 상기 제1바퀴(1214)의 좌우 양측간의 거리(L5)와 같거나 크게 형성된다.

그리고 상기 제1가이드(1620)와 상기 제2가이드(1620) 사이의 최소이격거리(L6)는 도 14(a)에 도시된 바와 같이 상기 제1바퀴(1214)의 좌우 양측간의 거리(L5)보다 작게 형성된다.

이는 상기 방제로봇(1200)이 상기 수용부(1122)에 탑제시, 도 15(a)에 도시된 바와 같이 이동하는 중심선상이 맞지 않게 되면, 상기 방제로봇(1200)의 제1바퀴(1214)를 상기 제1가이드(1620)와 상기 제2가이드(1620)가 안내하여 중심선상이 맞게 하기 위한 것이다.

보다 상세하게는 상기 제1가이드(1620)와 상기 제2가이드(1620)에 의해 상기 방제로봇(1200)의 상기 제1바퀴(1214)가 상기 수용부(1122)에 수용될 때, 만약 도 15(a)에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)이 좌측으로 쏠려 있게 되면, 상기 방제로봇(1200)이 우측에 있는 제1바퀴(1214)가 상기 제2가이드(1620) 먼저 접하게 된다.

이후 도 15(b)에 도시된 바와 같이 우측에 위치하는 상기 제1바퀴(1214)의 상기 제2접촉부(1214b)의 내측면이 상기 제2가이드(1620)에 접하면서 상기 방제로봇(1200)은 우측으로 이동하게 되고, 그로 인해 상기 방제로봇(1200)의 좌측에 위치하는 상기 제1바퀴(1214)가 우측으로 이동하여 상기 제1가이드(1620)에 접하게 되면서 상기 방제로봇(1200)은 정확하게 상기 수용부(1122)에 탑제되게 안내하도록 하기 위한 것이다.

이와 반대로 상기 방제로봇(1200)이 우측으로 쏠려 있을 경우에는 이와 반대로 이루어지면서 상기 방제로봇(1200)은 상기 수용부(1122)에 항상 일정한 위치에 탑제되게 된다.

그리고 상기 제1가이드(1620)와 상기 제2가드부에 도 14(b)에 도시된 바와 같이 상기 제1바퀴(1214)의 상기 제2접촉부(1214b)의 측면이 접하고 있는 상태로 상기 수용부(1122)에 상기 방제로봇(1200)이 탑제되어 있기 때문에 상기 양액대차로봇(1120)에 상기 방제로봇(1200)을 탑제하여 이동시, 상기 방제로봇(1200)은 상기 양액대차로봇(1120)의 이동방향인 전후 방향으로 유동되지 않게 된다.

상기 제1가이드(1620)와 상기 제2가이드(1620) 사이의 최대이격거리(L4)는 상기 제1바퀴(1214)의 좌우 양측간의 거리(L5)와 같거나 크게 형성하여야 하지만, 본 제1실시예에서는 도 14(b)에 도시된 바와 같이 상기 제1바퀴(1214)가 원활하게 상기 탑제가이드부재(1600)를 따라 이동할 수 있도록 상기 제1바퀴(1214)의 좌우 양측간의 거리(L5)보다 상기 제1가이드(1620)와 상기 제2가이드(1620) 사이의 최대이격거리(L4)를 약간 작게 하였다.

도 16은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 탑제판의 작동상태를 보인 사시도이다.

상기 탑제판(1700)은 도 16(b)에 도시된 바와 같이 일단이 상기 수용부(1122)와 접하고 타단으로 갈수록 하향경사지게 배치되어 지면과 접한다.

이러한 상기 탑제판(1700)은 도 14(a)에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)이 상기 수용부(1122)에 입출입 될 때, 상기 수용부(1122)와 상기 지면 사이에 형성되는 단턱에 상기 방제로봇(1200)이 걸리지 않게 입출입로를 형성한다.

즉, 상기 탑제판(1700)은 상기 수용부(1122)와 상기 지면사이에 설치되어 상기 방제로봇(1200)이 수용부(1122)에 입출입이 원활하게 이루어지도록 입출입로를 형성하는 것이다.

본 제1실시예에서는 상기 탑제판(1700)이 도 16(a)에 도시된 바와 같이 상기 수용부(1122)의 하부에서 상기 방제로봇(1200)의 입출입 방향으로 돌출되면서 일정량 돌출되면 도 16(b)에 도시된 바와 같이 하방향으로 접철되어 상기 수용부(1122)와 지면사이에 상기 방제로봇(1200)이 상기 수용부(1122)에 입출입하는 입출입로를 형성하도록 하였다.

도 17은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 농작물시설에 자기유도선이 설치된 모습을 보인 평면도이고, 도 18은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 중앙통로에 자기유도선과 양액대차로봇에 자기검출부가 설치된 모습을 보인 간략도이며, 도 19는 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 중앙통로에 자기유도선을 따라 양액대차로봇이 이동할 때, 자기검출부에서 검출되는 신호의 세기를 보인 간략도이고, 도 20은 본 발명의 제1실시예에 따른 농업용 방제 로봇 시스템의 중앙통로에 자기유도선과 방제로봇에 자기검출부가 설치된 모습을 보인 간략도이다.

한편, 상기 중앙통로(1011)에는 도 17에 도시된 바와 같이 자기유도선(1020) 지중에 설치된다.

이러한 상기 자기유도선(1020)은 상기 양액대차로봇(1120)과 상기 방제로봇(1200)이 상기 중앙통로(1011)를 이동할 때, 이동하는 경로에 설치된다.

이러한 상기 자기유도선(1020)은 도 17에 도시된 바와 같이 상기 양액대차로봇(1120)의 이동경로인 중앙통로(1011)에 사각형 형상으로 형성된 제1유도선(1021)과 상기 방제로봇(1200)의 이동경로인 상기 제1유도선(1021)에서 상기 온수관(1030)까지 설치된 제2유도선(1022)으로 이루어져 있다.

이러한 상기 자기유도선(1020)은 신호 즉, 전자기력를 발생시키는 역할을 한다.

그리고 상기 양액대차로봇(1120) 및 상기 방제로봇(1200)에는 도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이 상기 자기유도선(1020)에서 방생하는 신호의 세기(P)를 검출하는 자기검출부(1810)가 설치된다.

상기 자기검출부(1810)는 도 18 내지 20에 도시된 바와 같이 상기 양액대차로봇(1120) 및 상기 방제로봇(1200)에 설치되어 상기 양액대차로봇(1120)과 상기 방제로봇(1200)이 상기 중앙통로(1011)를 이동시 상기 자기유도선(1020)에서 발생하는 신호의 세기(P)를 측정한다.

이러한 상기 자기검출부(1810)는 적어도 2개 이상이 상호 이격되게 상기 양액대차로봇(1120) 및 상기 방제로봇(1200)에 각각 설치된다.

본 제1실시예에서는 도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이 양액대차로봇(1120)과 상기 방제로봇(1200)의 전방에 두 개 후 방에 두 개를 설치하였다.

그리고 상기 자기검출부(1810)에서 검출된 신호의 세기(P)에 의해 상기 제1이동부(1210) 및 상기 제2이동부(1121)를 제어하는 제3제어부(미도시)가 설치된다.

이러한 상기 제3제어부(미도시)는 도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이 상기 양액대차로봇(1120)과 상기 방제로봇(1200)이 상기 중앙통로(1011)를 이동할 때, 각각의 상기 자기검출부(1810)에서 검출된 신호의 세기를 비교한다.

이렇게 비교한 신호의 세기(P)에 따라 상기 제3제어부는 상기 제1이동부(1210) 및 상기 제2이동부(1121)를 제어하여 상기 양액대차로봇(1120) 및 상기 방제로봇(1200)의 이동방향을 변경시켜, 각각의 상기 자기검출부(1810)에서 검출된 신호의 세기(P)가 동등해 지도록 도 18(a) 및 도 20(a)에 도시된 바와 상기 양액대차로봇(1120) 및 상기 방제로봇(1200)의 이동방향을 변경시킨다.

보다 상세하게는 일예로 도 19(a)에 도시된 바와 같이 상기 양액대차로봇(1120)이 상기 제1유도선(1021)의 좌측으로 쏠리게 되면, 도 19(b)에 도시된 바와 같이 상기 양액대차로봇(1120)의 좌우 양측에 이격되게 설치된 상기 자기검출부(1810) 중 우측의 상기 자기검출부(1810)에서 검출된 신호의 세기(P)가 작고, 좌측의 상기 자기검출부(1810)의 신호의 세기(P)가 커지게 된다.

이때, 상기 제3제어부가 상기 제2이동부(1121)를 제어하여 상기 양액대차로봇(1120)이 상기 자기검출부(1810)에서 검출된 신호 세기(P)가 큰 방향 즉, 우측방향으로 이동하게 하여 도 18에 도시된 바와 같이 각각의 상기 자기검출부(1810)에서 검출된 신호의 세기(P)가 동등해지게 이동시킨다.

상기 방제로봇(1200)도 상기 제3제어부가 위와 같은 과정을 통해 도 20(b)에 도시된 바와 같이 상기 제2유도선(1022)에서 발생하는 신호를 각각의 상기 자기검출부(1810)에서 검출하여 검출된 신호의 세기(P)가 동등해지게 이동시킨다.

이와 같이 상기 제3제어부가 상기 자기유도선(1020)에서 발생하는 신호를 각각의 상기 자기검출부(1810)에서 검출된 신호의 세기(P)를 비교하여 각각의 신호의 세기(P)가 동등해지도록 상기 제1이동부(1210) 및 상기 제2이동부(1121)의 이동방향을 제어함으로써, 상기 양액대차로봇(1120) 및 상기 방제로봇(1200)이 보다 정확하게 이동경로 즉 상기 자기유도선(1020)에서 이탈되지 않게 이동된다.

상기 양액대차로봇(1120)이 상기 자기유도선(1020)을 따라 이동할 때, 상기 자기유도선(1020)이 겹칠 경우에는 미리 설정해 놓은 우선 수위의 자기유도선(1020)을 따라가도록 상기 자기유도선(1020)에 우선순위를 입력하여 상기 제1제어부가 제어하도록 한다.

한편, 도 21에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 양액이동공급부(1100) 또는 방제로봇(1200)에 장착되는 장력감지부(1320) 및 가압판(1330)을 더 포함하여 이루어질 수도 있다.

상기 장력감지부(1320)는 상기 양액대차로봇(1120) 또는 상기 방제로봇(1200)에 이동에 의해 상기 권취기(1310)로부터 감기거나 풀리면서 발생하는 상기 호스(1300)의 장력을 감지한다.

이러한 상기 장력감지부(1320)는 본 실시예에서, 상기 호스(1300)에 접하여 호스(1300)의 장력에 따라 회전되도록 하는 회동부(1321)와, 상기 회동부(1321)의 회전에 따라 그 값을 감지하는 엔코더(1322) 등으로 이루어진다.

상기 장력감지부(1320)에서 상기 호스(1300)의 장력을 감지하면, 상기 제1제어부는 상기 장력감지부(1320)에 의해 감지된 상기 호스(1300)의 장력에 따라 상기 권취기(1310)의 권취속도를 조절함으로써, 상기 호스(1300)가 너무 팽팽하거나 느슨하지 않도록 할 수 있다.

상기 가압판(1330)은 상기 권취기(1310)의 상부에 장착되어, 상기 권취기(13010)에 권취되는 상기 호스(1300)를 하방향으로 누르도록 한다.

위와 같은 상기 가압판(1330)에 의해 상기 권취기(1310)에 권취되는 상기 호스(1300)는 수평방향으로 정렬되면서 가지런히 정렬되면서 권취될 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 농작물 자동 방제시설의 작동과정을 살펴본다.

먼저, 상기 양액대차로봇(1120)의 상기 수용부(1122)에 상기 방제로봇(1200)을 탑제하여 이동시킨다.

이러한 상기 양액대차로봇(1120)은 도 17에 도시된 바와 같이 상기 중앙통로(1011)에 설치된 상기 자기유도선(1020)중 상기 제1유도선(1021)을 따라 이동하게 된다.

이때, 도 19(a)에 도시된 바와 같이 상기 양액대차로봇(1120)이 상기 제1유도선(1020)을 이탈하려고 하면 도 19(b)에 도시된 바와 같이 상기 양액대차로봇(1120)의 좌우 양측에 장착된 상기 자기검출부(1810)에서 검출되는 신호의 세기(P)는 다르게 검출되고 이는 상기 제3제어부로 전송된다.

이렇게 상기 자기검출부(1810)에서 검출된 신호의 세기(P)를 전송받은 상기 제3제어부는 각각의 상기 자기검출부(1810)에서 검출된 신호의 세기(P)를 비교한 후, 상기 제2이동부(1121)를 제어하여 상기 자기검출부(1810)의 신호가 강한 방향으로 이동시킨다.

즉, 도 18에 도시된 바와 같이 각각의 상기 자기검출부(1810)에서 검출된 신호의 세기(P)가 동등해 지도록 이동시킨다.

이와 같이 상기 양액대차로봇(1120)이 상기 자기유도선(1020) 중 상기 제1유도선(1021)을 따라 이동하게 되면서 상기 양액대차로봇(1120)이 이동경로에서 이탈되지 않게 된다.

이렇게 상기 자기유도선(1020) 중 제1유도선(1021)을 따라 이동하던 상기 양액대차로봇(1120)이 상기 고랑(1013)에 다다르게 되면 이동은 정지된다.

이후, 상기 방제로봇(1200)이 상기 수용부(1122)에서 나와 상기 온수관(1030)으로 이동하게 된다.

이때, 상기 수용부(1122)의 하부에서는 도 16에 도시된 바와 같이 상기 탑제판(1700)이 돌출되어 상기 수용부(1122)와 지면 사이에 형성되는 단에 상기 방제로봇(1200)이 입출입하는 입출입로를 형성하게 된다.

이와 같이 상기 탑제판(1700)이 상기 방제로봇(1200)의 입출입로를 형성함으로써, 상기 방제로봇(1200)이 상기 수용부(1122)에서 상기 중앙통로(1011)의 지면으로 보다 쉽게 나오게 된다.

이렇게 상기 탑제판(1700)을 타고 지면으로 나온 상기 방제로봇(1200)은 상기 제1바퀴(1214)의 제2접촉부(1214b)가 상기 중앙통로(1011)의 지면에 접하여 이동하게 된다.

이러한 상기 방제로봇은 도 17에 도시된 바와 같이 상기 자기유도선(1020) 중 상기 제2유도선(1022)을 따라 상기 온수관(1030)까지 이동하게 된다.

이때, 상기 방제로봇(1200)에 장착된 상기 자기검출부(1810)에서 검출된 신호의 세기(P)를 비교한 상기 제3제어부가 상기 제1이동부(1210)를 제어하여 전술한 상기 양액대차로봇(1120)과 같은 과정으로 상기 자기유도선(1020) 중 상기 제2유도선(1022)을 따라 상기 방제로봇(1200)이 상기 온수관(1030)으로 이동하게 된다.

이렇게 온수관(1030)에 다다르게 된 상기 방제로봇(1200)은, 상기 온수관(1030)을 타고 이동하기 위해 상기 온수관(1030)에 오르게 된다.

이때, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 안내부재(1400)가 상기 온수관(1030)의 상기 제2배관(1032)에 상기 중앙통로(1011) 방향으로 배치되어 있는바, 상기 안내부재(1400)의 상기 제1안내부(1410)와 상기 제2안내부(1420)에 상기 방제로봇(1200)의 좌우 양측에 형성된 상기 제1바퀴(1214)가 접하여 상기 방제로봇(1200)이 상기 온수관(1030)에 안착되게 된다.

이때, 상기 안내부재(1400)는 도 12(a)에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)이 일측으로 쏠렸을 때, 도 12(b)에 도시된 바와 같이 상기 제1안내부(1410) 및 상기 제2안내부(1420)의 측면에 상기 제1바퀴(1214)의 상기 제2접촉부(1214b)의 내측면이 접하게 되면서 상기 방제로봇(1200)이 중앙으로 이동하여 상기 온수관(1030)에 정확하게 안착된다.

이렇게 상기 온수관(1030)에 안착된 상기 방제로봇(1200)의 상기 제1바퀴(1214)는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제1배관(1031) 및 상기 제3배관(1033)에 상기 제1접촉부(1214a)가 접하여 상기 방제로봇(1200)이 이동하게 된다.

이렇게 이동하는 상기 방제로봇(1200)이 도 10(b) 및 도 10(c)에 도시된 바와 같이 상기 온수관(1030)에서 이탈하려고 하면, 상기 제2접촉부(1214b)의 내측면에 상기 제1배관(1031) 또는 상기 제3배관(1033)의 측면이 접하여 상기 온수관(1030)에서 상기 방제로봇(1200)이 이탈되지 않게 한다.

이와 같이 상기 온수관(1030)에 안착된 상기 방제로봇(1200)은 상기 제2접촉부(1214b)에 의해 상기 온수관(1030)에서 이탈되지 않게 이동하게 된다.

이때, 도 13(a)에 도시된 바와 같이 상기 제1센서(1510)가 금속재질로 이루어진 상기 제3배관(1033)의 감지하고, 이렇게 감지된 신호는 상기 제2제어부에 전송되어 상기 방제로봇(1200)이 상기 온수관(1030)을 따라 상기 제1배관(1031) 및 상기 제3배관(1033)의 끝단으로 이동되게 제어한다.

이렇게 상기 제1배관(1031)과 상기 제3배관(1033)의 끝단으로 이동된 상기 방제로봇(1200)은 도 13(b)에 도시된 바와 같이 상기 제1센서(1510)가 비금속재질인 상기 연결관(11040)의 상부에 놓이게 되면, 상기 제1센서(1510)는 금속을 감지하지 못하게 되고 이러한 신호는 상기 제2제어부로 전송되어 상기 방제로봇(1200)을 정지하도록 제어한다.

이후 상기 제2제어부는 상기 방제로봇(1200)을 상기 중앙통로(1011) 방향으로 이동시키면서 상기 노즐(1220)을 통해 농작물(1012)에 양액을 살포하도록 제어한다.

이렇게 양액을 살포하면서 상기 중앙통로(1011) 방향으로 이동하여 상기 제2배관(1032)에 다다르게 되면 상기 방제로봇(1200)은 도 13(c)에 도시된 바와 같이 상기 제2센서(1520)가 금속재질의 상기 제2배관(1032)을 감지하게 되고, 감지된 신호는 상기 제2제어부에 전송되어 상기 제2제어부는 상기 방제로봇(1200)이 농작물(1012)에 양액을 살포하는 것을 중단하도록 제어한다.

이와 같이 농작물(1012)에 양액의 살포를 중단한 상기 방제로봇(1200)은 상기 안내부재(1400)를 통해 상기 중앙통로(1011)의 지면에 접하여 상기 수용부(1122)로 이동된다.

이때, 상기 방제로봇(1200)은 상기 수용부(1122)까지 이동시, 상기 자기검출부(1810)의 신호의 세기(P)를 비교하여 상기 방제로봇(1200)이 상기 수용부(1122)에서 상기 온수관(1030)까지 이동하는 과정과 같이 상기 제3제어부에 의해 상기 자기유도선(1020) 중 상기 제2유도선(1022)을 따라 수용부(1122)에 이르게 된다.

그리고 도 16(b)에 도시된 바와 같이 상기 수용부(1122)와 지면사이에 상기 탑제판(1700)에 의해 설치된 입출입로를 따라 상기 방제로봇(1200)은 상기 수용부(1122)에 탑제되게 된다.

이때, 도 14에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)의 상기 제1바퀴(1214)는 상기 탑제가이드부재(1600)의 안내를 받아 상기 수용부(1122)에 수용시마다 일정한 위치에 탑제되게 된다.

만약. 도 15(a)에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)이 일측으로 쏠려서 상기 수용부(1122)로 이동하게 되면, 상기 제1가이드(1620)와 상기 제2가이드(1620)가 도 15(b)에 도시된 바와 같이 상기 제1바퀴(1214)의 상기 제2접촉부(1214b)의 내측면에 접촉하게 되면서, 상기 방제로봇(1200)은 쏠리는 반대방향으로 이동되어 도 14(b)에 도시된 바와 같이 상기 수용부(1122)의 일정한 위치에 탑제되게 된다.

이후 상기 양액대차로봇(1120)은 상기 탑제판(1700)을 상기 수용부(1122)의 하부로 원위치 시킨 후, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(1200)을 탑제하여 다른 고랑(1013)으로 전술한 과정과 같이 상기 자기유도선(1020) 중 상기 제2유도선(1021)을 따라 상기 방제로봇(1200)을 이동시켜 양액을 농작물(1012)에 살포하게 된다.

한편, 상기 호스(1300)는 상기 양액통(1111)의 양액을 상기 노즐(1220)로 공급한다.

이러한 호스(1300)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 이동하는 상기 양액대차로봇(1120)과 상기 양액공급부(1110) 그리고 상기 방제로봇(1200)과 상기 양액대차로봇(1120)과의 거리에 맞게 상기 권취기(1310)에 감겨서 풀렸다 감겼다 하게 된다.

이와 같이 상기 고랑(1013)을 따라 이동하면서 농작물(1012)에 농약을 살포하는 상기 방제로봇(1200)을 상기 양액대차로봇(1120)에 탑제하여 상기 고랑(1013)에서 다른 고랑(1013)으로 이동시키면서 자동으로 농작물(1012)에 양액을 살포하게 된다.

제2실시예

도 22는 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇을 시설농장에 배치한 상태의 평면도이고, 도 23는 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇을 다른 장치와 연결한 상태를 도시한 사시도이며, 도 24는 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇의 사시도이고, 도 25는 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇의 측면도이며, 도 26은 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇의 정면도이고, 도 27은 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇의 저면도이며, 도 28은 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇의 메인바퀴의 구조 및 사용상태를 간략하게 보인 정면도이고, 도 29는 본 발명의 제2실시예에 따른 농업용 방제로봇의 센서부의 작동과정을 보인 평면도이다.

도 22에 도시된 바와 같이 농작물시설에는 일반적으로 부피가 큰 농기계 등이 이동할 수 있도록 가운데에 중앙통로(2011)가 형성되어 있고, 상기 중앙통로(2011)의 양측에는 사람이나 작은 기계들이 이동하면서 농작물(2012)을 살필 수 있도록 농작물(2012)과 농작물(2012) 사이에 작은 통로인 고랑(2013)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 고랑(2013)에는 농작물(2012)의 주변온도를 조절하기 위한 온수관(2020)이 설치되어 있다.

상기 온수관(2020)에는 온수가 흐르면서 외부로 열을 발산하여 농작물시설 내부의 온도를 상승시켜 동절기에 농작물(2012)이 냉해를 입지 않게 한다.

이러한 상기 온수관(2020)은 도 23에 도시된 바와 같이, 제1배관(2021), 제2배관(2022) 및 제3배관(2023)으로 이루어진다.

상기 제1배관(2021)은 온수가 유입되고 상기 고랑(2013)을 따라 길게 설치된다.

그리고 상기 제2배관(2022)은 상기 제1배관(2021)의 끝단에서 수평방향으로 절곡 형성되어 상기 중앙통로(2011) 방향으로 배치된다.

그리고 상기 제3배관(2023)은 상기 제2배관(2022)에서 절곡 형성되어 상기 제1배관(2021)과 평행하게 이격 배치되고, 온수가 배출된다.

즉, 상기 온수관(2020)은 상기 제1배관(2021)과 상기 제2배관(2022) 및 상기 제3배관(2023)이 상기 중앙통로(2011) 방향으로 'ㄷ'자 형상으로 절곡 형성되어 온수가 흐르게 된다.

이러한 상기 온수관(2020)에는 후술하는 바와 같이 상기 방제로봇(2200)의 메인바퀴(2224)가 안착되어 이동하게 된다.

본 발명의 농업용 방제로봇(2200)은 도 22 및 도 23에 도시된 바와 같이, 양액통(2110)과 호스(2130)를 통해 연결되고, 농작물(2012) 사이에 형성된 고랑(2013)을 따라 이동하면서 농작물(2012)에 양액을 살포하게 된다.

양액이 수용되어 있는 상기 양액통(2110)은 중앙통로(2011) 등에 배치되는 별도의 장치(A)에 구비되어 있으며, 여기에는 상기 호스(2130)를 권취하기 위한 권취기(2120)가 장착되어 있다.

본 발명의 농업용 방제로봇(2200)은 상기 호스(2130)를 통해 상기 양액통(2110)과 연결되게 된다.

이러한 본 발명의 농업용 방제로봇(2200)은, 도 22 내지 도 27에 도시된 바와 같이, 본체(2210)와, 구동부(2220)와, 보조바퀴(2230)와, 노즐(2240)과, 제어부(미도시) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 본체(2210)에는, 상기 구동부(2220)를 구동시키기 위한 모터(2226), 상기 노즐(2240)을 개폐하기 위한 밸브(미도시) 등이 추가적으로 장착되어 있다.

상기 구동부(2220)는 상기 본체(2210)에 장착되어 상기 본체(2210)를 이동시키는 역할을 한다.

이러한 상기 구동부(2220)는 상기 본체(2210)의 하부에 장착될 수도 있고, 상기 본체(2210)의 측면부에 장착될 수도 있다.

상기 구동부(2220)는, 전륜부(2221)와, 후륜부(2222)와, 동력전달부(2225)와, 모터(2226)를 포함하여 이루어진다.

상기 전륜부(2221)는 상기 방제로봇(2200)의 전방에 회전가능하게 배치되고, 상기 후륜부(2222)는 상기 방제로봇(2200)의 후방에 회전 가능하게 배치된다.

상기 전륜부(2221)와 후륜부(2222)는, 각각 샤프트(2223)와 메인바퀴(2224)를 포함하여 이루어진다.

상기 샤프트(2223)는 상기 본체(2210)의 하부에 회전 가능하게 장착되어 있다.

이를 위해 상기 본체(2210)의 하부에는 브라켓 등이 형성되어 있고, 상기 샤프트(2223)는 상기 브라켓에 회전 가능하게 장착된다.

상기 메인바퀴(2224)는 상기 샤프트(2223)의 양측에 장착되어 있다.

보다 자세하게는, 상기 전륜부(2221)는 1개의 샤프트(2223)와 2개의 메인바퀴(2224)로 이루어져 있고, 상기 후륜부(2222)도 22개의 샤프트(2223)와 2개의 메인바퀴(2224)로 이루어져 있다.

이러한 상기 메인바퀴(2224)는 상기 고랑(2013)에 설치된 상기 온수관(2020)을 타고 회전하여 상기 본체(2210)가 상기 온수관(2020)을 따라 상기 고랑(2013) 사이를 이동하도록 한다.

상기 메인바퀴(2224)는 도 26 및 도 27에 도시된 바와 같이, 제1접촉부(2224a)와 제2접촉부(2224b)로 이루어진다.

상기 제1접촉부(2224a)는 도 28에 도시된 바와 같이, 상기 메인바퀴(2224)가 상기 온수관(2020)에 탑재되었을 때 상기 제1배관(2021)과 상기 제3배관(2023)의 상면에 접하여 상기 본체(2210)를 이동시킨다.

상기 제2접촉부(2224b)는 상기 제1접촉부(2224a)의 외측면에서 상기 제1접촉부(2224a)의 지름보다 큰 지름을 갖도록 형성됨으로써, 상기 제1접촉부(2224a)와의 사이에 턱을 형성하게 된다.

이러한 상기 제1접촉부(2224a)와 상기 제2접촉부(2224b)의 지름에 차이에 의해 상기 방제로봇(2200)이 상기 온수관(2020)을 타고 이동할 때, 상기 제1접촉부(2224a)가 상기 제1배관(2021) 및 제3배관(2023)의 상면 접하여 이동하게 된다.

그리고 상기 제2접촉부(2224b)의 내측면은 상기 메인바퀴(2224)가 상기 온수관(2020)에 탑재되었을 때 상기 제1배관(2021)과 상기 제3배관(2023)의 측면에 접촉되어, 상기 메인바퀴(2224)가 상기 제1배관(2021) 및 상기 제3배관(2023)에서 이탈되지 않게 하여 상기 방제로봇(2200)이 상기 온수관(2020)을 따라 탈선 없이 원활하게 이동되도록 한다.

본 제2실시예에서는 상기 온수관(2020)의 단면상의 형상이 원형으로 되어 있어 상기 제1접촉부(2224a)와 상기 제2접촉부(2224b)에 의해 형성된 단을 라운드지게 형성되어 있지만, 본제2실시예와 달리 직각으로 형성할 수도 있고, 다른 형상을 갖는 상기 온수관(2020)의 단면상의 형상의 일부의 형상으로 형성할 수도 있다.

상기 동력전달부(2225)는 상기 전륜부(2221)와 후륜부(2222)를 상호 연결하여, 상기 전륜부(2221) 또는 후륜부(2222)에서 발생된 동력을 다른 곳으로 전달하는 역할을 한다.

이를 위해 본 제2실시예에서는, 상기 전륜부(2221)와 후륜부(2222)를 구성하는 상기 샤프트(2223)의 외주면에 기어가 형성하였고, 상기 동력전달부(2225)는 타이밍벨트로 이루어지도록 하였다.

상기 모터(2226)는 상기 전륜부(2221) 또는 후륜부(2222)를 회전시키는 것으로써, 본 제2실시예에서 상기 모터(2226)는 벨트를 통해 상기 전륜부(2221)와 연결되어 있어 상기 전륜부(2221)를 회전시키도록 하였다.

따라서, 상기 모터(2226)가 구동되면 상기 전륜부(2221)가 회전하게 되고, 상기 전륜부(2221)가 회전함에 따라 상기 동력전달부(2225)에 의해 상기 후륜부(2222)도 함께 회전하게 된다.

상기 보조바퀴(2230)는 상기 본체(2210)에 방향전환이 가능하게 장착된다.

본 제2실시예에서 상기 보조바퀴(2230)는 상기 본체(2210)의 하부에 방향전환이 가능하게 전방 및 후방에 각각 장착되어 있다.

상기 보조바퀴(2230)는 도 25 및 도 26에 도시된 바와 같이, 상기 메인바퀴(2224)보다 하방향으로 더 돌출되어 있고, 도 28에 도시된 바와 같이 상기 메인바퀴(2224)가 상기 온수관(2020)을 타고 있을 때 상기 보조바퀴(2230)는 지면과 이격되어 있다.

즉, 상기 보조바퀴(2230)는 평상시에 지면과 접하여 본 발명의 방제로봇(2200)이 용이하게 이동할 수 있도록 하고, 상기 방제로봇(2200)이 상기 온수관(2020)에 탑재되어 있을 때에는 상기 구동부(2220)에 의해 상기 방제로봇(2200)이 이동할 수 있도록 지면과 이격되게 된다.

본 발명의 방제로봇(2200)은 상기 보조바퀴(2230)가 없을 수도 있으며, 이때에는 상기 구동부(2220)의 메인바퀴(2224)가 지면 및 온수관(2020) 모두 접하여 이동하게 되며, 상기 전륜부(2221) 또는 후륜부(2222)는 조향을 할 수 있는 구조로 이루어지게 된다.

상기 노즐(2240)은 상기 본체(2210)에 장착되고, 상기 호스(2130)를 통해 상기 양액통(2110)으로부터 공급된 양액을 상기 농작물(2012)에 살포하는 역할을 한다.

이러한 상기 노즐(2240)은 양액 살포시, 농작물(2012) 잎의 하면에 서식하는 해충에 보다 잘 살포되게 아래에서 위로 양액을 살포하도록 상기 본체(2210)에 설치하는 것이 바람직하다.

본 제2실시예에서는 상기 노즐(2240)을 상기 본체(2210)의 좌우 양측에 수평방향으로 길게 형성하여 양액을 하부에서 상부로 살포하도록 하였고, 상기 본체(2210)의 좌우 양측에 수직방향으로 길게 형성하여 양액을 좌우 양측으로 살포하도록 하였다.

그리고 상기 노즐(2240)은 살포하고자 하는 농작물(2012)의 크기에 따라 공지의 기술로 길이를 자동으로 조절하도록 하고, 살포 방향을 조절 가능하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 제어부는 상기 본체(2210)에 장착되어, 상기 구동부(2220)의 구동과 상기 노즐(2240)의 개폐를 제어한다.

위와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 방제로봇(2200)은 자동모드 또는 원격모드로 작동된다.

자동모드를 위해서, 상기 방제로봇(2200)은 상기 본체(2210)의 하부에는 금속을 감지하는 장착되는 센서부를 더 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 온수관(2020)은 금속재질로 이루어지고, 상기 온수관(2020)에 온수를 공급하는 연결관(225)는 비금속재질로 이루어진다.

이는 일반적으로 상기 온수관(2020)을 통과하는 온수의 열이 외부로 발산이 잘 되도록 하기 위해 온수관(2020)은 금속재질로 이루어지고, 상기 연결관(225)에서는 온수의 열이 잘 발산되지 않고 잘 휘어지도록 하기 위해 고무와 같은 비금속재질로 이루어져 있다.

상기 센서부는 금속재질로 이루어진 상기 온수관(2020)을 타고 이동하는 상기 본체(2210)에 장착되어 상기 온수관(2020)의 시작과 끝을 감지하여, 상기 제어부가 상기 방제로봇(2200)의 이동 및 방제작업의 시작과 끝을 자동으로 제어하도록 한다.

이러한 상기 센서부는, 제1센서(2251)와 제2센서(2252)로 이루어진다.

상기 제1센서(2251)는 상기 제1배관(2021) 또는 상기 제3배관(2023)을 감지하는 것으로써, 상기 제1배관(2021) 또는 상기 제3배관(2023)을 보다 잘 감지하도록 하기 위해 상기 본체(2210)의 측하부에 장착되도록 한다.

본 제2실시예에서는 상기 제1센서(2251)가 상기 제3배관(2023)을 감지하도록 하기 위해, 상기 본체(2210)의 하부에서 상기 제3배관(2023)의 상부에 배치되게 장착하였다.

위와 같은 상기 제1센서(2251)가 상기 제1배관(2021) 또는 제3배관(2023)을 감지함으로써, 상기 제어부는 상기 구동부(2220)의 구동을 제어하게 된다.

상기 제2센서(2252)는 상기 제2배관(2022)을 감지하는 것으로써, 상기 제2배관(2022)을 보다 잘 감지하도록 하기 위해 상기 제2센서(2252)는 상기 본체(2210)의 하부중심부에 설치되어 있다.

위와 같은 상기 제2센서(2252)가 상기 제2배관(2022)을 감지함으로써, 상기 제어부는 상기 노즐(2240)의 개폐를 제어하여 농작물(2012)에 양액을 살포하게 된다.

상기 제1센서(2251) 및 제2센서(2252)에 의해 상기 제어부는, 도 29(a)에 도시된 바와 같이 상기 제1센서(2251)가 금속으로 이루어진 상기 제1배관(2021) 또는 상기 제3배관(2023)을 감지하면 상기 본체(2210)가 상기 제1배관(2021) 및 상기 제3배관(2023)을 따라 상기 온수관(2020)의 후방으로 이동하도록 상기 구동부(2220)를 제어한다.

그리고, 도 29(2b)에 도시된 바와 같이 상기 제1센서(2251)가 비금속재질의 상기 연결관(225)에 의해 금속재질의 상기 제1배관(2021) 또는 상기 제3배관(2023)을 감지하지 못하면 상기 구동부(2220)를 구동시켜 상기 본체(2210)가 상기 제1배관(2021) 및 상기 제3배관(2023)을 따라 상기 온수관(2020)의 전방으로 이동되도록 하면서 상기 노즐(2240)을 개방하여 농작물(2012)에 양액을 살포하도록 제어한다.

양액의 살포 도중 도 29(2c)에 도시된 바와 같이, 상기 제2센서(2252)가 상기 제2배관(2022)을 감지하면 상기 구동부(2220)를 정지시키면서 상기 노즐(2240)을 폐쇄하여 양액 살포를 중단하도록 제어한다.

이와 같이 상기 제어부가 상기 제1센서(2251)와 상기 제2센서(2252)의 신호에 의해 상기 구동부(2220) 및 노즐(2240)을 제어함으로써, 상기 방제로봇(2200)은 자동으로 상기 고랑(2013)을 이동하면서 농작물(2012)에 고르게 양액을 살포할 수 있게 된다.

한편, 상술한 자동모드와 달리 원격모드의 경우에는, 상기 본체(2210)에 장착되고 상기 제어부와 연결된 무선통신수신부(미도시)와, 상기 무선통신수신부와 무선통신으로 연결되는 무선통신송신부(미도시)를 더 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 제어부는 사용자의 조작에 의해 상기 무선통신송신부에서 발신되어 상기 무선통신수신부에서 수신한 신호에 의해 상기 구동부(2220) 및 노즐(2240)을 제어한다.

위와 같은 원격모드에서는 자동모드에서 필요로 하는 센서부가 불필요하게 된다.

이하, 이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 농작물 방제로봇의 작동과정에 대하여 살펴본다.

먼저, 사용자가 상기 보조바퀴(2230)를 이용하여 상기 방제로봇(2200)을 고랑(2013)의 시작지점에 배치한 후, 상기 온수관(2020)으로 이동시켜 상기 온수관(2020)의 상부에 탑제시킨다.

이때, 상기 메인바퀴(2224)는 상기 제1배관(2021) 및 상기 제3배관(2023)의 상면에 상기 제1접촉부(2224a)가 접하게 되고, 상기 모터(2226)의 구동에 의해 방제로봇(2200)은 상기 온수관(2020)을 따라 이동하게 된다.

이렇게 이동하는 상기 방제로봇(2200)이 상기 온수관(2020)에서 이탈되려고 하면 도 28에 도시된 바와 같이, 상기 제2접촉부(2224b)의 내측면에 상기 제1배관(2021) 또는 상기 제3배관(2023)의 측면이 접하여, 상기 방제로봇(2200)이 상기 온수관(2020)에서 이탈되지 않게 한다.

사용자가 자동모드를 온(2ON)시키게 되면, 도 29(a)에 도시된 바와 같이 상기 제1센서(2251)가 금속재질로 이루어진 상기 제3배관(2023)을 감지하게 되고, 이로 인해 상기 제어부는 상기 모터(2226)를 작동시켜 상기 구동부(2220)에 의해 상기 방제로봇(2200)이 상기 온수관(2020)의 후방 즉 상기 제1배관(2021) 및 상기 제3배관(2023)의 끝단으로 이동되도록 한다.

이렇게 상기 제1배관(2021)과 상기 제3배관(2023)의 끝단으로 이동된 상기 방제로봇(2200)은, 도 29(2b)에 도시된 바와 같이 상기 제1센서(2251)가 비금속재질인 상기 연결관(225)의 상부에 놓이게 되어 금속을 감지하지 못하게 되면, 상기 제어부에 의해 상기 모터(2226)가 역회전하여 상기 방제로봇(2200)은 상기 온수관(2020)의 전방으로 이동하게 된다.

이때, 상기 제어부는 상기 노즐(2240)도 함께 개방하여, 상기 양액통(2110)에 수용되어 있는 양액이 상기 호스(2130)를 거쳐 상기 노즐(2240)을 통해 농작물(2012)에 살포되도록 한다.

이렇게 상기 방제로봇(2200)이 양액을 살포하면서 상기 중앙통로(2011) 방향으로 이동하여 상기 제2배관(2022)에 다다르게 되면, 도 29(2c)에 도시된 바와 같이 상기 방제로봇(2200)은 상기 제2센서(2252)가 금속재질의 상기 제2배관(2022)을 감지하게 되고, 이로 인해 상기 제어부는 상기 구동부(2220)를 정지시키고, 상기 노즐(2240)을 폐쇄하여 농작물(2012)에 양액을 살포하는 작업을 중단시킨다.

그 후, 사용자는 다른 고랑(2013)으로 상기 방제로봇(2200)을 이동시켜 위와 같은 자동모드를 반복하여 수행시킨다.

한편, 원격모드의 경우에는 상기 방제로봇(2200)을 상기 온수관(2020)의 상부에 탑재한 상태에서, 상기 무선통신송신부가 장착된 별도의 원격조종기를 이용하여 사용자가 상기 방제로봇(2200)의 구동 및 노즐(2240)의 개폐를 직접적으로 조종하도록 하여 방제작업이 수행되도록 한다.

본 발명의 농업용 방제로봇 및 농업용 방제 로봇 시스템은 전술한 실시예들에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

본 발명은 과일, 야채, 화훼 등을 재배하는 농업물시설에 설치되어 방제로봇이 농작물 사이사이에 형성된 고랑을 따라 이동하면서 양액을 농작물에 살포할 수 있다.

Claims

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 탑제되는 수용부가 형성되며,

상기 양액이동공급부는 이동시, 상기 수용부에 상기 방제로봇을 탑제하여 이동하는 것을 특징으로 하는 농업용 방제 로봇 시스템.
청구항1에 있어서,

상기 제1이동부는,

상기 방제로봇의 전방에 배치되는 전륜부와;

상기 방제로봇의 후방에 배치되는 후륜부와;

상기 전륜부와 상기 후륜부에 각각 장착되어 상기 전륜부와 상기 후륜부의 이동방향을 변경시키는 제1조향부; 로 이루어지되,

상기 전륜부와 상기 후륜부는,

상기 방제로봇의 좌우 양측에 각각 장착되는 제1바퀴와;

각각의 상기 제1바퀴에 연결되어 각각의 상기 제1바퀴를 독립적으로 구동시키는 제1구동부; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 농업용 방제 로봇 시스템.
청구항2에 있어서,

상기 고랑에는 온수관이 설치되며,

상기 방제로봇의 상기 제1바퀴는 상기 온수관을 타고 이동되되,

상기 온수관은,

온수가 유입되고, 상기 고랑을 따라 설치된 제1배관과;

상기 제1배관의 끝단에서 절곡 형성되어 상기 중앙통로 방향으로 배치된 제2배관과;

상기 제2배관에서 절곡 형성되어 상기 제1배관과 평행하게 이격배치되고, 온수가 배출되는 제3배관; 으로 이루어지고,

상기 제1바퀴는,

상기 제1배관과 상기 제3배관의 상면에 접하여 상기 방제로봇을 이동시키는 제1접촉부와;

상기 제1접촉부의 외측면에 형성되어 상기 제1접촉부의 지름보다 큰 지름을 갖는 제2접촉부; 로 이루어지며,

상기 방제로봇의 상기 제1바퀴가 상기 온수관을 타고 이동시, 상기 제2접촉부의 내측면은 상기 제1배관과 상기 제3배관의 측면에 접촉되어 상기 방제로봇의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 농작물 자동 방제시설.
청구항3에 있어서,

상기 중앙통로가 배치되는 상기 제2배관의 전방에는 상기 제1바퀴를 상기 제1배관 및 상기 제3배관으로 안내하는 안내부재; 가 장착되되,

상기 안내부재는,

상기 방제로봇의 좌측에 형성된 상기 제1바퀴와 접하여 상기 제1바퀴를 상기 제1배관에 안내하는 제1안내부와;

상기 방제로봇의 우측에 형성된 상기 제1바퀴와 접하여 제1바퀴를 상기 제3배관에 안내하는 제2안내부; 로 이루어지되,

상기 제1안내부와 상기 제2안내부는 상기 제2배관에서 상기 중앙통로 방향으로 갈수록 이격거리가 점점 좁아지게 형성되며,

상기 제1안내부와 상기 제2안내부의 최대이격거리는 상기 제1배관과 상기 제3배관의 이격거리와 같고, 상기 제1안내부와 상기 제2안내부의 최소이격거리는 상기 제1배관과 상기 제3배관의 이격거리보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 농업용 방제 로봇 시스템.
청구항3에 있어서,

상기 온수관은 금속재질로 이루어지고, 상기 온수관에 온수를 공급하는 연결관은 비금속재질로 이루어지며,

상기 방제로봇에는 금속을 감지하는 센서부; 가 장착되되,

상기 센서부는,

상기 제1배관 또는 상기 제3배관을 감지하는 제1센서와;

상기 제2배관을 감지하는 제2센서와;

상기 제1센서와 상기 제2센서의 신호에 의해 상기 방제로봇을 제어하는 제2제어부; 로 이루어지며,

상기 제2제어부는, 상기 제1센서가 금속으로 이루어진 상기 제1배관 또는 상기 제3배관을 감지하면 상기 방제로봇이 상기 제1배관 및 상기 제3배관을 따라 상기 온수관의 후방으로 이동되게 제어하고, 상기 제1센서가 비금속재질의 상기 연결관에 의해 금속재질의 상기 제1배관 또는 상기 제3배관을 감지하지 못하면 상기 방제로봇이 상기 제1배관 및 상기 제3배관을 따라 상기 온수관의 전방으로 이동시키면서 농작물에 양액을 살포하도록 제어하며, 상기 제2센서가 상기 제2배관을 감지하면 상기 방제로봇이 양액 살포를 중단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 농업용 방제 로봇 시스템.
청구항1에 있어서,

상기 제1이동부는 제1바퀴를 포함하여 이루어지고,

상기 수용부에는 상기 제1바퀴와 접하여 상기 방제로봇의 탑제 위치를 가이드 하는 탑제가이드부재; 가 장착되되,

상기 탑제가이드부재는,

상기 방제로봇의 상기 제1바퀴의 좌우 양측 중 일측을 안내하는 제1가이드와;

상기 방제로봇의 상기 제1바퀴의 좌우 양측 중 타측을 안내하는 제2가이드;로 이루어지며,

상기 제1가이드와 상기 제2가이드는 상기 수용부에 상기 방제로봇이 수용되는 방향으로 갈수록 상호 이격거리가 점점 좁아지게 형성되며,

상기 제1가이드와 상기 제2가이드 사이의 최대이격거리는 상기 제1바퀴의 좌우 양측간의 거리와 같거나 크고,

상기 제1가이드와 상기 제2가이드 사이의 최소이격거리는 상기 제1바퀴의 좌우 양측간의 거리보다 작은 것을 특징으로 하는 농업용 방제 로봇 시스템.
청구항1에 있어서,

일단이 상기 수용부와 접하고 타단으로 갈수록 하향경사지게 배치되어 지면과 접하는 탑제판; 이 장착되되,

상기 탑제판은, 상기 방제로봇이 상기 수용부에 입출하도록 입출입로를 형성하는 것을 특징으로 하는 자동 방제시설.
청구항1에 있어서,

상기 제2이동부는,

다수개로 이루어진 제2바퀴와;

각각의 상기 제2바퀴를 독립적으로 구동시키는 제2구동부와;

각각의 상기 제2바퀴와 각각의 상기 제2구동부를 지지하는 브라켓과;

각각의 상기 브라켓을 독립적으로 회전시켜 상기 양액이동공급부의 이동방향을 변경시키는 제2조향부; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 농업용 방제 로봇 시스템.
청구항1에 있어서,

상기 중앙통로에 설치되는 자기유도선과;

상기 양액이동공급부 및 상기 방제로봇에 설치되어 상기 자기유도선의 신호의 세기를 검출하는 자기검출부와;

상기 자기검출부에서 검출된 신호의 세기에 의해 상기 제1이동부 및 상기 제2이동부를 제어하는 제3제어부; 가 장착되되,

상기 제3제어부는, 상기 자기검출부에서 검출된 신호의 세기에 의해 상기 제1이동부 및 상기 제2이동부를 제어하여 상기 양액이동공급부 및 상기 방제로봇이 상기 자기유도선을 따라 이동하도록 하는 것을 특징으로 하는 농업용 방제 로봇 시스템.
청구항9에 있어서,

상기 자기검출부는 적어도 2개 이상이 상호 이격되게 배치되며,

상기 제3제어부는 각각의 상기 자기검출부에서 검출된 신호의 세기를 비교하여 각각의 신호의 세기가 동등해 지도록 상기 제1이동부 및 상기 제2이동부의 이동방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 농업용 방제 로봇 시스템.
청구항1에 있어서,

상기 양액이동공급부는,

상기 양액통이 구비된 양액공급부와;

상기 수용부와 상기 제2이동부가 형성된 양액대차로봇; 으로 이루어지되,

상기 호스는 상기 양액통에 수용된 양액을 상기 양액대차로봇을 통해 상기 방제로봇으로 공급하며,

상기 양액공급부와 상기 양액대차로봇에는 상기 호스를 자동으로 권취하는 권취기; 가 장착되는 것을 특징으로 하는 농업용 방제 로봇 시스템.
청구항11에 있어서,

상기 양액이동공급부 또는 방제로봇에는,

상기 양액대차로봇 또는 상기 방제로봇에 이동에 의해 발생하는 상기 호스의 장력을 감지하는 장력감지부가 장착되되,

상기 제1제어부는 상기 장력감지부에 의해 감지된 상기 호스의 장력에 따라 상기 권취기의 권취속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 농업용 방제 로봇 시스템.
청구항11에 있어서,

상기 권취기의 상부에는 권취되는 상기 호스를 눌러 정렬시키는 가압판이 장착된 것을 특징으로 하는 농업용 방제 로봇 시스템.
양액통과 호스를 통해 연결되고, 농작물 사이에 형성된 고랑을 따라 이동하면서 농작물에 양액을 살포하는 농업용 방제로봇에 있어서,

본체와;

상기 본체에 장착되어 상기 본체를 이동시키는 구동부와;

상기 본체에 장착되고, 상기 호스를 통해 상기 양액통으로부터 공급된 양액을 상기 농작물에 살포하는 노즐과;

상기 구동부의 구동과 상기 노즐의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지되,

상기 구동부는 상기 고랑에 설치된 온수관을 타고 이동하는 것을 특징으로 하는 농업용 방제로봇.
청구항14에 있어서,

상기 온수관은,

온수가 유입되고 상기 고랑을 따라 설치된 제1배관과; 상기 제1배관의 끝단에서 수평방향으로 절곡 형성된 제2배관과; 상기 제2배관에서 수평방향으로 절곡 형성되어 상기 제1배관과 평행하게 이격 배치되고 온수가 배출되는 제3배관;으로 이루어지며,

상기 구동부는 상기 본체의 양측에 회전 가능하게 장착되는 메인바퀴를 포함하여 이루어지고,

상기 메인바퀴는,

상기 제1배관과 상기 제3배관의 상면에 접하여 상기 본체를 이동시키는 제1접촉부와;

상기 제1접촉부의 외측면에 형성되어 상기 제1접촉부의 지름보다 큰 지름을 갖는 제2접촉부;로 이루어지며,

상기 메인바퀴가 상기 온수관을 타고 이동할 때, 상기 제2접촉부의 내측면은 상기 제1배관과 상기 제3배관의 측면에 접촉되어 상기 본체의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 농업용 방제로봇.
청구항15에 있어서,

상기 구동부는,

상기 본체의 전방에 배치되어 회전하고 양측에 상기 메인바퀴가 장착되는 전륜부와;

상기 본체의 후방 하부에 배치되어 회전하고 양측에 상기 메인바퀴가 장착되는 후륜부와;

상기 전륜부와 후륜부를 상호 연결하는 동력전달부와;

상기 전륜부 또는 후륜부를 회전시키는 모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 농업용 방제로봇.
청구항15 또는 청구항16에 있어서,

상기 본체에 방향전환이 가능하게 장착되는 보조바퀴를 더 포함하여 이루어지되,

상기 보조바퀴는 상기 메인바퀴보다 하방향으로 더 돌출되어 있고,

상기 메인바퀴가 상기 온수관을 타고 있을 때, 상기 보조바퀴는 지면과 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 농업용 방제로봇.
청구항15에 있어서,

상기 온수관은 금속재질로 이루어지고, 상기 온수관에 온수를 공급하는 연결관은 비금속재질로 이루어지며,

상기 본체의 하부에는 금속을 감지하는 센서부;가 장착되되,

상기 센서부는,

상기 제1배관 또는 상기 제3배관을 감지하는 제1센서와;

상기 제2배관을 감지하는 제2센서로 이루어지고,

상기 제어부는,

상기 제1센서가 금속으로 이루어진 상기 제1배관 또는 상기 제3배관을 감지하면 상기 본체가 상기 제1배관 및 상기 제3배관을 따라 상기 온수관의 후방으로 이동하도록 상기 구동부를 제어하고,

상기 제1센서가 비금속재질의 상기 연결관에 의해 금속재질의 상기 제1배관 또는 상기 제3배관을 감지하지 못하면 상기 구동부를 구동시켜 상기 본체가 상기 제1배관 및 상기 제3배관을 따라 상기 온수관의 전방으로 이동되도록 하면서 상기 노즐을 개방하여 농작물에 양액을 살포하도록 제어하며,

상기 제2센서가 상기 제2배관을 감지하면 상기 구동부를 정지시키면서 상기 노즐을 폐쇄하여 양액 살포를 중단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 농업용 방제로봇.
청구항14 또는 청구항15에 있어서,

상기 본체에 장착되고 상기 제어부와 연결된 무선통신수신부와;

상기 무선통신수신부와 무선통신으로 연결되는 무선통신송신부를 더 포함하여 이루어지되,

상기 제어부는 상기 무선통신수신부에서 수신된 신호에 따라 상기 구동부 및 노즐을 제어하는 것을 특징으로 하는 농업용 방제로봇.