KR20230114945A

KR20230114945A - Agricultural aid robot

Info

Publication number: KR20230114945A
Application number: KR1020220011317A
Authority: KR
Inventors: 조용준; 서갑호; 오장석; 윤해룡; 홍형길; 박희창; 강민수
Original assignee: 한국로봇융합연구원
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2023-08-02
Also published as: KR102643008B1

Abstract

본 발명은 좁은 밭고랑을 주행하면서 작업자를 보조할 수 있는 농업 보조용 로봇에 관한 것이다.
본 발명은 내부에 동력을 발생시키는 동력부와 상기 동력부에 작동 명령을 전송하는 제어부를 마련한 몸체부, 바닥을 지지하고, 상기 동력부의 동력에 의해 회전하여 상기 몸체부를 주행하게 하는 복수 개의 바퀴부, 상기 몸체부에 마련되되, 상기 몸체부의 주행방향 전방부와 후방부에 각각 마련되어 바닥의 골의 형상을 파악하고 상기 제어부로 전기 신호를 전송하는 골 인식 센서부 및 상기 몸체부의 상기 전방부에 마련되고, 작업자를 감지하고 상기 제어부에 전기 신호를 전송하는 작업자 추종 센서부를 포함할 수 있다.The present invention relates to an agricultural assistance robot capable of assisting a worker while driving in a narrow furrow.
The present invention supports a body portion provided with a power unit for generating power therein and a control unit for transmitting an operation command to the power unit, a plurality of wheel portions for supporting the floor and rotating the body by the power of the power unit to drive the body. , It is provided in the body, provided in the front part and the rear part of the running direction of the body, respectively, to detect the shape of the valley of the floor and transmit an electrical signal to the control unit, and a bone recognition sensor unit provided in the front part of the body and an operator tracking sensor unit for detecting an operator and transmitting an electrical signal to the control unit.

Description

농업 보조용 로봇{AGRICULTURAL AID ROBOT}Agricultural assistance robot {AGRICULTURAL AID ROBOT}

본 발명은 농업 보조용 로봇에 관한 것이다. 특히 본 발명은 좁은 밭고랑을 주행하면서 작업자를 보조할 수 있는 농업 보조용 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a robot for agricultural assistance. In particular, the present invention relates to an agricultural assistance robot capable of assisting a worker while driving in a narrow furrow.

일반적으로 현대에는 산업기술의 발달로 비닐하우스, 온실과 같은 농작물시설을 설치하여 겨울에도 과일, 야채, 화훼 등과 같은 농작물을 소비자에게 제공할 수 있게 되었다.In general, with the development of industrial technology in modern times, crop facilities such as plastic greenhouses and greenhouses have been installed to provide consumers with crops such as fruits, vegetables, and flowers even in winter.

이러한 농작물시설에는 일반적으로 부피가 큰 농기계 등이 이동할 수 있도록 가운데에 중앙통로가 형성되어 있고, 상기 중앙통로의 양측에는 사람이나 작은 기계들이 이동하면서 농작물을 살필 수 있도록 농작물과 농작물 사이에 작은 통로인 고랑이 형성되어 있다.In such crop facilities, a central passage is generally formed in the middle so that bulky agricultural machinery can move, and on both sides of the central passage, there are small passages between crops so that people or small machines can move and inspect crops. A furrow is formed.

보통 작업자들은 고랑에 들어가 농작물을 돌보거나 수확하게 된다.Usually, workers enter the furrows to tend or harvest crops.

따라서, 작업자가 고랑에 들어간 상태에서 농작물을 수확하게 되면, 수확된 농작물의 양이 어느 정도 이상이 될 경우 작업자가 수확된 농작물을 직접 들고 고랑 바깥쪽으로 가지고 나와야 한다.Therefore, when the crop is harvested while the worker enters the furrow, when the amount of the harvested crop exceeds a certain level, the worker must directly carry the harvested crop and bring it out of the furrow.

따라서, 작업시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 작업자에게 피로감을 더 증대시킬 수 있게 된다.Therefore, not only does it take a long time to work, but it is possible to further increase the fatigue of the operator.

대한민국등록특허공보 제10-2024031호에는 종래의 작물 수확 장치에 대해 기재하고 있다.Republic of Korea Patent Registration No. 10-2024031 describes a conventional crop harvesting device.

하지만 종래의 작물 수확 장치는 탑승자가 수동으로 핸들을 조정하여 밭고랑 등을 따라 주행해야 하는데 길이 곧게 형성되지 않으며 고르지 않은 밭고랑을 따라 주행하는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.However, the conventional crop harvesting device has a problem that the occupant must manually adjust the handle to drive along the furrow, etc., but the road is not formed straight and it is difficult to drive along the uneven furrow.

또한, 밭고랑의 중심을 따라 작물 수확 장치를 자유주행 하기 위해선 RTK-GPS, 라이다, 카메라 등을 구성하여 밭 환경에서 두둑 혹은 고랑의 중심점을 인지하여 주행해야 하지만 고가이기 때문에 적용이 어렵다는 문제점이 있었다.In addition, in order to freely drive the crop harvesting device along the center of the furrow, RTK-GPS, lidar, camera, etc. must be configured to recognize and drive the center point of the ridge or furrow in the field environment. .

따라서 본 발명은 위와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 좁은 밭고랑을 자율 주행하는 동시에 작업자를 추종하면서 작업 보조 역할을 할 수 있는 농업 보조용 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an agricultural assistance robot that can autonomously drive in a narrow furrow and simultaneously follow a worker and serve as a work assistant.

본 발명의 일 실시예에 따른 농업 보조용 로봇은 내부에 동력을 발생시키는 동력부와 상기 동력부에 작동 명령을 전송하는 제어부를 마련한 몸체부, 바닥을 지지하고, 상기 동력부의 동력에 의해 회전하여 상기 몸체부를 주행하게 하는 복수 개의 바퀴부, 상기 몸체부에 마련되되, 상기 몸체부의 주행방향 전방부와 후방부에 각각 마련되어 바닥의 골의 형상을 파악하고 상기 제어부로 전기 신호를 전송하는 골 인식 센서부 및 상기 몸체부의 상기 전방부에 마련되고, 작업자를 감지하고 상기 제어부에 전기 신호를 전송하는 작업자 추종 센서부를 포함할 수 있다.A robot for agricultural assistance according to an embodiment of the present invention supports a body part provided with a power unit for generating power and a control unit for transmitting an operation command to the power unit, and rotates by the power of the power unit. A plurality of wheel parts for driving the body part, and a bone recognition sensor provided on the body part, provided in the front part and the rear part of the body part in the running direction, respectively, to determine the shape of the valley of the floor and transmit an electrical signal to the control unit. and an operator follow-up sensor unit provided on the front part of the body and detecting an operator and transmitting an electrical signal to the control unit.

상기 몸체부는 상기 몸체부의 내부에 형성되고, 상기 몸체부의 기울기를 측정하여 상기 제어부로 전기 신호를 전송하는 기울기 센서부 및 상기 동력부와 상기 복수 개의 바퀴부를 연결하는 복수 개의 샤프트를 포함하고, 상기 제어부는 상기 기울기 센서부로부터 수신한 전기 신호에 따라 상기 복수 개의 샤프트를 승강 이동하며 상기 몸체부의 수평을 유지하게 할 수 있다.The body portion is formed inside the body portion, and includes a tilt sensor unit for measuring an inclination of the body portion and transmitting an electrical signal to the control unit, and a plurality of shafts connecting the power unit and the plurality of wheel units, and the control unit may elevate and move the plurality of shafts according to the electric signal received from the tilt sensor unit and maintain the body portion horizontally.

상기 몸체부는 상부에 대상물을 적재할 수 있는 적재부를 포함할 수 있다.The body portion may include a loading portion capable of loading an object thereon.

상기 몸체부는 상기 전방부에 상기 작업자가 손으로 잡을 수 있게 마련된 손잡이부와 상기 손잡이부에 형성되고, 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 제어부에 작동 명령을 전송할 수 있는 조작부와 상기 손잡이부를 상기 몸체부에 연결하되, 상기 몸체부에 승강 가능하게 결합된 승강부와 상기 손잡이부와 상기 승강부의 사이를 힌지 연결하는 힌지부를 포함할 수 있다.The body part is formed on the front part and the handle part provided to be gripped by the operator's hand and the handle part, and is electrically connected to the control unit to transmit an operation command to the control unit and the handle part to the body part. However, it may include a lifting part connected to the body part to be able to move up and down, and a hinge part that hinges between the handle part and the lifting part.

상기 제어부는 상기 추종 센서부로부터 수신된 전기 신호에 의해 상기 작업자가 기 설정된 거리보다 멀어지면 상기 동력부에 작동 명령을 전송하여 상기 몸체부를 전진 방향으로 주행하게 하고, 상기 작업자가 기 설정된 거리보다 가까워지면 상기 동력부에 작동 명령을 전송하여 상기 몸체부를 후진 방향으로 주행하게 할 수 있다.The control unit transmits an operation command to the power unit to cause the body to travel in a forward direction when the worker moves away from the preset distance according to the electric signal received from the tracking sensor unit, and the operator moves closer than the preset distance. An operation command may be transmitted to the power unit to cause the body to travel in a backward direction.

본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 농업 보조용 로봇은 두둑을 침범하지 않고 밭고랑을 자율 주행할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the agricultural assistance robot according to an embodiment of the present invention has an effect of autonomously traveling in a furrow without invading a furrow.

본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 농업 보조용 로봇은 좁은 밭고랑을 자율 주행하는 동시에 작업자를 추종하면서 작업 보조 역할을 할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the agricultural assistance robot according to an embodiment of the present invention has an effect of autonomously driving in a narrow furrow and at the same time serving as a work assistant while following a worker.

본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 농업 보조용 로봇은 두둑일부가 무너지거나 고랑이 패이는 등 길이 고르지 않은 밭고랑에서도 전복되거나 적재한 대상물을 바닥에 흘리지 않고 안정적으로 주행할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the agricultural assistance robot according to an embodiment of the present invention has the effect of being able to stably drive without overturning or spilling a loaded object on the floor even in a furrow with an uneven path, such as a part of a ridge collapsed or a furrow is pitted there is

본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 농업 보조용 로봇은 작업자의 판단에 따라 작동을 자동 또는 수동으로 전환할 수 있어 사용 편리성을 높인 효과가 있다.According to the present invention, the agricultural assistance robot according to an embodiment of the present invention can automatically or manually switch its operation according to the judgment of the operator, thereby increasing the convenience of use.

본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 농업 보조용 로봇은 농작업 환경 상 파종, 이식, 이송 등을 보조하여 작업자의 노동력을 절감하고 농업인들의 삶의 질을 높일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the agricultural assisting robot according to an embodiment of the present invention assists sowing, transplanting, transfer, etc. in an agricultural work environment, thereby reducing the labor force of workers and improving the quality of life of farmers.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 농업 보조용 로봇을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1을 우측면에서 도시한 우측면도이다.
도 3은 도 1에서 A부분을 확대하고 바퀴부를 점선으로 표시하여 샤프트와 몸체부의 연결부를 확대하여 도시한 부분 확대도이다.
도 4는 도 1에서 손잡이부가 하강한 것을 도시한 사용상태도이다.
도 5는 도 1에서 손잡이부가 선회한 것을 도시한 사용상태도이다.
도 6은 도 1에서 B부분을 확대하여 평면에서 도시한 평면도이다.1 is a perspective view showing a robot for agricultural assistance according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a right side view of FIG. 1 from the right side.
FIG. 3 is a partially enlarged view of a portion A in FIG. 1 enlarged and a wheel portion indicated by a dotted line to enlarge a connection portion between a shaft and a body portion.
Figure 4 is a state of use showing that the handle portion is lowered in Figure 1.
5 is a use state diagram showing that the handle part is turned in FIG.
FIG. 6 is an enlarged plan view of part B in FIG. 1 in a plan view.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be exemplified and described in detail in the detailed description. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. Terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'include' or 'having' are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At this time, it should be noted that in the accompanying drawings, the same components are indicated by the same reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, in the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 농업 보조용 로봇을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1을 우측면에서 도시한 우측면도이고, 도 3은 도 1에서 A부분을 확대하고 바퀴부를 점선으로 표시하여 샤프트와 몸체부의 연결부를 확대하여 도시한 부분 확대도이고, 도 4는 도 1에서 손잡이부가 하강한 것을 도시한 사용상태도이고, 도 5는 도 1에서 손잡이부가 선회한 것을 도시한 사용상태도이고, 도 6은 도 1에서 B부분을 확대하여 평면에서 도시한 평면도이다.1 is a perspective view showing a robot for agricultural assistance according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a right side view of FIG. 1 shown from the right side, and FIG. 3 is an enlarged portion A in FIG. It is a partially enlarged view showing an enlarged connection of the shaft and the body portion, and FIG. 4 is a use state diagram showing that the handle portion is lowered in FIG. 1, and FIG. 5 is a use state diagram showing that the handle portion is rotated in FIG. , FIG. 6 is an enlarged plan view of part B in FIG. 1 in a plan view.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 농업 보조용 로봇은 몸체부(100)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 5 , the agricultural assistance robot according to an embodiment of the present invention may include a body portion 100 .

몸체부(100)는 외형을 형성하고, 내부에 작동을 위한 부품들과 전기 장치들을 형성할 수 있다.The body portion 100 may form an outer shape, and may form parts and electric devices for operation therein.

작동을 위한 부품들은 전기 모터 등과 같은 동력부 및 동력부와 연결되어 동력을 전달하는 기어들의 조립체 등 일 수 있다.Parts for operation may be a power unit such as an electric motor and an assembly of gears connected to the power unit to transmit power.

전기 장치들은 전원을 제공하는 전기 베터리 및 몸체부(100)의 기울기를 측정하는 기울기 센서부 등과 같은 각종 센서들, 각종 센서들 및 동력부 등과 전기 신호를 송수신하는 제어부 등 일 수 있다.The electrical devices may be various sensors such as an electric battery that provides power and a tilt sensor that measures the inclination of the body 100, various sensors, a power unit, and the like, and a control unit that transmits and receives electrical signals.

기울기 센서부는 관성 센서(inertial measurement unit), 자세 센서(attitude sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 도플러 속도 센서(doppler velocity log) 등 중 어느 하나로 형성되고, 몸체부(100)의 기울기를 측정하여 제어부로 전기 신호를 전송할 수 있다.The inclination sensor unit is formed of any one of an inertial measurement unit, an attitude sensor, a gyro sensor, a Doppler velocity log, and the like, and measures the inclination of the body 100 Electrical signals may be transmitted to the control unit.

자세 센서는 몸체의 무게 중심을 지나 서로 직교하는 피치(pitch)축, 요(yaw)축, 롤(roll)축에 대한 변동을 검출하는 센서일 수 있다.The posture sensor may be a sensor that detects a change in a pitch axis, a yaw axis, and a roll axis that pass through the center of gravity of the body and are orthogonal to each other.

자이로 센서는 지구의 회전과 관계없이 높은 정확도로 항상 처음에 설정한 방향을 유지하는 성질을 이용하여 물체의 방위 변화를 측정하는 센서일 수 있다.The gyro sensor may be a sensor that measures a direction change of an object using a property of always maintaining an initially set direction with high accuracy regardless of the rotation of the earth.

관성 센서는 가속도계, 각속도계, 지자기계 및 고도계를 이용하여 이동 물체의 속도와 방향, 중력 가속도를 측정할 수 있다.The inertial sensor may measure the speed, direction, and gravitational acceleration of a moving object by using an accelerometer, an angular velocity meter, a geomagnetic machine, and an altimeter.

도플러 속도 센서는 마이크로파의 송신 후 수신할 때의 주파수의 변화량을 이용해 움직임을 측정할 수 있다.The Doppler speed sensor may measure motion using a frequency change when microwaves are received after being transmitted.

몸체부(100)는 주행하는 진행방향으로 전방부와 후방부를 구분할 수 있다.The body portion 100 may distinguish a front portion and a rear portion in the traveling direction.

몸체부(100)는 전방부에 기립된 조종부(115)를 형성할 수 있다.The body portion 100 may form a steering unit 115 standing upright in the front portion.

조종부(115)는 상부에 전기 베터리로부터 제공되는 전류를 ON/OFF 할 수 있는 전원 스위치(115a) 및 동력부를 조작할 수 있는 조작 스위치 등를 형성할 수 있다.The control unit 115 may form a power switch 115a capable of turning on/off the current provided from the electric battery and an operation switch capable of manipulating the power unit at the top.

몸체부(100)는 적재부(110), 복수 개의 바퀴부(120), 골 인식 센서부(130), 작업자 추종 센서부(140), 손잡이부(150)를 형성할 수 있다.The body part 100 may form a loading part 110, a plurality of wheel parts 120, a goal recognition sensor part 130, an operator following sensor part 140, and a handle part 150.

적재부(110)는 몸체부(100)의 상부에 대상물을 적재할 수 있게 평평하게 형성될 수 있다.The loading unit 110 may be formed flat to load an object on the top of the body unit 100 .

적재부(110)는 상측부에 상측이 개구된 바스켓(basket) 등과 같은 통체 형상의 적재대(111)를 포함할 수 있다.The loading unit 110 may include a loading stand 111 having a tubular shape, such as a basket having an upper side opened at an upper side thereof.

적재대(111)는 적재부(110)의 상측부에 안착되고, 개구된 상측을 통해 대상물을 내부에 적재할 수 있다. 그리고 적재대(111)는 적재부(110)로부터 적재대(111)만을 작업자가 들어 올려서 다른 장소로 옮길 수 있다.The loading table 111 is seated on the upper side of the loading unit 110, and an object can be loaded therein through the open upper side. In addition, the loading table 111 can be moved to another place by a worker lifting only the loading table 111 from the loading unit 110 .

적재부(110)는 양측 테두리부에 상측으로 기립되고, 상기 적재대(111)를 양측부에서 지지하여 양측으로 흔들리지 않고 고정되게 하는 한 쌍의 지지대(113)를 형성할 수 있다.The loading unit 110 may form a pair of supports 113 that stand upward on both side edges and support the loading platform 111 on both sides so that it is fixed without shaking on both sides.

복수 개의 바퀴부(120)는 바닥을 지지하고, 몸체부(100) 내부에 형성된 동력부의 동력에 의해 회전하여 몸체부(100)를 주행하게 할 수 있다.The plurality of wheel parts 120 support the floor and rotate by the power of the power unit formed inside the body part 100 to allow the body part 100 to travel.

복수 개의 바퀴부(120)는 몸체부(100)의 하부 둘레부에 회전 가능하게 연결될 수 있다.The plurality of wheel parts 120 may be rotatably connected to the lower circumference of the body part 100 .

복수 개의 바퀴부(120)는 몸체부(100)의 하부 중앙부를 중심으로 서로 대칭되게 형성될 수 있다.The plurality of wheel parts 120 may be formed symmetrically with each other around the lower central part of the body part 100 .

도 3을 참고하여, 복수 개의 바퀴부(120)는 몸체부(100)의 내부에 형성된 동력부와 기어 결합된 샤프트(121)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 3 , the plurality of wheel units 120 may be connected to a shaft 121 geared to a power unit formed inside the body unit 100 .

복수 개의 바퀴부(120)는 샤프트(121)에 의해 동력부의 동력을 전달받아 회전함에 따라 몸체부(100)를 전방 또는 후방으로 주행시킬 수 있다.As the plurality of wheel parts 120 receive power from the power unit through the shaft 121 and rotate, the body part 100 may move forward or backward.

복수 개의 샤프트(121)는 제어부에 의해 조작되어 상측 및 하측으로 승강이동 할 수 있다. 따라서 몸체부(100)는 둘레부에 복수 개의 바퀴부(120)에 대응되게 관통된 복수 개의 장홈(117)을 형성하고, 복수 개의 샤프트(121)는 각각 장홈(117)을 관통할 수 있다. The plurality of shafts 121 may be operated by a control unit to move up and down upwards and downwards. Accordingly, the body portion 100 may form a plurality of long grooves 117 penetrating the circumferential portion to correspond to the plurality of wheel portions 120, and the plurality of shafts 121 may respectively pass through the long grooves 117.

복수 개의 장홈(117)은 샤프트(121)의 승강 이동을 위해 상하 방향으로 길게 형성될 수 있다. 즉 복수 개의 장홈(117)은 각각 샤프트(121)의 둘레의 길이보다 큰 둘레의 길이를 형성하고, 횡 방향의 지름 길이보다 종 방향의 지름 길이를 더 길게 형성할 수 있다.A plurality of long grooves 117 may be formed long in the vertical direction for the shaft 121 to move up and down. That is, each of the plurality of long grooves 117 may form a circumferential length greater than the circumferential length of the shaft 121, and may form a diameter length in the longitudinal direction longer than a diameter length in the transverse direction.

복수 개의 샤프트(121)는 제어부에 의해 작동하는 전기 모터(미도시) 등에 의해 승강 이동할 수 있다.The plurality of shafts 121 may move up and down by an electric motor (not shown) operated by a control unit.

복수 개의 샤프트(121)는 기울기 센서부로부터 전기 신호를 수신한 제어부의 조작에 의해 승강 이동하며 주행 중 몸체부(100)의 자세를 항상 수평으로 유지할 수 있게 복수 개의 바퀴부(120)의 위치를 각각 조정할 수 있다.The plurality of shafts 121 are moved up and down by manipulation of the control unit receiving the electric signal from the tilt sensor unit, and the plurality of wheel units 120 are positioned so that the posture of the body unit 100 can always be maintained horizontally while driving. Each can be adjusted.

즉 밭두렁과 같이 곧게 형성되지 않고, 고르지 않은 길을 복수 개의 바퀴부(120)가 주행할 시 몸체부(100)가 흔들려서 적재된 대상물을 바닥에 흘리지 않도록 복수 개의 바퀴부의 상하 위치를 즉각 조정하여 몸체부(100)가 항상 수평 자세를 유지하게 할 수 있다.That is, when the plurality of wheel parts 120 travel on an uneven road that is not formed straight like a ridge, the body part 100 is shaken and the vertical position of the plurality of wheel parts is immediately adjusted so that the loaded object does not spill on the floor. The unit 100 may always maintain a horizontal posture.

골 인식 센서부(130)는 밭두렁 등과 같은 바닥의 골의 형상을 파악할 수 있다.The goal recognition sensor unit 130 may determine the shape of a valley on the floor, such as a ridge.

골 인식 센서부(130)는 몸체부(100)의 전방부와 후방부 각각의 중앙측에 바닥을 향하게 형성될 수 있다.The goal recognition sensor unit 130 may be formed toward the floor at the center of each of the front and rear portions of the body unit 100 .

따라서 골 인식 센서부(130)는 몸체부(100)가 전방으로 주행할 시 전방부에 형성된 골 인식 센서부(130)를 활성화하고, 몸체부(100)가 후방으로 주행할 시 후방부에 형성된 골 인식 센서부(130)를 활성화하여 바닥의 골의 형상을 파악하고 제어부로 전기 신호를 전송할 수 있다.Therefore, the goal recognition sensor unit 130 activates the goal recognition sensor unit 130 formed in the front portion when the body portion 100 travels forward, and the goal recognition sensor portion 130 formed in the rear portion when the body portion 100 travels backward. The goal recognition sensor unit 130 may be activated to determine the shape of the floor goal and transmit an electrical signal to the control unit.

제어부는 골 인식 센서부(130)로부터 수신된 전기신호를 수집 및 분석하여 몸체부(100)의 주행 방향을 조종할 수 있다.The control unit may collect and analyze electrical signals received from the goal recognition sensor unit 130 to control the running direction of the body unit 100 .

골 인식 센서부(130)는 거리 센서, 온도 센서 및 기울기 센서를 포함하고, 거리 센서는 최소 2개 이상일 수 있고, 초음파, 적외선, 레이저 센서 등일 수 있다. 거리 센서가 레이저 센서일 때 측정하는 타켓의 위치를 작업자의 육안으로 인식하게 할 수 있다. 온도 센서와 기울기 센서에서 측정되는 측정 데이터는 주변 환경온도 및 골 인식 센서부(130)가 설치된 몸체부(100)의 움직임에 따른 측정 오차를 보정하는데 사용될 수 있다.The goal recognition sensor unit 130 includes a distance sensor, a temperature sensor, and a tilt sensor, and at least two distance sensors may be used, and may be ultrasonic, infrared, or laser sensors. When the distance sensor is a laser sensor, the position of the target to be measured can be recognized by the operator's eyes. The measurement data measured by the temperature sensor and the inclination sensor may be used to correct a measurement error according to the movement of the body part 100 in which the goal recognition sensor part 130 is installed and the surrounding environment temperature.

골 인식 센서부(130)는 밭고랑의 경사면 인식률을 높이기 위해서 복수 개의 거리 센서를 사용할 수 있다. 그리고 복수 개의 거리 센서는 각도를 서로 다르게 조절할 수 있다. 즉 복수 개의 거리 센서 중 중앙측에 위치한 거리 센서의 각도를 조절하여 거리 센서가 밭고랑의 바닥면을 인식하게 하고 양 옆측에 위치한 거리 센서의 각도를 조절하여 거리 센서가 밭고랑의 경사면을 인식하게 할 수 있다.The goal recognition sensor unit 130 may use a plurality of distance sensors to increase the recognition rate of the slope of the furrow. Also, angles of the plurality of distance sensors may be differently adjusted. That is, by adjusting the angle of the distance sensor located at the center of the plurality of distance sensors, the distance sensor recognizes the bottom of the furrow, and by adjusting the angles of the distance sensors located on both sides, the distance sensor can recognize the slope of the furrow. there is.

즉 몸체부(100)가 주행할 밭고랑의 크기에 맞추어 복수 개의 거리 센서의 센싱 각도를 조절한 상태로 몸체부(100)에 골 인식 센서부(130)를 설치하면 몸체부(100)가 밭고랑을 주행할 시 골 인식 센서부(130)의 거리 센서가 밭고랑의 양쪽 경사면을 인식하여 몸체부(100)가 밭고랑의 중앙을 따라 주행하게 유도할 수 있다.That is, when the goal recognition sensor 130 is installed on the body 100 with the sensing angles of the plurality of distance sensors adjusted according to the size of the furrow to be driven by the body 100, the body 100 moves through the furrow. When driving, the distance sensor of the valley recognition sensor unit 130 recognizes both slopes of the furrow and induces the body 100 to drive along the center of the furrow.

작업자 추종 센서부(140)는 작업자를 감지하고 제어부로 전기 신호를 전송할 수 있다.The worker tracking sensor unit 140 may detect a worker and transmit an electrical signal to the controller.

작업자 추종 센서부(140)는 몸체부(100)의 전방부에 전방을 향하게 형성되되, 몸체부(100)의 전방부에 형성된 조종부(115)에 형성될 수 있다.The operator tracking sensor unit 140 is formed on the front portion of the body portion 100 toward the front, and may be formed on the steering unit 115 formed on the front portion of the body portion 100 .

작업자 추종 센서부(140)는 초음파 거리 측정 센서 등 일 수 있다.The operator tracking sensor unit 140 may be an ultrasonic distance measurement sensor or the like.

초음파 거리 측정 센서는 작업자에 지향성이 날카로운 초음파를 송신하여 작업자로부터 반사파를 수신하기까지의 시간을 측정하여 제어부로 전기 신호를 전송하고 제어부가 수신된 전기 신호를 비교 산정하여 거리를 측정할 수 있다.The ultrasonic distance measuring sensor transmits ultrasonic waves with sharp directivity to the worker, measures the time until the reflected wave is received from the worker, transmits an electrical signal to the controller, and the controller compares and calculates the received electrical signal to measure the distance.

작업자 추종 센서부(140)가 제어부로 전기 신호를 전송하면 제어부는 수신된 전기 신호를 수집 및 기 설정된 거리 값과 비교할 수 있다. 그리고 작업자가 몸체부(100)로부터 기 설정된 거리보다 멀어지고 기 설정된 거리보다 멀어진 시간이 기 설정된 시간보다 길어질 경우 제어부는 동력부에 작동 명령을 전송할 수 있다. 그리고 몸체부(100)는 동력부의 동력에 의해 전진 방향으로 주행하여 작업자와의 거리를 기 설정된 거리로 유지할 수 있다. 또한, 작업자가 기 설정된 거리보다 가까울 경우엔 기 설정된 거리보다 가까워진 시간이 기 설정된 시간보다 길어질 경우 제어부는 동력부에 작동 명령을 전송할 수 있다. 그러면 몸체부(100)는 동력부의 동력에 의해 후진 방향으로 주행하여 작업자와의 거리를 기 설정된 거리로 유지할 수 있다.When the operator follower sensor unit 140 transmits an electrical signal to the controller, the controller may collect the received electrical signal and compare it with a preset distance value. In addition, when the operator is farther than a preset distance from the body unit 100 and the time when the distance is longer than the preset distance is longer than the preset time, the control unit may transmit an operation command to the power unit. In addition, the body 100 may travel in a forward direction by the power of the power unit to maintain a distance from the operator at a preset distance. In addition, when the operator is closer than the preset distance, the control unit may transmit an operation command to the power unit when the time closer than the preset distance becomes longer than the preset time. Then, the body 100 may travel in a backward direction by the power of the power unit to maintain a distance from the operator at a predetermined distance.

또한, 적재부(110)는 적재대(111)에 적재되는 대상물의 무게를 측정하는 무게 감지 센서 또는 적재대(111)에 적재된 대상물의 적재 높이를 측정할 수 있는 센서를 설치할 수 있다. 그리고 적재대(111)에 적재되는 대상물이 기 설정된 무게 또는 높이를 초과할 시의 제어부로 전기 신호를 전송하고 제어부는 동력부에 작동 명령을 전송하여 후진 방향으로 주행하게 할 수 있다. 이때 몸체부(100)의 후방부에 형성된 골 인식 센서부(130)는 본 발명의 일 실시예에 따른 농업 보조용 로봇이 바닥의 골 중심부를 따라 주행하여 밭고랑의 단부까지 주행하도록 안내할 수 있다. 밭고랑의 단부에 본 발명의 일 실시예에 따른 농업 보조용 로봇이 도착하면 작업자가 적재대(111)에 적재된 대상물을 비운 후 다시 작업 중이던 작업현장으로 복귀하도록 몸체부(100)의 조종부(115)에 형성된 조작 스위치 등을 사용하여 조작할 수 있다.In addition, the loading unit 110 may install a weight sensor for measuring the weight of objects loaded on the loading table 111 or a sensor capable of measuring the stacking height of objects loaded on the loading table 111 . In addition, when an object loaded on the loading table 111 exceeds a preset weight or height, an electric signal is transmitted to the control unit, and the control unit transmits an operation command to the power unit to drive in the reverse direction. At this time, the bone recognition sensor unit 130 formed in the rear part of the body part 100 may guide the agricultural assistance robot according to an embodiment of the present invention to travel along the center of the valley of the floor to the end of the furrow. . When the agricultural assistance robot according to an embodiment of the present invention arrives at the end of the furrow, the control unit of the body part 100 ( 115) can be operated using an operation switch formed on the screen.

손잡이부(150)는 작업자가 손으로 잡고 몸체부(100)를 수동으로 주행하게 할 수 있다.The handle portion 150 may be held by an operator's hand and manually drive the body portion 100 .

손잡이부(150)는 몸체부(100)의 전방부에 형성되되, 몸체부(100)의 전방부에 형성된 조종부(115)에 형성될 수 있다.The handle part 150 is formed on the front part of the body part 100, and may be formed on the steering part 115 formed on the front part of the body part 100.

도 4 및 도 5를 참고하여, 손잡이부(150)는 조종부(115)의 전방부 양측부에 승강 가능하게 결합된 승강부(151)에 양단부를 각각 결합할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5 , both ends of the handle part 150 may be coupled to both ends of the lifting part 151 movably coupled to both sides of the front part of the control part 115 .

그리고 손잡이부(150)와 승강부(151)의 결합부에 힌지부(153)가 형성될 수 있다.In addition, a hinge portion 153 may be formed at a coupling portion between the handle portion 150 and the elevation portion 151 .

힌지부(153)는 손잡이부(150)를 승강부(151)에 선회 가능하게 결합되게 할 수 있다.The hinge part 153 may allow the handle part 150 to be pivotably coupled to the elevation part 151 .

따라서 손잡이부(150)는 승강부(151)에 의해 조종부(115)의 전방부를 따라 상하 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있고, 힌지부(153)에 의해 조종부(115)의 전방으로 선회 이동할 수 있다.Therefore, the handle part 150 can slide vertically along the front part of the control part 115 by the lifting part 151, and can pivot and move forward of the control part 115 by the hinge part 153. .

그리고 도 1, 도 6을 참고하여, 손잡이부(150)는 작업자가 손으로 잡을 수 있는 중앙부에 조작부(155)를 형성할 수 있다.And with reference to FIGS. 1 and 6 , the handle portion 150 may form a manipulation portion 155 at a central portion that a worker can hold by hand.

조작부(155)는 제어부와 전기적으로 연결되어 작업자가 제어부에 작동 명령을 전송할 수 있는 적어도 하나 이상의 버튼(155a)을 형성할 수 있다.The control unit 155 may form at least one button 155a through which an operator may transmit an operation command to the control unit by being electrically connected to the control unit.

조작부(155)의 버튼(155a)을 작업자가 조작함에 따라 수동으로 몸체부(100)를 전방 또는 후방으로 주행시키고 몸체부(100)의 주행 속도를 조절하거나 전기 베터리로부터 흐르는 전원을 ON/OFF할 수 있다.As the operator operates the button 155a of the control unit 155, the body 100 can be manually driven forward or backward, and the driving speed of the body 100 can be adjusted or power flowing from the electric battery can be turned ON/OFF. can

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, those skilled in the art can add, change, delete, or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention can be variously modified and changed by the like, and this will also be said to be included within the scope of the present invention.

100: 몸체부
110: 적재부
111: 적재대
113: 지지대
115: 조종부
115a: 전원 스위치
117: 장홈
120: 바퀴부
121: 샤프트
130: 골 인식 센서부
140: 작업자 추종 센서부
150: 손잡이부
151: 승강부
153: 힌지부
155: 조작부
155a: 버튼100: body part
110: loading part
111: loading table
113: support
115: control unit
115a: power switch
117: Jang Hom
120: wheel part
121: shaft
130: goal recognition sensor unit
140: worker tracking sensor unit
150: handle part
151: lifting part
153: hinge part
155: control panel
155a: button

Claims

내부에 동력을 발생시키는 동력부와 상기 동력부에 작동 명령을 전송하는 제어부를 마련한 몸체부;
바닥을 지지하고, 상기 동력부의 동력에 의해 회전하여 상기 몸체부를 주행하게 하는 복수 개의 바퀴부;
상기 몸체부에 마련되되, 상기 몸체부의 주행 방향 전방부와 후방부에 각각 마련되어 바닥의 골의 형상을 파악하고 상기 제어부로 전기 신호를 전송하는 골 인식 센서부; 및
상기 몸체부의 상기 전방부에 마련되고, 작업자를 감지하고 상기 제어부에 전기 신호를 전송하는 작업자 추종 센서부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업 보조용 로봇.A body having a power unit for generating power therein and a control unit for transmitting an operation command to the power unit;
A plurality of wheel parts supporting the floor and rotating by the power of the power part to drive the body part;
a bone recognition sensor unit provided in the body part, provided in the front part and the rear part of the body part in the running direction, respectively, to determine the shape of a valley of the floor and to transmit an electric signal to the control unit; and
an operator follower sensor unit provided on the front part of the body, detecting an operator and transmitting an electrical signal to the control unit; Agricultural assistance robot comprising a.

청구항 1에 있어서,
상기 몸체부는
상기 몸체부의 내부에 형성되고, 상기 몸체부의 기울기를 측정하여 상기 제어부로 전기 신호를 전송하는 기울기 센서부 및
상기 동력부와 상기 복수 개의 바퀴부를 연결하는 복수 개의 샤프트를 포함하고,
상기 제어부는 상기 기울기 센서부로부터 수신한 전기 신호에 따라 상기 복수 개의 샤프트를 승강 이동하며 상기 몸체부의 수평을 유지하게 하는 것을 특징으로 하는 농업 보조용 로봇.The method of claim 1,
the body part
A tilt sensor unit formed inside the body and measuring the tilt of the body and transmitting an electrical signal to the control unit; and
It includes a plurality of shafts connecting the power unit and the plurality of wheel units,
The control unit moves the plurality of shafts up and down according to the electric signal received from the tilt sensor unit and maintains the horizontality of the body part.

청구항 1에 있어서,
상기 몸체부는 상부에 대상물을 적재할 수 있는 적재부를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업 보조용 로봇.The method of claim 1,
The body part agricultural assistance robot, characterized in that it comprises a loading part capable of loading the object on the top.

청구항 1에 있어서,
상기 몸체부는,
상기 전방부에 상기 작업자가 손으로 잡을 수 있게 마련된 손잡이부와
상기 손잡이부에 형성되고, 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 상기 제어부에 작동 명령을 전송할 수 있는 조작부와,
상기 손잡이부를 상기 몸체부에 연결하되, 상기 몸체부에 승강 가능하게 결합된 승강부와,
상기 손잡이부와 상기 승강부의 사이를 힌지 연결하는 힌지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 농업 보조용 로봇.The method of claim 1,
The body part,
A handle portion provided in the front portion so that the worker can hold it by hand; and
A manipulation unit formed in the handle part and electrically connected to the control unit to transmit an operation command to the control unit;
The handle part is connected to the body part, and the lifting part is coupled to the body part to be able to move up and down;
A robot for agricultural assistance, characterized in that it comprises a hinge portion for hinge connection between the handle portion and the elevating portion.

청구항 1에 있어서,
상기 제어부는 상기 추종 센서부로부터 수신된 전기 신호에 의해 상기 작업자가 기 설정된 거리보다 멀어지면 상기 동력부에 작동 명령을 전송하여 상기 몸체부를 전진 방향으로 주행하게 하고, 상기 작업자가 기 설정된 거리보다 가까워지면 상기 동력부에 작동 명령을 전송하여 상기 몸체부를 후진 방향으로 주행하게 하는 것을 특징으로 하는 농업 보조용 로봇.The method of claim 1,
The control unit transmits an operation command to the power unit to cause the body to travel in a forward direction when the worker moves away from the preset distance according to the electric signal received from the tracking sensor unit, and the operator moves closer than the preset distance. A robot for agricultural assistance, characterized in that for transmitting an operation command to the power unit on the ground to cause the body to travel in a backward direction.