로커-보기 구조의 과일 수확 로봇 설계에 관한 연구

원성욱; 최선민; 이현아; 김용태

doi:10.5391/JKIIS.2023.33.5.469

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자료유형: 학술저널

저자정보: 원성욱 (한경국립대학교) 최선민 (한경국립대학교) 이현아 (한경국립대학교) 김용태 (한경국립대학교)

저널정보: 한국지능시스템학회 한국지능시스템학회 논문지 한국지능시스템학회 논문지 제33권 제5호

발행연도: 2023.10

수록면: 469 - 476 (8page)

DOI: 10.5391/JKIIS.2023.33.5.469

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본 논문에서는 자율적으로 과일을 인식하고 수확할 수 있는 로커-보기 (Rocker-Bogie) 구조의 수확 로봇 설계 방법을 제안한다. 먼저, 노지 과수원 환경에서 이동 및 수확 안정성을 위하여 로커-보기 구동 메커니즘을 적용하고, 로봇 매니퓰레이터와 Depth 카메라를 사용한 과일 수확 로봇을 설계하였다. 과일 인식을 위하여 YOLOv5(You Only Look Once v5) 딥러닝 알고리즘을 사용하였으며, 과일 인식 정보와 카메라 Depth 정보를 사용한 과일의 수확 위치추정 알고리즘을 제안하였다. 또한, 추정된 과일 위치를 기반으로 로봇 매니퓰레이터와 핸드를 사용한 과일 수확 알고리즘을 개발하고, SLAM 기반으로 수확 로봇의 자율 주행 및 수확제어 알고리즘도 제안하였다. 제안된 수확 방법은 실제 수확 로봇을 제작하여 모형 과수를 사용한 테스트 베드에서 실험으로 성능을 검증하였다. 개발된 수확 로봇은 과수가 전체 보이는 환경에서는 높은 정확도로 자율적으로 과일을 인식하고 수확할 수 있음을 실험 결과에서 보여 주었다.

#과수 수확 로봇 #과일 인식 #수확 알고리즘 #로커-보기 메커니즘 #Fruit harvesting robot #fruit recognition #harvesting algorithm #Rocker-Bogie mechanism

참고문헌 (13)

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Statistics Korea, “Agricultural, Forestry and Fisheries Survey, Age and Gender of Farming Population,” 2022, Available: https://kosis.kr/statHtml/statHtml.do?orgId=101&tblId=DT_1EA1040&conn_path=I2, [Accessed: May 20, 2023].

D. H. Lee and K. H. Kim, “Present and future of robotic technology in open field farming,” Journal of the Korean Society of Communications (Information and Communication), vol. 39, no. 10, pp. 13-18, 2022.

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J. Y. Park and M. Y. Heo, “International standardization trends in smart agriculture,” Journal of the Korean Society of Communications (Information and Communication), vol. 34, no. 1, pp. 70-75, 2017.

M. H. Lee, S. J. Kim, K. H. Yang and H Lee, “Current status of smart agriculture domestic standardization,” Journal of the Korean Society of Communications (Information and Communication), vol. 38, no. 8, pp. 3-10, 2021.

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