과실 자동 수확을 위한 로봇팔 기반 접근 메커니즘 연구 (Research on robot arm-based approach mechanism for Automatic fruit harvesting)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 25권 / 12호 / 291 ~ 300페이지
· 저자명 : 장호승, 전진택, 권경도, 윤창호, 홍영기, 서다솜, 김민우, 오일석, 김국환

초록

자동화 및 무인화를 위해서 로봇팔은 많은 분야에 도입되고 있는 추세이다. 그리고 현재 농업에서 사용되는 수확로봇 또한 상용화된 로봇팔이 이용되고 있으며 과실 수확을 위한 메커니즘의 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는상용되고 있는 로봇팔과 RGB-D카메라를 이용하여 과실의 수확이 가능한 수확 로봇을 위한 작업 메커니즘을 개발 하였다. 수확 로봇 메커니즘 개발을 위한 시스템은 크게 주행부, 로봇팔, RGB-D카메라로 구성하였다. RGB-D카메라는 로봇팔 베이스를 기준으로 Y축 –0.76 m, Z축 +0.85 m의 위치에 설치하고 이를 반영하여 좌표 변환을 하였다. 목표 과실로 이동시간 측정 시간은 3개 평군 1분16초, 4개 평균 1분40초로 나타났으며, 5개일 경우 랜덤, 좌측, 우측순차 순으로평균 2분 42초, 2분 40초, 2분 39초로 나타났다. 엔드이펙터가 목표 과실로 이동시 이동 오차 측정은 좌표값들의 차를비교 하였으며 모형 사과를 사용한 경우 X, Y, Z축의 평균 오차는 각 0.52 mm, 0.72 mm, 0.49 mm로 나타났으며실제 사과를 사용한 경우 축의 평균 오차는 각 1.3 mm, 1.5 mm, 4.9 mm로 나타났다.

영어초록

Robotic arms are being introduced in many fields for automation and unmanned operations.
Commercialized robot arms are being used by harvesting robots in agriculture, and research is being conducted on the mechanisms for harvesting fruit. In this study, a working mechanism for a harvesting robot capable of harvesting fruit was developed using a commercially available robot arm and RGB-D camera. The measured time to move to the target fruit was 1 minute 16 seconds on average for three groups and 1 minute 40 seconds on average for four groups. In the case of five groups, however, the average time to move to the target fruit was 2 minutes 42 seconds, 2 minutes 40 seconds, and 2 minutes 39 seconds in random, left, and right, respectively. When the end effector moved to the target fruit, the movement error was measured by comparing the difference in coordinate values. When a model apple was used, the average errors of the X, Y, and Z axes were 0.52 mm, 0.72 mm, and 0.49 mm, respectively.
The average errors of the X, Y, and Z axes when an actual apple was used were 1.3 mm, 1.5 mm, and 4.9 mm, respectively.

참고자료

· 없음