• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2002.07a
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• pp.141-147
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• 2002

생물 생산의 여러 과정 중에서도 자동화 기계의 개발과 제어 기술이 요구되는 부분은 이식이나 접목, 작물의 관리, 수확 등의 정밀한 반복 작업으로 볼 수 있다. 특히, 로봇에 의한 수확 작업중의 하나인 과실 수확 로봇은 각각의 대상물을 직접 다루어야 하면서도, 과실의 특성상 수확 작업에 의한 손상의 위험이 크기 때문에 정교한 제어가 요구된다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 1999.07a
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• pp.142-149
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• 1999

최근 주변첨단기술이 발달하여 수확, 접목 및 착유 등 농작업에 로봇을 응용하기 위한 연구가 수행되고 있다. 작업의 특성에 따라 응용되는 로봇기술도 차이는 있겠으나 수확용 로봇의 경우 대상물을 인식하고 위치를 검출하는 기술개발이 선행되어야만 대상물을 파지 또는 절단하여 수확이 가능하며, 대상물의 인식 및 위치 검출에는 영상처리기술이 많이 응용되고 있다. 따라서 수확로봇의 작업성능은 대상물을 얼마나 정확하게 인식하고 위치를 정확하게 검출하는 것이 중요하다. 그러나 작업대상이 일정한 조건에서 표준화 되어있는 일반 산업분야와는 달리 농산물의 수확작업현장은 대상물의 배치, 크기 및 형상 둥이 일정하지 않고 작업환경 또한 다양하여 외란의 영향을 많기 받기 때문에 시각장치의 개발은 매우 중요하다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.53-53
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• 2017

연구목적: 국내 과일 산업의 한 단계 도약과 대외 경쟁력을 높이기 위해서는 수확작업의 기계화가 시급함. 이 연구는 국내외 과일 수확 기계화 현황과 문제점을 분석하고, 향후 수확작업 기계화 방향을 제시하고자 수행 수확기계 실용화 현황 및 고찰 (국내) 과일을 직접 수확이 아닌 수확 작업을 보조해주는 고지 작업기(수동형, 모터 진동형)와 고소 작업차가 대부분임. 수동형은 사과 감 등을 수확하지만, 작업능률이 낮고 작업자가 쉽게 피로하여 장시간 작업이 불가능하므로 실질적인 대안이 되지 못함. 진동형은 자체 동력을 이용하여 나무에 진동을 가하여 주로 대추 매실 등 소과류 수확에 이용되고, 수확능률은 우수하나 충격 손상이 많아 개선이 요구됨. 고소작업차는 동력원에 따라 충전식과 엔진식으로 구분되고, 충전식은 엔진식에 비해 진동 소음이 적어 쾌적하지만, 작업시간이 배터리 용량에 제한을 받음. 또한 작업대 작동방식에 따라 리프트형과 붐형으로 구분함. 리프트형은 리프트를 이용하여 작업대를 상하로 구동하는 방식으로 높은 위치의 과실 수확이 어렵고, 작업대 넓이 만큼의 작업 공간(과수간의 거리)이 필요함. 붐형은 필요한 곳으로 접근성이 우수하나 무거운 무게를 지탱하기 어렵기 때문에 본체를 무겁게 하거나 수시로 수확된 과일을 하차시켜야 함. (국외) 수확 후 가공되는 과일류와 포도 올리브 오렌지 매실 등 소과류 수확이 기계화되었지만, 사과 복숭아 등 신선과일은 아직도 외국의 값싼 노동자들에 의존하여 수확되고 있음. 현재 실용화된 수확 기계는 진동식 수확기계와 터널식 수확기계가 대표적임. 진동식은 집게형의 부착기를 나무 줄기에 고정한 후 트랙터 동력원으로 나무에 진동을 가하여 수확하고, 올리브 대추 등과 같은 소과류와 과피가 두꺼운 오렌지 등에 적용되고, 수확 작업능률이 매우 높으나 과일의 낙하 상처를 피할 수 없는 단점이 있음. 터널형은 규격화(과수 크기 및 형태, 재식거리)된 과수원에 잘 적응하도록 설계 제작되어, 과수 위를 지나가면서 내부에 설치된 진동장치와 컨테이너로 과일을 수확하고, 와인용 포도 수확기가 대표적임. 기계수확이 가능하도록 과수원 조성단계에서부터 재배양식(과수 좌우 및 전후 거리)을 기계의 제원(바퀴 간격, 작업부 간격 등)에 맞추어 재배함. 과일 수확로봇에 관한 연구는 활발하고 일부에서 실증시험단계에 있음. 결론: 구체적인 추진방향을 제시하면, 단기적으로는 과일 수확작업자의 작업편이성과 노동강도를 줄일 수 있도록 소형 저가 범용성이 우수한 보조기구/기계의 보급을 확대하고, 중장기적으로는 수확기계/수확로봇 개발을 위한 연구개발비 투자를 늘리는 동시에, 기계/로봇이 과수원에 잘 적응할 수 있도록 수형 재식거리 등 재배양식의 표준화가 추진되어야 함.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2002.07a
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• pp.279-285
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• 2002

농업에서 소요되는 노동력 중에서 가장 많은 비중을 차지하고 있는 것이 수확작업이다. 수확작업은 어렵고 힘든 지루한 작업이 반복적으로 수행되는 작업이다. 지상 1m내외에서 결과하는 과채류의 경우 수확 중 많은 노동력을 필요로 한다. 특히 과채류 수확은 연속된 단순 반복 작업으로 작업인의 피로도가 더욱 심화되는 실정으로 재배에 많은 어려움을 낳고 있다. 또한 농산물 수입개방으로 값싼 외국산농산물이 대량 유입되고 있는 실정으로 농산물의 생산비 절감을 통한 대외 경쟁력을 갖추기 위해서는 과채류 수확에 있어서 로봇의 엔드이펙터를 이용하여 수확하는 것이 필요한 실정이다. 그러므로 로봇 수확기의 개발에 있어서 중요한 요소 중 하나인 엔드이펙터 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 세가지 형태의 엔드이펙터를 설계 제작하여 실험을 통하여 비교 분석 후 최적의 엔드이펙터를 개발하였다. (중략)

• Smart Media Journal
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• v.12 no.10
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• pp.19-28
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• 2023

In the fruit harvesting field, interest in automatic robot harvesting is increasing due to various seasonality and rising harvesting costs. Accurate apple detection is a difficult problem in complex orchard environments with changes in light, vibrations caused by wind, and occlusion of leaves and branches. In this paper, we introduce a dataset and an adaptive heatmap regression model that are advantageous for robot automatic apple harvesting. The apple dataset was labeled with not only the apple location but also the visibility. We propose a method to detect the center point of an apple using an adaptive heatmap regression model that adjusts the Gaussian shape according to visibility. The experimental results showed that the performance of the proposed method was applicable to apple harvesting robots, with MAP@K of 0.9809 and 0.9801 when K=5 and K=10, respectively.

• Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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• 1999.04a
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• pp.30-34
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• 1999

과채류 수확작업은 어렵고 힘든 지루한 작업이 반복적으로 수행된다. 지상 1m내외에서 결과하는 과채류의 경우 수확 중 많은 노동력을 필요로 한다. 특히 오이의 수확은 연속된 단순 반복 작업으로 작업인의 피로도가 매우 높다. 또한 농산물 수입개방으로 값싼 외국산 농산물이 대량 유입되고 있는 실정으로 농산물의 생산비 절감을 통한 대외 경쟁력을 갖추기 위해서는 과채류 수확에 있어서 로봇을 이용한 수확기 개발이 필요한 실정이다. (중략)

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.11a
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• pp.978-979
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• 2023

시각 장애인들은 식품의 영양 정보 표시 부재로 인해 식품 섭취에 어려움을 겪고 있는 상황이며, 전국 등록 장애인 수는 고령화와 함께 지속적으로 증가하는 추세이다. 이에 따른 돌봄 인력 부족 및 돌봄 예산 증가가 예상되고 있다. 이러한 배경을 고려하여, 본 논문에서는 시각 장애인들에게 영양을 고려한 식자재를 제공하기 위한 과채류 수확 로봇을 개발하고 제공함으로써, 과채류 섭취 부족 문제와 돌봄 인력 부족 문제를 해결하는 것을 목표로 한다. 특히, 본 제품은 사용자의 편의성을 고려하여 음성 인식 기능을 도입하고, 사용자의 요구사항에 따른 권장 섭취량을 기반으로 수확 및 자율주행 배달 서비스를 제공한다.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.15 no.11
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• pp.1273-1283
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• 2012

In this paper, vision-based positioning algorithm for melon harvesting robot is presented. RGB value of the input image was converted into HSI value then, melon area was extracted after performing the binarization using HUE value. After morphological filtering was applied to remove noise, outermost boundary points were obtained using border following and convex hull method. Elliptical fitting for melons was perform by the RANSAC algorithm, the center point of ellipse, the length of the short and long axis, and rotation angle were obtained. We verified the effectiveness of the proposed method by various simulation experiments and confirmed actual feasibility of the proposed method by applying to the real melon.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.22 no.4
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• pp.411-420
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• 1997

The mechanization efficiency using high ability machines such as tractors or combines in a paddy field rice farm is high. Mechanization in harvesting fruits and vegetables is difficult, because they are easy to be damaged. Therefore, Advanced techniques for careful handling fruits and vegetables are necessary in automation and robotization. An apple harvesting robot must have a recognition device to detect the positioning of fruit, manipulators which function like human arms, and hand to take off the fruit. This study is related to the development of a rotatic hand as the first stage in developing the apple harvesting robot. The results are summarized as follows. 1. It was found that a hand that was eccentric in rotatory motion, was better than a hand of semicircular up-and-down motion in harvesting efficiency. 2. The hand was developed to control changes in grasp forces by using tape-type switch sensor which was attatched to fingers' inside. 3. Initial finger positioning was set up to control accurate harvesting by using a tow step fingering position. 4. This study showed the possibility of apple harvesting using the developed robot hand.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.12 no.2
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• pp.63-67
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• 2003

Cucumber fruits requires a lot of labor to harvest in time in Korea, since the fruits are cut and grabbed by hand. In this study, we developed an end-effector for robotic harvester of cucumber fruits. Its development involved the integration of an end-effector system with a PC compatible, DC motors, and a motor controller board. Software, written in Pic-basic, combined the functions of motor control with various circumstances. Cucumber's properties were measured and analyzed for precision of the end-effector. The results were similar to those of other vegetables. Properties including hardness of cucumber fruits were used as basic data for development of a harvester.