• Journal of Biosystems Engineering
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• 제22권4호
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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 Biosystems Engineering
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• 제25권5호
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• pp.399-408
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• 2000

This study is final focused on developing fruit harvesting robot can distinguish fruit type and status accurately. Multi-joint robot is able to discriminate tree shape and select mature fruit by image processing. The multi-joint robot consists of (a) rotating base, (b)turning first joint-arm, (c)rotating and turning second joint-arm, (d)rotating and turning third joint-arm, (e)rotating and turning last joint and (f)picker hand. The operational ranges of the robot are: horizontal 860~2,220mm, vertical 1,440~2,260mm, 270 degrees’rotation angle, 90 or 270 degrees’turning angle. The robot weighs 330kg. The multi-joint robot was designed in high accuracy and efficiency by getting as close as the movements of human arms and waist.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권3호
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• pp.284-290
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• 2013

본 연구는 시설재배에서 참외를 수확할 수 있는 로봇의 엔드이펙터를 개발하기 위한 전단계로서, 참외의 엔드이펙트 중에서 소프트 핸드링이 가능한 그립퍼와 참외줄기를 절단하는 커터를 설계하기 위해 참외의 기하학, 압축, 절단, 마찰 특성 등을 분석하였다. 그 결과 참외의 길이는 평균 108mm, 직경은 중간지점에서 평균 70mm, 중량은 평균 188g, 부피는 평균 333mL, 진원도는 평균 3.8mm로 나타났다. 참외의 중량(W)에 대하여 길이(L)와 직경(D2)을 변수로 하는 식 $W=L^a{\times}D_2^b$로부터 비선형 회귀분석을 실시한 결과 a는 2.0279, b는 -0.9998의 상수값을 가지는 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 참외줄기의 지름은 평균 3.8mm이며, 참외 줄기는 중심으로부터 반경 5mm 범위 내에서 대부분 분포하였다. 참외의 항복치와 압축강도, 경도의 평균값은 각각 $36.5N/cm^2$, $185.7N/cm^2$, $636.7N/cm^2$이며, 참외 줄기의 절단력과 절단강도는 각각 $2.87{\times}10^{-2}N$와 $5.60N/cm^2$로 나타났다. 참외의 마찰계수는 고무가 0.609으로 가장 높게 나타났고, 그 다음으로 알루미늄이 0.393, 스테인레스강이 0.177, 테프론이 0.079로 나타났다. 분석된 자료를 토대로 엔드이펙터 설계시 동작에 따른 위치 오차와 안전율을 감안하여, 그립퍼의 및 커터의 크기, 선회반경, 설치위치, 구동모터의 동력, 재료 및 재질의 선정 등에 적용할 수 있을 것으로 판단되었다.