• 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.

• 농업과학연구
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• 제5권2호
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• pp.127-135
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• 1978

경운장치(耕耘裝置)의 재량(改良)과 새로운 경운장치(耕耘裝置)의 설계(設計)를 위(爲)한 실험(實驗)을 실내(室內)에서 실시(實施)하기 위하여 Soil bin과 자연토양(自然土壤)과 유사(類似)한 39.35%의 bentonite, 48.10의 모래 및 12.55%의 SAE 10W oil을 사용한 인공토양(人工土壤)을 제조(製造)하였으며 경운실험(耕耘實驗)을 위(爲)한 인공토양(人工土壤)의 물리적(物理的)인 특성(特性)을 구명(究明)하기 위해 전압회수(轉壓回數), 전압속도등(轉壓速度等)을 변화(變化)시켜 가면서 인공토양(人工土壤)의 절대경도(絶對硬度), 밀도(密度), 인공토양(人工土壤)과 철판(鐵板) 및 고무판(板) 및 고무판(板)의 동마찰계수(動摩擦係數)를 측정(測定)하였으며 인공토양(人工土壤)의 밀도변화(密度變化)에 따른 점착력(粘着力)과 내부마찰각(內部摩擦角)의 변화(變化)를 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 전압회수(轉壓回數)가 증가(增加)할수록 밀도(密度)는 증가(增加)하였으며 그 관계식(關係式)은 다음과 같다. $y=1.073200+0.070780x-0.002263x^2$ 여기서, y : 밀도(密度)($g/cm^3$) x : 전압회수(轉壓回數) 전압속도(轉壓速度) 4.5~10.4 cm/sec의 범위(範圍)에서 전압속도(轉壓速度)는 밀도(密度)에 큰 영향(影響)을 주지 않았다. 2. 토양절대경도(土壤絶對硬度)는 전압속도(轉壓速度) 4.5~10.4cm/sec의 변화(變化)에 거의 영향(影響)을 받지 않았으며 토양절대경도(土壤絶對硬度)(y)는 전압회수(轉壓回數)(x)의 증가(增加)에 대(對)하여 곡선적(曲線的)으로 증가(增加)하였는데 그들 관계식(關係式)은 다음과 같다. $y=37.74{\frac{(0.64 +0.17x-0.0054x^2}{(3.36-0.17x-0.0054x^2)^3}}$ 3. 밀도(密度)(Bulk density : y($g/cm^3$))와 토양절대경도(土壤絶對硬度)(absolute soil hardness : x($kg/cm^3$))의 관계식(關係式)은 다음과 같다. $y=37.74{\frac{2.46x-2.02}{(6.02-2.46x)^3}$ 4. 밀도(密度)의 변화(變化)는 점착력(粘着力)과 내부마찰각(內部摩擦角)에 영향(影響)을 주는데 밀도(密度)가 1.60~1.75에서 함수비(含水比) 29.5%인 자연토양(自然土壤)의 사질(砂質)loam과 유사(類似)한 값을 나타내었다. 5. 동마찰계수(動摩擦係數)는 철판(鐵板)의 경우 0.3~0.4, 고무판(板)의 경우 0.64~0.72로 나타났으며 자연토양(自然土壤)에서의 값과 유사(類似)하다.