농업용 로봇이 온다!

농업이 발달한 국가에서는 지능화 시대를 맞이하여 로봇이 새로운 트렌드로 자리잡기 시작한 것 같습니다. 전 세계의 많은 농장에서는 농장 노동자보다 훨씬 효율적인 로봇을 사용하고 있습니다.

농업용 로봇은 농업 생산에 사용되는 기계로, 다양한 작업에 적응하기 위해 다양한 프로그램 소프트웨어로 제어할 수 있으며 감지 기능도 갖추고 있습니다. .인공지능(비전 등)과 계산을 기반으로 한 차세대 무인자동운용기계입니다.

1. 개발

농업용 로봇이 등장한 이후 많은 국가에서 농업용 로봇의 연구개발에 있어 다양한 형태의 농업용 로봇이 급속히 발전해 왔다. 현재 일본은 세계 1위입니다. 21세기에 들어서면서 새로운 다기능 농업 로봇이 점점 더 널리 보급되고 있으며, 광활한 분야에서 다양한 농업 작업을 수행하는 데 있어 지능형 로봇이 점차 수작업을 대체하게 될 것입니다. . 산업용 로봇과 달리 새로운 유형의 다기능 농업 기계입니다. 농업용 로봇의 광범위한 적용은 전통적인 농업 노동 방식을 변화시키고 농민의 노동력을 감소시키며 현대 농업의 발전을 촉진했습니다.

2. 분류

1. 비료 로봇

미국 미네소타주의 한 농기계 회사 연구진이 실제 상황을 바탕으로 독특한 로봇을 출시했습니다. 토양의 적절한 비료를 공급하십시오. 정확한 계산으로 비료 총량을 합리적으로 줄여 농업 비용을 절감할 수 있습니다. 과학적 시비 덕분에 지하수의 수질이 향상되었습니다.

2. 밭 제초 로봇

독일 농업 전문가들이 컴퓨터, 위성위치확인시스템(GPS), 스마트 다목적 트랙터 등 종합 기술을 활용해 제초제를 정확하게 살포할 수 있는 로봇을 개발했다. 제초를 위해. 첫째, 농업 노동자들은 들판을 통해 로봇을 인도합니다. 잡초가 많은 장소에 도달하면 GPS 수신기가 좌표 위치 지도를 표시하여 잡초의 위치를 ​​결정합니다. 농업 노동자들은 현장에서 먼저 이 정보를 휴대용 컴퓨터에 순차적으로 입력한 뒤, 밭으로 돌아온 뒤 트랙터에 달린 컴퓨터에 위의 정보와 데이터를 입력한다. 앞으로 농사를 짓기 위해 트랙터를 밭으로 운전할 때 제초 로봇은 이동 위치를 면밀히 모니터링합니다. 잡초가 많은 지역에서는 내장된 스틱 분무기의 해당 부분이 즉시 활성화되어 필요한 곳에 정확하게 화학 제초제를 뿌릴 수 있습니다.

3. 채소밭 제초 로봇

영국 과학자들이 개발한 채소밭 제초 로봇은 카메라를 이용하여 잡초, 채소, 토양의 이미지를 인식하는 컴퓨터 복합장치를 사용한다. 스캐닝 및 컴퓨터 이미지 분석을 통해 제초 작업을 단계별로 진행합니다. 24시간 내내 작동할 수 있으며 제초 중에 토양에 침식이나 손상을 일으키지 않습니다. 과학자들은 또한 이를 바탕으로 제초제를 대체하기 위한 제초 기계 매칭 연구를 준비하고 있습니다. 수확 로봇 American New Holland Agricultural Machinery Company는 다목적 자동 콤바인 수확 로봇을 개발하기 위해 250만 달러를 투자했으며, 유명한 로봇 전문가인 Red Whitaker가 설계 작업을 주재하여 지면 왜곡을 모니터링하는 데 사용할 수 있는 로봇을 만드는 데 성공했습니다. 지진을 예측하고 화산 폭발의 징후를 감지하는 우주 왕복선 전용 로봇. Whittaker가 개발한 전자동 콤바인 수확 로봇은 미국의 일부 독점 농업 지역에서 크고 잘 계획된 농지에서 작물을 수확하는 데 매우 적합합니다. 농토.

4. 감귤 따기 로봇

스페인 기술자가 발명한 이 로봇은 컴퓨터가 장착된 트랙터, 광학 비전 시스템 및 조작기로 구성되어 있습니다. 모양과 색깔을 보고 과일이 익었는지, 따도 되는지 판단합니다. 이 작업은 매우 빠르게 작동하여 분당 60개의 감귤을 따는 반면, 손으로 따낼 수 있는 감귤류는 약 8개에 불과합니다. 또한 감귤 따기 로봇은 비디오 카메라가 장착된 조작기를 통해 따낸 감귤을 크기별로 즉시 분류할 수 있다.

5. 버섯 따기 로봇

영국은 세계적으로 버섯이 풍부한 나라로, 버섯 재배가 원예작물 2위로 자리 잡았습니다. 통계에 따르면 연간 수동 버섯 채집량은 110,000톤으로 매우 수익성이 높습니다. 따기 속도를 높이고 이러한 무거운 농업 작업에서 사람들을 점차적으로 덜어주기 위해 영국 실솔 농업 기계 연구소는 버섯 따기 로봇을 개발했습니다. 카메라와 영상분석 소프트웨어를 탑재해 수확한 버섯의 수량과 등급을 파악해 작업절차를 결정한다. 버섯 채집 로봇이 탑재된 적외선 거리 측정기를 사용하여 버섯의 높이를 측정한 후 진공 핸들이 자동으로 채집 장소로 확장되고 필요에 따라 구부리고 비틀어 채집된 버섯을 제때에 운반합니다. 항공기. 분당 40개의 버섯을 채취할 수 있는데, 이는 수동 채취보다 2배 빠른 속도입니다.

6. 과일 선별 로봇

농업 생산에 있어서 다양한 과일을 분류하고 분류하는 것은 필수적인 농업 작업으로 많은 노동력이 필요한 경우가 많습니다. 영국 실소 농업기계연구소(Silso Agricultural Machinery Research Institute) 연구진이 견고하고 내구성이 뛰어나며 조작이 간편한 구조를 갖춘 과일 선별 로봇을 개발해 과일 선별을 자동화했다. 광전 이미지 인식 및 리프팅 분류 기계 결합 장치를 사용하여 습하고 진흙이 많은 환경에서도 작동할 수 있으며, 큰 토마토와 작은 체리를 구분할 수 있으며, 다양한 크기의 감자도 분류할 수 있습니다. 과일 껍질을 긁지 마세요.

7. 토마토 수확 로봇

일본의 토마토 수확 로봇은 잘 익은 토마토 열매가 붉은색을 띠는 특성을 고려해 컬러 CCD 카메라를 시각 센서로 사용해 과일, 줄기 등을 구별한다. RGB 구성 요소를 기반으로 합니다.

8. 딸기따기 로봇

일본 국립농업식품연구소가 딸기 따기 로봇을 개발했다. 로봇에는 딸기의 위치를 ​​정확하게 포착할 수 있는 카메라 세트가 장착되어 있으며, 지원 소프트웨어를 통해 로봇이 딸기의 붉은 정도를 기반으로 잘 익은 딸기를 선택할 수 있습니다. 현재 이 로봇은 딸기만 따낼 수 있지만 프로그램을 수정하여 포도, 토마토 등 다른 과일도 따는 것이 가능합니다. 로봇이 딸기를 따는 데 걸리는 시간은 9초다. 대규모로 활용하면 따기 효율을 유지할 수 있어 농가의 딸기 따는 시간을 40% 절약할 수 있다.

3. 농업용 로봇은 왜 등장했나요?

미국, 일본 등의 국가에서는 농업의 규모와 다양화, 정밀성으로 인해 농업 종사자들이 입을 열 일이 거의 없습니다. 노동력이 부족한 현상이 점점 더 뚜렷해지고 있습니다. 실제로 많은 작업 프로젝트는 노동 집약적인 작업이며 계절적 요구 사항과 함께 심각한 노동력 부족이 발생합니다. 이런 문제를 해결하기 위해 농업용 로봇이 탄생했다.

4. 농업용 로봇의 특징

◆ (1) 농업용 로봇 작업물의 섬세함

생물은 약하고 상처받기 쉬우므로 조심히 다뤄야 한다 부드럽게 치료하고 다루십시오. 더욱이 그것들은 종류가 많고 모양이 복잡하며 3차원 공간에서 성장과 발달의 정도가 다르며 서로 매우 다릅니다.

◆ (2) 농업용 로봇의 비정형적인 작업 환경

농작물은 시간과 공간에 따라 변하기 때문에 로봇의 작업 환경도 변화하고 알 수 없는 개방적인 환경이다. 작물의 생육환경은 정원지, 경사면 등 지형조건의 제약을 받을 뿐만 아니라 계절, 대기, 시간 등 자연조건에도 직접적인 영향을 받습니다. 이를 위해서는 생물농업로봇이 생물체의 유연성에 맞는 가공능력을 갖출 뿐만 아니라 변화하는 자연환경에 적응할 수 있는 능력도 필요하다. 농업용 로봇에는 비전, 지식 추론, 판단 측면에서 상당한 지능이 요구됩니다.

◆ (3) 농업용 로봇 동작의 복잡성

일반적으로 농업용 로봇은 작동과 이동을 동시에 수행하는 것이 출발점과 출발점을 연결하는 최단거리가 아니다. 끝점은 좁은 범위, 장거리 및 전체 필드 표면을 덮는 특성을 가지고 있습니다.

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◆ (4) 농업용 로봇의 사용자

농업용 로봇의 사용자는 기계, 전자 지식을 갖춘 엔지니어가 아닌 농부이므로 농업용 로봇이 필요합니다. 로봇은 신뢰성이 높고 작동이 쉬워야 합니다.

(5) 농업용 로봇의 가격 특성

산업용 로봇에 필요한 대규모 투자금은 공장이나 산업단체가 부담하는 반면, 농업용 로봇은 주로 자영업용이다. 낮지는 않지만 대중화되기는 어렵습니다.

농업 생산에 로봇을 사용하면 노동 생산성이 향상되고 노동력 부족 문제가 해결되며 농업 생산자의 안전 및 건강 환경이 개선됩니다.

5. 농업용 수확 로봇 개발 현황

농업용 로봇이 등장한 이후 많은 국가에서 농업용 로봇의 연구개발에 있어 급속도로 발전해 왔다. 농업용 로봇. 오늘날 새로운 다기능 농업 로봇이 점점 더 널리 사용되고 있으며, 광대한 분야에서 다양한 농업 작업을 완료하는 데 있어 지능형 로봇이 점차 인간을 대체할 것입니다.

◆ 1. 해외 농업기계 현황

현재 다양한 농업 선진국에서 과일·채소 수확 로봇에 대한 연구가 큰 진전을 이루었지만 아직 갈 길이 멀다. 실용화와 상용화까지는 아직 멀었다. 프랑스는 과일 수확 로봇을 연구한 최초의 국가 중 하나입니다. 일본은 최근 수확로봇 연구에 급속한 진전을 이루었지만 아직 상용화에는 이르지 못했다. 네덜란드는 수확 로봇 연구에서도 다른 나라보다 앞서 있지만 연구되는 과일과 채소의 종류는 많지 않다.

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현재 수확 로봇이 실제로 적용되지 않는 주된 이유는 다음과 같습니다.

1) 과일 인식률 및 수확률이 높지 않습니다. , 피해율이 상대적으로 높습니다.

2) 평균 과일 따기 주기가 길어집니다.

3) 수확 로봇의 제조 비용이 높습니다.

◆ 2. 국내 농업기계 현황

우리나라는 농업개발도상국이고, 농업문제는 언제나 우리나라의 경제사회 발전과 관련된 근본적인 문제였습니다.

그러나 우리나라 농업용 로봇은 정확성, 효율성, 안정성 측면에서 아직 외국과 어느 정도 격차가 있다.

새로운 농업 생산 모델과 신기술의 적용으로 농업 생산에 로봇이 점점 더 많이 사용될 것입니다. 농업에 로봇을 활용하는 것은 노동생산성을 질적으로 향상시키는 새로운 방법이자 농업기계 제품의 기술발전을 상징하는 것이기도 하다.

그러나 농업 생산의 계절성, 농산물 가격, 농업 운영의 복잡성으로 인해 농업용 로봇의 비용 성능과 지능에 대한 높은 요구 사항이 적용되어 병목 현상이 발생하고 있습니다. 농업용 로봇의 연구와 응용. 따라서 농업로봇 기술은 새로운 세기의 핵심 연구내용 중 하나가 될 것이다.