• 한국기계가공학회지
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• 제20권10호
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• pp.80-87
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• 2021

Our study introduces an improved modular agricultural platform to provide convenience to agricultural workers. We upgrade the platform design in three parts, namely, by adding a 458 pattern tire, electricity control, and four-wheel steering function, to improve the platform performance. Results showed that the upgrades enhanced the platform performance and reduced its overall weight as compared with the existing platform. To demonstrate the performance of our improved platform, we conducted five types of experiments with respect to the climbing angle, variable width, attitude control, speed, and obstacle passing.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권9호
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• pp.70-75
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• 2021

We developed a platform that was capable of autonomous steering in a furrow environment. It was developed to autonomously control steering by recognizing the furrow using a laser distance, three-axis tilt, and temperature sensor. The performance evaluation indicated that the autonomous steering success rate was 99.17%, and it was possible to climb up to 5° on the slope. The usage time was approximately 40 h, and the maximum speed was 6.7 km/h.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권9호
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• pp.92-97
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• 2022

In this paper, as a research on autonomous steering for agriculture, a sensor module for furrow recognition was developed through a low-cost distance sensor combination. The developed sensor module was applied to the vehicle, and when driving in a furrow curve, the autonomous steering success rate was 100% at a curvature of 20 m or more, and 70% at a curvature of 15 m or less. The self-steering success rate according to the ground condition showed a 100% success rate regardless of soil, weeds, or mulching film.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제22권3호
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• pp.43-57
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• 2016

미래 농업은 생산, 유통, 소비 등의 모든 시스템이 연결되고 여기에 ICT 로봇 나노(NT) 바이오(BT)의 첨단기술을 결합해 자율적으로 운영되는 신성장동력 산업으로 진화될 것으로 예상된다. 이에 따라 농업은 정밀농업기술, 자동화 및 농업용 스마트 로봇 등의 다양한 공학기술의 접목과 함께 발달되고 있다. 최근에는 농업에 적용이 어려울 것이라고 예상되던 마이크로 나노 바이오공학의 접목도 시도되고 있으며 이에 따른 미래 농업의 전망은 아주 밝다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 미래 농업을 위한 바이오시스템공학에 대해 자동화, 로봇화, 마이크로 나노농업공학 및 농업생명가공공학을 중점으로 주요기술들을 설명하고 국내 외 연구개발 동향을 살펴보고자 한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권8호
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• pp.9-18
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• 2022

As the COVID-19 continues, the demand for robotic technology that can be applied in face-to-face tasks such as delivery and transportation, is increasing. Although these technologies have been developed and applied in various industries, the robots can only be operated in a tidy indoor environment and have limitations in terms of payload. To overcome these problems, we developed a 2 degree of freedom(DOF) environmental adaptive robot leg with a double 1-DOF counterbalance mechanism (CBM) based on wire roller. The double 1-DOF CBM is applied to the two revolute joints of the proposed robot leg to compensate for the weight of the mobile robot platform and part of the payload. In addition, the link of the robot leg is designed in a parallelogram structure based on a belt pulley to enable efficient control of the mobile platform. In this study, we propose the principle and structure of the CBM that is suitable for the robot leg, and design of the counterbalance robot leg module for the environment-adaptive control. Further, we verify the performance of the proposed counterbalance robot leg by using dynamic simulations and experiments.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권12호
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• pp.30-35
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• 2021

In this study, we developed an automatic module changer for agricultural implements for using in unmanned agricultural robots. An automatic module changer is attached by lowering from the top to bottom of the implements and fixing the four fastener bars attached to the implements in combination. The lift function was implemented using seesaw-type structures to keep the engagement point constant when the automatic module changer climbs and descends, and the switching function of the automatic module changer was implemented using the link device in the cam structure. We developed an algorithm to check the presence of attachment and opening/closing of the workpiece using limit switches and verified the performance through combination assessment and weight lift test to assess whether the combination was within the error range.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권9호
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• pp.98-104
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• 2022

Because a robot actuator is directly affected by the external force of the robot and accounts for the largest portion of the robot system weight, developing an optimized actuator suitable for each characteristic of the robot system is essential. Although there have been many developments and studies related to robot actuators in various industrial fields, lightweight and compact actuator designs that can control force are still lacking. In this study, a novel actuator module was developed, and its performance was verified experimentally. The structure and control of various robot systems can be optimized by utilizing the proposed actuator. It can be used for various tasks by sensing external force and through feedback control.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.318-325
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• 2019

최근, 스마트 농업에 대한 관심이 증가함에 따라 농업 자동화 및 로봇에 대한 연구개발이 증가하고 있다. 스마트 온실에서 사용되는 로봇은 작업 특성과 생육 환경이 고려되어야 한다. 이를 위해 스마트 온실의 환경 분석을 통해 개발되어진 방제 로봇들을 대상으로 하였다. 본 논문은 스마트 온실에 적용 가능한 방제 로봇의 요구조건을 고려한 평가방법에 대한 연구를 수행하였다. 로봇의 요구조건을 통하여 성능 및 품질 평가 기준을 수립하고 시험을 실시하였다. 로봇관련 표준을 참고하여 방제 로봇의 요구 기능과 목표를 도출하였다. 로봇의 성능을 위해 주행과 작업 능력 시험을 실시하였다. 주행시험은 로봇의 주행성능에 대한 시험을 실시하였고 작업능력은 방제성능에 대한 시험을 실시하였다. 로봇의 품질을 위해 내구성 시험을 실시하였다. 시험결과를 통하여 스마트 온실 로봇에게 요구되는 지표들을 도출할 수 있었다. 이를 통해 스마트 온실에 적용하기 위한 다양한 로봇들의 평가 기준이 될 것으로 판단된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.565-570
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• 2021

우리나라 농업은 고령화로 인해 인력이 부족해 생산성이 감소하고 있다. 이를 극복하기 위해 농업용 로봇 시장이 빠르게 성장하고 있으며 농업용 로봇의 원격제어와 자율주행에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 농업용 로봇의 외형 및 구조를 설계하고 구동을 위한 장치 및 제어시스템을 구현하였다. LiDAR 센서를 활용, 최적화해 자율주행을 위한 필수 기능인 객체 인식기술을 적용하였다. 이를 통해 농업에서 노동력이 가장 많이 필요한 운송작업의 인건비 절감과 더불어 생산성을 향상 시킬 수 있다.

• Agribusiness and Information Management
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• 제1권2호
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• pp.119-130
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• 2009

심각한 기후 변화와 증가하는 인구에 따른 전 세계적인 식량 부족 현상으로 농업 분야에서의 자동화는 점점 중요성이 커지고 있다. 특히 우리나라와 같이 농업 인구의 고령화, 해외 수입 농산품과의 가격 경쟁력 향상과 고 생산성 요구가 거센 환경에서는 농업의 자동화는 다가오는 미래가 아니라 반드시 적용하고 해결해야만 하는 필수 요소가 되었다. 농업은 제한된 공간에서 저 노동력으로 최대의 생산성을 얻기 위해서 다양한 최신 학문 영역과의 융합을 시도하고 있다. 이 문서에서는 이에 관련하여 농업과 로봇(자동화) 산업의 결합에 중점을 두고 농업용 로봇과 식물공장의 주요 기술을 소개하고 사례를 설명하는 것을 목적으로 한다.