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논문 기본 정보

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학술저널
저자정보
박용현 (경상대학교) 전종표 (전남대학교) 손형일 (전남대학교)
저널정보
제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제27권 제3호
발행연도
2021.3
수록면
277 - 284 (8page)
DOI
10.5302/J.ICROS.2021.20.0201

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2021

센서 융합 기반의 배추 수확기 예취부 3축 자세 제어
박용현 ,  전종표 ,  손형일 제어로봇시스템학회 논문지 2021.03 학술저널
자주식 배추수확기의 예취부 자세제어 시스템
박용현 바이오시스템공학과 2021.01 학위논문

2019

배추 수확기의 예취부 자세 제어장치 시뮬레이터 설계
박용현 ,  박효제 ,  김혁주 외 2명 유공압건설기계학회 학술대회논문집 2019.11 학술대회자료

초록· 키워드

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In Korea, Chinese cabbage harvesting is insufficiently mechanized and automated, and this task is typically carried out using manual labor. Thus, research on Chinese cabbage harvesters is required. However, the terrain in cabbage fields is generally rough and comprises many obstacles. Consequently, problems such as overcutting, missed cutting, and side cutting occur while cutting cabbages using a cabbage harvester. Therefore, it is necessary to study the cutting mechanism of the harvester to perform accurate cutting, considering the terrain in the fields. To this end, a three-axis attitude control mechanism was designed in this study; this mechanism controls the cutting device of the Korean cabbage harvester with three cylinders. In addition, an accelerometer, a gyro sensor, and a rotary encoder were designed for sensor fused. The cylinders were controlled such that the measured roll (Φ) and pitch (θ) were level with the ground. In addition, the angle of the guide in the cutting device (θ<SUB>e</SUB>), driven by grounding to the ground, was calibrated using the height data. The cylinder in the sliding (x) axis was controlled to maintain the target height. Further, a proportional-integral-derivative controller was integrated to reduce overshoot and improve stability. To assess the performance of the algorithm, a 2:1 scaled-down model of the cutting device of the Korean cabbage harvester was produced, and the attitude control mechanism was installed on its driving platform and tested. Attitude measurement was performed using a motion capture device (OptiTrack). For quantitative evaluation, data with and without the attitude control system were compared by estimating their root mean square error (RMSE). The RMSE values for the level and height were 0.89° and 2.23 cm, respectively, for attitude control with the posture control system; however, those for attitude control without the posture control system were 2.15° and 4.05 cm, respectively. In addition, improvements of 58% in the level control and 45% in the height control were observed. In further investigations, better results can be obtained using the harvester if the changes in the angle and height are higher than those obtained in this experimental environment.
#chinese cabbage harvester #sensor fusion #Kalman Filter #PID control #attitude control

목차

Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 배추 수확기 에취부 자세 제어 시스템
Ⅲ. 센서 융합 기반 자세 제어 알고리즘
Ⅳ. 실험 시스템 구성 및 결과
Ⅴ. 결론
REFERENCES

참고문헌 (22)

참고문헌 신청
K. S. Song, D. Y. Choi, and H. Hwang, “Development of semiautomatic cabbage piling system for tractor implemented chinese cabbage hervester,” Korea Socierty for Agricultural Machinery (KSAM), vol. 27, no. 3, pp. 211-218, Jun. 2002. google schola J. T. Hong, J. H. Sung, H. J. Jun, Y. K. Kim, and K. M. Lee, “Development of Chinese Cabbage Harvester(I) -A fundamental study for developing a Chinese Cabbage Harvester,” Korea Socierty for Agricultural Machinery (KSAM), Journal of the Summer Conference, pp. 59-66, Jul. 2000. google schola M. Chowdhury, Y. S. Lee, B. E. Jang, Y. J. Kim, and S. O. Chung, “Basic tests of Chinese cabbage yield monitoring sensors for small-sized cabbage harvesters,” Precision Agriculture Science and Technology, vol. 2, no.2, pp. 107-118, Jun. 2020. google schola G. U. Jung and J. H. Ryu, “Outdoor localization for a quad-rotor using extended Kalman filter and path planning,” Journal of Institute of Control, Robotics and Systems (in Korean), vol. 20, no. 11, pp. 1175-1180, Nov 2014. google schola G. U. Jung and J. H. Ryu, “Fusion of a particle filter and an extended Kalman filter for real-time high-precision localization of autonomous vehicles,” Journal of Institute of Control, Robotics and Systems(in Korean), vol. 25, no. 6, pp. 526-533, Jun. 2019. google schola

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