머신 비전을 활용한 스마트 팜 모종이식 자동화 시스템 제안

김광훈; 박재일

doi:http://dx.doi.org/10.47116/apjcri.2024.05.05

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김광훈 (아주대학교) 박재일 (아주대학교)

저널정보: 아태인문사회융합기술교류학회 아시아태평양융합연구교류논문지 Asia-pacific Journal of Convergent Research Interchange Vol.10 No.5

발행연도: 2024.5

수록면: 45 - 54 (10page)

DOI: http://dx.doi.org/10.47116/apjcri.2024.05.05

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본 논문에서는 로봇을 이용한 모종 이식 시스템 설계를 목표로 한다. 본 연구에서는 배지에서 흙을 파내는 움직임을 비전 인식과의 좌표를 계산하여 로봇 움직임으로 변환하여 실행하고, 모종이 이식하는 로봇 움직임은 로봇 교시로 자동화된다. 또한 모바일 이송장치(AGV)를 활용하여 배지를 다음 이식 위치로 자동으로 이동시키는 움직임을 자동화하였다. 이 연구를 통하여 단순 반복적인 작업인 모종의 이식 작업을 자동화하여 노동의 사용을 최소화하고자 한다. 본 논문에서는 고급 기계 비전 기술을 활용하여 배지를 정확하게 인식하고 묘목을 원활하게 이식하는 정교한 시스템을 설계하는 것을 주요 목표로 한다. 배지 내 토양을 굴착하는 움직임을 세심하게 추적하고 계산하는 과정을 구현하여 로봇 움직임을 효율적으로 제어한다. 묘목 이식은 로봇 교육 방법을 통해 자동화되며, AGV를 통합하여 성장 배지를 원활하게 운송하여 전체 프로세스를 최적화한다. 이 연구는 묘목 심기 자동화를 혁신적으로 개선하며 스마트 농업에서 인간 개입을 최소화하고 생산성을 극대화하는 자동화 솔루션의 도입을 주도한다.

In this paper, our primary objective is to meticulously design a sophisticated system leveraging advanced machine vision techniques for accurately recognizing badges and seamlessly transplanting seedlings. Within our study's framework, we meticulously analyze and implement a process where the intricate movement involved in excavating soil within the badge is meticulously tracked and calculated using cutting-edge vision recognition technology. Subsequently, these precise coordinates are translated into efficient robot movements. Furthermore, we automate the intricate task of seedling implantation through meticulous robot teaching methodologies, ensuring optimal precision and efficiency. Additionally, our system ingeniously integrates Automated Guided Vehicles (AGVs) to facilitate the seamless transportation of the next seam of the growth medium to its designated position, further streamlining and optimizing the entire process. This groundbreaking study not only revolutionizes seedling planting automation, known for its complexity and labor-intensive nature, but also holds tremendous potential in spearheading the introduction of highly efficient automation solutions aimed at minimizing human intervention and maximizing productivity in smart farming practices. Our comprehensive approach addresses various challenges encountered in traditional seedling planting methods, offering innovative solutions that enhance efficiency and precision. By harnessing the capabilities of machine vision and robotics, we bridge the gap between labor-intensive agricultural practices and modern automation technologies. The integration of AGVs adds another layer of efficiency by optimizing the transportation of growth medium, reducing manual handling and streamlining the overall workflow. Through continuous innovation and refinement, our system sets a new standard for smart farming, reshaping the agricultural landscape for a more productive and sustainable future.

#스마트 팜 #머신 비전 #협동로봇 #모바일로봇 #모종이식 #Smart Farm #Machine Vision #Collaborative Robot #Mobile Robot #Transplant

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