영상 데이터 수집을 위한 매니퓰레이터 플랫폼 이동 제어기법 연구 = A study on manipulator platform movement control method for image data collection
저자
양창주 ( Changju Yang ) ; 김국환 ( Gookhwan Kim ) ; 김경철 ( Kyung-chul Kim )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2022
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
251-251(1쪽)
제공처
농작업의 기계화가 도입된 이래로 노동력을 절감하기 위한 노력이 지속되어 왔으며 그중 특히 농업은 그 수요가 매우 높은 산업 분야이다. 특히, 온실의 경우 노지 농업에 비해 상대적으로 기계화 도입이 용이한 조건을 갖추고 있으며, 사람의 팔 대신 작업이 가능하도록 하기 위한 자동화 분야에서 활용되었던 영상인식 기반의 빈-피킹과 같은 기술의 접목이 매우 빠르게 이루어지고 있다. 일반적인 제조현장과는 달리, 농업환경에서는 정형화되어 있지 않은 농작물을 대상으로 작업을 수행해야 하는 어려움이 있다. 이를 위해 영상 인식기반의 수확작업, 숙도판별, 개체수 모니터링 기술 및 농작업 경로설정과 같은 연구들이 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 상기의 연구를 목적으로 활용하는 매니퓰레이터 기반 플랫폼이 작물의 특성으로 고려하여 온실 내에서 이동하기 위한 제어 알고리즘에 관한 기법을 제안하였다. 실험을 위해 사용된 매니퓰레이터 플랫폼은 온실의 내부 온도를 유지하기위해 설치된 온수 파이프를 레일로 사용하도록 하드웨어를 제작하였으며, 사람이 작물의 위치를 인식하는 작업환경을 고려하여 유사하게 동작할 수 있도록 스테레오 카메라의 위치와 각도를 설정하였다. 작물의 잎과 대상 객체와의 구조적 특성으로 인한 수직 방향의 카메라 각도의 인식 한계성을 극복하기 위해 플랫폼이 이동하는 과정에서 사전에 3차원 좌표를 인식할 수 있도록 단위 구역을 설정하여 이동하도록 알고리즘을 고안하였다. 매니퓰레이터의 이동 제어를 위해 산업용PC를 제어기로 구현하고 RS485 통신 프로토콜을 기반으로 정밀제어를 수행하였다. 또한, 시뮬레이션 수행을 위해 구체 모형의 3D 좌표값 비교를 통해 제안한 기법의 적용 가능성을 확인하였다.
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