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자율주행·영상인식 기반 스마트 농업로봇 연구

Autonomous Driving and Vision-Based Smart Agricultural Robotics Research

연구 내용

Computer Vision, 센서 융합, 동역학 모델 및 제어기술을 이용하여 작물 위치와 자세를 인식하고 농작업 로봇의 주행·조향·수확 동작을 자동화하는 연구

연구실은 자율주행 농기계와 수확로봇의 인지·주행·작업 제어를 연계하는 기술을 개발합니다. RGB 영상과 Computer Vision을 활용하여 토마토, 멜론, 밭작물의 위치와 과실-과경 자세를 검출하고, 약지도 학습과 경량화 모델을 적용하여 학습 데이터와 추론 부담을 줄입니다. RTK-GPS, IMU, 영상센서 및 주행부 계측 데이터를 결합하여 경로추종과 조향 성능을 평가하며, 4륜조향·총륜구동 플랫폼의 차체 크기와 지상고를 작업 조건에 맞게 조절합니다. 인식 결과를 수확기 위치조절과 자율운반차 제어에 연결하는 통합성이 주요 특징입니다.

관련 연구 성과

관련 논문

2편

관련 특허

2건

관련 프로젝트

4건

연구 흐름

초기 연구는 영상과 센서를 이용한 작물 생육·품질·작업영역 인식 및 무인 농기계의 경로생성 기술에 집중되었습니다. 이후 자율주행 트랙터의 횡방향 제어, GNSS·IMU 기반 위치추정, 주행부하 및 조향토크 모델링으로 연구가 확장되었습니다. 최근에는 토마토와 멜론의 과실·과경 자세를 실시간으로 추정하고, 밭작물 수확기의 영상 기반 인발부 조절과 4륜조향 농작업 플랫폼을 구현하는 방향으로 심화되었습니다. 현재는 인도네시아 플랜테이션에서 운반로봇의 통신·주행·실증기술을 검증하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

  • 과실 수확로봇용 자세인식
  • 영상 기반 수확기 위치조절
  • 자율주행 트랙터 경로추종
  • RTK-GPS 기반 농기계 위치제어
  • 4륜조향 과수원 모니터링 플랫폼
  • 플랜테이션 자율운반차
  • 밭작물 수확량 모니터링
  • 약지도 학습 농작물 인식
  • 농업로봇 차체 가변화 시스템
  • 스마트팜 작업 데이터 연계

관련 논문

구분

제목

1

2D pose estimation of multiple tomato fruit-bearing systems for robotic harvesting

2

Real-time pose estimation of oriental melon fruit-pedicel pairs using weakly localized fruit regions via class activation map

관련 특허

구분

제목

1

작물 위치에 따른 수확기 인발부의 폭 및 위치 조절 장치

2

4륜 구동 밭 농작업용 로봇 플랫폼의 능동형 차체 크기 조절 시스템

관련 프로젝트

구분

제목

1

인도네시아 팜(Palm)농장과 동남아 플랜테이션 확장 적용을 위한자율주행 운반차 개발 및 실증

2

땅속 밭작물 복합 수확 제어기술 개발

3

다양한 농작업이 가능한 전기구동 사료작물 수확기 플랫폼 개발

4

친환경 수소연료전지 기반 110kW급 대형 트랙터 개발