농촌 환경에서의 자율 주행이 가능한 방제 로봇 플랫폼

Autonomous Driving Pesticide Robot Platform for Agricultural Environments

본 논문은 과수원 및 하우스 환경에서 자율적으로 방제 작업을 수행할 수 있는 자율주행 방제 로봇 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 교체 가능한 50리터 농약 용기와 자율 주행 기술을 결합하여 실내외 환경에서 효율적인 방제 작업을 수행하도록 설계되었다. 기존 농업용 자율주행 로봇의 실내외 환경 주행 한계를 극복하기 위해, 라이다, INS, GNSS를 융합한 3차원 전역 지도 작성 기술과 자율주행 트래킹 알고리즘을 적용하였다. 5G, LTE, WiFi 기반의 실시간 모니터링 시스템으로 로봇의 동작 상태를 안정적으로 제어하며, 인공지능기반 객체 인식 알고리즘을 통해 동적 장애물을 정확히 감지하고 회피하는 기능을 제공하였다. 제안한 시스템은 농업 작업의 효율성을 높이고, 유해 환경에서의 작업을 로봇이 대체함으로써 노동력 부족 문제를 해결하며 농업 자동화를 촉진할 것으로 기대된다.

This paper proposes an autonomous driving pesticide robot system capable of performing pest control tasks autonomously in orchard and greenhouse environments. The proposed system is designed to perform efficient pest control operations in both indoor and outdoor settings by integrating a replaceable 50-liter pesticide container with autonomous driving technology. To overcome the limitations of existing agricultural autonomous robots in navigating indoor and outdoor environments, a 3D global mapping technology combining LiDAR, INS, and GNSS, along with an autonomous tracking algorithm, was implemented. The robot's operational status is stably controlled via a real-time monitoring system based on 5G, LTE, and WiFi, and it provides accurate detection and avoidance of dynamic obstacles using an AI-based object recognition algorithm. The proposed system is expected to improve the efficiency of agricultural tasks, address labor shortages by replacing human work in hazardous environments, and further promote agricultural automation.