일반기술

과채류 수확용 엔드이펙터

국내외 적으로 과채류 수확용 엔드이펙터는 가위와 칼날 또는 사람의 손가락과 같은 형태를 가지고 있다. 기존의 과채류 수확용 엔드이펙터는 가위 및 칼날의 형태를 가지고 절단하는 형태였다. 가위나 칼날의 형태를 가지고 과채류를 절단하는 경우에는 절단시의 이물질 제거와 부가적인 장치가 필요한 단점이 있다. 이 장치는 이러한 문제를 해결하기 위해 원형톱날을 사용하였다. 원형톱날을 이용하면 꼭지의 경도가 높은 과채류의 수확이 가능하다. 또한 과채류의 수확물을 잡는 부분은 그물 망을 이용하여 대상에 전혀 손상이 없도록 하였고 작동은 스크류를 이용하였다. 과채류 수확용 엔드이펙터는 수확하고자 하는 과채류에 접근한 후 모터 1이 작동하면 스크류 1로 동력이 전달되어 구동축이 과채류의 꼭지로 근접하게 된다. 과채류의 꼭지로 구동축이 접근하게 되면 모터 3이 작동하여 웜기어를 회전시키고 웜기어에 연결된 벨트를 통하여 톱날이 회전하여 꼭지를 절단하는 것이다. 꼭지와 분리된 과채류는 수납부로 이송되고 모터 2가 작동하면 스크류 2로 동력이 전달되어 수납부가 수납부 가이드를 따라 180°로 회전하게 되는 것이다. 과채류 수확용 엔드이펙터로서 절단부는 동력을 전달하는 모터, 모터의 동력을 받아서 구동축을 작동시키는 스크류와 스크류의 작동시 정해진 경로를 벗어나는 것을 방지하는 연마봉, 작은 모터의 회전으로 큰 힘을 전달하는 웜기어, 웜기어의 동력을 원형톱날에 전달하는 벨트와 과채류의 꼭지를 절단하는 원형 톱날로 구성되어 있다. 그림 4에서 수납부는 과채류의 손상을 줄이기 위해서 그물 망을 이용하였으며, 수납부가 일정한 경로를 따라서 회전하도록 한 수납부 가이드로 구성되어있다. 기존의 과채류 수확작업에 있어서 가위와 칼날을 이용하는 경우 특정 대상체에만 적용이 가능하지만 원형 톱날을 이용하여 모든 과채류의 수확이 가능하고, 무인 수확기의 개발이 기대된다. 과채류 수확용 엔드이펙터에 의한 노동생산성의 향상(5-10배)과 자동화에 의한 노동력 절감으로 농가 수익의 증대 및 외국 수출이 기대된다. 또한 농산물 수입개방에 따른 농민의 불안감을 해소시킬 수 있다. 무인 수확기에 적용하여 과채류를 대상으로 수확하는 농업기술의 첨단화로 농업에 대한 국민들의 고정관념을 타파할 수 있다