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농(農)영상

  • 농업공학
  • 운반기계
노지 작업자를 따라다니는 운반 로봇!

  • 국립농업과학원
  • 2024 년
  • 40
시나리오

< 과수원 등 노지용 작업자 추종 운반 로봇 >

1. 오프닝
최근, 농촌의 고령화와 기후변화 등 농업 생산 환경의 위험 요소들이 날로 증가하고 있는데요. 이에 대비하기 위해서는 4차 산업혁명 기술을 활용한 농업 생산 자동화와 무인화 기술 적용이 어느 때보다 필요합니다. 이는 노지 작업의 경우도 마찬가지인데요. 그중에서도 가장 많은 노동력을 요구하는 것은 노지 과수원에서의 수확 작업입니다. 이때 과실이나 물건을 옮기고 내리는 일을 하는 과정에서 발생하는 근골격계 질환이나 농기계 전복으로 인한 사고가 해마다 꾸준히 발생하고 있습니다. 부족한 일손과 노령 인구가 늘어가는 농가의 현실에서 가장 도움이 필요한 부분이죠. 이에 농촌진흥청에서는 농업 현장에서 일하는 사람의 뒤를 따라다니며 물건을 나르는 일을 대신해 줄 노지용 작업자 추종 운반 로봇을 개발했습니다.

2. 추종 운반 로봇 소개
먼저 노지 농업의 경우는 작물 재배 환경이 외부이기 때문에 스마트팜과 비교하면 기후 등 외부 환경에 영향을 많이 받게 되는데요. 또 고르지 못한 지면도 자율주행에 어려움을 주는 환경입니다. 그럼 노지용 추종 운반 로봇은 어떤 원리를 가지고 움직이며, 또 어떻게 활용할 수 있을까요? 노지용 작업자 추종 운반 로봇은 노지 과수원에서 자율주행을 하기 위해 다양한 센서가 적용되어 있는데요.
<동작원리>
우선 영상 및 라이다(LiDAR)라고 하는 레이저 센서를 사용하여 따라다닐 작업자를 인식하고, 거리를 유지하면서 작업자를 따라다닙니다. 또 로봇에 고정밀 GPS를 장착하여 사용자의 요청에 따라 수확 작업 도중, 짐을 싣고 내리는 곳까지 자동으로 주행 경로를 설정하고 이동할 수 있습니다. 그리고 하역장에서 짐을 내린 후, 사용자가 복귀 버튼을 누르면 마지막 작업 위치까지 스스로 이동하여 다음 작업을 수행할 수 있는 기능도 있습니다. 이 로봇은 1회 충전으로 연속 5시간 이상 주행이 가능한데, 필요에 따라 배터리를 추가 장착하여 작업시간을 늘릴 수도 있습니다. 이로 인해 작업자는 오롯이 수확 등 농작업에만 집중할 수 있어 작업 능률도 더 높아지게 됩니다. 무엇보다 무리한 작업으로 인한 안전사고도 예방할 수 있는데요. 농작물의 운반 작업은 단순 반복적인 작업으로 사람이 직접 물건을 나를 경우 80kg 이상이 되면 안전사고에 노출될 확률도 높습니다. 이에 반해 로봇으로 물건을 나를 경우 최대 150kg까지 실을 수 있고, 사람을 인식하며 자율주행하기 때문에 생산성과 안전성 등 모든 면에서 훨씬 더 효율적인데요. 뿐만 아니라 로봇의 앞뒤에 사람이나 장애물을 감지할 수 있는 카메라와 라이다 센서를 부착하여 로봇 스스로가 위험을 방지하고 보호할 수 있도록 만들어졌습니다. 이 카메라와 센서를 이용해서, 작업자와의 거리 1m 간격을 유지하면서 이동하고, 장애물을 인식하여 안전사고를 예방할 수 있습니다. 일손이 부족한 농가에 든든한 효자 역할을 해드릴 ‘노지용 작업자 추종 운반로봇’은 산업재산권을 확보하고, 이를 기술이전하여 농가에 보급 확산될 수 있도록 하였습니다. 또한, 산업 기반 확보를 위해 신기술 보급사업을 추진하여 빠르게 농가에 보급할 예정입니다.

이제 땀 흘려 수확한 소중한 농작물을 옮기고 내리는 일! 일손이 부족한 농가에 가장 큰 에너지가 필요했던 이 작업을 추종 운반 로봇이 대신해 드립니다. 앞으로도 뛰어난 성능을 갖춘 작업 동반자로 수고로움을 덜어주며 더 많은 농작업 현장에서 함께 할 수 있도록 노력하겠습니 다.