초록 ▼

1차년도가. 주행 경로 탐색 알고리즘 개발- 벼의 재식 형상 자료 수집 (자료수지)- 주행경로 탐색을 위한 영상처리용 시스템구성( 시작품제작)- 영상처리장치를 이용한 주행경로 탐색 알고리즘 개발( 모델정립)- 탐색된 주행 경로를 이용하기 위한 퍼지제어기 제작( 시작품 제작)- 퍼지제어기와 영상처리 시스템과의 인터페이스 개발( 모델정립)나. 수확작업 및 주행의 역학적 분석- 콤바인의 주행 역학 분석(모델정립)- 자율주행에 적합한 주행부의 제어장치 개발( 시작품제작)- 기존 자율주행장치의 경제성 분석- 콤바인의 조향 제어를 위한 유합회

1차년도가. 주행 경로 탐색 알고리즘 개발- 벼의 재식 형상 자료 수집 (자료수지)- 주행경로 탐색을 위한 영상처리용 시스템구성( 시작품제작)- 영상처리장치를 이용한 주행경로 탐색 알고리즘 개발( 모델정립)- 탐색된 주행 경로를 이용하기 위한 퍼지제어기 제작( 시작품 제작)- 퍼지제어기와 영상처리 시스템과의 인터페이스 개발( 모델정립)나. 수확작업 및 주행의 역학적 분석- 콤바인의 주행 역학 분석(모델정립)- 자율주행에 적합한 주행부의 제어장치 개발( 시작품제작)- 기존 자율주행장치의 경제성 분석- 콤바인의 조향 제어를 위한 유합회로 설계 및 제작( 시작품 제작)2차년도가. DGPS를 이용한 주행 및 회전경로 탐색- DGPS 수신기의 성능 분석 및 평가 (자료수집)- DGPS를 이용한 포장의 형태 모델링 (모델정립)- 콤바인의 회전위치 검출 및 회전 알고리즘 개발( 모델정립)- DGPS, 유압제어회로의 퍼지 제어기에 대한 인터페이스 개발(모델정립)- 콤바인 회전 검증 및 평가( 시작품 제작 및 성능 평가)나. 주행 및 조향 장치 개선- 변속기 제어장치 구성( 시작품 제작)- 유압장치 제어부 제작( 시작품 제작)- 수확장치 구동여부의 회로제작( 시작품 제작)- Yield Mapping을 위한 수확량 감지장치 제작( 시작품 제작)3차년도가. 초음파 센서를 이용한 근접물체 탐색 알고리즘 개발- 거리센서 자료 수집( 자료수집)- 근접물체(벼포기 등) 탐색을 위한 초음파 센서의 제작( 시작품 제작)- 초음파 센서의 근접물체 검출 성능 평가( 성능평가)- 초음파 센서를 이용한 근접물체 탐색 알고리즘 개발( 모델 정립)나. 자율주행 시스템 개발- 유압 회로, 감지 센서의 인터페이스 및 통합제어 PCB 보드 제작- 통합시스템의 안전장치 설계 및 제작- 영상처리와 DGPS, 초음파 센서를 이용한 퍼지제어기의 설계 및 성능 평가( 시작품 제작 및 성능 평가)- 최종 무인 주행 장치 제작 및 성능 평가( 시작품 제작 및 성능 평가)- 무인 주행 장치의 산업화를 위한 경제성 분석- 주행 성능 개선 (문제점 보완)

Abstract ▼

An automatic guidance system for combine was designed to harvest paddy rice by following a predetermined path. The automatic guidance system consisted of DGPS to locate position of combine, a machine vision system to detect harvested and unharvested area, a gyro sensor system to measure heading angl

An automatic guidance system for combine was designed to harvest paddy rice by following a predetermined path. The automatic guidance system consisted of DGPS to locate position of combine, a machine vision system to detect harvested and unharvested area, a gyro sensor system to measure heading angle, ultrasonic sensors to detect obstacles, a hydraulic system, microcomputer as controller, and I/O interface system. Hydraulic cylinders and valves were installed to control movement of the combine. The position, heading angle, and offset of combine were determined by DGPS and gyro sensor, and used as input of the controller. The steering level of hydraulic cylinder was determiner as output of the controller. An yield monitoring system consisted of grain flow sensor, grain moisture sensor, magnetic speed sensor, I/O module, and display console. The fuzzy logic control algorithm and the kinematic algorithm were evaluated at the predetermined path with and without offset. The RMS errors less than 20 cm but the maximum errors were greater than 30 cm. Eighty- two percentage of total area was harvested completely with the automatic guidance system in the experimental field. The results showed the feasibility of automatic guidance system to guide the combine autonomously in the paddy field during harvesting. The DGPS provided accurate position information to guide the combine in the field. The machine vision system could be useful to determine path line of the paddy rice in the field after turning at the edges. The gyro sensor could measure the heading angle of the combine, and the ultrasonic would be used to detect the obstacles and the edges of the field. The willingness-to-pay amount by farmers for the automatic guidance technology of combine was estimated. Contingent Valuation Method was employed for this estimation using survey data from 65 Combine using farmers. Based on the dichotomous choice model, farmer's willingness-to-pay for the automatic guidance technology was ranged from 4,772 thousand Won(median) to 5,268 thousand Won(mean). The estimated willingness -to-pay by the open-ended question model was in between the above amounts, say 5,122 thousand Won.

목차 Contents

• 표 지...1
• 제출문...2
• 요약문...3
• SUMMARY...13
• CONTENTS...15
• List of Tables...19
• List of Figures...21
• 목 차...17
• 제 1 장 서 론...25
• 제 1 절 연구배경...25
• 제 2 절 연구목적...28
• 제 2 장 무인주행장치의 개발 현황...29
• 제 1 절 자율주행장치의 구성...29
• 제 2 절 자율주행 알고리즘의 개발...34
• 제 3 장 콤바인 자율주행장치의 개발...38
• 제 1 절 자율주행장치의 구성...38
• 제 2 절 자율주행 알고리즘의 개발...80
• 제 4 장 콤바인 자율주행장치의 성능 분석...103
• 제 1 절 DGPS의 위치 측정...103
• 제 2 절 영상처리시스템을 이용한 주행경로 탐색...115
• 제 3 절 초음파 센서의 근접물체 검출 성능...124
• 제 4 절 자율주행시스템의 주행 성능...137
• 제 5 장 벼의 수확량 감지장치 개발...153
• 제 1 절 수확량 감지장치의 구성...153
• 제 2 절 벼의 수확량지도 작성 알고리즘...162
• 제 6 장 콤바인 자율주행장치의 경제성 분석...170
• 제 1 절 경제적 가치평가...170
• 제 2 절 추정결과 및 평가...177
• 제 7 장 요약 및 결론...185
• 참고문헌...189
• <부록>...195
• 1. 프로그램 소스...195
• 2. 설문지...231