자동차/배터리 2022년 농업용 지능형 로봇 현황분석

< 목 차 >

1. 개요

2. 산업 및 시장 분석

3. 기술 개발 동향

4. 특허 동향

5. 요소기술 도출

6. 전략제품 기술로드맵

1. 개요 가. 정의 및 필요성 (1) 정의  농업생산과 유통 및 소비의 전 과정에서 농작업 및 서비스 환경을 스스로 인식하고 상황을 판단하여 자율적인 동작을 통해 지능적인 작업과 서비스를 제공하는 로봇 ▪ 농업용 지능형 로봇은 노지, 과수 작업 현장에서 이동 (경운, 제초, 파종, 이앙, 운반 등) 동작과 조작 (수분, 전정, 적과, 수확, 포장 등) 동작의 자동화에 필요한 지능형 기술을 포함 - ICT 기술을 접목하여 생산성과 품질을 향상하기 위한 농작업 모니터링, 예측진단 등과 대비하여 로봇의 물리적 상호작용 기능인 이동과 조작기능을 적극적으로 활용하여 농작업의 자동화 및 효율을 추구함 - 농작업 대상, 환경, 절차의 비정형성, 계절적 요소를 극복하고 농작업의 자동화와 효율을 달성하기 위해 작업환경 맵핑, 작업 대상과 환경에 대한 인식 및 학습, 작업계획 등 인공지능과 로봇 제어 기술의 적극적인 결합을 이용 - 농작업에 특화된 로봇뿐만 아니라 트랙터, 콤바인, 이앙기, 방제기, 제초기 등 전통적인 농기계에 AI 및 로봇 기술을 접목하여 이동 및 조작기능을 향상한 플랫폼의 형태도 포함 [ 농업용 장비 구분 ] * 출처: John Deere 홈페이지, 제초, 수확, 트랙터, 경운기, 방제, 운반 (좌상부터 시계방향) 농업용 지능형 로봇7 [ 노지, 과수 작업 농업용 지능형 로봇 핵심 기능 ] 구분 주요 기능 특징 로봇인지 3차원 작업공간에 대한 맵핑, 구조 분석 및 대상체 인식, 상황인식, 작업공간 학습 작물 생육상황 판단, 비정형 작업공간 및 대상체 인식 필수 로봇 이동 비가시권 원격운전, 3차원 자기 위치/자세 인식, 센서 융합 주행 공간인식, 자율주행을 위한 경로/동작 계획 및 주행 제어 경사면, 굴곡, 불규칙 작업공간 등 3차원 비정형 환경에서의 자기 위치인식 및 자세 인식 필수 로봇 조작 수분, 수확 등 정교한 작업수행을 위한 3차원 대상체 학습 및 인식, 자세 인식/동작 계획 및 제어 3차원 비정형, 유연 대상체에 대한 조작지능 필수 (2) 필요성  해외 기술 선진국의 경우 AI, 로봇 기술을 탑재한 첨단 농기계와 농업용 로봇은 연구개발 단계를 넘어 시장형성 초기 단계에 진입함에 따라 국내 실정에 적합한 첨단 농업로봇 기술의 개발이 필요 ▪ 노지 농업의 경우 트랙터, 콤바인, 관리기 등 전통 농기계와 로봇 기술의 융합으로 로봇 농기계 형태로 진화를 시작하였고 글로벌 농기계 시장에서 비중이 급격하기 증가 중 특히, 대규모 경작, 대형 기계 중심으로 정밀 GPS와 자동 조향 제품을 탑재한 자율주행 트랙터, 콤바인 등이 제품화되었고 최근의 AI 학습과 로봇 자동화 기술의 접목으로 새로운 시장이 형성 ▪ 향후 농업용 로봇은 기존의 농작업 기계화 단계를 넘어 반 자율형 농업용 로봇, 완전 자율형 농업용 로봇으로 발전 예상 ▪ 국내 중소형 규모 경작환경에 적합한 지능형 농업로봇 솔루션을 개발하여 국내뿐 아니라 농업 여건이 유사한 중국, 일본, 인도 등 신흥 국가를 대상으로 시장확보 필요  노지, 과수 환경에 적용하는 지능형 농업로봇은 작업환경의 비정형성과 계절성 변수에 대한 대응 등 로봇 이동, 조작, 인지기능의 매우 높은 기술적 수준을 요구하는 분야로 물류, 제조, 국방, 보안 등 유사 분야에 파급 효과가 큰 전략적 가치를 포함 ▪ 지능형 농업로봇은 로봇 자동화, AI, IoT, 빅데이터 등 첨단기술과의 융합으로 산업적 파급 효과와 부가가치 확보에 유리함 ▪ 3차원 비정형 환경에서의 공간맵핑, 작업량 측정, 작업 대상체 인식, 자기 위치인식, 작업 경로 계획 및 주행/조작제어 등 핵심 기능은 필드 작업이 수반되는 물류, 제조, 국방, 보안 등 다양한 파급 효과 기대가 가능함 ▪ 특히, 상기 핵심 기능의 모듈화, 표준화를 통해 산업적 기반을 강화할 수 있으며 해외 선진기술에 대한 비교 경쟁력 확보가 가능함