로봇 딸기 수확용 재사용 가능한 인공 줄기

로봇 딸기 수확 기술은 자율 과일 감지, 파지, 줄기 절단 등 상당한 발전을 이루었지만, 재사용 가능한 현실적인 작물 테스트베드의 부족으로 개발에 한계가 있었습니다. 이는 현장 접근의 어려움, 작물 낭비, 대규모 샘플 요구사항으로 인해 시스템 검증을 어렵게 했습니다. 본 연구에서는 핫멜트 접착제(HMA)를 활용하여 반복적인 절단, 치유, 분리가 가능한 재사용 가능한 딸기 줄기 모형을 개발했습니다. 이 인공 줄기는 직경을 2.0~3.0배 증가시켰을 때 실제 줄기의 정적 거동을 재현하며, 줄기 길이 대비 3.39%~11.01%의 곡률 오차(정규화된 RMSD)를 보여 생물학적 줄기와 높은 일치도를 확인했습니다. 또한, 반복적인 절단 및 분리 주기 동안 줄기를 절단하는 데 필요한 절단력과 분리하는 데 필요한 최대 인장 하중의 일관성을 평가하여 치유 거동을 분석했습니다. 동일한 금형으로 독립적으로 제작된 줄기들 간의 최대 절단력 변동성을 측정하여 제작 반복성도 평가했습니다. HMA가 실제 줄기의 자연적인 강성을 완전히 일치시키지는 못하지만, 이 모형은 더 큰 직경에서 줄기의 정적 거동을 성공적으로 재현합니다. 이는 표준화된 수확 테스트를 위한 실용적이고 저비용이며 재사용 가능한 매체를 제공하여 로봇 딸기 수확 시스템의 개발 및 검증에 크게 기여할 것입니다.