Design and Implementation of a Mobile Robot System for Strawberry Flower Recognition and Pollination

본 논문에서는 시설 재배 환경에서 딸기꽃을 인식하고, 수분 위치 접근을 수행하기 위한 이동형 로봇시스템을 설계 및 구현하였다. 제안한 시스템은 4륜 모바일 플랫폼, 수직 리프트 및 자체 설계·제작한 6자유도 매니퓰레이터로 구성하였다. YOLOv8을 이용하여 딸기꽃을 검출하고, Intel RealSense D435i의 깊이 정보와 ROS2 TF를 이용하여 3차원 목표 위치를 로봇 기준 좌표계로 변환한 후 MoveIt 기반의 매니퓰레이터 접근을 수행하였다. 딸기꽃 검출 모델은 독립 시험 데이터 198장에서 confidence 약 0.60일 때 최대 F1-score 약 0.96을 나타냈다. 실제 시스템의 통합 동작 평가에서는 총 30개의 등록 목표점 중 18개에서 접근이 완료되어 60.0%의 접근 완료 비율을 나타냈다. 이를 통해 딸기꽃 검출, 3차원 위치 추정, 좌표 변환 및 매니퓰레이터 접근으로 이어지는 통합 시스템의 수분 동작을 확인하였다.