PRIORIDADE
[001] Este pedido reivindica prioridade do pedido de patente provisório número de série U.S. 62/254737, depositado em 13 de novembro de 2015, e do pedido de patente provisório número de série U.S. 62/349.981 depositado em 14 de junho de 2016. O conteúdo de cada um é incorporado no presente documento em sua totalidade.
CAMPO
[002] As modalidades descritas no presente documento são destinadas a sistemas e métodos para detectar a saúde relativa e o sexo de um pinto de um dia de vida. No que diz respeito aos pintos não saudáveis, os mesmos são separados do grupo quando qualquer doença ou lesão é detectada. No que diz respeito à determinação de sexo, uma vez detectado, os pintos são separados por sexo.
ANTECEDENTES
[003] Existem essencialmente três tipos de aves que são preparadas no ambiente de produção em massa atual: frangos de corte, reprodutores e poedeiras. Os frangos de corte são criados e abatidos quando atingem a maturidade para consumo humano. Os reprodutores são criados para procriar com frangos de corte ou poedeiras, e as poedeiras são criadas para botar ovos para consumo humano e animal. Em cada caso, à medida que os pintos nascem, os mesmos são rapidamente preparados e movidos para o próximo estágio de suas vidas. Pintos de um dia de vida são vulneráveis a doenças e infecções. Devido às condições de superlotação em que os pintos nascem e vivem, qualquer pinto que tenha uma anomalia ou doença pode estar em posição de infectar uma multidão de outros pintos na área circundante. Dessa forma, é essencial para a saúde do grupo remover qualquer pinto que tenha uma doença ou malformação que possa passar doenças a outros pintos. Além disso, é apenas humano remover quaisquer pintos gravemente doentes ou pintos incapacitados, para que possam ser humanamente sacrificados e descartados antes de causar mais danos a si mesmos.
[004] Pintos de frango de corte de um dia de vida são preparados rapidamente em incubadoras e são transportados rapidamente para "Fazendas de Crescimento", onde os mesmos viverão e crescerão até o peso necessário para consumo. Existem duas doenças comuns que afligem alguns pintos. A primeira é uma falha da parede abdominal, que é incapaz de fechar após a absorção do saco vitelino. Nesse caso, o pinto nasce com uma cavidade abdominal aberta. Essa condição é geralmente terminal. Se não for detectada por qualquer período de tempo, a ferida aberta atrairá bactérias indesejadas e infecção para a área e, finalmente, a morte do pinto.
[005] A segunda afecção é uma perna ou pé mal formado ou incapacitado ou um bico ou olho mal formado. Pintos com pernas e pés mal formados são incapazes de suportar os rigores de um ambiente de cultivo em massa, obter ração adequada e água na "Fazenda de Crescimento" e, consequentemente, nunca crescem tão bem quanto seus vizinhos saudáveis. Dessa forma, os mesmos precisam ser removidos o mais rápido possível.
[006] Assim, existe a necessidade de inspecionar rápida e eficientemente os pintos de um dia de vida para determinar se os mesmos são ou não suficientemente saudáveis para suportar os rigores do ambiente de produção de aves. Além disso, existe a necessidade de detectar de maneira rápida e eficiente quaisquer anormalidades físicas em pintos de um dia de vida, para que aqueles com tais anormalidades possam ser separados do grupo saudável.
[007] A determinação de sexo precoce de um pinto também é importante na produção de aves para garantir que os sexos sejam separados o mais rápido possível para garantir o investimento eficiente de recursos apropriados. Os machos poedeiros não têm valor e, da mesma forma, um número limitado de machos reprodutores é necessário. No caso dos frangos de corte, os frangos machos são menos desejáveis. O Índice de Conversão Alimentar (ICA), ou custo de ração por peso ganho, é o principal responsável pela falta de favorabilidade dos machos de corte.
[008] Determinar o sexo de um pinto de um dia de vida tem sido uma prática comum na indústria avícola desde o início de 1900. Ventilação manual e sexagem por penas têm sido utilizadas ao longo dos anos pela indústria para separar pintos machos e fêmeas. Ambos os métodos são considerados nocivos aos pintos com base no manuseio manual dos pintos, e aumentam a mortalidade de sete dias dos pintos sexuados.
[009] Sabe-se que o sexo de um pinto de um dia de vida pode ser determinado pelas penas das asas do pinto. O padrão de penas e o comprimento na curva da asa variam entre pintos machos e fêmeas de um dia de vida. No entanto, o método atual de manualmente fazer com que as asas do pinto se abram aumenta as chances de doença e lesão do pinto. Além disso, as metodologias manuais são intensivas em mão-de-obra e provavelmente causarão lesões repetitivas aos trabalhadores ao longo do tempo.
[010] Dessa forma, existe a necessidade de inspecionar rápida e automaticamente os pintos de um dia de vida para determinar seu sexo e, posteriormente, separá-los por sexo.
SUMÁRIO
[011] As modalidades descritas no presente documento incluem um sistema que tem um dispositivo para posicionar um pinto em uma plataforma móvel e um dispositivo de captura de imagem para capturar ao menos uma imagem eletrônica do pinto na plataforma móvel. O sistema inclui ainda um banco de dados que contém imagens eletrônicas de pintos saudáveis e não saudáveis dentro da raça do pinto, e um processador de imagem em comunicação com o dispositivo de captura de imagens e com o banco de dados. Quando a imagem capturada do pinto é enviada ao processador de imagem, ela é comparada ao banco de imagens de pintos e se a imagem do pinto se desviar das imagens de pintos saudáveis no banco de dados ou combinar com imagens de pintos não saudáveis ou apresentar quaisquer anomalias, o pinto é separado do grupo.
[012] O dispositivo de posicionamento pode ser uma esteira. A imagem capturada do pinto pode ser uma imagem frontal. A imagem capturada do pinto pode ser de seu torso. A imagem capturada do pinto pode ser de suas pernas, face e pés.
[013] As modalidades descritas no presente documento incluem ainda um método para determinar a saúde de um pinto de um dia de vida, incluindo as etapas de posicionamento de um pinto em uma plataforma móvel e captura de ao menos uma imagem eletrônica do pinto na plataforma móvel. O método inclui ainda o fornecimento de um banco de dados que contém imagens eletrônicas de pintos saudáveis dentro da raça do pinto e o fornecimento de um processador de imagem em comunicação com o dispositivo de captura de imagens e com o banco de dados. O método inclui ainda comparar a imagem capturada com as imagens eletrônicas do banco de dados e determinar se a imagem capturada se desvia das imagens do banco de dados.
[014] As modalidades descritas no presente documento incluem ainda um sistema que tem um dispositivo para abrir as asas de um pinto e um dispositivo de captura de imagem para capturar ao menos uma imagem eletrônica das asas do pinto quando estão abertas. O sistema inclui ainda um banco de dados que contém imagens eletrônicas de padrões de asa de machos e fêmeas dentro da raça do pinto, e um processador de imagem em comunicação com o dispositivo de captura de imagens e com o banco de dados. Quando a imagem capturada das asas do pinto é enviada ao processador de imagens, ela é comparada com o banco de dados de padrões de asas de pinto para a raça, a fim de determinar o sexo do pinto.
[015] O dispositivo para abrir as asas de um pinto é preferencialmente uma esteira inclinada ou uma plataforma articulada. O dispositivo de captura de imagem pode ser uma câmera digital. A imagem capturada do pinto pode ser uma imagem de vista frontal.
[016] As modalidades do presente documento também descrevem um método para determinar o sexo de um pinto, incluindo as etapas de fornecimento de uma plataforma móvel para sustentar um pinto, introdução de ao menos um estímulo para que o pinto abra suas asas e captura de ao menos uma imagem do pinto de asas abertas. O método inclui ainda o fornecimento de um banco de dados que tem uma biblioteca de imagens digitais e que fornece um processador de computador em comunicação com o dispositivo de captura de imagem e com o banco de dados. Depois que o pinto abre suas asas, uma imagem é tirada das asas. A imagem da asa do pinto é comparada à biblioteca de imagens digitais para determinar o sexo do pinto.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[017] Outros objetos, características e vantagens das modalidades irão se tornar evidentes após a leitura da seguinte descrição detalhada e com referência aos desenhos, nos quais:
[018] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma porção da primeira modalidade;
[019] A Figura 2 é uma vista esquemática lateral da primeira modalidade;
[020] A Figura 3 é uma vista em perspectiva ampliada da primeira esteira inclinada da primeira modalidade;
[021] A Figura 4 é uma vista esquemática lateral ampliada de uma porção da primeira modalidade da Figura 2;
[022] A Figura 5 é uma representação diagramática do atuador da primeira modalidade, tanto na posição estendida como na retraída;
[023] A Figura 6 é uma vista em perspectiva ampliada da segunda esteira inclinada da primeira modalidade;
[024] A Figura 7 é uma representação diagramática da comunicação de vários elementos da primeira modalidade; e
[025] A Figura 8 é uma vista esquemática lateral da primeira modalidade da Figura 6.
[026] As modalidades descritas no presente documento não pretendem ser limitativas. Pretende-se que as modalidades abranjam todas as alternativas, modificações e equivalentes, como definido no presente documento.
DESCRIÇÃO
[027] As modalidades no presente documento concentram-se em um sistema e método para determinar a saúde relativa e o sexo de um pinto. A primeira modalidade 10, mostrada na Figura 1, inclui uma primeira esteira 12 que move os pintos 14 na incubadora. Deve-se reconhecer que os pintos 14 foram previamente separados por outras esteiras e divisores e agora deslocam-se ao longo da primeira esteira 12 em fila única. A primeira esteira 12 tem um sensor de presença 16 para detectar a presença de um pinto 14 na primeira esteira. Uma ou mais câmeras 18 são dispostas ao longo do percurso da primeira esteira 12. É preferível que as câmeras 18 sejam posicionadas no final do nível da esteira com o corpo do pinto 14, de forma a poder focar no abdômen, nas pernas e nos pés do pinto. Além disso, as câmeras 18 podem ser montadas acima da primeira esteira 12 para poder focar no pinto, mas não interferir com o deslocamento do pinto ao longo da primeira esteira. O termo esteira é compreendido como qualquer tipo de mecanismo de manipulação com capacidade de transportar um objeto, nesse caso, um animal, de um primeiro local para um segundo local. O termo esteira deve incluir, porém sem limitação, correias transportadoras, plataformas móveis e similares.
[028] As câmeras 18 são preferencialmente câmeras de vídeo que podem capturar imagens de vídeo ao vivo de cada pinto 14 enquanto ele percorre a primeira esteira 12. As câmeras 18 estão em comunicação com o controlador de sistema mestre 44 e com um processador de computador 32 (Figura 7). O processador de computador 32 inclui um banco de dados de imagens de pintos saudáveis e não saudáveis 14. O processador de computador 32 é projetado para receber e processar as imagens das câmaras 18 e determinar se as imagens de pintos mostram ou não quaisquer sinais de anormalidades ou irregularidades que merecem atenção adicional. Os detalhes desse processo serão discutidos abaixo.
[029] Como mostrado na Figura 2, uma esteira inclinada 20 é posicionada próxima e abaixo da primeira esteira 12. A primeira esteira inclinada 20 é direcionada em um ângulo θ para o horizonte.
[030] A primeira esteira inclinada 20 tem uma extremidade próxima 22 e uma extremidade distante 24. A esteira inclinada 20 tem um suporte 26 para sustentar a esteira inclinada (Figura 4). O suporte 26 da esteira inclinada 20 é conectado rotativamente na extremidade próxima 22 a uma estrutura fixa, tal como a estrutura de suporte do sistema geral. O suporte 26 suporta um par de calhas 28 que evitam que o pinto caia da esteira inclinada 20.
[031] Um atuador 30, mostrado nas Figuras 3 a 5, é fixamente conectado ao suporte 26 da esteira inclinada 20 e também a uma estrutura de suporte, tal como a estrutura de suporte do sistema geral. O atuador 30 é posicionado normalmente para sustentar a esteira inclinada 20 em uma posição estendida. Quando ativado, o atuador 30 se retrai, fazendo com que o suporte 26 da esteira inclinada 20 gire em torno de sua extremidade próxima 22 e balance a extremidade distante 24 mais para baixo, aumentando o ângulo θ. O atuador 30 está em comunicação com o processador de computador 32 que controla o atuador remotamente.
[032] Voltando à Figura 2, uma terceira esteira 34 é disposta abaixo da esteira inclinada 20 e é posicionada para receber os pintos 14 da mesma quando a esteira inclinada está em sua posição estendida. Uma quarta esteira 36 é disposta mais abaixo da esteira inclinada 20 e é direcionada perpendicularmente à esteira inclinada 20, quando contraída. A quarta esteira 36 recebe pintos 14 da esteira inclinada 20 quando está retraída pelo atuador 30, o que será discutido em mais detalhes abaixo.
[033] Uma segunda esteira inclinada 38, mostrada nas Figuras 2 e 6, é disposta imediatamente abaixo da terceira esteira 34 para receber os pintos 14 a partir dela. Um segundo sensor de presença 40 é disposto no final da terceira esteira 34. O segundo sensor de presença 40 detecta a presença de um pinto 14 ao longo do percurso da segunda esteira inclinada 38.
[034] As câmeras 18 são posicionadas no final da terceira esteira 34 e em um ou mais pontos ao longo do percurso da segunda esteira inclinada 38 (Figura 6). As câmeras 18 são posicionadas para focar no padrão de asas dos pintos 14 à medida que passam.
[035] Os ventiladores 42 são dispostos ao longo do percurso da segunda esteira inclinada 38 (Figura 6). Os ventiladores 42 são posicionados de modo a direcionar o ar para cima quando o pinto 14 passa. A ativação do ventilador é controlada pelo sistema de controle mestre 44. O sistema de controle mestre está em comunicação com o processador de computador 32 (Figura 7).
[036] Um mecanismo vibratório 46, mostrado na Figura 6 é fixado à segunda esteira inclinada 38. Durante a utilização, o mecanismo vibratório 46 faz com que a segunda esteira inclinada 38 vibre. O mecanismo vibratório 46 está em comunicação com o sistema de controle mestre 44. Uma luz estroboscópica 47 é posicionada no final e acima do percurso da esteira 38. A luz estroboscópica 47 também está em comunicação com o controlador mestre 44.
[037] Como mostrado na Figura 2, uma quinta esteira 48 é disposta no final da segunda esteira inclinada 38. A quinta esteira 48 recebe esses pintos 14 que saem da segunda esteira inclinada 38. Uma sexta esteira 50 é posicionada diretamente abaixo e perpendicular à segunda esteira inclinada 38. A sexta esteira 50 recebe esses pintos 14 que são retirados da segunda esteira inclinada 38 quando essa se encontra em sua posição retraída. Este processo será explicado em mais detalhes abaixo.
[038] O processador de computador 32 inclui um banco de dados com uma biblioteca de imagens digitais dos padrões de asa de pintos de uma variedade de raças de galinha armazenadas no mesmo. O processador do computador 32 (Figura 7) está também em comunicação com o segundo sensor de presença 40, as câmeras 18 e o atuador 30 (Figura 6) através do sistema de controle mestre 44. Além disso, o processador de computador 32 também está em comunicação com um sistema de controle mestre 44 que controla a velocidade das esteiras e controla a função geral de operação. O sistema de controle mestre 44 está em comunicação eletrônica com as câmeras 18, ventiladores 42 e mecanismo vibratório 46 (Figura 6), para que o arranque e a interrupção de cada um dos acima mencionados possam ser controlados pelo sistema de controle mestre. Uma representação esquemática da comunicação entre os elementos acima mencionados é mostrada na Figura 7.
[039] Em uso, depois que os pintos 14 nascem, os mesmos são inicialmente preparados e eventualmente movidos para a primeira esteira 12. Deve-se notar que pode haver uma série de outras esteiras - e divisores e similares (não mostrados) que podem ser utilizados para mover o pinto recém-nascido 14 para a esteira 12. Contudo, esses equipamentos e logísticas não são discutidos aqui.
[040] Quando o pinto 14 se desloca ao longo da primeira esteira 12, o primeiro sensor de presença 16 detecta a presença de um pinto se deslocando ao longo da primeira esteira 12 (Figura 2). O sensor de presença 16 comunica-se com o processador de computador 32, que ativa as câmeras 18 posicionadas no final e acima do percurso da primeira esteira 12 e ao longo da esteira inclinada 20 (Figura 3). As câmeras 18 capturam ao menos uma imagem do pinto. Preferencialmente, as câmeras 18 são capazes de capturar imagem de vídeo do abdômen, pernas, características faciais e pés do pinto. A imagem ou imagens são enviadas eletronicamente ao processador de computador 32 (Figura 7). O processador de computador 32 processa as imagens e compara-as com as imagens em seu banco de dados de pintos saudáveis e não saudáveis da mesma raça. Ao comparar as imagens da câmera com a biblioteca de imagens digitais, o processador de computador 32 é capaz de detectar quaisquer anormalidades ou desvios nas imagens tiradas de imagens padrões do banco de dados. Se houver um desvio detectado na imagem capturada, o processador de computador 32 registra tal desvio como uma anormalidade ou afecção que precisa de maior atenção.
[041] O processador do computador, portanto, comunica sua descoberta ao sistema de controle mestre 44 (Figura 4), que ativa o atuador 30. Isto faz com que a extremidade próxima 22 da primeira esteira inclinada 20 gire e a extremidade distante 24 oscile para baixo, aumentando o ângulo θ. Em um determinado ângulo θ, o pinto 14 não pode permanecer na primeira esteira inclinada e é solto na quarta esteira 36 (Figura 2) para inspeção manual posterior. Se o pinto não for saudável, ele será separado do grupo saudável. Se o pinto estiver, de fato, saudável, ele será devolvido ao grupo para processamento adicional.
[042] Uma vez que o pinto tenha sido transferido para a quarta esteira 36, o atuador 30 (Figura 5) é invertido e faz com que a primeira esteira inclinada 20 retorne para a sua posição estendida. Isto faz com que a extremidade distante 24 da primeira esteira inclinada 20 balance para cima à medida que a extremidade próxima 22 gira em torno de si mesma e o ângulo θ diminui. Uma vez que o atuador tenha devolvido a primeira esteira inclinada 20 para a sua posição original, ela está pronta para receber outro pinto 14. Dessa maneira, somente pintos saudáveis podem avançar para a terceira esteira 34.
[043] Uma vez que um pinto saudável tenha prosseguido para a terceira esteira 34, o segundo sensor de presença 40 (Figura 6) detecta a sua presença na terceira esteira 34. O segundo sensor de presença 40 comunica-se com o processador de computador 32 e com o sistema de controle mestre 44 (Figura 7) para ativar as câmeras 18, os ventiladores 42, a luz estroboscópica 47 e o mecanismo vibratório 46 adjacentes à segunda esteira inclinada 38.
[044] No final do percurso ao longo da terceira esteira 34, o pinto move-se para a segunda esteira inclinada 38. Nesse momento, o pinto encontra a segunda esteira inclinada 38 com ar soprando para cima de seus pés em direção a sua face e cabeça, gerado pelos ventiladores 42. Além disso, a superfície da segunda esteira inclinada 38 vibra como resultado da ativação do mecanismo vibratório 46. O ar soprando para cima e a superfície vibrante fazem com que o pinto se sinta desequilibrado. Em uma tentativa de recuperar o equilíbrio, o pinto começa a levantar e bater suas asas. Conforme faz isso, as câmeras 18 capturam imagens do padrão de asa aberta. Também é esperado que o piscar da luz estroboscópica 47 tenha um efeito de estímulo semelhante no pinto.
[045] As imagens são enviadas ao processador de computador 32 (Figura 7) que processa as imagens e compara-as com imagens de padrões de asas de machos e fêmeas dentro de seu banco de dados para pintos dessa raça. Ao comparar as imagens, o computador pode determinar o sexo do pinto em questão. Se o processador de computador 32 determinar que o pinto é uma fêmea, o pinto pode prosseguir para a quinta esteira 48, em que é encaixotado e transferido para uma fazenda de crescimento. Se for determinado que o pinto é macho, o processador de computador 32 ativa o atuador 30 que se retrai e faz com que a segunda esteira inclinada 38 gire e a extremidade distante 20 balance para baixo, aumentando o ângulo θ. Em um determinado ângulo θ, o pinto 14 não pode permanecer na esteira e é solto em uma esteira alternativa 50 para processamento adicional. Os pintos serão separados por sexo e processados separadamente.
[046] Uma vez que o pinto macho 14 tenha sido transferido para uma plataforma alternativa, o sistema de controle mestre 44 desativa o atuador 30 (Figura 6). Isto faz com que a segunda esteira inclinada 38 retorne à sua posição estendida. Isso faz com que a extremidade distante 20 da segunda esteira inclinada 38 balance para cima à medida que a extremidade próxima 18 gira em torno de si mesma e o ângulo θ diminui. Uma vez que o atuador 30 tenha devolvido a segunda esteira inclinada 38 para a sua posição original, ela está pronta para receber outro pinto.
[047] Dessa forma, é evidente que as modalidades fornecidas no presente documento satisfazem completamente os objetivos, propósitos e vantagens estabelecidos acima. É evidente que muitas alternativas, modificações e variações serão aparentes para aqueles versados na técnica à luz da descrição anterior. Consequentemente, pretende-se abranger todas as alternativas, modificações e variações que se enquadram no âmbito e escopo das reivindicações em anexo.