BR112019000674B1

BR112019000674B1 - Sistema e método para monitorar o bem-estar de animais em um celeiro e robô para uso em um sistema para o monitoramento do bem-estar de animais para produção intensiva de carne em um celeiro

Info

Publication number: BR112019000674B1
Application number: BR112019000674-5A
Authority: BR
Inventors: Jörg Hartung; Heiner LEHR; Daniel Rosés Domènech
Original assignee: Farm Robotics And Automation Sl
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2017-07-20
Publication date: 2022-05-03
Also published as: CN109496123A; CN109496123B; EP3487291A1; US11019805B2; BR112019000674A2; WO2018015519A1; US20190307106A1

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema para monitorar o bem-estar de animais em um celeiro, o dito sistema compreendendo uma pluralidade de sensores para medir as condições ambiente no celeiro; um robô, adaptado para mover através do celeiro; o dito robô compreendendo pelo menos duas câmeras, uma das quais é uma câmera térmica; um mecanismo de processamento e uma memória operacionalmente associada com o mecanismo de processamento, o mecanismo de processamento sendo operacionalmente associado com o robô e a pluralidade de sensores para receber dados gravados pelo robô e a pluralidade de sensores, os ditos dados gravados compreendendo medições de condições ambiente no celeiro; e imagens das ditas pelo menos duas câmeras.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema e método de vigilância por robô adequados para a produção intensiva de carne de animais tal como aves, além de um robô para uso em tal sistema e método.

Antecedentes

[0002] O mercado de produtos de carne tem sido afetado pela classificação realizada pela Agência Internacional de Pesquisa do Câncer (IARC) da Organização Mundial de Saúde indicando que a carne processada é um carcinogêneo e classificou a carne vermelha como um provável carcinogêneo. A carne processada inclui cachorro- quente, presunto, bacon, salsicha e se refere, em geral, à carne que foi tratada de alguma forma para preservar ou aromatizar a mesma tal como por uso de sal, por cura, fermentação e defumação. A carne vermelha inclui carne de vaca, porco, ovelha e cabrito.

[0003] Com base nessas declarações houve uma necessidade de se limitar as vendas de carne vermelha e processada. As Linhas Mestras da Sociedade Americana de Câncer sobre Nutrição e Atividades Físicas para Prevenção do Câncer recomenda se escolher peixe, frango ou cereais ao invés de carne vermelha e carne processada. A carne branca fresca pode ser obtida a partir de granjas que incluem galinhas (incluindo galinha garnisé), perus, patos, gansos, perdizes, codornas, faisões, pombos - criados por sua carne, galinha d'angola, avestruzes, e emas.

[0004] Galinhas domésticas ou "galinhas" são uma ave galinácea domesticada, alimentada e criada basicamente para produção de carne. Galinhas domésticas e galinhas poedeiras são subespécies da red jungle fowl (Gallus gallus). A maior parte das galinhas comerciais atinge o peso de abate entre cinco e sete semanas de idade, com algumas raças atingindo o peso de abate com 14 semanas de idade. As galinhas são suscetíveis a várias preocupações com relação ao seu bem-estar, particularmente má formação e disfunção esquelética, lesões de pele e olhos, e condições cardíacas congestivas. As galinhas são normalmente criadas como uma revoada de gênero misto em grandes galinheiros sob condições intensivas.

[0005] Aves como as galinhas oferecem uma carne branca de boa qualidade. No entanto, o método de criação pode reduzir a qualidade de vida para os pássaros e pode reduzir a qualidade da carne. As aves devem receber alimento e água - os animais devem ter acesso à água fresca e a uma dieta que manterá a saúde e o vigor. As aves devem ser protegidas de desconforto - um ambiente adequado deve ser fornecido, incluindo proteção e uma área de descanso confortável. Os animais devem ser protegidos contra dor, ferimentos ou doenças - a prevenção de doenças, ou o diagnóstico e tratamento rápidos, são uma necessidade. Os animais devem poder expressar seu comportamento normal, - espaço suficiente instalações adequadas e companhia de animais de sua própria espécie devem ser fornecidos. As condições e o tratamento devem ser fornecidos, evitando-se, assim, o sofrimento psicológico.

[0006] Em revoadas muito grandes de galinhas, o ar pode se tornar altamente poluído com amônia dos excrementos. Nesse caso, a ventilação deve ser aumentada para trazer mais ar fresco e limpo para dentro. Altos níveis de amônia podem danificar os olhos e o sistema respiratório das galinhas e podem causar queimaduras dolorosas a suas pernas, chamadas hock burns e bolhas em seus pés. A amônia é gerada a partir das fezes molhadas do pássaro contendo ácido úrico, pela atividade enzimática e bacteriana. Desde que os dejetos possam absorver a umidade, a atividade bacteriana é baixa e, consequentemente, as concentrações de amônia são baixas. Os dejetos molhados juntamente com a liberação de amônia melhoram a dermatite profunda e hock burns. Acima de 50, por exemplo, 70 ppm de amônia, a conjuntivite ocorre. Dessa forma, a concentração de amônia no galinheiro depende muito dos dejetos molhados, da densidade animal e da taxa de ventilação.

[0007] As galinhas criadas para obter um crescimento rápido possuem uma alta taxa de deformidades nas pernas visto que os grandes músculos peitorais causam distorções nas pernas em desenvolvimento e na pelve, e os pássaros não podem suportar seu peso corporal aumentado. Nos casos nos quais as galinhas se tornam deficientes e não conseguem andar mais, os funcionários da granja precisam entrar e retirar os pássaros e possivelmente abatê-los. As maiores perdas tendem a ser na primeira semana ou posteriormente, no final, pouco antes do abate.

[0008] Se galinhas no galinheiro podem ter um movimento restrito, por exemplo, as galinhas podem não ser capazes de ajustarem seu ambiente para evitar o calor, o frio, os dejetos, como fariam em condições naturais. O peso adicional e o excesso de indivíduos também impõem uma tensão a seus corações e pulmões e a Ascite se desenvolve. É reportado que no Reino Unido apenas, até 19 milhões de galinhas morrem em seus galinheiros de falha cardíaca a cada ano. No caso de falta de ventilação devido a uma falha no abastecimento de energia durante uma onda de calor, 20.000 galinhas podem morrer em um curto período de tempo. Vários grupos de pesquisa desenvolveram "classificação de locomoção" (GS) para classificar objetivamente a capacidade de se locomover e a deficiência das galinhas. Em um exemplo dessas escalas, GS = 0 indica uma capacidade de locomoção normal, GS = 3 indica uma anomalia de locomoção óbvia que afeta a capacidade do pássaro em se mover e GS = 5 indica um pássaro que não consegue se locomover de forma alguma. O pássaro GS = 5 tenta usar suas asas para ajudar a andar, ou rasteja sobre suas canelas, ver Turner, J.; Garcés L. e Smith, W. (2005). "The Welfare of Broiler Chickens in the European Union" (Compassion in World Farming Trust, Retrieved November 16, 2014). Em um estudo, quase 26% dos pássaros examinados foram classificados como GS = 3 ou mais e podem, portanto, ser considerados como vítimas de deficiência dolorosa.

[0009] Na primeira semana, pode haver pássaros de crescimento lento, pássaros fracos, pássaros deficientes, infecção por ascite, mas, normalmente, nas primeiras três semanas os problemas são poucos. Os pássaros morrem sob condições anormais tal como tensão decorrente do calor durante as ondas de calor. A entrada de energia térmica aproximada de uma galinha é de 67 KJ/kg. Acima desse valor, a entalpia causa o crescimento de problemas relacionados com o calor. A partir de 74 KJ/kg, se torna crítico visto que os pássaros não podem mais dissipar o calor corporal. 45% da dissipação de calor dos pássaros ocorre pela exalação (respiração). Se a entrada de energia térmica por ar quente for maior do que a capacidade de dissipar o calor, o superaquecimento é a consequência. A carga de calor é determinada pela temperatura e umidade do ar. Se o ar atingir 32°C e 80% de umidade relativa, a entrada de ar excede a dissipação. Os pássaros demonstram hiperventilação e morrem de falência cardíaca, e o corpo da galinha pode atingir temperaturas de até 46°C.

[00010] Filhotes podem desenvolver a síndrome da hipertensão pulmonar, particularmente se aumento de sódio ou patologia pulmonar (por exemplo, aspergillosis) estiver envolvido, e a mortalidade é maior após 5 semanas de idade. Tipicamente não existem quaisquer sinais até que a falha ventricular direita (RVF) ocorra e a ascite se desenvolva. Aspergillosis está relacionado com os dejetos molhados onde existe umidade e calor. Visto que o crescimento para quando a RVF se desenvolve, as galinhas afetadas podem ser menores do que suas colegas de galinheiro.

[00011] Galinhas clinicamente afetadas são cianóticas. Cianose se refere a uma coloração azul-escuro ou arroxeada da pele e membranas da mucosa em galinhas.

[00012] As galinhas mantidas confinadas, mas com espaço razoável, por exemplo, em torno de 12 a 14 aves por metro quadrado, possuem um ambiente mais rico, por exemplo, com luz natural, fardos de palha que encorajam a busca por alimentos e o empoleiramento. As galinhas crescem mais lentamente e vivem por 2 semanas a mais do que as aves criadas intensivamente. Os benefícios de sistemas internos de maior bem-estar são a taxa de crescimento reduzida (mais saudável), menos superpopulação e mais oportunidades de se produzir um comportamento natural. Os comportamentos naturais são comportamentos como ciscar, buscar alimentos e se exercitar.

[00013] Quanto menor a densidade do animal, menores os problemas descritos acima. No entanto, a regulamentação dos Estados Unidos permite pássaros de até 42 kg de peso corporal/m2 no final do período de engorda.

[00014] Se ambientes confinados permitirem acesso a áreas livres, existe um aumento nas perdas de animais para aves de rapina e raposas. Dessa forma, existe a necessidade de se tornar os ambientes internos mais adequados. No entanto, a pressão comercial pode motivar o uso de taxas de crescimento rápido e, algumas vezes, as maiores galinhas são afetadas por tais problemas. A ocorrência de problemas em machos pode ser mais frequente do que em fêmeas. Ascite aumenta a taxa respiratória e reduz a tolerância ao exercício. As galinhas afetadas frequentemente morrem de costas.

[00015] As galinhas podem ser afetadas por uma variedade de doenças e parasitas. Duas das doenças mais sérias para as aves são a doença de Newcastle e a gripe aviária (gripe do frango). Outras doenças de galinhas incluem doença respiratória crônica, fowl cholera, salmonela, Campylobacter e parasitas internos. Salmonela e Campylobacter, enquanto sendo altamente contagiosas, mas não patogênicas em aves, causam uma doença séria em humanos se entrarem na corrente alimentar. Poeira suspensa acima das galinhas inclui poeira de grãos e plantas, esporos de fungos, pelo de animais, bactérias e endotoxinas. As mesmas podem todas causar doenças tal como asma, bronquite e farmer's lung. A inspeção diária das aves por pessoal treinado, em boas condições de iluminação, e independentemente de qualquer equipamento automático de vigilância, é considerada o melhor método de prevenção de surtos sérios de doenças. Essas inspeções são utilizadas para detectar sinais precoces de doenças, simplesmente percebendo-se mudanças no comportamento e nas condições de galinhas individuais, onde os sinais precoces de doenças podem incluir mudanças na ingestão de alimentos e água, alisamento das asas, na "conversa" e na atividade. Pode haver também uma queda na produção de ovos e mudanças na qualidade dos ovos, tal como defeitos na casca. Mas essas inspeções colocam os seres humanos em contato com as aves e seu ambiente e, dessa forma, aumentam o risco de exposição dos humanos a materiais perigosos. Zoonoses são infecções transmitidas de animais para humanos. A transmissão pode resultar do contato direto com um animal doente, fezes ou urina contaminadas, ou através do consumo de produtos animais contaminados. Pode haver muitas zoonoses diferentes que também podem depender da localização, da raça das aves, etc. e alguns dos mesmos são notificáveis. Zoonoses comuns incluem Salmonela e Campylobacter (que causam intoxicação alimentar), E-coli (que causa diarreia violenta) e micose (uma infecção fúngica da pele). Boa higiene pode evitar muitos tipos de zoonoses.

[00016] E-coli está presente nas aves e a bactéria E-coli pode sobreviver por muitas semanas em fezes ou no solo. A infecção é causada pela ingestão de alimento contaminado ou contato com fezes.

[00017] A infecção por Chlamydophila psittaci é considerada comum em várias espécies de aves tal como perus, patos e gansos. A infecção também foi registrada em pessoas e a infecção é reconhecida mundialmente. Sinais clínicos da doença incluem perda de apetite, apatia, respiração ofegante, perda de peso e diarreia.

[00018] Gripe Aviária (AI) é uma doença notificável.

[00019] Os criadores de galinha precisam gerenciar o risco, exposição e, dessa forma, devem exercer o controle, por exemplo, por: * minimizar o risco de infecção mantendo-se a revoada saudável, e vacinando quando adequado; * garantir uma boa higiene pessoal lavando as mãos antes de comer, beber ou fumar; * usar aventais quando manuseando os animais, especialmente se estiverem doentes, e luvas e um avental impermeável se estiver manuseando subprodutos de nascimentos ou muco ou esgoto; * lavar e cobrir todos os cortes e arranhões; * monitorar a revoada de perto em busca de sinais precoces de anomalia; * reportar doenças notificáveis.

[00020] Apesar de no texto acima, o foco ser em uma variedade de problemas para a criação intensiva de galinhas, o leitor apreciará que problemas similares, especialmente os relacionados com saúde animal e condições de higiene, surgem da criação de outros animais, tal como suínos, ovinos, caprinos, equinos e bovinos. Por exemplo, listeriose é uma doença zoonótica infecciosa em gado que pode ser transferida para o homem pelo consumo de queijos moles feitos à base de leite não pasteurizado (apesar de surtos envolvendo leite pasteurizado terem sido reportados). A maior parte das infecções é causada pela ingestão de silagem de baixa qualidade infectada. O gado infectado pode desenvolver febre, entre outros sintomas, e passar a bactéria para o leite, fezes e urina.

[00021] Será claro a partir do apresentado acima que é crucial se seguir a condição e o bem-estar dos animais no celeiro o mais de perto possível, preferivelmente de cada animal individual, visto que isso permite um diagnóstico rápido do comportamento anormal de um animal, com uma intervenção de pessoal treinado consequentemente. Uma detecção e isolamento rápido do animal afetado reduz o risco de uma doença se espalhar para outros animais. O animal isolado será, então, tratado ou abatido e destruído para evitar uma contaminação maior.

[00022] Também fica claro que, por uma variedade de razões, pode ser vantajoso se limitar o contato entre o pessoal treinado e os animais no galinheiro, obviamente dentro da estrutura de trabalho legal que prevalece. Uma das razões envolve as condições desfavoráveis no galinheiro para o homem, devido à presença de poeira e amônia. Deve-se notar também que a intervenção do homem pode resultar em uma contaminação maior de uma epizootia em um galinheiro não infectado até o momento, como é o caso de surto de febre aftosa no gado.

[00023] No entanto, sob as práticas atuais de criação, os humanos estão expostos todos os dias a material perigoso e danoso.

[00024] A corrosão é provavelmente o problema mais sério quando se projeta um equipamento para um galinheiro. O exemplo mais comum de corrosão é ferrugem, mas pode afetar plásticos, concreto, madeira e outros materiais. Um dos produtos químicos mais nocivos encontrados em galinheiros é a amônia.

[00025] A amônia é produzida quando os dejetos entram em contato com a umidade - quanto mais molhados os dejetos, mais amônia no ar. A amônia pode impactar as aves. A amônia, também ataca componentes metálicos em um galinheiro como aço ou outros produtos metálicos. A maior parte dos sistemas de fornecimento de água e sistemas de alimentação encerrados utilizam componentes plásticos, que não são afetados pela amônia. Aço galvanizado especial é frequentemente utilizado e pode suportar a natureza corrosiva da amônia, mas esforços para se manter os dejetos secos devem ser realizados. Um problema é se projetar o sistema de fornecimento de água de modo que as aves consigam toda a água que precisam para sobreviver, mas não tanto que derrame nos dejetos.

Sumário da Invenção

[00026] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um sistema para monitorar o bem-estar dos animais em uma revoada, o dito sistema compreendendo: * uma pluralidade de sensores para medir as condições ambientes na revoada; * um robô, adaptado para mover através da revoada, o dito robô compreendendo pelo menos duas câmeras, uma das quais é uma câmera térmica; * um mecanismo de processamento e uma memória operacionalmente associada ao mecanismo de processamento, o mecanismo de processamento sendo operacionalmente associado ao robô e à pluralidade de sensores para receber os dados gravados pelo robô e a pluralidade de sensores, os ditos dados gravados compreendendo: * medições de condições ambiente na revoada; * imagens das ditas pelo menos duas câmeras.

[00027] É uma vantagem da presente invenção que o bem-estar dos animais na revoada possa ser observado pelo uso, preferivelmente contínuo, de medições das condições na revoada além de através de "monitoramento" permanente dos animais que estão no campo de visão das câmeras robô. Um monitoramento permanente da população animal permite uma descoberta rápida de quaisquer anomalias nos animais, tal como o início de doenças potencialmente perigosas. Mau funcionamento de equipamento, tal como o equipamento de alimentação dos animais, e desvios das condições ambiente no galinheiro com relação aos valores preferidos e predeterminados também são rapidamente detectados. O termo "condições ambiente" inclui parâmetros tal como temperatura, pressão atmosférica, fluxo de ar, umidade, luminosidade além da concentração de amônia e dióxido de carbono no ar. Adicionalmente, as medições das condições ambiente também podem incluir a medição do nível de ruído no galinheiro. O registro de som no galinheiro tem a vantagem de o comportamento estressado e agressivo dos animais no galinheiro pode ser detectado.

[00028] Para fins da invenção, o termo "animais" se refere a qualquer animal que possa ser criado em uma instalação agrícola. Em uma modalidade do sistema, de acordo com a presente invenção, os animais são aves, bovinos, suínos, ovinos e caprinos.

[00029] É uma vantagem dessa invenção que o sistema seja aplicável ao monitoramento de diferentes espécies de animais.

[00030] Em uma modalidade do sistema, de acordo com a presente invenção, a pluralidade de sensores é parte do robô.

[00031] É uma vantagem dessa modalidade que as condições ambientes possam ser medidas nas proximidades dos animais monitorados.

[00032] Em uma modalidade do sistema, de acordo com a presente invenção, as pelo menos duas câmeras fornecem uma pluralidade de imagens acopladas, uma imagem sendo uma imagem térmica. O mecanismo de processamento é adicionalmente adaptado para analisar essa pluralidade de imagens acopladas para detecção de animais, dejetos de animais, umidade, por exemplo, dos dejetos, temperatura e/ou equipamento.

[00033] É uma vantagem dessa modalidade que o uso de imagens acopladas, sendo tipicamente imagens retiradas substancialmente no mesmo momento e ilustrando substancialmente os mesmos objetos, permita que se colete informação relevante sobre os objetos. Preferivelmente, as ditas imagens acopladas são tiradas no mesmo momento e ilustram os mesmos objetos. Mais particularmente, a combinação de uma foto tirada por uma câmera de vídeo com uma foto térmica dos mesmos objetos, permite o reconhecimento dos amimais e uma comparação, por exemplo, de sua temperatura corporal. Isso permite a detecção de animais febris, além de animais mortos, que permanecem não detectados na foto térmica visto que sua temperatura será igual à de fundo, dessa forma, devido ao fato de a temperatura corporal dos animais mortos ter descido ao nível da temperatura ambiente.

[00034] É uma vantagem adicional que os dejetos dos animais sejam detectados. A análise dos dejetos permite a avaliação do nível de saúde do sistema digestivo do animal como um todo. Por exemplo, visto que galinhas possuem cloaca que é utilizada por ambos o trato digestivo e urogenital, uma ingestão excessiva de água resulta na evacuação de alimentos digeridos de forma incompleta, o que pode ser detectado pela análise da dita pluralidade de imagens acopladas. Além disso, a presença de sangue nas fezes pode ser detectada. A detecção de dejetos molhados pode auxiliar no fornecimento de um aviso de que os níveis de amônia irão subir.

[00035] Em uma modalidade do sistema, de acordo com a presente invenção, os animais são galinhas e a análise envolve a detecção de um animal individual por uma combinação de assinaturas de imagem, por exemplo, pela detecção de pelo menos a cabeça e duas pernas do animal individual.

[00036] É uma vantagem dessa modalidade que isso permita a detecção rápida de um pássaro, visto que a cabeça e as pernas e pés, geralmente apresentam uma temperatura mais elevada do que o resto do corpo da ave e, dessa forma, aparecem em uma imagem de uma câmera térmica.

[00037] Em uma modalidade do sistema de acordo com a presente invenção, o mecanismo de processamento é configurado para mapear as medições das condições ambiente através de toda ou parte da área de galinheiro. Esse mapeamento pode ser realizado durante um período de tempo, gerando, assim, registros de histórico que podem ser correlacionados com qualquer uma das doenças, hábitos alimentares, agressividade, etc. Uma condição que é importante é a detecção da presença de dejetos molhados que não apenas representam um perigo à saúde dos animais, mas também gera amônia.

[00038] É uma vantagem dessa modalidade que isso permita que se reconheça parâmetros de desvio, que afetam as condições de vida em uma parte da área de galinheiro.

[00039] Em uma modalidade do sistema, de acordo com a presente invenção, o robô é adicionalmente fornecido com um dispositivo para a marcar um animal individual, a dita marcação sendo preferivelmente a marcação com tinta.

[00040] É uma vantagem dessa modalidade que isso permita se distinguir um animal que está possivelmente doente do resto dos animais. A marca permite a intervenção de pessoal especializado para localizar rapidamente o animal afetado, devido ao fato de mesmo em espaços confinados, tal como um galinheiro, animais tal como galinhas tendem a permanecer em uma parte limitada do galinheiro. Como consequência disso, o pessoal especializado só passa uma quantidade limitada de tempo no galinheiro.

[00041] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um robô para uso em um sistema para monitorar o bem- estar dos animais para produção intensiva de carne em um galinheiro. O robô compreende pelo menos duas câmeras para fornecer uma pluralidade de imagens acopladas, uma câmera sendo uma câmera térmica. O robô é operacionalmente acoplado a um mecanismo de processamento para análise da dita pluralidade de imagens acopladas para detectar animais, dejetos animais, umidade dos dejetos, temperaturas e/ou equipamento.

[00042] É uma vantagem dessa modalidade que o robô possa ajudar com a vigilância da produção intensiva de carne em animais tal como aves. Por exemplo, o robô pode detectar pelo menos pássaros GS4 ou GS5 de forma autônoma, por exemplo, pela observação da falta de movimento tal como andar, mesmo quando incentivado, andar sinuoso, queda e pode indicar onde estão localizados no galinheiro ou até mesmo remover os mesmos se o robô possuir um trailer anexado. O robô de detecção também pode solicitar um robô reforçado especial através de uma conexão sem fio, para recolher os pássaros deficientes ou mortos.

[00043] O robô pode ser adaptado para percorrer até mesmo um rebanho de animais denso. O robô pode possuir um braço robótico articulado para retirar amostras ou para coletar ovos soltos.

[00044] Em uma modalidade, de acordo com a presente invenção, o robô é adaptado para percorrer o chão. O robô possui um número de rodas, cada roda sendo acionada por um motor dedicado à roda, e cada roda possuindo uma superfície de tração revestida com um material antiaderente ou a roda é feita de um material antiaderente.

[00045] É vantajoso nessa modalidade que o robô possa se mover através do galinheiro, no chão, pelo uso de suas rodas sem ter as rodas obstruídas.

[00046] Em uma modalidade alternativa, de acordo com a presente invenção, o robô é associado de forma operacional a um sistema de transporte possuindo um conjunto de trilhos, fixados às paredes e/ou teto do galinheiro, permitindo que o robô se mova através do galinheiro. A fixação às paredes e/ou ao teto do galinheiro pode ocorrer por meio de fios ou cabos.

[00047] Em uma modalidade de acordo com a presente invenção, o sistema de transporte compreende meios de cruzamento, que são operacionalmente conectados em suas extremidades ao conjunto de trilhos.

[00048] Em uma modalidade, de acordo com a presente invenção, os meios de cruzamento compreendem uma barra.

[00049] Em uma modalidade, de acordo com a presente invenção, os meios de cruzamento compreendem um cabo.

[00050] Em uma modalidade de acordo com a presente invenção, o robô possui uma primeira parte operacionalmente conectada aos meios de cruzamento e uma segunda parte, operacionalmente conectada à primeira parte, pelo uso de um sistema de abaixamento, o sistema de abaixamento sendo adequado para abaixar a segunda parte do dito robô para o nível do chão ou qualquer nível intermediário.

[00051] É uma vantagem dessa modalidade que o robô possa se aproximar de cada animal no galinheiro sem precisar tocar o chão, evitando, assim espalhar possíveis doenças de uma parte do galinheiro para a outra parte não contaminada. É uma vantagem adicional dessa modalidade que um robô que está em uma posição alta com relação à população animal possa detectar rapidamente qualquer comportamento anormal no galinheiro. Tal comportamento anormal no galinheiro pode ser o comportamento demonstrado por animais individuais, além do comportamento de um grupo de animais. Um exemplo não limitador desse comportamento pode ser os animais evitarem uma área em particular devido a um desvio das condições ambiente preferidas e predeterminadas. A alta posição e o tamanho reduzido reduzem o risco de se assustar os pássaros.

[00052] Em uma modalidade, de acordo com a presente invenção, o sistema de abaixamento compreende qualquer um dentre um grupo que consiste em um elevador tipo tesoura, tipo cabo, espiral, zip mast ou telescópico e combinações dos mesmos.

[00053] De acordo com o aspecto da presente invenção, é fornecido um método para o monitoramento do bem-estar dos animais em um galinheiro pelo uso de um robô, que é adaptado para atravessar o galinheiro, o dito robô possuindo pelo menos duas câmeras para fornecer uma pluralidade de imagens acopladas, uma câmera sendo uma câmera térmica, o método compreendendo: * medir as condições ambiente no galinheiro pelo uso de uma pluralidade de sensores; * capturar uma pluralidade de imagens acopladas pelo uso das ditas pelo menos duas câmeras; * analisar a dita pluralidade de imagens acopladas por um mecanismo de processamento que é operacionalmente associado ao robô pela presença de animais, dejetos animais e/ou equipamento; e * produzir um sinal de aviso depois da detecção de animais doentes ou mortos, anomalias nos dejetos, equipamento com mau- funcionamento ou condições ambientes que são inconvenientes com valores predeterminados.

[00054] É, dessa forma, compreendido que os ditos valores predeterminados não são apenas valores que foram determinados em um determinado momento pelo usuário, mas também os valores que foram adaptados em tempo devido à observação contínua pelo robô com a finalidade de manter o bem-estar dos animais no galinheiro.

[00055] De acordo com um aspecto da presente invenção, é fornecido um produto de programa de computador compreendendo meios de código configurados para fazer com que um mecanismo de processamento realize as funções do sistema.

[00056] Os efeitos e vantagens técnicos das modalidades do produto de programa de computador e do sistema de acordo com a presente invenção correspondem, mutatis mutandis, aos das modalidades correspondentes do sistema, de acordo com a invenção. Um meio de armazenamento de sinal não transiente pode ser utilizado para armazenar o produto de programa de computador, por exemplo, um disco ótico (CD-ROM ou DVD ROM), uma fita magnética, um disco rígido, uma memória em estado sólido, tal como memória flash ou similar.

[00057] O mecanismo de processamento pode estar no robô ou pode estar em um sistema de computador com o qual a câmera pode ser colocada em comunicação, por exemplo, através de um sistema de comunicação sem fio. O mecanismo de processamento é programado com software que quando rodado no mecanismo de processamento pode analisar uma pluralidade de imagens acopladas a partir de pelo menos duas câmeras para monitorar o bem-estar dos animais para produção intensiva de carne em um galinheiro.

[00058] Os dados dos sensores podem ser transmitidos para um mecanismo de processamento, tal como no robô propriamente dito, ou em um sistema de computador remoto. A transmissão de dados pode ser sem fio ou por cabo, por exemplo, quando o robô está se movendo ou em uma estação de atracação para carregar e lavar. A conexão sem fio pode ser um sistema de Comunicações de Campo Próximo tal como WiFi, Zigbee, ou sistema Bluetooth. Os dados também podem ser enviados para uma plataforma externa tal como smartphone, PC, etc., de modo que o fazendeiro possa estar ciente, em tempo real, do que está acontecendo com os animais.

[00059] Em um aspecto adicional, a presente invenção fornece um sistema para localização interna de um robô em um celeiro para animais, tal como um galinheiro, especialmente para monitorar o bem- estar dos animais tal como galinhas, compreendendo: uma primeira estrutura posicionada no celeiro de animais, tal como o galinheiro, a primeira estrutura compreendendo uma pluralidade de primeiros marcadores codificados discretos, cada um possuindo um lado dianteiro visível a partir do chão do celeiro de animais, tal como o galinheiro; um robô para atravessar um percurso através do chão do celeiro para animais, tal como o galinheiro; o robô possuindo uma câmera para obter uma imagem de pelo menos um dos primeiros marcadores codificados discretos; um mecanismo de processamento e uma memória operacionalmente associada ao mecanismo de processamento, o mecanismo de processamento sendo operacionalmente associado ao robô para receber a imagem de pelo menos um dos primeiros marcadores codificados discretos e para determinar, a partir daí, uma posição do robô no celeiro para animais, tal como o galinheiro.

[00060] Os primeiros marcadores codificados discretos incluem um código que permite que o marcador seja identificado utilizando-se a câmera no robô. Os marcadores podem ser, por exemplo, qualquer um ou qualquer combinação de: Marcadores iluminados Marcadores retrorrefletores Marcadores codificados por cores Códigos e barra uni ou bidimensionais; Marcadores magnéticos; Marcadores fixados aos painéis, etc.

[00061] Cada marcador possui preferivelmente um código singular visível em sua superfície dianteira. O mecanismo de processamento é preferivelmente adaptado para analisar uma imagem da câmera e para reconhecer um código na superfície dianteira de um marcador. O código singular fornece uma referência de posição singular para o robô quanto à sua posição. Se a câmera puder capturar uma imagem de mais de um marcador, a orientação e a posição podem ser determinadas a partir da colocação dos marcadores na imagem.

[00062] O mecanismo de processamento pode estar no robô ou pode estar em um sistema de computador com o qual a câmera pode ser colocada em comunicação, por exemplo, através de um sistema de comunicação sem fio. O mecanismo de processamento é programado com software que quando roda no mecanismo de processamento pode analisar as imagens da câmera para determinar a posição do robô das posições conhecidas dos marcadores dentro do galinheiro. Essas novas posições dos marcadores podem ser armazenadas em uma memória dos meios de processamento ou, alternativamente, no sistema de computador.

[00063] A primeira estrutura pode ser localizada em uma posição elevada acima do chão, por exemplo, em um teto ou no lado de baixo dos caibros. A primeira estrutura também pode ser uma parede do celeiro, apesar de a posição elevada ser preferida.

[00064] Para se aumentar a precisão da determinação de localização e orientação do robô, os primeiro e segundo marcadores codificados discretos podem ser utilizados, por exemplo, os primeiros marcadores em uma posição elevada com a face dianteira dos marcadores voltados para o chão e, dessa forma, visível pela câmera, quando a câmera está apontando verticalmente e os segundos marcadores em uma parede do celeiro para animais, tal como um galinheiro, cada marcador possuindo um lado dianteiro voltado na direção de uma parte interna do celeiro para animais, tal como o galinheiro e, dessa forma, sendo visível para a câmera no robô , quando a câmera é orientada na direção adequada, por exemplo, em uma direção vertical ou horizontal.

[00065] O código nos marcadores pode incluir a informação quanto à orientação do robô, por exemplo, se o marcador estiver no teto ou no lado de baixo dos caibros e o código é um código de barras, a direção das linhas de código de barras na imagem capturada pela câmera pode ser utilizada para determinar não apenas a posição, mas também a orientação do robô. Isso permite que o mecanismo de processamento determine a próxima parte da trajetória com base em uma rota pré-armazenada. Tal rota pode permitir uma curva de preenchimento de espaço, tal como uma trajetória raster ou uma curva Peano para cobrir totalmente o chão do celeiro.

[00066] Os marcadores podem incluir elementos retrorrefletores ou iluminados. Isso pode fornecer uma imagem clara na câmera que é mais fácil de processar. O robô pode incluir meios de iluminação, tal como fontes de luz LED, para iluminar os marcadores.

[00067] Preferivelmente existe uma pluralidade de marcadores codificados discretos, cada marcador possuindo um código singular visível em sua superfície dianteira pela câmera no robô.

[00068] A câmera possui preferivelmente meios para orientar a câmera de modo que esteja voltada na direção adequada para visualizar os marcadores, por exemplo, verticalmente ascendentemente e horizontalmente.

[00069] Preferivelmente, um motor é fornecido para mover a câmera de modo que esteja voltada na direção adequada para visualizar os marcadores, por exemplo, verticalmente para cima ou horizontalmente ou qualquer outro ângulo.

[00070] Um giroscópio pode ser fornecido no robô, o motor utilizando o giroscópio para orientar a câmera de modo que esteja voltada na direção adequada para visualizar os marcadores, por exemplo, verticalmente ascendentes ou horizontalmente.

[00071] Preferivelmente, a câmera é adaptada para obter uma imagem dos três primeiros marcadores codificados discretos. O mecanismo de processamento pode ser adaptado para derivar a posição do robô no celeiro para animais, tal como o galinheiro, permitindo que a câmera não seja alinhada com o plano vertical ou horizontal.

[00072] As imagens capturadas pela câmera podem ser armazenadas em uma memória, por exemplo, no robô ou no sistema de computador. O sistema de computador pode ter um monitor adaptado para exibir imagens capturadas pela câmera e/ou armazenadas na memória.

[00073] Com tal sistema a posição do robô no celeiro para animais, tal como o galinheiro, pode ser determinada como estando a cerca de 10 cm.

[00074] Em outro aspecto da presente invenção, um método para a localização interna de um robô em um celeiro para animais, tal como um galinheiro, é fornecido, o celeiro possuindo uma primeira estrutura posicionada para ser visível a partir do chão do galinheiro, a primeira estrutura compreendendo uma pluralidade de primeiros marcadores codificados discretos, cada um possuindo um lado dianteiro visível a partir do chão; o robô sendo adaptado para atravessar um percurso através do chão do celeiro para animais, tal como o galinheiro, o robô possuindo uma câmera para obter uma imagem de pelo menos um primeiro marcador codificado discreto, o método compreendendo: capturar a imagem do pelo menos um primeiro marcador codificado discreto; e determinar, a partir daí, uma posição do robô no galinheiro.

[00075] A posição e a orientação podem ser determinadas.

[00076] Preferivelmente, uma pluralidade de marcadores codificados discretos é fornecida, cada marcador possuindo um código singular visível em sua superfície dianteira, onde o método compreende adicionalmente: capturar uma imagem dos pelo menos três dos primeiros marcadores codificados discretos, e derivar a posição do robô no celeiro para animais, tal como um galinheiro, permitindo que a câmera não seja alinhada com o plano vertical. A posição do robô no celeiro para animais, tal como o galinheiro, pode ser determinada como estando a 10 cm.

[00077] O robô pode possuir um chassi articulado compreendendo dois tubos em paralelo conectados a um tubo cruzado na frente e um tubo cruzado atrás através de peças tubulares T. Os motores podem ser incluídos dentro dos tubos cruzados dianteiro e traseiro. Essa forma de chassi pode flexionar de modo que uma roda possa estar em uma parte elevada do chão e ainda assim todas as rodas permanecem no chão. Essa forma, de chassi articulado é vantajosa visto que não existem partes móveis.

[00078] O robô pode incluir rodas cujas superfícies de tração podem ser revestidas com um material antiaderente tal como polímero antiaderente, tal como PTFE. Alternativamente, as rodas podem ser feitas de um polímero antiaderente, tal como PTFE. As rodas podem ser vedadas de modo que os dejetos não entrem nas rodas.

[00079] As modalidades da presente invenção fornecem um robô de assistência à vigilância para cuidar dos animais soltos e animais domésticos, tal como galinhas, em uma granja. O robô é baseado em uma plataforma móvel com várias rodas, tal como 4 rodas, que portam uma série de sensores, por exemplo, vários tipos de câmeras, tal como qualquer uma dentre ou todas as câmeras óticas, hiperespectrais, infravermelhas, termográficas, de tempo de voo, vários sensores, tal como sensores de temperatura, umidade, som, amônia, que permitem as medições diretas das condições ambiente no celeiro. O robô também pode ser equipado com outro tipo de sensor tal como um sensor de áudio (microfones), um sensor ultrassônico e/ou inercial, uma bússola, e um sistema de radar que permite que se controle seu movimento além de um giroscópio ou outros dispositivos tal como, por exemplo, um LSM6DS33, módulo inercial iNEMO sendo um acelerômetro 3D que permanece ligado e giroscópio 3D, um sensor magnético de saída digital LIS3MDL, um magnetômetro de 3 eixos geométricos, sensor de pressão LPS25H MeMS: barômetro de saída digital absoluta 260-1260 hPa, todos supridos por STMicroelectronics NV, ou um Módulo de Faixa Ultrassónica HC - SR04, ElecFreaks Technology Ltd., China.

[00080] Os dados dos sensores podem ser transmitidos para um mecanismo de processamento, tal como no robô propriamente dito, ou em um sistema de computação remota. A transmissão de dados pode ser sem fio ou por cabo, por exemplo, quando o robô está movendo ou está em uma estação de atracação para carregar e lavar. A conexão sem fio pode ser um sistema de Comunicações de Campo Próximo tal como WiFi, Zigbee, ou sistema Bluetooth. Os dados podem ser enviados também para uma plataforma externa tal como um smartphone, PC, etc., de modo que o criador possa ter ciência em tempo real do que ocorre com os animais, tal como as galinhas.

[00081] O robô pode ajudar com a vigilância da produção intensiva de carne dos animais, tal como as galinhas. Por exemplo, o robô pode detectar pássaros com deficiência pelo menos GS4 ou GS5 de forma autônoma, por exemplo, pela observação da falta de movimento, tal como o caminhar, mesmo quando incentivado, do andar tortuoso, quedas e pode indicar onde os mesmos estão localizados no celeiro ou até mesmo remover os mesmos, se o robô possuir um trailer anexado O robô de detecção também pode solicitar um robô de carga pesada especial através de uma conexão sem fio, para recolher os pássaros deficientes ou mortos.

[00082] O robô é adaptado para percorrer até mesmo um rebanho denso de animais. O robô pode possuir um braço robótico articulado para recolher amostras ou para coletar ovos soltos.

[00083] Em outro aspecto da presente invenção, um sistema para a localização interna de um robô em um celeiro para animais, tal como um galinheiro, compreende: uma primeira estrutura visível a partir do piso do celeiro para animais, tal como o galinheiro, a primeira estrutura compreendendo uma pluralidade de primeiros marcadores codificados discretos possuindo um lado dianteiro visível a partir do chão do celeiro para animais, tal como o galinheiro; um robô para atravessar um percurso através do chão do celeiro para animais, tal como o galinheiro; um robô possuindo uma câmera para obter uma imagem de pelo menos um dentre os primeiros marcadores codificados discretos; um mecanismo de processamento e uma memória operacionalmente associada com o mecanismo de processamento, o mecanismo de processamento sendo operacionalmente associado com o robô para receber a imagem de pelo menos um dentre os primeiros marcadores codificados discretos; e para determinar a partir daí uma posição do robô no celeiro para animais, tal como o galinheiro.

[00084] Os primeiros marcadores codificados discretos podem ser localizados em uma posição elevada acima do chão compreendendo, adicionalmente, segundos marcadores codificados discretos em uma parede do celeiro para animais, tal como o galinheiro, cada segundo marcador codificado discreto possuindo um lado dianteiro voltado na direção de uma parte interna do celeiro para animais, tal como o galinheiro. Os marcadores codificados discretos podem incluir elementos de marcador, os elementos de marcador sendo quaisquer elementos refletores, elementos retrorrefletores, elementos iluminados, elementos de haste, elementos de barra, elementos retangulares, elementos codificados por cores.

[00085] Pode haver uma pluralidade de primeiro e/ou segundo marcadores codificados discretos, cada marcador possuindo um código singular visível em sua superfície dianteira a partir de uma câmera montada no robô. A câmera pode ter um meio para orientar a câmera de modo que esteja voltada verticalmente para cima ou horizontalmente. Um giroscópio pode ser incluído também, o motor utilizando o giroscópio para orientar a câmera, de modo que esteja voltada verticalmente para cima ou horizontalmente. A câmera pode ser adaptada para obter uma imagem singular de três dos primeiro e/ou segundo marcadores codificados discretos.

[00086] Uma plataforma inercial pode ser fornecida, onde o mecanismo de processamento é adaptado para derivar a posição do robô no celeiro para animais, tal como o galinheiro, ou para registrar a trajetória do robô através da plataforma de odometria e/ou inercial. As imagens capturadas pela câmera podem ser armazenadas em uma memória. O sistema pode compreender um monitor adaptado para exibir imagens capturadas pela câmera e/ou armazenadas na memória. A posição do robô no celeiro para animais, tal como o galinheiro, é preferivelmente determinada a cerca de 10 cm.

[00087] O robô pode ter um número de rodas, cada roda possuindo uma superfície de tração revestida com um material antiaderente ou a roda sendo feita de um material antiaderente.

[00088] Em outro aspecto, um robô é fornecido para uso em um sistema de vigilância por robô para a produção intensiva de carne em um celeiro para animais, tal como um galinheiro, o robô compreendendo uma pluralidade de sensores e pelo menos duas câmeras, e um mecanismo de processamento para análise das imagens capturadas por uma das câmeras para determinar uma posição do robô em um celeiro para animais, tal como um galinheiro, o robô possuindo várias rodas, cada roda sendo acionada por um motor dedicado a essa roda, e cada roda possuindo uma superfície de tração revestida com um material antiaderente ou a roda sendo feita de um material antiaderente.

[00089] Em outro aspecto, a presente invenção fornece um método para localização interna de um robô em um celeiro para animais, tal como um galinheiro, o celeiro possuindo uma primeira estrutura visível a partir do chão do celeiro para animais, tal como o galinheiro, a primeira estrutura compreendendo uma pluralidade de primeiros marcadores codificados discretos, cada um possuindo um lado dianteiro visível a partir do chão do celeiro para animais, tal como o galinheiro, e cada marcador possuindo um código singular visível em sua superfície dianteira; o robô sendo adaptado para percorrer uma trajetória através do chão do celeiro para animais, tal como o galinheiro, o robô possuindo uma câmera para obter uma imagem de pelo menos um dos primeiros marcadores codificados discretos, o método compreendendo: capturar a imagem de pelo menos um dos primeiros marcadores codificados discretos; reconhecer um código no pelo menos um primeiro marcador codificado discreto; e determinar, a partir daí, uma posição do robô no celeiro para animais, tal como o galinheiro. Uma pluralidade de primeiros marcadores codificados discretos pode ser fornecida, e o método pode compreender adicionalmente: capturar uma imagem de pelo menos três primeiros marcadores codificados discretos; e derivar a posição e/ou orientação do robô no celeiro para animais, tal como o galinheiro. A posição do robô no celeiro para animais, tal como o galinheiro, é preferivelmente determinada para cerca de 10 cm.

Breve Descrição dos Desenhos

[00090] A figura 1 ilustra uma vista superior de um galinheiro, de acordo com uma modalidade da presente invenção; a figura 2 ilustra uma vista lateral de um galinheiro, de acordo com uma modalidade da presente invenção; a figura 3 ilustra uma vista lateral do robô, de acordo com uma modalidade da presente invenção; a figura 4 ilustra uma vista superior de um robô, de acordo com uma modalidade da presente invenção; a figura 5 ilustra uma roda, de acordo com uma modalidade da presente invenção; as figuras de 6 a 13 ilustram imagens termográficas para uso com modalidades da presente invenção; a figura 14 ilustra uma vista superior de um galinheiro, de acordo com uma modalidade da presente invenção; a figura 15 ilustra uma vista lateral de um robô, de acordo com uma modalidade da presente invenção; a figura 16 ilustra uma vista superior de um galinheiro, de acordo com uma modalidade da presente invenção; a figura 17 ilustra um mapa de temperatura de um galinheiro; as figuras 18 e 19 ilustram imagens termográficas para uso com modalidades da presente invenção.

Descrição das Modalidades Ilustrativas

[00091] As modalidades da presente invenção serão descritas com referência às figuras de 1 a 5. A figura 1 ilustra uma vista superior de um galinheiro 10. As aves incluem, galinhas (incluindo garnisé), perus, patos, gansos, galinhas d'angola, perdizes, faisões, pombos - criados para carne, guinea fowl, avestruzes e emas, mas a presente invenção será descrita de uma forma ilustrativa com relação a galinhas domésticas 1. O celeiro 10 é equipado com um sistema de comunicação sem fio com um ou mais transceptores sem fio 2. "Sem fio" inclui sistemas de comunicação de curto alcance de frequência de rádio tal como WiFi (IEEE 802.11) ou Bluetooth (IEEE 802.15.1), ou Zigbee (IEEE 802.15.4) e também inclui sistemas de comunicação por infravermelho incluindo ponto a ponto, mas mais preferivelmente, sistemas de comunicação por infravermelho difuso. Um robô 3 é adaptado para percorrer o chão 1 do celeiro 10. O robô 3 é preferivelmente um robô autônomo, autodirigido, 4WD (tração nas 4 rodas), autolimpante, no qual cada roda 15 é acionada independentemente por um motor tal como por N x 360 servo motores (AR-3606HB) onde N pode ser igual a 4 se houver 4 rodas 15. As superfícies de tração das rodas 15 são preferivelmente cobertas ou feitas de um material antiaderente, tal como PTFE. Isso ajuda a evitar o acúmulo de fezes nas rodas 15. Para se aperfeiçoar a tração, a superfície das rodas pode ser perfilada ou estruturada.

[00092] O robô 3 pode ser um robô de velocidade variável com uma velocidade no chão de 0,2 a 1 m/s, os motores 15 sendo controlados por um mecanismo de processamento 27. O mecanismo de processamento 27 inclui uma memória e pode ser programado para fazer com que o robô execute uma trajetória dentro do celeiro 10. Por exemplo, o robô pode seguir uma curva de enchimento de espaço tal como uma trajetória raster (para trás e para frente através do celeiro) ou uma curva Peano, a fim de garantir que todas as partes do celeiro 10 sejam atravessadas. O software que roda no mecanismo de processamento 27 pode ser um sistema operacional rodando em um Raspberry Pi i3 ou 2 x Arduino UNO como microcontroladores. O tamanho do robô pode ser de 30 x 40 x 30 cm, por exemplo. O peso do robô 3 pode ser de 1 a 5 kg, por exemplo, dependendo do tamanho e da capacidade do dispositivo de armazenamento de energia elétrica recarregável a bordo, tal como uma ou mais baterias 28.

[00093] O chão 1 coletará os dejetos e sujeira das galinhas 30 durante um período de tempo, tal como 6 semanas, antes de ser limpo. O robô 3 está adaptado a percorrer o chão 1 quando coberto com dejetos ou sujeira. O robô 3 é adaptado para se comunicar com os transceptores 2 sem fio e é equipado com uma antena 29a e um transceptor 29b (não ilustrados nas figuras) que é conectado a um dispositivo de processamento digital 27 que inclui um mecanismo de processamento, tal como um microprocessador ou FPGA, além da memória e das portas I/O, e que é adaptado para se comunicar de forma bidirecional com os transceptores 2 para a permuta de comandos, para descarregar imagens ou vídeos, para descarregar resultados de teste, tal como temperatura, umidade, nível de um gás tal como amônia, gravações de áudio, ou outros dados. O celeiro 10 também inclui uma estação de atracação 7 que é projetada para acoplar uma porta de atracação 14 do robô 3 automaticamente para carregar a bateria embutida 28, e, opcionalmente, descarregar a informação tal como imagens, vídeos ou resultados de teste. A estação de atracação 7 possui preferivelmente uma estação de lavagem integrada, por exemplo, localizada abaixo da posição na qual o robô 3 atraca na estação 7, que possui um equipamento de pulverização e secagem de líquido especialmente para limpar o lado de baixo do robô 3 e, especialmente, para limpar as rodas do robô 15. A estação de lavagem integrada também é preferivelmente disposta para limpar as câmeras. Como ilustrado na figura 5, as rodas podem ter um fator de forma baixo quando observadas ao longo da direção de percurso e um fator de forma grande quando observadas a partir do lado. A superfície da roda é preferivelmente encerrada de modo que a sujeira não possa entrar na roda. Visto que cada roda 15 possui preferivelmente seu próprio motor 20, isso reduz o número de partes móveis no robô 3, visto que uma transmissão não é necessária, que podem se tornar obstruídas. As rodas 15 podem ser acionadas durante o processo de limpeza. Em adição aos jatos de líquido tal como jatos de água fria e/ou quente, a estação de limpeza pode ser equipada com raspadores e/ou escovas. O processo de limpeza pode ser controlado por um sistema de computação 8 que está preferivelmente em comunicação bidirecional com o robô 3 (quando atracado) através de um link de comunicação 25 que pode ser um link a cabo ou sem fio. Durante o processo de limpeza, que pode levar até 6 horas por dia, durante a noite, quando as galinhas dormem, dados do mecanismo de processamento e da memória 27 do robô 3 podem ser descarregados para armazenamento no sistema do computador 8. O sistema 8 pode ser conectado a uma rede de dados tal como a Internet com cartões de rede adequados para permitir a comunicação bidirecional com um computador remoto, por exemplo, para vigilância remota. O dito computador remoto pode ser conectado a ou parte de uma plataforma tipo nuvem. O sistema 8 pode incluir um monitor 9 para visualização de todas as saídas dos sensores 23, câmeras, microfones, etc. e vídeos e imagens recebidos em tempo real ou offline ou para visualização de dados arquivados.

[00094] Como pode ser compreendido a partir de acima e da informação adicional abaixo, o robô 3 é um robô autônomo autolimpante. Para se realizar essas funções, o robô 3 possui preferivelmente um número de sensores 23 todos os quais podem ser conectados ao mecanismo de processamento 27 para gravar e armazenar os valores de saída e a análise a bordo dos resultados. Alternativamente, as saídas dos sensores 23 podem ser transferidas para o sistema de computador 8 através de transceptores sem fio e os resultados armazenados e analisados aí, por exemplo, remotamente. Os sensores 23 podem incluir sensores para temperatura e/ou para umidade, e/ou vários outros tipos de câmeras tal como uma ou mais câmeras selecionadas a partir de uma câmera de vídeo, uma câmera hiperespectral, uma câmera infravermelha, uma câmera de tempo de voo e/ou uma câmera termográfica. Os sensores 23 podem, opcionalmente, ser montados onde adequado em uma cúpula protegida do robô 3. Uma ou mais câmeras podem ser montadas em uma torre móvel 23 acionada por um motor 26 sob o controle do mecanismo de processamento 27. Tais câmeras são móveis para se visualizar o teto ou paredes do celeiro 10 e, em particular, para visualizar os marcadores codificados distribuídos 12 em ou no teto, que podem ser utilizados pelo robô 3 para encontrar sua localização a cerca de 10 cm. ou menos. O robô 3 pode possuir uma ou mais câmeras e a torre da câmera montada em uma placa suspensa, que pode oscilar livremente e assumir uma posição horizontal ou o robô 3 pode ser equipado com um giroscópio digital 18 para orientar uma ou mais câmeras em uma direção vertical. O robô 3 também pode ser reequipado com uma bússola digital como um assistente adicional para orientação e direcionamento do robô 3 no celeiro 10. O robô 3 pode ter um ou mais microfones 11 que também são, preferivelmente, conectados ao mecanismo de processamento 27. Os microfones 11 podem ser utilizados para coletar sons das galinhas, especialmente os sons indicativos de doença tal como tosse, espirros e/ou estertores. Ascite aumenta a frequência respiratória e o microfone pode detectar, por exemplo, extrair dos ruídos cíclicos de ruído de fundo, tal como o ruído de um respirar mais acelerado. O mecanismo de processamento 27 pode ser programado para analisar tais sons com base nos sons de assinatura gravados para galinhas doentes ou por outras técnicas de reconhecimento de áudio conhecidas dos versados na técnica. Em uma modalidade da invenção, o robô 3 possui pelo menos dois microfones. A vantagem de se utilizar os dois microfones é que a fonte de um som em particular pode ser rastreada. O robô 3 pode ser configurado para mover para a dita fonte de uma forma independente ou por solicitação do usuário do sistema.

[00095] Saídas de um sensor de temperatura podem ser processadas de forma autônoma pelo mecanismo de processamento embutido 27 ou pelo sistema de computador 8 para determinar se as galinhas estão recebendo muita energia térmica, e o sistema de computador 8 ou o mecanismo de processamento 27 pode ser adaptado para enviar os comandos para os ventiladores 21 para iniciar ou parar os ventiladores 21, para controlar a temperatura dentro do celeiro 10. O robô 3 pode medir a unidade relativa e a temperatura com sensores adequados e o mecanismo de processamento 27 ou o computador 8 pode calcular a Carga Térmica (KJ/kg) recebida pelos pássaros. Se esse nível for muito alto, o robô 3 ou o sistema de computador 8 pode aumentar a ventilação e/ou começar a resfriar as instalações de forma autônoma. Se a energia elétrica for cortada, uma central de energia de suporte pode ser ativada pelos comandos do robô e o robô pode soar um alarme se a temperatura não estiver sob controle.

[00096] As saídas de um sensor de amônia e/ou dióxido de carbono 24 podem ser processadas pelo mecanismo de processamento embutido 27 ou sistema de computador 8 para determinar se o ambiente do ar do galinheiro é perigoso para o bem-estar das galinhas e o sistema de computador 8 ou o mecanismo de processamento 27 pode ser adaptado para enviar comandos para os ventiladores 21 para iniciar ou parar os ventiladores 21 para controlar a pureza do ar dentro do celeiro 10.

[00097] As saídas de um sensor de umidade 23 podem ser processadas pelo mecanismo de processamento a bordo 27 ou o sistema de computador 8, preferivelmente em combinação com as medições de fluxo de ar e temperatura, para determinar se o ambiente de ar das galinhas é desconfortável para o bem-estar das galinhas e o sistema de computador 8 ou o mecanismo de processamento 27 pode ser adaptado para enviar comandos para os ventiladores 21 para ligar ou desligar os ventiladores 21 ou para ativar aquecedores ou dispositivos de resfriamento para controlar a umidade do ar dentro do celeiro 10 ou para ligar os condicionadores de ar quando os ventiladores 21 são implementados como condicionadores de ar.

[00098] As saídas das câmeras podem ser processadas pelo mecanismo de processamento embutido 27 ou sistema de computador 8 para determinar se a iluminação é inadequada e o sistema de computador 8 ou o mecanismo de processamento 27 pode ser adaptado para enviar os comandos para as lâmpadas 22 para controlar a iluminação no celeiro 10 e/ou para controlar as lâmpadas coloridas para inundar o celeiro com uma cor em particular. A luz colorida tal como luz verde ou azul é considerada calmante para as galinhas. Galinhas afetadas clinicamente podem ser cianóticas. A cianose se refere à coloração azul escuro ou roxa da pele e das mucosas das galinhas. Uma câmera ótica pode detectar tal coloração anormal da cabeça do pássaro. Os comportamentos naturais são ciscar, cavar, buscar alimento e exercitar. Uma câmera no robô 3 pode detectar o ciscar, cavar, buscar alimento e exercitar das galinhas internas utilizando análise de imagem das imagens de uma câmera ótica em combinação, se necessário, com as imagens de uma câmera termográfica.

[00099] O robô 3 pode ser equipado com um braço robótico articulado 16 fornecido com motores para fornecer os movimentos 6DoF. O braço robótico 16 pode ser equipado com motores escalonadores e codificadores em juntas para medir os movimentos angular e/ou linear e para controlar os movimentos 6DoF do braço robótico 16. O braço robótico 16 pode ser equipado com uma mão ou garra em uma extremidade remota do mesmo e pode ser acionado sob o controle do mecanismo de processamento 27 para recolher amostras de alimento e/ou de fluidos corporais, tal como fezes ou vômito, ou coletar ovos soltos. Em determinadas modalidades, o braço robótico 16 é configurado para recolher e coletar pássaros mortos ou doentes. Essas amostras podem ser armazenadas em um espaço de armazenamento específico 19 no robô 3, que pode ser vedado e/ou resfriado, por exemplo, por um elemento Peltier. O braço robótico 16 pode ser adaptado para descarregar tais amostras em um mecanismo de transporte 4, por exemplo, uma correia transportadora 4 que traz as amostras para um dispositivo de análise 6 tal como um dispositivo de diagnóstico tipo de mesa. Esse dispositivo de diagnóstico 6 pode ser um dispositivo de mesa adaptado para fornecer diagnóstico sobre infecções por parasitas, bactérias e/ou vírus dentro de um espaço de tempo, tal como 150 minutos. Tais dispositivos são comercializados sob a marca Idylla™ por Biocartis NV, Mechelen, Bélgica.

[000100] Para se evitar contato entre humanos e os despejos corporais das galinhas, mas permitir a manipulação e análise das amostras, uma caixa de luvas 5 pode ser fornecida e o dispositivo de diagnóstico 6 pode ser alojado na caixa de luvas, por exemplo. Alternativamente, ou adicionalmente, um microscópio pode estar disponível na caixa de luvas para permitir o exame microscópico humano das amostras.

[000101] É preferível que o robô 3 esteja ciente de sua posição com uma precisão de 10 cm ou menos. Isso é vantajoso visto que o robô 3 é preferivelmente adaptado para determinar se determinadas galinhas estão apresentando sinais de doença ou outro sofrimento, estão acima do peso e sofrendo de queimaduras dolorosas, ou claudicação dolorosa ou estão mortas ou morrendo. Uma vez que que uma galinha foi identificada, a mesma pode ser marcada com uma pistola de tinta 17. Além disso, a posição do robô 3 nesse momento pode ser percebida e comunicada para o fazendeiro através dos transceptores sem fio 2, por exemplo, e o fazendeiro pode ir até o local e recuperar a galinha afetada tendo recebido a localização do pássaro a partir do robô 3. Isso reduz o tempo que o fazendeiro necessita permanecer no celeiro e, consequentemente, reduz os riscos biológicos.

[000102] A presente invenção inclui o uso de um sistema de localização interno sem fio para localizar a posição do robô 3. Por exemplo, técnicas de triangulação podem ser utilizadas com base no uso de vários transceptores sem fio distribuídos 2. No entanto, esses métodos geralmente não localizam tal robô de forma muito precisa. Um método preferido é a utilização de uma pluralidade de marcadores codificados 12 no celeiro 10, por exemplo, no teto do celeiro 10 ou em qualquer posição elevada intermediária adequada entre o teto e o robô 3 ou nas paredes do celeiro. Uma câmera na torre 13 pode ser movida por um motor 26 opcionalmente sob o controle do giroscópio 18 e o mecanismo de processamento 27 ou o sistema de computador 8 para uma posição direcionada em uma direção adequada, tal como verticalmente ascendente, e a câmera captura imagens de um ou mais marcadores 12 na posição elevada, por exemplo, no teto ou no lado de baixo de caibros. Alternativamente, o motor 26 move a câmera para uma posição horizontal para capturar imagens dos marcadores codificados em uma parede ou paredes. A partir dessas imagens, não importando como foram capturadas, o processador embutido 27 ou o sistema de computador 8 pode determinar a posição do robô 3. O mecanismo de processamento 27 ou o sistema de computador 8 pode ser programado com o software que, quando executado no mecanismo de processamento 27 ou no sistema de computador 8, pode realizar a análise de imagem das imagens capturadas ilustrando códigos singulares nos marcadores codificados tal como códigos de barra unidimensionais ou bidimensionais e para obter a posição do robô 3 e, preferivelmente, a orientação do robô 3 no chão do celeiro 10. As posições dos marcadores 12 dentro do celeiro 10 podem ser armazenadas na memória do mecanismo de processamento 27 ou do sistema de computador 8.

[000103] Com apenas uma câmera no robô e a câmera apontando para cima para o teto, e uma pluralidade de marcadores codificados distribuídos através da posição elevada no celeiro e um dentre o marcador de teto 12 com um código visível sendo capturado por uma câmera a bordo, isso é suficiente para que o mecanismo de processamento 27 do robô 3 do sistema de computador 8 determine a posição do robô a cerca de 10 cm. Por exemplo, 4 cantos e lados do marcador (um retângulo, por exemplo), e um código de cores no marcador 12 podem ser utilizados como elementos marcadores. Uma imagem ilustrando uma disposição deformada desses elementos marcadores (isso é, em comparação com a imagem armazenada desse marcador) indicaria que a câmera não está direcionada verticalmente e a deformação dos marcadores na imagem pode ser utilizada para aumentar a precisão/confiabilidade da medição de posição. Com mais de um elemento marcador visível em uma imagem capturada pela câmera a bordo, o erro de cálculo diminui exponencialmente com o número de marcadores visíveis.

[000104] Por exemplo, se a câmera pode visualizar pelo menos três marcadores em uma imagem, o mecanismo de processamento 27 ou o computador 8 pode reconstruir a posição da câmera (6 DOF). O giroscópio 18 em combinação com um ou mais marcadores e uma câmera cuja orientação é controlada pelo giroscópio pode fornecer informação de posição precisa. A altura do teto pode ser um parâmetro conhecido, ou uma câmera de Tempo de Voo pode ser utilizada para medir essa distância do robô até o marcador. Múltiplas imagens consecutivas podem ser capturadas pela câmera enquanto se move, onde o percurso é gravado através da plataforma de odometria e/ou inercial. A triangulação pode ser realizada com um alvo no teto, e uma linha de base conhecida no chão (trajetória percorrida). Isso também permite a triangulação.

[000105] Os marcadores 12 podem ser marcadores refletores tal como marcadores retrorrefletores, ou marcadores iluminados, marcadores codificados geometricamente ou codificados por cores, por exemplo. O robô 3 pode possuir fontes de luz tal como fontes de luz LED para iluminar os marcadores 12.

[000106] Uma opção adicional para localização do robô 3 é se utilizar uma solução com base em câmera, onde os marcadores retrorrefletores passivos são localizados no teto ou em um nível intermediário e, eventualmente, nas paredes do celeiro 10. Cada marcador fornece uma impressão digital singular. Com base no cálculo de triangulação, a posição 6DOF do robô 3 com relação aos quadros de referência de ambiente fixo pode ser calculada, por exemplo, pelo mecanismo de processamento 27 ou sistema de computador 8. Os alvos retrorrefletores podem hospedar algum ID, por exemplo, pela realização de uma matriz de 4 x 4 pontos retrorrefletores, 216 combinações (= 64000) podem ser geradas. Uma matriz 3 x 3 resulta em 512 combinações identificáveis singulares. Isso é grande o suficiente para identificar o refletor e localizar o robô 3. Opcionalmente, uma ou mais digitalizações de ponto podem ser adicionadas para indicar os eixos geométricos XY no sistema de coordenadas do alvo retrorrefletor (alvo 2D) a fim de poder determinar a orientação do robô no chão.

[000107] Um filtro de passa baixa estreito pode ser aplicado a uma câmera específica no robô 3, juntamente com uma iluminação LED por infravermelho (860 nm) no robô 3, apontando na direção da câmera, e fornecendo uma pulsação sincronizada, de modo que a câmera embutida veja os alvos iluminados por infravermelho contra um fundo escuro. A interpolação de pixel (fator 10 a 100), pode ser utilizada para aumentar a resolução da câmera pelo mesmo fator, resultando em medições muito precisas (< 10 cm).

[000108] A calibragem dos alvos retrorrefletores diferentes pode ser realizada utilizando-se um sistema teodolito, ou um digitalizador a laser.

[000109] Uma opção adicional para a localização do robô 3 é se utilizar marcadores magnéticos, onde os ditos marcadores magnéticos estão localizados no teto ou em um nível intermediário e eventualmente nas paredes do celeiro 10. O robô 3 compreende pelo menos um sensor Hall além de uma configuração para descrever a distância entre dois marcadores magnéticos.

[000110] Um dispositivo de câmera portátil separado pode ser utilizado para identificar a posição 6 DOF dos objetos no ambiente (linhas de alimentação paredes, ...). Dessa forma, não há necessidade de se realizar uma medição geral precisa dos diferentes retrorrefletores. As medições de posição de robô são, então, realizadas com relação aos objetivos no ambiente, através do uso do sistema de coordenação de retrorrefletores. Esse sistema pode ser não linear. Os retrorrefletores podem ser localizados, por exemplo, em uma instalação de 10 x 10 m no teto do estábulo, resultando em 4 x 9 = 36 retrorrefletores para um celeiro 10 de 100 m x 50 m.

[000111] O posicionamento do robô é, então, realizado pela leitura das coordenadas de câmera, em uma posição de robô específica. A navegação do robô é, então, realizada pela medição contínua das coordenadas X, Y, Z e pela comparação dessas posições reais com as posições planejadas ao longo do percurso programado do robô 3. Desvios entre a posição medida e a planejada fornecem uma entrada para uma correção do percurso real do robô, de modo que os erros possam ser minimizados.

[000112] Esse posicionamento de robô e solução de navegação podem ser enriquecidos a partir de um ponto de vista de dados, e de um ponto de vista de precisão de posicionamento pela utilização de uma ou ambas as soluções apresentadas a seguir: 1. navegação inercial (6DOF) e informação de bússola (1 DOF = rotação no plano de movimento). 2. odometria, pela medição dos diferentes movimentos de roda (3 DOF: X, Y e rotação no plano de movimento) e armazenando os mesmos com o tempo.

[000113] A filtragem Kalman pode ser utilizada para compor a informação de posição diferente, por exemplo, odometria pode ser preferivelmente utilizada para informação de curto alcance, além de dados de navegação inercial. Os codificadores com saídas para o mecanismo de processamento 27 podem ser fornecidos para cada roda para determinar o quão longe o robô 3 percorreu em qualquer direção. A informação de bússola pode ser utilizada para atualizações de orientação de longo termo (sem mudança). Os dados de bússola podem ser utilizados para compensar o desvio rotativo de odometria (deslize) e o desvio de navegação inercial (registro com base em acelerômetro, e dados de registro de giroscópio).

[000114] Outra solução consiste em um conjunto reduzido de alvos retrorrefletores (com ou sem ID), de modo que uma posição precisa do robô possa ser medida, por exemplo, para uma manobra de atracação. Um exemplo de uma manobra de atracação é o percurso de aproximação na direção de uma estação de atracação ou carregamento do robô. O percurso entre duas localizações pode, então, ser medido utilizando-se as outras soluções de cálculo de dados de posição (inercial, odometria, bússola...). Dessa forma, o robô 3 está se movendo livremente entre múltiplos conjuntos de retrorrefletores. A vantagem principal é que os retrorrefletores só precisam ser montados em locais específicos de interesse (estação de carregamento, estação de atracação, estação de carregamento- descarregamento, interface de porta biológica segura/porta...).

[000115] Funções adicionais do robô autônomo autolimpante de galinheiro 3 serão descritas agora.

[000116] Uma função principal do robô 3 é a capacidade de mover energizado e controlado por si mesmo dentro do galinheiro entre os pássaros. O mecanismo de processamento 27 pode ser programado com pontos de verificação ou pode ser controlado diretamente pelo usuário. Pode ser fornecido com sensores ultrassônicos ou de radar para detectar a distância do robô 3 para qualquer obstáculo (vivo ou não).

[000117] Os dados coletados pelos sensores mencionados acima podem ser enviados utilizando-se o sistema de comunicação sem fio interno para o sistema de computador externo 8, onde um usuário pode ver, em tempo real, o que está sendo gravado pelo robô 3. Um monitor 9 pode ser fornecido no sistema de computador 8 para se visualizar quaisquer imagens ou dados. As câmeras podem ser fornecidas no robô que permite visão noturna.

[000118] O robô 3 pode possuir um número, tal como quatro, de rodas individualmente acionadas pelos motores 20 de modo que o robô possa dirigir em qualquer direção, para frente ou para trás ou em curvas. As rodas 15 podem ter um diâmetro de entre 5 e 15 cm, por exemplo. A superfície de tração pode ser coberta ou pode ser feita de um material antiaderente, tal como PTFE, para evitar a aderência às fezes das galinhas, solo, palha, penas ou quaisquer materiais típicos de dentro de um galinheiro. O uso de rodas antiaderentes (por exemplo, PTFE) ou um revestimento antiaderente (por exemplo, PTFE) para as superfícies de tração das rodas permite um desenho de roda autolimpante, para se livrar da sujeira. O coeficiente de fricção do PTFE é baixo: 0,05 a 0,1. Utilizando-se uma superfície de tração estruturada, tal como cavidades na superfície de contato com om chão, a fricção pode ser aumentada para um valor próximo a 1 (ilustrado de forma esquemática na figura 5). Utilizando-se as cavidades (por exemplo, dentes) com um ângulo de abertura de +90, a autolimpeza será aumentada. Um mecanismo de raspagem pode ser montado para manter a superfície da roda e flanges livres de sujeira.

[000119] Os motores 20 podem ser servo motores, por exemplo, quatro rodas e quatro motores utilizados para mover o robô 3 e para orientar o mesmo. Movendo os motores em velocidades e orientações diferentes, o robô pode mudar sua direção em uma curva de raio longo, virando sem mover ou uma combinação dos mesmos. Adicionalmente, quatro motores e quatro rodas possuem a vantagem de não perder a tração mesmo se três das rodas estiverem deslizando.

[000120] Os sensores são fornecidos para medir os diferentes aspectos referentes à criação de galinhas, tal como qualquer uma, algumas ou todas dentre umidade, temperatura, fluxo de ar, dióxido de carbono, amônia, luminosidade, ruído/áudio, etc. Adicionalmente, uma ou mais câmeras são fornecidas para obter vídeo de imagem em tempo real e, opcionalmente, som.

[000121] O robô 3 é equipado com um mecanismo de processamento 27 tal como um Raspberry Pi 3, que é um microprocessador, equipado com portas sem fio (WiFi) e seriais (USB). A função no robô 3 pode ser controlada através da comunicação sem fio com os transceptores 2, por exemplo, pela transmissão de dados em tempo real como vídeo e som capturados por uma câmera embutida. Alternativamente, o robô 3 pode armazenar dados a bordo e descarregar os mesmos quando colocado na estação de atracação 7. O robô 3 pode ser controlado pelos microcontroladores, tal como por dois ou mais microcontroladores Arduino UNO. Por exemplo, um desses microcontroladores pode ser adaptado para ler os sensores para ficar ciente da situação do veículo. Para essa finalidade, o robô pode ter um número, tal como seis, de sensores ultrassônicos localizados em posições diferentes no robô 3, por exemplo, três na frente, três atrás, para poder sempre determinar as distâncias até os objetos. Uma IMU (Unidade de Medição Inercial) mais uma bússola também podem ser fornecidos. Com essa combinação de dispositivos, o robô 3 pode controlar sozinho sua localização e qual a melhor rota para se evitar os obstáculos. O outro microcontrolador, seguindo as instruções de programa, pode controlar o veículo e enviar comandos para cada servo motor para adaptar à velocidade e direção do veículo. Para se aperfeiçoar a estabilidade operacional do sistema, cada microcontrolador, tal como Arduino, controla a situação do outro, e tem a capacidade de reiniciar o mesmo se necessário. Esse microcontrolador também pode receber instruções do microprocessador Raspberry Pi, com referência ao movimento, velocidade e posição, por exemplo, predeterminados ou determinados por um usuário.

[000122] O robô 3 pode ter quatro rodas posicionadas em dois eixos geométricos separados. Para um sistema rígido, os mesmos podem ser conectados a uma placa. No entanto, é preferível se utilizar um chassi adaptativo sem quaisquer partes móveis. Esse sistema pode ser baseado, por exemplo, no uso de um número, tal como dois, de tubos plásticos percorrendo o comprimento do robô 3 conectado com conectores tubulares "T" a um tubo cruzado na frente e atrás do robô 3. Os tubos cruzados podem alojar os motores 20 e conexões articuladas às rodas 15. Essa forma de chassi pode distorcer sob a carga, por exemplo, quando uma roda está mais alta do que as outras. O chassi entra em torção com uma roda elevada, mas essa roda e as outras rodas estando em total contato com o terreno.

[000123] Em tal chassi, uma ou mais plataformas podem ser fixadas para alojar as partes eletrônicas, bateria, sensores de movimento, câmeras, etc. O robô 3 pode ser protegido com uma cobertura, por exemplo, uma cúpula.

[000124] O microprocessador, tal com Raspberry Pi 3, pode ser conectado ao microcontrolador, tal como Arduino UNO (A) para controlar os motores 20, 26 através de uma porta serial, por exemplo. Isso permite que o microprocessador, tal como Raspberry Pi e, envie sinais de controle para o microcontrolador, tal como Arduino UNO (A), utilizando as bibliotecas e também permite que o microcontrolador, tal como Arduino UNO (A), envie dados para o microprocessador, tal como Raspberry Pi 3. O microcontrolador, tal como Arduino UNO (B) que está a cargo da coleta de dados dos sensores e câmeras, é adaptado para enviar esses dados para o microcontrolador, tal como Arduino UNO (A) através de I2C (Circuito Inter integrado), um barramento serial que permite múltiplos dispositivos mestre e múltiplos dispositivos escravos. O microcontrolador, tal como Arduino UNO (A), que envia os dados para o microprocessador, tal como Raspberry Pi 3, pode agir como um Mestre, solicitando dados do microcontrolador Escravo, tal como Arduino UNO (B). Isso coleta os dados e envia os mesmos utilizando o barramento para o Mestre. Essa comunicação entre os dois microcontroladores Arduino e o microprocessador, tal como Raspberry, para controlar a operação de modo que se um sensor, câmera ou um motor não estiver funcionando como esperado, o mesmo pode se adaptar a essa situação interrompendo o programa, ou emitindo um sinal de Aviso ou Erro para o usuário.

[000125] As vantagens da presente invenção para as galinhas são uma ou mais dentre: uso de câmeras e outros sensores dedicados para monitorar a iluminação, temperatura, umidade, fluxo de ar, concentração de dióxido de carbono e amônia e, um sistema de controle, incluindo a ventilação e/ou o condicionador de ar, é utilizado para adaptar os mesmos para fornecer maior conforto; uso de câmera termográfica para observar as galinhas e reconhecer as mesmas por um teste de três pontos - dois pés e uma cabeça, todos aparecendo à medida que a temperatura sob com relação a outra partes dos pássaros; uso de câmera e análise de imagem para detectar galinhas agressivas, marcar as mesmas, por exemplo, com uma bala de tinta e alertar/informar o fazendeiro; uso de câmera e análise de imagem para detectar galinhas doentes ou galinhas mortas. Com referência à figura 4, o robô 3 pode ter uma estrutura estendida na frente para mover os pássaros para um lado ou para empurrar os mesmos e uma estrutura estendida similar atrás que pode incluir uma conexão com uma estação de atracação. O robô 3 pode empurrar uma galinha 30 e identificar o tipo de modo de andar GS = 4 se o pássaro só se mover por uma curta distância, mas a imagem da câmera termográfica indica que o pássaro está vivo e em qualquer caso marca o mesmo, por exemplo, com uma bala de tinta e alerta/informa o fazendeiro. O formato do robô 3 é preferivelmente um que possa realizar um curso em ziguezague entre os pássaros; uso da câmera termográfica e da análise de imagem para detectar vazamento de água que pode levar a lesões nos pés e produção excessiva de amônia; uso de câmera e análise de imagem para detectar claudicação; o robô 3 reduz a interação humana, reduzindo a contaminação de fontes externas; uso de braço robótico para colher amostras de dejetos ou sujeira molhados, monitorar o alimento e a água pelo recolhimento de amostras, teste de amostras e/ou uso do braço robótico para coletar galinhas mortas.

[000126] Todas as operações que fornecem ao fazendeiro alguma garantia de que os pássaros estão saudáveis e bem tradados, também são integradas: usar câmeras e outros sensores para monitorara iluminação, temperatura, umidade, fluxo de ar, concentração de dióxido de carbono e amônia e, por meio de um sistema de controle incluindo ventilação e/ou condicionador de ar, adaptar a ventilação de ar, iluminação para fornecer maior conforto...e dar segurança ao fazendeiro; detectar uma galinha agressiva, marca-la com tinta e soar o alarme; usar câmeras e análise de imagem para detectar galinhas doentes ou galinhas mortas. Galinhas saudáveis fogem naturalmente dos objetos em movimento, tal como um robô 3, especialmente quando o robô está emitindo sons, luzes, etc. Galinhas doentes podem não ter mais possibilidade de fugir de um robô que se aproxima. O robô 3 pode cutucar uma galinha e identificar o tipo de passo GS=5 se o pássaro não se mover, mas a imagem de câmera termográfica indicar que o pássaro está vivo, o robô 3 pode cutucar uma galinha e identificar o tipo de passo GS=4 se o pássaro se mover por uma distância curta apenas, mas a imagem da câmara termográfica indicar que o pássaro está vivo e, de qualquer forma, marca o mesmo, por exemplo, com uma bala de tinta e avisa/informa ao fazendeiro. Pássaros mortos podem ser identificados como GS=5, mas com temperatura anormal. usar câmera termográfica e análise de imagem para detectar água vazando que pode resultar em lesões nos pés e na produção aumentada de amônia; detectar claudicação; o robô 3 reduz a interação humana, menos introdução de doenças externas; usar braço robótico para tirar amostras de alimentos, tirar amostras de dejetos e analisar as amostras; sistema de alarme singular nesses parâmetros; localização interna com base em marcadores no teto; estimativa automática de crescimento e peso; menos interações entre o animal e o fazendeiro, o que será muito mais saudável.

[000127] Todas as operações que fornecem a um gerenciador, em granjas organizadas verticalmente, alguma garantia do bem-estar dos pássaros... usar câmeras e outros sensores para monitorar a iluminação, temperatura, umidade e, por meio de um sistema de controle, que inclui ventilação e/ou condicionador de ar, adaptar a ventilação de ar, iluminação para fornecer maior conforto...e dar segurança ao fazendeiro; detectar galinhas agressivas, marca-las com tinta e soar um alarme; usar câmera e análise de imagem para detectar galinhas doentes ou galinhas mortas, por exemplo, o robô 3 pode cutucar uma galinha e identificar o tipo de passo GS=5 se o pássaro não se mover, mas a imagem da câmera termográfica indicar que o pássaro está vivo e, em qualquer caso, marcar o mesmo, por exemplo, com uma bala de tinta e avisar/informar o fazendeiro. O pássaro morto pode ser identificado como GS-5, mas a temperatura não está normal; usar câmera termográfica e análise de imagem para detectar água vazando que pode resultar em lesões nos pés e aumentar a produção de amônia; detectar claudicação; o robô 3 reduz a interação humana, menos introdução de doenças externas; usar o braço robótico para recolher amostras de alimentos, recolher amostras de dejetos e analisar as amostras; sistema de alarme singular nesses parâmetros; localização interna com base nos marcadores de teto; estimativa automática de crescimento e peso; menos interações entre a galinha e o fazendeiro, o que será muito mais saudável.

[000128] O uso de uma câmera termográfica em um galinheiro: uma variedade de parâmetros pode ser medida ou exibida por meio de uma câmera termográfica como um sensor sem contato.

[000129] As imagens térmicas, ou termogramas, são, de fato, exibições visuais da quantidade de energia infravermelha emitida, transmitida, e refletida por um objeto. As imagens de uma câmera de criação de imagem térmica são capazes de serem analisadas por métodos com base em computador para interpretar esses dados e construir uma imagem.

[000130] Vantagens da termografia: * Ilustra uma imagem visual de modo que as temperaturas através de uma área grande possam ser comparadas; * É capaz de capturar alvos móveis em tempo real; * É capaz de descobrir deterioração, isso é, componentes de maior temperatura antes de sua falha; * Pode ser utilizada para medir ou observar áreas inacessíveis ou perigosas com outros métodos; * É um método de teste não destrutivo; * Pode ser utilizada para detectar objetos em áreas escuras; * Apresenta algumas aplicações médicas.

[000131] Em um ambiente especial, como uma granja, em um galinheiro 10, por exemplo, a câmera de criação de imagem térmica sem contato e/ou sensores podem ser incluídos em um dispositivo de vigilância autolimpante automatizado, por exemplo, os robôs 3.

[000132] Uma câmera termográfica tal como Flickr E40 pode ser montada no robô 3. Tal câmera possui opções selecionáveis para controlar as medições realizadas pela câmera, por exemplo, para ajustar automaticamente a faixa de temperatura designando uma escala de cores para cada temperatura. Esses ajustes podem ser realizados pelo mecanismo de processamento embutido 27, por exemplo.

[000133] As figuras de 6 a 13 ilustram exemplos de como uma câmera termográfica pode ser utilizada para detectar os aspectos do bem-estar das galinhas, onde, em cada figura, a imagem da câmera termográfica é ilustrada em cima. A câmera de criação de imagem térmica no robô 3 pode ser utilizada para medir a umidade nos dejetos das galinhas. Como pode ser observado na figura 6, água em um guardanapo pode ser visualizada. Pode ser observado claramente qual parte do guardanapo está molhada e qual não está, mesmo que a temperatura da água estiver muito próxima da temperatura ambiente. Uma condição que é importante é a presença de dejetos úmidos que não apenas representam um perigo à saúde para as galinhas, mas também gera amônia.

[000134] A figura 7 ilustra que um corpo de galinha pode ser detectado visto que apresenta uma temperatura acima de 380°C e que variações de temperatura em um corpo de galinha podem ser medidas. Por exemplo, as pernas e a cabeça são mais quentes e a temperatura das partes cobertas por penas é mais baixa. Isso fornece uma assinatura distinta de três pontos para uma galinha que pode ser utilizada para identificar galinhas individuais. As zonas mais claras podem ser extraídas por limitação e a disposição desses três pontos quentes é uma assinatura que pode ser reconhecida pela análise de imagem.

[000135] Como ilustrado na figura 8, o corpo de uma galinha que foi parcialmente descoberto pela remoção das penas possui uma nova zona que é mais quente do que o normal e que é detectada pela câmera. Isso pode ser utilizado para visualizar o comportamento agressivo resultando em lesão.

[000136] Com a câmera, o frescor das fezes pode ser detectado, como ilustrado na figura 9 e também as que são mais antigas do que outras, como ilustrado na figura 10.

[000137] Como ilustrado nas figuras de 11 a 13, vazamentos de água (figura 11), umidade nos dejetos (figura 12) e nível de alimento (figura 13) podem ser visualizados.

[000138] O robô 3 é fornecido para mover através do galinheiro.

[000139] De acordo com determinadas modalidades descritas aqui acima, o dito robô 3 pode possuir várias rodas, que permitem que se mova através do galinheiro 10, preferivelmente seguindo uma trajetória no chão do galinheiro 10. Tipicamente, o robô moverá através do galinheiro atravessando o chão utilizando suas rodas.

[000140] De acordo com modalidades alternativas, o dito robô 3 pode ser adaptado para mover através do chão do galinheiro 10, enquanto é operacionalmente associado com um sistema de transporte 110, partes do qual podem ser fixadas à parede ou teto do galinheiro 10. De acordo com tais modalidades, o robô 3 pode evitar fazer contato com o chão do galinheiro 10. Tipicamente, o robô 3 estará pendendo do sistema de transporte 110.

[000141] Uma modalidade preferida de tal robô que pende a partir de um sistema de transporte 110 é ilustrada na figura 14.

[000142] A figura 14 ilustra um galinheiro 10 e um sistema de transporte 110. O sistema de transporte 110 compreende um circuito fechado ou estrutura fechada de trilhos 90.

[000143] O circuito fechado 90 é tipicamente conectado ao teto do galinheiro 10, de tal forma que seja vantajoso se permitir que o robô 3 alcance cada parte da área do galinheiro. O circuito fechado 90 pode apresentar qualquer formato. Preferivelmente, o circuito fechado 90 possui uma forma retangular com cantos arredondados a fim de facilitar a passagem pelo robô 3. Alternativamente, o circuito fechado 90 pode ter um formato espiral, um formato elíptico ou um formato circular. O circuito fechado 90 é preferivelmente conectado ao teto do galinheiro pela utilização de uma pluralidade de cabos. Os cabos podem ser espalhados através da área do teto. Conectar o circuito fechado 80 ao teto do galinheiro 10 tem a vantagem de o movimento oscilante do circuito ser reduzido para um mínimo. Preferivelmente, cada ponto de conexão entre o circuito fechado 90 e o teto utiliza pelo menos dois cabos para obter o movimento oscilante mínimo.

[000144] É uma vantagem dessa modalidade que um circuito fechado 90 possa ser conectado aos galinheiros de configurações diferentes.

[000145] Alternativamente, o circuito fechado é conectado à parede do galinheiro, encerrando a área do galinheiro.

[000146] O robô 3 é conectado operacionalmente ao circuito fechado 90 do sistema de transporte 110, preferivelmente através de um conjunto de rodas. Esse conjunto de rodas é utilizado pelo robô 3 para mover ao longo do circuito fechado 90.

[000147] Uma modalidade do robô 3 é ilustrada na figura 15. O robô 3 é fornecido com uma primeira parte 150, sendo a parte que é conectada operacionalmente ao circuito fechado 90. A primeira parte 150 do robô 3 compreende tipicamente um conjunto de rodas ou qualquer outro meio de conexão 151 para conectar com o sistema de transporte 110. O circuito fechado 90 do sistema de transporte 110, como ilustrado na figura 15, é ilustrado aqui como um elemento em formato de T 91 possuindo trilhos 92, conectados por cabos 93 ao teto do galinheiro (não ilustrado na figura). A primeira parte 150 compreende tipicamente adicionalmente motores elétricos 152 e sensores Hall 153 para detectar marcadores magnéticos nas paredes do galinheiro 10. O robô 3 pode, adicionalmente, ser fornecido com pelo menos um microcontrolador Arduino 154.

[000148] O robô 3 é adicionalmente fornecido com uma segunda parte 160, que é operacionalmente conectada à primeira parte pelo uso de um sistema de abaixamento 170, que é disposto para abaixar a dita segunda parte 160 do robô 3 até o nível térreo do chão.

[000149] Sistemas para os dispositivos de abaixamento até o nível térreo, de um piso, são conhecidos no estado da técnica. Tais sistemas incluem elevadores tipo tesoura, elevadores com cabo, elevadores espirais, zip masts e sistemas telescópicos.

[000150] Para fins da invenção, o termo "elevador tipo tesoura" se refere a um sistema que pode elevar ou abaixar um dispositivo pelo fechamento ou abertura de suportes cruzados articulados como as duas metades de um par de tesouras. O termo "elevador espiral" se refere a um sistema que utiliza um tubo em formato espiral, montado em um eixo de rotação energizado por um mecanismo. O termo "elevador com cabos" se refere a um sistema que pode elevar ou abaixar um dispositivo pela alteração do comprimento do cabo, tipicamente através do enrolamento e desenrolamento do dito cabo em um carretel. O termo "zip mast" se refere a um sistema que pode elevar e abaixar um dispositivo costurando-se uma pluralidade de tiras metálicas, acionadas por uma pluralidade de motores.

[000151] A segunda parte 160 do robô 3 é tipicamente fornecida com pelo menos um microprocessador 161, tal como um Raspberry Pi 3, além de sensores 162 para medir a temperatura, umidade, luminosidade, concentração de dióxido de carbono e/ou amônia, poeira e/ou fluxo de ar. Para essa finalidade, partições de extensão 163 são fornecidas. Adicionalmente, pelo menos um microfone 164 para gravação de som e pelo menos um alto falante (não ilustrado na figura) são fornecidos.

[000152] O robô 3 é adicionalmente fornecido com uma pluralidade de câmeras 165. A dita pluralidade de câmeras 165 possui a finalidade de monitorar o bem-estar dos animais em um celeiro e/ou tem a finalidade de localizar o robô no celeiro, como explicado em outro local no texto.

[000153] O robô 3 pode ser adicionalmente fornecido com LEDs 166 que permitem o diagnóstico externo do funcionamento do robô por pessoal treinado.

[000154] Uma modalidade alternativa do sistema de transporte 110 é ilustrada na figura 16. A figura 16 ilustra um celeiro 10 e um sistema de transporte 110. O sistema de transporte 110 compreende tipicamente um conjunto de trilhos 111, 112 que é fixado a paredes opostas do celeiro 10. Preferivelmente, os trilhos 111, 112 são fixados a essas paredes opostas que se estendem mais longe no celeiro 10 (na figura 16, os trilhos 111, 112 são fixados às paredes ao longo do eixo geométrico X). O sistema de transporte 110, de acordo com essa modalidade alternativa, compreende adicionalmente, meios de cruzamento 113, que são, em suas extremidades, conectados operacionalmente ao conjunto de trilhos 111, 112. Os ditos meios de cruzamento 113 podem ser uma barra ou viga, feita de qualquer material leve e rígido adequado. Preferivelmente, os ditos meios de cruzamento 113 compreendem um cabo.

[000155] De acordo com determinadas modalidades, os meios de cruzamento 113 movem ao longo do conjunto de trilhos 111, 112, onde os meios de cruzamento 113 permanecem paralelos a um par de paredes opostas. Na figura 16, os meios de cruzamento 113 movem em paralelo ao eixo geométrico Y. Visto que essas paredes são tipicamente as paredes mais curtas no celeiro, um alto grau de estabilidade pode ser fornecido para o robô 3 em movimento. É vantajoso que o robô em movimento 3 não comece a oscilar, visto que objetos que se movem subitamente ou que estão balançando no ar podem assustar os animais por perto. Em particular, as galinhas demonstrarão uma reação de pânico quando perceberem um objeto móvel acima delas, visto que associarão o mesmo com a presença de aves de rapina.

[000156] Alternativamente, quando os meios de cruzamento 113 compreendem um cabo, os meios de cruzamento 113 podem formar um ângulo com as paredes opostas às quais o conjunto de trilhos 111, 112 é fixado, cujo ângulo é diferente de 90. A fim de variar o comprimento do cabo, o conjunto de trilhos 111, 112 é disposto com um carretel ou bobina para enrolar e desenrolar o cabo. Os meios de cruzamento 113 permitem que o robô 3 atravesse o espaço do celeiro em uma direção diferente da direção do conjunto de trilhos 111, 112. De acordo com a figura 16, o robô 3 pode mover ao longo dos meios de cruzamento 113 em uma direção que é ortogonal à direção na qual os meios de cruzamento 113 se movem. Quando os ditos meios de cruzamento 113 compreendem uma barra ou viga, o robô 3 pode mover sobre a dita viga através de um sistema de trilhos. Quando o dito dispositivos de cruzamento 1113 compreende um cabo, o robô 3 pode mover ao longo da direção do cabo, enrolando e desenrolando em dois carreteis que estão nas extremidades respectivas do cabo.

[000157] Quando os meios de cruzamento rígidos 113, tal como uma viga ou barra, são utilizados, a segunda parte 160 do robô 3 é abaixada pelo uso dos ditos sistemas de abaixamento 170.

[000158] Quando os meios de cruzamento 113 compreendem um cabo, então, o robô 3 pode ser abaixado desenrolando-se o cabo, que é enrolado em um carretel.

[000159] Alternativamente, a segunda parte do robô 3 pode ser abaixada pelo uso combinado de cabos com um comprimento variável e um sistema de abaixamento 170 como descrito acima aqui.

[000160] As modalidades dos sistemas de transporte descritos aqui acima permitem que o robô 3 mova através do ambiente na direção X e Y. O sistema de abaixamento 170 permite que a segunda parte 160 do robô se mova ao longo da direção Z. O robô 3 pode, portanto, mover através do celeiro 10 e se aproximar de cada animal individual sem precisar tocar o chão.

[000161] De acordo com determinadas modalidades da invenção, o sistema, preferivelmente o mecanismo de processamento, é configurado para mapear as condições ambiente através de toda a área do celeiro. Uma condição que é importante é a presença de dejetos úmidos que não apenas representam um perigo à saúde das galinhas, mas também gera amônia. Tipicamente, o robô 3 move através do celeiro 10 seguindo uma rota, enquanto continuamente ou repetitivamente significam em determinados momentos, realizando medições. A dita rota pode ser baseada em uma rota pré-armazenada. Alternativamente, o robô 3 se move de forma aleatória. Quando as medições foram realizadas através de toda ou de uma parte significativa da área do celeiro, o sistema pode criar um mapa no qual a variação espacial de um dos parâmetros observados é ilustrada. Como um exemplo não limitador, a figura 17 ilustra um mapa das variações de temperatura em um galinheiro. A temperatura em uma área do galinheiro pode variar de tal forma com relação à temperatura geral que os animais não se sentem mais confortáveis nessa área em particular.

[000162] Os inventores descobriram que medições contínuas das condições ambiente na área total do galinheiro, seguidas pelo mapeamento dos parâmetros tal como temperatura, concentração de dióxido de carbono e/ou amônia, fluxo de ar, umidade, luminosidade e poeira, permitem uma imagem geral melhor das condições de vida no galinheiro. Descobriu-se que um número limitado de sensores estáticos espalhados através do galinheiro 10 podem ocultar desvios de parâmetro, tal como os ilustrados na figura 17. O sistema pode, então, ser configurado adicionalmente para reportar um parâmetro que excede localmente um determinado valor. O sistema também pode ser configurado para intervir, por exemplo, uma temperatura excessiva pode ser combatida pelo aumento do fluxo de ar localmente. Uma condição que é importante é a presença de dejetos úmidos que não apenas representam um risco à saúde das galinhas, mas também geram amônia.

[000163] O sistema também pode ser configurado para conectar parâmetros excedentes localmente à concentração de animais nessa parte do celeiro.

[000164] De acordo com as modalidades vantajosas da invenção, o robô é fornecido com pelo menos duas câmeras, adequadas para o monitoramento do bem-estar dos animais, onde pelo menos uma câmera é uma câmera térmica. Pelo menos uma outra câmera é uma câmera de vídeo.

[000165] É uma vantagem da invenção que das ditas pelo menos duas câmeras possam fornecer uma pluralidade de imagens acopladas. Preferivelmente, a dita pluralidade de imagens acopladas envolve imagens que são tiradas pelas ditas pelo menos duas câmeras substancialmente no mesmo momento, ilustrando substancialmente os mesmos objetos. A pluralidade de imagens acopladas pode ser utilizada para detecção de galinhas mortas ou doentes. É adicionalmente vantajoso que a dita pluralidade de imagens acopladas possa ser utilizada para detectar equipamento apresentando mau funcionamento, que pode influenciar o bem-estar dos animais. No caso de um bebedouro com defeito, como ilustrado na figura 18, as galinhas podem não apenas ser privadas de água, um vazamento de água na origem do bebedouro com defeito também pode resultar em dejetos úmidos, que podem causar doenças, uma geração de amônia como descrito aqui acima. Podendo-se identificar os dejetos úmidos em qualquer posição do galinheiro, um aviso pode ser fornecido a respeito da geração de amônia, mesmo antes de a amônia ser detectada.

[000166] Uma vantagem adicional é que a pluralidade de imagens acopladas pode ser utilizada para detectar dejetos animais (dejetos). A análise pelo sistema de dejetos permite a avaliação do nível de saúde do sistema digestivo como um todo dos animais. O sistema utiliza para essa finalidade, um índice de qualidade de digestão, que permite que se divida os dejetos detectados e analisados com base nos parâmetros predeterminados. Por exemplo, a presença de sangue ou de alimento não digerido nos dejetos serve como uma indicação de possível doença. De acordo com determinadas modalidades, o sistema pode dividir os dejetos analisados em pelo menos duas categorias. Pelo menos uma categoria alertara o sistema para que tome medidas para reduzir o risco de possível contágio. Essas medidas podem incluir isolamento do animal afetado, no caso de o robô 3 ter detectado o animal individual. Isso é possível quando, por exemplo, uma quantidade limitada de bovinos for observada em um curral. Para um número maior de animais em um celeiro, como é tipicamente o caso com galinhas, medidas contrárias podem incluir administrar medicamentos à toda população animal pelo uso, por exemplo, da água de beber.

[000167] Preferivelmente, o robô possui duas câmeras, uma câmera sendo uma câmera de vídeo e uma segunda câmera sendo uma câmera térmica. Tipicamente, ambas as câmeras tirarão, cada uma, uma foto substancialmente ao mesmo tempo, substancialmente da mesma cena. As fotos são então acopladas. Objetos de interesse são detectados em um módulo detector de objetos, que é parte do software que roda no mecanismo de processamento do sistema. O módulo detector de objeto é programado para detectar galinhas, equipamentos e/ou dejetos. O módulo comparará a foto tirada pela câmera de vídeo com a tirada pela câmera térmica. Tipicamente, o módulo irá segmentar a foto tirada pela câmera de vídeo. O módulo irá então buscar por pontos de calor na imagem térmica e comparar os ditos pontos de calor com a foto segmentada. Se o módulo decidir que ambas as fotos exibem os mesmos objetos (por exemplo, ambas as fotos exibem uma galinha), então os objetos na foto serão classificados em uma categoria adequada (por exemplo, "galinha", "equipamento", "dejetos", "dejetos úmidos").

[000168] A figura 19 ilustra um exemplo de um caso no qual o módulo detector de objetos não encontrará um consenso referente à natureza dos objetos nas duas fotos. O módulo encontrará um total de três galinhas na imagem gravada pela câmera de vídeo à esquerda. No entanto, quando analisa a foto térmica à direita, apenas duas galinhas são encontradas, visto que a temperatura corporal da terceira galinha morta desceu até a temperatura ambiente. O módulo detector de objeto do sistema detecta essa anomalia e pode agir subsequentemente, por exemplo, soando um alarme para o pessoal treinado.

[000169] Preferivelmente, o módulo de detecção de objeto utiliza um método de detecção de três pontos ou teste de três pontos para detectar uma galinha em uma foto térmica. O dito teste é baseado no fato de as pernas e a cabeça da galinha possuírem uma temperatura superior a outras partes do corpo do pássaro. Os inventores descobriram agora que esses três pontos - as duas pernas e a cabeça - podem ser vantajosamente utilizados para a detecção de galinhas em uma foto térmica.

[000170] Uma indicação da temperatura do corpo da galinha pode ser utilizada para detectar mudanças no bem-estar dos animais. Como um exemplo, será apreciado que uma galinha febril, apresentando uma temperatura corporal incomumente alta, pode ser rapidamente detectada pelo sistema. Uma galinha tendo perdido parte de sua plumagem devido a um comportamento agressivo, também pode ser detectada devido a diferenças súbitas de temperatura em partes do corpo.

[000171] De acordo com uma modalidade preferida da presente invenção, o robô é adicionalmente fornecido com um dispositivo para marcar uma galinha individual. O dito dispositivo de marcação utiliza preferivelmente uma marcação com cores para marcar animais individuais, tal como uma marca com tinta. Quando uma galinha doente foi detectada pelo robô, por exemplo, uma galinha possuindo um tipo de passo GS:4 ou GS=5, o dispositivo de marcação pode ser utilizado para marcar a galinha afetada. Vantajosamente, descobriu-se que os pássaros, mesmo quando confinados no espaço limitado de um galinheiro, tendem a permanecer em uma determinada área do galinheiro. Isso permite que uma pessoa interveniente detecte o pássaro marcado rapidamente.

[000172] Sem qualquer contato com os animais, a termografia permite a determinação de aspectos de um ambiente saudável e condições além da oportunidade de se detectar falhas tal como vazamentos de água ou animais doentes. O sistema robótico da presente invenção pode agir precocemente para minimizar os impactos negativos especialmente quando da utilização da análise de imagem e imagens de diferentes tipos de câmera.

[000173] Os efeitos técnicos e vantagens das modalidades da presente invenção podem servir para executar um produto de programa de computador em um mecanismo de processamento e o sistema, de acordo com a presente invenção, corresponde, mutatis mutandis, aos que correspondem às modalidades do sistema, de acordo com a invenção. Um meio de armazenamento de sinal não transiente pode ser utilizado para armazenar o produto de programa por computador, por exemplo, um disco ótico (CD-ROM ou DVD- ROM), uma fita magnética, um disco rígido, uma memória em estado sólido, tal como memória flash ou similar.

Claims

1. Sistema para monitorar o bem-estar de animais em um celeiro (10), compreende: uma pluralidade de sensores (23) para medir as condições ambiente no celeiro (10); um robô (3), adaptado para mover através do celeiro (10), caracterizado pelo fato de que o dito robô (3) compreendendo pelo menos duas câmeras, uma das quais é uma câmera térmica, e uma das quais é uma câmera ótica; o sistema compreende ainda: um mecanismo de processamento (27) e uma memória operacionalmente associada ao mecanismo de processamento, o mecanismo de processamento (27) sendo operacionalmente associado ao robô (3) e à pluralidade de sensores (23) para receber dados gravados pelo robô (3) e a pluralidade de sensores, os ditos dados gravados compreendendo: (i) medições das condições ambiente no celeiro (10); (ii) imagens das ditas pelo menos duas câmeras, em que que as ditas pelo menos duas câmeras fornecem uma pluralidade de imagens acopladas, uma imagem sendo uma imagem térmica, e uma imagem sendo uma imagem colorida ótica, e em que o dito mecanismo de processamento (27) é adicionalmente adaptado para analisar a dita pluralidade de imagens acopladas para detecção e identificação de animais individuais (30), animais mortos, dejetos de animais, dejetos úmidos e/ou equipamento, em que a dita análise da dita pluralidade de imagens acopladas é disposta para distinguir animais saudáveis de animais doentes e/ou mortos.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os ditos animais são qualquer um dentre aves, bovinos, suínos, ovinos ou caprinos.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a dita pluralidade de sensores (23) é parte do dito robô (3).

4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os ditos animais são aves e em que a análise envolve a detecção de um animal individual pela detecção de pelo menos a cabeça e as duas pernas do animal individual.

5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo de processamento (27) é configurado para dividir os dejetos animais analisados em duas categorias, pelo menos uma categoria sendo disposta para alertar o usuário do sistema.

6. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que as ditas medições das condições ambiente incluem temperatura, umidade, concentração de dióxido de carbono e amônia, fluxo de ar e/ou luminosidade do celeiro, e/ou em que as ditas medições das condições ambiente incluem adicionalmente registro de som no celeiro.

7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito mecanismo de processamento (27) é configurado para mapear as medições das condições ambiente através de toda ou parte da área do celeiro (10).

8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito robô (3) é adicionalmente fornecido com um dispositivo para marcar um animal individual, a dita marcação sendo preferivelmente uma marcação com tinta.

9. Robô (3) para uso em um sistema para o monitoramento do bem-estar de animais para produção intensiva de carne em um celeiro (10), caracterizado pelo fato de que o dito robô é adapto para se mover através do celeiro e compreende pelo menos duas câmeras para fornecer uma pluralidade de imagens acopladas, uma câmera sendo uma câmera térmica e uma câmera sendo uma câmera ótica, o dito robô (3) sendo operacionalmente acoplado a um mecanismo de processamento (27) para análise da dita pluralidade de imagens acopladas para detecção e identificação de animais individuais, dejetos de animais, dejetos úmidos e/ou equipamento.

10. Robô, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dito robô (3) é adaptado para atravessar o chão e em que o dito robô (3) possui várias rodas, cada roda sendo acionada por um motor dedicado a essa roda, e cada roda possuindo uma superfície de tração revestida com um material antiaderente ou a roda pode ser feita de um material antiaderente.

11. Robô (3), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dito robô (3) é operacionalmente associado a um sistema de transporte (110) possuindo um conjunto de trilhos (90), fixado às paredes e/ou teto do celeiro (10), permitindo que o robô (3) se mova através do celeiro (10).

12. Robô, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito sistema de transporte (110) compreende meios de cruzamento (113), que são conectados operacionalmente em suas extremidades com o dito conjunto de trilhos.

13. Método para o monitoramento do bem-estar de animais em um celeiro (10) pelo uso de um robô (3), caracterizado pelo fato de que o robô é adaptado para atravessar o celeiro (10), o dito robô (3) possuindo pelo menos duas câmeras para fornecer uma pluralidade de imagens acopladas, uma câmera sendo uma câmera térmica e uma câmera sendo uma câmera ótica, o método compreende as etapas de: medir as condições ambiente no celeiro (10) pelo uso de uma pluralidade de sensores (23); capturar uma pluralidade de imagens acopladas pelo uso das ditas pelo menos duas câmeras, em que uma imagem sendo uma imagem térmica, e uma imagem sendo uma imagem colorida ótica; analisar a dita pluralidade de imagens acopladas por um mecanismo de processamento (27) que é operacionalmente acoplado ao robô (3) para detecção e identificação de animais individuais (30), animais mortos, dejetos de animais, dejetos úmidos e/ou equipamento, em que a dita análise da dita pluralidade de imagens acopladas é disposta para distinguir animais saudáveis de animais doentes e/ou mortos; e produzir um sinal de aviso depois da detecção de animais doentes ou mortos, anomalias nos dejetos, equipamento com defeito ou condições ambientais que são inconvenientes com valores predeterminados.