CN114667061A - 具有单条或多条前高架道路的奶牛场 - Google Patents

Abstract

本发明尤其公开了一种自由圆顶牧场系统(FDR)，其包括至少一个前高架轨道(FER)；至少一个后高架轨道(RER)；多个移动单元，所述多个移动单元中的每一个可沿着由以下各项组成的组中的一项移动：至少一个FER、至少一个RER及其任意组合。本发明还公开了一种将多个移动单元中的至少一个定位在FDR中的方法，包括：提供包括至少一个前高架轨道(FER)、至少一个后高架轨道(RER)、以及所述多个移动单元的自由圆顶牧场系统(FDR)的步骤；所述多个移动单元中的每个可沿着由以下各项组成的组中的一项移动：至少一个FER、至少一个RER及其任意组合。本发明还公开了一种奶牛场，其特征在于：(a)在乳畜层上沿X轴线并排排列的n个隔间的阵列。每个隔间的大小和形状都被配置为容纳乳畜，具有基本垂直于轴线X的主轴线Y、前侧和相对的后侧；以及(b)在隔间上方的较高层提供的共用高架道路表面。该上道路表面沿X轴线延伸，并构造成允许移动单元(包括移动纵向挤奶单元)在沿X轴线、沿Y轴线、绕X轴线旋转、绕Y轴线旋转、绕Z轴线旋转以及它们的任意组合的方向上自由通过。本发明进一步公开了装置和方法，在隔间内，位于动物和饲喂生产线之间的门由此被配置为至少暂时防止或以其它方式限制所述动物自由接近其饲料。

Description

具有单条或多条前高架道路的奶牛场

技术领域

本发明总体上涉及一种自由圆顶牧场(FDR)奶牛场，包括位于动物的隔间的前部上方的一条或多条高架道路或轨道系统，移动单元可沿其自动移动。本发明还涉及具有用于自由运送移动单元的上道路表面的奶牛场。本发明还涉及提供和操作固定在隔间中的门的装置和方法。该门被配置为限制乳畜(诸如不产乳的奶牛)接近其饲料。

背景技术

由当前的发明人最初提出了一种自由圆顶牧场(FDR)，在该牧场乳畜可以自由进入其隔间同时进食和挤奶(WO2018008026)。该FDR尤其包括移动挤奶单元(MMU)，其配置为在高架轨道系统上将运送动物(诸如奶牛)运送到其隔间；并在动物进食时给它挤奶。在一些实施例中，具有其相关联的MMU的高架轨道系统沿着隔间的前部(前高架轨道系统)通过。在少量实施例中，具有其相关联的MMU的高架轨道系统沿着隔间的后部通过。

FDR包括前高架轨道系统，移动单元可以沿着该系统自动移动，该FDR仍然是一个长期的需求。

移动挤奶单元(MMU)在本领域中是已知的，参见US4047500、CN203226118U、EP1882410、RU2226822C、RU2233079C、RU2466533C、DE9305052U1、US4034711、RU2538384C和GB665753。现有技术的MMU在奶牛场的地面上是可移动的，处于乳畜的腿部高度。

每头奶牛每天可以产生大约65磅的粪便和3.5加仑的尿液。以粪便为基础的人畜共患细菌，包括沙门氏菌属、弯曲杆菌属、单核细胞增生李斯特菌、小肠结肠炎耶尔森菌、大肠杆菌和原生动物。因此，小隐孢子虫和贾第鞭毛虫污染了地面和可在其上移动的设备。

此外，农场场地充满了各种机械障碍物和建筑，以及乳畜，因此在这样的环境中，在地面或接近地面的地方运送MMU是困难且危险的。

因此，长期以来一直需要为奶牛场提供一种简单、清洁和安全的装置来在动物之间传输MMU运送。

在隔间中的后门是本领域已知的。因此，US1009714、US2，601845、US3166044、US3167053和US4171684公开了一种后门，用于可控地限制动物进出其隔间。US4171684公开了一种半球形的、在摄取动物的食物时通常符合动物下颌的位置，旨在允许动物在相对隔离的情况下进食，并且不会因能够看到隔间外的动物而引起眼睛分心。

Clark等人披露了这一点，为了获得最大的产奶量，应该给奶牛50到60天的干乳期。这允许乳腺恢复并为随后的泌乳做准备。在干乳期期间正确饲喂奶牛对于获得最佳表现至关重要。如果奶牛在干乳期期间得到饲喂，可以获得最大的干物质摄入量和产奶量，从而使它们处于良好的身体状态而不会变得过度肥胖。奶牛下一次泌乳的调理应在泌乳快结束时开始，因为将饲料的可代谢能量转化为身体组织的整体效率对于泌乳奶牛比非泌乳奶牛更有效；参见Clark、JimmyH.和CarlL.Davis。“饲喂高产奶牛的一些方面。”乳品科学杂志63.6(1980):873-885，作为参考并入本文。

因此，由于在本领域中公开的后门没有被有效地提供，因此长期以来需要具有和使用正面进料型门，从而至少暂时防止或以其它方式限制留在其隔间内的不产乳的动物自由获取其饲料。

发明内容

本发明的一个目的是公开一种自由圆顶牧场系统(FDR)，包括至少一个前高架轨道(FER)；至少一个后高架轨道(RER)；多个移动单元，所述多个移动单元中的每个可沿着由下述各项组成的组中的一项移动：所述至少一个FER、所述至少一个RER及其任意组合；FDR还可以包括包含人工智能(AI)的控制器，该控制器被配置为控制多个移动单元中的每个的移动。该控制器被配置为将多个移动单元中的至少一个定位在至少一个预定位置。该控制器还被配置为独立地或作为相关的操作系统的一部分来控制多个移动单元的移动。

本发明的另一个目的是公开如上定义的FDR，其中FDR包括多个FER和/或多个RER。

本发明的另一个目的是公开如上述任一项所定义的FDR，其中FER位于至少一个奶牛隔间的前部；其中RER位于至少一个奶牛隔间的后部；和/或其中由FER、至少一个RER及其任意组合组成的组中的一项被配置为垂直于一排隔间。

本发明的另一个目的是公开如上述任一项所定义的FDR，其中至少一个移动单元可通过Al激活的计算机系统及其任意组合手动、半自动、自动、机器人式地移动。

本发明的另一个目的是公开如以上任一项所定义的FDR，其中所述至少一个移动单元与奶牛挤奶系统可逆地分离。

本发明的另一个目的是公开如上述任一项所定义的FDR，其中至少一个移动单元选自由下述组成的组：滑行车、移动挤奶单元(MMU)；移动饲喂单元(MFU)；移动冷却单元(MCU)；移动牛奶转运单元(MTU)；隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物身体评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，动物识别单元被配置为提供由面部识别、生物特征识别、认证、授权、验证及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，无标签身份识别单元被配置为提供由面部识别、生物特征识别、认证及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，动物身体评分单元和/或动物记录单元被配置为提供由可见和NIR相机拍摄或录像、语音记录、温度传感、呼吸化学分析、生物分析、物理分析及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，动物饲料分析单元被配置为提供由对放牧时间、饲料进食量和/或速率、咀嚼率、放牧模式、进食模式、反刍模式及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，奶牛健康单元被配置为提供由对一般健康参数、特定健康参数及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，奶牛健康单元被配置成提供由对眼部健康、鼻部健康、食物摄入、发情诊断及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，滑行车被配置成可逆地且临时地连接到由下述组成的组中的一项：MMU、MFU、MCU、MTU、隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，滑行车被配置为移动由下述组成的组中的一项：MMU、MFU、MCU、MTU、隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。

本发明的另一个目的是公开如上述任一项所定义的FDR，其中所述多个移动单元中的至少一个可独立于所述多个移动单元中的所有其它移动单元的移动而移动；和/或其中所述多个移动单元中的至少一个的移动与所述多个移动单元中的至少另一个的移动相关。

本发明的另一个目的是公开了在自由圆顶牧场系统(FDR)中，至少一个移动单元可沿着前高架轨道(FER)移动。附加地或替代地，FER位于至少一个奶牛隔间的前部。附加地或替代地，FDR包括多个FER。附加地或替代地，FDR还包括至少一个后高架轨道(RER)。附加地或替代地，RER位于至少一个奶牛隔间的后部。附加地或替代地，至少一个移动单元可沿至少一个RER移动。附加地或替代地，由FER、至少一个RER及其任意组合组成的组中的一项被配置为垂直于一排隔间。附加地或替代地，至少一个移动单元可通过人工智能激活的计算机系统及其任意组合手动、半自动、自动、机器人式地移动。附加地或替代地，至少一个移动单元与奶牛挤奶系统可逆地分离。附加地或替代地，所述至少一个移动单元选自由下述组成的组：滑行车、移动挤奶单元(MMU)；移动饲喂单元(MFU)；移动冷却单元(MCU)；移动牛奶转运单元(MTU)；隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，动物识别单元被配置为提供由面部识别、生物特征识别、认证、授权、验证及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，无标签身份识别单元被配置为提供由面部识别、生物特征识别、认证及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，动物记录单元被配置为提供由可见和NIR相机拍照或录像、语音记录、温度传感、呼吸化学分析、生物分析、物理分析、奶牛行为及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，动物饲料分析单元被配置为提供由对放牧时间、饲料进食量和/或速率、咀嚼率、放牧模式、进食模式、反刍模式及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，奶牛健康单元被配置为提供由对一般健康参数、特定健康参数及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，奶牛健康单元被配置为提供由对眼部健康、鼻部健康、食物摄入、发情诊断及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，滑行车被配置为可逆地且临时地连接到由下述组成的组中的一项：MMU、MFU、MCU、MTU、隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，滑行车被配置为移动由下述组成的组中的一项：MMU、MFU、MCU、MTU、隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，FDR还包括多个移动单元。附加地或替代地，多个移动单元中的至少一个的移动独立于多个移动单元中的所有其它移动单元的移动。附加地或替代地，多个移动单元中的至少一个的移动与多个移动单元中的至少另一个的移动相关。

本发明的另一个目的是公开如上述任一项所定义的FDR，其中移动单元可沿至少一个前高架轨道(FER)移动。附加地或替代地，FER位于至少一个奶牛隔间的前部。附加地或替代地，移动单元可沿至少一个后高架轨道(RER)移动。附加地或替代地，FER位于至少一个奶牛隔间的后部。附加地或替代地，由FER、RER及其任意组合组成的组中的一项被配置为垂直于一排隔间。附加地或替代地，至少一个移动单元可通过人工智能激活的计算机系统及其任意组合手动、半自动、自动、机器人式地移动。附加地或替代地，所述至少一个移动单元与奶牛挤奶系统是可逆地可分离的。附加地或替代地，移动单元选自由下述组成的组：滑行车、移动挤奶单元(MMU)；移动饲喂单元(MFU)；移动冷却单元(MCU)；移动牛奶转运单元(MTU)；隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，动物识别单元被配置为提供由面部识别、生物特征识别、认证、授权、验证及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，无标签识别单元被配置为提供由面部识别、生物特征识别、认证及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，动物记录单元被配置为提供由可见和NIR相机拍摄或录像、语音记录、温度传感、化学分析、生物分析、物理分析及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，动物饲料分析单元被配置为提供由对放牧时间、饲料进食量和/或速率、咀嚼率、放牧模式、进食模式、反刍模式及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，奶牛健康单元被配置为提供由对一般健康参数、特定健康参数及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，奶牛健康单元被配置成提供由对眼部健康、鼻部健康、食物摄入、发情诊断及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，滑行车被配置为可逆地且临时地连接到由下述组成的组中的一项：MMU、MFU、MCU、MTU、隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，滑行车被配置为移动由下述组成的组中的一项：MMU、MFU、MCU、MTU、隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，FDR还包括多个移动单元。附加地或替代地，多个移动单元中的至少一个的移动独立于多个移动单元中的所有其它移动单元的移动。附加地或替代地，多个移动单元中的至少一个的移动与多个移动单元中的至少另一个的移动相关。

本发明的另一个目的是公开一种将多个移动单元中的至少一个定位在FDR中的方法，包括提供自由圆顶牧场系统(FDR)的步骤，所述自由圆顶牧场系统包括：至少一个前高架轨道(FER)；至少一个后高架轨道(RER)；多个移动单元，所述多个移动单元中的每个可沿着由下述组成的组中的一项移动：所述至少一个FER、所述至少一个RER及其任意组合；以及控制器，其包括人工智能(AI)，所述控制器被配置为控制多个移动单元中的每个的移动；所述控制器沿由下述组成的组中的一项移动多个移动单元中的至少一个：至少一个FER、至少一个RER及其任意组合，从而将多个移动单元中的至少一个定位在至少一个预定的位置。控制器被配置为独立地或作为相关的操作系统的一部分来控制多个移动单元的移动。

本发明的另一个目的是公开上述方法，其中该方法还包括提供包括多个FER的FDR的步骤。附加地或替代地，该方法包括提供包括多个RER的FDR的步骤。附加地或替代地，该方法包括将FER定位在至少一个奶牛隔间的前部的步骤。附加地或替代地，该方法包括将RER定位在至少一个奶牛隔间的后部的步骤。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：提供由FER、至少一个RER及其垂直于一排隔间的任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括通过人工智能激活的计算机系统及其任意组合手动、半自动、自动、机器人式地移动至少一个移动单元的步骤。附加地或替代地，该方法包括将至少一个移动单元与奶牛挤奶系统可逆地分离的步骤。附加地或替代地，该方法包括从由下述组成的组中选择至少一个移动单元的步骤：滑行车、移动挤奶单元(MMU)；移动饲喂单元(MFU)；移动冷却单元(MCU)；移动式牛奶转运单元(MTU)；隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：动物识别单元提供由面部识别、生物特征识别、认证、授权、验证及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：无标签身份识别单元提供由面部识别、生物特征识别、认证及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：动物记录单元提供由可见和NIR相机拍摄或录像、语音记录、温度传感、化学分析、生物分析、物理分析及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：动物饲料分析单元提供由对放牧时间、饲料进食量和/或速率、咀嚼率、放牧模式、进食模式、反刍模式及其任意的组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：奶牛健康单元提供由对一般健康参数、特定健康参数及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：奶牛健康单元提供由对眼部健康、鼻部健康、食物摄入、发情诊断及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：滑行车可逆地且临时地连接到由下述组成的组中的一项：MMU、MFU、MCU、MTU、隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：滑行单元移动由下述组成的组中的一项：MMU、MFU、MCU、MTU、隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：独立于多个移动单元中的所有其它移动单元的移动而移动多个移动单元中的至少一个。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：移动多个移动单元中的至少一个移动单元且其中该移动与多个移动单元中的至少另一个移动单元的移动相关。

本发明的另一个目的是公开一种将至少一个移动单元定位在自由圆顶牧场系统(FDR)中的至少一个预定位置的方法，包括以下步骤：提供至少一个前高架轨道(FER)；以及将至少一个移动单元沿FER移动至至少一个预定位置。本发明的另一个目的是公开上述方法，其中该方法包括将FER定位在至少一个奶牛隔间的前部的步骤。附加地或替代地，该方法包括提供包括多个FER的FDR的步骤。附加地或替代地，该方法包括提供至少一个后高架轨道(RER)的步骤。附加地或替代地，该方法包括将RER定位在至少一个奶牛隔间的后部的步骤。附加地或替代地，该方法包括沿着至少一个RER移动至少一个移动单元的步骤。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：提供由FER、至少一个RER及其垂直于一排隔间的任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：通过AI激活的计算机系统及其任意组合手动、半自动、自动、机器人式地移动至少一个移动单元。附加地或替代地，该方法包括将至少一个移动单元与奶牛挤奶系统可逆地分离的步骤。附加地或替代地，该方法包括从由下述组成的组中选择至少一个移动单元的步骤：滑行车、移动挤奶单元(MMU)；移动饲喂单元(MFU)；移动冷却单元(MCU)；移动牛奶转运单元(MTU)；隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，该方法以下步骤：包括动物识别单元提供由面部识别、生物特征识别、认证、授权、验证及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：无标签身份识别单元包括面部识别、生物特征识别、认证及其任意组合。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：动物记录单元提供由可见和NIR相机拍摄或录像、语音记录、温度传感、呼吸化学分析、生物分析、物理分析及其任意组合组成的组的成员的步骤。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：动物饲料分析单元提供由对放牧时间、饲料进食量和/或速率、咀嚼率、放牧模式、进食模式、反刍模式及其任意的组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：奶牛健康单元提供由对一般健康参数、特定健康参数及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，在该方法中，奶牛健康单元提供由对眼部健康、鼻部健康、食物摄入、发情诊断及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：滑行车可逆地且临时地连接到由下述组成的组中的一项：MMU、MFU、MCU、MTU、隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：滑行车移动由下述组成的组中的一项：MMU、MFU、MCU、MTU、隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，该方法包括提供多个移动单元的步骤。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：独立于多个移动单元中的所有其它移动单元的移动而移动多个移动单元中的至少一个。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：移动多个移动单元中的至少一个移动单元且其中该移动与多个移动单元中的至少另一个移动单元的移动相关。

本发明的另一个目的是公开一种在自由圆顶牧场系统中的至少一个隔间提供至少一项服务的方法，包括以下步骤：提供至少一个前高架轨道(FER)；提供至少一个移动单元；以及将至少一个移动单元沿FER移动到至少一个隔间。附加地或替代地，该方法包括从由下述组成的组中选择服务的步骤：对奶牛进行挤奶、清洁隔间、消毒隔间、清洁奶牛、识别奶牛、为奶牛提供饲料、为奶牛准备饲料，识别奶牛的健康状态，记录奶牛，识别奶牛的饲喂模式，及其任意组合。附加地或替代地，该方法包括将FER定位在至少一个奶牛隔间的前部的步骤。附加地或替代地，该方法包括使至少一个移动单元沿着至少一个后高架轨道(RER)移动的步骤。附加地或替代地，该方法包括将RER定位在至少一个奶牛隔间的后部的步骤。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：提供包括FER、RER及其垂直于一排隔间的任意组合的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括通过AI激活的计算机系统及其任意组合手动、半自动、自动、机器人式地移动至少一个移动单元的步骤。附加地或替代地，该方法包括将至少一个移动单元与奶牛挤奶系统可逆地分离的步骤。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：从由下述组成的组中选择移动单元的步骤；滑行车、移动挤奶单元(MMU)；移动饲喂单元(MFU)；移动冷却单元(MCU)；移动牛奶转运单元(MTU)；隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：动物识别单元提供由面部识别、生物特征识别、认证、授权、验证及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：无标签身份识别单元提供由面部识别、生物特征识别、认证及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：动物记录单元提供由可见和NIR相机拍摄或录像、语音记录、温度传感、化学分析、生物分析、物理分析及其任意组合组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：动物饲料分析单元提供由对放牧时间、饲料进食量和/或速率、咀嚼率、放牧模式、进食模式、反刍模式及其任意的组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，在该方法中，奶牛健康单元提供由对一般健康参数、特定健康参数及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：奶牛健康单元提供由对眼部健康、鼻部健康、食物摄入、发情诊断及其任意组合的分析组成的组中的一项。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：滑行车可逆地且临时地连接到由下述组成的组中的一项：MMU、MFU、MCU、MTU、隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：滑行车移动由下述组成的组中的一项：MMU、MFU、MCU、MTU、隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。附加地或替代地，该方法包括提供多个移动单元的步骤。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：独立于多个移动单元中的所有其它移动单元的移动而移动多个移动单元中的至少一个。附加地或替代地，该方法包括以下步骤：移动多个移动单元中的至少一个移动单元，该移动与多个移动单元中的至少另一个移动单元的移动相关。

本发明还公开了一种奶牛场，其特征在于，在乳畜(低)层上并排排列有n个隔间(在图中描绘为n-1、n、n+1、n+2)。每个隔间都通过尺寸和形状来配置以容纳乳畜(1)。隔间具有主纵向轴线Y，沿Y轴线具有前(饲喂)侧(头侧，1h)和相对的后(挤奶)侧(尾侧，1t)。本发明的新颖性和创造性在于所提供在在隔间上方的更高的层上一个或多个共用高架道路表面(2，例如，通道、路径、表面、基本水平的高架表面，例如，承载至少一个平板的金属结构等)。这样的道路表面沿基本上垂直于所述Y轴线的X轴线延伸，并且构造成允许包括至少一个移动挤奶单元(MMU，10)的至少一个移动单元在下述方向上自由通过：沿X轴线、沿Y轴线、围绕X轴线的旋转、围绕Y轴线的旋转、围绕(基本上竖直的)Z轴线的旋转及其任意组合。

术语“道路”和“轨道”可互换地指一条或多条道路、轨道、基本水平定位的高架结构，例如金属制成的(铁、钢)结构，其配置为使得模块可在模块可在其上移动的路线、轨道、高架表面上移动，可在模块可在其上移动的路径、通路、人行道、车道、交通线路、条杆(bar)等上移动，或在小径上移动。

本发明还公开了一种如上述任一项所定义的奶牛场，其中，道路表面(2)包括一个或多个开口(3n)，该开口(3n)能够沿竖直Z轴线在道路表面和下方的隔间之间自由连接。

本发明还公开了一种如上述任一项所定义的奶牛场，其中所述n个隔间(例如，n-1、n、n+1、n+2)中的每个在其后部分别包括这样的开口3(n-1)、3(n)、3(n+1)。

本发明还公开了一种如上述任一项所定义的奶牛场，其中后部位于选自由下述组成的组中的区域中：在乳畜乳头(1t)后方；在乳畜乳头旁边(1t)；在乳畜乳头前方(1t)；及其任意组合；

本发明还公开了一种如上述任一项所定义的奶牛场，其中至少一个MMU包括挤奶模块(LMMU)，该挤奶模块被配置为基本上沿Z轴线垂直往复运动，从而可逆地降低或可逆地升高挤奶模块。挤奶模块配置为直接或间接给乳畜挤奶；通过由下述组成的组中的一项：用于水平运动的延长器、挤奶臂及其任意组合。

本发明还公开了一种如上述任一项所定义的奶牛场，其中移动单元对接站(6)设置在开口附近；对接站包括服务MMU的装置，该服务选自由下述各项组成的组：提供能量、提供蒸汽、提供至少一种流体、去除至少一种流体和去除牛奶。

本发明还公开了一种如上述任一项所定义的奶牛场，其中垂直运送机构(VTM，4a-c)位于开口附近。

在如上述任一项所公开的奶牛场中，MMU(10)包括自动(自主)驱动系统，用于在下述方向上沿所述道路表面(2)运送：沿X轴线、沿Y轴线、绕X轴线旋转、绕Y轴线旋转、绕Z轴线旋转及其任意组合。

本发明还公开了一种如以上任意一项所定义的MMU，其中所述MMU包括与对接机构互连并通信的装置，用于向对接站(6)加载至少一项服务和从所述对接站(6)卸载至少一项服务中的至少一项，该服务选自由下述各项组成的组：提供能量、提供蒸汽、提供至少一种流体、去除至少一种流体和去除牛奶。

本发明还公开了一种如以上任一所所定义的MMU，其中MMU还包括垂直运送机构(VTM，4a-c)。

本发明进一步公开了一种用于提供至少一个移动单元的自由通过的方法，包括在奶牛场中的至少一个移动挤奶单元，该方法的特征在于下述步骤：在乳畜(低)层上沿X轴线并排提供n个隔间(n-1,n,n+1,n+2)的阵列；每个隔间中的尺寸和形状配置为容纳乳畜(1)，并且每个隔间都具有沿基本垂直于所述轴线X的主纵向轴线Y、前(饲喂)侧(头侧，1h)和相对的后(挤奶)侧(尾侧，1t)；在隔间上方的较高层提供共用高架道路表面(2)；将道路表面(2)配置为沿基本上垂直于轴线Y的所述轴线X延伸，并且将道路表面(2)构造成允许至少一个MMU(10)在下述方向上的自由通过：沿所述X轴线、沿所述Y轴线、绕X轴线旋转、绕Y轴线旋转、绕Z轴线旋转其任意组合。

本发明还公开了一种用于提供如上定义的至少一个移动单元的自由通过的方法，其中该方法还包括以下步骤：为所述道路表面(2)提供一个或多个开口(3n)，该开口(3n)使得在道路表面的上表面与下方隔间之间能够沿竖直Z轴线自由连接。

本发明还公开了一种用于提供至少一个移动单元的自由通过的方法，其中该方法进一步包括一下步骤：向n个隔间(例如，n-1、n、n+1、n+2)中的每个，在其后部、前部或侧向(侧面)部分，分别提供开口3(n-1)、3(n)、3(n+1)、3*n+2)。

本发明还公开了如上述任一项所定义的方法，其中该方法进一步包括以下步骤：在与乳畜的乳头(1t)相邻并在其后方的区域中提供开口。附加地或替代地，本发明还公开了如以上任意一项所定义的方法，其中该方法还包括以下步骤：在与乳畜的乳头相邻和旁边的区域提供开口。附加地或替代地，本发明还公开了如上述任意一项所定义的方法，其中该方法还包括以下步骤：在与乳畜的乳头相邻并在其前方的区域中提供开口。

本发明还公开了一种MMU，该MMU包括挤奶模块、与挤奶模块连接和/或通信，该挤奶模块被配置为以从下述组成的组中选择的方式提供的运动朝向乳畜的乳头前进：(i)在整个运动的至少一部分期间，在乳畜下方、在乳头高度、在大约为乳畜中间的高度、在乳畜上方及其任意组合处移动；(ii)在整个运动的至少一部分期间，沿选自由以下组成的组中的方向移动：朝向乳畜、远离乳畜、沿着乳畜、在乳畜的后部中、在乳畜的侧面(侧向)部分中、在乳畜的前部中及其任意组合和方向。

本发明还公开了一种如上述任一项所定义的方法，其中该方法还包括以下步骤：将挤奶模块以选自由下述组成的组中的方式所提供的运动推向乳畜的乳头：(i)在整个运动的至少一部分期间，在乳畜下方、在乳头高度、在大约为乳畜的中间的高度、在乳畜上方及其任意组合处移动；(i)在整个运动的至少一部分期间，沿选自由以下组成的组中的方向移动：朝向乳畜、远离乳畜、沿着乳畜、在乳畜的后部中、在乳畜的侧面(侧向)部分中、在乳畜的前部中及其任意组合和方向。

本发明还公开了一种如上述任一项所定义的方法，其中该方法还包括以下步骤：将挤奶模块以选自由下述组成的组中的方式所提供的运动推向乳畜的乳头：(i)在整个运动的至少一部分期间，在乳畜下方、在乳头高度、在大约为乳畜的中间的高度、在乳畜上方及其任意组合处移动；(ii)在整个运动的至少一部分期间，沿选自由以下组成的组中的方向移动：朝向乳畜、远离乳畜、沿着乳畜、在乳畜的后部中、在乳畜的侧面(侧向)部分中、在乳畜的前部中及其任意组合和方向。

本发明还公开了一种如上述任一项所定义的方法，其中该方法还包括以下步骤：在开口附近提供移动单元对接站(6)；可选地，进一步为对接站提供服务MMU的装置，服务选自由能量、蒸汽、流体和牛奶组成的组。

本发明还公开了如上述任一项所定义的方法，其中该方法还包括将垂直运送机构(VTM，4a-c)定位在开口附近的步骤。

在本发明的范围内进一步公开，在隔间内，位于动物和饲喂生产线之间的门由此被配置为至少暂时防止或以其它方式限制所述动物自由接近其饲料。

在本发明的范围内还公开了一种如上所述的隔间，其特征还在于一组前门和后门，所述前门位于动物和饲养分界线之间，所述后门位于动物的后部和刮擦线之间。

在本发明的范围内还公开了一种如上述任一项所限定的隔间，其中所述前门、所述后门或两者可沿隔间的主纵向轴线移动。

在本发明的范围内还公开了一种FDR系统，该系统包括至少一个隔间，在所述隔间内，位于动物和饲喂生产线之间的门，由此被配置为至少暂时防止或以其它方式限制所述动物自由接近其饲料。

在本发明的范围内还公开了一种FDR系统，其特征在于一组前门和后门，所述前门位于动物和饲喂生产线之间，所述后门位于动物的后部动物和刮擦线之间。

在本发明的范围内还公开了一种如上述任意一项所定义的FDR系统，其中，所述前门、所述后门或两者都可沿着隔间的主纵向轴线移动。

在本发明的范围内还公开了一种至少暂时防止或以其它方式限制动物自由接近其饲料的方法，该方法包括提供门并将其定位在所述动物和饲喂生产线之间。

在本发明的范围内还公开了一种如上定义的方法，还包括以下步骤：将所述前门定位在动物和饲喂生产线之间；并且将所述后门定位在动物的后部和刮擦线之间。

在本发明的范围内还公开了一种如上定义的方法，还包括以下步骤：将所述前门、所述后门或两者设置为可沿着隔间的主纵向轴线移动。

在本发明的范围内还公开了如上定义的方法，包括将所述乳畜识别为不产乳的动物的步骤。在本发明的范围内还公开了如上述任一项所定义的方法，包括以下步骤：在将所述乳畜(例如，通过标签或生物特征)识别为不产乳的动物时，关闭所述门或以其它方式让门停留在其关闭配置中。在本发明的范围内还公开了上述任意一项所定义的方法，还包括以下步骤：在将所述乳畜识别为不产乳的动物时，与计算机化操作员相互通信，然后在验证所述特定动物更新饲喂程序时，关闭所述门或以其它方式让门停留在其关闭配置。

附图说明

本公开将参考以下附图在一个或多个实施例的以下描述中提供细节。这些附图不一定按比例绘制。附图仅是示意性表示，并非旨在描绘本发明的一个或多个实施例的具体参数。附图旨在仅描述本发明的典型实施例。在图中，相同的编号表示相同的元件。被认为是本发明的一个或多个实施例的特征的新颖特征在所附权利要求中阐述。然而，当结合附图阅读时，将通过参考以下说明性实施例的详细描述来最好地理解本发明本身的一个或多个实施例，其中：

图1A和图1B示意性地示出了在具有前后高架轨道系统的FDR的实施例中的几个隔间的立体图，显示了(图1A)为位于第一隔间的奶牛提供饲料的移动饲喂单元和(图1B)为位于第二隔间的另一头奶牛提供饲料的移动饲喂单元；

图2A和图2B示意性地示出了在FDR的一个实施例中的几个隔间的立体图，该FDR具有前后高架轨道系统，显示了(图2A)从位于第一隔间的奶牛接受牛奶的移动牛奶转运单元，例如，奶牛正在由后高架轨道系统的MMU挤奶，以及(图2B)，MMU被移动到另一个隔间以对第二只奶牛进行挤奶或者移动到可以将牛奶倒入另一个牛奶容器的偏远位置；

图3A和图3B示意性地示出了在FDR的一个实施例中的几个隔间的立体图，该FDR具有前高架轨道系统和后高架轨道系统，显示了(图3A)正在冷却位于第一隔间的奶牛的移动冷却单元，和(图3B)移动冷却单元被移动到相邻的隔间，例如，以冷却第二头奶牛；

图4-图12示意性地示出了根据本发明的一个实施例的奶牛场，其具有在隔间上方的道路表面和在道路表面上的MMU；

图13示意性地示出了根据本发明的另一个实施例的奶牛场，其具有在隔间上方的道路表面和在道路表面上的MMU；

图14示意性地示出了根据本发明的一个实施例的可利用本发明的门的FDR；以及

图15至图22示意性地示出了根据本发明的又一实施例的具有本发明的门的隔间。

具体实施方式

提供以下描述，以使本领域的任意技术人员能够利用本发明，并提出由实施本发明的发明人设想的示例。然而，各种修改适用于对本领域技术人员来说仍然是显而易见的，因为本发明的一般原理已被明确定义为提供一种FDR，该FDR包括位于隔间的前部上方的高架轨道系统，一个或多个移动单元沿着该系统是可移动的，及其系统、模块、单元和其方法。

术语“饲喂”是指为动物准备或以其它方式提供单一食物或者两个或多个食物类型的混合物的任意组合；引入特殊食品，诸如减肥食品、量身定制的、动物专用和/或条件(发情、疾病、产前或产后)食品；湿的或干的食物，或浓缩食物；混合添加剂(如药剂、特殊食品矿物质、维生素、蛋白质、脂质、水分等)。

移动单元以非限制性方式选自尤其是由以下组成的组：移动饲喂单元(MFU)；移动冷却单元(MCU)；移动牛奶转运单元(MTU)；隔间清洁单元(在一些实施例中，这也可以清洁动物)，动物清洁单元；食物布置单元；以下一项或多项：动物测量单元，可以包括面部识别、生物特征识别、认证、授权和验证的动物识别单元；无标签身份识别，可以包括面部识别、生物特征识别和身份验证的单元；以下一项或多项：动物健康评分单元；动物记录单元，包括可见和NIR相机拍照或录像、语音记录、温度传感、呼吸化学、生物和物理分析等；动物与隔间匹配单元和/或动物与挤奶组匹配单元；动物饲养分析等，例如放牧时间、饲料进食量和/或速率、咀嚼速率、放牧模式、进食模式、反刍模式；和奶牛健康单元(一般健康参数和/或特定健康参数，包括例如眼部健康、鼻部健康、奶牛行为，诸如奶牛在挤奶期间的行为，其需要在挤奶之前或挤奶期间的特殊处理，或者乳头附着和挤奶程序的不同的模式或方式)。

等)；饲料进食；发情诊断；警报单元及其任意组合；以及以下中的一项或多项：饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩或压实单元、刷新(refresh)或散布(spread)单元、饲料自动上料单元和食物制备单元；能量补给单元，装水单元、蒸汽发生单元、热交换单元、用于为MMU提供所需的入口(能量、蒸汽、水、用于乳头后处理的碘等)的MMU供应单元、到移动静态单元的拖轮单元或牵引单元，以及它们的任意组合。

隔间清洁单元可以提供以下至少一项：预定义和高度集中的气流和/或预定义和高度集中的空气脉冲、真空、地板清洁材料、用于地板清洁的水、地板擦拭、隔间清理、蒸汽的应用、水的应用、肥皂的应用、隔间和/或其周围环境的刷洗和干燥、隔间的擦洗、隔间的刷洗、以及对隔间和/或其周围环境的消毒。

隔间清洁单元和动物清洁单元可以提供预定义和高度集中的气流和/或预定义和高度集中的空气脉冲、真空、蒸汽的应用、水的应用、肥皂的应用、动物或其一部分(乳房、乳头区域、背部、头部等)的刷洗和干燥、动物的擦洗、动物的刷洗、和动物的消毒。

消毒还可以包括去污，诸如去除或杀死污染物，诸如微生物、传染病的病因等。

根据本发明的一些实施例，多个移动单元被配置为沿轨道移动。移动单元可以以非限制性方式包括移动饲喂单元(MFU)、移动冷却单元(MCU)、移动牛奶转运单元(MTU)以及它们的任意组合。通过基于人工智能(Al)的计算机系统及其任意组合，可手动、半自动、自动、机器人式地沿轨道移动移动单元。单元的运动可以通过任意合适的方式来提供，例如电驱动系统、机械驱动系统、气动驱动系统等。

移动单元可以是独立移动的，即，包括可以移动它的装置，它可以可逆地附接到滑行单元，以及它们的任意组合。滑行单元是在至少一个轨道上可移动的模块，其包括合适的运动装置并且可以可逆地附接到至少一个移动单元。借助人工智能激活的计算机系统及其任意组合，可以手动、半自动、自动、机器人式地沿轨道移动滑行单元。

每个移动单元(包括其功能)可以独立操作，作为奶牛护理系统的相互关联的部分，其包括多个移动单元的移动，以及它们的任意组合。奶牛护理系统可以包括为挤奶准备奶牛、为奶牛挤奶、在挤奶之前和挤奶期间为奶牛提供舒适以使奶牛保持最佳挤奶状态并由此刺激最佳产奶量的操作，在完成挤奶、隔间清洁、确保奶牛卫生、确保牛奶卫生、为奶牛提供饲料、食品诊断、使隔间区域对挤奶和饲喂具有吸引力以实现最佳奶牛舒适度、奶牛福利和奶牛健康后对奶牛处理的操作，以及其任意组合。

集成且相互关联的基于AI的系统可以配置为为每头单独的奶牛提供最佳结果，例如，非限制性示例，为较大的奶牛提供比较小的奶牛更多的冷却，提供优化的饲料量，提供优化的饲料类型，提供优化的饲料质地，根据健康状况改变饲料量、饲料类型和饲料质地的任意组合，以及它们的任意组合。应该注意的是，由于可以单独识别奶牛，因此可以为奶牛提供正确的优化处理，而与她进入的挤奶隔间无关。

还应注意，已将移动单元运送给一头奶牛的滑行车可以与移动单元分离。一旦分离，滑行车可用于任意其它目的，包括但不限于将移动单元运送到另一头奶牛、将牛奶运送到收集点、从存储区收集饲料、向水箱重新装水、重新补给清洁材料、重新填充储气罐、重新填充奶牛处理储存隔间以及它们的任意组合。

现在参考图1A，示意性地示出了包括多个隔间(10-14)和MFU(20)的FDR，该MFU(20)可沿前高架轨道系统(31F)移动以在奶牛的隔间挤奶时(10)喂养奶牛(1)。在该布置中，前轨道系统(FER，30F)和后高架轨道(RER)均垂直于隔间分界线而平行设置。奶牛(1)从隔间和高架轨道系统的后部(2)经过，经由后隔间门10R，自由进入待挤奶的隔间(10)，由附接到滑行模块(31)的MMU(32)挤奶，该滑行模块(31)可沿方向(4)在RER(30R)上(或下方或侧面)移动。在该示例中，自主驱动的滑行模块42当前附接到位于隔间(10)的后部上方的MMU(41)。在MMU(41)将奶牛(1)挤奶系统引入在隔间(10)内的奶牛的后部之后，MMU(41)或可相互连接的模块，例如自主可移动滑行单元(42)，可逆地与挤奶系统分离，并准备好进行进一步的任务，例如，将其它挤奶系统转运到在相邻隔间中的其它奶牛，运送可移动的中间牛奶容器(此处未显示)以接收来自在分界线中的其它隔间的牛奶或将牛奶卸载到沿线的牛奶排空设施。

应该注意的是，将移动单元(在图1A-B的示例情况下，MMU)运送到隔间的滑行车不必与将移动单元转运到另一个隔间的滑行车相同，并且同样地，向奶牛运送挤奶系统的滑行车不一定是从奶牛收集挤奶系统并将其运送给另一头奶牛的滑行车。

在一些实施例中，诸如MMU、MFU、MTU和MCC之类的模块是移动单元，可沿着至少一个FER、至少一个RER及其任意组合自主移动。在一些实施例中，模块是被动单元，被配置为可逆地和临时地附接到诸如滑行车(41)之类的移动机构，带有附接模块的滑行车可以沿着至少一个FER和/或至少一个RER移动。在后轨道上的滑行车可配置为沿至少一个FER移动移动单元、沿至少一个RER移动移动单元及其任意组合；并且同样地，在FER上的滑行车可以配置为沿至少一个FER移动移动单元，沿至少一个RER移动移动单元及其任意组合。

FER(30F)在此包括两个平行的轨道(31和32)，而且RER(30R)包括两个平行的轨道(33和34)。在本发明的范围内，每个高架轨道系统在分界线的至少一部分中包括一个轨道、两个轨道、甚至三个、四个或更多个轨道。在本发明中公开的一些轨道被配置为由FER、RER或两者同时使用，例如参见具有两侧(前侧(32)和后侧(33))的中间共有轨道(32-33)。在此图示中，RER和FER是并行提供的，但其它布置也是可能的，例如，独立的(即只有一种类型的轨道)或与其它类型的轨道组合，包括共有中间轨道，其中RER设置在一个或多个轨道的后侧上，这些轨道的前侧设置有FER。类似地，轨道的上部服务于隔间的前侧(2)的移动单元，而轨道的下部同时服务于同一隔间的后侧(3)的移动单元，并且反之亦然。

再次参考图1A，当在隔间(10)中的奶牛(1)由MMU(42)挤奶时，喂食器(20)饲喂奶牛。一般而言，MFU(20)包括顶部(21)，其适于接受计量的批量食品部分或其连续流，并且在一些实施例中，用于处理它，例如，通过将其研磨或碾磨成光滑的食物，供应它，将其润湿，混合各种饲料成分，测量其数量等。然后例如通过软管(22)在被挤奶的奶牛(1)面前管理食品部分。培养单元、食物收集单元、诸如照相机(热或光学)的测量模块、传感器及其任意组合可以固定在前软管(22)上、在前软管(22)中或与前软管(22)连接。前软管可将饲料引导至前部进食区(23)。根据本发明的各种实施例，软管构件可以仍然以非限制性方式被配置为用作进料推进器、进料再混合器和进料压缩器/散布器而被激活。

现在参考图1B，呈现相同的图，其中MFU(20)已经在FER(30F)上从一个隔间(10)向第二个隔间(12)侧向(4)移动，例如，以喂养邻近的奶牛。在RER上的MMU可独立移动；在这里，它的当前位置仍然在第一个隔间(10)上方，因为MMU仍在机器人式地为第一头奶牛(1)挤奶。

现在参考图2A，示意性地示出了本发明的协同FDR，包括多个隔间(10-14)和移动式牛奶转运单元(MTU，20)，可沿前高架轨道系统(31F)移动以临时容纳由沿后部高架轨道系统移动的MMU挤奶的牛奶，并将牛奶转运到终端牛奶容器(此处未显示)。MTU可沿FER(31F)移动，而滑行车(41)和MMU(42)可沿RER(31R)移动。

在一些实施例中，MTU可通过流体连接管道线路与MMU连通。当连接后，来自MMU的牛奶通过管道线流出。在装载至少部分牛奶后，在两个模块之间的连接结束，且MTU可以沿着FER自由移动到其它站点。在一些实施例中，MTU与MMU直接连通。在其它实施例中，MTU牛奶管道线路通过滑行车间接连接到MMU。可以连接以转运牛奶，然后断开连接。

在本发明的范围内，MTU具有独立的牛奶冷却系统或以其它方式与其它冷却系统连接，例如沿着FER结合的冷却系统。MTU可以进一步包括另一个支持系统，诸如加热能力(例如，巴氏杀菌或去污设施)、牛奶诊断和分析装置、容器清洁系统等以及它们的任意组合。

现在参考图2B，展示了相同的图，其中MTU(50)与滑行车/MMU分离，并已沿FER(30F)在方向(4)上从一个隔间(10)移动到另一隔间(12)，例如，以准备好新牛奶的流入或将其牛奶卸载到终端牛奶容器(未示出)中。

奶牛产生热量。例如，每天提供54公斤牛奶的奶牛每小时产生约6,300BTU，是每天仅生产18公斤牛奶(3,300BTU/h)的奶牛的两倍，是人类在休息时产生的330BTU/h的19倍。虽然奶牛很耐寒，但它们在大多数人都觉得舒适的温度下承受着热应激；它们的热中性区在约4℃至约21 ℃的范围内。

在为奶牛设计一个舒适的热环境时，它的功能最好独立于人为干预。因此现在参考图3A，示意性地示出了包括多个隔间(10-14)和移动冷却单元(MCU，50)的FDR，该移动冷却单元可沿前高架轨道系统(31F)移动以冷却隔间，母牛在挤奶期间在此处被挤奶。图3B显示了相同的情况，除了MCU(50)在冷却第一个隔间(10)中的被挤奶的奶牛(1)之后已经自主地或通过滑行车移动到另一个隔间。

术语“冷却”是指冷却、使凉爽、热交换、热调节、空气调节、通风、增加湿度(和相对湿度)、吸热等。

与MMU、MCU、MFU、MTU、MCC、隔间清洁单元、动物清洁单元和其它单元相比，该系统通常包含更少的滑行单元。然而，在一些实施例中，存在与MMU、MCU、MFU、MTU、MCC、隔间清洁单元、动物清洁单元和其它单元一样多或更多的滑行单元。

系统可以包括MMU、MCU、MFU、MTU、MCC、隔间清洁单元、动物清洁单元和其它单元的任意组合。对于非限制性示例，系统可以仅包括移动MMU，而另一个示例性单元仅包括滑行车和被动MMU，而另一个示例性单元包括滑行车、移动MMU、被动MMU以及MFU和MTU。

模块(FER、RER、移动单元和滑行车，如果存在)与智能和自适应AI系统的集成，以在挤奶之前、期间和之后执行所有操作(包括饲喂)，可以配置为优化奶牛进入系统的流量，无论是在对个体奶牛的处理水平上，还是在奶牛通过奶牛隔间区域(诸如挤奶间)的流量水平上。所有这些都是为了实现奶牛对隔间的最佳到访次数和奶牛在隔间中停留的最大利用时间：为了饲喂和挤奶以及系统的最大挤奶能力。

该系统是自适应的，被配置为学习，以便每头奶牛的治疗可以适应奶牛的状况，如果并且当这样的状况变化时。该系统可以在每头奶牛到访食槽期间为它们准备挤奶，同时利用奶牛的出现的顺序和奶牛挤奶前的准备、挤奶并提供挤奶后护理和治疗所需的最大时间。这样一来，奶牛在挤奶隔间中的期间(饲喂和挤奶期间)的便利和健康可以最大化，从而产生更多的牛奶、更高质量的牛奶和更好的奶牛健康。此外，奶牛将想要进入饲喂/挤奶隔间，在那里她将受益于为她的舒适和便利而单独配置的环境条件和服务。

本文讨论了FER和RER的协同组合，并提供了一些示例：

在第一个示例中，一个或多个移动挤奶单元沿着一个或多个RER以时间间隔移动以对奶牛进行挤奶，该时间间隔与当奶牛自由进入任意隔间或站在隔间内以进行饲喂时的时间相关。同时，一个或多个移动饲喂单元沿着一个或多个FER向这些一个或多个隔间移动。仍然同时且同步地，相同或其它FER携带一个或多个移动饲喂单元、一个或多个移动牛奶转运单元、一个或多个移动冷却单元和/或其它具有上述不同服务的其它移动单元。

在第二个示例中，一个或多个移动饲喂单元沿FER移动，以根据奶牛特定和条件相关的饲喂方案为奶牛饲喂额外的食物，从而完成定义的(例如，每头奶牛的个性化的)营养。这样的个性化的饲喂机制协同缩短了奶牛的准备时间，提高了吸引奶牛进入隔间的效率，并通过每头奶牛在其单独的(个性化的)挤奶间隔挤奶来改善整个牛群的健康。

在第三个示例中，一个或多个移动挤奶单元同时沿FER移动，用于在挤奶前和挤奶期间冷却在其隔间中的奶牛。这样的个性化和准确定时的在每个隔间中随时间推移的冷却确保了在隔间中方便且有效的微气候，因此显着提高了(a)挤奶的产量和(b)奶牛的品质生活。

在第四个示例中，在一个或多个FER上的一个或多个移动牛奶转运单元在定时程序中排空在一个或多个RER上的一个或多个移动挤奶单元，即在奶牛被挤奶后立即排空。此后不久，移动牛奶转运单元将牛奶沿着FER搬运到一个或多个牛奶收集点。因此，允许迄今为止清空的移动挤奶单元继续对其它奶牛进行挤奶，从而增加农场的挤奶能力。

在第五个示例中，任意给定的移动服务单元以定时的方式沿着FER运行，当与沿RER运行的其它移动服务单元的并行操作相结合时，在农业技术参数(例如，更高的产奶量、更好的牛奶质量)和奶牛的财富(wealth)二者上提供了协同增加。

虽然本发明已经以特别强调优选实施例的方式进行了全面和完整的描述，但应当理解，在所附权利要求的范围内，本发明可以以不同于本文具体描述的方式实施。

本发明的另一方面是具有用于移动单元的自由运送的高架道路的奶牛场及其方法。

因此参考图4至图14，每个图以不按比例的方式示出了奶牛场的实施例，其在隔间上方具有用于自由运送至少一个移动挤奶单元(MMU)的道路表面。在本发明的一个实施例中，奶牛场是如WO/2018/008026和IL268978中定义的自由圆顶牧场(FDR)，两者均作为参考并入本文。在其它实施例中，该实施例涉及其它类型的奶牛场，诸如小型、中型和大型农场、散养奶牛场、旱地奶牛场、基于牧场的奶牛场、圈养奶牛场、实验奶牛场、广泛放牧奶牛场、手工挤奶农场、真空桶挤奶农场、挤奶管道农场、挤奶室(诸如人字挤奶室、平行挤奶室和旋转挤奶室)、自动脱离式挤奶机、全自动机器人挤奶农场及其任意组合。如图4-图5所示，农场尤其以非限制性方式包括以并排(即，沿主要X轴线)阵列排布的四个隔间轴线即(n-1)、n、(n+1)和(n+2)。乳畜(本文中是奶牛)被临时安置在一个沿Y主轴线的第n个隔间内，其头部面向前侧(100，F)朝向饲喂路径(7)，且其尾部面向相反方向，即后侧(99，R)。隔间的天花板(屋顶)提供了基本连续的第二层，在本发明中配置为隔间上方的道路表面(2)，用于至少一个MMU(例如，10、11)和其它类型的移动单元，下面将讨论其中的一些。每个隔间和它们上方的道路表面的特征在于前部100(F)和后部99(R)。

在本发明的一个实施例中，在每个上述隔间的后部分别设置有开口3(n-1)、3n、3(n+1)和3(n+2)。在本发明的另一实施例中，在每个上述隔间的侧部中，分别提供开口3(n-1)、3n、3(n+1)和3(n+2)。术语“侧部”是指以下任一、两者或全部：(i)后部和侧面的至少一部分，(ii)隔间的长边的大约中间部分，包括至少一部分侧面，(iii)侧面的至少一部分，以及(iv)正面和侧面的至少一部分；其中“侧”是相对于站立在隔间中的乳畜的右侧或左侧中的一者或两者。

开口通过尺寸、形状和位置进行配置，以允许物品沿垂直Z主轴线从道路表面(2，二层)输送到位于奶牛所在的隔间n第一层的后部，反之亦然。每个开口和它周围的轨道都提供了一个上对接站。在这些简化的图中未显示电源入口、流体入口和出口、通信接口和其它可互连组件。

尽管任意哺乳动物都可以产奶，但商业奶牛场通常是单一品种的企业。在发达国家，奶牛场通常由高产奶牛组成。用于商业乳品养殖的其它物种包括山羊、驴、绵羊和骆驼。

在奶牛场中可以有各种类型的移动单元，例如MMU、饲喂器、冷却器等。术语MMU在下文中是指在奶牛场中所有类型的可移动机械及其模块，而不仅仅是挤奶模块。进一步在本发明的范围内，MMU中至少一个可以在上道路表面上移动，并且可选地，MMU中至少一个可以在上轨道上移动；而轨道要么与道路相连，要么与道路分开。同样在本发明的范围内的是，在道路表面或上轨道上移动的这种饲喂-MMU能够通过预定义机构将食物下料给每头奶牛。

再次参考图4，展示了两个MMU。MMU 11停在开口3(n+2)上方，即停在隔间(n+2)上方，其沿Y轴线面向前侧轴线。隔间(n-1)上方的MMU 10在道路表面(2)的后部(即车道2R)上指向侧面(平行于X轴线)，此处示意性地投影为平坦的驾驶平台，但可以获取各种形状和尺寸。

MMU运送可以通过任意合适的机构来提供，例如通过具有一组两个或四个轮子或轴线承，例如参见在图5的MMU10中的左轮和前轮10a。MMU是自动驾驶车辆、半自动驾驶车辆(例如，可沿Z轴线移动，但不能沿X或Y轴线移动等)；或被牵引、拖曳或承载，或以其它方式相互连接或锚定到滑行车或其它MMU的被动(静态)平台，以使它们移动。一般而言，便携式MMU可以沿X和Y方向的组合移动，且也可以围绕其Z轴线旋转(循环或旋转)。在一些实施例中，至少一个MMU可以围绕选自由X轴线、Y轴线、Z轴线及其任意组合组成的组中的轴线旋转。

迄今为止公开的两条平行的上车道2R和2F的布置被配置为允许第一MMU容易地避开或绕过第二MMU。因此现在参考图5，其显示了MMU10和MMU 11的两个同时的移动。MMU 10沿着平行于X轴线的2R车道从(n-1)移动到(n)轴线。同时，MMU 11以三个步骤的顺序移动：(i)从其位于(n+2)的对接站的停车区沿Y轴线移动到2R车道；(ii)移动到在道2R处的(n+1)位置；然后(iii)；在同一位置沿Z轴线旋转(箭头21RZ)以再次面对Y轴线。

现在参考图6，其示出了MMU 10和MMU 11的同时独立移动的后续。MMU 10现在围绕Z轴线(箭头30RZ)旋转。在随后的移动步骤中，如图7所示，MMU 10从后车道(2R)向Y方向(箭头41X)移动到相邻的前车道(2F)。随后，如图8所示，MMU 10现在围绕Z轴线旋转以面对X轴线(箭头50RZ)。现在参考图9；MMU 10沿X轴线从(n)到(n+1)沿2F车道移动，经过(10X)仍位于车道2R/(n+1)处的MMU 11。在隔间(n+2)处的对接站是空闲的，且其开口3(n+2)已准备好接受MMU 10。在最后一个步骤中，如图10所示，MMU 10沿Y轴线移动到其位于开口3(n+2)上方的对接站。在隔间(n+2)中的其头部(1H)面向其饲料(7)的奶牛已准备好由MMU 10挤奶或进行其它处理；而MMU 11自主离开该位置。

现在参考图11和图12，示意性地示出了隔间(n+2)的侧视图。MMU 10停靠在开口3(n+2)上方。在此视图中未显示开口本身。MMU 10包括垂直运送机构(VTM)或与垂直运送机构(VTM)连接，参见图13中的4a-c。从MMU 10，挤奶模块(LMMU，80)通过利用垂直轨道(81)或其等效物，例如气动或液压臂而降低。在LMMU 80处于其较低位置时，可通过水平轨道(85)或其等效物(例如气动或液压臂)移动的延长器83接近奶牛(1T)的尾部(后)侧。在此处未示出的进一步步骤中，包括多个挤奶单元的另一个模块接近奶牛的乳头，例如，通过在奶牛的后腿之间前进来挤奶，LMMU(10)返回到奶牛后面的位置并且被提升到在奶牛上方的LMMU的上部位置。当(i)MMU 11在对接站充电时；(ii)MMU 11离开该位置；以及(iii)奶牛同时被挤奶/处理并且从饲料的平台7被饲喂时，提供了该可逆的步骤的序列。

现在参考图13，示意性地示出了高架轨道系统的组合，此处是前轨道101F和后轨道101R，其中这些轨道可以连接在一个或多个接头101J中。在该混合高架运送道路2上，两种类型的可移动平台同时沿着X轴线和Y轴线的任意组合及其任意旋转前进：如在MMU 10中描绘的类似汽车的模块，以及如在模块11和12中示意性描述的类似火车/震音杆(trem)的模块。图13还示出了可选的挤奶系统4a-4c，其包括例如可在例如垂直轨道4a上移动并连接到水平转运模块4b的垂直运送机构4C，该水平转运模块4b被配置为使包括一组吸奶杯的挤奶模块朝向奶牛乳头(1t)往复运动。如前所述，挤奶单元的运动可从奶牛后面、奶牛旁边或任意其它方向使用。

在本发明的一些实施例中，挤奶模块和/或其子模块从乳畜的后部(尾侧，例如，在后腿之间)朝向乳头致动。

在本发明的其它实施例中，挤奶模块和/或其子模块从乳畜的至少一侧(尾侧，6点钟方向，例如，在前和后左/右腿之间)朝向乳头致动。术语“乳畜的侧面”是指在横向于乳畜的主要纵向轴线的位置，并且包括以下中的一项或多项：(i)后面及侧面(例如，当尾巴和头部分别在6点和12点左右的方向时，前进角为约4点钟或约8点钟方向)；(ii)侧面，即靠近乳头的侧面且低于乳头的高度，靠近乳头的侧面且大约等于乳头的高度，靠近乳头的侧面且高于乳头等等；大约在3点和9点钟方向；以及侧面和正面，即大约2点和10点钟左右方向。

在本发明的另一个实施例中，挤奶模块和/或其子模块从乳畜下方和/或从乳畜上方致动。

在本发明的另一个实施例中，挤奶模块和/或其子模块从乳畜的至少一个(侧向)侧面的组合、从后侧、前侧、下方、上方和其任意组合和方向致动。

本发明还公开了一种MMU，包括在挤奶模块内、与挤奶模块连接或以其它方式与之通信，其中所述挤奶模块被配置为以选自由以下组成的组的运动接近奶牛的乳头：(a)在整个运动的至少一部分期间，在乳畜下方、在乳头高度、在大约为乳畜中间的高度、在乳畜上方以及它们的任意组合处移动；(b)在整个运动的至少一部分期间，沿选自由以下组成的组的方向移动：朝向乳畜、远离乳畜、沿着乳畜、在乳畜的后部中、在乳畜的侧面(侧向)部分中、在乳畜的前部中以及它们的任意组合和方向。

本发明还公开了一种挤奶模块，该挤奶模块包括在MMU内、与MMU连接或以其它方式与MMU通信，其中所述挤奶模块被配置为以选自由下述组成的组的运动接近乳畜的乳头：(a)在整个运动的至少一部分期间，在乳畜下方、在乳畜高度、在大约为乳畜中间的高度、在乳畜上方以及它们的任意组合处移动；(b)在整个运动的至少一部分期间，沿选自由以下组成的组的方向移动：朝向乳畜、远离乳畜、沿着乳畜、在乳畜的后部中、在乳畜的侧面(侧向)部分中、在乳畜的前部中以及它们的任意组合和方向。

虽然已经显示、描述和指出了应用于优选实施例的本发明的基本新颖特征，但是应当理解，所示设备及其操作的形式和细节的各种省略、替换和改变，可以由本领域技术人员在不背离本发明精神的情况下进行。因此，意图仅如以下权利要求的范围所指示的那样进行限制。

本发明的另一个目的是在隔间内公开一种用于限制乳畜接近其饲料的门及其方法。

虽然本发明主要设计用于在其隔间内对奶牛进行挤奶，但它可以与其它类型的站和物体一起使用，并且可以用于其它领域，这对于本领域的技术人员来说是显而易见的。出于这个原因，本文使用的诸如“牛奶”、“奶牛”、“隔间”、“自由圆顶牧场(FDR，参见例如，WO2018008026)”等表述不应被视为限制本发明的范围并包括本发明可以使用的所有其它种类的对象或领域，并且可以例如，在泌乳期间的主动无乳过程、奶牛身体评分、测量产奶量等。术语“奶牛”在此一般指任意相关的动物，诸如马或猪；且特指乳畜，如奶牛，如绵羊和山羊的牲口。

术语“不产奶的奶牛”在此指的是适应下一个泌乳期的奶牛。根据本发明的一个实施例，该术语是指在某些时间段，例如在产犊前的最后50天的这种状态下的奶牛。根据本发明的一个实施例，该术语是指这种状态下的奶牛，其中奶牛对其饲料的自由接近至少临时地并且至少部分地被阻碍或以其它方式受到限制；并且其中这样的阻碍或限制的措施是可控的。因此，例如，随着奶牛这种的不产乳的第一阶段，限制相对小，而随着最后阶段的这样的限制的措施更大，即奶牛的接近随着时间的推移越来越受到限制。

此外，在本说明书的上下文中，将认为诸如“连接的”和“可连接的”或“安装的”和“可安装的”的表达方式可以互换，因为本发明还涉及带有相应组件的套件，用于组装得到的完全组装好的旋转挤奶站。

此外，尽管如附图中所示的本发明的优选实施例可以包括各种部件，并且尽管所示的挤奶站的优选实施例由如本文所解释和图示的某些几何构造组成，但并非所有的这些部件和几何形状对本发明是必不可少的，因此不应被视为限制性的，即不应被视为限制本发明的范围。应当理解，对于本领域的技术人员来说也是显而易见的，对于根据本发明的挤奶站和相应的部件可以使用其它合适的部件和它们之间的配合，以及其它合适的几何构造，如在下文中将简要解释并且本领域技术人员可以容易地从中推断出，而不背离本发明的范围。

概括地说，如附图所示，本发明涉及一种用于对奶牛进行挤奶等的挤奶站，如本领域所公知的。本挤奶站可用于对各种其它类型的动物进行挤奶。本挤奶站优选地具有简单的设计并且制造成本低廉。如下文所示，当与本领域已知的传统挤奶站相比时，本挤奶站具有几个优点。

此外，如本领域技术人员容易理解的那样，鉴于附图，根据本发明的优选实施例的挤奶站旨在用作用于处理、或对动物进行“挤奶”，通常是对奶牛进行挤奶的工作站，诸如在奶牛场等领域中已知的。

本发明在隔间中公开了位于动物和饲喂生产线之间的门，由此被配置为至少暂时防止或以其它方式限制动物自由获取其饲料。术语“门”在此可互换地指具有至少一种打开配置和至少一种关闭配置的门、窗、百叶窗，以及任意柔性、半刚性或刚性屏障，其为连续(完整)构件或至少部分穿孔的构件。该术语还指平滑或至少部分纹理化的窗帘、卷帘、屏风、百叶窗、网、包括孔、洞或线的穿孔构件。该术语还指同质构造的构件或异质构件，即包括框架部分和互连框架部分的屏障部分的门。该术语还指机械操作的门、电动门、液压或气动操作的门、往返操作或控制的门、经过动物识别后打开或关闭的门，具有一定的规范、动物/过程验证、授权和认证。该术语还指具有电或声学装置的门，使得动物避免通过该门至少部分是由于低/短电流或声学信号的操作而提供的，诸如噪声、类似吠叫或类似人声消息等。

图14公开了奶牛(1)的隔间(10)阵列，这里以非限制性方式举例说明了在如WO2018008026、IL268278和IL271314中定义的FDR中提供的一排平行隔间，所有并入本文作为参考。每只乳畜(1)被容纳在一个细长的隔间，头部面向饲喂生产线(11)(“前面”)。在该FDR中，动物位于地面，且移动挤奶单元(13)可在上层(12)移动。在本发明的范围内，提供所有类型的奶牛养殖场用于利用此处所介绍的门(例如，机器人农场、挤奶机构等)，而不仅是此处以非限制性方式作为示例提供的FDR系统。

图5至图22C，以不按比例的方式示意性地示出了上述FDR的一部分。现在参考图15，该图描绘了容纳在其隔间(10)中的奶牛(1)的俯视图和右视图，头部面向饲喂生产线11。线性往复运动屏障(20)固定在隔间的前部，即前壁11A处。接收孔21设置在壁11A内，壁11A通过形状和尺寸构造成在降低时接收屏障20。图3显示其主视图。奶牛1被向前引导，面向饲喂生产线壁11A，并通过侧围栏14和15以及正面屏障20进行隔离。现在参考图4A和图4B，其示意性地示出了本发明的一个实施例，其中屏障(20)通过液压或气动伸缩式门关闭模块(GSM)从关闭配置线性往复运动到打开配置。该类型的GSM可逆地将屏障20从“打开配置”切换到“关闭配置”，反之亦然。

在本发明的范围内，GSM在一种或多种选自以下的一种或多种机构中运行：机械的(例如，通过使用旋转螺钉、或蜗管、弹簧等)、电气的、手动的、半自动的、自动的、液压的、气动的及其组合。

在本发明的范围内，术语“门”在此指的是位于动物和饲喂生产线之间的任意屏障，从而被配置为至少暂时阻止或以其它方式限制所述动物自由接近其饲料。该术语可互换地指一组由障碍物、栅栏、可移动障碍物、跨栏、窗帘、网、枢轴线、杠杆、杆、门、块、线(诸如电线)及其任意组合组成的组中的一个或多个构件。

当使用多个并排或以其它方式相邻的隔间时，在本发明的范围内，操作(即打开或关闭)一个特定的门，从而拒绝一头特定的奶牛获取其食物。在本发明的范围内，多于一个门，例如两个、六个或所有门在基本相同的时间，即在几秒的时间间隔内同时操作。

现在参考图18A和图18B，示出了具有竖立(垂直)铰链(21H)的旋转门状的门(21)。在图19A和图19B中，使用平行于前端主轴线的水平铰链(图19A，22H1)，而使用垂直于前端主轴线的其它类型的水平铰链(图19B，22H2)。

现在参考图20，其非常示意性地示出了处于其打开配置(23A)、半关闭配置(23B)和关闭配置(23C)的窗状垂直和向上可移动门。

图21非常相似地描绘了分别处于其上部打开配置和闭合(关闭)配置的帘状门(24)。当关闭时(此处仅显示其打开配置)，窗帘24选择性地避开隔间11中的奶牛11，或集体地避免(即对在它们的隔间中的两只或多只牛关闭)接触其放置在饲喂生产线11上的食物。由于隔间11的前侧被门24挡住，后出口(10R)要么打开，要么被挡住。因此参考图22A、图22B和图22C，其显示了隔间(10R)的后部，其中奶牛1可以自由离开隔间，或者它被分别具有单个屏障(25)或多个屏障的GSM以其它方式阻挡。

上述图，例如图22A、图22B和图22C，公开了提供至少暂时防止或以其它方式限制动物自由解决其饲料的方法的装置，包括提供门并将其定位在所述动物和饲喂生产线之间的步骤。至少暂时防止或以其它方式限制无奶的乳畜自由解决其饲料的该方法，包括提供门并将其定位在所述动物和饲喂生产线之间的步骤。附图还提供了如上定义的方法，当它包括将所述乳畜识别为不产乳的动物的步骤时它是有用的。该方法还可以包括以下步骤：在将所述乳畜(例如，通过在隔间内或隔间附近的读取器的标签或生物特征)识别为不产乳的或以其它方式营养不同的动物(例如，需要不同的营养计划的动物)时，关闭门或以其它方式让门处于关闭状态。该方法还可包括以下步骤：在将乳畜识别为不产乳的动物时，与计算机化操作员相互通信，然后，在验证所述特定动物更新的饲喂程序时，关闭所述门或以其它方式让所述门停留在其关闭配置中。

在本发明的范围内，其中打开门的机构及其方法是向前或向前或向上和/或向后移动它，例如在平行四边形门中。当到达停止进食的时间时，这样的机构可以通过轻轻向后推奶牛的头部来实现温和的打开和关闭。

在本发明的范围内，其中打开门的机构及其方法是像平行四边形一样向前或向前/向上和向后移动它，而不是通过旋转或滑动。当到达奶牛停止进食的时间时，当奶牛的头部被向后推时，提供这样的轻柔的打开和关闭动作。

尽管本文已经简要描述了本发明的优选实施例并在附图中进行了图示，但是应当理解，本发明不限于这些实施例，并且可以在不脱离本发明的范围和精神的情况下进行各种改变和修改如所附权利要求中所定义的。

Claims (72)

1.一种自由圆顶牧场系统(FDR)，包括：

至少一条前高架轨道(FER)；

至少一条后高架轨道(RER)；以及

多个移动单元(MMU)，所述多个移动单元中的每个可沿着由以下各项组成的组中的一项移动：所述至少一个FER、所述至少一个RER及其任意组合。

2.根据权利要求1所述的FDR，其特征在于，所述FDR包括控制器，所述控制器包括人工智能(AI)，所述控制器被配置为控制所述多个移动单元中的每个的移动；所述控制器被配置为将所述多个移动单元中的至少一个定位在至少一个预定位置，并且独立地或作为操作的相互关联系统的一部分来控制所述多个移动单元的所述移动。

3.根据权利要求1所述的FDR，其特征在于，所述FDR包括多个FER和/或多个RER。

4.根据权利要求1所述的FDR，其特征在于，所述至少一个移动单元选自由下述组成的组：滑行车、移动挤奶单元(MMU)；移动饲喂单元(MFU)；移动冷却单元(MCU)；移动牛奶转运单元(MTU)；隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。

5.根据权利要求1所述的FDR，其特征在于，所述多个移动单元中的至少一个可独立于所述多个移动单元中的所有其它移动单元的移动而移动；和/或其中所述多个移动单元中的至少一个的移动与所述多个移动单元中的至少另一个的移动相关。

6.在自由圆顶牧场系统(FDR)中，至少两个移动单元可沿着至少两个前高架轨道(FER)移动。

7.根据权利要求1所述的FDR，其特征在于，所述FER位于至少一个奶牛隔间的前部，并且其中所述FDR包括两个或更多个FER。

8.根据权利要求1所述的FDR，还包括至少一个位于至少一个奶牛隔间的后部的后高架轨道(RER)，使得至少一个移动单元通过人工智能激活的计算机系统及其任意组合可以手动、半自动、自动、机器人式地沿着所述至少一个RER移动。

9.根据权利要求1所述的FDR，其特征在于，由所述FER、所述至少一个RER及其任意组合组成的组中的一项被配置为垂直于一列隔间。

10.根据权利要求1所述的FDR，其特征在于，所述至少一个移动单元选自由下述所组成的组：滑行车、移动挤奶单元(MMU)；移动饲喂单元(MFU)；移动冷却单元(MCU)；移动牛奶转运单元(MTU)；隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合；所述多个移动单元中的至少一个移动单元的移动或是独立于所述多个移动单元中的所有其它移动单元的移动，或是与所述多个移动单元中的至少另一个移动单元的移动相关。

11.一种在自由圆顶牧场系统(FDR)中的移动单元，其特征在于，移动单元可沿至少一个前高架轨道(FER)移动；所述FER位于至少一个奶牛隔间的前部。

12.根据权利要求11所述的FDR，其特征在于，所述FER位于至少一个奶牛隔间的前部，并且其中所述FDR包括两个或更多个FER。

13.根据权利要求11所述的FDR，还包括至少一个位于至少一个奶牛隔间的后部的后高架轨道(RER)，使得至少一个移动单元通过人工智能激活的计算机系统及其任意组合可手动、半自动、自动、机器人式地沿着所述至少一个RER移动。

14.根据权利要求11所述的FDR，其特征在于，由所述FER、所述至少一个RER及其任意组合组成的组中的一项被配置为垂直于一列隔间。

15.根据权利要求11所述的FDR，其特征在于，所述至少一个移动单元选自由下述组成的组：滑行车、移动挤奶单元(MMU)；移动饲喂单元(MFU)；移动冷却单元(MCU)；移动牛奶转运单元(MTU)；隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合；所述多个移动单元中的至少一个移动单元的移动或是独立于所述多个移动单元中的所有其它移动单元的移动，或是与所述多个移动单元中的至少另一个移动单元的移动相关。

16.一种在自由圆顶牧场系统(FDR)中定位多个移动单元中的至少一个的方法，包括以下步骤：

提供自由圆顶牧场系统(FDR)，其包括：

至少一条前高架轨道(FER)；

至少一条后高架轨道(RER)；以及

所述多个移动单元，所述多个移动单元中的每个可沿着由以下组成的组中的一项移动：所述至少一个FER、所述至少一个RER及其任意组合。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括利用包括人工智能(AI)的控制器控制所述系统的步骤，所述控制器被配置为控制所述多个移动单元中的每个的移动；所述控制器使所述多个移动单元中的至少一个沿着由以下各项组成的组中的一项移动：所述至少一个FER、所述至少一个RER及其任意组合，从而将所述多个移动单元中的至少一个定位在至少一个预定位置；所述控制器被配置为独立地或作为操作的相互关联系统的一部分来控制所述多个移动单元的所述移动。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括提供包括多个RER的所述FDR的步骤。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括将所述FER定位在至少一个奶牛隔间的前部的步骤。

20.根据权利要求63所述的方法，还包括将所述RER定位在至少一个奶牛隔间的后部的步骤。

21.根据权利要求63所述的方法，还包括提供由以下各项所组成的组中的一项的步骤：所述FER、所述至少一个RER及垂直于一列隔间的其任意组合。

22.根据权利要求17所述的方法，还包括通过AI激活的计算机系统及其任意组合手动、半自动、自动、机器人式地移动所述至少一个移动单元的步骤。

23.根据权利要求17所述的方法，还包括将所述至少一个移动单元与奶牛挤奶系统可逆地分离的步骤。

24.根据权利要求17所述的方法，还包括从由下述组成的组中选择所述至少一个移动单元的步骤：滑行车、移动挤奶单元(MMU)；移动饲喂单元(MFU)；移动冷却单元(MCU)；移动牛奶转运单元(MTU)；隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。

25.根据权利要求24所述的方法，还包括以下步骤：所述动物识别单元提供由面部识别、生物特征识别、认证、授权、验证及其任意组合组成的组中的一项。

26.根据权利要求24所述的方法，还包括以下步骤：所述无标签身份识别单元提供由面部识别、生物特征识别、认证及其任意组合组成的组中的一项。

27.根据权利要求24所述的方法，还包括以下步骤：所述动物记录单元提供由可见和NIR相机拍摄或录像、语音记录、温度传感、呼吸化学分析、生物分析、物理分析及其任意组合组成的组中的一项。

28.根据权利要求24所述的方法，还包括以下步骤：所述动物饲料分析单元提供由对放牧时间、饲料进食量和/或速率、咀嚼率、放牧模式、进食模式、反刍模式及其任意组合的分析组成的组中的一项。

29.根据权利要求24所述的方法，还包括以下步骤：所述奶牛健康单元提供由对一般健康参数、特定健康参数及其任意组合的分析组成的组中的一项。

30.根据权利要求24所述的方法，还包括以下步骤：所述奶牛健康单元提供由对眼部健康、鼻部健康、食物摄入、发情诊断及其任意组合的分析组成的组中的一项。

31.根据权利要求24所述的方法，还包括以下步骤：所述滑行车可逆地且临时地连接到由下述组成的组中的一项：MMU、MFU、MCU、MTU、隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物身体评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。

32.根据权利要求24所述的方法，还包括以下步骤：所述滑行单元移动由下述组成的组中的一项：MMU、MFU、MCU、MTU、隔间清洁单元、动物清洁单元、动物测量单元、动物识别单元、无标签身份识别单元、动物健康评分单元、动物身体评分单元、动物记录单元、动物与隔间匹配单元、动物与挤奶组匹配单元、动物饲料分析单元、奶牛健康单元、饲料进食单元、发情诊断单元、警报单元、饲料推料单元、饲料再混合单元、饲料压缩单元、饲料压实单元、刷新或散布单元、饲料自动上料单元、食物制备单元；及其任意组合。

33.如权利要求24所述的方法，还包括以下步骤：独立于所述多个移动单元中的所有其它移动单元的移动而移动所述多个移动单元中的至少一个。

34.如权利要求24所述的方法，还包括以下步骤：移动所述多个移动单元中的至少一个且其中所述移动与所述多个移动单元中的至少另一个的移动相关。

35.一种将至少一个移动单元定位在自由圆顶牧场系统(FDR)中的至少一个预定位置的方法，包括以下步骤：提供至少一个前高架轨道(FER)；以及将所述至少一个移动单元沿所述FER移动到所述至少一个预定位置。

36.一种在自由圆顶牧场系统中的至少一个隔间处提供至少一项服务的方法，包括以下步骤：

提供至少一条前高架轨道(FER)；

提供至少一个移动单元；

将所述至少一个移动单元沿所述FER移动到所述至少一个隔间。

37.根据权利要求36所述的方法，还包括从由以下组成的组中选择所述服务的步骤：对奶牛进行挤奶、清洁所述隔间、消毒所述隔间、清洁奶牛、识别奶牛、为奶牛提供饲料、为奶牛准备饲料、识别奶牛的健康状态，给所述奶牛打分，记录所述奶牛，识别所述奶牛的饲喂模式，及其任意组合。

38.一种奶牛场，其特征在于，(a)在乳畜(低)层上并排排列的n个隔间(n-1、n、n+1、n+2)的阵列；每个所述隔间都通过尺寸和形状构造成容纳乳畜(1)，并且具有主纵向轴线Y、前(饲喂)侧(头侧，1h)和沿所述Y轴线的相对的后(挤奶)侧(尾侧，1t)；以及(b)设置在所述隔间上方的较高层上的共用高架道路表面(2)；所述道路表面沿着基本上垂直于所述轴线Y的轴线X延伸，并且被配置为允许包括至少一个移动挤奶单元(MMU，10)的至少一个移动单元在选自由下述组成的组中的方向上自由通过：沿所述X轴线，沿所述Y轴线，绕X轴线旋转、绕Y轴线旋转、绕Z轴线旋转，以及它们的任意组合。

39.根据权利要求38所述的奶牛场，其特征在于，所述道路表面(2)包括一个或多个开口(3n)，所述开口(3n)使得在所述道路表面的上表面和下方的所述隔间之间能够沿着竖直Z轴线自由连接。

40.根据权利要求39所述的奶牛场，其特征在于，所述n个隔间(例如n-1、n、n+1、n+2)中的每个在其后部分别包括开口3(n-1)、3(n)、3(n+1)、3(n+2)。

41.根据权利要求40所述的奶牛场，其特征在于，所述后部位于从由下述组成的组中选择的区域中：所述乳畜乳头(1t)后方；所述乳畜乳头(1t)旁边；在所述乳畜乳头(1t)前方及其任意组合。

42.根据权利要求38所述的奶牛场，其特征在于，所述移动单元对接站(6)设置在至少一个所述开口附近；所述对接站包括服务所述至少一个MMU的装置，所述服务选自由下述各项组成的组：提供能量、提供蒸汽、提供至少一种流体、去除至少一种流体和去除牛奶。

43.根据权利要求39所述的奶牛场，其特征在于，至少一个垂直运送机构(VTM，4a-c)位于每个所述开口附近。

44.根据权利要求38所述的奶牛场，其特征在于，所述MMU包括与挤奶模块连接或通信，所述挤奶模块被配置为以从由下述组成的组中选择的方式提供的运动朝向所述乳畜的乳头前进：(a)在整个运动的至少一部分期间，在乳畜下方、在乳头高度、在大约为乳畜的中间的高度、在乳畜上方以及其任意组合移动；(b)在整个运动的至少一部分期间，沿选自由以下组成的组中的方向移动：朝向乳畜、远离乳畜、沿着乳畜、在乳畜的后部中、在乳畜的侧面(侧向)部分中、在乳畜的前部中以及其任意组合和方向。

45.根据权利要求38所述的奶牛场，其特征在于，所述高架道路包括用于运送MMU的高速公路和至少一个轨道系统。

46.在权利要求38的奶牛场中，MMU(10)包括自动(自主)驱动系统，用于在下述的方向上沿所述道路表面(2)运送：沿所述X轴线、沿所述Y轴线、绕X轴线旋转、绕Y轴线旋转、绕Z轴线旋转以及其任意组合。

47.根据权利要求46所述的MMU，还包括对接机构，其被配置为执行从对接站(6)加载服务和从所述对接站(6)卸载至少一项服务中的至少一项，所述服务选自由下述各项组成的组：提供能量、提供蒸汽、提供至少一种流体、去除至少一种流体以及去除牛奶。

48.根据权利要求46所述的MMU，还包括垂直运送机构(VTM，4a-c)。

49.一种用于在奶牛场中提供至少一个移动单元自由通行的方法，所述移动单元包括至少一个移动挤奶单元，所述方法的特征在于以下步骤：在乳畜(低)层上并排提供n个隔间(n-1,n,n+1,n+2)的阵列；每个所述隔间中的尺寸和形状配置为容纳乳畜(1)并且具有主纵向轴线Y、前(饲喂)侧(头侧，1h)和相对的后(挤奶)侧(尾侧，1t)；在所述隔间上方的较高层上提供共用高架道路表面(2)；将所述道路表面配置为沿基本垂直于轴线Y的轴线X延伸，并且构造所述道路表面以允许(MMU，10)以下述方向上自由通过：沿所述X轴线、沿所述Y轴线、绕X轴线旋转、绕Y轴线旋转、绕Z轴线旋转及其任意组合。

50.根据权利要求49所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：为所述道路表面(2)提供一个或多个开口(3n)，所述开口(3n)使得在所述道路表面的上表面与下方的所述隔间之间能够沿竖直Z轴线自由连接。

51.根据权利要求50所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：向所述n个隔间(例如，n-1、n、n+1、n+2)中的每个，在其后部、前部或侧向(侧面)部分中的至少一个，分别提供这样的开口3(n-1)、3(n)、3(n+1)、3(n+2)。

52.如权利要求51所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在与所述乳畜乳头(1t)相邻和其后方的区域中提供所述开口。

53.根据权利要求51所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在与所述乳畜乳头(1t)相邻和旁边的区域中提供所述开口。

54.根据权利要求51所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在与所述乳畜乳头(1t)相邻并在其前方的区域中提供所述开口。

55.如权利要求49所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：在所述开口附近提供所述移动单元对接站(6)；可选地，进一步为所述对接站提供服务所述至少一个MMU的装置，所述服务选自由下述各项组成的组：提供能量、提供蒸汽、提供至少一种流体、去除至少一种流体和去除牛奶。

56.根据权利要求51所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将所述垂直运送机构(VTM，4a-c)定位在所述开口附近。

57.根据权利要求49所述的方法，还包括以下步骤：提供具有用于运送MMU和至少一个轨道系统的高架道路。

58.根据权利要求49所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：将挤奶模块以选自由下述组成的组中的方式提供的运动推向所述乳畜的乳头：(a)在整个运动的至少一部分期间，在乳畜下方、在乳头高度、在大约为乳畜的中间的高度、在乳畜上方及其任意组合移动；(b)在整个运动的至少一部分期间，沿选自由以下组成的组中的方向移动：朝向乳畜、远离乳畜、沿着乳畜、在乳畜的后部中、在乳畜的侧面(侧向)部分中、在乳畜的前部中及其任意组合和方向。

59.一种挤奶模块，包括在MMU内、与MMU连接或以其它方式与MMU通信，其中所述挤奶模块被配置为以选自由下述组成的组中的运动接近乳畜的乳头：(a)在整个运动的至少一部分期间，在乳畜下方、在乳头高度、在大约为乳畜的中间的高度、在乳畜上方及其任意组合移动；(b)在整个运动的至少一部分期间，沿选自由以下组成的组中的方向移动：朝向乳畜、远离乳畜、沿着乳畜、在乳畜的后部中、在乳畜的侧面(侧向)部分中、在乳畜的前部中及其任意组合和方向。

60.根据权利要求59所述的奶牛场，其特征在于，挤奶模块包括在MMU内、与MMU连接或以其它方式与MMU通信，其中所述挤奶模块被配置为以选自由下述组成的组中的运动接近所述乳畜的乳头：(a)在整个运动的至少一部分期间，在乳畜下方、在乳头高度、在大约为乳畜的中间的高度、在乳畜上方及其任意组合移动；(b)在整个运动的至少一部分期间，沿选自由以下组成的组中的方向移动：朝向乳畜、远离乳畜、沿着乳畜、在乳畜的后部中、在乳畜的侧面(侧向)部分中、在乳畜的前部中及其任意组合和方向。

61.在隔间内，位于动物和饲喂生产线之间的门由此被配置为至少暂时防止或以其它方式限制所述动物自由接近其饲料。

62.根据权利要求59所述的隔间，其特征在于，一组前门和后门，所述前门位于动物与饲喂生产线之间，所述后门位于动物的后部与刮擦线之间。

63.根据权利要求60所述的隔间，其特征在于，所述前门、所述后门或两者可沿所述隔间的主纵向轴线移动。

64.一种FDR系统，包括至少一个隔间，在所述隔间内，位于动物和饲喂生产线之间的门由此被配置为至少暂时防止或以其它方式限制所述动物自由接近其饲料。

65.根据权利要求64所述的FDR系统，其特征在于，一组前门和后门，所述前门位于动物和饲喂生产线之间，所述后门位于动物的后部和刮擦线之间。

66.根据权利要求65所述的FDR系统，其特征在于，所述前门、所述后门或两者可沿所述隔间的主纵向轴线移动。

67.一种至少暂时防止或以其它方式限制动物自由接近其饲料的方法，包括提供门并将其定位在所述动物和饲喂生产线之间。

68.根据权利要求67所述的方法，还包括步骤：将所述前门定位在动物和饲养线之间；并且将所述后门定位在动物的后部和刮擦线之间。

69.根据权利要求68所述的方法，还包括以下步骤：提供所述前门、所述后门或两者，其可沿着所述隔间的主纵向轴线移动。

70.根据权利要求67所述的方法，还包括以下步骤：将所述乳畜识别为不产乳的动物。

71.根据权利要求70所述的方法，还包括以下步骤：在将所述乳畜识别为不产乳的动物时，关闭所述门或以其它方式让所述门停留在其关闭配置中。

72.根据权利要求70所述的方法，还包括以下步骤：在将所述乳畜识别为不产乳的动物时，与计算机化操作员相互通信，然后，在验证所述特定动物更新的饲喂程序后，关闭所述门或以其它方式让所述门停留在其关闭配置中。

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