DE102014113909A1

DE102014113909A1 - Self-propelled working machine

Info

Publication number: DE102014113909A1
Application number: DE102014113909.7A
Authority: DE
Inventors: Peter Prinzing
Original assignee: PETER PRINZING GmbH
Current assignee: PETER PRINZING GmbH
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2016-03-31

Abstract

Es wird eine selbstfahrende Arbeitsmaschine, insbesondere zur Reinigung von Stallanlagen, beschrieben, die eine an ihrer Vorderseite angeordnete Räumvorrichtung umfasst, wobei die Arbeitsmaschine mit einer Erfassungsvorrichtung ausgestattet ist, die einen die Umgebung der Arbeitsmaschine repräsentierenden Datensatz erzeugt, der mittels einer Verarbeitungseinheit mit einer vorgegebenen Route vergleichbar ist, um die Bewegung der Arbeitsmaschine innerhalb einer Stallanlage zu steuern, wobei die Arbeitsmaschine zur Reinigung einer Abliegefläche einen Reinigungsarm aufweist, der quer zu einer Fahrtrichtung zwischen einer Arbeitsposition und einer Ruheposition beweglich ist, wobei der Reinigungsarm an seinem der Arbeitsmaschine abgewandten Seite einen Reinigungskopf aufweist, um in der Arbeitsposition zu beseitigendes Material von der Abliegefläche in den Bereich der Räumvorrichtung zu bringen.The invention relates to a self-propelled working machine, in particular for cleaning barn facilities, comprising a clearing device arranged at its front, the working machine being equipped with a detection device which generates a data record representing the environment of the working machine, by means of a processing unit with a predetermined route is comparable to control the movement of the work machine within a stable installation, wherein the work machine for cleaning a Abliegefläche a cleaning arm which is movable transversely to a direction between a working position and a rest position, wherein the cleaning arm on its side facing away from the working machine a cleaning head to bring in the working position to be eliminated material from the Abliegefläche in the area of the broaching device.

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstfahrende Arbeitsmaschine, insbesondere eine selbstfahrende Arbeitsmaschine zur Reinigung von Stallanlagen.The invention relates to a self-propelled working machine, in particular a self-propelled working machine for cleaning stable facilities.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind Stallanlagen bekannt, bei denen Nutztiere, wie z. B. Kühe, Schweine oder dergleichen, frei laufend gehalten werden. So sind in Rinderlaufställen oftmals entweder Spaltenböden oder plan befestigte Stallböden vorgesehen, wobei die Liegeflächen für die Tiere im Vergleich zu dem Boden der angehoben sind, so dass eine Kante zwischen Liegeflächen und Stallboden entsteht. Laufgänge innerhalb der Stallanlage können beispielsweise durch Querstreben voneinander abgetrennt sein, so dass vorgegebene Laufwege durch die Tiere eingehalten werden müssen.From the general state of the art barns are known in which livestock such. As cows, pigs or the like, are kept free running. Thus, in cattle stables often either slatted or flat-mounted stable floors provided, the lying areas for the animals in comparison to the bottom of the raised, so that an edge between reclining surfaces and stable floor is created. Walkways within the cowshed can be separated from each other, for example, by cross-struts, so that predetermined paths through the animals must be complied with.

Zur Entmistung eines derartigen Laufstalls ist es bekannt, einen Entmistungsroboter einzusetzen, der anhand eines frei programmierbaren Fahrwegs die Kanten der Liegeflächen entlang der Laufgänge abfährt. Die Steuerung der Bewegung eines solchen Entmistungsroboters erfolgt dabei über Sensoren, die die Aufkantung an den Liegeflächen detektieren können. Desweiteren weisen derartige Entmistungsroboter eine Hinderniserkennung auf, um nicht mit in der Stallanlage frei herum laufenden Nutztieren zu kollidieren. Um auch in schmalen Übergängen und Laufgangsbereichen, unterhalb von Abtrennungen der Laufgänge und im Bereich der häufig vorhandenen Ecken einer derartigen Stallanlage bewegt werden zu können, muss ein derartiger Entmistungsroboter eine kompakte Bauweise aufweisen. Eventuell vorhandene Unebenheiten werden üblicherweise durch ein beweglich aufgehängtes Räumschild ausgeglichen. Ein derartiger Entmistungsroboter wird beispielsweise von der Anmelderin unter dem Namen "PriBot" angeboten.For manure removal of such a playpen, it is known to use a Entmistungsroboter that moves off the edges of the lying surfaces along the walkways based on a freely programmable travel. The control of the movement of such Entmistungsroboters takes place via sensors that can detect the upstand on the beds. Furthermore, such Entmistungsroboter on obstacle detection, so as not to collide with in the stable system running around farm animals. In order to be able to be moved even in narrow transitions and gangway areas, below partitions of the gangways and in the area of the frequently existing corners of such a stabling installation, such a dedusting robot must have a compact design. Any existing bumps are usually compensated by a moveable suspended dozer blade. Such a dedusting robot is offered for example by the applicant under the name "PriBot".

Aus der DE 699 13 016 T2 ist eine Vorrichtung zum Reinigen eines Stalles bekannt, die einen Reinigungsschieber aufweist, der während der Verwendung derart angeordnet ist, um in einem Mittelgang einer Viehscheune bewegbar zu sein, und die mit einem Motorantrieb zum Bewegen der Vorrichtung als ein autonom bewegbares Fahrzeug versehen ist, an dem der Reinigungsschieber befestigt ist und die mit Radbaugliedern versehen ist. Die Vorrichtung weist eine Steuerungseinheit auf, die mit einer Sensoreinrichtung verbunden ist. Die Steuerungseinheit weist eine Steuerungslogik zum Emittieren von einem sensoreinrichtungsabhängigen Steuerungssignal zu dem Motorantrieb auf. Zumindest eines der Räder ist zum Bestimmen der Richtung des Fahrzeugs einstellbar, wobei das Fahrzeug mit einer Einrichtung zum Bestimmen von dessen Position in der Viehscheune versehen ist, die mit Markierungen zusammen arbeiten, die in der Viehscheune positioniert sind. Die Steuerungseinheit ist mit einem Speicher zum Speichern von Daten über die Viehscheune, die Position des Fahrzeugs in der Viehscheune und einem Plan der Route entlang der sich das Fahrzeug in der Viehscheune bewegen soll, ausgerüstet. From the DE 699 13 016 T2 For example, a device for cleaning a barn is known which comprises a cleaning slide which, during use, is arranged to be movable in a central aisle of a cattle barn and which is provided with a motor drive for moving the device as an autonomously movable vehicle the cleaning slide is fixed and which is provided with Radbauglieder. The device has a control unit which is connected to a sensor device. The control unit includes control logic for emitting a sensor device dependent control signal to the motor drive. At least one of the wheels is adjustable for determining the direction of the vehicle, the vehicle being provided with means for determining its position in the cattle barn cooperating with markers positioned in the cattle barn. The control unit is equipped with a memory for storing data on the cattle barn, the position of the vehicle in the cattle barn and a plan of the route along which the vehicle is to move in the cattle barn.

Aus der DE 60 2005 006 079 T2 ist ein unbemanntes Dungfahrzeug bekannt, das Antriebsmittel zum Antreiben des Fahrzeugs und Ausrichtungsmittel zum Folgen einer Rute umfasst, wobei das Dungfahrzeug ein Aufnahmemittel zum Aufnehmen von Dung von einer Oberfläche sowie einen Behälter zur Aufbewahrung des vom Aufnahmemittel aufgenommenen Dungs umfasst, wobei der Behälter Trocknungsmittel zum Trocknen von Dung im Behälter umfasst.From the DE 60 2005 006 079 T2 There is known an unmanned manure vehicle comprising drive means for propelling the vehicle and alignment means for following a tail, the manure vehicle comprising a receiving means for receiving manure from a surface and a container for storing the manure received by the receiving means, the container drying means for drying of manure in the container.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein selbstfahrendes Arbeitsgerät zu schaffen, das eine verbesserte Reinigung innerhalb einer Stallanlage ermöglicht.The object of the invention is to provide a self-propelled implement that allows for improved cleaning within a stable system.

Diese Aufgabe wird durch die Merkale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.This object is solved by the features of independent claim 1. Further advantageous embodiments of the invention are each the subject of the dependent claims. These can be combined in a technologically meaningful way. The description, in particular in conjunction with the drawing, additionally characterizes and specifies the invention.

Gemäß der Erfindung wird eine selbstfahrende Arbeitsmaschine, insbesondere zur Reinigung von Stallanlagen, beschrieben, die eine an ihrer Vorderseite angeordnete Räumvorrichtung umfasst, wobei die Arbeitsmaschine mit einer Erfassungsvorrichtung ausgestattet ist, die einen die Umgebung der Arbeitsmaschine repräsentierenden Datensatz erzeugt, der mittels einer Verarbeitungseinheit mit einer vorgegebenen Route vergleichbar ist, um die Bewegung der Arbeitsmaschine innerhalb einer Stallanlage zu steuern, wobei die Arbeitsmaschine zur Reinigung einer Abliegefläche einen Reinigungsarm aufweist, der quer zu einer Fahrtrichtung zwischen einer Arbeitsposition und einer Ruheposition beweglich ist, wobei der Reinigungsarm an seinem der Arbeitsmaschine abgewandten Seite einen Reinigungskopf aufweist, um in der Arbeitsposition zu beseitigendes Material von der Abliegefläche in den Bereich der Räumvorrichtung zu bringen.According to the invention, a self-propelled working machine, in particular for cleaning of barns, is described, comprising a arranged on its front sweeping device, wherein the working machine is equipped with a detection device that generates an environment representing the work machine data representing by means of a processing unit with a a predetermined route is to control the movement of the working machine within a stable system, wherein the working machine for cleaning a Abliegefläche a cleaning arm which is movable transversely to a direction of travel between a working position and a rest position, wherein the cleaning arm on its side facing away from the working machine a cleaning head to bring in the working position to be eliminated material from the Abliegefläche in the area of the broaching device.

Demnach wird eine selbstfahrende Arbeitsmaschine geschaffen, die über die an der Vorderseite angeordnete Räumvorrichtung eine Entmistung innerhalb einer Stallanlage durchführen kann. Um eine Orientierung innerhalb der Stallanlage zu ermöglichen, ist die Arbeitsmaschine mit einer Erfassungvorrichtung ausgestattet, so dass der von der Erfassungsvorrichtung ausgegebene Datensatz mittels einer Verarbeitungseinheit weiter verarbeitet werden kann. Dabei kann es beispielsweise vorgesehen sein, die Bewegung der Arbeitsmaschine innerhalb der Stallanlage durch einen Vergleich mit einer vorgegebenen Route zu steuern. Auf diese Weise kann die Arbeitsmaschine selbstfahrend ausgestaltet werden, da beispielsweise geringfügige Abweichungen von der vorgegebenen Route mittels der Verarbeitungseinheit erkannt werden können. Zusätzlich zu der zur Reinigung der Stallanlage vorgesehenen Räumvorrichtung weist die Arbeitsmaschine einen Reinigungsarm auf, der innerhalb einer Stallanlage angeordnete Abliegeflächen reinigen kann. Dazu ist der Reinigungsarm quer zur Fahrtrichtung beweglich, so dass zwischen einer Arbeitposition und einer Ruheposition gewechselt werden kann. An seinem Ende weist der Reinigungsarm einen Reinigungskopf auf, so dass in der Arbeitsposition zu beseitigendes Material von der Abliegefläche in den Bereich der Räumvorrichtung gebracht werden kann. Hierbei ist zu beachten, dass üblicherweise in Stallanlagen zwischen den Abliegeflächen und dem Boden der Stallanlage ein stufenförmiger Absatz ausgebildet ist. Dabei werden Abliegeflächen im Vergleich zum Boden der Stallanlage sowohl höher als auch in Tiefstallanlagen niedriger angeordnet. Daher ist es nicht möglich, dass die an der Vorderseite der selbstfahrenden Arbeitsmaschine angebrachte Räumvorrichtung für eine Reinigung der Abliegeflächen sorgt. Bisherige, im Stand der Technik bekannte selbstfahrende Arbeitsmaschinen ermöglichten lediglich die Reinigung eines Stallbodens außerhalb des Bereichs der Abliegeflächen, da die dazu verwendeten Räumschilder lediglich auf ebenen Flächen eingesetzt werden können. Die erfindungsgemäße Lösung schafft somit eine wesentlich verbesserte Reinigung innerhalb einer Stallanlage, da beim Entmisten der Stallanlage die Abliegeflächen häufig ebenfalls verschmutzt sind. Das bisher im Stand der Technik durchgeführte separate Reinigen der Abliegeflächen kann nun entfallen. Dies führt zu einer besseren Stallhygiene, wobei die erfindungsgemäße Lösung wesentlich weniger zeitaufwändig ist. Die erfindungsgemäße selbstfahrende Arbeitsmaschine wird bevorzugt in Stallanlagen für Rinder eingesetzt, wobei selbstverständlich eine Anwendung in Stallanlagen für andere Nutztiere nicht ausgeschlossen ist. Stallanlagen für Rinder sind deshalb bevorzugt, da in derartigen Ställen beim Entmistungsvorgang zu beseitigendes Material anfällt, was aufgrund seiner Konsistenz verhältnismäßig gut mit einer Räumvorrichtung bzw. einem Reinigungsarm beseitigt werden kann.Accordingly, a self-propelled machine is created, which can perform a manure removal within a stable system on the arranged at the front sweeper. In order to enable orientation within the stable installation, the working machine is equipped with a detection device, so that the data record output by the detection device can be further processed by means of a processing unit. It may, for example, be provided to control the movement of the working machine within the stable by comparing it with a given route. In this way, the working machine can be designed to be self-propelled, since, for example, slight deviations from the given route can be detected by means of the processing unit. In addition to the clearing device provided for cleaning the barn, the working machine has a cleaning arm which can clean arranged resting surfaces within a stable. For this purpose, the cleaning arm is movable transversely to the direction of travel, so that it is possible to change between a working position and a rest position. At its end, the cleaning arm has a cleaning head, so that material to be disposed of in the working position can be brought from the laying surface into the area of the clearing device. It should be noted that usually in stable systems between the Abliegeflächen and the bottom of the cowshed a stepped shoulder is formed. Here Abliegeflächen are compared to the bottom of the stable system both higher and lower arranged in Tiefstallanlagen lower. Therefore, it is not possible that attached to the front of the self-propelled work machine clearing device for cleaning the Abliegeflächen provides. Previous, known in the art self-propelled machines only allow the cleaning of a stable floor outside the range of Abliegeflächen, since the used Räumschilder can only be used on flat surfaces. The solution according to the invention thus provides a significantly improved cleaning within a stable facility, since during demolition of the stable system the Abliegeflächen are also often polluted. The previously performed in the prior art separate cleaning the Abliegeflächen can now be omitted. This leads to a better stable hygiene, wherein the inventive solution is much less time consuming. The self-propelled work machine according to the invention is preferably used in cattle ranching facilities, whereby, of course, an application in cowsheds for other farm animals is not excluded. Cows for cattle are therefore preferred because in such stables during Entmistungsvorgang to be eliminated material, which can be relatively well eliminated with a clearing device or a cleaning arm due to its consistency.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Reinigungsarm mit einem Einsatzsensor versehen, der eine Belegung der Abliegefläche durch ein Nutztier detektiert.According to one embodiment of the invention, the cleaning arm is provided with an insert sensor, which detects an occupancy of the Abliegefläche by a farm animal.

Demnach wird ein Zusammentreffen des Reinigungsarms mit einem Nutztier auf einer belegten Abliegefläche verhindert, da der Einsatzsensor so ausgestaltet ist, dass ein oder mehrere Nutztiere auf der Abliegefläche bereits vor Beginn des eigentlichen Reinigungsvorgangs mit dem Reinigungsarm detektierbar sind. Sollte der Einsatzsensor nun eine belegte Abliegefläche detektiert haben, kann auf unterschiedliche Weise reagiert werden. So ist es möglich, den Reinigungsvorgang zu stoppen und auf das Freiwerden der Abliegefläche zu warten. Ebenso ist es denkbar, den Reinigungsarm zurück zu klappen oder zurück zu schwenken, so dass ein direkter Kontakt zwischen Reinigungsarm und Nutztier verhindert werden kann.Accordingly, a meeting of the cleaning arm is prevented with a farm animal on an occupied Abliegefläche, since the insert sensor is designed so that one or more livestock on the Abliegefläche be detected before the actual cleaning process with the cleaning arm. If the deployment sensor has now detected an occupied Abliegefläche, can be reacted in different ways. So it is possible to stop the cleaning process and to wait for the release of the Abliegefläche. It is also conceivable to fold the cleaning arm back or to pivot back, so that direct contact between cleaning arm and farm animal can be prevented.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Einsatzsensor mit einer Steuerung verbunden, so dass der Reinigungsarm bei einer mit einem Nutztier belegten Fläche quer zur Fahrtrichtung von der Arbeitsposition in die Ruheposition einziehbar ist.According to a further embodiment of the invention, the insert sensor is connected to a controller, so that the cleaning arm can be retracted transversely to the direction of travel from the working position into the rest position in the case of a surface occupied by a livestock.

Eine einfache Möglichkeit, einem Zusammentreffen von Reinigungsarm und Nutztier zu entgehen, kann darin bestehen, den Reinigungsarm beispielsweise teleskopartig einziehbar auszugestalten, so dass die selbstfahrende Arbeitsmaschine, bevor die vom Nutztier belegte Abliegefläche erreicht wird, über eine Steuerung den Reinigungsarm von der Arbeitsposition in die Ruheposition zurück führt. Dabei kann insbesondere die Steuerung so erfolgen, dass das Zurückschwenken nach Erkennen der belegten Abliegefläche keine wesentliche Verlangsamung der Vorwärtsfahrt der selbstfahrenden Arbeitsmaschine erfordert.A simple way to avoid a coincidence of cleaning arm and livestock, may be to make the cleaning arm, for example telescopically retractable, so that the self-propelled machine, before the occupied animal from the livestock is reached by a control the cleaning arm from the working position to the rest position leads back. In this case, in particular, the control can take place such that the pivoting back after recognition of the occupied Abliegefläche requires no significant slowdown of the forward drive of the self-propelled machine.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Reinigungskopf in Form einer Rundlaufeinrichtung, insbesondere als Förderband oder Förderkette, oder in Form einer vorzugsweise eine Rotationsbewegung ausführenden Bürste ausgebildet. According to a further embodiment of the invention, the cleaning head in the form of a rotary device, in particular as a conveyor belt or conveyor chain, or in the form of a preferably performing a rotary motion brush is formed.

Der Reinigungskopf kann auf unterschiedliche Art und Weisen ausgebildet werden. Eine Möglichkeit besteht darin, den Reinigungsarm in Form einer Bürste auszubilden, die beispielsweise um eine vertikale Achse kreisförmig rotiert. Es ist aber auch eine Bürste denkbar, die zylinderförmig ausgebildet ist und um eine horizontale Achse rotiert. Anstelle einer Bürste kann auch eine Rundlaufeinrichtung verwendet werden, die in Form eines Förderbands oder einer Förderkette ausgebildet ist. Eine Rundlaufeinrichtung weist üblicherweise an ihrem vorderen und hinteren Ende jeweils eine Umlenkrolle auf, über die die Förderkette oder das Förderband geführt sind. Dabei können vorzugsweise regelmäßig angeordnete Mitnehmer aus dem Förderband heraus ragen, die das zu beseitigende Material auf das Förderband bzw. die Förderkette führen. Insbesondere bei Tiefställen ist eine Reinigung über eine Rundlaufeinrichtung vorteilhaft, da dort das zu beseitigende Material von der tieferen Ebene der Abliegefläche zur Räumvorrichtung hin angehoben werden muss. Sollte die Abliegefläche ein höheres Niveau als der Boden der Stallanlage aufweisen, kommen üblicherweise die vorgenannten Bürsten zum Einsatz, da dort das zu beseitigende Material über die Kante zwischen der Abliegefläche und dem Stallboden vor die Räumvorrichtung durch Bürsten herabfallen kann. Es ist selbstverständlich ebenfalls möglich, die selbstfahrende Arbeitsmaschine mit leicht wechselbaren Reinigungsarmen bzw. Reinigungsköpfen auszustatten, so dass ein Benutzer der Arbeitsmaschine ohne großen Zeitverlust zwischen unterschiedlichen Konfigurationen wechseln kann.The cleaning head can be formed in different ways. One possibility is to form the cleaning arm in the form of a brush, which rotates circularly, for example, about a vertical axis. But it is also a brush conceivable, which is cylindrical and rotates about a horizontal axis. Instead of a brush, a concentricity device can also be used, which is designed in the form of a conveyor belt or a conveyor chain. A concentricity device usually has at its front and rear ends in each case a deflection roller over which the conveyor chain or the conveyor belt are guided. In this case, preferably arranged regularly driver out of the conveyor belt protrude, which lead the material to be removed on the conveyor belt or the conveyor chain. In particular, in deep stables cleaning via a concentricity device is advantageous because there the material to be removed from the lower level of the Abliegefläche Reaming device must be raised towards. If the Abliegefläche have a higher level than the bottom of the cowshed, usually the aforementioned brushes are used because there the material to be removed over the edge between the Abliegefläche and the stable floor in front of the clearing device can fall down by brushing. It is of course also possible to equip the self-propelled work machine with easily replaceable cleaning arms or cleaning heads, so that a user of the machine can change between different configurations without much loss of time.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zusätzlich eine Schüttvorrichtung vorgesehen, die hinter dem Reinigungsarm angeordnet ist, um gereinigte Abliegeflächen mit einem Schüttmaterial, das vorzugsweise als Einstreu geeignet ist, zu beschicken.According to a further embodiment of the invention, a pouring device is additionally provided, which is arranged behind the cleaning arm in order to feed cleaned laying surfaces with a bulk material, which is preferably suitable as litter.

Diese Ausführungsform erweitert die Möglichkeiten einer selbstfahrenden Arbeitsmaschine über das eigentliche Reinigen hinaus. Demnach wird nicht nur eine Reinigung mittels der Räumvorrichtung bzw. des Reinigungsarms vorgenommen, sondern es erfolgt auch ein Aufbringen eines Schüttmaterials auf die gereinigten Arbeitsflächen. Das Schüttmaterial ist insbesondere als Einstreu vorgesehen, so dass nach einem Reinigen der Abliegefläche durch den Reinigungsarm die Abliegefläche mit neuem Einstreu versehen wird. Dies führt zu einer wesentlichen Zeitersparnis beim Entmisten einer Stallanlage, da der letztgenannte Arbeitsschritt bisher nicht von selbstfahrenden Arbeitsmaschinen durchgeführt werden konnte. Die selbstfahrende Arbeitsmaschine ist somit nicht nur als Reinigungsroboter sondern auch als Einstreuroboter einsetzbar. Im Zusammenhang mit Einstreu, das als Schüttmaterial über die Schüttvorrichtung aufgebracht wird, ist der Vorteil dieser Ausführungsform deutlich erkennbar. Es ist jedoch auch möglich, auch andere als Einstreu zu verwendende Materialien wie Sand oder dergleichen über die Schüttvorrichtung auszubringen.This embodiment extends the possibilities of a self-propelled machine beyond the actual cleaning addition. Accordingly, not only a cleaning by means of the clearing device or the cleaning arm is made, but there is also an application of a bulk material on the cleaned work surfaces. The bulk material is provided in particular as litter, so that after cleaning the Abliegefläche by the cleaning arm the Abliegefläche is provided with new litter. This leads to a significant saving of time in the demolition of a stable system, since the latter step could not previously be performed by self-propelled machines. The self-propelled work machine can thus be used not only as a cleaning robot but also as a littering robot. In connection with litter, which is applied as bulk material on the bulk material, the advantage of this embodiment is clearly visible. However, it is also possible to apply other than litter to be used materials such as sand or the like on the bulkhead.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Schüttvorrichtung mit dem Einsatzsensor verbunden, so dass das Beschicken mit Einstreu bei einer nicht mit einem Nutztier belegten Fläche durchführbar ist.According to a further embodiment of the invention, the bulk material device is connected to the deployment sensor, so that charging with litter can be carried out in a surface not occupied by a livestock.

Ähnlich wie bereits beim Reinigungsvorgang mittels des Reinigungsarms wird auch die Schüttvorrichtung mit dem Einsatzsensor gesteuert. Somit kann verhindert werden, dass eine belegte Abliegefläche mit Einstreu versehen wird, was üblicherweise nicht zu dem gewünschten Ergebnis eines homogen ausgebrachten Einstreumaterials führt.Similar to the cleaning process by means of the cleaning arm and the bulk material is controlled with the insert sensor. Thus it can be prevented that an occupied Abliegefläche is provided with bedding, which does not usually lead to the desired result of a homogeneously applied bedding material.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Kommunikationseinrichtung vorgesehen, die ein Signal abgibt, um eine Abdeckung eines Abwurfkanals von einem geschlossenen in einen geöffneten Zustand und/oder von einem geöffneten in einen geschlossenen Zustand zu überführen.According to a further embodiment of the invention, a communication device is provided, which emits a signal to transfer a cover of a discharge channel from a closed to an open state and / or from an open to a closed state.

Die selbstfahrende Arbeitsmaschine kann mit einer Kommunikationseinrichtung versehen sein, die beispielsweise nach einem gängigen Funkübertragungsverfahren ausgebildet ist. Demnach ist es möglich, die üblicherweise am Rand einer Stallanlage angeordneten Abwurfkanäle mittels der Kommunikationseinrichtung zu öffnen oder zu schließen, so dass das vor der Räumvorrichtung angehäufte zu beseitigende Material in den Abwurfkanal gelangen kann. Nach Beendigung des Einschiebens des zu beseitigenden Materials in den Abwurfkanal kann die Abdeckung wieder geschlossen werden. Über die Kommunikationseinrichtung erfolgt dies ohne Eingreifen eines Benutzers. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die Kommunikationseinrichtung nicht nur ein Signal zum Öffnen oder Schließen der Abdeckung abgibt, sondern auch ein Signal empfängt, das die Anwesenheit bzw. Verfügbarkeit eines Abwurfkanals anzeigt.The self-propelled work machine can be provided with a communication device that is designed, for example, according to a common radio transmission method. Accordingly, it is possible to open or close the usually arranged at the edge of a stable installation discharge channels by means of the communication device, so that the accumulated before the clearing device to be removed material can get into the discharge channel. After completion of the insertion of the material to be removed in the discharge channel, the cover can be closed again. This is done via the communication device without the intervention of a user. It can also be provided that the communication device not only emits a signal to open or close the cover, but also receives a signal indicating the presence or availability of a discharge channel.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Entmistung auf einem plan-befestigten Boden oder einem Spaltenboden durchgeführt.According to a further embodiment of the invention, a manure is carried out on a flat paved floor or a slatted floor.

Die im Stand der Technik bekannten selbstfahrenden Arbeitsmaschinen sind häufig nur auf Spaltenböden einzusetzen. Die erfindungsgemäße selbstfahrende Arbeitsmaschine ist jedoch auf beliebigen Stallböden einsetzbar, was ihren Anwendungsbereich deutlich erweitert.The known in the art self-propelled machines are often used only on slatted floors. However, the self-propelled machine according to the invention can be used on any stable floors, which significantly widens its scope.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Erfassungsvorrichtung als Sensorsystem zur Detektion einer Kante der Abliegefläche ausgeführt.According to a further embodiment of the invention, the detection device is designed as a sensor system for detecting an edge of the Abliegefläche.

Wie bereits oben erwähnt, ist die Abliegefläche häufig höher gelegen als der Stallboden. Demnach kann ein Sensorsystem eine Kante der Abliegefläche detektieren, so dass die Kante zur Orientierung innerhalb der Stallanlage ausgenutzt werden kann. Das Sensorsystem kann dabei zum einen einen Ultraschallsensor zur Erfassung der Kante zwischen Abliegefläche und Stallboden umfassen, wobei darüber hinaus die Räumvorrichtung auch durch entsprechende Bewegungssensoren einen Kontakt mit der Kante der Abliegefläche alternativ oder zusätzlich nachweisen kann.As mentioned above, the floor area is often higher than the stable floor. Accordingly, a sensor system can detect an edge of the abutment surface, so that the edge can be utilized for orientation within the stabling installation. The sensor system may include an ultrasonic sensor for detecting the edge between Abliegefläche and stable floor, in addition, wherein the broaching device can detect by contact with the edge of the Abliegefläche alternatively or additionally by appropriate motion sensors.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Erfassungsvorrichtung als optisches Kamerasystem zur Erzeugung eines zwei- oder dreidimensionalen Abbilds der Umgebung ausgeführt.According to a further embodiment of the invention, the detection device is optical Camera system designed to produce a two- or three-dimensional image of the environment.

Eine weitere Möglichkeit für die Erfassungsvorrichtung ist die Verwendung eines optischen Kamerasystems. Ein optisches Kamerasystem kann beispielsweise als Stereo-Kamera ausgebildet sein, das ein zwei- oder dreidimensionales Abbild der Umgebung erzeugt. Diese Kamera kann sowohl Bildinformationen im sichtbaren Bereich umfassen, wobei es im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen ist, beispielsweise eine Bildverarbeitung im Infrarot-Bereich durchzuführen, was beispielsweise die Unterscheidung von Nutztieren und leblosen Objekten erleichtert.Another possibility for the detection device is the use of an optical camera system. An optical camera system can be designed, for example, as a stereo camera, which generates a two- or three-dimensional image of the environment. This camera can include both image information in the visible range, wherein it is also provided in the invention, for example, to perform an image processing in the infrared range, which facilitates, for example, the distinction of livestock and lifeless objects.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Erfassungsvorrichtung als Laserabtastsystem, das ein optisches Abtasten der Umgebung entlang einer Abtastlinie zur Erzeugung eines zwei- oder dreidimensionalen Abbilds der Umgebung durchführt, ausgeführt.According to another embodiment of the invention, the detection device is embodied as a laser scanning system which performs optical scanning of the environment along a scan line to produce a two- or three-dimensional image of the environment.

Laserabtastsystem weisen eine steuerbare punktförmige Lichtquelle auf, deren reflektiertes Licht von einem Sensor der Erfassungseinrichtung detektierbar ist, um ein zwei- oder dreidimensionalen Abbild der Umgebung durch Scannen zu erzeugen. Ein derartiges System kann somit mittels einer geeignet ausgestalteten Verarbeitungseinheit nahezu in Echtzeit zur Positionserkennung herangezogen werden.Laser scanning system comprise a controllable point light source whose reflected light is detectable by a sensor of the detection device to generate a two- or three-dimensional image of the environment by scanning. Such a system can thus be used by a suitably designed processing unit almost in real time for position detection.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der von der Erfassungsvorrichtung ausgegebene Datensatz mittels der Verarbeitungseinheit so bearbeitbar, dass die Position der Arbeitsmaschine innerhalb einer Stallanlage berechenbar ist, wobei die Arbeitsmaschine mit einem Antrieb ausgestattet ist, der anhand der berechneten Position und einer programmierbaren Fahrtroute steuerbar ist.According to a further embodiment of the invention, the data set output by the detection device is editable by means of the processing unit such that the position of the work machine within a stable installation can be calculated, the work machine being equipped with a drive which is controllable on the basis of the calculated position and a programmable travel route ,

Insbesondere im Zusammenhang mit einem optischen Kamerasystem oder einem Laserabtastsystem muss die Bewegung der selbstfahrenden Arbeitsmaschine nicht nur anhand eines voreingestellten Weges erfolgen sondern kann vielmehr nahezu frei durchgeführt werden. Da anhand des zwei- oder dreidimensionalen Abbilds der Umgebung in der Stallanlage die Absolutposition innerhalb der Stallanlage berechnet werden kann, ist es möglich, auch von vorher programmierten Fahrtrouten abzuweichen, was insbesondere dann erforderlich sein kann, wenn in Freilaufställen Nutztiere die aktuell voraus geplante Fahrtroute blockieren. Aus dem Stand der Technik bekannte Stallroboter zur Entmistung sind oftmals so programmiert, dass sie in derartigen Fällen stoppen und erst auf Anforderung bzw. Neuprogrammierung durch einen Benutzer den Entmistungsvorgang neu starten. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass nun auf unvorhergesehene Ereignisse viel besser reagiert werden kann, ohne die eigentliche Aufgabe des Entmistens vollständig oder für eine gewisse Zeitspanne einzustellen.In particular, in connection with an optical camera system or a laser scanning system, the movement of the self-propelled working machine must not only be based on a preset path but can rather be carried out almost freely. Since based on the two- or three-dimensional image of the environment in the stable system, the absolute position can be calculated within the stable, it is possible to deviate from previously programmed routes, which may be necessary in particular when in free-range pens livestock block the currently planned route ahead , Stall robots for manure known from the prior art are often programmed to stop in such cases and only restart the manure removal process upon request or reprogramming by a user. The solution according to the invention is distinguished by the fact that it is now much easier to react to unforeseen events without completely or for a certain period of time setting the actual task of removing the dung.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Erfassungsvorrichtung vorzugsweise wenigstens um eine vertikale Achse schwenkbar.According to a further embodiment of the invention, the detection device is preferably pivotable about at least one vertical axis.

Um eine möglichst umfassende Darstellung der Umgebung der selbstfahrenden Arbeitsmaschine zu erhalten, kann es vorgesehen sein, die Erfassungsvorrichtung schwenkbar auszugestalten. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, die Erfassungsvorrichtung um eine vertikale Achse zu schwenken, um die Bereiche seitlich neben der Arbeitsmaschine überwachen zu können. Es ist aber auch denkbar, in anderen Anwendungsfällen die Erfassungsvorrichtung um eine horizontale Achse zu schwenken, um dort Abbilder der Umgebung zu detektieren. Diese könnten beispielsweise zur Berechnung der Position innerhalb der Stallanlage relevant sein.In order to obtain the most comprehensive possible representation of the surroundings of the self-propelled working machine, provision may be made for the detection device to be pivotable. In this case, it is particularly advantageous to pivot the detection device about a vertical axis in order to be able to monitor the areas laterally next to the working machine. But it is also conceivable to pivot in other applications, the detection device about a horizontal axis to detect there images of the environment. These could, for example, be relevant for calculating the position within the stable plant.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der von der Erfassungsvorrichtung ausgegebene Datensatz mittels der Verarbeitungseinheit so bearbeitbar, dass ein vor der Arbeitsmaschine befindliches bewegliches Hindernis, insbesondere ein Nutztier, erkennbar ist.According to a further embodiment of the invention, the data set output by the detection device can be processed by means of the processing unit in such a way that a movable obstacle located in front of the working machine, in particular a livestock, can be recognized.

Um eine Kollision der selbstfahrenden Arbeitsmaschine mit einem Nutztier zu verhindern, ist es unabhängig von der tatsächlich gewählten Erfassungsvorrichtung vorgesehen, ein sich vor der Arbeitsmaschine befindliches Nutztier zu erkennen. Dies kann zum einen über die Bewegungssensoren an der Räumvorrichtung und zum anderen über eine Bildrekonstruktion mittels des Kamerasystems oder des Laserabtastsystems erfolgen.In order to prevent a collision of the self-propelled working machine with a livestock, it is provided regardless of the actually selected detection device to recognize a livestock located in front of the working machine. This can take place on the one hand via the motion sensors on the clearing device and on the other hand via an image reconstruction by means of the camera system or the laser scanning system.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist am rückwärtigen Ende eine weitere Sensorvorrichtung angeordnet, die es ermöglicht, bei einem Rückwärtsfahren Hindernisse zu detektieren.According to a further embodiment of the invention, a further sensor device is arranged at the rear end, which makes it possible to detect obstacles when reversing.

Um einem Nutztier ausweichen zu können, das sich vor der Arbeitsmaschine befindet, oder allgemein die Fahrtroute ändern zu können, kann es in manchen Situationen erforderlich sein, eine Rückwärtsfahrt durchzuführen. Dabei ist es gemäß dieser Ausführungsform vorgesehen, eine weitere Sensorvorrichtung anzubringen, die Hindernisse bei der Rückwärtsfahrt detektieren kann, so dass bei einem Zurückweichen vor Hindernissen oder Nutztieren ein sicheres Zurücksetzen ermöglicht wird.In order to avoid a livestock that is in front of the work machine, or to be able to generally change the route, it may be necessary in some situations to perform a reverse drive. It is provided according to this embodiment, to install a further sensor device that can detect obstacles in the reverse drive, so that when retreating from obstacles or livestock safe reset is possible.

Die in den oben stehend beschriebenen Ausführungsformen geschilderten Varianten der Erfindung lassen sich noch auf zahlreiche weitere Möglichkeiten erweitern. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, zusätzlich Positionskennzeichen innerhalb einer Stallanlage zu detektieren, um gelegentlich die Absolutposition der Arbeitsmaschine innerhalb der Stallanlage kalibrieren zu können. Dies kann auch über entsprechende RFID-Einrichtungen erfolgen, die beispielsweise zu Beginn langer Stallgänge angebracht sein können.The variants of the invention described in the above-described embodiments can be extended to numerous other possibilities. For example, it can be provided to detect additional position indicator within a stable system to occasionally calibrate the absolute position of the machine inside the stable can. This can also be done via corresponding RFID devices that may be appropriate, for example, at the beginning of long stable aisles.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Hereinafter, some embodiments will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

1 eine perspektivische Schrägansicht einer erfindungsgemäßen selbstfahrenden Arbeitsmaschine, 1 3 is an oblique perspective view of a self-propelled working machine according to the invention;

2 eine Draufsicht auf die Arbeitsmaschine nach 1, 2 a plan view of the working machine after 1 .

3 eine Seitenansicht der Arbeitsmaschine nach 1, 3 a side view of the working machine after 1 .

4 eine teilweise gebrochene Darstellung einer Heckansicht der Arbeitsmaschine nach 1, 4 a partially broken view of a rear view of the machine after 1 .

5 eine Heckansicht der Arbeitsmaschine nach 1, 5 a rear view of the working machine after 1 .

6 eine Ausführungsform eines Teils der erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine, 6 an embodiment of a part of the working machine according to the invention,

7 eine perspektivische Schrägansicht der Verwendung der erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine in einer ersten Richtung, und 7 an oblique perspective view of the use of the working machine according to the invention in a first direction, and

8 eine perspektivische Schrägansicht der Verwendung der erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine entlang einer zweiten Richtung. 8th an oblique perspective view of the use of the working machine according to the invention along a second direction.

In den Figuren sind gleiche oder funktional gleich wirkende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical components are provided with the same reference numerals.

In 1 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM gezeigt. Die selbstfahrende Arbeitsmaschine AM weist einen vorzugsweise aus Blech gebildeten Grundkörper GK auf, der mit einer Achse AC verbunden ist, die an ihren gegenüber liegenden Enden jeweils ein mittels eines Elektromotors antreibbares Antriebsrad AR aufweist. Über die unabhängige Steuerung der den Antriebsrädern AR zugeordneten Elektromotoren ist somit eine Geradeaus- bzw. eine Kurvenfahrt möglich. Im Bereich oberhalb der Achse AC weist der Grundkörper eine Abdeckung auf, unter der die Elektromotoren bzw. weiteren Steuerungen unter gebracht werden können. An dem vorderen Ende ist bei der selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM eine Räumvorrichtung RV vorgesehen, die in Form eines Räumschilds ausgebildet ist, das über die Breite des Grundkörpers hinaus ragt und an den seitlichen Enden jeweils leicht abgewinkelte Elemente aufweist. Die Räumvorrichtung RV ist mit dem Grundkörper GK beweglich verbunden, so dass eventuelle Unebenheiten beim Einsatz auf einem Stallboden ausgeglichen werden können. Desweiteren ist vor dem Räumschild ein Reinigungsarm RA angebracht, der in dem in 1 gezeigten Beispiel zur rechten Seite der selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM ragt. Es ist aber auch möglich, den Reinigungsarm AR auf die gegenüber liegende Seite auszurichten. Der Reinigungsarm RA weist an seinem Ende einen Reinigungskopf RK auf, wobei der Reinigungsarm RA so ausgebildet ist, dass der Reinigungskopf RK entlang der Längsachse des Reinigungsarms RA verschiebbar ist. In dem in 1 gezeigten Beispiel ist der Reinigungskopf RK als Bürste ausgebildet, die in Bezug auf die Fahrebene entlang einer vertikalen Achse rotierbar mit dem Reinigungsarm RA verbunden ist. Demnach kann die selbstfahrende Arbeitsmaschine AM innerhalb einer Stallanlage nicht nur mittels der Räumvorrichtung RV zu beseitigendes Material bei einem Entmistungsvorgang entfernen, sondern auch zusätzlich mit dem Reinigungskopf RK eine üblicherweise etwas höher gelegene Abliegefläche von Nutztieren reinigen. Dazu kann der Reinigungskopf RK von einer Ruheposition in eine Arbeitsposition gebracht werden, wie nachfolgend noch genauer erläutert werden wird.In 1 an embodiment of a self-propelled work machine AM according to the invention is shown. The self-propelled working machine AM has a main body GK, preferably formed of sheet metal, which is connected to an axis AC, which in each case has at its opposite ends a drive wheel AR which can be driven by means of an electric motor. About the independent control of the drive wheels AR associated electric motors is thus a straight-ahead or cornering possible. In the area above the axis AC, the base body has a cover, under which the electric motors or other controls can be brought under. At the front end of the self-propelled machine AM a clearing device RV is provided, which is designed in the form of a dozer blade, which projects beyond the width of the base body and at the lateral ends each having slightly angled elements. The broach RV is movably connected to the body GK, so that any unevenness when used on a stable floor can be compensated. Furthermore, a cleaning arm RA is mounted in front of the plow blade in the in 1 shown example to the right side of the self-propelled machine AM projects. But it is also possible to align the cleaning arm AR on the opposite side. The cleaning arm RA has at its end a cleaning head RK, wherein the cleaning arm RA is formed so that the cleaning head RK is displaceable along the longitudinal axis of the cleaning arm RA. In the in 1 As shown, the cleaning head RK is designed as a brush, which is rotatably connected to the cleaning arm RA with respect to the driving plane along a vertical axis. Accordingly, the self-propelled working machine AM can not only remove material to be disposed of by means of the clearing device RV in a dunging operation within a stable system, but also additionally clean with the cleaning head RK a usually slightly higher lying lying surface of livestock. For this purpose, the cleaning head RK can be brought from a rest position to a working position, as will be explained in more detail below.

Desweiteren weist die in 1 gezeigte selbstfahrende Arbeitsmaschine AM an ihrem hinteren Ende, d. h demjenigen Ende, das der Räumvorrichtung RV gegenüber liegt, einen Vorratsbehälter VB auf, der mit einer Auslassöffnung AO versehen ist, wobei die Auslassöffnung AO auf der mit der Lage des Reinigungskopfs RK korrespondierenden Seite angeordnet ist. Der Vorratsbehälter ist Teil einer Schüttvorrichtung zum Ausbringen von Einstreumaterial. Im Vorratsbehälter VB kann Einstreumaterial, wie z. B. Sägespäne, Stroh oder Pelletmaterial aber auch Sand oder dergleichen, eingefüllt sein, das über die Auslassöffnung AO bereits mittels des Reinigungskopfes RK gereinigte Abliegeflächen der Nutztiere mit neuem Einstreumaterial versieht. Es sei an dieser Stelle betont, dass die erfindungsgemäße selbstfahrende Arbeitsmaschine AM auch ohne den Vorratsbehälter VB bzw. die Auslassöffnung AO ausgebildet sein kann. In diesem Fall müsste das Aufbringen von Einstreumaterial dann auf andere Weise erfolgen, beispielsweise durch manuelles Aufbringen.Furthermore, the in 1 shown self-propelled working machine AM at its rear end, d. h that end which is opposite to the sweeper RV, a reservoir VB, which is provided with an outlet opening AO, wherein the outlet opening AO is arranged on the corresponding with the position of the cleaning head RK side. The storage container is part of a bulk material device for spreading bedding material. In the reservoir VB can bedding material such. As sawdust, straw or pellet material but also sand or the like, be filled, which provides already cleaned by means of the cleaning head RK Abliegeflächen the livestock with new bedding material on the outlet opening AO. It should be emphasized at this point that the inventive self-propelled working machine AM can also be formed without the reservoir VB or the outlet opening AO. In this case, the application of bedding would then have to be done in other ways, for example by manual application.

Desweiteren weist die selbstfahrende Arbeitsmaschine AM an ihrer Vorderseite oberhalb der Räumvorrichtung RV eine Erfassungsvorrichtung auf, die den selbstfahrenden Aspekt der Arbeitsmaschine AM unterstützt, in dem während des Betriebs der Arbeitsmaschine AM kontinuierlich ein die Umgebung der Arbeitsmaschine AM repräsentierender Datensatz erzeugt wird. Dieser Datensatz wird mittels einer Verarbeitungseinheit (nicht in 1 gezeigt), die sich üblicherweise unterhalb der Abdeckung im Grundkörper GK befindet, zum Vergleich mit einer vorgegebenen Route herangezogen. Bei der Erfassungsvorrichtung EV kann es sich beispielsweise um eine Kamera handeln, wie in 1 gezeigt ist. Desweiteren kann die Erfassungsvorrichtung EV auch als Laserabtastsystem, als Bewegungs- und/oder Ultraschallsensor ausgestaltet sein. Einzelheiten bezüglich der Erfassungsvorrichtung EV werden weiter unten noch näher erläutert.Furthermore, the self-propelled working machine AM has on its front side above the clearing device RV a detection device that supports the self-propelled aspect of the working machine AM in which during operation of the working machine AM continuously representing the environment of the working machine AM Record is generated. This data record is processed by means of a processing unit (not in 1 shown), which is usually located below the cover in the main body GK, used for comparison with a predetermined route. The detection device EV may, for example, be a camera, as in FIG 1 is shown. Furthermore, the detection device EV can also be designed as a laser scanning system, as a motion and / or ultrasound sensor. Details regarding the detection device EV will be explained in more detail below.

Der Reinigungsarm RA weist an seinem der Arbeitsmaschine AM abgewandten Seite einen Einsatzsensor ES auf, der beispielsweise als Ultraschallsensor ausgebildet ist. Mittels des Einsatzsensors ES wird nachgewiesen, ob eine Abliegefläche von einem Nutztier belegt ist, so dass der Reinigungsarm von seiner Arbeitsposition in die Ruheposition zurück geführt werden muss. Desweiteren würde in diesem Fall, sofern vorhanden, auch das Ausbringen von Einstreumaterial aus dem Vorratsbehälter VB über die Austrittsöffnung AO gestoppt werden.The cleaning arm RA has on its side facing away from the working machine AM on an insert sensor ES, which is formed for example as an ultrasonic sensor. By means of the insert sensor ES is demonstrated whether a Abliegefläche is occupied by a farm animal, so that the cleaning arm must be returned from its working position to the rest position. Furthermore, in this case, if present, also the spreading of bedding material from the reservoir VB would be stopped via the outlet opening AO.

Im Zusammenhang mit 1 wurde bisher ein Überblick über die erfindungswesentlichen sowie optionalen Aspekte der selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM gegeben. Nachfolgend werden nun diese einzelnen Aspekte nochmals aufgegriffen und detaillierter dargestellt.In connection with 1 So far, an overview of the essential to the invention and optional aspects of the self-propelled machine AM has been given. Subsequently, these individual aspects are taken up again and presented in more detail.

In 2 ist eine Draufsicht auf die selbstfahrende Arbeitsmaschine AM gemäß 1 gezeigt. In der Ruheposition RP ist der Reinigungskopf RK über den beispielsweise teleskopartig ausgebildeten Reinigungsarm RA in der Ruheposition RP gezeigt. In der Arbeitsposition AP wird der Reinigungskopf RK entlang einer Verschieberichtung VR, wie in 2 gezeigt ist, von der Arbeitsmaschine AM weg gerichtet verschoben. Die Position des Reinigungskopfs RK ist in der Arbeitsposition AP gestrichelt eingezeichnet. Dabei kann die Verschieberichtung VR sowohl schräg, wie in 2 gezeigt, als auch im Wesentlichen rechtwinklig zur Fahrtrichtung gewählt sein. In 2 is a plan view of the self-propelled machine AM according to 1 shown. In the rest position RP, the cleaning head RK is shown in the rest position RP via, for example, the telescoping cleaning arm RA. In the working position AP, the cleaning head RK is moved along a displacement direction VR, as in FIG 2 shown shifted away from the work machine AM. The position of the cleaning head RK is shown in dashed lines in the working position AP. In this case, the displacement direction VR both obliquely, as in 2 shown, as well as be selected substantially perpendicular to the direction of travel.

Demnach ist es möglich, in der Arbeitsposition AP über den Reinigungskopf RK insbesondere eine Abliegefläche in einer Stallanlage zu säubern, wobei das Material auf der Abliegefläche in den Bereich der Räumvorrichtung RV überführt wird, so dass diese zusammen mit dem sich auf dem Stallboden befindlichen Material vor der Räumvorrichtung RV eine wesentlich verbesserte Reinigung der Stallanlage durchführen kann. Bisherige, insbesondere auch selbstfahrend ausgebildete Entmistungsroboter ermöglichen lediglich Material mittels der als Räumschild ausgebildeten Räumvorrichtung zu entfernen. Ein zusätzliches Reinigen einer Abliegefläche, das darüber hinaus auch noch je nach Belegung durch Nutztiere gesteuert werden kann, ist nicht vorgesehen.Accordingly, it is possible to clean in the working position AP on the cleaning head RK, in particular a Abliegefläche in a stable system, the material is transferred to the Abliegefläche in the area of the broaching RV, so that they are together with the located on the stable floor material the broach RV can perform a much better cleaning of the stable. Previous, in particular self-propelled demolition robots only allow material to be removed by means of the clearing blade designed as a clearing device. An additional cleaning a Abliegefläche, which can also be controlled depending on the occupancy by livestock, is not provided.

In 3 ist der Aspekt des Reinigens der Abliegefläche nochmals näher erläutert. Man erkennt, dass die Unterseite des Reinigungskopfs RK im Vergleich zum Stallboden SB um einen vertikalen Versatz VV nach oben hin versetzt ist. Der vertikale Versatz VV wird dabei so gewählt, dass der Reinigungskopf RK über die im Vergleich zum Stallboden SB höher gelegene Abliegefläche geführt werden kann. Demgemäß ist es ebenfalls vorgesehen, die Auslassöffnung AO für das Aufbringen von Einstreumaterial entsprechend vertikal zu versetzen. Der Reinigungskopf RK kann dabei über den Reinigungsarm RA auch bezüglich des vertikalen Versatzes VV einstellbar ausgebildet sein. Dies ermöglicht die Anpassung der selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM an unterschiedliche Stallanlagen, die beispielsweise einen unterschiedlichen Absatz zwischen dem Stallboden und einer Abliegefläche aufweisen können. Dazu kann beispielsweise eine entsprechende Sensorik vorgesehen sein, die den Reinigungskopf RK bezüglich seiner Ausrichtung steuert.In 3 the aspect of cleaning the Abliegefläche is explained in more detail. It can be seen that the underside of the cleaning head RK is offset by a vertical offset VV in comparison to the stable floor SB. The vertical offset VV is chosen so that the cleaning head RK can be guided over the compared to the stable floor SB higher lying Abliegefläche. Accordingly, it is also envisaged to vertically offset the outlet opening AO for the application of bedding material. The cleaning head RK can be made adjustable via the cleaning arm RA also with respect to the vertical offset VV. This makes it possible to adapt the self-propelled working machine AM to different stable installations which, for example, can have a different offset between the stable floor and a storage area. For this purpose, for example, a corresponding sensor can be provided, which controls the cleaning head RK with respect to its orientation.

In 5 ist eine rückwärtige Ansicht der selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM in einer teilweise gebrochenen Darstellung gezeigt. In diesem Teil der selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM befindet sich der Vorratsbehälter VB, der in dem in 4 gezeigten Beispiel entgegen der Fahrtrichtung von einer Förderschnecke FS durchdrungen ist, die das Einstreumaterial über ein beispielsweise als Förderrad ausgebildetes Fördermittel FM in Richtung der Auslassöffnung AO führt. Das Fördermittel FM bzw. die Förderschnecke FS können mit dem Einsatzsensor ES verbunden sein, um das Fördern von Einstreumaterial zu stoppen, wenn der Reinigungskopf RK keine Säuberung einer Abliegefläche durchgeführt hat, was insbesondere dann vorgesehen ist, wenn die Abliegefläche an der zu reinigenden Stelle von einem Nutztier belegt ist. Die Steuerung der Förderschnecke FS bzw. des Fördermittels FM können aber auch über die Erfassungsvorrichtung EV bzw. dem der Erfassungsvorrichtung EV zugeordneten Verarbeitungseinheit erfolgen.In 5 Fig. 9 is a rear view of the self-propelled work machine AM shown in a partially broken view. In this part of the self-propelled working machine AM is the reservoir VB, in the in 4 shown opposite to the direction of travel is penetrated by a screw conveyor FS, which leads the bedding material via a trained, for example as a conveyor wheel conveyor FM in the direction of the outlet opening AO. The conveyor FM or the auger FS may be connected to the insert sensor ES to stop the conveyance of bedding material when the cleaning head RK has performed no cleaning of a Abliegefläche, which is particularly provided when the Abliegefläche at the point to be cleaned of a livestock is occupied. The control of the screw conveyor FS or of the conveying means FM can, however, also take place via the detection device EV or the processing unit assigned to the detection device EV.

In 5 ist die rückwärtige Ansicht gemäß 4 nochmals ungebrochen dargestellt, so dass hier kein Einblick in den Innenraum des Vorratsbehälters VB erfolgt. Man erkennt, dass das rückwärtige Ende der Arbeitsmaschine AM durch die Seitenwände des Vorratsbehälters VB nach hinten hin verschlossen ist. Desweiteren ist ein Stützrad ST gezeigt (siehe dazu auch 3), das für eine entsprechende kippfreie Bewegung der selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM sorgt, so dass die Fahrsteuerung der selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM mittels einer einzigen Achse AC, die mit den Antriebsrädern AR versehen ist, erfolgen kann. Eine Lenkung oder ein Antrieb des Stützrads ST ist nicht notwendig.In 5 is the rear view according to 4 shown again unbroken, so that here no insight into the interior of the reservoir VB takes place. It can be seen that the rear end of the working machine AM is closed by the side walls of the reservoir VB to the rear. Furthermore, a support wheel ST is shown (see also 3 ), which ensures a corresponding tilt-free movement of the self-propelled work machine AM, so that the driving control of the self-propelled working machine AM by means of a single axis AC, with the drive wheels AR is provided can take place. A steering or a drive of the support wheel ST is not necessary.

In 6 ist eine weitere Ausführungsform des Reinigungskopfes RK gezeigt. Der bisher im Zusammenhang mit den 1 bis 5 beschriebene Reinigungskopf ist insbesondere bei höher liegenden Abliegeflächen von Vorteil, da der aus einer rotierenden Bürste bestehende Reinigungskopf RK dort das zu beseitigende Material in den Bereich vor der Räumvorrichtung RV kehrt. Häufig ist in Stallanlagen jedoch ein sogenannter Tiefbodenstall realisiert, bei dem die Abliegeflächen der Nutztiere tiefer als der eigentliche Stallboden angeordnet sind. Dabei ist es jedoch notwendig, das zu beseitigende Material über den Absatz zwischen der Abliegefläche und dem Stallboden nach oben hin zu befördern, was mit einer Bürste jedoch nur schwer möglich ist. In diesem Fall ist es vorgesehen, den Reinigungskopf RK durch eine Rundlaufeinrichtung RE zu ersetzen, die in Form eines Förderbandes oder einer Förderkette ausgestaltet ist. Die Rundlaufeinrichtung RE ist dabei über zwei Walzen WA, WA' geführt, so dass eine umlaufende Bewegung des Förderbands bzw. der Förderkette erreicht wird. Dabei kann es auch vorgesehen sein, auf der nach außen gerichteten Seite der Rundlaufeinrichtung RE mehrere hervorstehende Elemente beispielsweise in Form Gummischaufeln SC oder dergleichen anzubringen, die das zu beseitigende Material aufnehmen und auf der Rundlaufeinrichtung RE ablegen.In 6 a further embodiment of the cleaning head RK is shown. The previously related to the 1 to 5 described cleaning head is particularly at higher lying Abliegeflächen advantage because the existing of a rotating brush cleaning head RK there returns the material to be removed in the area in front of the broach RV. Frequently, however, a so-called Tiefbodenstall is realized in stable systems in which the Abliegeflächen the livestock are located lower than the actual stable floor. However, it is necessary to convey the material to be removed on the paragraph between the Abliegefläche and the stable floor upwards, which is difficult with a brush. In this case, it is provided to replace the cleaning head RK by a concentricity device RE, which is designed in the form of a conveyor belt or a conveyor chain. The concentricity device RE is guided over two rollers WA, WA ', so that a circumferential movement of the conveyor belt or the conveyor chain is achieved. It can also be provided to mount on the outwardly facing side of the rotary device RE a plurality of protruding elements, for example in the form of rubber blades SC or the like, which receive the material to be removed and deposit on the rotary device RE.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM ist es vorgesehen, an dem vorzugsweise aus Blech gebildeten Grundkörper GK mit der Achse AC an dem vorderen Ende die Räumvorrichtung vorzusehen, die in Form eines Räumschilds ausgebildet ist. Vor dem Räumschild ist jedoch kein Reinigungsarm RA angebracht. An dem hinteren Ende ist wiederum der Vorratsbehälter VB mit der Auslassöffnung AO zum Ausbringen von Einstreumaterial angeordnet. In a further embodiment of the self-propelled working machine AM according to the invention, it is provided to provide the clearing device on the base body GK, preferably made of sheet metal, with the axis AC at the front end, which is designed in the form of a plow blade. However, no cleaning arm RA is installed in front of the clearing blade. At the rear end, in turn, the reservoir VB is arranged with the outlet opening AO for discharging bedding material.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM ist es vorgesehen, an dem vorzugsweise aus Blech gebildeten Grundkörper GK mit der Achse AC an dem vorderen Ende die Räumvorrichtung vorzusehen, die in Form eines Räumschilds ausgebildet ist. Vor dem Räumschild ist jedoch kein Reinigungsarm RA angebracht. Die Erfassungsvorrichtung EV ist als Kamera oder als Laserabtastsystem ausgebildet.In a further embodiment of the self-propelled working machine AM according to the invention, it is provided to provide the clearing device on the base body GK, preferably made of sheet metal, with the axis AC at the front end, which is designed in the form of a plow blade. However, no cleaning arm RA is installed in front of the clearing blade. The detection device EV is designed as a camera or as a laser scanning system.

In 7 ist eine perspektivische Schrägansicht auf eine Stallanlage SA gezeigt, um die Verwendung der erfindungsgemäßen selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM nochmals genauer zu erläutern. Die selbstfahrende Arbeitsmaschine AM befindet sich auf dem Stallboden SB, wobei seitlich davon die Abliegefläche AB höher liegend angeordnet ist. Die selbstfahrende Arbeitsmaschine AM befindet sich in dem gezeigten Beispiel in einem gewissen Abstand von einem Nutztier NT entfernt, so dass der Reinigungsarm RA in der Arbeitsposition AP verbleibt. Demnach erfolgt eine Reinigung im Bereich des Reinigungskopfes RK auf der Abliegefläche AB sowie im Bereich vor der Räumvorrichtung RV. Zusätzlich wird hinter dem durch den Reinigungskopf RK gereinigten Bereich auf der Abliegefläche AB Einstreumaterial EI über die Austrittsöffnung AO auf die Abliegefläche AB gebracht. Die Orientierung der selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM wird dabei mittels der Erfassungsvorrichtung EV vorgenommen. Hierzu sind unterschiedliche Ausgestaltungen denkbar, die nachfolgend näher erläutert werden.In 7 is a perspective oblique view of a stable system SA shown to explain the use of the inventive self-propelled machine AM again in more detail. The self-propelled work machine AM is located on the stable floor SB, wherein laterally the Abliegefläche AB is located higher. The self-propelled working machine AM is located in the example shown at a certain distance from a farm animal NT, so that the cleaning arm RA remains in the working position AP. Accordingly, a cleaning takes place in the region of the cleaning head RK on the Abliegefläche AB and in the area in front of the broach RV. In addition, behind the cleaned by the cleaning head RK area on the Abliegefläche AB litter EI is brought via the outlet opening AO on the Abliegefläche AB. The orientation of the self-propelled working machine AM is carried out by means of the detection device EV. For this purpose, different embodiments are conceivable, which are explained in more detail below.

Zum einen kann es vorgesehen sein, dass die Erfassungsvorrichtung EV als Sensorsystem ausgebildet ist, so dass die Kante KT zwischen der Abliegefläche AB und dem Stallboden SB nachgewiesen wird. Dies kann beispielsweise mittels eines Ultraschallsensors erfolgen, wobei darüber hinaus die Räumvorrichtung RV mit entsprechenden Bewegungssensoren versehen sein kann, die den Kontakt mit der Kante KT der Abliegefläche AB nachweisen können. Die Steuerung der Bewegung der selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM erfolgt in diesem Fall anhand einer vorgegebenen Route durch die Stallanlage SA , wobei die Erfassungsvorrichtung die selbstfahrende Arbeitsmaschine AM so steuert, dass eine Bewegung unmittelbar benachbart zur Kante KT erfolgt, wobei insbesondere auch ein regelmäßiges Anschlagen an den Absatz zwischen dem Stallboden SB und der Abliegefläche AB erfolgen kann.On the one hand, it can be provided that the detection device EV is designed as a sensor system, so that the edge KT between the Abliegefläche AB and the stable floor SB is detected. This can be done for example by means of an ultrasonic sensor, wherein moreover the broaching device RV can be provided with corresponding motion sensors which can detect the contact with the edge KT of the Abliegefläche AB. The control of the movement of the self-propelled work machine AM takes place in this case on the basis of a predetermined route through the stable SA, the detection device controls the self-propelled machine AM so that a movement takes place immediately adjacent to the edge KT, in particular, a regular hitting the paragraph between the stable floor SB and Abliegefläche AB can be done.

In einer anderen Ausführungsform ist es vorgesehen, die Erfassungsvorrichtung EV als Kamera auszubilden. Demnach wird mittels der Erfassungsvorrichtung EV ein zweidimensionales Bild der Umgebung der selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM erzeugt, aus dem die Position der selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM innerhalb der Stallanlage SA abgeleitet werden kann. Dabei kann es insbesondere vorteilhaft sein, die Erfassungsvorrichtung EV als Stereo-Kamera auszubilden, so dass auch ein dreidimensionales Abbild der Umgebung der selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM erzeugt werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt somit die Orientierung der Arbeitsmaschine AM innerhalb der Stallanlage SA nicht nur lediglich an der Kante KT sondern es wird das komplette Bild der Umgebung der Arbeitsmaschine AM zur Positionsbestimmung herangezogen. Dabei kann es beispielsweise auch vorgesehen sein, entsprechende Positionierkennzeichen anzubringen oder über Funkschnittstellen an bestimmten Positionen innerhalb der Stallanlage SA gelegentlich eine Absolutkalibrierung der Position der Arbeitsmaschine AM durchzuführen.In another embodiment, it is provided to form the detection device EV as a camera. Accordingly, by means of the detection device EV, a two-dimensional image of the surroundings of the self-propelled working machine AM is generated, from which the position of the self-propelled working machine AM within the stable system SA can be derived. It may be particularly advantageous to form the detection device EV as a stereo camera, so that a three-dimensional image of the environment of the self-propelled machine AM can be generated. In this embodiment, therefore, the orientation of the working machine AM within the stable system SA is not only merely at the edge KT but it is the complete image of the environment of the working machine AM used for determining the position. It may also be provided, for example, to provide appropriate positioning marks or occasionally carry out an absolute calibration of the position of the working machine AM via radio interfaces at certain positions within the stable installation SA.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, dass die Erfassungsvorrichtung EV in Form eines Laserabtastsystems gebildet wird, das ebenfalls ein zweioder dreidimensionales Abbild der Umgebung erzeugen kann. Dazu ist die Erfassungsvorrichtung EV mit einer Sensorvorrichtung ausgestaltet, die das von einem in einem Raster beweglichen und entlang einer Abtastlinie laufenden Laserstrahls detektieren kann, um aus dem zurück reflektierten Licht die Position innerhalb der Stallanlage SA zu berechnen. Another embodiment is that the detection device EV is formed in the form of a laser scanning system, which can also produce a two- or three-dimensional image of the environment. For this purpose, the detection device EV is designed with a sensor device which can detect the laser beam traveling in a grid and along a scan line in order to calculate the position within the stable installation SA from the light reflected back.

Die Erfassungsvorrichtung EV kann darüber hinaus so ausgebildet sein, dass neben der Positionsbestimmung innerhalb der Stallanlage SA auch eine Bildverarbeitung durchzuführen, so dass über die Verarbeitungseinheit das Abbild der Umgebung aus der Erfassungsvorrichtung EV auch zum Erkennen von Nutztieren NT erfolgen kann, die der selbstfahrenden Arbeitsmaschine AM auf der geplanten Fahrtroute nahe kommen würden. Eine derartige Vorgehensweise ermöglicht somit die Vermeidung von Kollisionen mit Nutztieren NT. Dies ist insbesondere bei selbstfahrenden Arbeitsmaschinen AM wichtig, die keinerlei Aufsicht durch einen Benutzer unterliegen. The detection device EV can also be designed so that in addition to determining the position within the stable SA also perform image processing, so that on the processing unit the image of the environment from the detection device EV can also be done to recognize livestock NT, the self-propelled work machine AM would come close to the planned route. Such a procedure thus allows the avoidance of collisions with farm animals NT. This is particularly important in self-propelled machines AM, which are not subject to any supervision by a user.

Um die Umgebung um die selbstfahrende Arbeitsmaschine AM innerhalb der Stallanlage SA in einem größeren Bereich überwachen zu können, kann es vorgesehen sein, die Erfassungsvorrichtung EV beispielsweise zur Seite hin schwenkbar auszugestalten. Ein Schwenken nach oben oder unten kann aber ebenfalls vorgesehen sein.In order to be able to monitor the surroundings around the self-propelled working machine AM within the stable installation SA in a larger area, provision may be made for the detection apparatus EV to be designed to be pivotable to the side, for example. However, pivoting up or down can also be provided.

In 8 ist der Entmistungsvorgang innerhalb einer Stallanlage SA nochmals dargestellt. Die Arbeitsmaschine AM führt das zu beseitigende Material (Mist bzw. Einstreumaterial) beispielsweise in Richtung eines Abwurfkanals AW, der am Ende der Abliegeflächen AB für die Nutztiere NT angeordnet ist. Dabei kann es insbesondere vorgesehen sein, den Abwurfkanal AW mit einer Abdeckung AD auszustatten, so dass dieser im Normalfall verschlossen ist. Um das zu beseitigende Material in den Abwurfkanal AW bringen zu können, kann daher die selbstfahrende Arbeitsmaschine AM mit einer Kommunikationseinrichtung versehen sein, die die Abdeckung AD des Abwurfkanals AW öffnen bzw. schließen kann.In 8th the dunging process within a stable plant SA is shown again. The working machine AM carries the material to be disposed of (manure or litter material), for example, in the direction of a discharge channel AW, which is arranged at the end of the Abliegeflächen AB for the livestock NT. It can be provided in particular to equip the discharge channel AW with a cover AD, so that it is normally closed. In order to be able to bring the material to be removed into the discharge channel AW, therefore, the self-propelled working machine AM can be provided with a communication device which can open or close the cover AD of the discharge channel AW.

Die vorstehend und die in den Ansprüchen angegebenen sowie die den Abbildungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in verschiedener Kombination vorteilhaft realisierbar. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen fachmännischen Könnens in mancherlei Weise abwandelbar. The features indicated above and in the claims, as well as the features which can be seen in the figures, can be implemented advantageously both individually and in various combinations. The invention is not limited to the exemplary embodiments described, but can be modified in many ways within the scope of expert knowledge.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 69913016 T2 [0004]
DE 602005006079 T2 [0005]

Claims

Self-propelled working machine, in particular for cleaning stable systems, comprising a front-mounted clearing device, wherein the working machine is equipped with a detection device that generates a data representing the environment of the machine data comparable by means of a processing unit with a predetermined route to the To control movement of the working machine within a stable system, wherein the working machine for cleaning a Abliegefläche has a cleaning arm which is movable transversely to a direction between a working position and a rest position, the cleaning arm on its side facing away from the working machine has a cleaning head to in the To bring work item to be eliminated material from the Abliegefläche in the area of the clearing device.

Work machine according to claim 1, wherein the cleaning arm is provided with an insert sensor which detects an occupancy of the bed surface with a farm animal.

Work machine according to claim 2, wherein the insert sensor is connected to a controller, so that the cleaning arm is retractable in a occupied area with a livestock transverse to the direction of travel from the working position to the rest position.

Work machine according to one of claims 1 to 3, wherein the cleaning head in the form of a concentricity device, in particular as a conveyor belt or conveyor chain, or in the form of a preferably performing a rotary movement brush is formed.

Work machine according to one of claims 1 to 4, wherein at the rear end of a further sensor device is arranged, which makes it possible to detect obstacles when reversing.

Work machine according to one of claims 1 to 5, wherein in addition a bulk means is provided, which is arranged behind the cleaning arm to feed cleaned Abliegeflächen with litter.

A working machine according to claim 6, wherein the bulk material device is connected to the deployment sensor, so that the loading of litter in a non-livestock occupied area is feasible.

Work machine according to one of claims 1 to 7, wherein a communication device is provided which emits a signal to transfer a cover of a discharge channel from a closed to an open state and / or from an open to a closed state.

A work machine according to any one of claims 1 to 8, wherein a manure removal is carried out on a flat paved floor or a slatted floor.

Work machine according to one of claims 1 to 9, wherein the detection device is designed as a sensor system for detecting an edge of the Abliegefläche.

Work machine according to one of claims 1 to 9, wherein the detection device is designed as a camera optical system for generating a two or three-dimensional image of the environment.

A work machine according to any one of claims 1 to 9, wherein the detection device is implemented as a laser scanning system which performs optical scanning of the environment along a scan line to produce a two- or three-dimensional image of the environment.

The work machine of claim 11, wherein the data set output by the detection device is editable by the processing unit such that the position of the work machine within a stable facility is calculable, the work machine being equipped with a drive controllable based on the calculated position and a programmable travel route is.

Work machine according to one of claims 11 to 13, wherein the detection device is preferably at least pivotable about a vertical axis.

Work machine according to one of claims 11 to 14, wherein the data output from the detection device record by means of the processing unit is editable so that located in front of the working machine movable obstacle, in particular a farm animal, recognizable.