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Die Erfindung betrifft einen Stallroboter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Fernbedienungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13. Schließlich betrifft die Erfindung ein System zur Stallüberwachung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
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Bei der Haltung und Mast von Tieren, wie insbesondere Schweinen, Rindern oder auch Hühnern, in Ställen ist eine regelmäßige Überwachung der Haltungsbedingungen wie auch eine Beobachtung der Tiere im Stall von erheblicher Wichtigkeit. Primär ist dies wichtig für die Gesundheit und damit das Wohlergehen der der Tiere. Letztlich wirkt sich dies aber auch unmittelbar auf die Qualität und Produktsicherheit des produzierten Fleisches und damit für den Verbraucher aus. Folglich sind auch am Tag verteilt regelmäßige Kontrollen durch den Landwirt vorgeschrieben.
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Derartige Kontrollen betreffend verschiedenste zu überwachende Parameter, wie insbesondere eine ausreichende Futter- und Wasserversorgung, eine Temperaturkontrolle im Stall, eine korrekte Beseitigung von Ausscheidungen der Tiere und nicht zuletzt auch eine Beobachtung der Tiergesundheit.
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Um diese Tätigkeiten in hinreichendem Maße ausführen zu können, muss der Landwirt mehrmals täglich, also wenigstens zwei bis dreimal am Tag, bei Krankheitsfällen oder ähnlichem auch häufiger, den Stall aufsuchen. Je weiter der Stall vom üblichen Arbeitsort des Landwirts entfernt ist, desto höher ist folglich der zusätzlich zeitliche Aufwand.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung für diese Nachteile zu finden. Insbesondere soll erreicht werden, dass der Tierhalter beziehungsweise der Benutzer des Stalls
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Stallroboter mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ein derartiger Stallroboter ist mit einem Gehäuse mit einem Fahrwerk, vorzugsweise einem Räder- und/oder Raupenfahrwerk, ausgestattet. Es ist wenigstens eine Energieversorgung vorgesehen, vorzugsweise ein Energiespeicher, wie insbesondere eine Batterie. Schließlich ist eine Steuerungseinheit für die Bewegung und die Funktionen des Stallroboters vorhanden. Der Stallroboter zeichnet sich dadurch aus, dass der Stallroboter von einem Benutzer, wie insbesondere dem Tierhalter, dem Landwirt oder auch einer Hilfskraft, von außerhalb des Stalls beziehungsweise des Stallinnenraums oder zumindest ohne direkte Sichtverbindung in diesen hinein per Fernbedienung zur Überwachung des Stalls bedienbar ist. Dies bedeutet insbesondere, dass der Benutzer den Roboter aus der Ferne beziehungsweise zumindest von Außerhalb des Stallinneren bedienen und somit den Stall überwachen kann. Der Benutzer muss also anders als im Stand der Technik nicht mehr vor Ort sein, um den Stall und die Tiere zu überwachen. Dies kann also entfernt vom Stall erfolgen, beispielsweise von seinem Wohnhaus oder Arbeitsplatz aus. Damit werden Anfahrten reduziert und häufigere Kontrollen ermöglicht.
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Vorzugsweise ist wenigstens eine Kamera vorgesehen. Deren Bilder ermöglichen dem Benutzer eine Bedienung des Stallroboters aus der Ferne ohne direkte Sichtverbindung. Die Bilder kann der Benutzer dazu auf einer Anzeigeeinheit ansehen. Es kann sich um Einzelbilder oder auch um bewegte Bilder, also Videobilder handeln.
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Die wenigstens eine Kamera ist vorzugsweise beweglich m Stallrobotergelagert, vorzugsweise verschwenkbar. Diese kann weiter vorzugsweise fernbedient erfolgen. Auf diese Weise lässt sich die Umgebung des Stallroboters beobachten. Insbesondere können einzelne Tiere beobachtet und untersucht werden. Auch die Fahrwege des Stallroboters lassen sich so beobachten.
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Es sind bevorzugt mehrere Kameras vorgesehen. Dabei kann es sich beispielsweise um wenigstens eine 3D- und/oder Stereokamera handeln. Mit dieser lassen sich dreidimensionale Bilder aufnehmen, also Bilder mit einer räumlichen Information beziehungsweise Tiefeninformation. Beispielsweise lassen sich auch in unterschiedlichen Raumrichtungen ausgerichtete Kameras zur Rundumüberwachung vorsehen. Dabei kann es sich jeweils um Einzelkameras oder auch 3D-Kameras handeln. Damit wird eine präzise Aufnahme der Umgebung ermöglicht.
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Vorzugsweise ist ein Ammoniakmessgerät zur Messung der Konzentration in der Raumluft vorgesehen. Dies ermöglicht Rückschlüsse auf den Sauberkeitsgrad des Stalls, insbesondere auf die Menge der Ausscheidungen der Tiere und deren Abtransport. Somit kann die Sauberkeit überwacht und gegebenenfalls verbessert werden.
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Es ist wenigstens ein Thermometer vorgesehen. Das wenigstens eine Thermometer dient vorzugsweise zur Messung der Raumtemperatur und/oder zur Messung der Körpertemperatur der Tiere. Es ist vorzugsweise ein insbesondere fernbedienbarer Schwenkarm für das Thermometer vorgesehen. Damit kann eine gezielte Temperaturmessung erreicht werden, beispielsweise in bestimmten Raumbereichen oder auch bei einem bestimmten Tier. Gegebenenfalls kann wenigstens eine Infrarotkamera vorgesehen sein, mit der vorzugsweise ein thermisches Bild aufgenommen werden kann.
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Vorzugsweise ist das wenigstens eine Thermometer ein berührungslos arbeitendes Thermometer. Es handelt sich weiter vorzugsweise um ein Infrarotthermometer. Eine berührungslose Temperaturmessung vereinfacht die Handhabung. Außerdem werden die Tiere dadurch nicht gestört oder beeinträchtigt.
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Insbesondere ist wenigstens ein Gerät zur akustischen Überwachung vorgesehen. Vorzugsweise handelt es sich um wenigstens ein Mikrofon, weiter vorzugsweise ein Richtmikrofon. Es kann insbesondere eine Richtmikrofonanordnung zur richtungsabhängigen Raumüberwachung vorgesehen sein. Damit kann eine Überwachung des Stalls erfolgen, beispielsweise zur Feststellung von Krankheitszuständen wie hustenden Tieren oder ähnlichem. Weiter vorzugsweise ist wenigstens ein Gerät zur Tonwiedergabe vorgesehen. Insbesondere ist wenigstens ein Tongenerator und/oder Lautsprecher vorgesehen. Es kann vorzugsweise eine Sprachwiedergabe vorgesehen sein. Dies kann beispielsweise eine aufgezeichnete und/oder computergenerierte Stimme und/oder die Stimme des Benutzers sein. Damit können Stimmen oder Geräusche in den Stall übertragen werden, insbesondere zum Beruhigen der Tiere.
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Es ist insbesondere wenigstens eine Markierungseinheit zur Markierung von Tieren vorgesehen. Es ist vorzugsweise eine Sprühvorrichtung zur Abgabe von Sprühfarbe und/oder eine Stempelvorrichtung vorgesehen. Dabei wird vorzugsweise Tätowierfarbe verwendet, die insbesondere nicht ohne weiteres abgewaschen werden kann. Auf diese Weise können Tiere mit Farbmarkierungen oder sogar Zeichen versehen werden, beispielsweise zur Markierung erkrankter Tiere. Insbesondere können auch unterschiedliche Farben verwendet werden unterschiedliche Zwecke, beispielsweise blaue Farbe für kranke Tiere.
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Zur Positionierung der wenigstens einen Markierungseinheit und/oder der wenigstens einen Kamera und/oder des wenigstens einen Thermometers ist am Stallroboter, vorzugsweise an dessen Gehäuse, wenigstens ein ferngesteuert beweglicher Arm vorgesehen. Diesen wenigstens einen Arm kann der Benutzer steuern, vorzugsweise fernbedient. Auf diese Weise kann die jeweils wenigstens eine am Arm angeordnete Komponente, wie die Kamera, die Markierungseinheit und/oder das Thermometer in die jeweils optimale Position zur Messung beziehungsweise Überwachung gebracht werden.
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Vorzugsweise weist der Stallroboter wenigstens einen Abstandshalter auf, um die Tiere auf Abstand zu halten. Insbesondere handelt es sich um einen auf elektrischer Basis arbeitenden Abstandshalter. Demnach werden bei Berührung kleine elektrische Impulse an das Tier abgegeben, nach Art eines Elektro-Weidezauns. Hierzu ist der Abstandshalter vorzugsweise um den Stallroboter herum angeordnet, insbesondere in einer dem jeweiligen Tieren entsprechenden Höhe, bevorzugt in etwa zwischen 10cm und 150cm, weiter bevorzugt zwischen 60 und 80cm über dem Untergrund. Der Abstandshalter kann alternativ mechanisch funktionieren mittels bei Berührung unangenehmer Objekte, wie beispielsweise mittels kleiner Spitzen
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Es ist am Stallroboter insbesondere ein mitgeführter, insbesondere elektrischer Energiespeicher vorgesehen, vorzugsweise in Form wenigstens einer Batterie oder eines Akkus. Der Stallroboter weist insbesondere eine Kontaktierungsmöglichkeit und/oder Verbindung mit wenigstens einer Ladestation zur Energie- beziehungsweise Stromversorgung auf. Die Ladestation dient vorzugsweise dazu, den Energiespeicher des Stallroboters aufzuladen. Die Energieversorgung kann auf diese Weise sichergestellt werden, insbesondere indem der Roboter in Ruhepausen mit der Ladestation Kontakt aufnimmt zum Nachladen des Energiespeichers.
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Die eingangs geschilderte Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Fernbedienungsvorrichtung gemäß Anspruch 13. Diese dient zur Überwachung eines Stalls mit Hilfe eines Stallroboters nach obigen Ausführungen. Die Fernbedienungsvorrichtung dient insbesondere zur Steuerung des Staltroboters durch Fernbedienung, wobei wenigstens eine Steuerungseinrichtung zur Fernbedienung des Stallroboters, insbesondere wenigstens ein Joystick, vorgesehen ist und wobei vorzugsweise wenigstens eine Anzeigeeinrichtung für Kamerabilder aus der Umgebung des Stallroboters vorgesehen ist.
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Bevorzugt ist eine Funkschnittstelle zur Verbindung mit dem Stallroboter für die Steuerung vorgesehen. Eine derartige Funkschnittstelle ist dazu vorzugsweise sowohl am Stallroboter als auch an der Fernbedienungsvorrichtung vorgesehen. Es kann sich zum Beispiel um eine WLAN oder Mobilfunkschnittstelle handeln. Bei kurzen Strecken können auch kurzreichweitige Funkverbindungen, wie Bluetooth oder auch NFC verwendet werden. Gegebenenfalls werden die Daten über zusätzliche Datennetze übertragen. Somit kann der Stallroboter mittels der Fernbedienungsvorrichtung ohne direkte Verbindung ferngesteuert werden. Es ist insbesondere eine Energieversorgung, vorzugsweise ein Energiespeicher, wie beispielsweise eine Batterie, vorgesehen. Damit wird ein ortsunabhängiger Betrieb der Fernbedienung erreicht.
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Schließlich wird die eingangs geschilderte Aufgabe gelöst durch ein System gemäß Anspruch 15. Dieses beinhaltet wenigstens einen Stallroboter und wenigstens eine Fernbedienungsvorrichtung jeweils gemäß obigen Ausführungen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigt:
- 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Stallroboters, und
- 2 eine Draufsicht auf einen Stall mit einem Stallroboter.
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In der 1 ist beispielhaft ein Stallroboter 10 gezeigt. Dieser weist ein Fahrwerk 11 und ein Gehäuse 12 auf. Das Fahrwerk 11 ist hier als Raupenfahrwerk mit zwei Rädern 13 und einer Kette 14 auf jeder Seite des Roboters 10 ausgebildet.
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Mit Hilfe des Fahrwerks 11 kann sich der Stallroboter 10 in einem Stall 15 bewegen, wie dieser beispielhaft in 2 gezeigt ist. Der Stall 15 weist in diesem Fall mehrere Gänge 16 für die Bewegung von Personen oder Robotern 10 und zum Arbeiten auf. Dabei kann wie hier ein Zentralgang 17 in der Mitte des Stalls 15 vorgesehen sein.
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An die Gänge 16 unmittelbar anschließend ist eine Mehrzahl von Tierboxen 18 zur Haltung von Tieren 19 gezeigt. In diesen sind hier beispielhaft Schweine als Tiere 19 skizziert. Mehrere Tiere 19 befinden sich dabei in einer Box 18.
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Jede Tierbox 18 weist einen Zugang, hier in Form einer Tür 20, für menschliche Benutzer des Stalls, wie beispielsweise dem Tierhalter, Tierpfleger oder auch einem Gehilfen, oder auch andere Personen auf. Die Zugänge oder Türen 20 sind zu einem Gang 16, hier dem Zentralgang 17, hin ausgerichtet. Somit können diese sowohl vom Roboter 10 als auch vom Benutzer verwendet werden.
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Die Türen 20 sind in diesem Fall als Automatiktüren ausgestaltet. Solche Automatiktüren 19 öffnen sich dann automatisch, wenn der Roboter 10 hindurchfahren möchte. Dazu kann vom Stallroboter 10 ein Signal an einen Empfänger für die Tür 20 gesendet werden, so dass die Tür 20 beziehungsweise eine entsprechende Steuerung den Roboter 10 erkennt. Auch kann eine anderweitige Erkennung des Roboters 10 erfolgen, beispielsweise durch Kamerabilder, per RFID oder ähnlichem. Die Tür 20 sollte sich unmittelbar nach der Durchfahrt wieder schließen, damit keine Tiere 19 ungewollt entweichen können. Für den Fall eines gewünschten Durchgangs einer Person können geeignete Schalter oder auch Transponder an den Türen 20 vorgesehen und entsprechend für Personen zugänglich angeordnet sein.
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Der Stallroboter 10 weist eine Kamera 21 auf. Diese ist hier oben auf dem Gehäuse 12 angeordnet. Damit wird ein optimaler Überblick gewährleistet. Die Kamera 21 ist verschwenkbar mit dem Gehäuse 12 verbunden. In diesem Fall ist die Kamera 21 um eine vertikale Drehachse drehbar. Das Objektiv der Kamera 21 kann außerdem nach oben und unten verschwenkt werden. Somit können der Stall 15 wie auch die Tiere 19 in praktisch allen Richtungen beobachtet werden.
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Beim gezeigten Roboter 10 ist ein Thermometer 22 im Bereich des Gehäuses 12 angeordnet. Dieses dient vorrangig dazu, die Raumtemperatur zu erfassen. Bei Anordnung beispielsweise an einem verschwenkbaren Arm kann ein entsprechendes Thermometer insbesondere auch dazu dienen, die Körpertemperatur eines Tieres 19 zu messen.
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Am Gehäuse 12 ist ein Ammoniakmessgerät 23 vorgesehen. Damit kann die Ammoniakkonzentration in der Umgebungsluft im Stall 15 gemessen werden. Diese dient als Indikator für Zustand und Menge der Ausscheidungen der Tiere 19 wie auch für die Sauberkeit des Stalls 15.
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Am Gehäuse 12 des Roboters 10 ist in diesem Fall ein verschwenkbarer Arm 24 angeordnet. Dieser ist am freien Ende mit einer Sprühdüse 25 versehen. Aus dieser kann ein Sprühstrahl 26 mit einer Farbe zum Markieren von Tieren 19 abgegebene werden, beispielsweise bei kranken Tieren 19. Altemativ kann eine solche Düse 25 auch zur Abgabe eines Wasserstrahls, insbesondere zum Reinigen, vorgesehen sein.
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Der Stallroboter 10 weist hier aus Sicherheitsgründen noch einen um das Gehäuse 12 herum angeordneten Elektropulser 27 auf. Dieser dient nach Art eines Elektro-Weidezauns dazu, bei Berührung durch ein Tier 19 kleine Stromstöße an dieses abzugeben, die das Tier 19 dazu bringen, sich zu entfernen. Damit kann der Roboter 10 vor den Tieren 19 geschützt werden. Der Elektropulser 27 kann automatisch oder auch manuell ausgelöst werden.
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Es ist außerdem in der 2 eine Fernbedienungsvorrichtung 28 abgebildet. Diese dient dazu, es einer Person 29 beziehungsweise einem Benutzer zu ermöglichen, den Roboter 10 aus der Ferne zu bedienen. beispielsweise kann sich die Person 29 in einem Büro 30 entfernt vom Stall 15 befinden. Ohne Sichtverbindung in den Stall 15 kann aber keine Kontrolle des Stalls 15 und der darin gehaltenen Tiere 19 erfolgen.
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Mittels der Fernbedienungsvorrichtung 28 kann die Person 29 dies aber nun aus der Ferne erledigen. Dazu weist die Fernbedienungsvorrichtung 28 eine Datenverbindung zum Roboter 10 im Stall 15 auf. Über diese werden beispielsweise Kamerabilder von der Kamera 21 übertragen. Es kann sich um Einzelbilder oder auch Videobilder handeln. Diese Bilder lassen sich auf einem Bildschirm 31 darstellen, so dass die Person 29 den Zustand des Stall 15 und der Tiere 19 visuell beurteilen kann.
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Im gezeigten Beispiel ist ein Joystick 32 vorhanden. Außerdem sind hier weitere Bedienelemente 33 gezeigt, beispielsweise Knöpfe, Drehregler und/oder Schalter. Der Joystick 32 und gegebenenfalls die anderen Bedienelemente 33 2ienen zur Steuerung der einzelnen Komponenten des Roboters 10 einschließlich des Fahrwerks 12.
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Zusätzlich können weitere Komponenten vorhanden sein. Beispielsweise kann eine Mikrofonanordnung als eine Art Hörmuschel dazu dienen, Geräusche aus dem Stall aufzunehmen. Per Fernbedienung 28 kann dann die Person 29 diese Geräusche wahrnehmen und prüfen. Ein Husten eines Tieres 19 kann beispielsweise auf eine Erkrankung hindeuten.
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Umgekehrt können gegebenenfalls auch Töne und Geräusche wie auch Sprache in den Stall 15 übertragen werden, sofern dies gewünscht ist. Dies kann insbesondere zur Beruhigung der Tiere 19 oder auch zur Weitergabe von Anweisungen und Informationen an Personal vor Ort dienen. Dazu sind entsprechende Mikrofone an der Fernbedienung 28 und Lautsprechersysteme im Stall 15 vorzusehen.
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Die Person 29 beziehungsweise der Benutzer kann nun den Stallroboter 10 mittels der Fernbedienungsvorrichtung 28 steuern. Dazu kann einerseits der Roboter 10 mittels des Fahrwerks 12 im Stall 15 verfahren werden. Die Kamerabilder auf dem Bildschirm 31 dienen dabei als Sichtverbindung in den Stall 15.
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Die Tiere 19 lassen sich damit ebenfalls beobachten. Die Kamera 21 kann dazu geeignet verschwenkt werden. Gegebenenfalls können einzelne Tiere 19 genauer untersucht werden. Beispielsweise kann dies per Thermometer 22 oder auch mittels einer möglicherweise vorhandenen Infrarotkamera erfolgen. Im Falle kranker Tiere 19 lassen sich diese mittels der Farbdüse 25 markieren und später behandeln.
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Per Fernbedienung 28 lässt sich gegebenenfalls auch der Elektropulser 27 auslösen, um Tiere 19 vom Stallroboter 10 fernzuhalten oder zu verjagen.
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Der Stallroboter 10 weist außerdem einen nicht dargestellten Energiespeicher in Form eines Akkus zur Stromversorgung auf. Wenigstens eine Ladestation kann im Stall vorgesehen sein, um eine Nachladen des Akkus zu ermöglichen. Diese Ladestation kann insbesondere in Ruhepausen automatisch oder auch manuell durch den Stallroboter angefahren werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Stallroboter
- 11
- Fahrwerk
- 12
- Gehäuse
- 13
- Rad
- 14
- Kette
- 15
- Stall
- 16
- Gang
- 17
- Zentralgang
- 18
- Tierbox
- 19
- Schwein
- 20
- Tür
- 21
- Kamera
- 22
- Thermometer
- 23
- Ammoniakmessgerät
- 24
- Arm
- 25
- Sprühdüse
- 26
- Sprühstrahl
- 27
- Elektropulser
- 28
- Fernbedienungsvorrichtung
- 29
- Person
- 30
- Büro
- 31
- Bildschirm
- 32
- Joystick
- 33
- Bedienelement
