DE202014009898U1

DE202014009898U1 - Fahrzeug mit mindestens einem Rad und einem Radkasten

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Publication number: DE202014009898U1
Application number: DE202014009898.0U
Authority: DE
Original assignee: Lely Patent NV
Current assignee: Lely Patent NV
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2014-12-13
Publication date: 2015-02-02
Anticipated expiration: 2024-12-14
Also published as: NL2011958C2; AT14589U1

Abstract

Unbemanntes, autonom bewegliches Fahrzeug (1) zur Verwendung in einer Umgebung mit Tieren, insbesondere zur Verwendung in einem Tierstall, umfassend mindestens ein um eine Drehachse (RA) drehbares Rad (2) und einen das Rad (2) über einen Teil seines Außenumfangs (3) umgebenden Radkasten (4), der eine von dem Fahrzeug (1) weg weisende offene Seite aufweist, wobei in einer zur offenen Seite des Radkastens (4) verlaufenden Richtung parallel zur Drehachse (RA) ein radialer Abstand (R) zwischen dem Außenumfang (3) des Rades (2) und dem Radkasten (4) monoton zunimmt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, das mindestens ein um eine Drehachse drehbares Rad mit einem das Rad über einen Teil seines Außenumfangs umgebenden Radkasten, der eine von dem Fahrzeug weg weisende offene Seite aufweist.
STAND DER TECHNIK
Die drehenden Räder eines Fahrzeugs können eine Gefahrenquelle für ihre Umgebung sein. Die Druckschriften EP 0 755 339 B1 , US 2,774,610 , US 5,313,189 , US D 657,293 S oder die CA 2,077,069 betreffen dieses Sicherheitsproblem.
Diese Gefahrquelle hat eine besondere Bedeutung bei Fahrzeugen, die zwischen Tieren verwendet werden, wie zum Beispiel auf einer Rinderfarm. Tiere sind meist nicht in der Lage, die von einem sich bewegenden Fahrzeug und dessen Rädern ausgehende Gefährdung abzuschätzen. Ein Sicherheitsproblem für Tiere bilden dabei insbesondere unbemannte, autonome Fahrzeuge und deren sich bewegende Elemente, z. B. die Räder.
Bei Tieren besteht die Gefahr, dass sich der Schwanz eines Tieres zwischen einem Rad und einem Radkasten einklemmen kann. Dabei kann der Schwanz durch die Drehbewegung des Rads mitgeschleppt werden. Insbesondere könnte bei der Bewegung des Fahrzeugs zwischen dem Rad und dem Radkasten der eingeklemmte Schwanz ernsthaft verletzt werden. Dies kann zu einer Verletzung des Tieres und/oder einer Beschädigung des Fahrzeugs führen.
KURZE BESCHREIBUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein autonom fahrendes Fahrzeug derart auszubilden, dass eine mögliche Gefährdung der Umgebung reduziert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein autonomes bewegliches Fahrzeug nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das Fahrzeug ist zur Verwendung in einer Umgebung, in der Tiere gehalten werden, vorgesehen, zum Beispiel in einem Tierstall. Das Fahrzeug umfasst mindestens ein um eine Drehachse drehendes Rad und einen das Rad über einen Teil seines Außenumfangs umgebenden Radkasten, der eine von dem Fahrzeug weg weisende offene Seite aufweist. Ein radialer Abstand zwischen dem Außenumfang des Rads und dem Radkasten ist derart gestaltet, dass der radiale Abstand in einer zur offenen Seite des Radkastens parallel zur Drehachse verlaufenden Richtung monoton zunimmt.
”Monoton zunehmen” bedeutet hierin ”überall zunehmen oder über einen Teil des Abstands zunehmen, während er an anderer Stelle konstant bleiben kann”, mit anderen Worten, insgesamt zunehmen und nirgends abnehmen. Des Weiteren ist zumindest ein Teil der Umfangswand des Radkastens als eine gekrümmte Wand ausgebildet, die das Rad umgibt. Somit kann die Umfangswand nur über einen Teil des Außenumfangs gekrümmt sein, also nicht vollständig gekrümmt sein.
Durch Ausbildung eines monoton zunehmenden radialen Abstands zwischen dem Außenumfang des Rads und der Umfangswand des Radkastens in einer parallel zur Drehachse zur offenen Seite des Radkastens verlaufenden Richtung kann der Schwanz eines Tieres aus dem ringförmigen Spalt zwischen dem Rad und dem Radkasten herausgezogen werden, ohne dass auf ein Hindernis oder eine Verengung getroffen wird. Somit weist das erfindungsgemäße Fahrzeug eine verbesserte Sicherheit für Tiere auf. Insbesondere ist die Verletzungsgefahr für Körperteile des Tiers, die zwischen dem Rad und dem Radkasten stecken bleiben können, reduziert.
Es sei darauf hingewiesen, dass das bestehende Sicherheitsproblem insbesondere für unbemannte, sich autonom bewegende Fahrzeuge von Bedeutung ist. Bei derartigen autonomen Fahrzeugen ist regelmäßig kein Bediener zugegen, der möglichen Gefahren durch präventive Maßnahmen entgegenwirken kann. Unbemannte, sich autonom bewegende Fahrzeuge können im Allgemeinen nur auf bereits erfolgte Unfälle reagieren.
Besondere Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen und der Beschreibung wiedergegeben.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der radiale Abstand zwischen dem Außenumfang des Rads und dem Radkasten in einer Umfangsrichtung des Rades über einen Teilabschnitt im Wesentlichen konstant. Der radiale Abstand kann sich ändern, insbesondere um weniger als 20%.
Durch die Bereitstellung eines konstanten radialen Abstands zwischen dem Außenumfang des Rads und der Umfangswand des Radkastens in einer Umfangsrichtung wird gewährleistet, dass ein durch ein Rad mitgeschleppter Schwanz zwar in den Spalt zwischen dem Rad und dem Radkasten gelangt, der Schwanz auf seinem Schleppweg oder auf halbem Wege nicht auf eine Verengung oder dergleichen trifft. Dadurch wird gewährleistet, dass der Schwanz am Ende des Spalts auf der anderen Seite des Rads freigegeben wird und nicht stecken bleibt.
Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass der radiale Abstand in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene gemessen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Fahrzeug zur Bewegung in einer Vorwärtsbewegungsrichtung angeordnet. Der radiale Abstand zwischen dem Außenumfang des Rads und der Umfangswand des Radkastens nimmt in einer Drehrichtung des Rads zu. Insbesondere nimmt der radiale Abstand zwischen dem Außenumfang des Rads und der Umfangswand des Radkastens in der entsprechenden Umfangsrichtung des Rades zu, in der sich das Rad bei Bewegung des Fahrzeugs in der Vorwärtsbewegungsrichtung dreht. Dadurch wird gewährleistet, dass, sollte der Schwanz eines Tieres oder dergleichen Körperteil zwischen das Rad und den Radkasten gelangen, dieser am Ende des Spalts freigegeben wird, ohne dass auf dem Weg zur Freigabe des Schwanzes Hindernisse oder dergleichen angetroffen werden. Die Verbreiterung des Spalts reduziert die Verletzungsgefahr. Im Vergleich zu der Situation bei einem konstanten Abstand ist die Verletzungsgefahr deutlich reduziert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umgibt die Umfangswand des Radkastens das Rad über einen Winkel von über 180°, vorzugsweise über 200°, insbesondere über 240°. Damit wird ein guter Schutz erzielt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Umfangswand des Radkastens zwei Endränder, die im Wesentlichen parallel zur Drehachse verlaufen und die beide im Wesentlichen auf einer Höhe unter einer Höhe der Drehachse positioniert sind. Das Rad ist zumindest zu einem gewissen Grad ausreichend abgeschirmt. Die Gefahr, dass ein Schwanz oder ein anderer Körperteil eines Tiers durch das Rad erfasst wird und in den Spalt zwischen dem Rad und dem Radkasten gelangt, ist reduziert.
Die Endränder können in einem Abstand unter der Drehachse positioniert sein, der mindestens 50% eines radialen Abstands zwischen der Drehachse und der Umfangswand des Radkastens beträgt. Die Ränder verlaufen im Wesentlichen parallel zur Drehachse. Für Fahrzeuge mit einer bevorzugten, definierten Vorwärtsbewegungsrichtung können die Endränder als ein Vorderrand und ein Hinterrand bestimmt und bezeichnet werden.
Steht das Fahrzeug auf einem Boden, sind die beiden Endränder in einer Höhe über dem Boden positioniert, wobei die Höhe weniger als 25 cm beträgt. Die Höhe beträgt insbesondere ca. 5 cm. Auch durch diese Maßnahme wird die Gefahr, dass ein Schwanz, eine Klaue oder dergleichen Körperteil eines Tieres in den Spalt zwischen dem Rad und dem Radkasten gelangt, reduziert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Fahrzeugs steigt der radiale Abstand zwischen dem Außenumfang des Rads und dem Radkasten entlang einer parallel zur Drehachse verlaufenden Richtung streng monoton an, vorzugsweise linear streng monoton an. Dies bedeutet, dass sich der Spalt zwischen dem Rad und dem Radkasten streng monoton verjüngt, wenn von außen zu einer Mitte des Fahrzeugs darin eingedrungen wird. Dieses wichtige weitere Merkmal gewährleistet, dass der gefangene Körperteil des Tiers leicht freigegeben wird, wenn er aus dem Spalt zurückgezogen wird, da der Körperteil des Tiers durch sein Nachaußenbewegen immer zu einem breiteren Teil des Spalts gebracht wird. Somit wird ein natürlicher Reflex des Tiers mit der leichten Freigabe irgendeines unbeabsichtigt erfassten Körperteils belohnt. Die Gefahr einer Verletzung wird somit stark reduziert.
Passt ein Körperteil genau in den Spalt und verjüngt der Spalt sich nicht, könnte bei einem Zurückziehen des Körperteils aus dem Spalt jegliche zufällige Reibwirkung mit dem Rad oder Radkasten eine lokale Verdickung des Körperteils verursachen, was wiederum zu mehr Reibung und zu einem Steckenbleiben des Körperteils führt. Dies wird im Fall eines sich verjüngenden Spalts verhindert.
Der Spalt kann sich in einer beliebigen Form oder Kurve verjüngen, wobei eine lineare Form vorteilhaft ist, da dadurch eine schnelle Freigabe bei jeglicher Eindringtiefe in den Spalt gewährleistet wird. Bei linearer Form kann die Umfangswand des Radkastens als Teil eines Konus geformt sein. Die lineare Zunahme kann zu einem Winkel von zum Beispiel 5° zwischen der Umfangswand des Radkastens und der Drehachse führen; andere Winkel können zweckmäßig sein.
In Weiterbildung des Fahrzeugs nimmt der radiale Abstand zwischen dem Radkasten und dem Außenumfang des Rads in einer parallel zur Drehachse zur offenen Seite des Radkastens verlaufenden Richtung hin von zum Beispiel 2 cm auf einer Innenseite des Rades bis zu maximal zweckmäßig 5 cm zu. Dadurch wird gewährleistet, dass ein immer noch in den Spalt zwischen dem Rad und dem Radkasten eingedrungener Schwanz nicht stecken bleibt, da es praktisch keine Verengung für den Schwanz auf seinem Weg nach draußen gibt.
Gemäß einer Ausführungsform des Fahrzeugs nimmt der radiale Abstand zwischen dem Außenumfang des Rads und dem Radkasten mit einer ersten Rate über einen ersten Teil der Umfangswand entlang der Drehachse linear zu. Der radiale Abstand zwischen dem Außenumfang des Rads und dem Radkasten nimmt mit einer zweiten Rate über einen zweiten Teil der Umfangswand entlang der Drehachse linear zu. Vorteilhaft liegen der erste und der zweite Teil der Umfangswand nebeneinander. Insbesondere befindet sich der zweite Teil der Umfangswand näher an der offenen Seite des Radkastens als der erste Teil der Umfangswand. Vorteilhaft ist die erste Rate größer als die zweite Rate. Die Umfangswand umfasst zwei benachbarte Umfangswandteile, wobei der erste Teil bezüglich der Drehachse einen größeren Winkel bildet als ein zweiter Teil, wobei der zweite Teil näher an der offenen Seite des Radkastens liegt. Es können mehr als zwei Wandteile vorgesehen sein, wobei der radiale Abstand zwischen dem Außenumfang des Rads und der Umfangswand des Radkastens für Wandteile, die näher an der offenen Seite des Radkastens liegen, mit einer geringeren Rate zunimmt.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich das Rad über einen Seitenrand des Radkastens hinaus.
Das Fahrzeug kann unterschiedlich ausgebildet sein, um eine oder mehrere der mit Tieren in Verbindung stehenden Handlungen auszuführen. So kann eine Vorrichtung zum Melken von Milchtieren, zum Reinigen eines Stallbodens, zum Verschieben von auf einem Stallboden liegendem Futter oder zum Verteilen von Futter vorgesehen sein. Diese Aufgaben können vorteilhaft durch ein unbemanntes, autonom bewegliches Fahrzeug ausgeführt werden. Auch andere Arbeiten sind mit einem derartigen Fahrzeug durchführbar, z. B. die Überwachung oder Verabreichung von Arzneimitteln.
Unbemannte, autonom bewegliche Fahrzeuge werden vorteilhaft in Ställen verwendet, in denen Tiere zugegen sind und daher die Gefahr besteht, dass Körperteile von Tieren, z. B. ein Schwanz, in den Raum zwischen dem Rad und dem Radkasten geraten. Das Fahrzeug kann zum Beispiel Futterverschiebungsmittel umfassen, die zum Verschieben von Futter in einer im Wesentlichen seitwärts verlaufenden Verschiebungsrichtung bezüglich einer Vorwärtsbewegungsrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind. Als Alternative oder zusätzlich dazu kann das Fahrzeug zur Zuführung von Futter verwendet werden, wobei das unbemannte Fahrzeug mit einem Speicherbehälter zur Aufnahme von Futter und mit einer Ablassvorrichtung zum Ablassen von Futter auf den Boden versehen sein kann. Einzelheiten über die mit dem Tier selbst in Verbindung stehenden Handlungen und zu derartigen Vorrichtungen sind in der EP 1 933 168 , bei dem Lely Discovery^®, dem Lely Juno^® bzw. dem Lely Vector^® beschrieben, auf die hier Bezug genommen wird.
Nach der Erfindung ist eine Umgebung gegeben, in der Tiere gehalten werden, wie zum Beispiel ein Tierstall und ein in dieser Umgebung angeordnetes Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung. Solch ein Stall hat den Vorteil, dass er für die im Stall gehaltenen Tiere, wie zum Beispiel Milchtiere, sicherer gegen mögliche Verletzungen ist.
Es kann zweckmäßig sein, in einer Umgebung mit einem Arbeitsbereich des Fahrzeugs Positionsanzeiger vorzusehen. Dies können Leitstrahlsender oder Metallstreifen sein, die durch das Fahrzeug detektiert werden. Solche Positionsanzeiger sind zum Herumführen des Fahrzeugs zur Durchführung der mit dem Tier in Verbindung stehenden Handlung zweckmäßig.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Umgebung, in der Tiere gehalten werden, wie zum Beispiel in einem Tierstall mit mindestens einem Tier. Das Fahrzeug bewegt sich innerhalb der Reichweite des Tiers und führt zumindest eine mit Tieren in Verbindung stehende Handlung durch. Insbesondere kann das Tier gemolken werden, ein Boden der Umgebung bzw. des Tierstalls gereinigt werden, auf dem Boden der Umgebung liegendes Futter verschoben werden oder auch Futter verteilt werden. Das hierzu eingesetzte erfindungsgemäße Fahrzeug offenbart die Vorteile, die vorstehend im Einzelnen beschrieben wurden und ferner in der Beschreibung ergänzend erläutert sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ausführungsformen der Erfindung werden beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen wiedergegeben, in denen Bezugszeichen entsprechenden Teile des Fahrzeugs zugeordnet sind; in den Zeichnungen zeigen:
1 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform,
2 schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform,
3 schematisch eine Querschnittsansicht eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform,
4 schematisch eine Querschnittsansicht eines Fahrzeugs gemäß einer weiteren Ausführungsform und
5 schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs gemäß einer weiteren Ausführungsform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren im Einzelnen beschrieben.
Die 1 bis 3 zeigen eine perspektivische Ansicht, eine Seitenansicht und einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform. Das Fahrzeug 1 kann ein Fahrzeug 1 zur Verwendung in einer Umgebung mit Tieren sein, insbesondere ein Fahrzeug zur Verwendung in einem Stall.
Das Fahrzeug 1 ist vorzugsweise ein unbemanntes Fahrzeug, das zum autonomen Bewegen und Navigieren ausgebildet ist. Das Fahrzeug arbeitet und bewegt sich insbesondere ohne direkte Steuerung durch einen menschlichen Bediener.
Autonom bewegliche Fahrzeuge zur Durchführung vieler unterschiedlicher Funktionen und deren Steuerung sind an sich bekannt und werden deshalb hier nicht im Detail beschrieben. Auch das automatische Aufladen der Energieversorgung des Fahrzeugs, z. B. das elektrische Laden in einer Ladestation oder das automatische Laden und Entladen von Materialien in auf dem Fahrzeug vorgesehene Behälter bzw. aus diesen heraus, ist bekannt.
Das Fahrzeug 1 kann zum Räumen oder zur Reinigung eines Stallbodens vorgesehen sein, so z. B. auf dem Stallboden liegendes Futter wegschieben und/oder Futter zu den Tieren hinschieben.
Das Fahrzeug 1 kann mehrere Räder 2 aufweisen. Auch kann das Fahrzeug zwei Räder und eine oder mehrere Stützflächen umfassen, die zum Kontakt mit dem Boden 7 angeordnet sind, um das Fahrzeug 1 abzustützen und z. B. im Gleichgewicht zu halten. Im Rahmen der Erfindung kann das Fahrzeug 1 auch drei oder mehr Räder umfassen.
Sind zwei Räder 2 am Fahrzeug 1 vorgesehen, können die Räder 2 durch getrennte Antriebe 11, 12 separat angetrieben werden. Die Antriebe 11, 12 sind zweckmäßig von einer Steuereinheit 13 gesteuert, welche die Antriebe 11, 12 der Räder 2 zum Lenken des Fahrzeugs 1 separat ansteuern kann.
Vorteilhaft kann das Fahrzeug 1 mit Positioniervorrichtungen versehen sein, die Eingaben über eine (relative) Position und/oder Ausrichtung des Fahrzeugs für die Steuereinheit 13 zum Navigieren des Fahrzeugs 1 und Steuern der Antriebe 11, 12 bereitstellen.
Ein Beispiel für eine Positioniervorrichtung kann eine (nicht gezeigte) Abstandsbestimmungsvorrichtung sein, zum Beispiel ein Ultraschallsensor. Mit dieser Abstandsbestimmungsvorrichtung kann der Abstand des Fahrzeugs 1 zu einer Wand bestimmt werden. Eine derartige Wand kann zum Beispiel ein Fressgitter sein.
Ein anderes Beispiel für eine Positioniervorrichtung kann eine (nicht gezeigte) Ausrichtungsbestimmungsvorrichtung sein, die zum Beispiel in Form eines Gyroskops ausgebildet sein kann. Mit dieser Ausrichtungsbestimmungsvorrichtung kann die Ausrichtung einer Mittellinie des Fahrzeugs 1 bestimmt werden.
Auch alternative Ausrichtungsbestimmungsvorrichtungen können angeordnet werden, wie zum Beispiel ein elektronischer Kompass oder eine Kamera mit Bilderkennungsausrüstung.
Eine Positioniervorrichtung kann auch durch einen Empfänger gebildet werden, der zur Berechnung einer Position des Fahrzeugs 1 im Arbeitsbereich vorgesehen ist. Ein derartiger Empfänger kann basierend auf Leitstrahlsendern, wie zum Beispiel Satelliten oder landgestützte Leitstrahlsender, arbeiten. Landgestützte Leitstrahlsender können innerhalb oder nahe einem Arbeitsbereich des Fahrzeugs vorgesehen sein, wie zum Beispiel in einem Stall.
Ein anderes Beispiel für eine Positioniervorrichtung kann ein Sensor zum Erfassen von Objekten in der Nähe des Fahrzeugs 1 sein. Auch hierzu können Leitstrahlsender oder andere Positionsanzeiger vorgesehen sein, die im Arbeitsbereich des Fahrzeugs, z. B. im Stall angeordnet sein können.
So können im Stall, z. B. einem Tierstall, Positionsanzeiger, wie zum Beispiel Leitstrahlsender oder Metallstreifen, im Stallboden vorgesehen sein und durch das Fahrzeug detektiert werden.
Ein anderes Beispiel für eine Positioniervorrichtung kann ein Radumdrehungszähler sein, der die Anzahl von Umdrehungen der Räder zur Berechnung einer zurückgelegten Strecke zählt. Der Radumdrehungszähler kann mit einem Rutschdetektor zum Korrigieren von Rutschen der Räder versehen sein.
Die Steuereinheit 13 ist über elektrische Drähte oder drahtlos mit einer oder mehreren Positioniervorrichtungen zum Empfang von Informationen über die (relative) Position und/oder Ausrichtung des Fahrzeugs 1 verbunden. Über die Steuervorrichtung wird ausgehend von den empfangenen Informationen eine Bewegungsrichtung berechnet, und die Antriebe 11, 12 werden entsprechend angesteuert.
Das unbemannte autonome Fahrzeug 1 kann mit einer (nicht gezeigten), z. B. elektrischen Energieversorgung versehen sein. Die Energieversorgung kann über seitwärts angeordnete Ladestreifen, die in Kontakt mit einer Ladevorrichtung gebracht werden können, aufladbar sein.
In den in der Beschreibungseinleitung genannten Druckschriften werden auch andere Möglichkeiten zum Aufladen einer Energieversorgung beschrieben, auf die hier Bezug genommen wird. So kann auch eine Aufladung einer z. B. aus Akkus bestehenden Energieversorgung über induktive Mittel erfolgen.
Wie in den Figuren gezeigt, umfasst das Fahrzeug 1 mindestens ein Rad 2, das um eine Drehachse RA drehbar ist. Das Rad 2 ist in einem zweckmäßig entsprechenden Radkasten 4 des Fahrzeugs angeordnet, wie nachstehend ausführlicher beschrieben ist.
Das Fahrzeug 1 kann zwei oder mehr Räder 2 mit jeweils einem solchen Radkasten 4 umfassen. Das Fahrzeug 1 kann zum Bewegen entlang eines Fressgitters oder dergleichen vorgesehen sein, wobei immer eine gleiche Seite des Fahrzeugs 1 dem Fressgitter und somit den Tieren zugewandt ist. Insbesondere in einem solchen Fall kann das Fahrzeug 1 auch nur ein Rad 2 und nur einen entsprechenden Radkasten 4 gemäß der nachfolgenden Beschreibung umfassen.
Der Radkasten 4 weist eine Umfangswand 5 auf, die bezüglich der Drehachse RA konzentrisch vorgesehen ist und zu einem Außenumfang 3 des Rads 2 weist. Die Umfangswand 5 erstreckt sich zwischen zwei Endrändern 6, die im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse RA des Rades 2 verlaufen. Die Endränder 6 liegen vorzugsweise auf gleicher Höhe über dem Boden 7. Die Endränder 6 liegen zweckmäßig auf einer Höhe unter der Drehachse RA.
Die Umfangswand 5 wird ferner durch einen gekrümmten Seitenrand 8 begrenzt.
Zwischen der Umfangswand 5 und dem Außenumfang 3 des Rads 2 befindet sich ein radialer Abstand R, der in den 2 und 3 gezeigt ist. Dieser radiale Abstand R ist in einer Umfangsrichtung (bezüglich der Drehachse RA) konstant. Bezogen auf die Drehachse RA nimmt dieser radiale Abstand R in Axialrichtung der Drehachse RA in einer Richtung zur offenen Seite des Radkastens 4 bzw. des Fahrzeugs 1 hin zu.
Wie in 3 deutlich zu sehen, erstreckt sich das Rad 2 über den gekrümmten Seitenrand 8 des Radkastens 4 mit einer Strecke L hinaus. Das Rad 2 steht aus dem Radkasten 4 hervor. Die Strecke L kann einen Wert im Bereich 0% bis 50% der Breite des Rades 2 haben.
Wie in 2 deutlich zu sehen, folgt die Umfangswand 5 dem Außenumfang 3 des Rads 2 über einen Winkel α von über 180°, vorzugsweise über 200° und insbesondere über 240°. Dies führt zu relativ niedrigen Endrändern 6, wodurch die Gefahr, dass Schwänze in dem Spalt zwischen dem Rad 2 und dem Radkasten 4 geraten können, reduziert wird. Die Endränder 6 befinden sich vorzugsweise weniger als 25 cm über dem Boden 7.
Der radiale Abstand R zwischen der Umfangswand 5 und dem Außenumfang 3 des Rades 2 weist einen Höchstwert von 5 cm auf, obgleich auch andere und insbesondere kleinere Werte wie beispielsweise 2 cm zweckmäßig sind. Solch ein Spalt minimiert die Gefahr, dass Schwänze zwischen dem Rad 2 und dem Radkasten 4 enden.
Der radiale Abstand R zwischen der Umfangswand 5 und dem Außenumfang 3 des Rades 2 weist einen Mindestwert von 2 cm auf; auch andere Werte können zweckmäßig sein, wobei die anderen Werte beispielsweise von der Reinlichkeit der Umgebung abhängig sind. Solch ein Spalt minimiert die Gefahr eines Kontakts zwischen dem Rad 2 und dem Radkasten 4. Des Weiteren können kleinere Spalte zu Problemen führen, da Schmutz vom Boden 7 in den Spalt zwischen dem Rad 2 und dem Radkasten 4 treten kann, was zur Reibung zwischen dem Rad 2 und dem Radkasten 4 oder – wenn der Mindestabstand zu klein gewählt ist – zum Festklemmen des Rades 2 führen kann.
4 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Fahrzeugs 1 mit einem vorteilhaft gestalteten Radkasten 4. Der Radkasten 4 ist so geformt, dass der radiale Abstand R zwischen dem Außenumfang 3 des Rades 2 und der Umfangswand 5 des Radkastens 4 mit einer ersten Rate über einen ersten Abschnitt 5' der Umfangswand entlang der Drehachse RA linear zunimmt. Der radiale Abstand R zwischen dem Außenumfang 3 des Rades 2 und der Umfangswand 5 des Radkastens 4 nimmt über einen zweiten Abschnitt 5'' der Umfangswand 5 entlang der Drehachse RA mit einer zweiten Rate linear zu. Der erste Abschnitt 5' und der zweite Abschnitt 5'' sind benachbart zueinander; zweckmäßig schließen die Abschnitte 5' 5'' unmittelbar aneinander an. Der zweite Abschnitt 5'' befindet sich näher an der offenen Seite des Radkastens 4 als der erste Abschnitt 5'. Die erste Rate ist vorteilhaft größer als die zweite Rate.
5 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform, bei der der radiale Abstand R zwischen dem Außenumfang 3 des Rades 2 und der Umfangswand 5 des Radkastens 4 in einer einer Drehrichtung des Rads 2 entsprechenden Umfangsrichtung zunimmt, wenn sich das Fahrzeug in einer Vorwärtsbewegungsrichtung M bewegt. Die Vorwärtsbewegungsrichtung M kann aus dem Layout des Fahrzeugs 1 hervorgehen. Zum Beispiel kann das Fahrzeug 1 eine Futterschiebevorrichtung zum Schieben von auf dem Stallboden liegendem Futter umfassen, die vorteilhaft an einer Vorderseite des Fahrzeugs 1 angebracht ist.
Andere Ausführungsformen der Erfindung sind für einen Fachmann bei Betrachtung der Beschreibung und Ausübung der hierin offenbarten Erfindung ersichtlich. Die Beschreibung und Beispiele sind rein beispielhaft.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0755339 B1 [0002]
US 2774610 [0002]
US 5313189 [0002]
US 657293 S [0002]
CA 2077069 [0002]
EP 1933168 [0026]

Claims

Unbemanntes, autonom bewegliches Fahrzeug (1) zur Verwendung in einer Umgebung mit Tieren, insbesondere zur Verwendung in einem Tierstall, umfassend mindestens ein um eine Drehachse (RA) drehbares Rad (2) und einen das Rad (2) über einen Teil seines Außenumfangs (3) umgebenden Radkasten (4), der eine von dem Fahrzeug (1) weg weisende offene Seite aufweist, wobei in einer zur offenen Seite des Radkastens (4) verlaufenden Richtung parallel zur Drehachse (RA) ein radialer Abstand (R) zwischen dem Außenumfang (3) des Rades (2) und dem Radkasten (4) monoton zunimmt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand (R) zwischen dem Außenumfang (3) des Rades (2) und dem Radkasten (4) in einer Umfangsrichtung des Rades (2) über zumindest einen Teilabschnitt im Wesentlichen konstant ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) zur Bewegung in einer Vorwärtsbewegungsrichtung angeordnet ist, wobei der radiale Abstand (R) zwischen dem Außenumfang (3) des Rades (2) und dem Radkasten (4) in einer der Drehrichtung des Rades (2) entsprechenden Umfangsrichtung zunimmt, wenn sich das Fahrzeug in der Vorwärtsbewegungsrichtung bewegt.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radkasten (4) das Rad (2) über einen Winkel (α) von mindestens 180°, vorzugsweise mindestens 200°, insbesondere mindestens 240°, umgibt.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radkasten (4) zwei Endränder (6) aufweist, dass die Endränder (6) im Wesentlichen parallel zur Drehachse (RA) des Rades (2) verlaufen, und dass die Endränder (6) im Wesentlichen auf einer Höhe unter einer Höhe der Drehachse (RA) positioniert sind.
Fahrzeug (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad (2) eine Aufstandsfläche auf einem Boden (7) aufweist und die beiden Endränder (6) in einer Höhe über dem Boden (7) von weniger als 25 cm positioniert sind.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand (R) zwischen dem Außenumfang (3) des Rades (2) und dem Radkasten (4) entlang einer parallel zur Drehachse (RA) verlaufenden Richtung zunimmt, vorzugsweise linear zunimmt, insbesondere streng monoton zunimmt.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand (R) zwischen dem Radkasten (4) und dem Außenumfang (3) des Rades (2) in einer parallel zur Drehachse (RA) und zur offenen Seite des Radkastens (4) hin verlaufenden Richtung von einem ersten Wert von vorzugsweise 2 cm auf einer Innenseite des Rades (2) bis zu einem zweiten Wert von vorzugsweise 5 cm auf der offenen Seite des Radkastens (4) zunimmt.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand (R) zwischen dem Außenumfang (3) des Rades (2) und dem Radkasten (4) über einen ersten Abschnitt (5') der Umfangswand (5) entlang der Drehachse (RA) mit einer ersten Rate linear zunimmt und der radiale Abstand (R) zwischen dem Außenumfang (3) des Rades (2) und dem Radkasten (4) über einen zweiten Abschnitt (5'') der Umfangswand (5) entlang der Drehachse (RA) mit einer zweiten Rate linear zunimmt.
Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Abschnitt (5', 5'') nebeneinanderliegen.
Fahrzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (5'') näher an der offenen Seite des Radkastens (4) liegt als der erste Abschnitt (5').
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rate größer als die zweite Rate ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) mit einer Vorrichtung zum Melken von Milchtieren versehen ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) mit einer Vorrichtung zum Reinigen eines Stallbodens versehen ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) mit einer Vorrichtung zum Verschieben von auf einem Stallboden liegendem Futter versehen ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) mit einer Vorrichtung zum Verteilen von Futter versehen ist.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) einen Arbeitsbereich aufweist, in dem Tiere gehalten werden.
Fahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) mit im Arbeitsbereich angeordneten Positionsanzeigern, vorzugsweise mit Leitstrahlsendern oder Metallstreifen, kommuniziert.