DE4113700A1 - Automatic milking using milking robot - using stored data to position milking cups for each individual cow - Google Patents

Automatic milking using milking robot - using stored data to position milking cups for each individual cow

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DE4113700A1
DE4113700A1 DE19914113700 DE4113700A DE4113700A1 DE 4113700 A1 DE4113700 A1 DE 4113700A1 DE 19914113700 DE19914113700 DE 19914113700 DE 4113700 A DE4113700 A DE 4113700A DE 4113700 A1 DE4113700 A1 DE 4113700A1
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DE
Germany
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milking
teat
robot
cup
cow
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Application number
DE19914113700
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German (de)
Inventor
Dieter Dipl Ing Schillingmann
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SCHILLINGMANN, DIETER, DIPL.-ING. DR., 55278 UELVE
Original Assignee
Dieter Dipl Ing Schillingmann
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01JMANUFACTURE OF DAIRY PRODUCTS
    • A01J5/00Milking machines or devices
    • A01J5/017Automatic attaching or detaching of clusters
    • A01J5/0175Attaching of clusters

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

The milking robot (27) uses milking cups (21) which are automatically fitted to the teats of the cow standing in the milking stall under control of a data memory and processor. The robot (27) brings each milking cup (21), or the milking cup group, into an intermediate position (ZWP1) in front of the udder of the cow. A specific intermediate position (ZWP1) is held in the memory for each individual cow. The milking cups (21) are attached to the teats in a specified sequence. Pref. the specific data for each cow is held in the memory as path lengths, the movement of the cow within the milking stall detected via position sensors to update the automatic positioning of the milking cups. ADVANTAGE - Allows automatic attachment of milking cups, without harming cow.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen Melken von in einer Melkbox stehenden Tieren, insbesondere Milchkühen, mittels von einem Roboter geführter Melkbecher, die, von einem Datenspeicher und -rechner gesteuert, an die Zitzen des Tieres herangefahren und angesetzt werden, sowie auf eine Melkbox, einen dem Melken dienenden Roboter und einen Melkmodul zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for automatic milking of standing in a milking box Animals, especially dairy cows, using a robot guided teat cup, which, from a data storage and computer controlled, approached to the animal's teats and put on, as well as on a milking box, the one Milking robot and a milking module Performing this procedure.

Es ist bekannt, Milchkühe automatisch mit Hilfe von automatischen Melkrobotern zu melken. Die Milchkühe werden dazu durch eine Eingangstür in eine Melkbox eingelassen, in der die Kuh nach ihrem Eintreten von Wänden umgeben ist, die zwar ein bequemes Stehen erlauben, den Bewegungsfreiraum jedoch einschränken. An der Kopfseite der Melkbox befindet sich eine Futterstelle, die die Kuh vergessen läßt, daß ihre Bewegungsfreiheit eingeschränkt ist. Außerdem weiß die Kuh, daß sie in der Melkbox gemolken wird und empfindet dies im allgemeinen auch als angenehm.It is known to use dairy cows automatically milking automatic milking robots. The dairy cows are to do this through an entrance door into a milking box, in which the cow is surrounded by walls after entering is that allow a comfortable standing, the However, restrict freedom of movement. On the head side the milking box is a feeding place that the cow lets forget that their freedom of movement is restricted is. The cow also knows that she is in the milking box is milked and generally feels this as enjoyable.

Entsprechend dem Gemütszustand der Kuh beim Eintreten in die Melkbox und ihrem Zurechtfinden mit der Situation wird sie sich entweder ruhig bis wild bewegen. Ein ruhiges Verhalten wird den Ansetzvorgang der Melkbecher an die Zitzen nicht erschweren. Schwierig ist es aber bei sich wild oder aktiv bewegenden Kühen. In diesen Fällen kann der automatische Melkroboter versagen oder sogar beschädigt werden.According to the state of mind of the cow when entering the milking box and how to cope with the situation they either move calmly to wildly. A calm one Behavior will attach the milking cup to the  Do not make teats difficult. But it is difficult with itself wild or actively moving cows. In these cases the automatic milking robot fail or even to be damaged.

Ein weiterer Nachteil bekannter automatischer Melkroboter besteht in der Länge des Melkvorganges. Die Melkbecher werden bei jedem neuen Melkvorgang aus einer Ausgangsposition außerhalb der Kuh zur jeweils zu melkenden Zitze gefahren.Another disadvantage of known automatic milking robots consists in the length of the milking process. The milking cup become with each new milking process Starting position outside the cow for each milking teat.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem der Ansetzvorgang beschleunigt und sichergestellt ist, daß der Ansetzvorgang sicher und ohne Gefahr für Kuh und Roboter zu Ende geführt werden kann.It is an object of the invention, a method of the beginning to create the type mentioned, in which the piecing process accelerated and ensured that the piecing process completed safely and without danger to cow and robot can be.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daßThe object is achieved according to the invention in that that

  • - der Melkbecher oder eine Melkbechergruppe vom Roboter in eine Zwischenposition gefahren wird, die sich in einer horizontalen Ebene vor und unterhalb dem Euter des Tieres befindet, wobei vorher in einem Einlernvorgang einmalig für jedes einzelne zu melkende Tier die Lage dieser Zwischenposition sowie von Zitzenpositionen ausgemessen und die ausgemessenen Werte dem Datenspeicher als tierspezifische Positionen eingegeben wurden,- the milking cup or a milking cup group from the robot is moved to an intermediate position, which is in a horizontal plane in front of and below the udder of the animal, previously in one Teach-in process once for each individual animal milking the location of this intermediate position as well measured from teat positions and the measured values as data storage animal-specific positions have been entered,
  • - der Roboter beim Handhaben der Melkbecher diese von der tierspezifischen Zwischenposition rechnergesteuert in für die Zitzen dieses Tieres spezifische Zitzenstartpositionen fährt, wobei diese Zitzenstartpositionen beim Handhaben einer Melkbechergruppe gegebenenfalls übergangen werden,- the robot handling the teat cups from the animal-specific intermediate position computer controlled in for the teat of this animal drives specific teat start positions, these  Teat start positions when handling one Teat cup group may be skipped,
  • - der Roboter danach beim einzelnen Handhaben der Melkbecher rechnergesteuert nacheinander, gespeicherte einzelne Soll-Zitzenpositionen und beim Handhaben einer Melkbechergruppe rechnergesteuert eine zentrale Soll-Zitzenposition anfährt,- The robot then handles the individual Milking cups computer controlled one after the other, stored individual target teat positions and at Manage a teat cup group computer controlled approaches a central target teat position,
  • - von diesen Soll-Zitzenpositionen aus sondengesteuert die momentane Ist-Zitzenposition ermittelt und vom Melkbecher oder der Melkbechergruppe angefahren wird,- Probe controlled from these target teat positions the current actual teat position is determined and from Milking cup or the milking cup group is approached,
  • - der Melkbecher oder die Melkbechergruppe aus der Ist-Zit­ zenposition durch Hochfahren angesetzt wird.- the milking cup or the milking cup group from the actual quotation zenposition is set by raising.

Durch die Einführung der Zwischen- und Startpositionen vor dem Euter kann der Melkbecher oder können mehrere zu einer Melkbechergruppe zusammengefaßte Melkbecher vom Roboter schnell in die Nähe des Euters gefahren werden, wenn sich die vielleicht sonst wild oder aktiv bewegende Kuh für einen Augenblick ruhiger verhält. Von dieser Zwischenposition aus werden beim Einzelansetzen von Melkbechern diese nacheinander die Zitzenstartpositionen, die Soll-Zitzenpositionen und Ist-Zitzenpositionen anfahren, wobei der Datenspeicher und -rechner auch dafür sorgen wird, daß eine körperliche Rückführung in die Zwischen- oder Startpositionen nicht erfolgen muß, sondern durch Bezugnahme auf die Zwischen- oder Startpositionen von der einen bedienten Zitze sofort die nächstfolgende Zitze mit ihrer Soll- und Ist-Zitzenposition angefahren wird.By introducing the intermediate and start positions before The teat cup can be attached to the udder or several can be combined into one Milking cup group summarized milking cups from the robot can be quickly moved near the udder if there are the perhaps wildly or actively moving cow for behaves calmer for a moment. Of this Intermediate position from the individual approach from Milking cups these successively the teat start positions, the target teat positions and actual teat positions start up, the data storage and computer also for this will ensure that a physical return to the Intermediate or start positions do not have to take place, but by referring to the intermediate or start positions from one teat to the next immediately Teat approached with its target and actual teat position becomes.

Beim Einsatz einer Gruppe von Melkbechern wird von der Zwischenposition aus sofort eine zentrale Soll­ Zitzenposition angefahren, die sich zwischen den Zitzen befindet und von der aus der Rechner die Melkbechergruppe sondengesteuert zur momentanen zentralen Ist-Zitzenposition zwischen den Zitzen fährt.When using a group of teat cups, the Intermediate position immediately a central debit  Teat position approached, which is between the teats and from which the computer is the teat cup group probe-controlled to the current central actual teat position runs between the teats.

Von besonderer Bedeutung ist dabei die Datenspeicherung der Abmessungen jeder einzelnen Kuh. Jedes Euter ist individuell anders gestaltet. Werden die individuellen Abmessungen jeder Kuh zuvor in den Datenspeicher eingegeben, dann braucht nur noch der Name oder eine Kennziffer der Kuh aufgerufen zu werden, wenn diese die Melkbox betritt. Der Roboterarm kann dann den oder die Melkbecher sofort in die Zwischenposition der gerade zu melkenden Kuh und von dort aus mittels globaler Sensoren zu den Startpositionen fahren, von der aus über die gespeicherte Soll-Zitzenposition die momentane Ist-Zitzenposition in kürzester Zeit erreichbar ist.Data storage is of particular importance the dimensions of each cow. Every udder is individually designed differently. Become the individual Dimensions of each cow previously in the data storage entered, then only the name or one is needed Code of the cow to be called if this the Milk box enters. The robot arm can then do this Milking cup immediately in the intermediate position of the straight milking cow and from there using global sensors drive to the starting positions from which over the stored target teat position the current actual teat position can be reached in the shortest possible time.

Das Verhalten der Kuh geht in den Anfahr- und Ansetzprozeß ein. Reagiert eine Kuh mit zu aktiven, wilden Bewegungen, sei es beim Eintreten in die Melkbox oder während sie sich schon in dieser aufhält, weil sie vielleicht ein Fliege ärgert, dann bleibt der Roboterarm sofort stehen und verharrt in dieser Stellung bis sich die Kuh wieder beruhigt hat. Erst dann setzt er seine Anfahr- und Ansetzbewegung fort. Die Kuh wird also bei wilden Bewegungen nicht von dem sich auch noch bewegenden Roboterarm irritiert, kann sich also schneller beruhigen. Wichtig ist aber auch, daß die Kuh bei Überreaktionen den sich ruhig verhaltenden Roboterarm nicht beschädigt. The behavior of the cow goes into the start-up and attachment process a. If a cow reacts with too active, wild movements, be it when entering the milking box or while it is moving already staying in this one because maybe she's a fly annoyed, then the robot arm stops immediately and remains in this position until the cow is back has calmed down. Only then does he set his start-up and Attachment movement continues. So the cow becomes wild Movements not from the still moving Robot arm irritates, so it can calm down more quickly. But it is also important that the cow overreacts the robot arm, which remains calm, is not damaged.  

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die kuhspezifischen Daten im Datenspeicher als Weglängen gespeichert werden. Dieses Festlegen und Abspeichern der Weglängen stellt eine einfache Möglichkeit dar, den oder die Melkbecher mittels des Roboterarmes, gezielt zugeschnitten auf die einzelne Kuh, zur Zwischenposition und weiter zu den Startpositionen und Zitzen zu verfahren.According to a further embodiment of the invention provided that the cow-specific data in the data memory saved as path lengths. This setting and Saving the path lengths provides an easy way represents the milking cup or cups by means of the robot arm, specifically tailored to the individual cow, for Intermediate position and on to the start positions and To move teats.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bewegungen der Kuh in der Melkbox mittels Sensoren überwacht werden, die auf den Körper der Kuh gerichtet sind. Als Sensoren kommen dabei vorzugsweise Ultraschall-Sensoren in Betracht. Es ist aber ebenso gut möglich, mit Infrarot- oder optischen Sensoren zu arbeiten. Die Sensoren reagieren sehr empfindlich auf Positionsänderungen des Körpers der Kuh in der Melkbox.According to a further embodiment of the invention provided that the movements of the cow in the milking box be monitored by sensors that are on the body of the Cow are directed. Preferably come as sensors Ultrasonic sensors into consideration. But it is just as good possible to work with infrared or optical sensors. The sensors are very sensitive Changes in the position of the cow's body in the milking box.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß etwa alle 40 bis 60 msec die Abstände zwischen den beaufschlagten Körperteilen der Kuh und den Sensoren gemessen und daraus die während dieser Zeitintervalle eingetretenen Lageänderungen des Kuhkörpers ermittelt werden. In weiterer Ausgestaltung dieses Merkmales der Erfindung ist vorgesehen, daß die ermittelten Lageänderungen pro Zeitintervall in Klassen eingeteilt werden, die dem Datenspeicher und -rechner mitteilen, ob sich die Kuh ruhig, lebhaft oder aktiv verhält, wobei der Fahrvorgang des Roboterarmes im Verlaufe und damit während der Zeit des wilden oder aktiven Verhaltens der Kuh unterbrochen wird. According to a further embodiment of the invention provided that the spacing approximately every 40 to 60 msec between the affected parts of the cow and the Sensors measured and from that the during this Time intervals of changes in position of the Cow body can be determined. In a further embodiment this feature of the invention provides that the determined changes in position per time interval in classes can be divided into the data storage and computer tell whether the cow is calm, lively or active behaves, the driving process of the robot arm in Courses and thus during the time of the wild or the cow's active behavior is interrupted.  

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Weglängen im zweidimensionalen X-Y-Koordinatensystem einer horizontalen Ebene gespeichert werden und daß die von der jeweiligen Zitzenstartposition und Zitzen-Sollpositionen ausgehende sondengesteuerte Endausrichtung auf die jeweilige Zitze abgeschlossen wird durch das Anheben des Melkbechers in der Z -Koordinate des Koordinatensystems. Das Anfahren der einzelnen Positionen bis hin zur jeweiligen Ist-Zitzenposition allein in der horizontalen Ebene vereinfacht den maschinellen Aufwand.According to a further embodiment of the invention provided that the path lengths in two-dimensional X-Y coordinate system of a horizontal plane saved and that from the respective teat start position and teat target positions outgoing probe-controlled Final alignment to the respective teat is completed by lifting the teat cup in the Z coordinate of the Coordinate system. Approaching the individual positions down to the actual teat position in the horizontal level simplifies the mechanical effort.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß mehrere Melkbecher vom Roboterarm auf einem Melkbechermodul geführt werden und dieser Melkbechermodul nach dem Ansetzen der Melkbecher an die jeweilige Zitze aus der Ansetzlage abgesenkt wird. Damit werden die Zitzen während des Melkens nur mit den Melkbechern belastet. Außerdem können sich die Melkbecher frei auf die Zitzen einstellen. Somit wird das Tier nicht vom Melkbechermodul, das als Ansetz-und Abnahmehilfe dient, gestört.According to a further embodiment of the invention provided that several milking cups from the robot arm a teat cup module and this Milking cup module after attaching the milking cup to the respective teat is lowered from the attachment position. In order to the teats are only with the Milk cups loaded. You can also use the teat cup adjust freely to the teats. So the animal doesn't from the teat cup module, which acts as an attachment and removal aid serves, disturbed.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung ist bei einer Melkbox vorgesehen, daß an der Rückwand der Melkbox, der das Heck der Kuh zugewandt ist, in etwa gleicher Höhe zum Boden und im gegenseitigen Abstand Sensoren angeordnet sind, deren Meßkeulen nach vorn auf das Heck der Kuh gerichtet sind, und daß an den Seitenwänden der Melkbox in Körperhöhe und etwas vor dem Euter der Kuh weitere Sensoren angeordnet sind, deren Meßkeulen quer zur Kuh auf deren Körper gerichtet sind. Die Meßkeulen sind dabei vorzugsweise mit einem Streuwinkel von ca. 10° auf den Körper der Kuh gerichtet. Mehrere, vorzugsweise zwei auf das Heck der Kuh gerichtete Sensoren schalten Meßfehler, die durch einen sich bewegenden Schwanz der Kuh verursacht werden können, aus.To carry out the method according to the invention is at a milking box provided that on the rear wall of the milking box, facing the rear of the cow, at about the same height to the ground and at a distance from each other sensors are whose measuring lobes face forward on the rear of the cow are directed, and that on the side walls of the milking box in Body height and a little more in front of the cow's udder Sensors are arranged, the measuring lobes across the cow whose bodies are directed. The measuring lobes are there preferably with a scattering angle of approx. 10 ° to the  Body of the cow directed. Several, preferably two on sensors directed at the rear of the cow switch measurement errors, caused by a moving tail of the cow can be out.

Das setzt allerdings voraus, daß die Hecksensoren nicht zu hoch angeordnet sind. Sind die Hecksensoren zu hoch angeordnet, dann messen sie wegen der sehr zerklüfteten Gestalt des Tieres zu ungenau. Sind die Hecksensoren zu tief angeordnet, dann steigt die Wahrscheinlichkeit, daß der Schwanz stört. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Hecksensoren wenige Zentimeter, vorzugsweise 15-20 Zentimeter tiefer als der Schwanzansatz angeordnet sein.However, this assumes that the rear sensors are not closed are arranged high. Are the rear sensors too high? arranged, then measure them because of the very jagged Shape of the animal too imprecise. Are the rear sensors closed deeply placed, then the probability increases that the tail bothers. In a further embodiment of the invention the rear sensors are a few centimeters, preferably 15-20 centimeters lower than the base of the tail be.

Der sich bewegende Schwanz wird immer nur einem Sensor einen kürzeren Abstand vortäuschen. Für die Festlegung der Entfernung wird immer der Meßwert des auf das Heck der Kuh gerichteten Sensors ausgewertet, der den größeren Meßwert liefert. Dies ist nämlich der Meßwert, der vom Heck der Kuh herrührt.The moving tail is only ever a sensor fake a shorter distance. For setting the Distance is always the measured value on the rear of the cow Directed sensor evaluated, the larger measured value delivers. This is the measured value from the rear of the Cow comes from.

Der zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung eingesetzte Roboter ist erfindungsgemäß derart gestaltet, daß der Roboterarm nur in der Horizontalen einmal um ein mit einer vertikalen Schwenkachse versehenes Drehgelenk schwenkbar ist und weiterhin im Abstand von diesem Drehgelenk ein weiteres um eine vertikale Achse wirkendes Drehgelenk aufweist zur Ausführung von Drehbewegungen in der horizontalen X-Y-Richtung. Das hat den Vorteil, daß die Antriebe der vertikalen Drehachsen entkoppelt sind von der Kraftaufnahme (durch das Tier verursachte Gewichtskräfte und vertikale Schlagkräfte). Die Gelenke können dadurch robust sein und durch relativ kleine, getriebelose Servoantriebe bedient werden.To carry out the method according to the invention the robot used is designed according to the invention in such a way that the robotic arm only horizontally by one swivel joint provided with a vertical swivel axis is pivotable and still at a distance from it Swivel another acting around a vertical axis Swivel joint has to perform rotary movements in the horizontal X-Y direction. This has the advantage that the Drives of the vertical axes of rotation are decoupled from the Force absorption (weight forces caused by the animal  and vertical impact forces). The joints can do this be robust and relatively small, gearless Servo drives are operated.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Roboterarm oder nur die Melkbecher senkrecht dazu in der Z-Richtung anheb- und absenkbar ist. Der Roboterarm wird bei jedem Ansetzvorgang vor der Z-Höhen-Einstellung nur in der X-Y-Ebene auf das jeweilige Kuheuter eingestellt und dann im eigentlichen Ansetzvorgang, beispielsweise bei einer Modultechnik durch einzelne, pro Melkbecher vorgesehene Hubachsen, mit einem Hub von beispielsweise 250 mm hochgestellt. Damit läßt sich die Motorik des Roboters einfach aufbauen. Der eigentliche Ansetzvorgang kann, da er mit geringen Kräften behaftet ist, sehr schnell durchgeführt werden.In a further embodiment of the invention, that the robot arm or just the teat cups perpendicular to it can be raised and lowered in the Z direction. The robotic arm with each attachment process before the Z-height setting only in the X-Y plane on the respective cow udder set and then in the actual attachment process, for example, in a module technology by individual, pro Milking cup provided lifting axes, with a stroke of for example 250 mm superscript. So that the Simply set up the robot's motor skills. The actual Attachment process can, since it is affected by low forces is done very quickly.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dazu vorgesehen, daß die Schwenkbewegungen des Roboterarmes in der horizontalen X-Y-Ebene um seine horizontalen Schwenkachsen mittels jeweils zugeordneter Elektromotoren erfolgt, während das Anheben und Absenken in der vertikalen Z-Richtung pneumatisch erfolgt. Der pneumatische Hub in der Z-Achse ist dem an sich auch möglichen Hub mittels Zahnriemen oder Servomotoren vorzuziehen, weil die Pneumatik mittels Überdruckventilen ideal auf Tierschläge reagieren kann. Schlägt eine Kuh auf den Modul oder die Melkbecher, so können das Modul oder der Melkbecher beim Überschreiten einer gewissen Schlagkraft in Richtung der Z-Achse nachgeben und sich absenken. Mittels eines Lageregelkreises (Istwertgeber-Rech­ ner-Ventile-Zylinder) werden Modul oder Melkbecher nach dem Schlag wieder weich in die Ausgangsposition verfahren.In a further embodiment of the invention provided that the pivoting movements of the robot arm in the horizontal x-y plane around its horizontal Swivel axes by means of respectively assigned electric motors takes place while lifting and lowering in the vertical Z-direction is done pneumatically. The The pneumatic stroke in the Z axis is in itself also possible stroke using toothed belts or servo motors preferable because the pneumatics by means of pressure relief valves can react ideally to animal strikes. Strikes a cow the module or the teat cups, so the module or the milking cup when exceeding a certain one Give in and out in the direction of the Z axis lower. Using a position control loop (actual value encoder calculation ner valves cylinders) become modules or milking cups  after the blow soft again in the starting position method.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung dient der Verwirklichung des automatischen Melkverfahrens ein Roboter, der gekennzeichnet ist durch eine Zitzenortungsanordnung (A) mit von Energiequellen abgegebenen Energie- (Ultraschall oder Infrarot)­ strahlen, die auf einen Soll-Mittelpunkt oberhalb eines einzelnen Melkbechers oder einen zentralen Soll-Mittelpunkt eines mit einer Melkbechergruppe besetzten Melkmoduls gerichtet sind, wobei bei einem Abweichen eines vom Rechner vorgegebenen Soll-Mittelpunktes von dem Ist-Mittel­ punkt, in dem sich die Zitze(n) befindet(n), der den Melkbecher oder den Melkbechermodul tragende Roboterarm rechnergesteuert in X- und Y-Richtung verschoben wird, bis sich die Soll- und Ist-Mittelpunkte decken. Die Energiestrahlen messen damit die Differenz von Soll- und Ist-Mittelpunkt im Bereich eines die Mittelpunkte einschließenden Meßkreises und sind in der Lage, innerhalb dieses Meßkreises mit dem Rechner die Nachführung zum Ist-Mittelpunkt vorzunehmen.According to a further embodiment of the invention, the Realization of the automatic milking process Robot that is characterized by a Teat location arrangement (A) with from energy sources emitted energy (ultrasound or infrared) radiate on a target center above a individual milking cup or a central target center one with a group of teat cups Milking module are directed, with a deviation of one target center specified by the computer from the actual average point at which the teat (s) is located, which the Milk cup or robotic arm carrying the milking cup module is shifted computer-controlled in the X and Y directions until the target and actual centers coincide. The Energy beams measure the difference between target and Actual center point in the area of one of the center points enclosing measuring circuit and are able to within this measuring circuit with the computer for tracking Actual center point.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwei erste Energiestrahlen gegenüber Parallelen zu einem zweiten Energiestrahl um 30° aufeinander zugeneigt sind, wobei sich die Mittellinien aller Energiestrahlen in dem Soll-Mittelpunkt schneiden. Die Messung erfolgt dabei durch die Ausbildung eines gleichschenkligen Meßdreiecks; sie wird damit sehr präzise. According to a further embodiment of the invention provided that two first energy beams opposite Parallels to a second energy beam at 30 ° are inclined towards each other, with the center lines cut all energy rays in the target center. The measurement is carried out by the formation of a isosceles measuring triangle; it becomes very precise.  

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß unterhalb der ersten Energiequellen für die zwei ersten Energiestrahlen zwei weitere Energiequellen für weitere erste Energiestrahlen vorgesehen sind, die sich nach oben ansteigend mit den ersten und zweiten Energiestrahlen in dem Soll-Mittel­ punkt treffen. Die weiteren Energiestrahlen werden eingesetzt, wenn durch das Verhalten des Tieres in den Strahlengang gelangende Zitzen die Messung behindern. Der Rechner schaltet dann von den oberen ersten Energiequellen zu den weiteren unteren Energiequellen, die damit die Messung übernehmen.According to a further embodiment of the invention provided that below the first energy sources for the first two beams of energy two more Energy sources for further first energy rays are provided, which increase with the first and second energy beams in the target mean meet point. The further energy rays are used when the behavior of the animal in the Beam teats hinder the measurement. The The computer then switches from the top first energy sources to the other lower energy sources, which Take measurement.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die ersten Energiestrahlen und der zweite Energiestrahl gegenüber der Horizontalen um 15° ansteigend und die weiteren Energiestrahlen gegenüber der Horizontalen um 40° ansteigend auf den Soll-Mittelpunkt gerichtet sind. Diese Anordnung stellt sicher, daß die Melkbecher bei der Messung sich noch in einem ausreichenden Sicherheitsabstand unterhalb der Zitzen befinden.According to a further embodiment of the invention provided that the first energy rays and the second Energy beam rising by 15 ° from the horizontal and the further energy rays towards the Horizontal rises by 40 ° to the target center are directed. This arrangement ensures that the Milking cup while measuring yourself in one sufficient safety distance below the teats are located.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Roboter zum automatischen Melken gekennzeichnet durchAccording to a further embodiment of the invention Automatic milking robot characterized by

  • - eine Zitzenortungsanordnung mit einem von einer Strahlungsquelle ausgehenden Lichtstrahl, der zu einer Lichtebene aufgeweitet wird, durch welche Lichtebene Zitzen hindurchgreifen können,- A teat locator with one of one Radiation source outgoing light beam leading to a Light level is expanded, through which light level Can reach through teats,
  • - wenigstens eine Videokamera CCD1 oder/und CCD2, deren Objektivmittellinien y1 oder/und y2 sich im Melkbecher- oder Melkbechermodul-Mittelpunkt treffen, der auch in die Lichtebene fällt, wobei bei einem Abweichen eines vom Rechner vorgegebenen Soll-Mittel­ punktes von dem Ist-Mittelpunkt, in dem sich die Zitze(n) befindet(n), der den Melkbecher oder den Melkbechermodul tragende Roboterarm rechnergesteuert in X- und Y-Richtung verschoben wird, bis sich die Soll- und Ist-Mittelpunkte decken.- At least one video camera CCD 1 and / or CCD 2 , the lens center lines y 1 or / and y 2 meet in the teat cup or teat cup module center point, which also falls into the light plane, with a deviation from a predetermined target point given by the computer From the actual center in which the teat (s) is located, the robot arm carrying the teat cup or the teat cup module is shifted in a computer-controlled manner in the X and Y directions until the target and actual center points overlap.

Dabei ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der von der Strahlungsquelle erzeugte Lichtstrahl ein Laserstrahl mit stark gebündelten parallelen Lichtstrahlen ist. Als Strahlungsquelle dient vorzugsweise eine Laserdiode. Diese Bildverarbeitungsanordnung gestattet über die Videokameras gleichzeitig noch andere Beobachtungen, wie Sauberkeit oder äußerlich sichtbare Eutererkrankungen. Das Arbeiten mit nur einer Videokamera verringert den technischen Aufwand. Zwei Videokameras verbessern die Qualität der Messung.In a further embodiment of the invention provided that that generated by the radiation source Beam of light a laser beam with highly focused parallel light rays. Serves as a radiation source preferably a laser diode. These Image processing arrangement allowed via the video cameras other observations, such as cleanliness or externally visible udder disorders. The work with just one video camera reduces the technical Expenditure. Two video cameras improve the quality of the Measurement.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Objektiv-Mittellinien gegenüber Parallelen zur Strahlmittellinie um 28° in Richtung auf die Strahlmittellinie zugestellt sind.According to a further embodiment of the invention provided that the lens centerlines are opposite Parallels to the blasting center line by 28 ° towards the Blasting center line are delivered.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zitzenortungsanordnung (A, B) an einen Roboterarm angeordnet ist, der den Melkbecher oder den Melkbechermodul mit der Gruppe von Melkbechern trägt. Die Zitzenortungsanordnung ist damit zusammen mit dem Roboter von Melkbox zu Melkbox verfahrbar.According to a further embodiment of the invention provided that the teat location arrangement (A, B) to a Robot arm is arranged, the teat cup or the Carries teat cup module with the group of teat cups. The teat location arrangement is thus together with the Robot can be moved from milking box to milking box.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß alle Versorgungsleitungen der Melkbecher und der Melkbechermodule über den den Modul tragenden Roboterarm und den Roboter zu einer zentralen Milchsammelstelle und Energieversorgungseinheit geführt sind. Dadurch kann die Anordnung noch beweglicher werden, wenn die Leitungen beispielsweise über eine mitlaufende Rollenführung oberhalb des Roboters mitlaufen und die Bewegungen des Roboters nicht behindern.According to a further embodiment of the invention  provided that all supply lines to the teat cup and the teat cup modules over the module carrying the Robot arm and the robot to a central Milk collection point and energy supply unit are. This can make the arrangement more agile, if, for example, the lines run over a Roll guide above the robot and the Do not hinder robot movements.

Die Melkbecher können auf verschiedenen Art und Weise von einem Roboter gehandhabt werden. Ein einzelner Melkbecher wird für sich allein einem Magazin entnommen und angesetzt. Dabei sind die zu überwindenden Wegstrecken aber recht lang und zahlreich. Günstiger ist es, alle Melkbecher als Gruppe so nahe wie möglich in den Euterbereich zu bringen. Dazu werden Melkbecher­ module eingesetzt. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein derartiger Modul derart ausgebildet, daßThe teat cups can be made in different ways be handled by a robot. A single milking cup is taken from a magazine on its own and scheduled. Here are the distances to be overcome but quite long and numerous. It is cheaper, everyone Milk cups as a group as close as possible to the Bring udder area. For this, milking cups modules used. According to a further embodiment of the Invention, such a module is designed such that

  • - jeder einzelne Melkbecher lösbar in einer ihn umfassenden, vom Roboterarm getragenen Hebevorrichtung gehalten ist, mittels der er hochfahrbar und an eine Zitze ansetzbar ist,- each milking cup detachable in one him comprehensive, carried by the robot arm Lifting device is held, by means of which he can be raised and attached to a teat,
  • - die Hebevorrichtung danach durch ein Absenken von der Zitze und dem daran haften bleibenden Melkbecher wieder allein absenkbar ist,- The lifting device then by lowering the Teat and the milking cup sticking to it can be lowered alone again,
  • - der Melkbecher nach dem Abschluß des Melkvorganges durch Absenken auf den Modul zurückführbar ist.- The milking cup after the milking process is complete can be traced back to the module by lowering it.

Der Roboterarm führt in diesem Fall nur Bewegungen in der X-Y-Ebene aus. In der Z-Richtung brauchen nur geringe Massen bewegt zu werden.In this case, the robot arm only moves in the X-Y plane. In the Z direction only need a little Crowds to be moved.

Eine andere Ausführungsform eines Melkbechermoduls ist dadurch gekennzeichnet, daßAnother embodiment of a teat cup module is  characterized in that

  • - jeder einzelne Melkbecher mittels einer Hebevorrichtung zum Ansetzen an eine Zitze anhebbar ist, wobei sich die Hebevorrichtung mittels eines aufblasbaren Gummibalges am Modul anstützt,- each milking cup by means of a Lifting device for attaching to a teat is, the lifting device by means of a supports inflatable rubber bellows on the module,
  • - der Gummibalg nach dem Ansatzvorgang entspannbar ist, wodurch sich der Melkbecher in einem Winkelbereich von etwa bis zu 40° dem individuellen Tiereuter anpaßt.- the rubber bellows can be relaxed after the attachment process, whereby the milking cup is in an angular range of up to 40 ° to the individual animal udder adjusts.

Der Modul senkt sich bei dieser Ausführung nach dem Ansetzen des Melkbechers nicht ab; er bleibt vielmehr unterhalb des Euters in Kontakt mit dem angesetzten Melkbecher. In diesem Fall ist es nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, wenn für jede Zitze eines Tieres eine dieser Zitze zugeordnete Hebevorrichtung vorgesehen ist, die sich mit oder ohne zwischengefügten Gummibalg an einem Tablett abstützt, wobei die gegenseitige räumliche Zuordnung der Hebevorrichtungen am Tablett der mittleren Verteilung der Zitzen in der X-Y-Ebene entspricht. In einem einzigen Schwenkvorgang unter die Kuh werden damit die Melkbecher nacheinander an die entsprechenden Zitzen angesetzt. Damit ist eine deutliche Zeitersparnis verbunden.In this version, the module lowers after Do not start the milking cup; rather, it remains below the udder in contact with the attached Milking cup. In this case, it is after another Embodiment of the invention advantageous if for each An animal's teat is assigned to one of these teats Lifting device is provided, which can be with or without supports the inserted rubber bellows on a tray, the mutual spatial assignment of the Lifting devices on the tray of the middle distribution of the Teats in the X-Y plane. In one The milking cups are swiveled under the cow successively attached to the corresponding teats. In order to is a significant time saver.

Eine weitere Ausführungsform eines Melkbechermoduls zum automatischen Melken von in einer Melkbox stehenden Milchkühen ist dadurch gekennzeichnet, daßAnother embodiment of a teat cup module for automatic milking of standing in a milking box Dairy cows are characterized in that

  • - die einzelnen Melkbecher in einer Reihe aufgereiht zwischen parallelen Schienen angeordnet sind, die zwischen sich ein Schiebemagazin ausbilden,- The individual milking cups lined up in a row are arranged between parallel rails which form a sliding magazine between them,
  • - die Melkbecher in dem Magazin zu einer Hubposition verschiebbar sind, in der sich eine Hubvorrichtung befindet,- The milking cups in the magazine to a lifting position are displaceable in which there is a lifting device  located,
  • - jeweils der in der Hubposition befindliche Melkbecher von der Hubvorrichtung an jeweils eine Zitze durch Anheben ansetzbar ist.- The milking cup in the lifting position from the lifting device to one teat Lifting is applicable.

Dieser Melkbechermodul ist sehr kleinbauend. Mit ihm werden die Melkbecher zwar einzeln angesetzt; der nächstfolgende Melkbecher schiebt sich aber nach dem Herausheben des zuvor gehandhabten Melkbechers sofort nach, so daß sich der nächstfolgende Ansetzvorgang sofort und ohne Zeitverlust anschließen kann.This teat cup module is very small. With him the teat cups are set individually; the next milking cup pushes itself after Immediately lift out the previously handled teat cup after, so that the next subsequent piecing process takes place immediately and can connect without wasting time.

Sollte es gewünscht sein, die Hebebewegung in der Z-Richtung aus dem Roboterarm heraus vorzunehmen, dann kann dies nach einer weiteren Ausgestaltung des Melkbechermoduls zum automatischen Melken von in einer Melkbox stehenden Milchkühen dadurch vorgenommen werden, daßShould it be desired to use the lifting movement in the Then take the Z direction out of the robot arm this according to a further embodiment of the Milk cup module for automatic milking in one Milking cows standing milk cows are made that

  • - der Modul ein Tablett aufweist, das mit vier Aufnahmen für Melkbecher versehen ist, in denen je ein Melkbecher lösbar absetzbar ist,- The module has a tray with four Recordings for teat cups is provided, in each a milking cup is detachably removable,
  • - der Arm des Roboters die auf dem Tablett abgesetzten Melkbecher nacheinander in ihre Ist-Zitzenpositionen fährt, aus denen heraus der Roboterarm dann jeweils einen rechnergesteuert positionierten Melkbecher zum Ansetzen an die Zitze anhebt,- the arm of the robot placed on the tray Milking cups one after the other in their actual teat positions from which the robot arm then moves out a computer controlled milking cup for Attaching to the teat lifts
  • - der Roboterarm das Tablett nach jedem Ansetzen absenkt, wonach der Roboterarm einen anderen Melkbecher rechnergesteuert unter eine andere Zitze in deren Ist-Zitzenposition fährt, bis sich das Tablett nach dem Ansetzen aller Melkbecher allein unter den Melkbechern absenkt.- the robot arm the tray after each application lowers, after which the robot arm another Computer controlled milking cup under another teat in their actual teat position until the Tray alone after placing all milking cups lowered under the milking cups.

Dieser Ansetzvorgang ist damit gekennzeichnet durch einen Schwenkvorgang unter die Kuh und viermaliges Positionieren für jeden Becher, wobei jeder Becher durch die entsprechende Hubvorrichtung angesetzt wird. Der Vorteil dieses Moduls besteht darin, daß die Becher frei am Euter haften und das Modul während des Melkens am Boden verharrt.This attachment process is thus characterized by a  Swiveling under the cow and positioning four times for each cup, with each cup through the appropriate lifting device is attached. The advantage this module is that the cups are free on the udder stick and the module to the ground during milking persists.

Für alle Melkbechermodule mit lösbar aufgesetzten Melkbechern ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Melkbecher nach dem Abschluß des Melkvorganges auf das abgesenkte Tablett oder Modul zurückgezogen werden.For all teat cup modules with detachable attachments Milk cups is, according to a further embodiment Invention provided that the milking cup after graduation the milking process on the lowered tray or module be withdrawn.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine Melkbox in Draufsicht mit Sensoren zur Ausmessung von Bewegungen einer in der Melkbox stehenden Kuh, Fig. 1 shows a milk box in plan view with sensors for measurement of movements in a standing cow the milk box,

Fig. 2 ein Schaubild zur Darstellung einer Zwischenposition und von Zitzenstartpositionen, die nach einem Ausmessen für jede Kuh in einem Datenspeicher abgespeichert sind und abgerufen werden, wenn die Kuh die Melkbox betritt, wobei die Positionen mittels der an der Melkbox vorgesehenen Sensoren bei jedem erneuten Betreten der Melkbox durch die Kuh aktualisiert werden, Fig. 2 is a diagram showing an intermediate position and teat start positions that are stored in a data memory for each cow after measurement and are retrieved when the cow enters the milking box, the positions by means of the sensors provided on the milking box each time it is re-entered the milking box is updated by the cow,

Fig. 3a und 3b eine Zitzenortungsanordnung mit Sensoren zur Ortung und dem Anfahren der Ist-Stellung der Zitzen, ausgehend von den Zitzenstartpositionen und der ausgemessenen und gespeicherten Sollstellung der Zitzen, FIGS. 3a and 3b, a teat locating arrangement with sensors for the detection and the start of the actual position of the teats, starting from the starting positions of the teat and of the measured and stored reference position of the teats,

Fig. 3c und 3d eine Vorrichtung, die mit Hilfe einer Bildverarbeitung die Ortung und das Anfahren der Zitzen besorgt, Fig an apparatus concerned. 3c and 3d by means of an image processing locating and moving to the teat,

Fig. 4a eine Seitenansicht eines Melkroboters mit einem Roboterarm, der an seinem freien Ende Melkbecher trägt, FIG. 4a is a side view of a milking robot with a robot arm, which carries at its free end teat cups,

Fig. 4b eine Draufsicht auf den Melkroboter mit einer Melkbox, wobei ein Roboternebenarm einen einzelnen Melkbecher führt, FIG. 4b is a plan view of the milking robot with a milking box, wherein a Roboternebenarm performs an individual teat cups,

Fig. 5a einen Melkbechermodul mit einer Gruppe von vier höhenverfahrbaren und abnehmbaren Melkbechern, dessen auf jeden Melkbecher getrennt arbeitende Hebevorrichtungen sich unmittelbar an einer oberen Platte des Moduls abstützten, wobei die Melkbecher am Modul im Viereck angeordnet sind, FIG. 5a is a Melkbechermodul with a group of four vertically adjustable and removable teat cups, which teat cup on each separately operating lifting devices located abstützten directly to an upper plate of the module, wherein the teat cups are arranged on the module in a square,

Fig. 5b einen Melkbechermodul mit einer Gruppe von vier höhenverfahrbaren Melkbechern, dessen auf jeden Melkbecher getrennt arbeitende Hebevorrichtungen sich über einen aufblasbaren gummielastischen Ring an der oberen Platte des Moduls abstützen, wobei der Modul mit im Viereck angeordneten Melkbechern versehen ist. Fig. 5b a Melkbechermodul with a group of four vertically movable teat cups, which teat cup on each separately operating lifting devices are supported on an inflatable rubber-elastic ring on the top plate of the module, wherein the module is provided with teat cups arranged in a square.

Fig. 5c eine Seitenansicht eines Melkbechermoduls mit auf einer Schiene verschieblich hintereinander angeordneten Reihe von Melkbechern, Fig. 5c is a side view of a Melkbechermoduls with on a rail displaceably arranged one behind another set of teat cups,

Fig. 5d eine Draufsicht auf den Melkroboter neben einer Melkbox, wobei der Roboternebenarm einen Modul mit einer Gruppe von Melkbechern führt, die im Einzelansetzverfahren an die Iststellungen der einzelnen Zitzen herangefahren und an diese angesetzt werden. . A plan view of the milking robot in addition to a milk box, said Roboternebenarm performs a module with a group of teat cups, are moved up in the Einzelansetzverfahren to the actual positions of the individual teats and attached to this Figure 5d.

Eine in Fig. 1 dargestellte Melkbox 1 zum Melken von Kühen weist einen Boxboden 3 und Boxwände 5 auf. Das Tier soll sich in der Melkbox 1 wohl und nicht eingedrängt fühlen; es wird deshalb von den Boxwänden 5 nur so viel wie nötig eingeengt. Dies bedingt, daß die Abmessungen der Melkbox 1 an die Größe des Tieres anpaßbar sein sollen. Die Melkbox 1 hat entsprechend diesen Vorgaben eine feststehende Seitenwand 5a, die vom Heck der Kuh bis zu ihrem Kopf reicht. Im Kopfbereich befindet sich ein Kraftfuttertrog 7 mit einer verstellbaren Frontbegrenzung 9. An der Frontbegrenzung 9 ist eine Identifizierungsvorrichtung 11 angeordnet, mit der die Identität der einzelnen Kuh erkannt wird. Gegenüber der feststehenden Seitenwand 5a befindet sich ein ihr gegenüber verstellbarer Türpfosten 5b. Beiderseits des Türpfostens 5b sind eine Eingangstür 5g und eine Ausgangstür 5d vorgesehen. Die Eingangstür ist an einem verstellbaren Anschlag 5e einer Boxrückwand 5f drehbar gelagert. Für die Ausgangstür 5c ist am Kraftfuttertrog ein Drehgelenk 5h angeordnet. Die Türbewegungen lassen sich mittels Stellzylindern 13 hydraulisch oder pneumatisch verstellen. Gegebenenfalls läßt sich die hintere Boxenbrüstung 5f zusammen mit den Sensoren 17d und 17c den jeweiligen Längenmaßen der Tiere durch pneumatisches oder hydraulisches Verstellen anpassen. Die Längenmaße sind einmalig für jedes Tier in den Datenspeicher eingelernt und in ihm abgespeichert. Dabei sollte das Tier aber nie eingezwängt werden. Es sollte sein Freiraum lediglich minimiert werden, um den Ansetzvorgang zu erleichtern.A milking box shown in FIG. 1 1 for milking cows includes a Boxboden 3 and Boxwände. 5 The animal should feel comfortable and not crowded in the milking box 1 ; it is therefore restricted by the box walls 5 only as much as necessary. This means that the dimensions of the milking box 1 should be adaptable to the size of the animal. The milking box 1 has a fixed side wall 5 a, which extends from the rear of the cow to her head in accordance with these specifications. In the head area there is a concentrate feed trough 7 with an adjustable front limit 9 . An identification device 11 is arranged on the front boundary 9 , with which the identity of the individual cow is recognized. Opposite the fixed side wall 5 a is a door post 5 b that is adjustable relative to it. An entrance door 5 g and an exit door 5 d are provided on both sides of the door jamb 5 b. The entrance door is rotatably mounted on an adjustable stop 5 e of a box rear wall 5 f. A pivot hinge 5 h is arranged on the concentrate trough for the exit door 5 c. The door movements can be adjusted hydraulically or pneumatically by means of actuating cylinders 13 . If necessary, the rear parapet 5 f can be adjusted together with the sensors 17 d and 17 c to the respective length dimensions of the animals by pneumatic or hydraulic adjustment. The length dimensions are learned once for each animal in the data memory and stored in it. The animal should never be squeezed. Its free space should only be minimized to facilitate the attachment process.

Der Boxinnenraum 15 ist vornehmlich weich gestaltet, indem alle Boxprofile (Rundungen, Rundbögen und Kreissegmente) der Kuhform organisch angepaßt und gegebenenfalls mit weichen Materialien (Luftkissen,Gummi) abgedeckt sind.The interior of the box 15 is primarily designed to be soft, in that all box profiles (curves, arches and circle segments) are organically adapted to the cow shape and are optionally covered with soft materials (air cushions, rubber).

Das Euter muß beim Melkvorgang frei sein von den Hinterbeinen, damit günstige Zitzenortungs-, Nachfahr- und Ansetzbedingungen gegeben sind. Die Zitzen sollen vor allem nicht an den Beininnenflächen anliegen. Der Melkboxboden 3 ist deshalb so gestaltet, daß der Boxboden hinten tiefer liegt als der vordere Boxboden.The udder must be free of the hind legs during the milking process, so that favorable teat location, descendant and attachment conditions are given. Above all, the teats should not touch the inside of the legs. The milking box floor 3 is therefore designed in such a way that the rear box floor is lower than the front box floor.

An der Melkbox 1 sind Sensoren 17a-d vorgesehen, die zu einem globalen Raummeßsystem 17 gehören und mit denen sich das Bewegungsverhalten des in der Melkbox 1 befindlichen Tieres berührungslos überwachen läßt. Ein Sensor 17a befindet sich im Bereich des Futtertroges und mißt seinen Abstand zum Kopf der Kuh. Der ermittelte Abstand ist ein Indiz dafür, ob die Kuh gerade frißt oder nicht. Ein weiterer Sensor 17b ist an der feststehenden Seitenwand 5a angeordnet und auf den Körper der Kuh etwa in dem Längsbereich des Kuhkörpers gerichtet, in dem sich das Euter befindet. Der Sensor 17b mißt den Abstand zwischen sich und dem Kuhkörper an seiner Längsseite. Zwei weitere Sensoren 17c und 17d befinden sich an der Boxrückwand 5f etwa auf gleicher Höhe und in einem Abstand, der etwa dem mittleren Abstand der hinteren Kuhschenkel entspricht. Diese Sensoren 17c und 17d sind auf das Heck der Kuh gerichtet. Zwischen ihnen ist der Kuhschwanz beweglich; er kann, wenn er sich bewegt, immer nur bei einem der beiden Sensoren 17c, 17d die Messung verfälschen. Richtig ist immer der Meßwert, der ohne Beeinträchtigung durch den Schwanz erhalten wird. Maßgebend ist der Meßwert, der den größeren Abstand abgibt.Sensors 17 a-d are provided on the milking box 1 , which belong to a global room measuring system 17 and with which the movement behavior of the animal in the milking box 1 can be monitored without contact. A sensor 17a is located in the area of the feed trough and measures its distance from the head of the cow. The distance determined is an indication of whether the cow is eating or not. Another sensor 17 b is arranged on the fixed side wall 5 a and directed towards the cow's body approximately in the longitudinal region of the cow's body in which the udder is located. The sensor 17 b measures the distance between itself and the cow body on its long side. Two further sensors 17 c and 17 d are located on the rear wall of the box 5 f at approximately the same height and at a distance which corresponds approximately to the mean distance between the rear cow legs. These sensors 17 c and 17 d are aimed at the rear of the cow. The cow's tail is movable between them; if it moves, it can only falsify the measurement with one of the two sensors 17 c, 17 d. The measured value is always correct and is obtained without interference from the tail. The decisive factor is the measured value, which gives the larger distance.

Die Sensoren 17a-d können auf Ultraschall-, Infrarot- oder Laserscannerbasis arbeiten. Alle Sensoren 17a-d messen mit ihren Meßstrahlen oder Meßkeulen im zeitlichen Abstand von 40 bis 60 ms, vorzugsweise 50 ms den momentanen Abstand zwischen sich und den beaufschlagten Körperteilen der Kuh. Die zwischen jeweils zwei Messungen ermittelte Entfernungsdifferenz spiegelt das Bewegungsverhalten der Kuh wieder. Dieses Bewegungsverhalten wird in drei Klassen eingeteilt:
wenig Bewegung, lebhafte Bewegung, wilde Bewegung. Messen die Sensoren 17a-d wenig oder lebhafte Bewegung, d. h. die Kuh verhält sich ruhig, dann kann der Ansetzvorgang der Melkbecher vorgenommen werden. Bewegt sich die Kuh jedoch wild, d. h. sie ist aktiv, dann wird der Ansetzvorgang nicht begonnen oder unterbrochen. Die Auswertung der Meßergebnisse der Sensoren 17a bis 17d wird später im Rahmen der Tierverhaltens-Routine näher beschrieben.
The sensors 17 a-d can work on the basis of ultrasound, infrared or laser scanner. All sensors 17 a-d measure with their measuring beams or measuring lobes at a time interval of 40 to 60 ms, preferably 50 ms, the instantaneous distance between themselves and the parts of the cow exposed to the cow. The difference in distance determined between two measurements reflects the movement behavior of the cow. This movement behavior is divided into three classes:
little movement, lively movement, wild movement. If the sensors 17 a-d measure little or brisk movement, ie the cow behaves calmly, then the milking cup can be attached. However, if the cow moves wildly, ie it is active, the attachment process is not started or interrupted. The evaluation of the measurement results of the sensors 17 a to 17 d will be described later in the context of the animal behavior routine.

Fig. 2 zeigt eine Prinzipdarstellung der Ansetzwege für die Melkbecher. Der Einfachheit wegen ist nur ein Melkbecher 21 an einem Ende 23 eines Roboterarmes 25 dargestellt. Der Roboterarm wird von einem in Fig. 4a und 4b dargestellten Roboter 27 bewegt. Fig. 2 shows a schematic diagram of the attachment paths for the milking cups. For the sake of simplicity, only one milking cup 21 is shown at one end 23 of a robot arm 25 . The robot arm is moved by a robot 27 shown in FIGS. 4a and 4b.

Der Roboterarm 25 stellt für jede Kuh unterschiedliche, dem Datenspeicher und Rechner 31 des Roboters 27 gelernte und von Positionier- und/oder externen Robotersensoren S1 bis S6 in Echtzeit aktualisierte Positionen in einem X-Y-Koordinatensystem in einer horizontalen Ebene 29 ein. Die Robotersensoren S1 bis S6 gehören zu einer Zitzenortungsanordnung, die noch näher beschrieben wird. Alle angefahrenen Positionen sind als Weglängen in dem Datenspeicher 31 des Roboters 27 abgespeichert. Dieser Einlernvorgang wird von Hand durchgeführt. Befindet sich eine Kuh mit Kennummer oder Kennamen in der Melkbox 1, dann wird der Melkbecher 21 von Hand der Reihe nach zu den einzelnen, augenblicklichen Zitzenpositionen verfahren. Immer, wenn sich der entsprechende Melkbecher genau unterhalb einer ihrer Zitzen 1 bis 4 befindet, wird diese tierspezifische Zitzenposition in X-Y-Koordinaten im Datenspeicher 31 abgespeichert. Dabei werden die Werte der internen Robotersensoren (die die angegebenen X-Y-Positionen der gerade angefahrenen Zitze zum Bezugskoordinatensystem liefern) gleichgesetzt mit den Werten der Positionssensoren, woraus sich dann die tierspezifischen, zunächst unbekannten Längenmaße der einzelnen Zitzenpositionen zum Bezugskoordinatensystem errechnen lassen. Aus den kuhspezifischen Zitzenpositionen werden eine kuhspezifische Zwischenposition ZWP1 und kuhspezifische Zitzenstartpositionen ZPR und ZPL errechnet. Die Zwischenposition ZP1 liegt zwischen den Vorderzitzen 200 mm in Richtung auf den Kopf der Kuh. Die Zitzenstartposition ZPR befindet sich etwa 100 mm rechts von der vorderen rechten Zitze 4 entfernt. Die Zitzenposition ZPL befindet sich 100 mm links von der linken Zitze 3 entfernt. Nach diesem Einlernvorgang und dem Berechnen der Zwischenposition ZP1 sowie der Zitzenstartpositionen SPL, SPR weiß der Roboter 27, wenn eine Kuh beispielsweise mit dem Namen Lisa die Melkbox 1 betreten hat, wo sich bei Lisa die Zwischenposition ZWP1, die Zitzenstartpositionen ZPR und ZPL und die Zitzen befinden. Der Roboterarm 25 fährt dann ohne neue Vermessung, gesteuert von dem Datenspeicher 31 in kurzer Zeit die Zitzen-Positionen an. Die Ansetzreihenfolge an die Zitzen 1 bis 4 ist wie folgt festgelegt: Hinten links (HL1), hinten rechts (HL2), vorn links (VL3), vorn rechts (VL4).For each cow, the robot arm 25 sets different positions in an XY coordinate system in a horizontal plane 29 that are learned from the data storage and computer 31 of the robot 27 and updated by positioning and / or external robot sensors S 1 to S 6 in real time. The robot sensors S 1 to S 6 belong to a teat location arrangement, which will be described in more detail. All the positions approached are stored as path lengths in the data memory 31 of the robot 27 . This teach-in process is carried out by hand. If there is a cow with an identification number or identification name in the milking box 1 , the milking cup 21 is moved by hand to the individual, current teat positions. Whenever the corresponding teat cup is located exactly below one of its teats 1 to 4 , this animal-specific teat position is stored in the data memory 31 in XY coordinates. The values of the internal robot sensors (which supply the specified XY positions of the teats just approached to the reference coordinate system) are equated with the values of the position sensors, from which the animal-specific, initially unknown length dimensions of the individual teat positions to the reference coordinate system can then be calculated. A cow-specific intermediate position ZWP 1 and cow-specific teat start positions ZPR and ZPL are calculated from the cow-specific teat positions. The intermediate position ZP 1 lies between the front teats 200 mm towards the head of the cow. The teat start position ZPR is located approximately 100 mm to the right of the front right teat 4 . The teat position ZPL is located 100 mm to the left of the left teat 3 . After this teaching-in process and the calculation of the intermediate position ZP 1 and the teat start positions SPL, SPR, the robot 27 knows when, for example, a cow with the name Lisa has entered the milking box 1 , where Lisa has the intermediate position ZWP 1 , the teat start positions ZPR and ZPL and the teats are. The robot arm 25 then moves to the teat positions in a short time, controlled by the data memory 31, without a new measurement. The order of attachment to teats 1 to 4 is defined as follows: rear left (HL1), rear right (HL2), front left (VL3), front right (VL4).

Steht eine Kuh in der Melkbox 1, dann werden entsprechend der im Datenspeicher 31 festgelegten Werte dieser Kuh die Positionen ZWP1, ZPR und ZP1 angefahren. Der Roboterarm 25 fährt den Melkbecher 21 über die abgerufene Position ZWP1 zur Position ZPL. Voraussetzung der Bewegung des Roboterarmes ist es, daß die Positionssensoren 17a-d beim Abfragen der Bewegungsaktivität Ruhe melden, also wenig oder lebhafte Bewegung. Würden die Sensoren 17a-d aktive Bewegung, also wildes Verhalten melden, dann würde der Roboterarm 25 nicht verfahren oder das Verfahren unterbrechen.If there is a cow in the milking box 1 , then the positions ZWP 1 , ZPR and ZP 1 are approached according to the values of this cow defined in the data memory 31 . The robot arm 25 moves the milking cup 21 via the called position ZWP 1 to the position ZPL. A precondition for the movement of the robot arm is that the position sensors 17 a-d report rest when querying the movement activity, that is to say little or lively movement. If the sensors 17 a-d report active movement, that is to say wild behavior, then the robot arm 25 would not move or interrupt the process.

Hat der Melkbecher 21 über die Position ZWP1 die Zitzenstartposition SPL und die jeweilige Zitzen-Soll­ position erreicht, dann wird zur jeweiligen Ist-Korrektur eine von mehreren denkbaren Zitzenortungsanordnungen wirksam.If the milking cup 21 has reached the teat start position SPL and the respective teat target position via the position ZWP 1 , then one of several conceivable teat location arrangements becomes effective for the respective actual correction.

Fig 3a zeigt eine Zitzenortungsanordnung A, die nach der Meßstrahlmethode arbeitet. Die Beschreibung stützt sich dabei auf einen Roboter 27, der mit seinem Arm 25, bzw. seinem Nebenarm 25c einzelne Melkbecher 21 setzt. 3 a shows a teat locating arrangement A which works according to the measuring beam method. The description is based on a robot 27 which sets individual milking cups 21 with its arm 25 or its secondary arm 25 c.

Die Zitzenortungsanordnung wird von einem Roboterarm 25 getragen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel trägt der Roboterarm 25 seinerseits einen Nebenarm 25c für einen einzelnen Melkbecher 21, der an eine Zitze angesetzt werden soll. Weiterhin trägt der Roboterarm 25 beispielsweise mit Ultraschall oder Infrarot arbeitende Sensoren S1 bis S6. Diese Sensoren befinden sich auf einem quer zum Nebenarm 25c an diesem angeordneten Meßarm 25d. Die als erste Sensoren bezeichneten Sensoren S2 und S3 sind im gleichen Abstand vom Nebenarm angeordnet und schließen jeder mit einer Parallelen zum Nebenarm einen Winkel von 60° gegeneinander ein und sind um 15° nach oben gerichtet; ihre Meßstrahlen d2 und d3 haben eine gewisse Streuung und schneiden sich in einem imaginären Meßkreis 36c mit dem Soll-Schnittpunkt 36a. Der Meßkreis 36c mit dem Soll-Schnittpunkt 36a befindet sich oberhalb des Meßbechermittelpunktes und unterhalb der Zitzen. Der ebenfalls divergierende Meßstrahl eines als zweiter Sensor bezeichneten Sensors S1 ist in Richtung des Nebenarmes 25c auf den Meßkreis 36c und den Schnittpunkt 36a der Meßstrahlen d2, d3 der Sensoren S2 und S3 gerichtet. Dieser Soll-Schnittpunkt ist zugleich der vom Rechner angesteuerte Soll-Melkbechermittelpunkt 36a. Unterhalb der Sensoren S2 und S3 befinden sich als weitere erste Sensoren bezeichnete Sensoren S5 und S6, deren Meßstrahlen d4 wie die Meßstrahlen d2, d3 um 30° gegenüber Parallelen zum Nebenarm 25c gegeneinander und zusätzlich um 40° nach oben gerichtet sind, auf den Meßkreis 36c und den Schnittpunkt 36a der Meßstrahlen aller Sensoren S1 bis S6 oberhalb des Melkbechers 21. Die Sensoren S5 und S6 werden immer dann eingesetzt, wenn die Vorderzitzen beim Arbeiten an den hinteren Zitzen stören. The teat locator assembly is carried by a robotic arm 25 . In the illustrated embodiment, the robot arm 25 in turn carries a secondary arm 25 c for a single milking cup 21 which is to be attached to a teat. Furthermore, the robot arm 25 carries sensors S 1 to S 6, which operate with ultrasound or infrared, for example. These sensors are located on a transversely of the side arm 25 c arranged on the latter measurement arm 25 d. The sensors S 2 and S 3 referred to as first sensors are arranged at the same distance from the secondary arm and each form an angle of 60 ° with respect to one another with a parallel to the secondary arm and are directed upwards by 15 °; their measuring beams d 2 and d 3 have a certain scatter and intersect in an imaginary measuring circle 36 c with the desired intersection 36 a. The measuring circuit 36 c with the target intersection 36 a is located above the measuring cup center and below the teats. The likewise diverging measuring beam of a sensor S 1 referred to as the second sensor is directed in the direction of the secondary arm 25 c onto the measuring circuit 36 c and the intersection 36 a of the measuring beams d 2 , d 3 of the sensors S 2 and S 3 . This target intersection is also the target milking cup center 36 a controlled by the computer. Below the sensors S 2 and S 3 there are sensors S 5 and S 6 , referred to as further first sensors, whose measuring beams d 4, like the measuring beams d 2 , d 3, are at 30 ° with respect to parallels to the secondary arm 25 c against one another and additionally at 40 ° are directed at the measuring circuit 36 c and the intersection 36 a of the measuring beams of all sensors S 1 to S 6 above the milking cup 21 . The sensors S 5 and S 6 are always used when the front teats disturb when working on the rear teats.

Befindet sich die angesteuerte Zitze im Punkt 36b, dem Soll-Mittelpunkt der Zitze, innerhalb des Meßkreises 36c, dann tastet sich der Roboterarm 25 mit dem Melkbecher 21 unterhalb des Bauches und der Zitzen der Kuh immer abwechselnd um Wege dx und dy in der X-Richtung und der Y-Richtung des Koordinatensystems vom Soll-Mittelpunkt 36a zum Ist-Mittelpunkt 36b des Melkbechers 21 an die Zitze, die zu erreichen ist, heran. Eine Fernseh-Kamera CCD überwacht die Annäherung.If the controlled teat is located at point 36 b, the target center of the teat, within the measuring circle 36 c, then the robotic arm 25 gropes with the teat cup 21 below the belly and the teats of the cow alternately by paths dx and dy in the The X direction and the Y direction of the coordinate system from the target center 36 a to the actual center 36 b of the milking cup 21 approach the teat that can be reached. A CCD television camera monitors the approach.

Im Rahmen des Ortungs- und Nachführvorganges der Zitzenortungsanordnung gibt es zwei tierspezifische Startpositionen zum Suchen der Vorderzitzen. Um z. B. die linke Vorderzitze zu suchen, verfährt der Roboter mit der Y-Achse, beginnend vom Startpunkt links (SPL, etwa 100 mm links von der linken Vorderzitze auf der gleichen X-Y-Ebene) nach rechts. Dabei Scannen die drei auf dem Roboterarm 25 angeordneten Ultraschallsensoren S1 bis S3 alle 50 ms die Szene ab. Der Rechner wertet die von den Ultraschallsensoren S1, S2 und S3 ermittelten Meßwerte aus und sucht nach drei speziellen Bedingungen, um die gesuchte Zitze zu finden.
Bedingung 1: Sind alle gemessenen Strecken und Differenzen größer gleich Null?
Bedingung 2: Sind die Differenzen der von dem Sensor S2 und dem Sensor S3 gemessenen Strecken (o) und die Differenzen der von dem Sensor S2 und dem Sensor S1 gemessenen Strecken (u) < = 30 mm.
Bedingung 3a: Wird die Zitze vorne links gesucht und ist o < u, dann ist Zitze vorn links gefunden.
Bedingung 3b: Wird die Zitze vorne rechts gesucht und ist u < o, dann Zitze vorne rechts gefunden.
As part of the locating and tracking process of the teat location arrangement, there are two animal-specific starting positions for searching the front teats. To z. For example, to find the left front teat, the robot moves to the right with the Y axis, starting from the starting point on the left (SPL, about 100 mm to the left of the left front teat on the same XY plane). The three ultrasonic sensors S 1 to S 3 arranged on the robot arm 25 scan the scene every 50 ms. The computer evaluates the measured values determined by the ultrasonic sensors S 1 , S 2 and S 3 and searches for three special conditions in order to find the teat sought.
Condition 1: Are all measured distances and differences greater than or equal to zero?
Condition 2: Are the differences between the distances measured by the sensor S 2 and the sensor S 3 (o) and the differences between the distances measured by the sensor S 2 and the sensor S 1 (u) <= 30 mm.
Condition 3a: If the teat is searched for in the front left and o <u, then the teat in the front left is found.
Condition 3b: If the teat on the right front is sought and u <o, then the teat on the right front is found.

Fig. 3a zeigt die Zitzenortungsanordnung mit den Sensoren S1 bis S6 unter der Kuh, die während des Scannens die Meßwerte d1, d2 und d3 sowie die daraus errechneten Differenzen o und u ermittelt. Dabei ist zu beachten, daß der Roboter 27 beim Suchen der Zitze vl von links nach rechts verfährt und beim Suchen der Zitze vr von rechts nach links verfährt. Fig. 3a shows the teat locating arrangement with the sensors S 1 to S 6 under the cow and determined during the scanning of the measured values d1, d2 and d3 as well as the differences calculated therefrom and o. It should be noted that the robot 27 moves from left to right when searching for the teat vl and moves from right to left when searching for the teat vr.

Entscheidend für den Sucherfolg ist:Crucial for the search success is:

  • - Die Zitzenhöhe muß bis auf ± 1/3 der Zitzenlänge bekannt sein, ansonsten besteht die Gefahr, daß die Zitze nicht in den Meßkegel der Ultraschallsensoren eintaucht (Zitze zu hoch) oder die Euterbasis verfälscht die Messung (Zitze zu tief). Ist das der Fall, so sollte die Zitzenhöhe neu vermessen werden. Dazu dient eine Höhenroutine, die davon ausgeht, daß Die Tiere etwa drei- bis fünfmal pro Tag gemolken werden. Durch dieses relativ häufige Melken schwankt die Zitzenhöhe zwischen den Melkzeiten nur sehr wenig. Allerdings kann die Zitzenhöhe während der Laktation driften. Deswegen wird vor jedem Ansetzvorgang die Zitzenhöhe neu vermessen und nachkorrigiert. Der Roboter verfährt so, daß sich die Zitze in dem imaginären Meßkreis befindet, zentriert sich und fährt den Melkbecher 21 gleichzeitig nach unten. In dem Augenblick, in dem die Zitze oben aus dem Meßkreis heraustaucht, wird der Roboter gestoppt. Diese mittels interner Robotersensoren abgelesene Höhe gibt einen definierten, reproduzierbaren Offset zwischen Melkbecher 21 und Zitze wieder. Die Höhenmessung ist nun erfolgreich, wenn die Sensoren 17a-d melden, daß sich das Tier ruhig verhält. Wenn diese Meldung nicht erfolgt, dann wird der Vorgang wiederholt.- The teat height must be known up to ± 1/3 of the teat length, otherwise there is a risk that the teat will not dip into the measuring cone of the ultrasonic sensors (teat too high) or the udder base will falsify the measurement (teat too deep). If this is the case, the teat height should be measured again. This is done using an altitude routine, which assumes that the animals are milked about three to five times a day. Due to this relatively frequent milking, the teat height fluctuates very little between milking times. However, the teat height can drift during lactation. For this reason, the teat height is measured and corrected before each attachment process. The robot moves so that the teat is in the imaginary measuring circle, centers itself and moves the teat cup 21 downward at the same time. The robot is stopped as soon as the teat emerges from the top of the measuring circuit. This height, read by means of internal robot sensors, represents a defined, reproducible offset between the teat cup 21 and the teat. The height measurement is now successful when the sensors 17 a-d report that the animal is calm. If this message does not appear, the process is repeated.
  • - Die Startposition sollte mittels des einmaligen Einlernvorganges und der Benutzung der globalen Positionssensoren bis auf ± 40 mm genau sein. Ist die sich quer zur Kuh bewegende Y-Achse mit den drei Ultraschallsensoren S1, S2, S3 zu weit vor der Vorderzitze, dann besteht die Gefahr, daß die Euterbasis anstatt der zu suchenden Zitze als Schallreflektor dient. Wird zu weit hinter der Zitze gescannt, dann taucht diese gar nicht in den Meßkegel von etwa 10 Winkelgraden ein, und das zu suchende Objekt wird ebenfalls nicht gefunden.- The starting position should be accurate to within ± 40 mm using the one-time teach-in process and the use of the global position sensors. If the Y-axis moving transversely to the cow with the three ultrasonic sensors S 1 , S 2 , S 3 is too far in front of the front teat, then there is a risk that the udder base serves as a sound reflector instead of the teat to be searched for. If the teat is scanned too far, it will not be immersed in the measuring cone of about 10 degrees, and the object to be searched will not be found either.
  • - Notwendig ist die richtige Verfahrgeschwindigkeit der Y-Achse während des Suchvorganges. Ist die Verfahrgeschwindigkeit der Y-Achse zu gering, dann dauert der Suchvorgang zu lange. Ist die Scanngeschwindigkeit zu groß, dann besteht die Gefahr, daß eine zu suchende Bedingung nicht gefunden wird.- The correct traversing speed is necessary Y axis during the search process. Is the Travel speed of the Y axis too low, then the search takes too long. Is the If the scanning speed is too high, then there is Danger that a condition to be searched is not found becomes.
  • - Während des Suchvorganges muß das Tierverhalten parallel ermittelt werden, um den Suchvorgang gegebenenfalls abzubrechen. Man muß warten, bis sich ein zu lebhaftes Tier beruhigt hat. Nachdem nach der Beruhigung des Tieres die Tierposition nachkorrigiert wurde, kann der Scann- und Suchvorgang fortgesetzt oder wiederholt werden.- During the search process, animal behavior can be determined in parallel to the search process cancel if necessary. You have to wait for yourself calmed an animal that was too lively. After after the Calming the animal corrected the animal position scanning and searching can continue  or be repeated.

Während des Arbeitens der Zitzenortungsanordnung arbeitet die Tierverhaltensroutine. Der Datenspeicher und -rechner 31 überprüft ständig das Tierverhalten. Da der Roboter aufgrund der mitunter hohen Schlagkräfte der Tiere sehr stabil ausgelegt sein muß, was relativ hohe Massen zur Folge hat, verbietet es sich, einer sich stark bewegenden Kuh in Echtzeit zu folgen.The animal behavior routine operates while the teat locator is operating. The data storage and computer 31 constantly checks animal behavior. Since the robot must be designed to be very stable due to the sometimes high impact forces of the animals, which results in relatively high masses, it is forbidden to follow a moving cow in real time.

Alle 50 ms wird die aktuelle Kuhposition mittels der an der Melkbox angeordneten Positionssensoren 17a bis 17c ermittelt und mit der nach der letzten Tierbewegung abgespeicherten Kuhposition verglichen. Ist die Differenz größer als ein einstellbares Minium z. B. 40 mm, so wird eine zweite Bedingung, die aktuelle Tierbewegungsgeschwindigkeit (TBv) abgefragt. Ist diese größer als (eine einstellbare Größe) 6 cm/sec, wird der Roboter gestoppt und so lange gewartet, bis TBv < 6 cm/sec ist. Danach wird die anfänglich abgespeicherte Kuhposition mit der augenblicklichen Position verglichen. Der Roboter verfährt diesen Offset und startet wieder bzw. fährt an der Stelle im Programm fort, an welcher dieser durch die zu große Kuhaktivität gestoppt wurde.Every 50 ms, the current cow position is determined by means of the position sensors 17 a to 17 c arranged on the milking box and compared with the cow position stored after the last animal movement. If the difference is greater than an adjustable minimum z. B. 40 mm, a second condition, the current animal movement speed (TBv) is queried. If this is larger than (an adjustable size) 6 cm / sec, the robot is stopped and waited until TBv <6 cm / sec. Then the initially saved cow position is compared with the current position. The robot moves this offset and starts again or continues at the point in the program at which it was stopped due to excessive cow activity.

Hat der Melkbecher die gespeicherte Zitzenposition erreicht, dann setzt das Zentrieren von der rechnergesteuert angefahrenen Soll-Position des Melkbechers (Sollmittelpunkt 36a) zur mittels der Sensoranordnung ermittelten Ist-Position (Istmittelpunkt 36b) der Zitze ein. Die Zitzenortungsanordnung wird immer dann zum Betrieb aufgerufen und benutzt, wenn die Zitze in der Nähe des Melkbechermittelpunktes ist.When the teat cup has reached the stored teat position, centering starts from the computer-controlled target position of the teat cup (target center 36 a) to the actual position (actual center 36 b) of the teat determined by the sensor arrangement. The teat locator is called up and used whenever the teat is near the center of the teat cup.

Das heißtThis means

  • - erstens: nach erfolgreich abgeschlossenem Suchvorgang,- first: after successfully completing Search process,
  • - zweitens: nachdem von der Vorderzitze zur Hinterzitze verfahren wurde,- second: after from the front teat to the rear teat was proceeded
  • - drittens: während der Messung der Zitzenhöhe und- third: during the measurement of the teat height and
  • - viertens: vor dem Hub- oder Ansetzvorgang.- fourth: before the lifting or attaching process.

Mittels der auf der Y-Achse montierten Ultraschallsensoren 55 und und einer Rechenvorschrift werden die X- und Y-Abweichungen des Melkbechermittelpunktes 36a vom Zitzenmittelpunkt 36b ermittelt und dem Roboter als Führungsgrößen übermittelt. Entsprechend dieser Führungsgrößen werden für die X- und Y-Achse die notwendigen Verfahrbefehle, wie Start, Stop und Verfahrgeschwindigkeit ermittelt und ausgeführt. Sind die Abweichungen in X- und Y-Richtung kleiner als ein einstellbares Minimum z. B. 3 mm, ist der Zentriervorgang erfolgreich abgeschlossen.The X and Y deviations of the center of the teat cup 36 a from the center of the teat 36 b are determined by means of the ultrasonic sensors 55 and 55 and a calculation rule and are transmitted to the robot as reference variables. The necessary travel commands such as start, stop and travel speed are determined and executed in accordance with these command variables for the X and Y axes. If the deviations in the X and Y directions are smaller than an adjustable minimum z. B. 3 mm, the centering process is successfully completed.

Der gesamte Ansetzvorgang setzt sich aus vier einzelnen Ansetzvorgängen zusammen. Die Ansetzreihenfolge ist wie folgt definiert:
Melkbecher 1 an Zitze hinten links (hl),
Melkbecher 2 an Zitze hinten rechts (hr),
Melkbecher 3 an Zitze vorne links (vl),
Melkbecher 4 an Zitze vorne rechts (vr).
The entire piecing process consists of four individual piecing processes. The order of attachment is defined as follows:
Milking cup 1 on the left rear teat (hl),
Milk cup 2 on rear right teat (hr),
Milking cup 3 on teat front left (from left),
Milking cup 4 on teat in front on the right (from right).

Die hinteren Melkbecher 1 und 2 werden jeweils unter Benutzung der vorderen Zitzen angesetzt. Die vorderen Zitzen sind relativ leicht automatisch und mit einer Erfolgsrate von 100% zu finden; von dort aus wird dann jeweils die hintere Zitze angesteuert. The rear teat cups 1 and 2 are each attached using the front teats. The front teats are relatively easy to find automatically and with a 100% success rate; the rear teat is then controlled from there.

Der Ansetzvorgang eines später erläuterten Melkbechermoduls 89 (Fig. 5c) mit Melkbechern 21/1 bis 21/4 sieht wie folgt aus: Der Roboterarm 25 fährt mit dem Modul 89 am Nebenarm 25c und den Melkbechern 21/1 bis 21/4 unter die Kuh zur Zwischenposition ZWPS und von dort zu der jeweiligen Startposition ZPL oder ZPR. Zunächst wird die Zitze 3 (vorne links) sonden- und rechnergesteuert mit einer Suchroutine gesucht, kurz mittels der Zitzenortungsanordnung sonden- und rechnergesteuert zentriert und dann mittels der zuvor einmalig eingelernten tierspezifischen Zitzenpositionen und den daraus errechneten Offsets von der Vorderzitze 3 zur Hinterzitze 1 verfahren. Nun wird wieder die Zitzenortungsanordnung benutzt und anschließend der Melkbecher 21/1 von einer Hebevorrichtung 93 zum Ansetzen angehoben. Das Ansetzen von Melkbecher 21/2 an Zitze 2 hinten rechts wird entsprechend über die Vorderzitze 4 vorne rechts durchgeführt, nachdem der Melkbecher 21/2 im Modul 89 zu einer Hubposition mit der Hebevorrichtung 93 vorgeschoben wurde. Die Melkbecher 21/3 und 21/4 werden direkt an die vorderen Zitzen angesetzt, indem folgende als Routine bezeichnete Abläufe benutzt werden: Suchroutine, Zentrierroutine, Ansetzroutine. Die Suchroutine und die Ansetzroutine arbeiten sonden- und rechnergesteuert mit der Zitzenortungsanordnung. Übergreifend arbeitet während und parallel zu allen Ansetzvorgängen die Tierverhaltensroutine, mit der das Tierverhalten ständig überwacht wird. Verhält sich das jeweilige Tier stark unruhig bis wild, stoppt der Roboter 27, wartet so lange, bis das Tier wieder ruhig bis wenig unruhig ist, korrigiert die Roboterposition entsprechend der Tierposition und führt mit der gleichen Routine wie vor dem Stoppvorgang und von der gleichen Position an relativ zur Kuh den Ansetzvorgang fort. Der Modul 81 ist in seiner Ausgestaltung nur als beispielhaft zu betrachten.The process of attaching a teat cup module 89 ( FIG. 5c) with teat cups 21/1 to 21/4 explained later looks as follows: The robot arm 25 moves with the module 89 on the secondary arm 25 c and the teat cups 21/1 to 21/4 under the Cow to the intermediate position ZWPS and from there to the respective start position ZPL or ZPR. First, the teat 3 will probe (front left) and computer-controlled searched with a search routine, short by means of the teat locating arrangement probe and computer-controlled centered and then moved by means of the above once taught animal related teat positions and the calculated number of offset from the Vorderzitze 3 for Hinterzitze. 1 Now the teat location arrangement is used again and then the teat cup 21/1 is raised by a lifting device 93 for attachment. The teat cup 21/2 is attached to the teat 2 at the rear right, correspondingly via the front teat 4 at the front right, after the teat cup 21/2 in module 89 has been advanced to a lifting position with the lifting device 93 . The milking cups 21/3 and 21/4 are attached directly to the front teats using the following procedures, which are referred to as routine: search routine, centering routine, attachment routine. The search routine and the attachment routine work in a probe and computer controlled manner with the teat location arrangement. The animal behavior routine, with which the animal behavior is constantly monitored, works across and during all attachment processes. If the respective animal behaves very restlessly to wildly, the robot 27 stops, waits until the animal is again calm to little restless, corrects the robot position according to the animal's position and leads with the same routine as before the stopping process and from the same position the attachment process continues relative to the cow. The configuration of module 81 is only to be regarded as exemplary.

Die Ortung der Zitzenpositionen kann beispielsweise auch mittels eines Bildverarbeitungsverfahrens erfolgen nach der Zitzenortungsanordnung B.The teat positions can also be located, for example by means of an image processing method the teat location arrangement B.

Derartige optische Meßverfahren gewinnen in der Automatisierung aufgrund der ständig wachsenden Anforderungen an die Sensorik zunehmend an Bedeutung. Neben den häufig geforderten Positions- und Längenmessungen bieten sie zudem oft die Möglichkeit, Informationen über Farbe und Oberflächenbeschaffenheit der zu handhabenden Objekte zu liefern. Im Hinblick auf eine Verschmutzungs- und Gesundheitskontrolle des Kuheuters spielt daher ein optisches Meßverfahren, das zusätzlich für die Lokalisierung der Zitzenpositionen herangezogen werden kann, eine besondere Rolle. Es existiert eine Fülle von optischen Meßverfahren, deren Einsatz für einen Melkroboter aber problematisch ist, da sie sehr rechenintensiv sind, weil häufig ein Korrespondenzproblem gelöst werden muß. Bei sich in nicht vorhersehbarer Weise bewegenden Tieren scheiden diese bekannten Verfahren aus. Andere Verfahren, wie die Scannerverfahren, erfordern einen hohen feinmechanischen Aufwand, der den Beanspruchungen in der Landwirtschaft nicht gewachsen ist.Such optical measurement methods win in the Automation due to the constantly growing Sensor requirements are becoming increasingly important. In addition to the frequently requested position and In addition, length measurements often offer the possibility Information about the color and surface condition of the to deliver objects to be handled. With a view to Control of pollution and health of the cow's udder therefore plays an optical measurement method that additionally used to locate the teat positions can become a special role. There is an abundance of optical measuring methods, their use for a Milking robot is problematic because it is very are computationally intensive because they often have a correspondence problem must be solved. With itself in an unpredictable way These known methods are excluded from moving animals. Other methods, such as the scanner method, require a high level of precision engineering that the Stresses in agriculture has not grown.

Beim Bildverarbeitungsverfahren wird entsprechend der Darstellung in Fig. 3c und 3d mit Hilfe einer am Nebenarm 25c angeordneten Laser-Lichtquelle 39, einer Infrarot-Licht­ diode mit 780 nm und mit 5 bis 40 mW optischer Ausgangsleistung, ein Lichtstrahl 39d erzeugt. In die Diode 39 ist in ein Kollimator eingebaut, in dem eine Zylinderlinse den Laserstrahl, der einen geringen Querschnitt besitzt, zu einer Ebene 39e aufweitet. Die Stromversorgung der Diode 39 läßt sich mit einem TTL-Signal mit einer Frequenz von max. 300 Hz ein- und ausschalten. Die Lichtebene 39e wird in den zu vermessenden Raum bzw. auf das zu vermessende Objekt, die Zitzen, projiziert. Trifft die Lichtebene 39e auf eine ebene Fläche im Raum, eine Zitze, so entsteht an den Schnittpunkten ein gerader Streckenabschnitt. Ist die Fläche an den Schnittpunkten gekrümmt, so entsteht entsprechend ein gekrümmter Streckenabschnitt. Das so entstandene Bild der Szene wird von einer Kamera CCD oder zwei Kameras CCD1 und CCD2 aufgenommen. Dabei gibt es die Möglichkeit, die Kamera CCD unter dem Roboterarm 25 und die Laserdiode 39 auf dem Roboterarm 25 anzuordnen (vergleichbar der Anordnung des Sensors S1 und der Videokamera CCD in Fig. 3a). Der Abstand von Kamera CCD und Laserdiode 39 ist eine feste geometrische Größe (150 mm), die für die Triangulierung notwendig ist. Eine andere Möglichkeit der Anordnung besteht darin, zwei Kameras CCD1 und CCD2 einzusetzen. Diese Kameras CCD1 und CCD2 können mit einem Abstand rechts und links beiderseits der Laserdiode 39 angeordnet sein, die mittig auf dem Nebenarm 25c vorgesehen ist. Die Kameras CCD1 und CCD2 befinden sich dabei auf dem Träger 25d, der quer zum Nebenarm 25c auf diesem Nebenarm 25c befestigt ist. Die Objektive der Kameras CCD1 und CCD2 sind gegeneinander zusammen um 56° geneigt (jedes Objektiv ist gegenüber Parallelen zur Strahllinie 39d um 28° verstellt). In the image processing method, a light beam 39 d is generated as shown in FIGS. 3c and 3d with the aid of a laser light source 39 arranged on the secondary arm 25 c, an infrared light diode with 780 nm and with 5 to 40 mW optical output power. In the diode 39 is mounted in a collimator in which a cylindrical lens the laser beam having a small cross section, to a plane 39 expands e. The power supply of the diode 39 can be with a TTL signal with a frequency of max. Switch 300 Hz on and off. The light plane 39 e is projected into the space to be measured or onto the object to be measured, the teats. If the light plane 39 e hits a flat surface in the room, a teat, a straight section of the route is created at the intersection points. If the surface is curved at the intersections, a curved section of the route is created accordingly. The resulting image of the scene is recorded by one camera CCD or two cameras CCD 1 and CCD 2 . There is the possibility of arranging the camera CCD under the robot arm 25 and the laser diode 39 on the robot arm 25 (comparable to the arrangement of the sensor S 1 and the video camera CCD in FIG. 3a). The distance from camera CCD and laser diode 39 is a fixed geometric size (150 mm), which is necessary for the triangulation. Another possibility of the arrangement is to use two cameras CCD 1 and CCD 2 . These cameras CCD 1 and CCD 2 can be arranged at a distance to the right and left on both sides of the laser diode 39 , which is provided centrally on the secondary arm 25 c. The cameras CCD 1 and CCD 2 are located on the support 25 d, which is attached transversely to the side arm 25 c on this side arm 25 c. The lenses of cameras CCD 1 and CCD 2 are inclined towards each other by 56 ° (each lens is adjusted by 28 ° with respect to parallels to beam line 39 d).

Die Zitzenortungsanordnung B ist in Fig. 3c in Verbindung mit einem Melkbechermodul 61, 81 dargestellt, wie er später in Verbindung mit den Fig. 5a und 5b beschrieben ist. Fig. 3d zeigt den Meßaufbau. Der Melkmodul 61, 81 hat einen zentralen Mittelpunkt 36a1, um den sich im Abstand oder in der mittleren Verteilung der Zitzen eines Kuheuters in einer X-Y-Ebene Melkbecher 21 befinden.The teat location arrangement B is shown in FIG. 3c in connection with a teat cup module 61 , 81 , as will be described later in connection with FIGS. 5a and 5b. Fig. 3d shows the test setup. The milking module 61 , 81 has a central center 36 a 1 , around which the milking cup 21 is located at a distance or in the middle distribution of the teats of a cow udder in an XY plane.

Abweichend von der Ortung einzelner Zitzen, wie es in Verbindung mit Fig. 3a und 3b beschrieben ist, wird hier der zentrale Soll-Mittelpunkt 36a1 für das Ansetzen herangezogen. Dem Rechner wurde beim Ausmessen der Kuh nicht die einzelnen Zitzen eingelernt, sondern über das Ausmessen der Zitzen die Lage des zentralen Zitzenmittelpunktes. Der Rechner steuert nun den Roboterarm 25c, wie bereits beschrieben (Fig. 2), zum Zwischenpunkt ZWP1 und von dort entweder über einen der Zitzenstartpunkte SPR oder SPL oder unter Einsparung dieser Zitzenstartpunkte zum zentralen Zitzen-Mittelpunkt.Deviating from the location of individual teats, as described in connection with FIGS . 3a and 3b, the central target center 36 a 1 is used here for the attachment. When measuring the cow, the computer was not taught in the individual teats, but rather the location of the central teat center by measuring the teats. The computer now controls the robot arm 25 c, as already described ( FIG. 2), to the intermediate point ZWP 1 and from there either via one of the teat start points SPR or SPL or by saving these teat start points to the central teat center.

Die Zitzenortungsanordnung ist auf dem Roboterarm 25 bewußt auf dem Roboterarm angeordnet. Damit kann sie mit dem Roboter von Melkbox zu Melkbox mitfahren. Das hat den Vorteil, daß nur ein Zitzenortungssystem pro Roboter benötigt wird. Die Melkbecherhalterungen für einzelne Melkbecher oder für Module können unmittelbar vom Roboterarm 25 oder am Nebenarm 25c gehandhabt werden. Die Position der Zitzen kann mittels der einen Kamera CCD und des Laserstrahles 39d als monokulares Bild oder mittels der zwei Kameras CCD1 und CCD2 als Stereobild ausgewertet werden. Bei Stereobild werden die Ergebnisse der rechten mit dem Ergebnissen der linken Kamera verglichen, korrigiert oder ergänzt. Die Stereobild-Aus­ wertung erfordert im allgemeinen einen deutlichen Hardware-Aufwand. Deshalb ist die Monobild-Auswertung einfacher. Es können nur die Zitzen vermessen werden, die von der Lichtebene 39e des Lasers 39 geschnitten werden. Die Lichtebene 39e strahlt über den Melkbecher 21 oder den Modul hinweg; sie kann mittels des Roboters 27 in der Höhe verstellt werden. Um die Melkbecher 21 anzusetzen, verfährt der Roboterarm 25 unter der Kuh zum tierindividuellen Zwischenpunkt ZWP1. Von dort aus ist das gesamte Euter im Blickfeld der Kameras CCD oder CCD1 und CCD2, während die von der Laserdiode 39 erzeugte Lichtebene 39e die gesuchte Zitze schneidet. Setzt man die Lage der Lichtebene 39e mit der Position der Schnittpunkte (Lichtebene 39a-Zitze), die mittels der Kameras CCD1 und CCD2 aufgenommen werden, in Beziehung mit den Positionen der Kameras CCD1 und CCD2, so kann die Position der Zitze in der Ebene, bzw. im Raum mittels Triangulation bestimmt werden.The teat location arrangement on the robot arm 25 is deliberately arranged on the robot arm. This allows the robot to travel from milking box to milking box. This has the advantage that only one teat location system is required per robot. The teat cup holders for individual teat cups or for modules can be handled directly by the robot arm 25 or on the secondary arm 25 c. The position of the teats can be evaluated as a monocular image using one camera CCD and the laser beam 39 d or as a stereo image using the two cameras CCD 1 and CCD 2 . With stereo images, the results of the right camera are compared with the results of the left camera, corrected or supplemented. The stereo image evaluation generally requires a significant amount of hardware. Therefore the mono image evaluation is easier. Only the teats that are cut by the light plane 39 e of the laser 39 can be measured. The light level 39 e shines over the milking cup 21 or the module; it can be adjusted in height by means of the robot 27 . In order to position the milking cups 21 , the robot arm 25 moves under the cow to the animal-specific intermediate point ZWP 1 . From there, the entire udder is in the field of view of the CCD or CCD 1 and CCD 2 cameras, while the light plane 39 e generated by the laser diode 39 intersects the teat sought. If one puts the position of the light plane 39 e with the position of the intersection points (light plane 39 a-teat), which are recorded by the cameras CCD 1 and CCD 2 , in relation to the positions of the cameras CCD 1 and CCD 2 , the position can the teat in the plane or in space can be determined using triangulation.

Das Prinzipschaltbild nach Fig. 3d zeigt, daß die Kameras CCD1 und CCD2 über Bildverarbeitungskarten BV1 und BV2 und Videowandler CPV mit dem Datenspeicher- und rechner 27 verbunden sind. Dabei kann das Bild perspektivisch verzerrt werden. Die Bildauswertung wird in erster Linie anhand der im Bild auftretenden Grauwerte durchgeführt, d. h. es wird nach Grauwerten gesucht, die durch die Laserstrahlung hervorgerufen werden, also einen bestimmten Schwellwert überschreiten.The basic circuit diagram according to FIG. 3d shows that the cameras CCD 1 and CCD 2 are connected to the data storage and computer 27 via image processing cards BV 1 and BV 2 and video converter CPV. The image can be distorted in perspective. The image evaluation is carried out primarily on the basis of the gray values occurring in the image, ie a search is carried out for gray values which are caused by the laser radiation, that is to say which exceed a certain threshold value.

Zwei unmittelbar nacheinander aufgenommene Bilder werden voneinander subtrahiert. Die beiden Bilder unterscheiden sich lediglich dadurch, daß das eine Bild mit eingeschaltetem Laserlicht aufgenommen wurde, das andere bei abgeschaltetem Laserlicht, also ohne Laserlicht. Durch die pixelweise Substraktion erhält man ein vom Umgebungslicht unabhängiges Bild der Szene und damit alle Schnittpunkte der Laserlichtebene 39a mit der oder den Zitzen.Two images taken in quick succession are subtracted from each other. The only difference between the two images is that one image was taken with the laser light switched on, the other with the laser light switched off, that is to say without laser light. The pixel-by-pixel subtraction results in an image of the scene that is independent of the ambient light and thus all intersections of the laser light plane 39 a with the teat or teats.

Die Bildaufnahme geschieht mit Hilfe von Videokameras CCD oder CCD1 und CCD2 mit abgesetzten Aufnehmern. Die abgesetzten Aufnehmer gestatten aufgrund ihrer minimalen Maße und Gewichte eine Befestigung in unmittelbarer Greifernähe auf dem Roboterarm 25 bzw. dem Träger 25d des Nebenarmes 25c.The image is captured with the help of video cameras CCD or CCD 1 and CCD 2 with remote sensors. Due to their minimal dimensions and weights, the offset transducers permit attachment in the immediate vicinity of the gripper on the robot arm 25 or the carrier 25 d of the secondary arm 25 c.

Zur Bildverarbeitung werden PC-Einsteckkarten BV1 und BV2 verwendet, die mit einem 8-Bit-Video-A/D-Wandler CPV und einem mindestens 384 kB großen Bildspeicher ausgestattet sind. Des weiteren kann auf das digitalisierte Bild eine 4096-zeilige Tabellenoperation (LUT) angewendet werden. Durch einen sogenannten feedback-channel sind einige Standard-Bildoperationen innerhalb eines Bildzyklus möglich. Die Karte steckt im Rechner 27, zu dem ein erweiterter Prozessor und ein mathematischer Coprozessor gehören.PC plug-in cards BV 1 and BV 2 are used for image processing, which are equipped with an 8-bit video A / D converter CPV and an image memory of at least 384 kB. Furthermore, a 4096-line table operation (LUT) can be applied to the digitized image. A so-called feedback channel enables some standard image operations within one image cycle. The card is in the computer 27 , which includes an extended processor and a mathematical coprocessor.

Die Orientierung der Kameras CCD1 und CCD2 ergibt sich einerseits aus dem abzudeckenden Meßraum und andererseits aus der Forderung nach geringer Bauhöhe. Das Blickfeld ist so ausgerichtet, daß sowohl das ganze Euter aus größerer Entfernung als auch eine einzelne Zitze unmittelbar vor dem Ansetzen erfaßt werden können. Der für die Genauigkeit der Ortsmessung (Triangulation) erforderliche Abstand der Lichtebene 39a zu der Achse der Kamera CCD (Fig. 3a) oder den Kameraachsen z1, z2 (Fig. 3c) wird entweder durch die Position der Laserdiode 39 über der einen Kamera CCD oder über die Position der Laserdiode 39 neben den Kameras CCD1 und CCD2 (Fig. 3c und 3d) realisiert.The orientation of the CCD 1 and CCD 2 cameras results on the one hand from the measuring room to be covered and on the other hand from the requirement for a low overall height. The field of vision is aligned so that both the entire udder from a greater distance and a single teat can be detected immediately before attachment. That for the accuracy of the location measurement (triangulation) required distance of the light plane 39 a to the axis of the CCD camera (Fig. 3a) or the camera axis z 1, z 2 (Fig. 3c) is determined either by the position of the laser diode 39 via the one Camera CCD or realized via the position of the laser diode 39 next to the cameras CCD 1 and CCD 2 ( Fig. 3c and 3d).

Zur Ermittlung der Schnittpunkte (Laserlicht-Zitze), im folgenden als Objekte bezeichnet, wird das digitalisierte Bild spaltenweise nach den Objekten durchsucht. Die Objekte sind durch Grauwerte gekennzeichnet, die den oben genannten Schwellwert überschreiten. Sobald ein entsprechender Objektpunkt gefunden wurde, wird entlang der Schwellwertgrenze die Kontur des Objektes im Uhrzeigersinn verfolgt. Nach jedem Schritt, der einen Pixelabstand beträgt, wird über 5 Variable die Änderung der x-/y-Koordinate (Fig. 3d), die der x-/y-Momente und die der Fläche entsprechend der nachfolgenden Tabelle summiert. Die Konturverfolgung wird abgebrochen, sobald der Ausgangspunkt wieder erreicht ist. Aus den sich ergebenden Summen kann nun der Schwerpunkt der Objektfläche berechnet werden, der die Bildposition des Objektes repräsentiert. Per Triangulation kann daraus nun wiederum die Gegenstandsposition des Objektes bezüglich des Kamerakoordinatensystems ermittelt werden.To determine the intersection points (laser light teat), hereinafter referred to as objects, the digitized image is searched column by column for the objects. The objects are identified by gray values that exceed the above-mentioned threshold value. As soon as a corresponding object point has been found, the contour of the object is tracked clockwise along the threshold value limit. After each step, which is a pixel spacing, the change of the x- / y-coordinate ( Fig. 3d), that of the x- / y-moments and that of the area are summed up according to the following table via 5 variables. The contour tracking is stopped as soon as the starting point is reached again. The center of gravity of the object area, which represents the image position of the object, can now be calculated from the resulting sums. The object position of the object with respect to the camera coordinate system can now be determined from this by triangulation.

Für die Positionsbestimmung eines Oberflächenpunktes (x, y, z) einer Zitze per Triangulation müssen mindestens folgende Größen berücksichtigt werden:
f Brennweite der Kamera,
d Abstand der Lichtebene von der Kamera bezüglich der y-Achse des Kamerakoordinatensystems,
xb, yb Position des zu (x, y, z) gehörenden Bildpunktes sowie
lnz, lnx Neigungen der Lichtebene bezüglich der z- bzw. x-Achse des Kamerakoordinatensystems normiert mit f muß bekannt sein, wobei lnx in der Regel ungefähr Null sein sollte.
To determine the position of a surface point (x, y, z) of a teat using triangulation, at least the following sizes must be taken into account:
f focal length of the camera,
d distance of the light plane from the camera with respect to the y-axis of the camera coordinate system,
xb, yb position of the pixel belonging to (x, y, z) and
lnz, lnx inclinations of the light plane with respect to the z and x axes of the camera coordinate system normalized with f must be known, lnx should generally be approximately zero.

Unter dieser Voraussetzung ergibt sich ein Schnittpunkt (x, y, z) (Lichtebene-Zitze, zuvor als Objekt bezeichnet, aus der Position (x, y, z) auf dem Bild der CCD-Kamera zu:
x = lambda * xb,
y = lambda * yb, und
z = f * (1-lambda) mit
lambda = d/(yb-lnz+xb * lnx/f).
Under this condition, an intersection (x, y, z) (light plane teat, previously referred to as an object) results from the position (x, y, z) on the image of the CCD camera:
x = lambda * xb,
y = lambda * yb, and
z = f * (1-lambda) with
lambda = d / (yb-lnz + xb * lnx / f).

Mittels einer homogenen Koordinatentransformation kann anschließend die Objektposition ins X-Y-Koordinatensystem des Roboters 27 transformiert werden.The object position can then be transformed into the XY coordinate system of the robot 27 by means of a homogeneous coordinate transformation.

In der praktischen Anwendung zeigt sich, daß sich im Kamerabild nicht nur die zu vermessenden Zitzen befinden können. Aus der Vielzahl der gefundenen Objekte müssen also diejenigen herausgesucht werden, die die Zitzenabbildungen darstellen. Zur Unterscheidung und schrittweisen Reduktion der möglichen Objekte werden einige möglichst schnell überprüfbare Merkmale herangezogen:Practical application shows that Camera image not only located the teats to be measured can. Out of the multitude of objects found so those who are the ones to be selected Show teat pictures. To distinguish and gradual reduction of possible objects some features that can be checked as quickly as possible used:

1. Merkmal Größe1. Feature size

Es kommen nur Objekte in Betracht, deren Breite in einem zulässigen Intervall liegt, d. h. "das Objekt muß in den Melkbecher passen". Maßgebend für die Objektgröße kann entweder die Fläche oder die x-Ausdehnung herangezogen werden. In beiden Fällen ist jedoch die Gegenstandsweite (Triangulation) zu berücksichtigen.Only objects whose width is in is an allowable interval, d. H. "the object must fit in the teat cup "  Object size can either be the area or the x extent can be used. In both cases however, the object width (triangulation) is too consider.

2. Merkmal Position2. Characteristic position

Es kommen nur Objekte in Betracht, deren Position in einem zulässigen Raum liegt, d. h. "die Objekte müssen sich etwa im hinteren Bereich der Melkbox auf halber Höhe befinden". Maßgebend ist hier natürlich die triangulierte Raumposition.Only objects whose position in is an allowable space, d. H. "the objects have to be in the rear of the milking box half height ". Of course, the decisive factor here the triangulated spatial position.

3. Merkmal Modell3. Feature model

Es kommen nur Objekte in Betracht, die sich in einer bestimmten Lage zu anderen Objekten befinden, d. h. "die Objekte müssen etwa ein gleichschenkliges Trapez aufspannen". Diese Überprüfung wird beispielsweise durchgeführt, indem die Raumpositionen mit den bei einer vorangehenden Melkung ermittelten Zitzenpositionen verglichen werden.Only objects that are in one certain location to other objects, d. H. "the objects must have an isosceles trapezoid span ". This check is, for example performed by the room positions with the at a previous milking Teat positions are compared.

Mit einer Kamerabrennweite f = 8,5 mm und einem Lichtebenenabstand d = 23 cm läßt sich ein Meßbereich von 250 mm bis über 8000 mm einstellen. Im Bereich bis 700 mm nimmt dann die Auflösung der z-Koordinate von 0,5 mm bis etwa 2 mm bei einer minimalen Bildgröße des Objektes von mindestens 1 Pixel hyperbolisch zu. Da zur Bestimmung der Objektposition der Schwerpunkt herangezogen wird, läßt sich die Objektposition deutlich genauer bestimmen und damit die Auflösung noch verbessern. Im geforderten Meßbereich ist damit eine Genauigkeit von ± 1 mm auf jeden Fall gewährleistet. Die Genauigkeit nimmt also mit abnehmender Entfernung zu, was sich gerade beim Heranfahren des Roboters an die Euterposition positiv auswirkt. Darüber hinaus verkürzt sich dann aufgrund des gewählten Auswertalgorithmus zusätzlich die Rechenzeit und ermöglicht so eine höhere Meßfrequenz.With a camera focal length f = 8.5 mm and one Light plane distance d = 23 cm, a measuring range of Set 250 mm to over 8000 mm. In the range up to 700 mm then takes the resolution of the z coordinate from 0.5 mm to about 2 mm with a minimum image size of the object of at least 1 pixel hyperbolic too. Because to determine the Object position the center of gravity is used determine the object position much more precisely and so that the resolution can still improve. In the requested The measuring range is therefore an accuracy of ± 1 mm guaranteed in every case. So the accuracy increases  decreasing distance to what is happening at the moment Approaching the robot positively to the udder position affects. In addition, then shortened due to the selected evaluation algorithm additionally the computing time and thus enables a higher measuring frequency.

Die Wiederholungsrate der Messungen hängt wesentlich von einem optimierten Programmablauf ab. Unter den günstigsten Umständen (keine Bewegung in der Szene, nur eine Zitzenposition wird überwacht) sind bis zu 20 Messungen/s möglich. Im ungünstigsten Fall werden jedoch gerade 4 Messungen/s erreicht. Die Variation ergibt sich im wesentlichen aus der Verteilung der Objektgrößen und der Objektpositionen. In der Regel können etwa 10 Messungen/s erreicht werden.The repetition rate of the measurements depends essentially on an optimized program flow. Among the cheapest Circumstances (no movement in the scene, only one Teat position is monitored) are up to 20 measurements / s possible. In the worst case, however, will be straight 4 measurements / s reached. The variation results in essentially from the distribution of the object sizes and the Object positions. As a rule, about 10 measurements / s can be achieved.

Zwischen allen Meßwerten der Sensoren wird paarweise trianguliert. Sobald die Triangulierergebnisse in einer bestimmten Beziehung zueinander stehen ist die Zitzenposition gefunden. Die Bewegung des Roboterarmes wird in diesem Punkt gestoppt.There is a pair between all measured values of the sensors triangulated. As soon as the triangulation results in one certain relationship with each other is the Teat position found. The movement of the robot arm is stopped at this point.

Das Verfahren zum automatischen Melken kann sich selbstverständlich auch anderer geeigneter Zitzenortungsanordnungen bedienen.The automatic milking procedure can be different of course also other suitable ones Operate teat location arrangements.

Fig. 4a zeigt den Melkroboter 27 in Seitenansicht. Der Melkroboter 27 ruht auf einem Gestell 41, das neben und/oder zwischen Melkboxen 1 verfahrbar ist. Damit kann ein Melkroboter mehrere Melkboxen bedienen. Das Gestell 41 trägt vertikale Stempel 43, auf denen eine Traverse 45 ruht. Die Stempel 43 führen einen Schlitten 47 mit zwei auf Abstand übereinander angeordneten, jedoch fest miteinander verbundenen Etagenplatten 47a, 47b. Seitlich des Schlittens 47 befindet sich ein erstes Drehgelenk 49 mit einer ersten vertikalen Drehgelenkachse 49a. Um diese Drehgelenkachse ist der Hauptarm 25a des Roboterarmes 25 schwenkbar. Am freischwenkenden Ende 25b des Hauptarmes 25a befindet sich ein zweites Drehgelenk 51 mit einer vertikalen Drehgelenkachse 51a. Um dieses Drehgelenk 51 ist ein Nebenarm 25c des Roboterarmes 25 schwenkbar, der an seinem freien Ende 23 einen einzelnen Melkbecher 21 tragen kann, wie Fig. 2 zeigt, oder einen Melkmodul mit vier Melkbechern 21. FIG. 4a shows the milking robot 27 in side view. The milking robot 27 rests on a frame 41 which can be moved next to and / or between milking boxes 1 . This means that a milking robot can operate several milking boxes. The frame 41 carries vertical stamps 43 on which a cross member 45 rests. The punches 43 guide a carriage 47 with two stacked top plates 47 a, 47 b which are arranged at a distance from one another but are firmly connected to one another. To the side of the slide 47 is a first swivel joint 49 with a first vertical swivel joint axis 49 a. The main arm 25 a of the robot arm 25 is pivotable about this pivot axis. At the free-pivoting end 25 b of the main arm 25 a there is a second pivot 51 with a vertical pivot axis 51 a. A secondary arm 25 c of the robot arm 25 can be pivoted about this swivel joint 51 and can carry a single milking cup 21 at its free end 23 , as shown in FIG. 2, or a milking module with four milking cups 21 .

Die Drehbewegungen des Hauptarmes 25a und des Nebenarmes 25c werden mittels Elektromotoren 53 und Riementrieben 55 vorgenommen. Der Elektromotor 53a treibt den Riementrieb 55a für das erste Drehgelenk 49. Der Elektromotor 53b treibt den Riementrieb 55b und weiter einen Riementrieb 55c für das zweite Drehgelenk 51.The rotary movements of the main arm 25 a and the secondary arm 25 c are carried out by means of electric motors 53 and belt drives 55 . The electric motor 53 a drives the belt drive 55 a for the first swivel joint 49 . The electric motor 53 b drives the belt drive 55 b and further a belt drive 55 c for the second swivel joint 51 .

Auf der Traverse 45 stehen pneumatische Zylinder 57 zum Heben und Senken des Schlittens 47 mit dem Roboterarm 25. Während der Roboterarm 25 von den Drehgelenken 49 und 51 in der horizontalen Bewegungsebene 29 in der X-Y-Richtung verschwenkt, bewegen die pneumatischen Zylinder 57 den Schlitten 47 und damit auch den Roboterarm 25 und den oder die Melkbecher 21 vertikal in der Z-Richtung.Pneumatic cylinders 57 for lifting and lowering the slide 47 with the robot arm 25 stand on the cross member 45 . While the robot arm 25 is pivoted in the XY direction by the rotary joints 49 and 51 in the horizontal movement plane 29 , the pneumatic cylinders 57 move the slide 47 and thus also the robot arm 25 and the milking cup or cups 21 vertically in the Z direction.

Die Steuerung des Roboters erfolgt über den Datenspeicher und -rechner 31, der sowohl die Elektromotoren 53 als auch die pneumatischen Zylinder 57 ansteuert. Im Datenspeicher werden die ausgemessenen Daten und Meßwerte aller Sensoren und Meßwertgeber verarbeitet, aufbereitet und danach in Befehle umgewandelt zur Steuerung des Roboters 27 und der Melkbox 1 eingesetzt.The robot is controlled via the data memory and computer 31 , which controls both the electric motors 53 and the pneumatic cylinders 57 . The measured data and measured values of all sensors and sensors are processed in the data memory, processed and then converted into commands for controlling the robot 27 and the milking box 1 .

Fig. 4b zeigt den Roboter 27 in Draufsicht, wobei der Roboterarm 25 mit Hauptarm 25a und Nebenarm 25c in den Innenraum 15 der Melkbox 1 eingeschwenkt ist. Der Nebenarm 25c trägt im dargestellten Beispiel dabei einen Melkmodul 61 mit vier Melkbechern 21. Der Aufbau des Moduls kann von verschiedener Art sein. FIG. 4b shows the robot 27 in plan view, wherein the robot arm 25 with main arm 25 and a side arm 25 c in the inner space 15 of the milking box 1 is pivoted. In the example shown, the secondary arm 25 c carries a milking module 61 with four milking cups 21 . The structure of the module can be of different types.

In den Fig. 5a, 5b, 5c und 5d sind verschiedene Ausgestaltungen der Melkbechermodule dargestellt.In FIGS. 5a, 5b, 5c and 5d are shown various embodiments of the Melkbechermodule.

Fig. 5a zeigt den in Fig. 4b angedeuteten Melkmodul 61 in verschiedenen Schnitten, wobei zwei Melkbecher 21 erkennbar sind. Jeder der Melkbecher 21 ruht mit seinem Melkring 63 lose auf einem Hubring 65, der auf einem Melktablett 67 aufsitzt. Der Hubring 67 ist ein Teil eines Hubzylinders 69, mit dem der Hubring 65 aus dem Melktablett 67 herausfahrbar ist. An den Melkbechern 21 hängen Milch- und Vakuumschläuche 71. Unterhalb des Melktablettes 67 und auf Abstand parallel dazu erstreckt sich ein Bodentablett 73, das am Roboternebenarm 25c befestigt und außenseitig mit dem Melktablett 67 verbunden ist. Am Bodentablett 73 sind Reibräder 75 vorgesehen, mittels der die Schläuche 71 nach dem Melkvorgang oder, wenn ein Melkbecher abgeschlagen wurde, durch den Modul hindurchziehbar sind. Anstelle der Reibräder sind auch bowdenzuggetriebene Zugbänder einsetzbar, die mit den jeweiligen Vakuumschläuchen fest verbunden sind. FIG. 5 a shows the milking module 61 indicated in FIG. 4 b in different sections, two milking cups 21 being recognizable. Each of the milking cups 21 rests loosely with its milking ring 63 on a lifting ring 65 which is seated on a milking tray 67 . The lifting ring 67 is part of a lifting cylinder 69 with which the lifting ring 65 can be moved out of the milking tray 67 . Milk and vacuum hoses 71 hang from the milking cups 21 . A floor tray 73 extends below the milking tray 67 and at a distance parallel to it, which is attached to the robot arm 25 c and is connected to the outside of the milking tray 67 . Friction wheels 75 are provided on the bottom tray 73 , by means of which the tubes 71 can be pulled through the module after the milking process or when a milking cup has been knocked off. Instead of the friction wheels, Bowden cable driven drawstrings can also be used, which are firmly connected to the respective vacuum hoses.

Die besondere Bedeutung des Aufbaues dieses Moduls ist darin zu sehen, daß der Modul, sobald die Melkbecher 21 nach dem Ansetzen an den Zitzen haften, abgesenkt wird und nur die Melkbecher 21 mit ihrem Gewicht die Zitzen belasten. Damit können die Melkbecher leicht den natürlichen Tierbewegungen folgen, ohne daß der Modul an den Tierkörper stößt. Die Tiere können damit nicht wild werden. Der Modul 61 ruht beim Melken unterhalb der Zitzen auf dem Roboterarm 25, an dem Nebenarm 25c oder einem nicht dargestellten Modulhaltearm, die auch das Herausschwenken nach dem Abnehmen der Melkbecher übernehmen können. Die Hubmechanik ist mittels Gummiaufhängungen 77 gegen Schläge der Kühe gesichert.The particular importance of the construction of this module can be seen in the fact that the module is lowered as soon as the teat cups 21 adhere to the teats after attachment and only the teat cups 21 are loaded with their weight. This means that the teat cups can easily follow the natural movements of the animal without the module hitting the animal body. The animals cannot go wild with it. During milking, the module 61 rests below the teats on the robot arm 25 , on the secondary arm 25 c or on a module holding arm (not shown), which can also pivot out after the milking cup has been removed. The lifting mechanism is secured against beating of the cows by means of rubber suspensions 77 .

Bei diesem Melkbechermodul 61 werden alle Melkbecher 21 gleichzeitig angesetzt, weil der Modul 61 vor dem Ansetzen auf den Melkmodul-Mittelpunkt 36a1 ausgerichtet wurde. Nach dem Abschluß des Melkens werden die Melkbecher 21 in den Modul zurückgezogen.In this teat cup module 61 , all teat cups 21 are attached simultaneously because the module 61 was aligned with the center of the milking module 36 a 1 prior to attachment. After milking has been completed, the milking cups 21 are withdrawn into the module.

Fig. 5b zeigt zum Teil in Seitenansicht und zum Teil im Schnitt eine Anwandlung des Melkmoduls nach Fig. 5a. Dieser Melkmodul 81 wird vom Roboterarm 25, dem Nebenarm 25c oder einem andersgearteten Modulhaltearm getragen und weist ein Tablett 67a auf. Auf dem Tablett 67a sind im Zitzenabstand verteilt Gummibalge 83 angeordnet. Auf den oberen Sitzflächen 84 der Gummibalge 83 sind Hubzylinder 85 angeordnet, deren Hubkolben 86 Melkbecher 21 tragen. Die das Betriebsvakuum und den Betriebsdruck zu den Gummibalgen 83 und den Hubzylindern 85 führenden Leitungen sind durch das Tablett 67 zum Roboternebenarm 25c oder dergleichen geführt. Die Milch- und Druckschläuche 71 zu den Melkbechern 21 bilden Schlaufen, die wieder zum Melktablett 87 zurückgeführt sind. Fig. 5b shows partly in side view and partly in section a modification of the milking module according to Fig. 5a. This milking module 81 is carried by the robot arm 25 , the secondary arm 25 c or another type of module holding arm and has a tray 67 a. On the tray 67 a rubber bellows 83 are distributed at the teat spacing. Lifting cylinders 85 are arranged on the upper seating surfaces 84 of the rubber bellows 83 , the lifting pistons 86 of which carry milking cups 21 . The lines leading the operating vacuum and the operating pressure to the rubber bellows 83 and the lifting cylinders 85 are guided through the tray 67 to the robot auxiliary arm 25 c or the like. The milk and pressure hoses 71 to the milking cups 21 form loops which are returned to the milking tray 87 .

Solange in den Gummibalgen 83 ein Überdruck herrscht, stehen die Melkbecher 23 senkrecht auf dem Tablett 67a. In dieser senkrechten Stellung werden die Melkbecher 23 angesetzt durch Hochfahren der Hubkolben 86. Danach wird der Überdruck in den Gummibalgen abgestellt. Nun sind die Hubzylinder 85 flexibel gehalten und um bis zu etwa 40° verkippbar. Auch in diesem Fall sind die Gummibalge schlagfest und vor Schlägen der Kuh zerstörungssicher gehalten.As long as there is overpressure in the rubber bellows 83 , the teat cups 23 stand vertically on the tray 67 a. In this vertical position, the teat cups 23 are attached by raising the reciprocating pistons 86 . The excess pressure in the rubber bellows is then switched off. The lifting cylinders 85 are now held flexibly and can be tilted by up to approximately 40 °. In this case, too, the rubber bellows are impact-resistant and protected against damage from the cow.

Bei dem Melkbechermodul 81 nach Fig. 5 werden die Melkbecher 21 nacheinander angesetzt. Die Positioniervorgänge sind sowohl von der Strecke, als auch zeitlich minimal, weil der Melkbechermodul 81 vor dem Ansetzen auf den Melkbecher-Mittelpunkt 36a1 ausgerichtet wurde.In the teat cup module 81 according to FIG. 5, the teat cups 21 are placed one after the other. The positioning processes are minimal both in terms of distance and in terms of time, because the teat cup module 81 was aligned with the center of the teat cup 36 a 1 prior to attachment.

Fig. 5c zeigt einen als Magazin ausgebildeten Melkbechermodul 89, der wieder am Roboterarm 25, am Nebenarm 25c oder einem anders gestalteten Modulhaltearm angeordnet ist. Der Melkbechermodul 89 weist zwei parallele Schienen 90 auf, zwischen denen sich Haltepositionen aneinander anreihen. Die Melkbecher 21, 1 bis 4 sind von Halteposition zu Halteposition zum freien Schienenende 91 hin verschieblich. Die letzte am freien Schienenende 91 gelegene Hubposition 92 ist mit einer Hebevorrichtung 93 versehen. Fig. 5c shows a constructed as a magazine Melkbechermodul 89 which is again arranged on the robot arm 25, on the side arm 25 c or a differently designed Modulhaltearm. The teat cup module 89 has two parallel rails 90 , between which holding positions are lined up. The milking cups 21 , 1 to 4 are displaceable from the holding position to the holding position towards the free rail end 91 . The last lifting position 92 located at the free rail end 91 is provided with a lifting device 93 .

Die Melkbecher 21 werden aus der Hubposition 92 mittels der Hubzylinderanordnung 93 einzeln angehoben und angesetzt. Die noch nicht angesetzten Melkbecher 21 werden nacheinander zur Hubposition 92 nachgeschoben. Nachdem der letzte Melkbecher 21 angesetzt ist, wird der Modul 91 abgesenkt, so daß die Melkbecher 21 frei hängen können. Nach dem Melkvorgang werden alle Melkbecher wieder zwischen die Schienen 90 zurückgezogen.The milking cups 21 are individually lifted from the lifting position 92 by means of the lifting cylinder arrangement 93 and attached. The teat cups 21 which have not yet been attached are pushed one after the other to the stroke position 92 . After the last milking cup 21 has been attached, the module 91 is lowered so that the milking cup 21 can hang freely. After the milking process, all milking cups are pulled back between the rails 90 .

Fig. 5d zeigt eine weitere Variante eines für Einzelansetzbetrieb ausgelegten Melkbechermoduls 95, der über den Roboterarm 25, das Gelenk 51 und den Nebenarm 25 vom Roboter 27 getragen wird. Der Melkbechermodul 95 weist ein Tablett 97 auf, das mit Ausnehmungen 98 für Melkbecher 21 versehen ist. Der Melkbechermodul 95 ist form- und kraftschlüssig beispielsweise mit dem Nebenarm 25c verbunden. FIG. 5d shows a further variant of a teat cup module 95 designed for individual attachment operation, which is carried by the robot 27 via the robot arm 25 , the joint 51 and the secondary arm 25 . The teat cup module 95 has a tray 97 which is provided with recesses 98 for teat cups 21 . The teat cup module 95 is positively and non-positively connected to the side arm 25 c, for example.

Der Roboter 27 positioniert nacheinander jeweils einen Melkbecher 21 unter einer Zitze. Das Positionieren erfolgt sonden- und rechnergesteuert wie es zu Fig. 3a und 3b beschrieben ist, indem jeder Melkbecher 21 für sich allein über seine Soll-Zitzenpositionen zu seinen Ist-Zitzen­ positionen gefahren wird. Die Positionen, die der Modul dabei einnehmen kann, sind in Fig. 5d gestrichelt im Euterbereich 99 dargestellt. Das Anheben des Melkbechers 21, d. h. die Bewegung in der z-Richtung, erfolgt mittels des Nebenarmes 25c, der unmittelbar neben oder um jeden Melkbecher 21 herum über das Tablett 97 an diesem angreift. Nach dem Positionier- und Ansetzvorgang für eine Zitze senkt der Roboter 25 den Melkbechermodul 95 ab; er steht damit für den nächsten Ansetzvorgang der nächstfolgenden Zitze zur Verfügung. Dieser Ansetzvorgang beginnt erst nach dem Orten der nächstfolgenden Zitze auf die zuvor beschriebene Weise. Nach dem Abschluß der einzelnen Ansetzvorgänge fährt der Melkbechermodul 95 nach unten und alle Melkbecher hängen frei an den Zitzen. Nach dem Abschluß des Melkvorganges werden alle Melkbecher 21 zum Tablett des Moduls zurückgezogen.The robot 27 successively positions a milking cup 21 under a teat. The positioning is carried out in a probe and computer-controlled manner, as described for FIGS . 3a and 3b, in that each milking cup 21 is moved to its actual teat positions by itself via its target teat positions. The positions that the module can assume are shown in broken lines in the udder area 99 in FIG. 5d. The teat cup 21 is lifted, ie the movement in the z-direction, is carried out by means of the secondary arm 25 c, which acts on the tray 97 directly next to or around each teat cup 21 . After the positioning and attachment process for a teat, the robot 25 lowers the teat cup module 95 ; it is thus available for the next application process of the next teat. This attachment process only begins after the next teat has been located in the manner described above. After completion of each of the piecing operations Melkbechermodul 95 moves down and all the teat cups hang freely to the teat. After the milking process has been completed, all milking cups 21 are withdrawn to the tray of the module.

Claims (29)

1. Verfahren zum automatischen Melken von in einer Melkbox (1) stehenden Tieren, insbesondere Milchkühen, mittels von einem Roboter (27) geführter Melkbecher (21), die, von einem Datenspeicher und -rechner (31) gesteuert, an die Zitzen des Tieres herangefahren und angesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Melkbecher (21) oder eine Melkbechergruppe vom Roboter (27) in eine Zwischenposition (ZWP1) vor dem Euter des Tieres gefahren wird, wobei vorher in einem Einlernvorgang einmalig für jedes einzelne zu melkende Tier die Lage dieser Zwischenposition (ZWP1) sowie der Zitzenpositionen ausgemessen und die ausgemessenen Werte dem Datenspeicher (31) als tierspezifische Positionen eingegeben wurden,
  • - der Roboter (27) beim Handhaben der Melkbecher (21) diese von der tierspezifischen Zwischenposition (ZWP1) rechnergesteuert in die für die Zitzen dieses Tieres spezifische Zitzenstartpositionen (ZPR, ZPL) fährt, wobei diese Zitzenstartpositionen beim Handhaben einer Melkbechergruppe gegebenenfalls übergangen werden,
  • - der Roboter (27) danach beim einzelnen Handhaben der Melkbecher rechnergesteuert nacheinander, gespeicherte einzelne Soll-Zitzenpositionen (ZPR, ZPL) und beim Handhaben einer Melkbechergruppe rechnergesteuert eine zentrale Soll-Zitzenposition (36a1) anfährt,
  • - von diesen Soll-Zitzenpositionen aus sondengesteuert die momentanen Ist-Zitzenposition ermittelt und vom Melkbecher (21) oder der Melkbechergruppe angefahren werden,
  • - der Melkbecher (21) oder die Melkbechergruppe vom Roboter aus der Ist-Zitzenposition durch Hochfahren angesetzt wird.
1. A method for automatic milking of animals standing in a milking box ( 1 ), in particular milk cows, by means of a milking cup ( 21 ) guided by a robot ( 27 ), which, controlled by a data storage and computer ( 31 ), to the teats of the animal are approached and applied, characterized in that
  • - The teat cup ( 21 ) or a teat cup group is moved by the robot ( 27 ) into an intermediate position (ZWP 1 ) in front of the udder of the animal, the position of this intermediate position (ZWP 1 ) and once for each individual animal to be milked previously in a teach-in process the teat positions were measured and the measured values were entered into the data memory ( 31 ) as animal-specific positions,
  • - When handling the teat cups ( 21 ), the robot ( 27 ) moves them computer-controlled from the animal-specific intermediate position (ZWP 1 ) into the teat start positions (ZPR, ZPL) specific for the teats of this animal, these teat start positions being possibly ignored when handling a teat cup group,
  • - The robot ( 27 ) then moves to the individual handling of the milking cups in a computer-controlled manner, stored individual target teat positions (ZPR, ZPL) and, when handling a milking cup group, computer-controlled a central target teat position ( 36 a 1 ),
  • - from these target teat positions, the current actual teat position is determined in a probe-controlled manner and approached by the teat cup ( 21 ) or the teat cup group,
  • - The milking cup ( 21 ) or the milking cup group is attached by the robot from the actual teat position by raising.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Hinfahr- und Ansetzvorgang in seiner zeitlichen Folge nur dann einsetzt und nach eventuellen Unterbrechungen weitergeführt wird, wenn sich die Kuh entsprechend einer Sondenüberwachung in der Melkbox (1) wenig bis überschaubar lebhaft bewegt.2. The method according to claim 1, characterized in that the entire outward and reverse process begins in its chronological order and is continued after any interruptions if the cow moves little to manageable lively according to a probe monitoring in the milking box ( 1 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kuhspezifischen Daten im Datenspeicher (31) als Weglängen gespeichert werden.3. The method according to claim 1, characterized in that the cow-specific data in the data memory ( 31 ) are stored as path lengths. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungen der Kuh in der Melkbox (1) mittels Positionssensoren (17a-d) überwacht werden, die auf den Körper der Kuh gerichtet sind.4. The method according to claim 2, characterized in that the movements of the cow in the milking box ( 1 ) by means of position sensors ( 17 a-d) are monitored, which are directed to the body of the cow. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von der Boxrückwand (5f) her zwei horizontal auf Abstand auf den Körper der Kuh gerichtete Sensoren (17c, 17d) den Abstand zur Boxrückwand (5f) ermitteln.5. The method according to claim 4, characterized in that from the box rear wall ( 5 f) forth horizontally at a distance to the body of the cow sensors ( 17 c, 17 d) determine the distance to the box rear wall ( 5 f). 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß etwa alle 40 bis 60 msec die Abstände zwischen den beauf­ schlagten Körperteilen der Kuh und den Sensoren (17a-d) gemessen und daraus die während dieser Zeitintervalle eingetretenen Lageänderungen des Kuhkörpers gegenüber der Lage, die mittels der kuhspezifischen Daten als Sollage vorgegeben ist, auf die Istlage zur Eckzeit korrigiert werden.6. The method according to claim 2, characterized in that about every 40 to 60 msec, the distances between the body parts of the cow and the sensors ( 17 ad) measured and therefrom the changes in position of the cow body compared to the position that occurred during these time intervals the cow-specific data is specified as the target position, corrected to the actual position at the corner time. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten Lageänderungen pro Zeitintervall in Klassen eingeteilt werden, die dem Datenspeicher mitteilen, ob sich die Kuh ruhig, lebhaft oder wild verhält, wobei der Fahrvorgang des Roboterarmes (25) im Bereich und damit während der Zeit des wilden Verhaltens der Kuh unterbrochen wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the determined changes in position per time interval are divided into classes that tell the data memory whether the cow is calm, lively or wild, the driving process of the robot arm ( 25 ) in the area and thus during the time of the cow's wild behavior is interrupted. 8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Weglängen im zweidimensionalen X-Y-Koordinatensystem einer zweidimensionalen horizontalen Ebene (29) gespeichert werden und daß die von der jeweiligen Zitzenstartposition (ZPR, ZPL) und Soll-Zitzenposition ausgehende sondengesteuerte Endausrichtung auf die jeweilige Zitze abgeschlossen wird durch das Anheben des Melkbechers (21) in der Z-Koordinate des Koordinatensystems.8. The method according to claim 3, characterized in that the path lengths are stored in the two-dimensional XY coordinate system of a two-dimensional horizontal plane ( 29 ) and that the probe-controlled end alignment to the respective teat starting from the respective teat start position (ZPR, ZPL) and target teat position is completed by lifting the teat cup ( 21 ) in the Z coordinate of the coordinate system. 9. Melkbox zur Durchführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rückwand (5f) der Melkbox (1), der das Heck der Kuh zugewandt ist, in etwa gleicher Höhe zum Boden (3) der Melkbox (1) und im gegenseitigen Abstand Sensoren (17c, 17d) angeordnet sind, deren Meßkeulen nach vorn auf das Heck der Kuh gerichtet sind, und daß an den Seitenwänden (5a) der Melkbox (1) in Körperhöhe und etwas vor dem Euter der Kuh weitere Sensoren (17b) angeordnet sind, deren Meßkeulen quer zur Kuh auf deren Körper gerichtet sind.9. milking box for carrying out according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that on the rear wall ( 5 f) of the milking box ( 1 ) facing the rear of the cow, at approximately the same height to the floor ( 3 ) Milking box ( 1 ) and at a mutual distance sensors ( 17 c, 17 d) are arranged, whose measuring lobes are directed towards the rear of the cow, and that on the side walls ( 5 a) of the milking box ( 1 ) at body height and slightly in front the udder of the cow further sensors ( 17 b) are arranged, the measuring lobes of which are directed transversely to the cow on the body thereof. 10. Melkbox nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkeulen mit einem Streuwinkel von ca. 10° auf den Körper der Kuh gerichtet sind.10. Milking box according to claim 9, characterized in that the measuring lobes with a scattering angle of approx. 10 ° to the Cow's body are aimed. 11. Roboter zum automatischen Melken von in Melkboxen (1) stehenden Milchkühen, der zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Melkbecher (21) oder die Melkbechergruppe tragender Roboterarm (25) in der Horizontalen einmal um ein mit einer vertikalen Schwenkachse (49a) versehenes erstes Drehgelenk (49) schwenkbar ist und weiterhin im Abstand von diesem ersten Drehgelenk (49) ein weiteres um eine vertikale Achse (51a) wirkendes Drehgelenk (51) aufweist zur Ausführung von Drehbewegungen in einer horizontalen X-Y-Ebene (29).11. Robot for automatic milking of milk cows standing in milking boxes ( 1 ), which can be used to carry out the method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that a robotic arm ( 25 ) carrying the milking cup ( 21 ) or the milking cup group is horizontally pivotable once around a first swivel joint ( 49 ) provided with a vertical swivel axis ( 49 a) and furthermore has a further swivel joint ( 51 ) acting around a vertical axis ( 51 a) at a distance from this first swivel joint ( 49 ) Execution of rotary movements in a horizontal XY plane ( 29 ). 12. Roboter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Roboterarm (25) senkrecht zur X-Y-Ebene in der Z-Richtung anheb- und absenkbar ist.12. Robot according to claim 11, characterized in that the robot arm ( 25 ) perpendicular to the XY plane in the Z direction can be raised and lowered. 13. Roboter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Melkbecher (21) oder die Melkbechergruppe senkrecht zur Schwenkebene (29) des Roboterarmes (25) mittels einer unabhängig vom Roboter (27) oder Roboterarm (25) wirkenden Hebe- oder Hubvorrichtung (69, 85, 93) in der Z-Richtung anheb- und absenkbar ist. 13. Robot according to claim 11, characterized in that the teat cup ( 21 ) or the teat cup group perpendicular to the pivot plane ( 29 ) of the robot arm ( 25 ) by means of an independently of the robot ( 27 ) or robot arm ( 25 ) acting lifting or lifting device ( 69 , 85 , 93 ) can be raised and lowered in the Z direction. 14. Roboter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegungen des Roboterarmes (25) in der horizontalen X-Y-Ebene um seine vertikalen Schwenkachsen (49a, 51a) mittels jeweils zugeordneter Elektromotoren (53) erfolgt, während das Anheben und Absenken des Roboterarmes (25) oder der Melkbecher (21) in der vertikalen Z-Richtung pneumatisch erfolgt.14. Robot according to claim 11, characterized in that the pivoting movements of the robot arm ( 25 ) takes place in the horizontal XY plane about its vertical pivot axes ( 49 a, 51 a) by means of respectively assigned electric motors ( 53 ) while lifting and lowering the Robot arm ( 25 ) or the teat cup ( 21 ) in the vertical Z direction is done pneumatically. 15. Roboter zum automatischen Melken von in Melkboxen (1) stehenden Milchkühen, der zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 einsetzbar ist, gekennzeichnet durch eine Zitzenortungsanordnung (A) mit von Energiequellen abgegebenen Energie-(Ultraschall oder Infrarot)-strahlen (d2, d3), die auf einen Soll-Mittel­ punkt (36) oberhalb eines einzelnen Melkbechers (21) oder einen zentralen Soll-Mittelpunkt (36a1) eines mit einer Melkbechergruppe besetzten Melkmoduls (61, 81) gerichtet sind, wobei bei einem Abweichen eines vom Rechner vorgegebenen Soll-Mittelpunktes (36a, 36a1) von dem Ist-Mittelpunkt (36b), in dem sich die Zitze(n) befindet(n), der den Melkbecher (21) oder den Melkbechermodul (61, 81) tragende Roboterarm rechnergesteuert in X- und Y-Richtung verschoben wird, bis sich die Soll- und Ist-Mittelpunkte decken. (Fig. 3a, b).15. Robot for automatic milking of milk cows standing in milking boxes ( 1 ), which can be used to carry out the method according to one or more of claims 1 to 8, characterized by a teat locating arrangement (A) with energy (ultrasound or infrared) emitted by energy sources. -jets (d 2 , d 3 ) directed to a target center ( 36 ) above an individual milking cup ( 21 ) or a central target center ( 36 a 1 ) of a milking module with a milking group ( 61 , 81 ) are, in the event of a deviation of a target center point ( 36 a, 36 a 1 ) predetermined by the computer from the actual center point ( 36 b) in which the teat (s) is located (n) which holds the milking cup ( 21 ) or the robot arm carrying the teat cup module ( 61 , 81 ) is moved under computer control in the X and Y directions until the target and actual center points overlap. ( Fig. 3a, b). 16. Roboter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwei erste Energiestrahlen (d2, d3) gegenüber Parallelen zu einem zweiten Energiestrahl (39d) um 30° aufeinander zugeneigt sind, wobei sich die Mittellinien aller Energiestrahlen (d2, d3, 39a) in dem Soll-Mittelpunkt (36a, 36a1) schneiden. 16. Robot according to claim 15, characterized in that two first energy beams (d 2 , d 3 ) are inclined towards one another by 30 ° with respect to parallels to a second energy beam ( 39 d), the center lines of all energy beams (d 2 , d 3 , 39 a) cut in the target center ( 36 a, 36 a 1 ). 17. Roboter nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der ersten Energiequellen (S2, S3) für die zwei ersten Energiestrahlen (d2, d3) zwei weitere Energiequellen (S5, S6) für weitere erste Energiestrahlen (d4) vorgesehen sind, die sich nach oben ansteigend mit den ersten und zweiten Energiestrahlen (d2, d3, d4, 36d) in dem Soll-Mittelpunkt (36a, 36a1) treffen.17. Robot according to one of claims 15 or 16, characterized in that below the first energy sources (S 2 , S 3 ) for the two first energy beams (d 2 , d 3 ) two further energy sources (S 5 , S 6 ) for others first energy beams (d 4 ) are provided, which meet with the first and second energy beams (d 2 , d 3 , d 4 , 36 d) rising in the desired center point ( 36 a, 36 a 1 ). 18. Roboter nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Energiestrahlen (d2, d3) und der zweite Energiestrahl (39d) gegenüber der Horizontalen um 15° ansteigend und die weiteren ersten Energiestrahlen (d4) gegenüber der Horizontalen um 40° ansteigend auf den Soll-Mittelpunkt (36a, 36a1) gerichtet sind.18. Robot according to one of claims 15 to 17, characterized in that the first energy beams (d 2 , d 3 ) and the second energy beam ( 39 d) rising by 15 ° with respect to the horizontal and the further first energy beams (d 4 ) opposite the horizontal by 40 ° rising to the target center ( 36 a, 36 a 1 ) are directed. 19. Roboter zum automatischen Melken von in Melkboxen (1) stehenden Milchkühen, der zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 einsetzbar ist, gekennzeichnet durch
  • - eine Zitzenortungsanordnung (B) mit einem von einer Strahlungsquelle (39) ausgehenden Lichtstrahl (39d), der zu einer Lichtebene (39e) aufgeweitet wird, durch welche Lichtebene (36e) Zitzen hindurchgreifen können,
  • - wenigstens eine Videokamera CCD1 oder/und CCD2, deren Objektivmittellinien y1 oder/und y2 sich im Soll-Mit­ telpunkt (36a, 36a1) treffen, der auch in die Lichtebene (39e) fällt, wobei bei einem Abweichen eines vom Rechner vorgegebenen Soll-Mittelpunktes (36a, 36a1) von dem Ist-Mittelpunkt (36b), in dem sich die Zitze(n) befindet(n), der den Melkbecher (21) oder den Melkbechermodul (61, 81) tragende Roboterarm rechnergesteuert in X- und Y-Richtung verschoben wird, bis sich die Soll- und Ist-Mittelpunkte decken. (Fig. 3c, d)
19. Robot for automatic milking of milk cows standing in milking boxes ( 1 ), which can be used to carry out the method according to one or more of claims 1 to 8, characterized by
  • a teat locating arrangement (B) with a light beam ( 39 d) emanating from a radiation source ( 39 ), which is expanded to a light plane ( 39 e), through which light plane ( 36 e) teats can reach,
  • - At least one video camera CCD 1 and / or CCD 2 , the lens center lines y 1 or / and y 2 meet in the target center point ( 36 a, 36 a 1 ), which also falls into the light plane ( 39 e), with a deviation of a target center point ( 36 a, 36 a 1 ) specified by the computer from the actual center point ( 36 b) in which the teat (s) is located (n) which holds the teat cup ( 21 ) or the teat cup module ( 61 , 81 ) carrying robot arm is shifted under computer control in the X and Y directions until the target and actual centers coincide. ( Fig. 3c, d)
20. Roboter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der in einer Strahlungsquelle (39) erzeugte Lichtstrahl ein Laserstrahl mit stark gebündelten parallelen Lichtstrahlen ist.20. Robot according to claim 19, characterized in that the light beam generated in a radiation source ( 39 ) is a laser beam with strongly bundled parallel light beams. 21. Roboter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektiv-Mittellinien y1 oder/und y2 gegenüber Parallelen zur Strahlmittellinie (39d) um 28° in Richtung auf die Strahlmittellinie (39d) zugestellt sind.21. Robot according to claim 19, characterized in that the lens center lines y 1 or / and y 2 are parallel to the beam center line ( 39 d) by 28 ° in the direction of the beam center line ( 39 d) are delivered. 22. Roboter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zitzenortungsanordnung (A, B) an einen Roboterarm (25c) angeordnet ist, der den Melkbecher (21) oder den Melkbechermodul (61, 81, 89, 95) mit der Gruppe von Melkbechern (21) trägt.22. Robot according to one or more of claims 1 to 20, characterized in that the teat location arrangement (A, B) is arranged on a robot arm ( 25 c) which the teat cup ( 21 ) or the teat cup module ( 61 , 81 , 89 , 95 ) with the group of teat cups ( 21 ). 23. Roboter nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß alle Versorgungsleitungen (71) der Melkbecher (21) und der Melkbechermodule (61, 81, 89, 95) über den den Modul tragenden Roboterarm (25c) und den Roboter (27) zu einer zentralen Milchsammelstelle und Energieversorgungseinheit geführt sind.23. Robot according to one of claims 11 to 22, characterized in that all supply lines ( 71 ) of the teat cup ( 21 ) and the teat cup modules ( 61 , 81 , 89 , 95 ) via the robot arm carrying the module ( 25 c) and the robot ( 27 ) to a central milk collection point and energy supply unit. 24. Melkbechermodul zum automatischen Melken von in einer Melkbox (1) stehenden Milchkühen, der an einem Arm eines Roboters angeordnet ist, der einen oder mehrere Melkbecher (21) trägt und der zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - jeder einzelne Melkbecher (21) lösbar in einer ihn umfassenden, vom Roboterarm (25c) getragenen Hebevorrichtung (69) gehalten ist, mittels der er hochfahrbar und an eine Zitze ansetzbar ist,
  • - die Hebevorrichtung (69) danach durch ein Absenken von der Zitze und dem daran haften bleibenden Melkbecher (21) wieder allein absenkbar ist,
  • - der Melkbecher (21) nach dem Abschluß des Melkvorganges durch Absenken auf den Modul (61, 89, 95) zurückführbar ist. (Fig. 5a).
24. Milking cup module for automatic milking of milk cows standing in a milking box ( 1 ), which is arranged on an arm of a robot, which carries one or more milking cups ( 21 ) and which is set up to carry out the method according to one or more of Claims 1 to 8 is characterized in that
  • - each individual milking cup ( 21 ) is detachably held in a lifting device ( 69 ) which surrounds it and is carried by the robot arm ( 25 c) and by means of which it can be raised and attached to a teat,
  • the lifting device ( 69 ) can then be lowered again by lowering the teat and the milking cup ( 21 ) adhering to it,
  • - The milking cup ( 21 ) after the completion of the milking process by lowering on the module ( 61 , 89 , 95 ) can be returned. ( Fig. 5a).
25. Melkbechermodul zum automatischen Melken von in einer Melkbox (1) stehenden Milchkühen, der an einem Arm eines Roboters angeordnet ist, der einen oder mehrere Melkbecher (21) trägt und der zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - jeder einzelne Melkbecher (21) mittels einer Hebevorrichtung (85) zum Ansetzen an eine Zitze anhebbar ist, wobei sich die Hebevorrichtung (85) mittels eines aufblasbaren Gummibalges (83) am Modul (81) abstützt,
  • - der Gummibalg (83) nach dem Ansatzvorgang entspannbar ist, wodurch sich der Melkbecher (21) in einem Winkelbereich von etwa bis zu 40° dem individuellen Tiereuter anpaßt. (Fig. 5b)
25. Milking cup module for automatic milking of milk cows standing in a milking box ( 1 ), which is arranged on an arm of a robot, which carries one or more milking cups ( 21 ) and which is set up to carry out the method according to one or more of claims 1 to 8 is characterized in that
  • - each individual milking cup ( 21 ) can be raised by means of a lifting device ( 85 ) for attachment to a teat, the lifting device ( 85 ) being supported on the module ( 81 ) by means of an inflatable rubber bellows ( 83 ),
  • - The rubber bellows ( 83 ) can be relaxed after the attachment process, as a result of which the teat cup ( 21 ) adapts to the individual animal udder in an angular range of approximately up to 40 °. ( Fig. 5b)
26. Melkbechermodul nach einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Zitze eines Tieres eine dieser Zitze zugeordnete Hebevorrichtung (69, 85) vorgesehen ist, die sich mit oder ohne zwischengefügten Gummibalg (83) an einem Tablett (67, 67a) abstützt, wobei die gegenseitige räumliche Zuordnung der Hebevorrichtungen (69, 85) am Tablett (67, 67a) der mittleren Verteilung der Zitzen in der X-Y-Ebene entspricht.26. teat cup module according to one of claims 24 or 25, characterized in that for each teat of an animal one of these teat associated lifting device ( 69 , 85 ) is provided, which with or without interposed rubber bellows ( 83 ) on a tray ( 67 , 67 a) supports, the mutual spatial assignment of the lifting devices ( 69 , 85 ) on the tray ( 67 , 67 a) corresponding to the average distribution of the teats in the XY plane. 27. Melkbechermodul zum automatischen Melken von in einer Melkbox (1) stehenden Milchkühen, der an einem Arm eines Roboters angeordnet ist, der einen oder mehrere Melkbecher (21) trägt und der zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die einzelnen Melkbecher (21) in einer Reihe aufgereiht zwischen parallelen Schienen (90) angeordnet sind, die zwischen sich ein Schiebemagazin ausbilden,
  • - die Melkbecher (21) in dem Magazin zu einer Hubposition (92) verschiebbar sind, in der sich eine Hebevorrichtung (93) befindet,
  • - jeweils der in der Hubposition (92) befindliche Melkbecher (21) von der Hebevorrichtung (93) an jeweils eine Zitze durch Anheben ansetzbar ist. (Fig. 5c).
27. Milking cup module for automatic milking of milk cows standing in a milking box ( 1 ), which is arranged on an arm of a robot, which carries one or more milking cups ( 21 ) and which is set up to carry out the method according to one or more of Claims 1 to 8 is characterized in that
  • the individual milking cups ( 21 ) are arranged in a row in a row between parallel rails ( 90 ) which form a sliding magazine between them,
  • the milking cups ( 21 ) can be moved in the magazine to a lifting position ( 92 ) in which a lifting device ( 93 ) is located,
  • - Each of the teat cups ( 21 ) located in the lifting position ( 92 ) can be attached to the teat by lifting them ( 93 ). ( Fig. 5c).
28. Melkbechermodul zum automatischen Melken von in einer Melkbox (1) stehenden Milchkühen, der an einem Arm eines Roboters angeordnet ist, der einen oder mehrere Melkbecher (21) trägt und der zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Modul ein Tablett (97) aufweist, das mit vier Aufnahmen (98) für Melkbecher (21) versehen ist, in denen je ein Melkbecher (21) lösbar absetzbar ist, daß der Arm (25c) des Roboters (27) die auf dem Tablett (97) abgesetzten Melkbecher (21) nacheinander in ihre Ist-Zitzenpositionen fährt, aus denen heraus der Roboterarm (25c) dann jeweils einen rechnergesteuert positionierten Melkbecher (21) zum Ansetzen an die Zitze anhebt, und daß der Roboterarm (25c) das Tablett (97) nach jedem Ansetzen absenkt, wonach der Roboterarm (25c) einen anderen Melkbecher (21) rechnergesteuert unter einer anderen Zitze in deren Ist-Zitzenposition fährt, bis sich das Tablett (97) nach dem Ansetzen aller Melkbecher (21) allein unter den Melkbereich absenkt.28. Milking cup module for automatic milking of milk cows standing in a milking box ( 1 ), which is arranged on an arm of a robot, which carries one or more milking cups ( 21 ) and which is set up to carry out the method according to one or more of claims 1 to 8 is characterized in that the module has a tray ( 97 ) which is provided with four receptacles ( 98 ) for teat cups ( 21 ), in each of which a teat cup ( 21 ) is detachably removable, that the arm ( 25 c) of the Robot ( 27 ) moves the milking cup ( 21 ) placed on the tray ( 97 ) one after the other into their actual teat positions, from which the robot arm ( 25 c) then lifts a computer-controlled positioned milking cup ( 21 ) to attach to the teat, and that the robot arm ( 25 c) lowers the tray ( 97 ) after each attachment, after which the robot arm ( 25 c) drives another milking cup ( 21 ) under computer control under another teat in its actual teat position until the tray ( 97 ) lowers below the milking area after all the teat cups ( 21 ) have been attached. 29. Melkbechermodul nach einem der Ansprüche 24 und 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Melkbecher (21) nach dem Abschluß des Melkvorganges auf das abgesenkte Tablett (67, 95) oder zwischen die Schienen (90) zurückgezogen werden.29. Milking cup module according to one of claims 24 and 16 to 28, characterized in that the milking cups ( 21 ) are withdrawn after the completion of the milking process on the lowered tray ( 67 , 95 ) or between the rails ( 90 ).
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