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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teat
robot
milking
characterized
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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Publication date
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Publication of DE4113700A1 publication Critical patent/DE4113700A1/en
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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

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 of automatically milking standing in a milking box animals, particularly dairy cows, by means of guided by a robot milking cups, which calculator controlled by a data memory and, moved towards the animal's teats and are stated, as well as a milk box, a milking robot and serving for a milking module for performing this method.

Es ist bekannt, Milchkühe automatisch mit Hilfe von automatischen Melkrobotern zu melken. It is known to automatically milking dairy cows by means of automatic milking robots. 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. The dairy cows to let in through a front door in a milking box, in which the cow is surrounded by their occurrence of walls which, while allowing a comfortable standing, but to limit the freedom of movement. An der Kopfseite der Melkbox befindet sich eine Futterstelle, die die Kuh vergessen läßt, daß ihre Bewegungsfreiheit eingeschränkt ist. is at the head of the milk box, a feeding site, which can forget the cow that their movement is restricted. Außerdem weiß die Kuh, daß sie in der Melkbox gemolken wird und empfindet dies im allgemeinen auch als angenehm. Also, know the cow that she is milked in the milking box and perceives this in general as pleasant.

Entsprechend dem Gemütszustand der Kuh beim Eintreten in die Melkbox und ihrem Zurechtfinden mit der Situation wird sie sich entweder ruhig bis wild bewegen. According to the state of mind of the cow entering the milking box and her getting along with the situation, they will move either calm to wild. Ein ruhiges Verhalten wird den Ansetzvorgang der Melkbecher an die Zitzen nicht erschweren. A quiet behavior will not complicate the piecing of the teat cups to the teats. Schwierig ist es aber bei sich wild oder aktiv bewegenden Kühen. It is difficult but at wildly or actively moving cows. In diesen Fällen kann der automatische Melkroboter versagen oder sogar beschädigt werden. In these cases, the automatic milking robot can fail or even be damaged.

Ein weiterer Nachteil bekannter automatischer Melkroboter besteht in der Länge des Melkvorganges. Another disadvantage of known automatic milking robot consists in the length of the milking process. Die Melkbecher werden bei jedem neuen Melkvorgang aus einer Ausgangsposition außerhalb der Kuh zur jeweils zu melkenden Zitze gefahren. The teat cups are driven to be milked the teat at each new milking process from a starting position outside the cow for each.

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 to provide a method of the type mentioned, in which the piecing process is accelerated and it is ensured that the piecing process can be carried out safely and without any risk for the cow and the robot end.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß The stated object is achieved in 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 teat cups or a Melkbechergruppe is driven by the robot to an intermediate position in a horizontal plane in front of and below the animal's udder, said previously measured in a teach-in process once for each individual animal to be milked, the position of this intermediate position and teat positions and the amounts measured values ​​were input to the data storage as animal-specific position,
  • - 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 when handling the teat cups from the animal, this specific intermediate position under computer control in for the teats of this animal goes specific teat start positions, said teat start positions are optionally skipped when handling a Melkbechergruppe,
  • - 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 thereafter in the individual handling of the teat cups computer controlled sequentially stored individual target teat positions and when handling a Melkbechergruppe computer-controlled central target teat position starts up,
  • - von diesen Soll-Zitzenpositionen aus sondengesteuert die momentane Ist-Zitzenposition ermittelt und vom Melkbecher oder der Melkbechergruppe angefahren wird, - from these target teat positions from the current actual teat position controlled probe is determined and approached by the milking cup or the Melkbechergruppe,
  • - der Melkbecher oder die Melkbechergruppe aus der Ist-Zit zenposition durch Hochfahren angesetzt wird. - the teat cups or the Melkbechergruppe is ranking position from the actual Zit recognized by ramping.

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. The introduction of intermediate and starting positions before the udder of the milking cups or multiple combined into a Melkbechergruppe teat by the robot can be quickly moved to the vicinity of the udder when the perhaps otherwise wild or actively moving cow for a moment behaves quietly. 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. From this intermediate position to the single attaching milking cups this one after the teats starting positions, the target teat positions and actual teat positions to move to in the data store and also ensure calculator that a physical return to the intermediate or starting positions need not be, but is approached by reference to the intermediate or starting positions from one teat served immediately following the next teat to their target and actual teat position.

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 is approached from the intermediate position immediately a central target teat position, which is located between the teat and from which the computer Melkbechergruppe the probe-controlled central to the current actual teat position between the teat moves.

Von besonderer Bedeutung ist dabei die Datenspeicherung der Abmessungen jeder einzelnen Kuh. here is the data storage of the dimensions of each individual cow is of particular importance. Jedes Euter ist individuell anders gestaltet. Each udder is designed differently individually. 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. If the individual dimensions of each cow previously entered in the data store, then only the name or code number of the cow needs to be called when it enters the milk box. 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. The robot arm can then immediately go to or the teat cups to the intermediate position of just cow to be milked, and from there by means of global sensors to the starting positions from which the stored target teat position, the current actual teat position is about to reach in no time.

Das Verhalten der Kuh geht in den Anfahr- und Ansetzprozeß ein. The behavior of the cow enters the starting and Ansetzprozeß. 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. Reacts a cow with too active, wild movements, either while they are staying even at this, because it might annoy a fly, then the robot stops immediately and remains in this position until the cow calmed down when entering the milk box or Has. Erst dann setzt er seine Anfahr- und Ansetzbewegung fort. Only then did he continues his acceleration and ramming. Die Kuh wird also bei wilden Bewegungen nicht von dem sich auch noch bewegenden Roboterarm irritiert, kann sich also schneller beruhigen. The cow is thus not confused with wild movements which also moving robot arm, so it can settle down quickly. Wichtig ist aber auch, daß die Kuh bei Überreaktionen den sich ruhig verhaltenden Roboterarm nicht beschädigt. But it is also that the cow at overreaction does not damage the quietly behaving robot important.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die kuhspezifischen Daten im Datenspeicher als Weglängen gespeichert werden. According to a further embodiment of the invention it is provided that the kuhspezifischen data in the data memory are stored as path lengths. 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. This setting and storing the path lengths is a simple way to apply the same or the teat cups by means of the robot arm, specifically tailored to the individual cow, to the intermediate position and further to the starting positions and 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. According to a further embodiment of the invention it is provided that the movements of the cow in the milking box is monitored by means of sensors, which are directed towards the body of the cow. Als Sensoren kommen dabei vorzugsweise Ultraschall-Sensoren in Betracht. As sensors while ultrasonic sensors are preferably considered. Es ist aber ebenso gut möglich, mit Infrarot- oder optischen Sensoren zu arbeiten. but it is equally possible to work with infrared or optical sensors. Die Sensoren reagieren sehr empfindlich auf Positionsänderungen des Körpers der Kuh in der Melkbox. The sensors are very sensitive to changes in position of the body of the cow 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. According to a further embodiment of the invention, provision is made approximately every 40 to 60 msec, the distances between the applied parts of the body of the cow and the sensors are measured and determined therefrom which occurred during these time intervals positional changes of the Kuhkörpers. 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. In a further embodiment of this feature of the invention that the positional changes determined per time interval can be divided into classes that tell the data memory and calculator whether the cow keeping quiet, animated or active, wherein the driving operation of the robot arm in the course, and thus during the time of the wild or active behavior of the cow is interrupted.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Weglängen im zweidimensionalen XY-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. According to a further embodiment of the invention it is provided that the path lengths are stored in the two-dimensional XY coordinate system to a horizontal plane and in that the radiation emanating from the respective teat start position and teat-set positions probe-controlled final alignment is completed to the respective teat by the raising of the teat cup in the Z coordinate of the coordinate system. Das Anfahren der einzelnen Positionen bis hin zur jeweiligen Ist-Zitzenposition allein in der horizontalen Ebene vereinfacht den maschinellen Aufwand. The approaching each position up to the respective actual teat position solely in the horizontal plane simplifies the mechanical complexity.

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. According to a further embodiment of the invention it is provided that a plurality of teat cups are guided by the robot arm on a Melkbechermodul and this Melkbechermodul is lowered after the milking cups to the respective teat from the Ansetzlage. Damit werden die Zitzen während des Melkens nur mit den Melkbechern belastet. So that the teats are charged during milking with the teat cups. Außerdem können sich die Melkbecher frei auf die Zitzen einstellen. In addition, the teat cups can freely adjust to the teats. Somit wird das Tier nicht vom Melkbechermodul, das als Ansetz-und Abnahmehilfe dient, gestört. Thus, the animal is not disturbed by Melkbechermodul that serves as a clip-on and acceptance help.

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. For carrying out the method according to the invention is provided with a milk box, that on the rear wall of the milking box, which faces the rear of the cow, sensors are arranged in approximately the same height to the ground and at a mutual distance, which Meßkeulen the forward to the rear cow are directed, and in that on the side walls of the milk box in the body height and some further sensors are arranged in front of the cow's udder, the cow Meßkeulen are directed transversely to their body. Die Meßkeulen sind dabei vorzugsweise mit einem Streuwinkel von ca. 10° auf den Körper der Kuh gerichtet. The Meßkeulen are preferably directed with a scattering angle of approximately 10 ° to the body of the cow. Mehrere, vorzugsweise zwei auf das Heck der Kuh gerichtete Sensoren schalten Meßfehler, die durch einen sich bewegenden Schwanz der Kuh verursacht werden können, aus. Several, preferably two directed towards the rear of the cow sensors switch measurement errors which can be caused by a moving tail of the cow, from.

Das setzt allerdings voraus, daß die Hecksensoren nicht zu hoch angeordnet sind. But this assumes that the rear sensors are not placed too high. Sind die Hecksensoren zu hoch angeordnet, dann messen sie wegen der sehr zerklüfteten Gestalt des Tieres zu ungenau. Are the rear sensors placed too high, then they measure too imprecise because of the very jagged shape of the animal. Sind die Hecksensoren zu tief angeordnet, dann steigt die Wahrscheinlichkeit, daß der Schwanz stört. If the rear sensors disposed too low, then increases the probability that the tail interferes. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden die Hecksensoren wenige Zentimeter, vorzugsweise 15-20 Zentimeter tiefer als der Schwanzansatz angeordnet sein. In another embodiment of the invention, the rear sensors few centimeters, preferably 15-20 centimeters be positioned lower than the tail.

Der sich bewegende Schwanz wird immer nur einem Sensor einen kürzeren Abstand vortäuschen. The moving tail pretend only one sensor a shorter distance. Für die Festlegung der Entfernung wird immer der Meßwert des auf das Heck der Kuh gerichteten Sensors ausgewertet, der den größeren Meßwert liefert. For the determination of the distance of the measured value of the directed toward the rear of the cow sensor is always evaluated which provides the greater measurement value. Dies ist nämlich der Meßwert, der vom Heck der Kuh herrührt. This is namely the measured value, which originates from the tail of the cow.

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 XY-Richtung. The robot used for carrying out the method according to the invention is designed according to the invention in such a way that the robot arm only in the horizontal direction is again pivotable about a provided with a vertical pivot axis pivot and further comprising a further acting around a vertical axis swivel joint at a distance of this rotary joint for embodiment of rotary movements in the horizontal XY-direction. Das hat den Vorteil, daß die Antriebe der vertikalen Drehachsen entkoppelt sind von der Kraftaufnahme (durch das Tier verursachte Gewichtskräfte und vertikale Schlagkräfte). This has the advantage that the drives of the vertical axes of rotation are decoupled from the power consumption (caused by the animal weight forces and vertical impact forces). Die Gelenke können dadurch robust sein und durch relativ kleine, getriebelose Servoantriebe bedient werden. The joints can therefore be robust and be operated by relatively small, gearless servo drives.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Roboterarm oder nur die Melkbecher senkrecht dazu in der Z-Richtung anheb- und absenkbar ist. In a further embodiment of the invention it is provided that the robot arm or only the teat cups perpendicular thereto can be lifted in the Z direction and lowered. Der Roboterarm wird bei jedem Ansetzvorgang vor der Z-Höhen-Einstellung nur in der XY-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. The robot arm is in each piecing prior to the Z-height setting is set only in the XY plane on the respective cow's udder and then high in the actual piecing process, for example in a modular technique by single, provided per teat cup stroke axes, with a stroke of, for example, 250 mm , Damit läßt sich die Motorik des Roboters einfach aufbauen. Thus, the motor of the robot can be easily set up. Der eigentliche Ansetzvorgang kann, da er mit geringen Kräften behaftet ist, sehr schnell durchgeführt werden. The actual piecing, since it will carry little force, be carried out very quickly.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dazu vorgesehen, daß die Schwenkbewegungen des Roboterarmes in der horizontalen XY-Ebene um seine horizontalen Schwenkachsen mittels jeweils zugeordneter Elektromotoren erfolgt, während das Anheben und Absenken in der vertikalen Z-Richtung pneumatisch erfolgt. In a further embodiment of the invention is intended that the pivoting movements of the robot arm takes place in the horizontal XY-plane around its horizontal pivot axes by means of respectively associated electric motors during the lifting and lowering in the vertical Z direction is effected pneumatically. 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. The pneumatic stroke in the Z-axis is preferable to also possible per se hub means of toothed belts or servo motors, because the pneumatic valves capable of reacting by means of overpressure on ideal animal punches. 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. Proposes a cow to the module or the teat cups, the module or the teat cups can yield when exceeding a certain impact force in the direction of the Z-axis and lowered. Mittels eines Lageregelkreises (Istwertgeber-Rech ner-Ventile-Zylinder) werden Modul oder Melkbecher nach dem Schlag wieder weich in die Ausgangsposition verfahren. By means of a position control loop (actual value-computing ner-valve cylinder) are soft procedure module or the teat cups after the stroke back to the starting position.

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. According to a further embodiment of the invention the realization of the automatic milking system, a robot, which is characterized by a teat locating arrangement (A) serves beams emitted by sources of energy (ultrasound or infrared), the key to a target center above a single teat cup or target center of an occupied with a Melkbechergruppe milking module are directed, starting from the actual midpoint in which the teat (s) is (n), the carrying the teat cups or the Melkbechermodul with a deviation of a predetermined by the computer target center point robotic arm under computer control in the X and Y directions is moved until the desired and actual center points coincide. 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. so that the energy beams measure the difference between the desired and actual center in the region of the midpoints of the enclosing the measuring circuit and the tracking are able, within this measuring circuit to the computer to make the actual center.

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. According to a further embodiment of the invention it is provided that two first energy beams against parallels are inclined at a second energy beam by 30 ° to each other, wherein the center lines of all energy beams intersect in the target center. Die Messung erfolgt dabei durch die Ausbildung eines gleichschenkligen Meßdreiecks; The measurement is effected by the formation of an isosceles Meßdreiecks; sie wird damit sehr präzise. it is therefore 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. According to a further embodiment of the invention it is provided that two other energy sources for further first energy beams are provided below the first energy sources for the two first energy beams which meet upwardly increasing with the first and second energy beams in the target center. Die weiteren Energiestrahlen werden eingesetzt, wenn durch das Verhalten des Tieres in den Strahlengang gelangende Zitzen die Messung behindern. The other energy beams are used when passing through the animal's behavior in the beam path teat hinder the measurement. Der Rechner schaltet dann von den oberen ersten Energiequellen zu den weiteren unteren Energiequellen, die damit die Messung übernehmen. The computer then turns on the upper first power source to the other lower energy sources, thus taking the 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. According to a further embodiment of the invention it is provided that the first energy beam and the second energy beam relative to the horizontal by 15 ° and the other rising energy beams against the horizontal by 40 ° are directed to increasing the target center. Diese Anordnung stellt sicher, daß die Melkbecher bei der Messung sich noch in einem ausreichenden Sicherheitsabstand unterhalb der Zitzen befinden. This arrangement ensures that the teat cups are still in in the measurement in a sufficient safety margin below the teat.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Roboter zum automatischen Melken gekennzeichnet durch According to a further embodiment of the invention, the robot for the automatic milking is 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 locating arrangement with an outbound from a radiation source light beam is expanded into a light plane through which light plane may reach through teats,
  • - wenigstens eine Videokamera CCD 1 oder/und CCD 2 , deren Objektivmittellinien y 1 oder/und y 2 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 Melkbechermodul center point that falls in the light plane, wherein the point with a deviation of a predetermined by the computer target mean of the actual core, in which the teat (s) is (n), of the milking cup or the Melkbechermodul carrying robot arm under computer control in the X and Y direction is shifted, until the desired and actual center points coincide.

Dabei ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der von der Strahlungsquelle erzeugte Lichtstrahl ein Laserstrahl mit stark gebündelten parallelen Lichtstrahlen ist. It is provided in another embodiment of the invention is that the light beam generated by the radiation source is a laser beam with highly collimated parallel light rays. Als Strahlungsquelle dient vorzugsweise eine Laserdiode. As a radiation source preferably a laser diode is used. Diese Bildverarbeitungsanordnung gestattet über die Videokameras gleichzeitig noch andere Beobachtungen, wie Sauberkeit oder äußerlich sichtbare Eutererkrankungen. This image processing arrangement allows about the video cameras at the same time, other observations, such as cleanliness or externally visible udder diseases. Das Arbeiten mit nur einer Videokamera verringert den technischen Aufwand. Working with only a video camera reduces the technical effort. Zwei Videokameras verbessern die Qualität der Messung. improve two video cameras, 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 it is provided that the lens center lines are delivered over line parallel to the beam center line by 28 ° in the direction towards the beam center line.

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. According to a further embodiment of the invention it is provided that the teat locating arrangement (A, B) is arranged on a robot arm carrying the teat cups or the Melkbechermodul with the group of teat cups. Die Zitzenortungsanordnung ist damit zusammen mit dem Roboter von Melkbox zu Melkbox verfahrbar. The teat locating arrangement is therefore moved together with the robot of the milking box to the 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. According to a further embodiment of the invention it is provided that all the supply lines of the teat cups and the Melkbechermodule on the module supporting the robot arm and the robot being guided to a central milk collection and power supply unit. 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. Thus, the arrangement can be more flexible if the lines, for example, run along over an idler roller guide above the robot and do not hinder the movements of the robot.

Die Melkbecher können auf verschiedenen Art und Weise von einem Roboter gehandhabt werden. The teat cups can be handled in a different way by a robot. Ein einzelner Melkbecher wird für sich allein einem Magazin entnommen und angesetzt. An individual teat cups is only taken for a magazine located and recognized. Dabei sind die zu überwindenden Wegstrecken aber recht lang und zahlreich. Here, however, to overcome distances are long and numerous. Günstiger ist es, alle Melkbecher als Gruppe so nahe wie möglich in den Euterbereich zu bringen. It was cheaper to bring all the teat cups as a group as close as possible to the udder area. Dazu werden Melkbecher module eingesetzt. These modules are used teat cup. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein derartiger Modul derart ausgebildet, daß 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 individual teat cup is releasably held in a comprehensive him, carried by the robot arm lifting device, by means of which it is highly mobile and attachable 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 thereafter alone is lowered by a lowering of the teat and the teat cups adhere lasting again,
  • - der Melkbecher nach dem Abschluß des Melkvorganges durch Absenken auf den Modul zurückführbar ist. - the teat cups after the completion of the milking process can be returned by lowering the module.

Der Roboterarm führt in diesem Fall nur Bewegungen in der XY-Ebene aus. The robot arm performs only movements in the XY plane in this case. In der Z-Richtung brauchen nur geringe Massen bewegt zu werden. In the Z direction only small masses need to be moved.

Eine andere Ausführungsform eines Melkbechermoduls ist dadurch gekennzeichnet, daß Another embodiment of a Melkbechermoduls 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 individual teat cup can be raised by a lifting device to be attached to a teat, wherein the lifting device of an inflatable rubber bellows anstützt means of 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 after the preparation operation is detensioned, whereby the teat cups adapts in an angular range of approximately up to 40 ° to the individual animal's udder.

Der Modul senkt sich bei dieser Ausführung nach dem Ansetzen des Melkbechers nicht ab; The module does not lowers in this embodiment, after preparation of the teat cup; er bleibt vielmehr unterhalb des Euters in Kontakt mit dem angesetzten Melkbecher. rather it remains below the udder in contact with the next teat cup. 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 XY-Ebene entspricht. In this case, it is according to a further embodiment of the invention advantageous if an associated this teat lifting device is provided for each teat of an animal, which is supported with or without interposed rubber bellows on a tray, with the mutual spatial arrangement of the lifting devices on the tray of the mean distribution of the teat in the XY plane corresponds. In einem einzigen Schwenkvorgang unter die Kuh werden damit die Melkbecher nacheinander an die entsprechenden Zitzen angesetzt. In a single panning operation under the cow so that the teat cups are attached to the respective teats successively. Damit ist eine deutliche Zeitersparnis verbunden. For a considerable time saving is connected.

Eine weitere Ausführungsform eines Melkbechermoduls zum automatischen Melken von in einer Melkbox stehenden Milchkühen ist dadurch gekennzeichnet, daß Another embodiment of a Melkbechermoduls for automatically milking cows standing in a milking box milk being characterized in that

  • - die einzelnen Melkbecher in einer Reihe aufgereiht zwischen parallelen Schienen angeordnet sind, die zwischen sich ein Schiebemagazin ausbilden, - the individual teat cups are disposed lined up in a row between parallel rails, a sliding form between magazine,
  • - die Melkbecher in dem Magazin zu einer Hubposition verschiebbar sind, in der sich eine Hubvorrichtung befindet, - the teat cups can be displaced in the hopper to a lift position, in which a lifting device is located,
  • - jeweils der in der Hubposition befindliche Melkbecher von der Hubvorrichtung an jeweils eine Zitze durch Anheben ansetzbar ist. - each of the teat cups of the lifting device to a respective teat by raising located in the lift position is attachable.

Dieser Melkbechermodul ist sehr kleinbauend. This Melkbechermodul is very small construction. Mit ihm werden die Melkbecher zwar einzeln angesetzt; With it, the teat cups are indeed recognized separately; 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. but the next following teat cup pushes after the lifting out of the previously handled teat cup immediately after, so that the next following piecing may be followed immediately, without loss of 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, daß Should it be desired to carry out the lifting movement in the Z direction from the robot arm out, this may according to a further embodiment of Melkbechermoduls for automatically milking cows standing in a milking box milk thereby be made so that

  • - der Modul ein Tablett aufweist, das mit vier Aufnahmen für Melkbecher versehen ist, in denen je ein Melkbecher lösbar absetzbar ist, - the module comprises a tray which is provided with four holders for teat cups, in each of which a teat cup is detachably deductible
  • - 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, - of the arm of the robot moves the settled on the tray teat cups one after the other in their actual teat positions, out of which the robot arm then each lifting a computer-controlled milking cup positioned for attachment to the teat,
  • - 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 lowers the tray after each attaching, after which the robot arm under computer control an other teat cup under a teat other in the actual teat position continues until the tablet after mixing of all the teat cups lowers alone under the teat 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. This piecing process is thus characterized by a pivoting operation under the cow and four times for positioning each cup, each cup is recognized by the corresponding lifting device. Der Vorteil dieses Moduls besteht darin, daß die Becher frei am Euter haften und das Modul während des Melkens am Boden verharrt. The advantage of this module is that the cups adhere freely to the udder and the module remains during the milking on the ground.

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 Melkbechermodule with releasably attached teat cups is provided according to a further embodiment of the invention is that the teat cups are retracted to the lowered tray or module after the termination of the milking.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Es zeigen: 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 graph illustrating an intermediate position and of teat start positions, which are stored for a measuring for each cow in a data memory and retrieved when the cow enters the milking box, said positions by means of the provided on the milk box sensors at each re-entering the milk box to be 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. 3c and 3d a device concerned with the aid 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, the module being 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. Fig. 5d is a plan view of the milking robot in addition to a milk box, said Roboternebenarm performs a module with a group of teat cups, which moved up and Einzelansetzverfahren to the actual positions of the individual teats are attached to this.

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

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 Boxinnenraum 15 is primarily soft designed by the cow shape adapted all Boxprofile (bumps, arches and loop segments) organic and optionally with soft materials (air cushion rubber) are covered.

Das Euter muß beim Melkvorgang frei sein von den Hinterbeinen, damit günstige Zitzenortungs-, Nachfahr- und Ansetzbedingungen gegeben sind. The udder must be free during the milking process of the hind legs so cheap Zitzenortungs-, Nachfahr- and Ansetzbedingungen are given. Die Zitzen sollen vor allem nicht an den Beininnenflächen anliegen. The teats should especially not rest on the leg inner surfaces. Der Melkboxboden 3 ist deshalb so gestaltet, daß der Boxboden hinten tiefer liegt als der vordere Boxboden. The milking floor 3 is therefore designed so that the Boxboden is deeper at the back than the front Boxboden.

An der Melkbox 1 sind Sensoren 17 a-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. At the milking box 1 sensors 17 a-d are provided that belong to a global Raummeßsystem 17 and which can be monitored without contact, the movement behavior of the animal present in the milking box. 1 Ein Sensor 17 a befindet sich im Bereich des Futtertroges und mißt seinen Abstand zum Kopf der Kuh. A sensor 17 a is located in the area of the feeding trough and measures its distance to the head of the cow. Der ermittelte Abstand ist ein Indiz dafür, ob die Kuh gerade frißt oder nicht. The determined distance is an indication of whether the cow just eats or not. Ein weiterer Sensor 17 b ist an der feststehenden Seitenwand 5 a angeordnet und auf den Körper der Kuh etwa in dem Längsbereich des Kuhkörpers gerichtet, in dem sich das Euter befindet. Another sensor 17 is b at the fixed side wall 5 a arranged and fixed on the body of the cow in the longitudinal region about the Kuhkörpers where the udder is located. Der Sensor 17 b mißt den Abstand zwischen sich und dem Kuhkörper an seiner Längsseite. The sensor 17 b measures the distance between itself and the cow body on its longitudinal side. Zwei weitere Sensoren 17 c und 17 d befinden sich an der Boxrückwand 5 f etwa auf gleicher Höhe und in einem Abstand, der etwa dem mittleren Abstand der hinteren Kuhschenkel entspricht. Two further sensors 17 c and 17 d are located at the 5 Boxrückwand f approximately the same height and at a distance which corresponds approximately to the mean distance between the rear Kuhschenkel. Diese Sensoren 17 c und 17 d sind auf das Heck der Kuh gerichtet. These sensors 17 c and 17 d are directed to the rear of the cow. Zwischen ihnen ist der Kuhschwanz beweglich; Between them, the cow's tail is movable; er kann, wenn er sich bewegt, immer nur bei einem der beiden Sensoren 17 c, 17 d die Messung verfälschen. it can, when it moves, only one of the two sensors 17 c, 17 d falsify the measurement. Richtig ist immer der Meßwert, der ohne Beeinträchtigung durch den Schwanz erhalten wird. Right is always the measured value obtained without being affected by the tail. Maßgebend ist der Meßwert, der den größeren Abstand abgibt. Decisive is the measured value to write to the larger distance.

Die Sensoren 17 a-d können auf Ultraschall-, Infrarot- oder Laserscannerbasis arbeiten. The sensors 17a-d can work on ultrasound, infrared or laser scanner base. Alle Sensoren 17 a-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. All of the sensors 17 a-d measure with their measuring beams or Meßkeulen at intervals of 40 to 60 ms, preferably 50 ms to the instantaneous distance between itself and the applied parts of the body of the cow. Die zwischen jeweils zwei Messungen ermittelte Entfernungsdifferenz spiegelt das Bewegungsverhalten der Kuh wieder. The distance determined difference between each two measurements reflect the movement behavior of the cow back. Dieses Bewegungsverhalten wird in drei Klassen eingeteilt: This physical activity is divided into three classes:
wenig Bewegung, lebhafte Bewegung, wilde Bewegung. little movement, lively movement, wild movement. Messen die Sensoren 17 a-d wenig oder lebhafte Bewegung, dh die Kuh verhält sich ruhig, dann kann der Ansetzvorgang der Melkbecher vorgenommen werden. Measure the sensors 17 a-d little or vigorous motion, ie the cow keeps quiet, then the piecing of the teat cups can be made. Bewegt sich die Kuh jedoch wild, dh sie ist aktiv, dann wird der Ansetzvorgang nicht begonnen oder unterbrochen. However, movement of the cow wild, ie it is active, the piecing process is not started or interrupted. Die Auswertung der Meßergebnisse der Sensoren 17 a bis 17 d wird später im Rahmen der Tierverhaltens-Routine näher beschrieben. The evaluation of the measurement results of the sensors 17 a to 17 will be described in more detail later in the context of animal behavior routine d.

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

Der Roboterarm 25 stellt für jede Kuh unterschiedliche, dem Datenspeicher und Rechner 31 des Roboters 27 gelernte und von Positionier- und/oder externen Robotersensoren S 1 bis S 6 in Echtzeit aktualisierte Positionen in einem XY-Koordinatensystem in einer horizontalen Ebene 29 ein. The robot arm 25 provides for each cow different, the data memory and the computer 31 of the robot 27 trained and external of positioning and / or robotic sensors S 1 to S 6 in real time updated positions in an XY coordinate system in a horizontal plane 29 a. Die Robotersensoren S 1 bis S 6 gehören zu einer Zitzenortungsanordnung, die noch näher beschrieben wird. The robot sensors S 1 to S 6 are part of a teat locating arrangement, which is described in more detail. Alle angefahrenen Positionen sind als Weglängen in dem Datenspeicher 31 des Roboters 27 abgespeichert. All approached positions are stored as the path lengths in the data memory 31 of the robot 27th Dieser Einlernvorgang wird von Hand durchgeführt. This learning process is carried out by hand. 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. Is a cow identification number or Aliases in the milking box 1, then the teat cups 21 by hand is sequentially moved to the individual instantaneous teat positions. Immer, wenn sich der entsprechende Melkbecher genau unterhalb einer ihrer Zitzen 1 bis 4 befindet, wird diese tierspezifische Zitzenposition in XY-Koordinaten im Datenspeicher 31 abgespeichert. Whenever the corresponding teat cup is located just below one of its teat 1 to 4, this specific animal teat position is stored in XY coordinates in the data memory 31st Dabei werden die Werte der internen Robotersensoren (die die angegebenen XY-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. The values ​​of the internal robot sensors (which provide the indicated XY positions of the just approached teat to the reference coordinate system) is set equal to the values ​​of the position sensors, from which then can calculate the animal related, initially unknown length dimensions of the individual teat positions to the reference coordinate system. Aus den kuhspezifischen Zitzenpositionen werden eine kuhspezifische Zwischenposition ZWP 1 und kuhspezifische Zitzenstartpositionen ZPR und ZPL errechnet. A cow related intermediate position ZWP 1 and cow related teats starting positions ZPR and ZPL are calculated from the kuhspezifischen teat positions. Die Zwischenposition ZP 1 liegt zwischen den Vorderzitzen 200 mm in Richtung auf den Kopf der Kuh. The intermediate position ZP 1 lies between the front teats of 200 mm in the direction of the head of the cow. Die Zitzenstartposition ZPR befindet sich etwa 100 mm rechts von der vorderen rechten Zitze 4 entfernt. The teat start position ZPR is located about 100 mm to the right from the front right teat 4 is removed. Die Zitzenposition ZPL befindet sich 100 mm links von der linken Zitze 3 entfernt. The teat position ZPL is 100 mm left of the left teat 3 removed. Nach diesem Einlernvorgang und dem Berechnen der Zwischenposition ZP 1 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 ZWP 1 , die Zitzenstartpositionen ZPR und ZPL und die Zitzen befinden. After this learning process and calculating the intermediate position ZP 1 and the teat starting positions SPL, SPR know the robot 27 when a cow, for example with the name Lisa has entered the milking box 1 where Lisa the intermediate position ZWP 1, the teats starting positions ZPR and ZPL and the teats are located. Der Roboterarm 25 fährt dann ohne neue Vermessung, gesteuert von dem Datenspeicher 31 in kurzer Zeit die Zitzen-Positionen an. The robot arm 25 then moves without new measuring, controlled by the data memory 31 in a short time to the teats positions. Die Ansetzreihenfolge an die Zitzen 1 bis 4 ist wie folgt festgelegt: Hinten links (HL1), hinten rechts (HL2), vorn links (VL3), vorn rechts (VL4). The Ansetzreihenfolge to the teats of 1 to 4 is set 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 ZWP 1 , ZPR und ZP 1 angefahren. If a cow in the milking box 1, the positions ZWP 1, and ZP ZPR 1 be started according to the specified in the data memory 31 values of these cow. Der Roboterarm 25 fährt den Melkbecher 21 über die abgerufene Position ZWP 1 zur Position ZPL. The robot arm 25 moves the teat cup 21 via the recalled location ZWP 1 to position ZPL. Voraussetzung der Bewegung des Roboterarmes ist es, daß die Positionssensoren 17 a-d beim Abfragen der Bewegungsaktivität Ruhe melden, also wenig oder lebhafte Bewegung. Condition of the movement of the robot arm it that the position sensors 17 a-d in retrieving of the movement activity report rest, so little or animated motion. Würden die Sensoren 17 a-d aktive Bewegung, also wildes Verhalten melden, dann würde der Roboterarm 25 nicht verfahren oder das Verfahren unterbrechen. If the sensors 17a-d active motion, so sign wild behavior, the robot arm 25 would not proceed or interrupt the process.

Hat der Melkbecher 21 über die Position ZWP 1 die Zitzenstartposition SPL und die jeweilige Zitzen-Soll position erreicht, dann wird zur jeweiligen Ist-Korrektur eine von mehreren denkbaren Zitzenortungsanordnungen wirksam. Has reached the teat position start position SPL and the respective teat target on the position of the teat cups 1 ZWP 21, then to the respective actual correction, a number of conceivable teat tracking arrangements will be effective.

Fig 3 a zeigt eine Zitzenortungsanordnung A, die nach der Meßstrahlmethode arbeitet. Fig 3 a shows a teat locating device A, which operates according to the Meßstrahlmethode. Die Beschreibung stützt sich dabei auf einen Roboter 27 , der mit seinem Arm 25 , bzw. seinem Nebenarm 25 c einzelne Melkbecher 21 setzt. The description relies on a robot 27, which is with its arm 25 and its secondary arm 25 c single teat cup 21st

Die Zitzenortungsanordnung wird von einem Roboterarm 25 getragen. The teat locating arrangement is supported by a robot arm 25th Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel trägt der Roboterarm 25 seinerseits einen Nebenarm 25 c für einen einzelnen Melkbecher 21 , der an eine Zitze angesetzt werden soll. In the illustrated embodiment of the robot arm 25 in turn carries a side arm 25 c for a single teat cup 21 to be attached to a teat. Weiterhin trägt der Roboterarm 25 beispielsweise mit Ultraschall oder Infrarot arbeitende Sensoren S 1 bis S 6 . Furthermore, the robot arm carries 25 operating, for example, with ultrasonic or infrared sensors S 1 to S. 6 Diese Sensoren befinden sich auf einem quer zum Nebenarm 25 c an diesem angeordneten Meßarm 25 d. These sensors are located on a transversely of the side arm 25 c arranged on the latter measurement arm 25 d. Die als erste Sensoren bezeichneten Sensoren S 2 und S 3 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; The sensors designated as the first sensors S 2 and S 3 are arranged at the same distance from the sidearm and close each with a line parallel to the side arm by an angle of 60 ° to each other and are directed to 15 ° up; ihre Meßstrahlen d 2 und d 3 haben eine gewisse Streuung und schneiden sich in einem imaginären Meßkreis 36 c mit dem Soll-Schnittpunkt 36 a. their measuring beams D 2 and D 3 have a certain scattering, and intersect in an imaginary measuring circuit 36 c to the desired point of intersection 36 a. Der Meßkreis 36 c mit dem Soll-Schnittpunkt 36 a befindet sich oberhalb des Meßbechermittelpunktes und unterhalb der Zitzen. The measuring circuit 36 c to the desired point of intersection 36 a located above the Meßbechermittelpunktes and below the teat. Der ebenfalls divergierende Meßstrahl eines als zweiter Sensor bezeichneten Sensors S 1 ist in Richtung des Nebenarmes 25 c auf den Meßkreis 36 c und den Schnittpunkt 36 a der Meßstrahlen d 2 , d 3 der Sensoren S 2 und S 3 gerichtet. Likewise diverging measuring beam of a sensor S 1 designated as the second sensor is in the direction of the side arm 25 c to the measuring circuit 36 c, and directed to the point of intersection 36 a of the measuring beams d 2, d 3 of the sensors S2 and S3. Dieser Soll-Schnittpunkt ist zugleich der vom Rechner angesteuerte Soll-Melkbechermittelpunkt 36 a. This target intersection is also the controlled from the computer 36 a desired Melkbechermittelpunkt. Unterhalb der Sensoren S 2 und S 3 befinden sich als weitere erste Sensoren bezeichnete Sensoren S 5 und S 6 , deren Meßstrahlen d 4 wie die Meßstrahlen d 2 , d 3 um 30° gegenüber Parallelen zum Nebenarm 25 c gegeneinander und zusätzlich um 40° nach oben gerichtet sind, auf den Meßkreis 36 c und den Schnittpunkt 36 a der Meßstrahlen aller Sensoren S 1 bis S 6 oberhalb des Melkbechers 21 . Below the sensors S 2 and S 3 are as further first sensors designated sensors S 5 and S 6, the measuring beams d 4 as the measurement beams d 2, d 3 by 30 ° from parallel to the side arm 25 c against one another and by an additional 40 ° to the are directed above, the measuring circuit 36 c and the point of intersection 36 a of the measuring beams of all sensors S 1 to S 6 above the teat cup 21st Die Sensoren S 5 und S 6 werden immer dann eingesetzt, wenn die Vorderzitzen beim Arbeiten an den hinteren Zitzen stören. The sensors S 5 and S 6 are always used when the front teats interfere with the work on the rear teats.

Befindet sich die angesteuerte Zitze im Punkt 36 b, dem Soll-Mittelpunkt der Zitze, innerhalb des Meßkreises 36 c, 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 36 a zum Ist-Mittelpunkt 36 b des Melkbechers 21 an die Zitze, die zu erreichen ist, heran. The driven teat is located at point 36 b, the target center of the teat within the measuring circuit 36 c, then the robot arm 25 scans with the teat cup 21 below the abdomen and the teats of the cow alternately dx to find ways and dy in the X-direction and the Y-direction of coordinate system from the desired focal point 36 a for the actual center 36 b of the teat cup 21 to the teat, which is to achieve zoom. Eine Fernseh-Kamera CCD überwacht die Annäherung. A television camera CCD monitors the approach.

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

Fig. 3a zeigt die Zitzenortungsanordnung mit den Sensoren S 1 bis S 6 unter der Kuh, die während des Scannens die Meßwerte d1, d2 und d3 sowie die daraus errechneten Differenzen o und u ermittelt. Fig. 3a shows the teat locating arrangement with the sensors S 1 to S 6 under the cow, which determines the measured values d1, d2 and d3 as well as the calculated number of differences o and u during scanning. 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. It should be noted that the robot 27 moves in searching the teat vl from left to right and the procedure when searching the teat vr from right to left.

Entscheidend für den Sucherfolg ist: Crucial to the success of search 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). - The teat height must be up to ± 1/3 of the teat length is known, otherwise there is the risk that the teat is not immersed in the measuring cone of the ultrasonic sensors (teat too high) or the udder base distorts the measurement (teat too low). Ist das der Fall, so sollte die Zitzenhöhe neu vermessen werden. If so, then the teat height should be re-measured. Dazu dient eine Höhenroutine, die davon ausgeht, daß Die Tiere etwa drei- bis fünfmal pro Tag gemolken werden. Serves a height routine assumes that the animals are milked about three to five times per day. Durch dieses relativ häufige Melken schwankt die Zitzenhöhe zwischen den Melkzeiten nur sehr wenig. Through this relatively frequent milking the teat height between milkings varies very little. Allerdings kann die Zitzenhöhe während der Laktation driften. However, the teats height may drift during lactation. Deswegen wird vor jedem Ansetzvorgang die Zitzenhöhe neu vermessen und nachkorrigiert. That's why the teats height is measured again and subsequently corrected before each piecing. Der Roboter verfährt so, daß sich die Zitze in dem imaginären Meßkreis befindet, zentriert sich und fährt den Melkbecher 21 gleichzeitig nach unten. The robot moves so that the teat is located in the imaginary measuring circuit is centered and moves the teat cups 21 simultaneously downward. In dem Augenblick, in dem die Zitze oben aus dem Meßkreis heraustaucht, wird der Roboter gestoppt. In the moment in which the teat dips out the top of the measuring circuit, the robot is stopped. Diese mittels interner Robotersensoren abgelesene Höhe gibt einen definierten, reproduzierbaren Offset zwischen Melkbecher 21 und Zitze wieder. This read off by means of internal sensors robot height gives a defined, reproducible offset between teat cup 21 and teat. Die Höhenmessung ist nun erfolgreich, wenn die Sensoren 17 a-d melden, daß sich das Tier ruhig verhält. The height measurement is now successful if the sensors 17 a-d report that the animal keeps quiet. Wenn diese Meldung nicht erfolgt, dann wird der Vorgang wiederholt. If this message is not done, then the process is repeated.
  • - Die Startposition sollte mittels des einmaligen Einlernvorganges und der Benutzung der globalen Positionssensoren bis auf ± 40 mm genau sein. - The starting position should be accurately by means of the unique training procedure and the use of the global position sensors to ± 40 mm. Ist die sich quer zur Kuh bewegende Y-Achse mit den drei Ultraschallsensoren S 1 , S 2 , S 3 zu weit vor der Vorderzitze, dann besteht die Gefahr, daß die Euterbasis anstatt der zu suchenden Zitze als Schallreflektor dient. Is extending transversely to the cow moving Y-axis with the three ultrasonic sensors S 1, S 2, S 3 too far before the Vorderzitze, then there is a danger that the udder base instead of the teat to be searched is used as a sound reflector. 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. Is too far behind scanned the teat, this appears not in the measuring cone of about 10 degrees, and the object you search is also not found.
  • - Notwendig ist die richtige Verfahrgeschwindigkeit der Y-Achse während des Suchvorganges. - It is necessary to correct travel of the Y-axis during the search process. Ist die Verfahrgeschwindigkeit der Y-Achse zu gering, dann dauert der Suchvorgang zu lange. If the travel of the Y-axis is too small, the search process takes too long. Ist die Scanngeschwindigkeit zu groß, dann besteht die Gefahr, daß eine zu suchende Bedingung nicht gefunden wird. If the scanning speed is too large, then there is a danger that a too-seeking condition is not found.
  • - Während des Suchvorganges muß das Tierverhalten parallel ermittelt werden, um den Suchvorgang gegebenenfalls abzubrechen. - During the search operation, the animal behavior has to be determined in parallel to cancel the search process, if necessary. Man muß warten, bis sich ein zu lebhaftes Tier beruhigt hat. One must wait until a too lively animal has calmed down. Nachdem nach der Beruhigung des Tieres die Tierposition nachkorrigiert wurde, kann der Scann- und Suchvorgang fortgesetzt oder wiederholt werden. After the calming of the animal after the animal has been readjusted position, the scanning and search may be continued or repeated.

Während des Arbeitens der Zitzenortungsanordnung arbeitet die Tierverhaltensroutine. While working the teat locating arrangement animal behavior routine works. Der Datenspeicher und -rechner 31 überprüft ständig das Tierverhalten. The data memory and calculator 31 continuously checks the animal behavior. 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. Since the robot must be designed to be very stable due to the sometimes high impact forces of animals, which has relatively high masses result is anathema to follow a hard-moving cow in real time.

Alle 50 ms wird die aktuelle Kuhposition mittels der an der Melkbox angeordneten Positionssensoren 17 a bis 17 c ermittelt und mit der nach der letzten Tierbewegung abgespeicherten Kuhposition verglichen. Every 50 ms is determined by means of the current Kuhposition arranged on the milk box position sensors 17 a to 17 c and compared with the stored after the last animal movement Kuhposition. Ist die Differenz größer als ein einstellbares Minium z. If the difference is greater than an adjustable Minium z. B. 40 mm, so wird eine zweite Bedingung, die aktuelle Tierbewegungsgeschwindigkeit (TBv) abgefragt. B. 40 mm, as a second condition, the current moving speed animal (TBV) is queried. Ist diese größer als (eine einstellbare Größe) 6 cm/sec, wird der Roboter gestoppt und so lange gewartet, bis TBv < 6 cm/sec ist. If it is greater than (an adjustable size) 6 cm / sec, the robot is stopped and waited so long until TBV is <6 cm / sec. Danach wird die anfänglich abgespeicherte Kuhposition mit der augenblicklichen Position verglichen. Thereafter, the initially stored Kuhposition is compared with the instantaneous position. 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. The robot moves this offset and starts again and continues at the point in the program at which it was stopped by the excessive cow activity.

Hat der Melkbecher die gespeicherte Zitzenposition erreicht, dann setzt das Zentrieren von der rechnergesteuert angefahrenen Soll-Position des Melkbechers (Sollmittelpunkt 36 a) zur mittels der Sensoranordnung ermittelten Ist-Position (Istmittelpunkt 36 b) der Zitze ein. Has reached the stored teat position of the teat cups, then sets the centering of the computer-controlled approached target position of the teat cup (set center point 36 a) for the sensor arrangement determined actual position (actual center 36 b) of the teat. Die Zitzenortungsanordnung wird immer dann zum Betrieb aufgerufen und benutzt, wenn die Zitze in der Nähe des Melkbechermittelpunktes ist. The teat locating arrangement is always called for the operation and used when the teat near the Melkbechermittelpunktes is.

Das heißt This means

  • - erstens: nach erfolgreich abgeschlossenem Suchvorgang, - firstly after successful search,
  • - zweitens: nachdem von der Vorderzitze zur Hinterzitze verfahren wurde, - secondly, after the process of Vorderzitze to Hinterzitze,
  • - drittens: während der Messung der Zitzenhöhe und - thirdly, during the measurement of the teat height and
  • - viertens: vor dem Hub- oder Ansetzvorgang. - Fourthly, before lifting or piecing.

Mittels der auf der Y-Achse montierten Ultraschallsensoren 55 und und einer Rechenvorschrift werden die X- und Y-Abweichungen des Melkbechermittelpunktes 36 a vom Zitzenmittelpunkt 36 b ermittelt und dem Roboter als Führungsgrößen übermittelt. By means of the mounted on the Y-axis of the ultrasonic sensors 55 and and a calculation rule to determine the X and Y deviations of the Melkbechermittelpunktes 36 a from the teat center 36 b and transmitted to the robot as command variables. Entsprechend dieser Führungsgrößen werden für die X- und Y-Achse die notwendigen Verfahrbefehle, wie Start, Stop und Verfahrgeschwindigkeit ermittelt und ausgeführt. According to this reference variables the necessary movement commands such as start, stop and travel speed are determined and performed for the X and Y axis. Sind die Abweichungen in X- und Y-Richtung kleiner als ein einstellbares Minimum z. If the deviations in X- and Y-direction is smaller than a settable minimum z. B. 3 mm, ist der Zentriervorgang erfolgreich abgeschlossen. B. 3 mm, the centering operation is completed successfully.

Der gesamte Ansetzvorgang setzt sich aus vier einzelnen Ansetzvorgängen zusammen. The entire piecing is made up of four individual Ansetzvorgängen. Die Ansetzreihenfolge ist wie folgt definiert: The Ansetzreihenfolge is defined as follows:
Melkbecher 1 an Zitze hinten links (hl), A teat cup 1 at the rear left teat (hl),
Melkbecher 2 an Zitze hinten rechts (hr), Teat cups 2 to the teat back right (HR),
Melkbecher 3 an Zitze vorne links (vl), Teat cup 3 to the left front teat (left),
Melkbecher 4 an Zitze vorne rechts (vr). The teat cups 4 to the front right teat (vr).

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

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 25 c und den Melkbechern 21/1 bis 21/4 unter die Kuh zur Zwischenposition ZWPS und von dort zu der jeweiligen Startposition ZPL oder ZPR. With teat cups 1.21 to 4.21 provides the piecing of a later explained Melkbechermoduls 89 (Fig. 5c) as follows: The robot arm 25 moves with the module 89 on the side arm 25 c and the teat cups under the 1.21 to 4.21 cow to the intermediate position ZWPS and from there to the respective start position or ZPL 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. First, the teat 3 (front left) probe and computer-controlled manner with a seek routine wanted, short by means of the teat locating arrangement probe and computer-controlled centered and then above procedures once taught animal related teat positions and the calculated number of offset from the Vorderzitze 3 for Hinterzitze 1 by means of. Nun wird wieder die Zitzenortungsanordnung benutzt und anschließend der Melkbecher 21/1 von einer Hebevorrichtung 93 zum Ansetzen angehoben. Now the teat locating arrangement is used again and then raised the teat cups 21/1 by a lifting device 93 for the attachment. 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. The attaching of the teat cups to 21/2 teat 2 in the back right is performed according to the above 4 Vorderzitze front right after the teat cup has been 21/2 fed in the module 89 to a lifting position of the lifting device 93rd 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. The teat cups 03.21 and 04.21 are carried directly to the front teats by following the routine described processes are used: browser, Zentrierroutine, Ansetzroutine. Die Suchroutine und die Ansetzroutine arbeiten sonden- und rechnergesteuert mit der Zitzenortungsanordnung. The browser and the Ansetzroutine working on the probe and computer controlled with the teat locating arrangement. Übergreifend arbeitet während und parallel zu allen Ansetzvorgängen die Tierverhaltensroutine, mit der das Tierverhalten ständig überwacht wird. Cross operates the animal behavior routine with which the animal behavior is monitored continuously during and parallel to all Ansetzvorgängen. 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. The respective animal behaves severely restless to wild, the robot stops 27, waits until the animal is calm to little uneasy again, the robot position is corrected according to the animal position and results with the same routine as before the stopping process and from the same position in relation to the cow the piecing process continues. Der Modul 81 ist in seiner Ausgestaltung nur als beispielhaft zu betrachten. The module 81 is to be regarded as illustrative in its design.

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

Derartige optische Meßverfahren gewinnen in der Automatisierung aufgrund der ständig wachsenden Anforderungen an die Sensorik zunehmend an Bedeutung. Such optical measuring methods gain in automation due to the ever increasing demands on the sensor increasingly important. Neben den häufig geforderten Positions- und Längenmessungen bieten sie zudem oft die Möglichkeit, Informationen über Farbe und Oberflächenbeschaffenheit der zu handhabenden Objekte zu liefern. In addition to the often required position and length measurements, they also often offer the opportunity to provide information about color and surface structure of manageable objects. 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. With a view to contamination and health inspection of the cow's udder an optical measuring method that can also be used for locating the teat positions, therefore, plays a special role. 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. There is a wealth of optical measurement methods, the use of a milking robot is problematic because they are computationally intensive because often a correspondence problem to be solved. Bei sich in nicht vorhersehbarer Weise bewegenden Tieren scheiden diese bekannten Verfahren aus. With him unpredictably moving animals, these known methods are eliminated. Andere Verfahren, wie die Scannerverfahren, erfordern einen hohen feinmechanischen Aufwand, der den Beanspruchungen in der Landwirtschaft nicht gewachsen ist. Other methods, such as the scanner process, requiring high precision mechanical effort, which can not cope with the stresses in agriculture.

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

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. The teat locating arrangement B shown in Fig. 3c in conjunction with a Melkbechermodul 61, 81, as described later in connection with FIGS. 5a and 5b. Fig. 3d zeigt den Meßaufbau. Fig. 3d shows the test setup. Der Melkmodul 61 , 81 hat einen zentralen Mittelpunkt 36 a 1 , um den sich im Abstand oder in der mittleren Verteilung der Zitzen eines Kuheuters in einer XY-Ebene Melkbecher 21 befinden. The milking module 61, 81 has a central midpoint 36 a 1, around which are located at a distance or in the middle distribution of the teats of an cow's udder in an XY plane the teat cups 21st

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

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

Das Prinzipschaltbild nach Fig. 3d zeigt, daß die Kameras CCD 1 und CCD 2 über Bildverarbeitungskarten BV 1 und BV 2 und Videowandler CPV mit dem Datenspeicher- und rechner 27 verbunden sind. The schematic diagram of FIG. 3d shows that the cameras CCD 1 and CCD 2 are connected by image-processing boards BV 1 and 2 BV and video converter CPV with the data storage and arithmetic processor 27. Dabei kann das Bild perspektivisch verzerrt werden. Here, the image can be distorted in perspective. Die Bildauswertung wird in erster Linie anhand der im Bild auftretenden Grauwerte durchgeführt, dh es wird nach Grauwerten gesucht, die durch die Laserstrahlung hervorgerufen werden, also einen bestimmten Schwellwert überschreiten. The image analysis is performed mainly on the basis of the image occurring in the gray values, that is, it is searched for gray values ​​which are caused by the laser radiation, that exceed a certain threshold.

Zwei unmittelbar nacheinander aufgenommene Bilder werden voneinander subtrahiert. Two immediately successively captured images are subtracted. Die beiden Bilder unterscheiden sich lediglich dadurch, daß das eine Bild mit eingeschaltetem Laserlicht aufgenommen wurde, das andere bei abgeschaltetem Laserlicht, also ohne Laserlicht. The two images differ only in that which was recorded, an image with the laser is light, the other switch off the laser light, without a laser light. Durch die pixelweise Substraktion erhält man ein vom Umgebungslicht unabhängiges Bild der Szene und damit alle Schnittpunkte der Laserlichtebene 39 a mit der oder den Zitzen. By the pixel-wise subtraction is obtained independent from the ambient light image of the scene, and so that all intersection points of the laser light plane 39 a with the or the teats.

Die Bildaufnahme geschieht mit Hilfe von Videokameras CCD oder CCD 1 und CCD 2 mit abgesetzten Aufnehmern. The image pickup is done with the help of video cameras CCD or CCD 1 and CCD 2 with remote sensors. Die abgesetzten Aufnehmer gestatten aufgrund ihrer minimalen Maße und Gewichte eine Befestigung in unmittelbarer Greifernähe auf dem Roboterarm 25 bzw. dem Träger 25 d des Nebenarmes 25 c. The remote receiver allow minimal due to their dimensions and weights a mounting in the immediate vicinity gripper on the robot arm 25 and the carrier 25 d of the side arm 25 c.

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

Die Orientierung der Kameras CCD 1 und CCD 2 ergibt sich einerseits aus dem abzudeckenden Meßraum und andererseits aus der Forderung nach geringer Bauhöhe. The orientation of the cameras CCD 1 and CCD 2 is on the one hand, from the measuring space to be covered and on the other hand, from the demand for a low overall height. 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. The field of view is oriented such that both the whole udder from a distance as well as an individual teat can be detected immediately prior to the preparation. Der für die Genauigkeit der Ortsmessung (Triangulation) erforderliche Abstand der Lichtebene 39 a zu der Achse der Kamera CCD ( Fig. 3a) oder den Kameraachsen z 1 , z 2 ( 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 CCD 1 und CCD 2 ( Fig. 3c und 3d) realisiert. Is 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) either by the position of the laser diode 39 via the one realized CCD camera or the position of the laser diode 39 in addition 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. To determine the points of intersection (laser light teat), hereinafter referred to as objects, the digitized image is split, according to the objects scanned. Die Objekte sind durch Grauwerte gekennzeichnet, die den oben genannten Schwellwert überschreiten. The objects are indicated by gray values ​​exceed the threshold value mentioned above. Sobald ein entsprechender Objektpunkt gefunden wurde, wird entlang der Schwellwertgrenze die Kontur des Objektes im Uhrzeigersinn verfolgt. Once a corresponding object point is found, the contour of the object is tracked in the clockwise direction along the threshold limit. 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. After each step, which is a pixel pitch, is about 5 variable, the change of the x / y-coordinate (Fig. 3d), the sums of the x / y moments and the area corresponding to the table below. Die Konturverfolgung wird abgebrochen, sobald der Ausgangspunkt wieder erreicht ist. The contour tracking is canceled when the starting point is reached again. Aus den sich ergebenden Summen kann nun der Schwerpunkt der Objektfläche berechnet werden, der die Bildposition des Objektes repräsentiert. From the resulting sums of gravity of the object surface can now be calculated, which represents the image position of the object. Per Triangulation kann daraus nun wiederum die Gegenstandsposition des Objektes bezüglich des Kamerakoordinatensystems ermittelt werden. By triangulation from the subject position of the object relative to the camera coordinate system can now turn be determined.

Für die Positionsbestimmung eines Oberflächenpunktes (x, y, z) einer Zitze per Triangulation müssen mindestens folgende Größen berücksichtigt werden: For determining the position of a surface point (x, y, z) of a teat by triangulation to consider at least the following sizes:
f Brennweite der Kamera, f the focal length of the camera,
d Abstand der Lichtebene von der Kamera bezüglich der y-Achse des Kamerakoordinatensystems, d distance of the light plane of the camera with respect to the y-axis of the camera coordinate system,
xb, yb Position des zu (x, y, z) gehörenden Bildpunktes sowie xb, yb position to (x, y, z) belonging to the image point and
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. lnz, lnx inclinations of the light plane with respect to the z- and x-axis of the camera coordinate system normalized with f must be known, and lnx should be approximately zero in the rule.

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: Under this condition, a point of intersection (x, y, z) (light plane-teat, previously referred to as an object (from the position x, y, z) results in the image of the CCD camera to:
x = lambda * xb, x = lambda * xb,
y = lambda * yb, und y = lambda * yb, and
z = f * (1-lambda) mit z = f * (1-lambda) with
lambda = d/(yb-lnz+xb * lnx/f). lambda = d / (yb-xb + lnz lnx * / f).

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

In der praktischen Anwendung zeigt sich, daß sich im Kamerabild nicht nur die zu vermessenden Zitzen befinden können. In practical application, it appears that not only can be measured are teats in the camera image. Aus der Vielzahl der gefundenen Objekte müssen also diejenigen herausgesucht werden, die die Zitzenabbildungen darstellen. From the variety of objects found those who must therefore be sought out, representing the teats figures. Zur Unterscheidung und schrittweisen Reduktion der möglichen Objekte werden einige möglichst schnell überprüfbare Merkmale herangezogen: To distinguish and gradual reduction of possible objects, some as quickly as possible verifiable characteristics are used:

1. Merkmal Größe First feature size

Es kommen nur Objekte in Betracht, deren Breite in einem zulässigen Intervall liegt, dh "das Objekt muß in den Melkbecher passen". There are only objects of whose width is within a permissible interval, ie "must fit into the teat cup, the object". Maßgebend für die Objektgröße kann entweder die Fläche oder die x-Ausdehnung herangezogen werden. With respect to the object size, either the surface or the x-dimension can be used. In beiden Fällen ist jedoch die Gegenstandsweite (Triangulation) zu berücksichtigen. In both cases, the object distance (triangulation) should be considered.

2. Merkmal Position 2. feature position

Es kommen nur Objekte in Betracht, deren Position in einem zulässigen Raum liegt, dh "die Objekte müssen sich etwa im hinteren Bereich der Melkbox auf halber Höhe befinden". There are only objects of whose position is within an allowable space, that "the objects must be located approximately at the back of the milk box halfway up." Maßgebend ist hier natürlich die triangulierte Raumposition. Decisive here is of course the triangulated position in space.

3. Merkmal Modell 3. feature model

Es kommen nur Objekte in Betracht, die sich in einer bestimmten Lage zu anderen Objekten befinden, dh "die Objekte müssen etwa ein gleichschenkliges Trapez aufspannen". There are only objects into consideration, which are in a certain position to other objects, that "the objects must span about an isosceles trapezoid". Diese Überprüfung wird beispielsweise durchgeführt, indem die Raumpositionen mit den bei einer vorangehenden Melkung ermittelten Zitzenpositionen verglichen werden. This check is performed, for example, by the space positions are compared with the values ​​determined in a preceding milking teat positions.

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. With a camera focal length f = 8.5 mm and a light plane distance d = 23 cm in a measuring range of 250 mm to 8000 mm can be set. 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. In the range up to 700 mm then the resolution of the z-coordinate of 0.5 mm to about 2 mm at a minimum image size of the object of at least 1 pixel increases hyperbolically. Da zur Bestimmung der Objektposition der Schwerpunkt herangezogen wird, läßt sich die Objektposition deutlich genauer bestimmen und damit die Auflösung noch verbessern. As for the determination of the object position, the focus is taken, the object position can be determined much more accurately and thus further improve the resolution. Im geforderten Meßbereich ist damit eine Genauigkeit von ± 1 mm auf jeden Fall gewährleistet. In the required range so that an accuracy of ± 1 mm is definitely guaranteed. Die Genauigkeit nimmt also mit abnehmender Entfernung zu, was sich gerade beim Heranfahren des Roboters an die Euterposition positiv auswirkt. So the accuracy increases with decreasing distance, what's a positive effect when approaching the robot to the udder position. Darüber hinaus verkürzt sich dann aufgrund des gewählten Auswertalgorithmus zusätzlich die Rechenzeit und ermöglicht so eine höhere Meßfrequenz. In addition, then the additional computing time is shortened due to the selected evaluation algorithm, enabling a higher measuring frequency.

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

Zwischen allen Meßwerten der Sensoren wird paarweise trianguliert. Between all measured values ​​of the sensors is triangulated in pairs. Sobald die Triangulierergebnisse in einer bestimmten Beziehung zueinander stehen ist die Zitzenposition gefunden. Once the Triangulierergebnisse stand in a certain relationship to each other the teat position is found. Die Bewegung des Roboterarmes wird in diesem Punkt gestoppt. 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 method of automatically milking can of course also use other suitable teat locating arrangements.

Fig. 4a zeigt den Melkroboter 27 in Seitenansicht. FIG. 4a shows the milking robot 27 in side view. Der Melkroboter 27 ruht auf einem Gestell 41 , das neben und/oder zwischen Melkboxen 1 verfahrbar ist. The milking robot 27 rests on a frame 41 which is movable beside and / or between the milk boxes. 1 Damit kann ein Melkroboter mehrere Melkboxen bedienen. Thus can serve several milking a milking robot. Das Gestell 41 trägt vertikale Stempel 43 , auf denen eine Traverse 45 ruht. The frame 41 carries vertical plunger 43, on which a cross member 45 rests. Die Stempel 43 führen einen Schlitten 47 mit zwei auf Abstand übereinander angeordneten, jedoch fest miteinander verbundenen Etagenplatten 47 a, 47 b. The punches 43 carry a carriage 47 having two spaced superposed, but firmly connected floor panels 47 a, 47 b. Seitlich des Schlittens 47 befindet sich ein erstes Drehgelenk 49 mit einer ersten vertikalen Drehgelenkachse 49 a. Laterally of the slide 47, a first pivot joint 49 is located at a first vertical pivot axis 49 a. Um diese Drehgelenkachse ist der Hauptarm 25 a des Roboterarmes 25 schwenkbar. To this pivot axis of the main arm 25 a of the robot arm 25 is pivotable. Am freischwenkenden Ende 25 b des Hauptarmes 25 a befindet sich ein zweites Drehgelenk 51 mit einer vertikalen Drehgelenkachse 51 a. At the free pivoting end 25 b of the main arm 25 a, a second rotary joint 51 is located with a vertical pivot axis 51 a. Um dieses Drehgelenk 51 ist ein Nebenarm 25 c 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 . To this pivot 51 a secondary arm 25 c of the robot arm 25 is pivotable, which may carry at its free end 23 of a single teat cup 21, as shown in FIG. 2, or a milking module with four milking cups 21.

Die Drehbewegungen des Hauptarmes 25 a und des Nebenarmes 25 c werden mittels Elektromotoren 53 und Riementrieben 55 vorgenommen. The rotary motions of the main arm 25 a and the sub arm 25 c to be made by means of electric motors 53 and belt drives 55th Der Elektromotor 53 a treibt den Riementrieb 55 a für das erste Drehgelenk 49 . The electric motor 53 a drives the belt drive 55 a for the first pivot joint 49th Der Elektromotor 53 b treibt den Riementrieb 55 b und weiter einen Riementrieb 55 c für das zweite Drehgelenk 51 . The electric motor 53 b drives the belt drive 55 b and further a belt drive 55 c of the second rotary joint 51st

Auf der Traverse 45 stehen pneumatische Zylinder 57 zum Heben und Senken des Schlittens 47 mit dem Roboterarm 25 . On the cross member 45 pneumatic cylinder 57 are provided for raising and lowering the carriage 47 with the robot arm 25th Während der Roboterarm 25 von den Drehgelenken 49 und 51 in der horizontalen Bewegungsebene 29 in der XY-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. While the robot arm 25 49 and 51 pivoted on the pivots in the horizontal plane of movement 29 in the XY direction, 57 move the pneumatic cylinder the slide 47 and hence also the robot arm 25 and the or the teat 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. The control of the robot via the data memory and calculator 31 which drives both the electric motors 53 and the pneumatic cylinders 57th 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. In the data memory, the data being measured and the measured values are processed all sensors and transducers, processed and subsequently converted into commands used to control the robot 27 and the milking box. 1

Fig. 4b zeigt den Roboter 27 in Draufsicht, wobei der Roboterarm 25 mit Hauptarm 25 a und Nebenarm 25 c in den Innenraum 15 der Melkbox 1 eingeschwenkt ist. FIG. 4b shows the robot 27 in plan view, wherein the robot arm 25 with main arm 25 and a side arm 25 c is engaged in the interior 15 of the milking box 1. Der Nebenarm 25 c trägt im dargestellten Beispiel dabei einen Melkmodul 61 mit vier Melkbechern 21 . The side arm 25 c in the example shown carries a milking module case 61 having four teat cups 21st Der Aufbau des Moduls kann von verschiedener Art sein. The structure of the module can be of various 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. Fig. 5a shows the directions indicated in Fig. 4b milking module 61 in different sections, wherein two teat cups 21 can be seen. Jeder der Melkbecher 21 ruht mit seinem Melkring 63 lose auf einem Hubring 65 , der auf einem Melktablett 67 aufsitzt. Each of the teat cups 21 rests with its Melkring 63 loosely on a cam ring 65 which is seated on a Melktablett 67th Der Hubring 67 ist ein Teil eines Hubzylinders 69 , mit dem der Hubring 65 aus dem Melktablett 67 herausfahrbar ist. The cam ring 67 is a part of a lifting cylinder 69, with which the cam ring 65 is moved out from the Melktablett 67th An den Melkbechern 21 hängen Milch- und Vakuumschläuche 71 . Hanging on the milking cups 21 milk and vacuum hoses 71st Unterhalb des Melktablettes 67 und auf Abstand parallel dazu erstreckt sich ein Bodentablett 73 , das am Roboternebenarm 25 c befestigt und außenseitig mit dem Melktablett 67 verbunden ist. Below the Melktablettes 67 and at a distance parallel to a bottom tray 73, which is fixed and connected to the outside Melktablett 67 at Roboternebenarm 25 c extends. 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. At the bottom tray 73 friction wheels 75 are provided by means of the tubes after the milking process or when a teat cup 71 was cut off, are hindurchziehbar through the module. Anstelle der Reibräder sind auch bowdenzuggetriebene Zugbänder einsetzbar, die mit den jeweiligen Vakuumschläuchen fest verbunden sind. Instead of the friction wheels also bowdenzuggetriebene drawstrings are used, which are fixedly connected with 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. The special significance of the structure of this module is the fact that the module as soon as the teat cup 21 adhere to the attachment to the teats, is lowered, and only the teat cups 21 load the teats with their weight. Damit können die Melkbecher leicht den natürlichen Tierbewegungen folgen, ohne daß der Modul an den Tierkörper stößt. So that the teat cups can easily follow the natural movements of animals without the module triggers the animal's body. Die Tiere können damit nicht wild werden. The animals can therefore not be wild. Der Modul 61 ruht beim Melken unterhalb der Zitzen auf dem Roboterarm 25 , an dem Nebenarm 25 c oder einem nicht dargestellten Modulhaltearm, die auch das Herausschwenken nach dem Abnehmen der Melkbecher übernehmen können. The module 61 is resting below the milking of the teats on the robot arm 25, on the side arm 25 c or Modulhaltearm not shown, which can also take over the pivoting out after the removal of the teat cups. Die Hubmechanik ist mittels Gummiaufhängungen 77 gegen Schläge der Kühe gesichert. The lifting mechanism is secured against strokes of the cows by means of rubber mountings 77th

Bei diesem Melkbechermodul 61 werden alle Melkbecher 21 gleichzeitig angesetzt, weil der Modul 61 vor dem Ansetzen auf den Melkmodul-Mittelpunkt 36 a 1 ausgerichtet wurde. In this Melkbechermodul all teat cups 61 are carried at the same time 21 because of the module was aligned 61 before applying the milking module center point 36 a 1. Nach dem Abschluß des Melkens werden die Melkbecher 21 in den Modul zurückgezogen. After the completion of the milking, the teat cups are withdrawn into the module 21st

Fig. 5b zeigt zum Teil in Seitenansicht und zum Teil im Schnitt eine Anwandlung des Melkmoduls nach Fig. 5a. Fig. 5b shows partly in side view and partially in section a fit of the milking module of FIG. 5a. Dieser Melkmodul 81 wird vom Roboterarm 25 , dem Nebenarm 25 c oder einem andersgearteten Modulhaltearm getragen und weist ein Tablett 67 a auf. This milking module 81 is carried by the robot arm 25, the side arm 25 c or a different type Modulhaltearm and has a tray 67 a on. Auf dem Tablett 67 a sind im Zitzenabstand verteilt Gummibalge 83 angeordnet. On the tray 67 a are distributed in the teat distance rubber bellows 83 arranged. Auf den oberen Sitzflächen 84 der Gummibalge 83 sind Hubzylinder 85 angeordnet, deren Hubkolben 86 Melkbecher 21 tragen. To the upper seat 84 of the rubber bellows 83 lifting cylinder 85 are disposed to carry the teat cup 86 reciprocating 21st Die das Betriebsvakuum und den Betriebsdruck zu den Gummibalgen 83 und den Hubzylindern 85 führenden Leitungen sind durch das Tablett 67 zum Roboternebenarm 25 c oder dergleichen geführt. The operation of the vacuum and the operating pressure to the rubber bellows 83 and the lift cylinders 85 carrying lines are protected by the tray 67 for Roboternebenarm 25 c or the like performed. Die Milch- und Druckschläuche 71 zu den Melkbechern 21 bilden Schlaufen, die wieder zum Melktablett 87 zurückgeführt sind. The milk and pressure hoses 71 to the teat cups 21 form loops that are again returned to the Melktablett 87th

Solange in den Gummibalgen 83 ein Überdruck herrscht, stehen die Melkbecher 23 senkrecht auf dem Tablett 67 a. While in the rubber bellows 83, an overpressure, the teat cups 23 are perpendicular to the tray 67 a. In dieser senkrechten Stellung werden die Melkbecher 23 angesetzt durch Hochfahren der Hubkolben 86 . In this vertical position the teat cups 23 are carried by raising the lifting piston 86th Danach wird der Überdruck in den Gummibalgen abgestellt. After that, the pressure is off in the rubber bellows. Nun sind die Hubzylinder 85 flexibel gehalten und um bis zu etwa 40° verkippbar. Now, the lift cylinder 85 to be flexible and can be tilted by up to about 40 °. Auch in diesem Fall sind die Gummibalge schlagfest und vor Schlägen der Kuh zerstörungssicher gehalten. Also in this case, the rubber bellows are impact resistant and vandal held from knocks the cow.

Bei dem Melkbechermodul 81 nach Fig. 5 werden die Melkbecher 21 nacheinander angesetzt. In the Melkbechermodul 81 of FIG. 5, the milking cups 21 are carried in succession. Die Positioniervorgänge sind sowohl von der Strecke, als auch zeitlich minimal, weil der Melkbechermodul 81 vor dem Ansetzen auf den Melkbecher-Mittelpunkt 36 a 1 ausgerichtet wurde. The positioning both of the track, and temporally minimal, because the Melkbechermodul was 81 aligned prior to attachment of the teat cup center 36 a 1.

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

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

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. FIG. 5d shows a further variant of a designed for Einzelansetzbetrieb Melkbechermoduls 95, which on the robot arm 25, the joint 51 and the side arm 25 is supported by the robot 27th Der Melkbechermodul 95 weist ein Tablett 97 auf, das mit Ausnehmungen 98 für Melkbecher 21 versehen ist. The Melkbechermodul 95 has a tray 97 that is provided with recesses 98 for the teat cups 21st Der Melkbechermodul 95 ist form- und kraftschlüssig beispielsweise mit dem Nebenarm 25 c verbunden. The Melkbechermodul 95 is positively and non-positively, for example, with the sidearm 25 c connected.

Der Roboter 27 positioniert nacheinander jeweils einen Melkbecher 21 unter einer Zitze. The robot 27 is positioned successively in each case a teat cup 21 under a teat. 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. The positioning is performed on the probe and computer controlled as described at Fig. 3a and 3b by each teat cup 21 is driven on its own about its desired teat positions to its actual teat positions. Die Positionen, die der Modul dabei einnehmen kann, sind in Fig. 5d gestrichelt im Euterbereich 99 dargestellt. The positions can occupy to the module are shown in Fig. 5d in dashed lines in the udder region 99 shown. Das Anheben des Melkbechers 21 , dh die Bewegung in der z-Richtung, erfolgt mittels des Nebenarmes 25 c, der unmittelbar neben oder um jeden Melkbecher 21 herum über das Tablett 97 an diesem angreift. The raising of the teat cup 21, that is, the movement in the z-direction takes place by means of auxiliary arm 25 c, the next to or around each teat cup 21 around on the tray 97 to directly engage this. Nach dem Positionier- und Ansetzvorgang für eine Zitze senkt der Roboter 25 den Melkbechermodul 95 ab; After the positioning and piecing process for a teat, the robot 25 lowers the Melkbechermodul 95; er steht damit für den nächsten Ansetzvorgang der nächstfolgenden Zitze zur Verfügung. it is therefore for the next piecing the next teat are available. Dieser Ansetzvorgang beginnt erst nach dem Orten der nächstfolgenden Zitze auf die zuvor beschriebene Weise. This piecing begins only after the locations of the next teat to the manner described above. Nach dem Abschluß der einzelnen Ansetzvorgänge fährt der Melkbechermodul 95 nach unten und alle Melkbecher hängen frei an den Zitzen. After completion of each of the piecing operations Melkbechermodul 95 moves down and all the teat cups hang freely to the teat. Nach dem Abschluß des Melkvorganges werden alle Melkbecher 21 zum Tablett des Moduls zurückgezogen. After the completion of the milking all teat 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 1. A method for automatically milking in a milking box (1) standing animals, particularly dairy cows, led by means of a robot (27) teat cups (21), controlled by a data memory and calculator (31) to the teats of the animal be moved up and attached, characterized in that
  • - der Melkbecher ( 21 ) oder eine Melkbechergruppe vom Roboter ( 27 ) in eine Zwischenposition (ZWP 1 ) vor dem Euter des Tieres gefahren wird, wobei vorher in einem Einlernvorgang einmalig für jedes einzelne zu melkende Tier die Lage dieser Zwischenposition (ZWP 1 ) sowie der Zitzenpositionen ausgemessen und die ausgemessenen Werte dem Datenspeicher ( 31 ) als tierspezifische Positionen eingegeben wurden, - the teat cups (21) or a Melkbechergruppe by the robot (27) in an intermediate position (ZWP 1) is moved in front of the udder of the animal, previously in a learning process once for each individual animal to be milked, the position of this intermediate position (ZWP 1) and the teat positions are measured and the measured values being inputted to the data memory (31) as an animal-specific position,
  • - der Roboter ( 27 ) beim Handhaben der Melkbecher ( 21 ) diese von der tierspezifischen Zwischenposition (ZWP 1 ) rechnergesteuert in die für die Zitzen dieses Tieres spezifische Zitzenstartpositionen (ZPR, ZPL) fährt, wobei diese Zitzenstartpositionen beim Handhaben einer Melkbechergruppe gegebenenfalls übergangen werden, - the robot (27) when handling the teat cup (21) them from the animal related intermediate position (ZWP 1) under computer control at specific to the teats of this animal teat start positions (ZPR, ZPL) runs, said teat start positions are optionally skipped when handling a Melkbechergruppe,
  • - 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 ( 36 a 1 ) anfährt, - the robot (27) subsequently at the individual handling of the teat cups computer controlled sequentially stored individual target teat positions (ZPR, ZPL) and when handling a Melkbechergruppe computer-controlled central target teat position (36 a 1) starts up,
  • - von diesen Soll-Zitzenpositionen aus sondengesteuert die momentanen Ist-Zitzenposition ermittelt und vom Melkbecher ( 21 ) oder der Melkbechergruppe angefahren werden, - from these target teat positions from the current actual teat position probe determined and controlled from the teat cups (21) or the Melkbechergruppe be approached,
  • - der Melkbecher ( 21 ) oder die Melkbechergruppe vom Roboter aus der Ist-Zitzenposition durch Hochfahren angesetzt wird. - the teat cups (21) or the Melkbechergruppe is recognized by the robot from the actual teat position by ramping.
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 Hinfahr- and piecing is only used in its temporal sequence and continued after any interruptions when the cow is in accordance with a probe monitoring the milk box (1) moves little to manageable agile.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kuhspezifischen Daten im Datenspeicher ( 31 ) als Weglängen gespeichert werden. 3. A method according to claim 1, characterized in that the kuhspezifischen 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 ( 17 a-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) to be monitored, which are directed towards the body of the cow.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von der Boxrückwand ( 5 f) her zwei horizontal auf Abstand auf den Körper der Kuh gerichtete Sensoren ( 17 c, 17 d) den Abstand zur Boxrückwand ( 5 f) ermitteln. 5. The method according to claim 4, characterized in that the Boxrückwand (5 f) determine been two horizontally directed at a distance on the body of the cow sensors (17 c, 17 d) the distance to the Boxrückwand (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 ( 17 a-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 beauf estimated body parts of the cow and the sensors (17 ad) being measured and which have been made during these time intervals positional changes of the Kuhkörpers compared with the situation, the means kuhspezifischen the data is specified as the reference position can be corrected on the actual position to Eckzeit.
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. A method according to claim 6, characterized in that the positional changes determined per time interval can be divided into classes that tell the data memory, whether the cow keeping quiet, animated or wild, wherein the driving operation of the robot arm (25) in the region and thus during the time of the wild behavior of the cow is interrupted.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Weglängen im zweidimensionalen XY-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. A method according to claim 3, characterized in that the path lengths in the two-dimensional XY coordinate system of a two-dimensional horizontal plane (29) are stored and that of the relevant teat start position (ZPR, ZPL) and target teat position outgoing probe-controlled final alignment to the respective teat is completed by raising 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 ( 5 f) 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 ( 17 c, 17 d) angeordnet sind, deren Meßkeulen nach vorn auf das Heck der Kuh gerichtet sind, und daß an den Seitenwänden ( 5 a) der Melkbox ( 1 ) in Körperhöhe und etwas vor dem Euter der Kuh weitere Sensoren ( 17 b) angeordnet sind, deren Meßkeulen quer zur Kuh auf deren Körper gerichtet sind. 9. milk box for the implementation of one or more of claims 1 to 8, characterized in that on the rear wall (5 f) of the milking box (1) which faces the rear of the cow, in approximately the same height to the bottom (3) of the milk box (1) and at a mutual distance sensors (17 c, 17 d) are disposed whose Meßkeulen are directed to the rear of the cow to the front, and in that on the side walls (5 a) of the milk box (1) in the body height and slightly in front of the cow's udder more sensors (17 b) are arranged, the Meßkeulen are directed transversely to the cow on the body.
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 Meßkeulen are directed with a scattering angle of approximately 10 ° to the body of the cow.
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 ( 49 a) versehenes erstes Drehgelenk ( 49 ) schwenkbar ist und weiterhin im Abstand von diesem ersten Drehgelenk ( 49 ) ein weiteres um eine vertikale Achse ( 51 a) wirkendes Drehgelenk ( 51 ) aufweist zur Ausführung von Drehbewegungen in einer horizontalen XY-Ebene ( 29 ). 11. robot for automatically milking in milk boxes (1) of dairy cows, which can be used for implementing the method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that one of the teat cups (21) or the Melkbechergruppe carrying robot arm (25) once provided in the horizontal by a with a vertical pivot axis (49 a) first rotary joint (49) is pivotable and further another at a distance from said first pivot (49) about a vertical axis (51 a) acting rotary joint (51) for executing turning movements in a horizontal XY-plane (29).
12. Roboter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Roboterarm ( 25 ) senkrecht zur XY-Ebene in der Z-Richtung anheb- und absenkbar ist. 12. Robot according to claim 11, characterized in that the robot arm (25) raisable at right angles to the XY plane in the Z direction 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 cups (21) or the Melkbechergruppe perpendicular to the pivot plane (29) of the robot arm (25) by means of a independent of the robot (27) or robot arm (25) acting lifting or hoisting apparatus (69 , 85, 93) can be lifted in the Z direction and lowered.
14. Roboter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegungen des Roboterarmes ( 25 ) in der horizontalen XY-Ebene um seine vertikalen Schwenkachsen ( 49 a, 51 a) 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. Effected 14. Robot according to claim 11, characterized in that the pivoting movements of the robot arm (25) in the horizontal XY-plane around its vertical pivot axes (49 a, 51 a) by means of respectively associated electric motors (53), during the raising and lowering of the takes place robot arm (25) or the teat cups (21) pneumatically in the vertical Z-direction.
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 (d 2 , d 3 ), die auf einen Soll-Mittel punkt ( 36 ) oberhalb eines einzelnen Melkbechers ( 21 ) oder einen zentralen Soll-Mittelpunkt ( 36 a 1 ) eines mit einer Melkbechergruppe besetzten Melkmoduls ( 61 , 81 ) gerichtet sind, wobei bei einem Abweichen eines vom Rechner vorgegebenen Soll-Mittelpunktes ( 36 a, 36 a 1 ) von dem Ist-Mittelpunkt ( 36 b), 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. 15. robot for automatically milking in milk boxes (1) of dairy cows, which can be used for implementing the method according to one or more of claims 1 to 8, characterized by a teat locating arrangement (A) emitted by sources of energy (ultrasound or infrared) -rays (d 2, d 3), which point to a target means (36) above a single teat cup (21) or a central command center point (36 a 1) of an occupied with a Melkbechergruppe milking module (61, 81) directed are, wherein in a departure of a predetermined by the computer target central point (36 a, 36 a 1) of the actual center point (36 b), in which the teat (s) is (n), of the teat cups (21) or Melkbechermodul (61, 81) carrying the robot arm under computer control in the X and Y direction is shifted, until the desired and actual center points coincide. ( Fig. 3a, b). (Fig. 3a, b).
16. Roboter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwei erste Energiestrahlen (d 2 , d 3 ) gegenüber Parallelen zu einem zweiten Energiestrahl ( 39 d) um 30° aufeinander zugeneigt sind, wobei sich die Mittellinien aller Energiestrahlen (d 2 , d 3 , 39 a) in dem Soll-Mittelpunkt ( 36 a, 36 a 1 ) schneiden. 16. Robot according to claim 15, characterized in that two first energy beam (d 2, d 3) from parallel to a second energy beam (39 d) are inclined to one another by 30 °, with the center lines of all energy rays (d 2, d 3 , 39 (a) in the target center 36 a, 36 intersect a 1).
17. Roboter nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der ersten Energiequellen (S 2 , S 3 ) für die zwei ersten Energiestrahlen (d 2 , d 3 ) zwei weitere Energiequellen (S 5 , S 6 ) für weitere erste Energiestrahlen (d 4 ) vorgesehen sind, die sich nach oben ansteigend mit den ersten und zweiten Energiestrahlen (d 2 , d 3 , d 4 , 36 d) in dem Soll-Mittelpunkt ( 36 a, 36 a 1 ) 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 beam (d 2, d 3) two other energy sources (S 5, S 6) for further first energy beam (d 4) are provided, extending upwardly increasing with the first and second energy beams (d 2, d 3, d 4, 36 d) in the target-focus (36 a, 36 a 1) meet.
18. Roboter nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Energiestrahlen (d 2 , d 3 ) und der zweite Energiestrahl ( 39 d) gegenüber der Horizontalen um 15° ansteigend und die weiteren ersten Energiestrahlen (d 4 ) gegenüber der Horizontalen um 40° ansteigend auf den Soll-Mittelpunkt ( 36 a, 36 a 1 ) gerichtet sind. 18. Robot according to one of claims 15 to 17, characterized in that the first energy beam (d 2, d 3) and the second energy beam (39 d) with respect to the horizontal by 15 ° increasing and the further first energy beam (d 4) relative to the horizontal are directed by 40 ° increasing to the nominal center point (36 a, 36 a 1).
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 19. robot for automatically milking in milk boxes (1) of dairy cows, which can be used for implementing the method according to one or more of claims 1 to 8 characterized by
  • - eine Zitzenortungsanordnung (B) mit einem von einer Strahlungsquelle ( 39 ) ausgehenden Lichtstrahl ( 39 d), der zu einer Lichtebene ( 39 e) aufgeweitet wird, durch welche Lichtebene ( 36 e) Zitzen hindurchgreifen können, - (36 e) can reach through the teat a teat locating arrangement (B) outgoing to one of a radiation source (39) light beam (39 d) which is a light plane (39 e) is expanded, through which light level,
  • - wenigstens eine Videokamera CCD 1 oder/und CCD 2 , deren Objektivmittellinien y 1 oder/und y 2 sich im Soll-Mit telpunkt ( 36 a, 36 a 1 ) treffen, der auch in die Lichtebene ( 39 e) fällt, wobei bei einem Abweichen eines vom Rechner vorgegebenen Soll-Mittelpunktes ( 36 a, 36 a 1 ) von dem Ist-Mittelpunkt ( 36 b), 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. - at least one video camera CCD 1 and / or CCD 2, the lens center lines y 1 or / and y 2, telpunkt (36 a, 36 a 1) in the target With meet, which is also in the plane of light (39 e) falls, in which a deviation of a predetermined by the computer target central point (36 a, 36 a 1) of the actual center point (36 b), in which the teat (s) is (n) (the teat cups (21) or the Melkbechermodul 61, 81) carrying the robot arm under computer control in the X and Y direction is shifted, until the desired and actual center points coincide. ( Fig. 3c, d) (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 in a radiation source (39) light beam is a laser beam generated with highly collimated parallel light rays.
21. Roboter nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Objektiv-Mittellinien y 1 oder/und y 2 gegenüber Parallelen zur Strahlmittellinie ( 39 d) um 28° in Richtung auf die Strahlmittellinie ( 39 d) zugestellt sind. 21. Robot according to claim 19, characterized in that the lens center lines y 1 or / and y 2 relative to parallel to the beam center line (39 d) are delivered by 28 ° in the direction towards the beam center line (39 d).
22. Roboter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Zitzenortungsanordnung (A, B) an einen Roboterarm ( 25 c) 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 locating arrangement (A, B) to a robot arm (25 c) is arranged which the teat cups (21) or the Melkbechermodul (61, 81, 89, 95) transmits to 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 ( 25 c) 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 the supply lines (71) of the teat cups (21) and the Melkbechermodule (61, 81, 89, 95) over the the module carrying robot arm (25 c) and the robot (27) are led to a central milk collection and power 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 24. Melkbechermodul for automatically milking in a milking box (1) of dairy cows, which is arranged on an arm of a robot which carries one or more teat cups (21) and adapted for implementing the method according to one or more of claims 1 to 8 is characterized in that
  • - jeder einzelne Melkbecher ( 21 ) lösbar in einer ihn umfassenden, vom Roboterarm ( 25 c) getragenen Hebevorrichtung ( 69 ) gehalten ist, mittels der er hochfahrbar und an eine Zitze ansetzbar ist, - each individual teat cup (21) removably supported in a comprehensive him by the robot arm (25 c) lifting device (69) is held, by means of which it is highly mobile and attachable to a teat,
  • - die Hebevorrichtung ( 69 ) danach durch ein Absenken von der Zitze und dem daran haften bleibenden Melkbecher ( 21 ) wieder allein absenkbar ist, - the lifting device (69) then through a lowering of the teat and the teat cups adhere lasting (21) alone is lowered again,
  • - der Melkbecher ( 21 ) nach dem Abschluß des Melkvorganges durch Absenken auf den Modul ( 61 , 89 , 95 ) zurückführbar ist. - the teat cups (21) can be returned after the completion of the milking process by lowering the module (61, 89, 95). ( Fig. 5a). (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 25. Melkbechermodul for automatically milking in a milking box (1) of dairy cows, which is arranged on an arm of a robot which carries one or more teat cups (21) and adapted for implementing the method according to one or more of claims 1 to 8 is characterized in that
  • - 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, - each individual teat cup (21) can be raised to be attached to a teat by means of a lifting device (85), wherein the lifting device (85) by means of an inflatable rubber bellows (83) on the module (81) is supported,
  • - 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. - the bellows (83) after the preparation operation is detensioned, whereby the teat cups (21) in an angular range of up to about 40 ° adapts to the individual animal's udder. ( Fig. 5b) (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 , 67 a) abstützt, wobei die gegenseitige räumliche Zuordnung der Hebevorrichtungen ( 69 , 85 ) am Tablett ( 67 , 67 a) der mittleren Verteilung der Zitzen in der XY-Ebene entspricht. 26 Melkbechermodul according to any one of claims 24 or 25, characterized in that one of these teat assigned for each teat of an animal lifting device (69, 85) is provided, which (with or without interposed rubber bellows (83) on a tray 67, 67 a) is supported, wherein the mutual spatial arrangement of the lifting devices (69, 85) (on the tray 67, 67 a) corresponding to the average distribution of the teat 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 27 Melkbechermodul for automatically milking in a milking box (1) of dairy cows, which is arranged on an arm of a robot which carries one or more teat cups (21) and adapted for implementing the method according to one or more of claims 1 to 8 is characterized in that
  • - die einzelnen Melkbecher ( 21 ) in einer Reihe aufgereiht zwischen parallelen Schienen ( 90 ) angeordnet sind, die zwischen sich ein Schiebemagazin ausbilden, - the individual teat cups (21) lined up in a row between parallel rails (90) are arranged a sliding form between magazine,
  • - die Melkbecher ( 21 ) in dem Magazin zu einer Hubposition ( 92 ) verschiebbar sind, in der sich eine Hebevorrichtung ( 93 ) befindet, - the teat cups (21) are displaceable in the magazine to a lifting position (92) in which a lifting device (93) is located,
  • - jeweils der in der Hubposition ( 92 ) befindliche Melkbecher ( 21 ) von der Hebevorrichtung ( 93 ) an jeweils eine Zitze durch Anheben ansetzbar ist. - respectively in the stroke position of the teat cups (92) situated (21) of the lifting device (93) to a respective teat by lifting can be attached. ( Fig. 5c). (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 ( 25 c) des Roboters ( 27 ) die auf dem Tablett ( 97 ) abgesetzten Melkbecher ( 21 ) nacheinander in ihre Ist-Zitzenpositionen fährt, aus denen heraus der Roboterarm ( 25 c) dann jeweils einen rechnergesteuert positionierten Melkbecher ( 21 ) zum Ansetzen an die Zitze anhebt, und daß der Roboterarm ( 25 c) das Tablett ( 97 ) nach jedem Ansetzen absenkt, wonach der Roboterarm ( 25 c) einen anderen Melkbecher ( 21 ) rechnergesteuert unter einer anderen Zitze in deren Ist-Zitzenposition fährt 28 Melkbechermodul property for automatically milking in a milking box (1) dairy cows, which is arranged on an arm of a robot which carries one or more teat cups (21) and adapted for implementing the method according to one or more of claims 1 to 8 is characterized in that the module comprises a tray (97), which is provided with four receptacles (98) for teat cups (21), in each of which a teat cup (21) is detachably deductible, that the arm (25 c) of the the robot (27) on the tray (97) remote teat cups (21) successively moves to its actual teat positions, out of which the robot arm (25 c) then in each case a computer-controlled positioned teat cup (21) lifts to be attached to the teat, and that the robot arm (25 c) lowering the tray (97) after each attaching, after which the robot arm (25 c) another teat cups (21) under computer control under another teat in the actual teat position moves , bis sich das Tablett ( 97 ) nach dem Ansetzen aller Melkbecher ( 21 ) allein unter den Melkbereich absenkt. Until the tray (97) after setting of all teat cups (21) lowers alone among the milking area.
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 Melkbechermodul according to any one of claims 24 and 16 to 28, characterized in that the teat cups (21) after the completion of the milking on the lowered tray (67, 95) or between the rails (90) are retracted.
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