DE60115436T2

DE60115436T2 - Verfahren und vorrichtung zur entdeckung einer verhaltensstörung eines milchgebenden tieres

Info

Publication number: DE60115436T2
Application number: DE60115436T
Authority: DE
Inventors: Uzi Birk
Original assignee: DeLaval Holding AB
Current assignee: DeLaval Holding AB
Priority date: 2000-06-22
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2021-06-21
Also published as: SE516916C2; SE0002355L; AU2001274785A1; EP1292183B1; WO2001097602A1; EP1292183A1; CA2410539A1; DE60115436D1; US20030150388A1; SE0002355D0; ATE311098T1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erfassen eines abweichenden Verhaltens eines Melktieres, wie es im Oberbegriff von Anspruch 1 dargelegt ist, und insbesondere auf ein Verfahren zum Bestimmen, ob das Tier während des automatischen Melkens abweichende Bewegungen im Vergleich zum Normalfall ausführt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff von Anspruch 9 dargelegt ist.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Es ist allgemein bekannt, dass die körperliche Gesundheit eines Tieres dadurch erfasst werden kann, daß ein abweichendes Verhalten des Tieres im Vergleich zum normalen Verhalten beobachtet wird. Ein Beispiel für ein abweichendes Verhalten ist ein unruhiges Tier, das eine Verletzung hat, sich in der Paarungszeit befindet, krank ist oder erst neu in die Herde eingeführt wurde.
Es sind verschiedene Verfahren bekannt, mit denen ein ungewöhnliches Tierverhalten beschrieben werden kann, insbesondere bei Melktieren in einem automatischen Melksystem.
Die internationale Patentveröffentlichung WO 94/19931 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überwachen von Tierfunktionen. Das ist möglich, in dem Sensoren verwendet werden, die die Tierbewegungen registrieren, um zu bestimmen, ob das Tier unruhig ist.
In der EP 0 786 203 ist ein anderes Verfahren beschrieben, wobei die Bewegungen des Melktieres registriert werden, indem das Tier mit einem Schrittzähler an einem seiner Beine versehen ist. Der Schrittzähler überträgt die Anzahl der Bewegungen über Radiofrequenzen an eine Zentraleinheit, wo eine Analyse vorgenommen wird, um zu bestimmen, ob die Anzahl der Bewegungen im Vergleich zu früheren Ergebnissen normal ist, wodurch bestimmt werden kann, ob es dem Tier gut geht oder nicht.
Diese Verfahren weisen einen wesentlichen Nachteil auf, der darin besteht, dass sie beide zusätzliche Hardware benötigen, um zu bestimmen, ob sich das Tier während des automatischen Melkdurchgangs bewegt. Zusätzliche Hardware bedeutet normalerweise höhere Kosten bei der Implementierung und eine weitere Quelle von Fehlfunktionen, die während des normalen Betriebs auftreten können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Steuerungsvorrichtung zur Erfassung eines abweichenden Verhaltens eines Melktieres, insbesondere einer Kuh, wodurch die Probleme nach dem Stand der Technik überwunden werden.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren nach Anspruch 1 vorgesehen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 9, die das erwähnte Verfahren implementiert.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Verfahren leicht und kostengünstig in ein automatisches Melksystem zu implementieren ist.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Verfahren verwendet werden kann, um die körperliche Gesundheit eines Melktieres zu bestimmen, indem die Bewegungen des Roboters während des Melkdurchganges registriert werden anstelle der Bewegungen des Melktieres.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die vorliegende Erfindung ohne zusätzliche Hardware umgesetzt werden kann.
Die Erfindung wird nun genauer unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Übersicht eines automatischen Melksystems, das die vorliegende Erfindung implementiert.
2a und 2b zeigen Graphen, die die Funktionsweise der Erfindung darstellen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS-FORMEN
1 zeigt eine Übersicht eines automatischen Melksystems 100 nach der vorliegenden Erfindung, wobei ein Melktier 101 einen Melkstand 102 durch einen Eingang 103 betreten hat. Das Melktier 101 empfängt beim Betreten des Melkstandes 102 Futter aus einem Futtertrog 104. Das automatische Melksystem 100 umfasst weiterhin eine automatische Positioniervorrichtung 105, wie etwa einen Roboter, der vor dem Ansetzen der Zitzenbecher 106 an die Zitzen 107 des Melktieres die Position jeder Zitze 107 erfasst. Die Zitzen 107 befinden sich an einem Euter 108. Die Positioniervorrichtung 105 reinigt auch die Zitzen vor dem Melken unter Verwendung einer Reinigungsvorrichtung (nicht gezeigt), und die Zitzen können weiterhin nach dem Melken unter Verwendung einer Desinfektionsvorrichtung (nicht gezeigt) desinfiziert werden. Ist das Melktier 101 gemolken worden, wird ein Ausgangstor 109 geöffnet und das Tier 101 kann den Melkstand verlassen, damit das nächste Tier den Melkstand 102 durch den Eingang 103 betreten kann. Die Positioniervorrichtung 105 ist an einen Computer 110 angeschlossen, der einen Speicher 111 und eine Analyseeinrichtung 112 umfasst.
Das Verfahren zum Bestimmen der Position einer Zitze 107 an einem Melktier 101 umfasst eine Anzahl von Schritten, die dazu führen, dass sich die Positioniervorrichtung 105 bewegt. Die Positioniervorrichtung 105 umfasst normalerweise zwei Laser, die jeweils einen Laserstrahl aussenden, die von einer Kamera erfasst werden, um ein Bild zu erstellen. Die Positioniervorrichtung 105 ist an einem Startpunkt angeordnet und die Positioniervorrichtung 105 wird in mehreren Schritten zum Bestimmen der Position der Zitze bewegt, indem jedes empfangene Bild in der Kamera analysiert wird. Falls das Tier sich während des Positioniervorgangs bewegt, kann es sein, dass die Positioniervorrichtung den Vorgang wieder vom Startpunkt an neu beginnen muss, was dazu führt, dass die Anzahl von Bewegungen im Vergleich zum Normalfall ansteigt.
Ist die Positioniervorrichtung 105 in der Lage, die Position einer Zitze 107 zu bestimmen und versucht dann, einen Zitzenbecher 106 an die Zitze 107 anzusetzen, kann das dazu führen, dass sich das Tier bewegt, wenn die Zitze verletzt ist. Das führt dazu, dass das Verfahren zum Bestimmen der Position der Zitze ein weiteres Mal durchgeführt werden muss, was wiederum zu einem Anstieg der Anzahl von Bewegungen führt, mit denen die Position bestimmt wird, bevor der Zitzenbecher 106 schließlich an die Zitze 107 angesetzt wird.
2a und 2b zeigen Graphen, die die Anzahl von Bewegungen für die Positioniervorrichtung 105 vor dem Ansetzen eines Zitzenbechers 106 an eine Zitze 107 als Funktion aufeinander folgender Melkdurchgänge zeigen.
Die Anzahl der Bewegungen in 2a deutet auf ein normales Verhalten des Tieres hin und es wird ein Mittelwert 201 als Referenzwert auf der Grundlage der registrierten Anzahl von Bewegungen 202 errechnet. Ein Warnpegel 203 wird bestimmt, wobei der Wert des Warnpegels 203 als Referenzwert 201 plus ein vorbestimmter Wert bestimmt werden kann. Die Differenz zwischen dem Warnpegel und dem Referenzwert stellt den größtmöglichen Abweichungswert dar, der noch erlaubt ist, ohne dass das System ein Warnsignal abgibt. Der Referenzwert kann sich verschieben in Abhängigkeit davon, wie der Mittelwert errechnet wird. Der Mittelwert kann auf der Grundlage einer Anzahl von vorhergegangenen Bewegungen bestimmt werden, das heißt die 10 letzten Bewegungen, oder er kann auf der Grundlage aller vorher registrierten Bewegungen bestimmt werden.
2b zeigt einen Graphen, wo ein Melkereignis 204 einen höheren Wert hat als der Warnpegel 203, was bedeutet, dass die Differenz zwischen dem Referenzwert 201 und der registrierten Anzahl von Bewegungen 204 größer ist als der größtmögliche Abweichungswert, und ein Warnsignal wird somit vom System ausgegeben.
Betritt das Tier den Melkstand, identifiziert das automatische Melksystem das Tier durch Auslesen eines Transponders, der in einem Kragen um den Hals des Tieres angebracht ist (nicht gezeigt). Der Computer empfängt vorher gespeicherte tierbezogene Informationen aus dem Speicher 111 in Bezug auf die Anzahl von Bewegungen der Positioniervorrichtung 105, um die unterschiedlichen Schritte im Melkdurchgang durchzuführen, das heißt Reinigung, Ansetzen der Zitzenbecher, Desinfizieren. Die Information kann sich auch auf die Zeit für die Durchführung dieser unterschiedlichen Schritte beziehen und/oder auf die Anzahl der Versuche, jede Zitze zu lokalisieren und jeden Schritt durchzuführen. Diese Information kann während der Analyse als Referenzwert benutzt werden.
Der Computer 110 registriert die Anzahl von Bewegungen der Positioniervorrichtung 105 während jedes Schrittes des momentanen Melkdurchganges, auch umfassend die Zeit und/oder die Anzahl von Versuchen, falls gewünscht, und vergleicht diese Resultate mit den Referenzwerten aus dem Speicher in der Analyseeinrichtung 112. Weichen die Resultate um mehr als vorbestimmte Werte von den Referenzwerten ab, gibt der Computer 110 ein Warnsignal ab, um den Bauern zu warnen, dass das Tier ein abweichendes Verhalten zeigt. Das Warnsignal kann in einem Logbuch im Computer gespeichert werden oder sofort über Radioübermittlung, z.B. eine SMS, an den Bauern übermittelt werden. Weiterhin wird das Tier vorzugsweise von der Herde getrennt, nachdem das Melken beendet ist, sodass der Bauer leicht das Tier finden kann, das das Warnsignal ausgelöst hat. Würde das Tier statt dessen im Melkstand 102 bleiben, könnte dieser nicht von anderen Tieren, die darauf warten, gemolken zu werden, betreten werden, oder wenn das Tier nach dem Melken in der Herde verbleiben würde, wäre es für den Bauern schwieriger, das Tier zu finden.
Jeder Referenzwert kann einen Mittelwert umfassen, der über eine vorbestimmte Zeitdauer für jedes Melktier oder für alle Tiere in der Herde berechnet wurde.
Durch das Bestimmen der Anzahl von Bewegungen der Positioniervorrichtung während der Dauer bei der Reinigung eines Melktieres und/oder während der Dauer beim Ansetzen der Zitzenbecher an die Zitzen und/oder während der Dauer beim Desinfizieren der Zitzen ist es möglich, indem die oben beschriebenen Vergleichs- und Mittelungsprozesse ausgeführt werden, einen Hinweis im Hinblick auf die körperliche Gesundheit des Tieres zu erhalten. Es ist auch möglich, einen Hinweis zu erhalten, wenn die Dauer für jeden der oben genannten Schritte registriert und mit einer mittleren Zeitdauer verglichen wird und/oder indem die Anzahl der Versuche zum Durchführen der oben erwähnten Schritte registriert wird und mit einer mittleren Anzahl von Versuchen verglichen wird. Legende zur FIG.2:

Number of mov. Anzahl der Bew.

Milking events Melkvorgänge

Claims

Verfahren zum Erfassen eines abweichenden Verhaltens eines Melktieres (101) während eines Melkvorgangs in einem automatischen Melksystem (100), wobei das System eine automatische Positioniervorrichtung (105) mit einem Arbeitsvorgang zum Positionieren der Zitzenbecher (106) umfasst, und wobei der Melkvorgang mindestens eine Sequenz umfasst, die eine Bewegung der Positioniervorrichtung (105) verursacht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – Ermitteln der Identität des Tieres (101), – Abrufen von auf dieses Tier (101) bezogenen Informationen von einem Speicher (111) in einem Computer (110), wobei die Informationen mindestens einen Bezugswert umfassen, der von mindestens einer Sequenz eines vorangegangenen Melkvorgangs abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin die folgenden Schritte umfasst: – Registrieren mindestens eines auf die automatische Positioniervorrichtung (105) bezogenen Wertes von der mindestens einen Sequenz des gerade stattfindenden Melkvorgangs, – Vergleichen jedes Bezugswertes mit jedem registrierten Wert in einer Analyseeinrichtung (112) im Computer (110) und – Ausgeben eines Warnsignals vom Computer (110), wenn irgendeiner der registrierten Werte vom entsprechenden Bezugswert um mehr als einen vorbestimmten Abweichungswert abweicht, wobei der Arbeitsvorgang zum Positionieren der Zitzenbecher (106) benutzt wird zur Bestimmung, ob das Melktier (101) von einem normalen Verhalten abweicht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich der Schritt des Registrierens mindestens eines Wertes auf einen der folgenden bezieht: – die Zeit, die die Positioniervorrichtung (105) zum Positionieren der Zitzenbecher (106) für jede Sequenz des Melkvorganges benötigt; und/oder – die Anzahl der Bewegungen der Positioniervorrichtung (105) für jede Sequenz des Melkvorgangs; und/oder – die Anzahl von Versuchen zur Durchführung der Positionierung der Zitzenbecher (106) für jede Sequenz des Melkvorgangs.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Bezugswert einen Mittelwert von vorher registrierten Werten umfasst, die sich auf die Positioniervorrichtung (105) beziehen.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Mittelwert von vorher registrierten Werten abgeleitet ist, die sich auf mindestens ein Tier beziehen.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Mittelwert von vorher registrierten Werten abgeleitet ist, die sich auf dieses Tier beziehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schritt zum Abgeben eines Warnsignals weiterhin einen Schritt umfasst, in dem an einen Überwacher eine Nachricht gesendet wird, die auf ein Tier (101) mit einem abweichenden Verhalten hinweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schritt zum Abgeben eines Warnsignals weiterhin einen Schritt umfasst, in dem ein Eintrag in eine Log-Datei des Computers (110) getätigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Melktier (101) von der Herde getrennt wird, falls ein Warnsignal abgegeben wird.
Vorrichtung zur Erfassung eines abweichenden Verhaltens eines Melktieres (101) während eines Melkvorgangs in einem automatischen Melksystem (100), wobei der Melkvorgang mindestens eine Sequenz umfasst, die eine Bewegung der Positioniervorrichtung (105) verursacht, wobei das System – eine automatische Positioniervorrichtung (105) mit einem Arbeitsvorgang zum Positionieren von Zitzenbechern (106) umfasst sowie – eine Einrichtung zum Identifizieren eines Tieres (101) und – eine Einrichtung zum Abrufen von auf dieses Tier (101) bezogenen Informationen von einem Speicher (111) in einem Computer (110), wobei die Informationen mindestens einen Bezugswert umfassen, der von mindestens einer Sequenz eines vorangegangenen Melkvorgangs abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiterhin – eine Einrichtung zum Registrieren mindestens eines auf die automatische Positioniervorrichtung (105) bezogenen Wertes von der mindestens einen Sequenz des gerade stattfindenden Melkvorgangs umfasst sowie – eine Einrichtung zum Vergleichen jedes Bezugswertes mit jedem registrierten Wert in einer Analysevorrichtung (112) im Computer (110) und – eine Einrichtung zum Abgeben eines Warnsignals vom Computer (110), wenn irgendeiner der registrierten Werte vom entsprechenden Bezugswert um mehr als einen vorbestimmten Abweichungswert abweicht, wobei die Vorrichtung zum Positionieren der Zitzenbecher (106) verwendet wird zur Bestimmung, ob das Melktier (101) von einem normalen Verhalten abweicht.