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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Wesentlichen einen Milchwirtschaftsbetrieb
und das Melken von Milchtieren in diesem.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum automatischen
Melken von Tieren und eine Einrichtung für die Milchtierbewirtschaftung.
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Beschreibung
des Standes der Technik und Hintergrund der Erfindung
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In
der modernen Milchwirtschaftsindustrie gibt es fortgesetzte Forschungs-
und Entwicklungsaktivitäten,
um die Leistungsfähigkeit
verschiedener Aktivitäten,
wie zum Beispiel das maschinelle Melken zu verbessern, die unter
anderem eine gesteigerte Milchausbeute und eine reduzierte Melkzeit
einschließen.
Ein zunehmender Trend ist in dieser Hinsicht ein erhöhter Automatisierungsgrad
der verschiedenen Aktivitäten.
Zum Beispiel kann das Maschinenmelken durch Melkroboter auf eine
vollständig
automatisierte Weise ausgeführt
werden. Ein derartiges automatisches Melksystem kann sich mit dem Melken,
der Fütterung,
der Milchüberwachung,
der Milchprobeentnahme, dem Tierverkehr- bzw. – bewegungen etc. in einem
großen
Bereich befassen, in dem die Milchtiere frei herumlaufen und die
Melkmaschine freiwillig aufsuchen.
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Eine
Melkmaschine verursacht große
Ausgaben und hat eine begrenzte Milchproduktionskapazität. Folglich
sollten Tiere mit einer hohen Milchproduktion öfter als Tiere mit einer niedrigen
Milchproduktion gemolken werden können. Der Betrieb und der Einsatz
einer von den Tieren auf freiwilliger Basis aufgesuchten Melkmaschine,
um einen optimalen Milchwirtschaftsauslastungsgrad zu erreichen,
ist eine mühselige
Aufgabe. Ein Ziel der Erfindung ist hierbei, eine optimale Milchproduktion
sicherzustellen, während
selbstverständlich
ethische Aspekte als auch die Tierfürsorge berücksichtigt werden.
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Die
EP 0988784 (Maasland N.V.)
offenbart ein Verfahren zum automatischen Melken von Tieren, die
einzeln einen Melkstand mit einem Melkroboter und einem Tier-Identifikationssystem
aufsuchen können.
Ein den Melkstand aufsuchendes Tier wird nur gemolken, wenn seit
dem vorhergehenden Melken des betreffenden Tieres zumindest eine
bestimmte Anzahl von Melkvorgängen
Q bei anderen Tieren stattgefunden hat. Die Anzahl Q wird aus Q
= c M/x berechnet, wobei x ein individueller Tierparameter ist, der
anzeigt, wie oft das betreffende Tier zu melken ist. M ist die von
dem Roboter ausgeführte
gesamte Anzahl von Melkvorgängen,
und c ist ein Korrekturfaktor.
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Die
WO 01/93666 (DELAVAL HOLDING AB) offenbart ein Verfahren zum automatischen
Melken von Tieren, wie zum Beispiel Kühe, die sich frei in einem
dafür bestimmten
Bereich bewegen und einen Melkstand individuell aufsuchen können, der
eine vollautomatische Melkmaschine und ein Tier-Identifikationssystem
aufweist. Das Verfahren enthält
die Schritte des Zuordnens eines Melkqualifikationsparameters zu
jedem der Tiere, die sich in dem Bereich frei bewegen können; Einstufen
der Tiere gemäß deren
entsprechenden Melkqualifikationsparametern; und Melken eines Tieres
während
eines Aufenthalts an der Melkstation nur dann, wenn das Tier als
zu den am X-höchsten
eingestuften Tieren gehörend identifiziert
ist.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Der
aktuelle Erfinder hat erkannt, dass bei den bekannten Verfahrensweisen
das Problem vorhanden ist, dass das Verkehrsverhalten der Tiere
in dem Tier-Unterbringungsbereich und insbesondere die Anwesenheit
der Tiere in der Umgebung des Melkstandes nicht berücksichtigt
werden.
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Zeitweise
befinden sich keine oder sehr wenige Tiere in der Nähe des Melkstandes,
wobei es passieren kann, dass ein für das Melken fast qualifiziertes
Milchtier den Melkstand aufsucht und das Melken abgelehnt wird,
obwohl kein anderes Tier, das für
das Melken qualifiziert ist, in der Umgebung des Melkstandes anwesend
ist. Zu anderen Zeiten kann eine große Anzahl von Tieren, die für das Melken
hochqualifiziert sind, außerhalb
des Melkstandes anwesend sein, die wahrscheinlich darauf warten, gemolken
zu werden, während
ein Tier, das gerade erst für
das Melken geeignet ist, den Melkstand aufsucht und zum Melken zugelassen
wird.
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Folglich
ist die Ausnutzung des Melkstandes nicht optimal. In dem vorgenannten
Fall bleibt der Melkstand ungenutzt, obwohl er von einem Tier gerade
besucht wird, das für
das Melken fast geeignet ist. In letzterem Fall müssen Tiere,
die für
das Melken hochgradig qualifiziert sind, außerhalb des Melkstandes warten,
während
ein Tier gemolken wird, das gerade erst für das Melken qualifiziert ist.
Einige oder alle hochgradig qualifizierten Tiere könnten müde werden
und sogar den Melkstandsbereich verlassen.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum automatischen Melken von Tieren bereitzustellen, die sich in
einem dafür
bestimmten Bereich bewegen und einen Melkstand individuell aufsuchen
können,
der eine automatische Melkmaschine und eine Tier-Identifikationsvorrichtung
aufweist, wobei jedem der Tiere ein Melkrang zugeordnet wird, und
wobei jedes der Tiere, die den Melkstand aufsuchen, zum automatischen
Melken durch die automatische Melkmaschine in Abhängigkeit
von dem Melkrang zugelassen wird. Dieses Verfahren beseitigt die
vorstehend erläuterten
Probleme und schafft folglich eine Ausnutzungsoptimierung der Melkmaschine
und eine Milchproduktionsoptimierung.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein derartiges erfindungsgemäßes Verfahren
zu schaffen, das leistungsfähig,
zuverlässig,
preiswert und leicht zu implementieren ist.
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Noch
eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Einrichtung
für die
Milchtierbewirtschaftung bereitzustellen, welche die vorstehend genannten
Probleme löst
und die leistungsfähig,
zuverlässig,
preiswert und leicht zu implementieren ist.
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Diese
Aufgaben werden unter anderem durch in den anhängigen Patentansprüchen beanspruchte
Verfahren und Einrichtungen gelöst.
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Durch
das Erfassen der Anwesenheit von Tieren in einem Abschnitt des Bereichs,
in dem sich die Milchtiere frei bewegen können, wobei der Abschnitt eine
Vielzahl von Tieren aufnehmen kann und angrenzend an den Melkstand
angeordnet ist, kann ein Tier, das identifiziert wird, wenn es sich
an dem Melkstand einfindet, zum automatischen Melken durch die automatische
Melkmaschine in Abhängigkeit
von der Erfassung der Anwesenheit von Tieren in dem angrenzend an
den Melkstand angeordneten Abschnitt zugelassen werden.
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In
den abhängigen
Ansprüchen
sind verschiedene Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dargelegt.
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Je
mehr Tiere in dem angrenzend an den Melkstand angeordneten Abschnitt
anwesend sind, umso höher
ist typischerweise ein Melkrang, der erforderlich ist, um das Melken
zuzulassen. Wenn die Tiere identifiziert sind, die sich in dem angrenzend
an den Melkstand angeordneten Abschnitt befinden, und deren entsprechende
Melkränge
abgefragt sind, werden, umso höher
die Melkränge
sind, typischerweise die höheren
Melkränge
notwendig, um das Melken zuzulassen.
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Weitere
Merkmale der Erfindung und deren Vorteile werden aus der nachfolgenden
detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung und den beiliegenden 1–3ersichtlich,
die lediglich als erläuterndes Beispiel
dienen und deshalb nicht einschränkend
für die
vorliegende Erfindung sind.
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In
der folgenden detaillierten Beschreibung sind die Milch erzeugenden
Tiere Kühe.
Jedoch beschränkt
sich die Erfindung nicht auf Kühe,
sondern ist für
alle Tiere anwendbar, die in der Lage sind, Milch zu erzeugen, wie
z. B. Schafe, Ziegen, Büffel, Pferde
etc.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die 1–3 zeigen
schematisch Bereiche für
die Unterbringung einer Kuhherde, die Einrichtungen zum automatischen
Melken der Kühe
gemäß drei bevorzugter
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung aufweisen.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die 1 offenbart
eine Einrichtung zur Unterbringung einer Herde von frei umherlaufenden
Kühen,
eine so genannte lockere Unterbringungseinrichtung. Die Einrichtung
weist einen Bereich 1 auf, der durch Einfriedungselemente 3 in
der Form eines Zaunes, eines Gitters oder dergleichen ausgebildet ist.
Der Bereich 1 kann alternativ ein Viehstall sein.
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In
dem Bereich 1 ist ein Melkstand 9 vorgesehen,
der für
freiwilliges Melken der Kühe
ausgebildet ist, d. h. die Kühe
betreten den Melkstand 9, um gemolken zu werden, wenn sie
es wünschen.
Der Melkstand 9 weist eine Einfriedung mit einem Einlassgatter 10 und
einem Auslassgatter 11 auf. Vor dem Einlassgatter 10 kann
eine Selektionsbox 2 mit einem Einlassgatter 3 für den Zugang
von Kühen
und einem Auslassgatter 4 für den Abgang von Kühen vorgesehen
sein, die das Einlassgatter 10 nicht passieren können.
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Außerhalb
des Auslassgatters 11 kann ein Ausgangsraum 12 vorhanden
sein, der von der Kuh zu passieren ist, wenn sie den Melkstand verlässt. Der
Ausgangsraum 12 weist ein weiteres Auslassgatter 13 auf.
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Der
Melkstand 9 weist eine automatische Melkmaschine 14 auf,
die mit einer Endeinheit 15 mittels Milchleitungen 16 verbunden
ist. Die Melkmaschine 14 weist eine automatische Betätigungsvorrichtung 17 mit
einem Roboter-Arm 18 auf, der ausgebildet ist, um automatisch
Zitzenschalen 19 der Melkmaschine an die Zitzen einer in
dem Melkstand 9 anwesenden Kuh anzulegen.
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Weiterhin
weist der Melkstand 9 eine Kuh-Identifikationsvorrichtung 20 auf,
die vorgesehen ist, um eine Kuh zu identifizieren, die sich an dem Melkstand 9 einfindet.
Alle Gatter 3, 4, 10, 11 und 13 sind
mittels einer schematisch offenbarten Gattersteuerungsvorrichtung 31 steuerbar.
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Weiterhin
sind die automatische Betätigungsvorrichtung 17 und
die Gattersteuerungsvorrichtung 31 mit einer zentralen
Verarbeitungs- und Steuerungsvorrichtung 32 verbunden.
(In einer alternativen Version kann die Gattersteuerungsvorrichtung 31 in
der zentralen Verarbeitungs- und Steuerungsvorrichtung 32 integriert
sein.)
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Die
zentrale Verarbeitungs- und Steuerungsvorrichtung 32 ist
für die
zentrale Verarbeitung und Steuerung der Einrichtung von 1 verantwortlich und
weist typischerweise einen Mikrocomputer, geeignete Software und
eine Datenbank der Kühe
in dem Bereich 1 auf. Die Datenbank enthält einen
jeder Kuh zugeordneten und dynamisch aktualisierten Melkrang, der
den Grad der Angemessenheit oder Eignung angibt, dass die Kuh gemelkt
werden soll; siehe nachstehende weitere Ausführungen.
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Folglich
hat eine sich dem Melkstand 9 annähernde Kuh Zugang zu der Selektionsbox 2 durch das
Gatter 3 und wird durch die Identifikationsvorrichtung 20 identifiziert.
Abhängig
von dem Melkrang der Kuh kann das Einlassgatter 10 geöffnet werden,
um einen Zugang zu der Melkmaschine 14 zu schaffen, oder
das Gatter 4 kann geöffnet
werden, so dass die Kuh den Melkstand 9 verlassen kann,
ohne gemolken worden zu sein.
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Während des
Melkens wird die Milch aus den Zitzen der Kuh mittels Unterdruck
abgezogen, der an den Zitzenschalen 19 angelegt ist. Die
abgezogene Milch wird mittels einer oder mehrerer Milchmessvorrichtungen
(nicht dargestellt) gemessen, wonach sie in der Endeinheit 15 gesammelt
wird. Jede Zitzenschale kann einzeln mittels einer entsprechenden Milchleitung 16 mit
der Endeinheit 15 verbunden sein, aus der die Milch in
einen gekühlten
Lagertank (nicht dargestellt) gepumpt wird.
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Nachdem
das Melken beendet worden ist, werden die Auslassgatter 11 und 13 geöffnet und
die Kuh kann den Melkstand 9 verlassen. Der Melkstand 9 kann
eine erste Fütterungsvorrichtung 21,
die in dem vorderen Ende des Melkstandes 9 vorgesehen ist,
und eine zweite Fütterungsvorrichtung 22 aufweisen,
die in dem vorderen Ende des Ausgangsraums 12 vorgesehen
ist. Ein Zweck der ersten Fütterungsvorrichtung 21 ist
es, die Kuh zu verleiten, in den Melkstand 9 einzutreten
und zumindest während
der Anbringung der Zitzenschalen 19 stillzuhalten, und ein
Zweck der zweiten Fütterungsvorrichtung 22 ist es,
die Kuh zu verleiten, den Melkstand 9 zu verlassen, nachdem
das Melken abgeschlossen ist oder aus irgendeinem Grund unterbrochen
wurde. Es ist anzumerken, dass die Kuh alternativ durch andere herkömmliche Lockmittel
dazu verleitet werden kann, in den Melkstand 9 einzutreten
und ihn wieder zu verlassen.
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Weiterhin
kann der Bereich 1 einen Fütterungsstall 33 aufweisen,
der für
die Kühe
zugänglich ist,
der eine Einfriedung mit einem Einlassgatter 35 und einem
Auslassgatter 39 hat und eine automatische Fütterungsvorrichtung 45 aufnimmt,
die angeordnet ist, um den Kühen
Kraftfutter (Viehfutter) anzubieten. Weiterhin kann der Fütterungsstall 33 eine Identifikationsvorrichtung 43 aufweisen,
die vorgesehen ist, um eine in die Fütterungsstation 33 eintretende
Kuh zu identifizieren und Kraftfutter (Viehfutter) in einer Menge
anzubieten, die von der identifizierten Kuh abhängt. Nachdem die Fütterung
beendet worden ist, wird das Auslassgatter 39 geöffnet und
die Kuh kann die Fütterungsstation 9 verlassen.
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Es
ist anzumerken, dass der erste Bereich 1 auch eine Vielzahl
Fütterungsversorgungsstationen und
getrennte Festfutter- und Flüssigfutterversorgungsstationen
(nicht gezeigt) aufweisen kann. In der 1 ist schematisch
eine Fütterungsvorrichtung 40 zum
Versorgen der Kuh mit festem und flüssigem Futter, wie z. B. grobkörniges Futter
und Wasser, dargestellt.
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Der
Bereich 1 kann in einen Fütterungsbereich 46 und
einen Ruhebereich 47 durch einen Zaun 48 unterteilt
sein, wobei die Kühe
in dem Ruhebereich 47 den Melkstand 9 (durch das
Gatter 4 oder 13) passieren müssen, um zu dem Fütterungsbereich 46 zu
gelangen. Der Zaun 48 weist ein Ein-Weg-Gatter 49 auf,
das von den Kühen
zu passieren ist, wenn sie sich von dem Fütterungsbereich 46 in
den Ruhebereich 47 bewegen.
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In
der 1 zeigen Pfeile 50 schematisch die Bewegung
der Kühe
in dem Bereich 1 und insbesondere durch die Melkstation 9 und
die Fütterungsstation 33 an.
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Jeder
Kuh wird ein Melkrangparameterwert zugeordnet, der den Eignungsgrad
unter dem Gesichtspunkt einer Milcherzeugungsoptimierung anzeigt,
dass die entsprechende Kuh gemolken werden soll, und nur Kühe mit einem
Melkrangparameterwert, der höher
als ein Grenzwert ist, sind für
das Melken qualifiziert oder werden zum Melken an dem Melkstand 9 zugelassen,
wobei der Grenzwert entweder ein fester Wert ist oder von den Melkrangparameterwerten
der Kühe
in dem Bereich 1 abhängt. Letzteres
kann beispielhaft anhand eines Entscheidungsalgorithmus erläutert werden,
wobei nur die zwanzig Kühe
mit den höchsten
Melkrangparameterwerten zum Melken zugelassen werden; somit wird der
Grenzwert offensichtlich durch die zwanzig höchsten Parameterwerte festgelegt.
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Der
Melkrangparameterwert einer jeden Kuh wird wiederholt aktualisiert
und kann typischerweise von der verstrichenen Zeit abhängen, seitdem
die Kuh zuletzt gemolken wurde; je länger der Zeitraum ist, umso
höher ist
der Melkrangparameterwert. Da Kühe
verschieden sind und verschiedene Milchmengen erzeugen, kann der
Melkrangparameterwert ebenfalls von anderen Faktoren abhängen. Beispiele derartiger
Faktoren sind die Milchausbeute pro Zeiteinheit der Kuh; die Gesundheit
der Kuh und insbesondere des Kuheuters; die von der Kuh erzeugte Milch
(die Zellzahl, die Laktose, der ph -Wert, die Milchleitfähigkeit
oder andere); der Euterfüllstand
der Kuh; die Laktationsperiode der Kuh; ob die Kuh ein Jungtier
säugt oder
nicht; das Verhaltensmuster der Kuh; die Aktivität der Kuh; und der Futterverbrauch der
Kuh.
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Insofern
wird insbesondere auf die Dokumente hingewiesen, die in dem Abschnitt
bezüglich des
Standes der Technik aufgeführt
sind, deren Inhalte hiermit durch Bezugnahme eingebracht werden.
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Insbesondere
sollte die Gesundheit der Kühe
hervorgehoben werden, während
derartige Milcherzeugungsoptimierungsalgorithmen eingesetzt werden.
Sie können
eine erhöhte
Anzahl somatischer Zellen bewirken, die von unregelmäßigen oder
kurzen Melkinterwallen, eingeschränkter Futterversorgung und/oder
Infektionsübertragungen
und anderen Krankheiten abhängen
können.
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Um
zum Beispiel die Milcherzeugung zu maximieren, können die Melkabstände kürzer sein
als solche, die optimal wären,
um die Zellzahlwerte zu minimieren. Es heißt, dass Milch mit niedrigen
Zellzahlwerten in der Zukunft besser bezahlt würde als Milch mit höheren Zellzahlwerten.
Somit ist ein weiterer wirtschaftlicher Anreiz gegeben, die Milchqualität zu erhöhen. Daraus
folgt, dass nicht nur eine maximale Milcherzeugung, sondern ebenfalls
die Gesundheit der Kuh und die Milchqualität zu berücksichtigen sind, wenn die
Rangparameter festgelegt werden.
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Um
die Futterversorgung nicht einzuschränken, kann eine unbegrenzte
Zuführung
von grobkörnigem
Futter oder Rohfutter sowohl in dem Fütterungsbereich 46 als
auch in dem Ruhebereich 47 erfolgen, während Kraftfutter (Viehfutter)
nur in dem Fütterungsbereich 46 zugeführt wird,
um den Strom der Kühe
durch den Melkstand 9 anzuregen. Alternativ oder zusätzlich kann
das Gatter 49 in eine umgekehrte Richtung geöffnet werden,
damit die Kühe durch
dieses von dem Ruhebereich 47 zu dem Fütterungsbereich 46 laufen
können.
Alternativ kann der Zaun 48 wegfallen, damit die Kühe zwischen
dem Fütterungsbereich 46 und
dem Ruhebereich 47 frei umherlaufen können.
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Es
ist weiterhin anzumerken, dass die Melkrangwerte in verbleibenden
Minuten spezifiziert werden können,
um eine Melkerlaubnis oder dergleichen zu erhalten, d. h., dass
eine niedrigere Zahl einen höheren
Rang anzeigt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Bereich 51 vorgesehen, der nur ein Teil
des Bereichs 1 ist. Der Teilbereich 51 ist neben
dem Melkstand 9 angeordnet und groß genug, um eine Vielzahl von Kühen aufzunehmen.
Bei der Ausführungsform
von 1 ist der Teilbereich 51 von einem Zaun
oder dergleichen 52 eingefasst, der mit einem Einlassgatter 53 versehen
ist, durch den die Kühe
den Teilbereich 51 von dem Ruhebereich 47 aus
betreten können. Der
eingefasste Teilbereich 51 ist zwischen dem Ruhebereich 47 und
dem Melkstand angeordnet, so dass sich die von dem Ruhebereich 47 zu
dem Fütterungsbereich 46 bewegenden
Kühe den
Teilbereich 51 und wiederum den Melkstand 9 passieren müssen. In
der 1 befinden sich vier Kühe 55 in dem Teilbereich 51 und
eine Kuh in der Selektionsbox 2 des Melkstandes 9.
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In
der Nähe
des Einlassgatters 53 ist eine Kuh-Erfassungsvorrichtung 54 zum
Erfassen von in den Teilbereich 51 hineingehenden Kühen angeordnet,
wobei die Vorrichtung 54 mit der zentralen Verarbeitungs-
und Steuerungsvorrichtung 32 zur Übertragung von erfassten Informationen
zu dieser verbunden ist. Die Erfassungsvorrichtung 54 kann
ein einfacher Zähler
sein, der die das Einlassgatter 53 passierenden Kühe zählt oder
sie kann eine technisch ausgefeilte Identifikationsvorrichtung zum
Identifizieren jeder durch den Einlass 53 eintretenden
Kuh sein.
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Weiterhin
kann das Einlassgatter 53 ein Zwei-Wege-Gatter sein, welches
den Kühen
erlaubt, das Gatter als Ausgang zum Verlassen des Teilbereiches 51 zu
benutzen, ohne den Melkstand 9 aufzusuchen. In einem derartigen
Fall muss die Erfassungsvorrichtung 54 in der Lage sein,
auch die aus dem Teilbereich 51 durch das Tor 53 hinausgehenden Kühe zu erfassen,
um die Anzahl der Kühe
in dem Teilbereich 51 zu verfolgen und optional deren Identität. Alternativ
ist ein separates Auslassgatter vorgesehen (nicht gezeigt).
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Eine
Kuh, die von der Kuh-Identifikationsvorrichtung 20 als
eine die Melkstation 9 aufsuchende Kuh identifiziert wird,
kann nun zum automatischen Melken durch die automatische Melkmaschine 14 in Abhängigkeit
von der Erfassung der Anwesenheit von Kühen in dem angrenzend an den
Melkstand 9 angeordneten Teilbereich 51 zugelassen
werden.
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Durch
derartige Maßnahmen
kann der Melkstand 9 zum Melken einer fast für das Melken qualifizierten
Kuh, die den Melkstand 9 aufsucht, benutzt werden, vorausgesetzt,
dass keine Kuh in dem angrenzend an dem Melkstand 9 angeordneten
Teilbereich 51 anwesend ist, und es wird ein höherer Ausnutzunggrad
des Melkstandes erreicht.
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Gleichermaßen kann
eine gerade erst für das
Melken qualifizierte Kuh, die den Melkstand 9 aufsucht,
zum Melken abgelehnt werden, sofern viele hochgradig für das Melken
qualifizierte Kühe
in dem Teilbereich 51 anwesend sind, um die Kapazität des Melkstandes 9 schnellstens
freizugeben, um für
eine Kuh mit einem höheren
Melkrang genutzt zu werden. Hierbei wird davon ausgegangen, dass
mindestens eine der vielen hochgradig für das Melken qualifizierten
Kühe den
Melkstand 9 bald aufsuchen wird. Dies kann durch das Locken
der Kühe
mittels Futter oder anderen herkömmlichen
Lockmitteln, den Melkstand 9 aufzusuchen, sichergestellt
werden.
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Einige
erfinderische Melkentscheidungsalgorithmen, die in der Einrichtung
von 1 zum automatischen Melken von Kühen implementiert
werden können,
werden nachstehend beschrieben. Die Algorithmen I-II können unabhängig davon
implementiert werden, ob die Erfassungsvorrichtung 54 eine
Identifikationsvorrichtung oder ein Zähler ist; die Algorithmen III-V
basieren darauf, dass die Kühe
in dem Teilbereich 51 identifiziert werden, und die Algorithmen
VI-VII werden vorzugsweise implementiert, wenn die Erfassungsvorrichtung 54 eine
Kuh-Zählvorrichtung
ist.
- I. Eine Kuh, die identifiziert wird, wenn
sie sich an dem Melkstand 9 einfindet, wird zum automatischen
Melken durch die automatische Melkmaschine 14 ohne Rücksicht
auf ihren Melkrang nur zugelassen, wenn keine Anwesenheit von Kühen in dem
angrenzend an den Melkstand 9 angeordneten Teilbereich 51 erfasst
ist.
- II. Eine Kuh, die identifiziert wird, wenn sie sich an dem Melkstand 9 einfindet,
wird zum automatischen Melken durch die automatische Melkmaschine 14 nur
zugelassen, wenn
a) der Melkrang der Kuh höher als ein erster Grenzwert
ist und keine Anwesenheit von Kühen in
dem an den Melkstand 9 angrenzenden Teilbereich 51 erfasst
wird; oder
b) der Melkrang der Kuh höher als ein zweiter Grenzwert
ist und die Anwesenheit von Kühen
in dem an den Melkstand angrenzenden Teilbereich 51 erfasst
wird.
Der zweite Grenzwert ist der ursprüngliche Grenzwert, wenn die
vorliegende Erfindung nicht implementiert worden wäre. Der
erste Grenzwert ist niedriger als der zweite Grenzwert, um mehr
Kühe melken
zu können,
wenn keine anderen Kühe
in dem Teilbereich 51 anwesend sind.
- III. Eine Kuh, die identifiziert wird, wenn sie sich an dem
Melkstand 9 einfindet, wird zum automatischen Melken durch
die automatische Melkmaschine 14 nur zugelassen, wenn
a)
der Melkrang der Kuh höher
als ein erster Grenzwert ist; oder
b) der Melkrang der Kuh
höher als
ein zweiter Grenzwert ist und keine Anwesenheit von Kühen mit
einem Melkrang, der höher
als der Melkrang der Kuh ist, in dem angrenzend an dem Melkstand 9 angeordneten
Teilbereich 51 erkannt wird.
Der erste Grenzwert ist
der ursprüngliche
Grenzwert, wenn die vorliegende Erfindung nicht implementiert worden
wäre. Der
erste Grenzwert ist höher
als der zweite Grenzwert, um mehr Kühle melken zu können, wenn
keine anderen Kühe
mit einem höheren
Melkrang in dem Teilbereich 51 anwesend sind.
- IV. Eine Kuh, die identifiziert wird, wenn sie sich an dem Melkstand 9 einfindet,
wird zum automatischen Melken durch die automatische Melkmaschine 14 nur
zugelassen, wenn
a) der Melkrang der Kuh höher als ein erster Grenzwert
ist; oder
b) der Melkrang der Kuh höher als ein zweiter Grenzwert
ist und keine Anwesenheit von Kühen mit
einem Melkrang, der höher
als ein dritter Grenzwert ist, in dem angrenzend an den Melkstand 9 angeordneten
Teilbereich 51 erkannt wird.
Der erste und der dritte
Grenzwert sind höher
als der zweite Grenzwert. Dies ist eine Verallgemeinerung des Schemas
III.
- V. Eine Kuh, die identifiziert wird, wenn sie sich an dem Melkstand 9 einfindet,
wird zum automatischen Melken durch die automatische Melkmaschine 14 nur
zugelassen, wenn
a) der Melkrang der Kuh höher als ein erster Grenzwert
ist; oder
b) der Melkrang der Kuh höher als ein zweiter Grenzwert
ist und nicht mehr als eine Kuh in dem angrenzend an der Melkstation 9 angeordne ten Teilbereich 51 erkannt
wird, die einen höheren Melkrang
als der Melkrang der Kuh hat.
Der erste Grenzwert ist höher als
der zweite Grenzwert, um mehr Kühe
melken zu können, wenn
keine oder nur eine andere in dem Teilbereich 51 anwesende
Kuh mit einem höheren
Melkrang erkannt wird. Hier wird angenommen, dass, wenn nur eine
derartige Kuh in dem Teilbereich 51 anwesend ist, es nicht
sehr wahrscheinlich ist, dass diese einzelne Kuh sich an dem Melkstand innerhalb
des Zeitraums einfinden wird, der für das Melken der Kuh an dem
Melkstand 9 erforderlich ist.
- VI. Eine Kuh, die identifiziert wird, wenn sie sich an dem Melkstand 9 einfindet,
wird zum automatischen Melken durch die automatische Melkmaschine 14 nur
zugelassen, wenn
a) der Melkrang der Kuh höher als ein erster Grenzwert
ist; oder
b) der Melkrang der Kuh höher als ein zweiter Grenzwert
ist und nicht mehr als X Kühe
in dem angrenzend an den Melkstand 9 angeordneten Teilbereich 51 anwesend
sind, wobei der erste Grenzwert höher als der zweite Grenzwert
ist und X eine positive ganze Zahl ist.
Die Zahl X kann aus
einer Analyse der gesamten Anzahl von Kühen in dem Bereich 1 und
deren entsprechenden Melkrängen
bestimmt werden, um eine gewisse Wahrscheinlichkeit zu erhalten, dass
in dem Teilbereich 51 keine für das Melken hochgradig qualifizierten
Kühe anwesend
sind, die stattdessen gemolken werden sollten.
- VII. Eine Kuh, die identifiziert wird, wenn sie sich an dem
Melkstand 9 einfindet, wird zum automatischen Melken durch
die automatische Melkmaschine 14 nur zugelassen, wenn
a)
der Melkrang der Kuh höher
als ein erster Grenzwert ist; oder
b) der Melkrang der Kuh
höher als
ein zweiter Grenzwert ist und eine Wahrscheinlichkeit von mindestens
Pmin besteht, dass nicht mehr als X Kühe, die
in dem angrenzend an den Melkstand angeordneten Teilbereich 51 anwesend
sind, einen entsprechenden Melkrang haben, der höher als ein dritter Grenzwert
ist. Die Wahrscheinlichkeit wird aus der Anzahl der Kühe, die
in dem Bereich 1 anwesend sind, deren entsprechenden Melkrängen, und
der Anzahl derartiger Kühe
berechnet, die in dem angrenzend an den Melkstand 9 angeordneten
Teilbereich 51 anwesend sind. Pmin ist
eine Konstante zwischen Null und Eins, der erste und der dritte
Grenzwert sind höher
als der zweite Grenzwert und X ist eine nicht negative ganze Zahl.
Die
Grenzwerte, die Anzahl der Kühe
X und die Wahrscheinlichkeit Pmin können ausgewählt oder eingestellt
werden, um die jeweilige Einrichtung anzupassen.
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Die
Algorithmen sind vorzugsweise in der zentralen Verarbeitungs- und
Steuerungsvorrichtung 32 implementiert, die demzufolge
ausgebildet ist, eine Identifikation der Kuh zu empfangen, die gerade den
Melkstand 9 aufsucht, den Melkrang dieser Kuh abzurufen,
Informationen hinsichtlich erfasster Anwesenheit von Kühen in dem
Teilbereich 51 zu empfangen und die automatische Melkmaschine
zum Melken der Kuh in Abhängigkeit
von deren Melkrang und der Erfassung der Anwesenheit von Kühen in dem
Teilbereich 51 zu steuern.
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In
jeder der 2 und 3 ist ein
Bereich für
die Unterbringung einer Kuhherde mit Einrichtungen zum automatischen
Melken der Kühe
gemäß einer
entsprechenden Ausführungsform
von zwei alternativen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dargestellt.
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Jeder
Bereich der 2 und 3, die mit 1 gekennzeichnet
sind, weist einen Melkstand 9 auf, der ähnlich dem von 1 ist,
jedoch ohne die Selektionsbox vor dem Einlassgatter 10.
In der Ausführungsform
von 2 ist die Kuh-Identifikationsvorrichtung 20 vor
dem Einlassgatter 10 vorgesehen, wohingegen in der Ausführungsform von 3 die Kuh-Identifikationsvorrichtung 20 in
dem vorderen Ende des Melkstandes 9 dicht an der ersten
Fütterungsvorrichtung 21 angeordnet
ist.
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Eine
Kuh, die identifiziert und nicht für das Melken durch die automatische
Melkmaschine 14 zugelassen ist, wird in der Ausführungsform
von 2 durch den Melkstand 9 geführt, ohne
gemolken zu werden, und geht durch das Auslassgatter 13 hinaus, oder
es wird ihr gerade nicht gestattet, durch das Einlassgatter 10 einzutreten,
wohingegen eine derartige Kuh in der Ausführungsform von 3 durch
die Melkstation 9 geführt
werden muss, ohne gemolken zu werden.
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Der
Vorteil, dass eine nicht für
das Melken zugelassene Kuh durch den Melkstand geführt wird, anstatt
ihr den Eintritt in den Melkstand zu verweigern, ist der, dass kein
Risiko besteht, dass eine hochrangige und damit dominante Kuh den
Einlass zu dem Melkstand versperrt und die Möglichkeit verwehrt, andere
Kühe passieren
zu lassen.
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Das
Identifizieren einer Kuh innerhalb des Melkstandes anstatt an dem
Eingang zu dem Melkstand hat den Vorteil, dass das Risiko verringert wird,
eine in den Melkstand eintretende Kuh fehlerhaft zu identifizieren,
was möglicherweise
passieren könnte,
wenn eine Kuh an dem Einlass identifiziert wird, während eine
andere passiert und in den Melkstand 9 eintritt, ohne identifiziert
zu werden.
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Weiterhin
sind die angrenzend an den entsprechenden Melkstand 9 angeordneten
Teilbereiche 51 nicht durch einen Zaun oder dergleichen
umgeben. Daher können
die Kühe
frei hinein und aus dem Teilbereich 51 laufen. Der Teilbereich 51 ist
jedoch derart festgelegt, dass er den Bereich außerhalb des Einlassgatters 10 der
Melkstation umfasst, aber nicht den Bereich außerhalb des Auslassgatters 13 des Melkstandes
(oder des Auslassgatters 11, wenn auf den Auslassraum 12 verzichtet
wurde). Der Bereich 51 kann einen Fütterungsstall oder eine Fütterungsvorrichtung 57 und
einen Ruhestall 58 enthalten.
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Die
Kuh-Erfassungsvorrichtung 54 zum Erfassen von Kühen, die
in den Teilbereich 51 eintreten, wie in der 1 dargestellt,
wird gegen eine entsprechende alternative Vorrichtung zum Erfassen
der Anwesenheit von Kühen
innerhalb des entsprechenden Teilbereiches 51 ausgetauscht.
In 2 ist eine Bilderfassungsvorrichtung in Form einer
CCD-Kamera 56 (die mit der zentralen Verarbeitungs- und
Steuerungsvorrichtung 32 verbunden ist) zum Erfassen von
Kühen dargestellt,
die in dem Bereich 51 anwesend sind, und in der 3 ist
ein Funkempfänger 59 dargestellt,
der mit der zentralen Verarbeitungs- und Steuerungsvorrichtung 32 verbunden
ist. Der Empfänger 59 ist
in der Lage, Kühe
innerhalb des Teilbereichs 51 mittels einzelner Funksender 60 zu
erfassen, die an jeder Kuh 55 vorgesehen sind. Um die Anwesenheit
von Kühen
innerhalb des Teilbereichs 51 zu erfassen, wird der Sender 60 mit
einer Art Positionssensor ausgestattet oder die Signalstärke ist derart,
dass das Signal den Empfänger
nur innerhalb einer Distanz innerhalb des Bereichs 51 erreicht, oder
der Bereich 1 kann außerhalb
des Teilbereichs 51 mit einer Funkstörvorrichtung (nicht dargestellt) ausgestattet
werden.
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Vorzugsweise
funktioniert die Kamera 56 mittels Bildverarbeitungssoftware
in der zentralen Verarbeitungs- und Steuerungsvorrichtung 32 als
ein Kuh-Zähler
zum Abrufen der Anzahl der Kühe
in dem Bereich 51, wohingegen das Funkübertragungssystem 59, 60 von 3 als
eine Kuh-Identifikationsvorrichtung funktioniert. Jedoch gilt dies
auch umgekehrt: die Kamera kann zur Identifizierung der Kühe in dem
Bereich 51 verwendet werden, wohingegen die Funksender
als Kuh-Zähler
eingesetzt werden können.
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Die
vorstehend mit Bezug auf die 1 beschriebenen
Algorithmen sind gleichermaßen
für die Ausführungsformen
aus den 2 und 3 anwendbar.