ES2647456T3 - Procedimiento para el procesamiento automatizado de animales de matanza - Google Patents

Abstract

Procedimiento para el procesamiento automatizado, como trabajos de sacrificio y de despiece, de animales de matanza mediante un dispositivo de manipulación, midiéndose ópticamente el animal de matanza respectivo que va a procesarse y averiguándose de las mediciones mediante tratamiento de imágenes, datos 2D y 3D y generándose de los datos 2D y 3D señales para el control del dispositivo de manipulación, caracterizado por que el animal de matanza se mide con un sensor óptico y de la medición respectiva se averiguan tanto los datos 2D como los datos 3D mediante tratamiento de imágenes, por que de los datos 2D se determina la zona del animal de matanza, que ha de procesarse mediante el dispositivo de manipulación, y por que los datos 3D averiguados de la misma medición mediante el tratamiento de imágenes se incorporan para considerar el perfil de superficie del animal de matanza durante el procesamiento mediante el dispositivo de manipulación.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento para el procesamiento automatizado de animales de matanza

La invención se refiere a un procedimiento para el procesamiento automatizado, como trabajos de sacrificio y de despiece, de animales de matanza mediante un dispositivo de manipulación, midiéndose ópticamente el animal de matanza respectivo que va a procesarse y averiguándose de las mediciones, mediante tratamiento de imágenes, datos 2D y 3D, y generándose de los datos 2D y 3D señales para el control del dispositivo de manipulación.

En el documento DE.Z.: Fleischwirtschaft 8/2005, páginas 25 - 28, Schmidt, F.: Roboter toppen Spezialmaschinen" se describe un procedimiento en el cual cerdos de matanza se guían al inicio de una línea de robot a través de una estación de medición en la que mediante uno o varios escáneres se digitaliza un perfil superior del cuerpo de animal de matanza. Mediante un robot (dispositivo de manipulación) por tanto, basándose en los valores digitalizados pueden arrancarse pezuñas delanteras, ponerse a descubierto el recto mediante el corte, separarse el hueco pélvico y abrirse el vientre y el esternón. Durante las etapas de procesamiento individuales el animal de matanza se transporta de modo que, en el funcionamiento continuo, es decir, la herramienta guiada por el robot de desplaza conjuntamente de manera síncrona para el movimiento de transporte del transportador de animal de matanza se ejecutan los trabajos en el animal de matanza. La base de las tareas son los datos de escáner averiguados en la estación de medición, escaneándose exclusivamente las zonas en las que debe realizarse un procesamiento.

Del documento US-B-6.623.348 pueden derivarse un procedimiento y un dispositivo para sacrificar y procesar animales. Para minimizar una intervención humana en la matanza y procesamiento, el animal de matanza o un segmento de este se registra mediante un sensor para digitalizar por consiguiente valores de medición averiguados por el sensor y alimentarlos a un control desde el que un dispositivo de manipulación como robots se acciona para ejecutar las etapas de procesamiento individuales.

Para identificar las zonas del animal de matanza en las que deben ejecutarse etapas de procesamiento a los valores de medición se superpone una imagen tramada. Para cada etapa de procesamiento se realiza un registro separado de la zona correspondiente para alimentar los valores de medición correspondientes a un control y por tanto a un robot. En este caso existe la posibilidad de alimentar los datos de estaciones de procesamiento individuales a un control global. También es posible el enlace a través de un sistema de BUS.

Un dispositivo y un procedimiento para descortezar o esquilar una pieza de carne es objeto del documento DE-A-10 2004 017 037. Para ello la parte que va a separarse al descortezarse o esquilarse se averigua en dos o tres dimensiones con ayuda de una cámara y un sistema de tratamiento de imágenes y con un sistema de medición de distancia de modo que se facilitan puntualmente informaciones sobre la parte.

El objeto del documento WO-A-2007/048576 es un procedimiento para la ejecución de etapas de procesamiento en animales de matanza. En este caso inicialmente un animal de matanza se mide ópticamente para la obtención de un perfil de superficie para obtener primeros datos. En las estaciones de procesamiento individuales se miden ópticamente por tanto las zonas en 2 o 3 dimensiones del animal de matanza en las que deben ejecutarse tareas de procesamiento. Los datos correspondientes se enlazan por tanto con datos de perfil de superficie para controlar un dispositivo de manipulación. Mediante estas medidas podían aumentarse considerablemente la calidad de procesamiento y rentabilidad de los funcionamientos de matanza automatizados.

Del documento WO-A-2006/063744 se conoce un procedimiento para el procesamiento de mitades de cuerpos de animales de matanza. Estas se escanean durante el transporte para generar mediante un tratamiento de imágenes señales por medio de las cuales se controla un robot.

Para averiguar la forma de los objetos para alimento el documento WO-A-02/061368 prevé que los objetos se soliciten con radiación láser para generar por un lado por radiación directamente reflejada y por otro lado por radiación reflejada a través de espejos, imágenes bidimensionales que se enlazan por consiguiente para dar lugar a una imagen tridimensional.

La presente invención se basa en el objetivo de perfeccionar un procedimiento del tipo mencionado al principio de manera que sea posible un control de la herramienta de contornos extremadamente definidos y por tanto un procesamiento preciso, en particular un proceso de corte preciso en los animales de matanza posible. En particular según un aspecto adicional de la invención debe alcanzarse que se minimicen las fuerzas que actúan en las etapas de procesamiento para evitar variaciones de posición no controladas del animal de matanza.

El objetivo se resuelve según la invención esencialmente por que el animal de matanza se mide con un sensor óptico, y de la medición respectiva del un sensor óptico mediante tratamiento de imágenes se averiguan tanto datos 3D como datos 2D del animal de matanza, por que de los datos 2D se determina la zona del animal de matanza, que ha de procesarse mediante el dispositivo de manipulación, y por que durante el procesamiento del animal de

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matanza los datos 3D averiguados de la misma medición se incorporan para considerar el perfil de superficie del animal de matanza.

Según la invención con un sensor óptico como un escáner de líneas se toma una imagen del animal de matanza que va a procesarse, que se procesa por tanto de tal manera que se consideran tanto el perfil de superficie (datos tridimensionales o en 3D) como datos de contorno como contornos de superficie o de bordes (datos bidimensionales o en 2D) es decir se superponen por así decirlo, para controlar en función de estos datos el dispositivo de manipulación. Los datos 2D posibilitan una determinación de alta precisión de las zonas, como líneas de intersección que deben procesarse. Las coordinadas de lugar correspondientes que discurren en un plano se enlazan por tanto con los datos del perfil de superficie o periférico para obtener las coordinadas espaciales necesarias que son necesarias para un guiado de herramienta de contornos definidos y para la realización de trabajos precisos como rutas de corte mediante el aparato de manipulación.

Se aprovecha la ventaja de los contornos del animal de matanza que van a averiguarse de manera extremadamente precisa mediante tratamiento de imágenes que pueden obtenerse con una imagen 2D debido a valores de reflectancia del animal de matanza y resalte de bordes. Esta representación se superpone por tanto al perfil de superficie tridimensional que es relativamente borrosa con respecto a los contornos debido que el animal de matanza habitualmente se mueve durante la toma de la imagen. En otras palabras, en la imagen en 3D relativamente borrosa se proyecta el contorno de la imagen 2D nítida o a la inversa, de modo que por consiguiente se realiza una determinación de las zonas de alta precisión en o sobre las cuales el dispositivo de manipulación debe ejecutar trabajos.

Para obtener los contornos del animal de matanza medido ópticamente con suficiente precisión puede realizarse un tratamiento de imágenes de la imagen bidimensional del animal de matanza con un filtro de gradiente.

En una configuración que va a destacarse de la invención está previsto que, de los datos 2D y los datos 3D, se deduzcan datos biométricos del animal de matanza que va procesarse, que se enlazan con los datos asociados a los datos biométricos de una biblioteca como terceros datos para generar las señales de control, considerando los terceros datos características del animal de matanza que va a procesarse, que en la medición óptica quedan sin considerar, en particular p.ej. posición y extensión de las vísceras, grosor de la pared abdominal o similar.

Por consiguiente en la biblioteca están depositados datos biométricos debido a las mediciones realizadas anteriormente de animales de matanza como longitud del animal de matanza, volumen del animal de matanza o dimensión de zonas características como longitud de las patas delanteras y traseras y a estos están asociados a su vez características del animal de matanza no registrables en la medición óptica, como p.ej. posición y extensión de las vísceras, grosor de la pared abdominal o similar. Por lo tanto, indirectamente debido a la evaluación de los datos 3D y/o datos 2D de la imagen tomada del animal de matanza se ponen a disposición valores correspondientes que durante el procesamiento del animal de matanza son relevantes.

Como aspecto propiamente inventivo la invención se caracteriza por que mediante la consideración de los primeros y segundos datos, así como de los terceros datos que consideran el grosor de la pared abdominal la apertura del animal transportado suspendido verticalmente se realiza con las etapas de procedimiento:

- incisión del animal de matanza en o casi en el plano de simetría del animal de matanza en la zona del cuello o cerca de las patas traseras,

- ejecución de un corte esencialmente vertical para separar la pared abdominal y el esternón,

- manteniéndose alejadas las vísceras durante el corte de la pared abdominal de la zona de corte de la pared abdominal mediante un deflector introducido en el animal de matanza que, debido a los primeros, segundos y terceros datos enlazados se conduce sin presión o esencialmente sin presión a lo largo del lado interno de la pared abdominal.

Concretamente se conoce, durante la apertura del animal de matanza, es decir la separación de la pared abdominal y del esternón la introducción en el interior del animal de matanza de un deflector para mantener las vísceras alejadas de modo que estas no resulten dañadas en la separación, por lo cual de otro modo aparecerían daños producidos por la matanza. A este respecto se remite a modo de ejemplo a los documentos EP-B-0 594 791 , DE-C- 237 892 , RU-A-599 780 o AU-B-57 360. No obstante, según el estado de la técnica a través del deflector se ejerce una presión sobre la pared abdominal de tal manera que esta se expande. Condicionado por esto el animal de matanza puede salirse mediante presión de la posición de transporte, por lo cual debido a la presión que actúa de manera continua sobre el deflector puede realizarse una desviación oscilante del animal de matanza, a través de la cual se impiden rutas de corte precisas. Estas desventajas se descartan mediante la enseñanza de acuerdo con la invención.

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Otros detalles, ventajas y características de la invención resultan no solo de las reivindicaciones, las características que van a desprenderse de estas individualmente y/o en combinación sino también de la siguiente descripción de un ejemplo de realización que resulta del dibujo.

Muestran:

la figura 1

una

la figura 2

una

la figura 3

una

la figura 4

una

la figura 5

una

estación de tratamiento en una cadena mecanizada de sacrificio, imagen que reproduce datos 2D, imagen que reproduce datos 3D,

representación esquemática del tratamiento de señales y representación esquemática del enlace de datos.

Mediante la figura 1 va a explicarse de manera fundamental cómo se mide ópticamente un animal de matanza 10 transportado de manera suspendida a través de una cadena mecanizada de sacrificio, para poder ejecutar automáticamente por tanto mediante tratamiento de imágenes de la imagen de medición un procesamiento del animal de matanza 10 con un robot 12 como aparato de manipulación. En el caso del robot 12 puede tratarse de un robot industrial de 6 ejes en una configuración higiénica. Por motivos de simplificación el robot no está rodeado por una funda protectora que satisface las exigencias de higiene.

El animal de matanza 10 se transporta suspendido por sus patas traseras 14, 16 a lo largo de una vía de transporte como vía tubular 18 preferiblemente. En este caso el animal de matanza 10 pasa por un sensor óptico 20 como escáner de líneas que hace una toma en particular del animal de matanza 10 por toda su extensión longitudinal y de anchura. La imagen obtenida de esta manera se trata por tanto para obtener tantos datos bidimensionales (2D) como tridimensionales (3D). La imagen bidimensional (figura 2) puede averiguarse mediante valores de reflectancia del animal de matanza 10, realizándose en particular un filtrado de bordes para averiguar con elevada exactitud el contorno del animal de matanza. El contorno incluye en este caso no solo el contorno externo, sino también contornos en la superficie externa del animal de matanza como contornos del pecho. La imagen 2D correspondiente se representa en escalas de grises como imagen en blanco y negro.

Para el procesamiento del animal de matanza 10 son también necesarias informaciones de distancia que pueden extraerse de la imagen en 3D (la figura 3). En representación a color las diferentes distancias respecto al sensor 20 presentan diferentes colores. De esta manera el amarillo puede caracterizar zonas que están más cerca del sensor 20 que las zonas representadas en azul. Las imágenes en 3D, aunque facilitan en una extensión suficiente informaciones de distancia sin posibilitar no obstante una determinación de contornos precisa. Esto se basa en la circunstancia de que la toma de imagen del animal de matanza se realiza durante su transporte de modo que se produce una cierta falta de nitidez.

Los datos 2D y 3D obtenidos de la misma toma se enlazan por tanto y se alimentan como señales de control al robot 12 que por lo tanto lleva a cabo los trabajos necesarios en el animal de matanza 10.

Al poder registrarse el contorno del animal de matanza 10 de manera extremadamente exacta, en consecuencia, pueden ejecutarse procesamientos de gran precisión como cortes de modo que no solo se descartan daños provocados por el sacrificio, sino también pueden ejecutarse rutas de corte extremadamente precisas.

Tal como resulta de la figura 4 los datos 2D y 3D pueden enlazarse con terceros datos que se extraen de una biblioteca. Para averiguar terceros datos se averiguan los datos biométricos del animal de matanza 10 obtenidos de los datos 2D y 3D, a los cuales a su vez están asociados datos depositados en la biblioteca diferentes a los terceros datos que no pueden averiguarse durante la medición óptica del animal de matanza. En este caso se trata de características del animal de matanza, p.ej. zonas no registrables ópticamente o dimensiones como posición y extensión de las vísceras o grosor de la pared abdominal. La última es en particular necesaria para la apertura der pared abdominal y el esternón para descartar un deterioro de las entrañas durante la apertura del animal de matanza 10, evitando al mismo tiempo sin embargo que durante el corte se provoque un movimiento oscilante independiente del corte; ya que durante el corte de la pared abdominal se conduce dentro del animal de matanza en la región de corte un deflector que mantiene alejadas a las vísceras para evitar daños de las vísceras y por tanto daños provocados por el sacrificio. Mediante los datos biométricos del animal de matanza obtenidos de los datos 2D y 3D, entre los cuales se encuentran p.ej. longitud del animal de matanza, volumen corporal o de paleta , rasgos del abdomen, forma de la cabeza, longitud de las patas delanteras o patas traseras y el grosor de la pared abdominal asociado a estas, averiguado debido a mediciones estadísticas el deflector puede guiarse de tal manera en el interior del animal de matanza 10 que en el lado interno de la pared abdominal no se ejerce ninguna presión, o esencialmente ninguna presión, de modo que mediante el deflector no se realiza ninguna desviación del animal de

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matanza perpendicular al trayecto de transporte.

La enseñanza de acuerdo con la invención se explica otra vez de nuevo de manera puramente esquemática mediante la figura 4. De este modo inicialmente mediante el sensor óptico 20 se escanea el animal de matanza 10, es decir se mide para obtener de la medición una toma global del animal de matanza 10. La toma 22 obtenida de esta manera se procesa mediante un tratamiento de imágenes 24 de tal manera que resulta una imagen 2D 26 o datos de la imagen 2D como primeros datos, así como una imagen 3D 28 o datos de la imagen 3D como segundos datos. Los primeros posibilitan juicios de alta precisión sobre el contorno y los últimos sobre la extensión espacial de la superficie tomada, es decir el perfil de superficie del animal de matanza 10. Los primeros y segundos datos se enlazan por consiguiente para controlar el robot 20 (control 30) y por tanto el procesamiento 32 del animal de matanza 10. En este caso los primeros datos posibilitan una determinación de posición de gran exactitud para la etapa de procesamiento que va a ejecutarse. A este respecto se trata de coordenadas en un plano. Para determinar por consiguiente las coordinadas espaciales que son necesarias para el procesamiento los primeros y segundos datos se enlazan para ejecutar por tanto el procesamiento.

En este caso, en particular a los datos biométricos que pueden derivarse de los primeros y segundos datos pueden asociarse terceros datos que se extraen de la biblioteca 34 y se incorporan a valores característicos del animal de matanza 10 dependiendo de los datos biométricos. Los terceros datos correspondientes pueden referirse p.ej. a la posición y extensión de las vísceras o grosor de la pared abdominal del animal de matanza 10. Los terceros datos a este respecto pueden enlazarse con los primeros y segundos datos para generar las señales de control deseadas para el procesamiento del animal de matanza.

Esto va a aclararse de nuevo mediante la figura 5 en el principio básico de la enseñanza de acuerdo con la invención. Para obtener coordenadas espaciales de alta precisión en un animal de matanza 10 que va a procesarse, el animal de matanza 10 se mide con un sensor óptico para obtener de la medición una imagen 2D y por tanto datos 2D (en la figura 5 de acuerdo con los datos en el plano 1). De la misma medición se reflejan por consiguiente datos 3D que reflejan el contorno de superficie del animal de matanza 10 (plano 2 en la figura 5). Los datos 2D y los datos 3D se combinan pro tanto para obtener coordinadas espaciales exactas que son necesarias para el procesamiento para el animal de matanza 10 para poder controlar de manera precisa un aparato de manipulación. Los datos de medición combinados resultan del plano 3. Se realiza por así decirlo una superposición de una imagen de 2D y 3D para determinar de la imagen 2D que está situada p.ej. en el plano XY exactamente las zonas que deben procesarse. Dado que para ello también se necesitan las informaciones de altura de las zonas correspondientes los datos 2D se enlazan con los datos 3D que ponen a disposición las coordenadas Z para las coordenadas XZ.

Claims (11)

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   REIVINDICACIONES

   1. Procedimiento para el procesamiento automatizado, como trabajos de sacrificio y de despiece, de animales de matanza mediante un dispositivo de manipulación, midiéndose ópticamente el animal de matanza respectivo que va a procesarse y averiguándose de las mediciones mediante tratamiento de imágenes, datos 2D y 3D y generándose de los datos 2D y 3D señales para el control del dispositivo de manipulación, caracterizado por que el animal de matanza se mide con un sensor óptico y de la medición respectiva se averiguan tanto los datos 2D como los datos 3D mediante tratamiento de imágenes, por que de los datos 2D se determina la zona del animal de matanza, que ha de procesarse mediante el dispositivo de manipulación, y por que los datos 3D averiguados de la misma medición mediante el tratamiento de imágenes se incorporan para considerar el perfil de superficie del animal de matanza durante el procesamiento mediante el dispositivo de manipulación.
2. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que un enlace de los datos 2D y de los datos 3D de la misma medición se realiza para la obtención de las señales de control para el dispositivo de manipulación.
3. 3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que los datos 2D se averiguan mediante valores de reflectancia del animal de matanza.
4. 4. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se ejecuta un tratamiento de imágenes de la imagen 2D para resaltar los bordes.
5. 5. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en el tratamiento de imágenes se usa un filtro de gradiente.
6. 6. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que de los datos 2D y los datos 3D se deducen datos biométricos del animal de matanza que va procesarse, que se enlazan con los datos asociados a los datos biométricos de una biblioteca como terceros datos para generar las señales de control, considerando los terceros datos características del animal de matanza que va a procesarse, que en la medición óptica quedan sin considerar.
7. 7. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que como terceros datos se consideran p.ej. grosor de la pared abdominal, posición y/o extensión de las vísceras del animal de matanza que va a procesarse.
8. 8. Procedimiento según al menos reivindicación 1, caracterizado por que mediante la consideración de los datos 2D como primeros datos y los datos 3D como segundos datos, así como los terceros datos que consideran el grosor de la pared abdominal se realiza la apertura del animal de matanza transportado suspendido en vertical con las etapas de procedimiento:

   - incisión del animal de matanza en o casi en el plano de simetría del animal de matanza en la zona del cuello o cerca de las patas traseras,

   - ejecución de un corte que discurre esencialmente en vertical para separar la pared abdominal y el esternón,

   - manteniéndose apartadas de la zona de corte en la pared abdominal en la separación de la pared abdominal las vísceras mediante un deflector introducido en el animal de matanza que, debido a los primeros, segundos y terceros datos enlazados se conduce sin presión o esencialmente sin presión a lo largo del lado interno de la pared abdominal.
9. 9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado por que el animal de matanza durante la apertura está suspendido por las patas traseras.
10. 10. Procedimiento según la reivindicación 8 o 9, caracterizado por que el animal de matanza durante la apertura está suspendido por las patas delanteras.
11. 11. Procedimiento según al menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que como datos o parámetros biométricos se emplean longitud del animal de matanza, longitud de patas delanteras y/o traseras, volumen corporal, volumen de paleta, rasgos del abdomen y/o forma de la cabeza.