JP2013247938A

JP2013247938A - 畜舎の無人洗浄消毒システムおよび方法

Info

Publication number: JP2013247938A
Application number: JP2012127238A
Authority: JP
Inventors: Norio Nakajima; 功雄中島; Kiyotaka Yamamoto; 清孝山本; Yuji Endo; 祐治遠藤; Naoki Todoroki; 直樹轟
Original assignee: Nakajima Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Nakajima Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2013-12-12
Anticipated expiration: 2032-06-04
Also published as: JP5303670B1

Abstract

【課題】無人走行洗浄装置を遠隔操作により走行させて指定した洗浄エリアの排泄物の汚れ位置を特定し洗浄ロボットを通じて効率よく洗浄作業が行なえる畜舎の無人洗浄消毒システム及び方法を提供する。
【解決手段】洗浄ロボット６による洗浄動作後に撮像カメラ１１による洗浄エリアの撮像を行い、制御部１８は撮像画像と基準画像を対比して洗浄が完了したか否かを判定し、洗浄が完了するまで洗浄動作、洗浄エリアの撮像及び洗浄完了判定を繰り返し、洗浄が完了すると無人走行洗浄装置１を次の洗浄エリアへ移動する。
【選択図】図３

Description

本発明は、牛、豚、鶏などの畜舎の無人洗浄消毒システムおよび方法に関する。

牛、豚、鶏などの畜産業を営む場合、畜舎における家畜の排泄物の清掃、畜舎の消毒などの作業は、高圧で洗浄液等を床面に噴出して洗浄を行うため、ミスト化した洗浄液等が飛散して作業者に付着したり吸引したりして健康を害するおそれがある。
また、畜舎の面積が広い場合には、作業者が畜舎の洗浄スペースを目視で確認しながら移動して行う清掃作業は重労働であり作業負担が大きい。

このため、畜舎内を走行させる無人車両は、赤外線カメラや床の導電性を確定するための湿度計などを用いて排泄物の存在を確認している。さらに無人車両は、リールと排泄物スライドとを連結して繰り出しと巻き取り可能なケーブルキャタピラがあり、ハウジングに設けたケーブルキャタピラを、リールより繰り出した状態から巻き取って排泄物を床上移動させて回収するようになっている。（特許文献１参照）。
あるいは、入れ子式支持体の一端がハウジングに取り付けられ、入れ子支持体の他端は排泄物スライドが取り付けられた無人車両も提案されている。この入れ子式支持体にはシリンダが連結され、このシリンダによって排泄物スライドを床面に押し付ける力を設定し、入れ子式支持体を伸縮することで排泄物スライドが床面をスライドする際に排泄物をこすり落とせるようになっている。また排泄物スライドの近傍には、床を消毒する消毒液の噴射装置や床面の汚れを探知するカメラが設けられている。（特許文献２参照）。

特表２００３−５０００２５号公報特表２００３−５０００２４号公報

特許文献１および２に示す無人車両は、カメラ等で床面を撮像して排泄物の位置を特定して、排泄物スライドにより排泄物を移動させるので省力化は図れる。しかし、排泄物を床面上でスライドさせる際に洗浄が不要なエリアまで汚れが付着し、床面を広範囲にわたって別途洗浄する作業が必要になる。また、排泄物スライドによりかき集めた排泄物を作業者もしくは他の運搬装置により畜舎より運び出す必要がある。

本発明は上記従来技術の課題を解決し、無人走行洗浄装置を遠隔操作により走行させて指定した洗浄エリアの排泄物の汚れ位置を特定し洗浄ロボットを通じて効率よく洗浄作業または消毒作業が行える畜舎の無人洗浄消毒システムおよび方法を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
すなわち、バッテリー駆動で走行する車両本体に洗浄ロボットを搭載した無人走行洗浄装置と、前記無人走行洗浄装置を遠隔操作して畜舎内の洗浄エリアへ移動させて洗浄作業または消毒作業を指令する操作手段とを備えた畜舎の無人洗浄消毒システムであって、前記車両本体に回転可能に軸支された支柱と、前記支柱に対して伸縮および回転可能な多関節アームを備え、アーム先端に洗浄液または消毒液を噴射可能なノズルを備えた洗浄ロボットと、前記洗浄ロボットに設けられ、前記畜舎内の洗浄エリアを撮像する撮像手段と、前記車両本体に送液された洗浄液または消毒液を前記アーム先端のノズルへ配管供給する洗浄液供給手段と、前記撮像手段で撮像した前記洗浄エリアの撮像画像と予め記憶した前記洗浄エリアの基準画像を対比して洗浄範囲を特定し、前記洗浄ロボットを作動させて前記洗浄範囲に前記洗浄液または前記消毒液を高圧で噴出して洗浄動作または消毒動作を行わせる制御手段と、を具備し、前記操作手段から入力される洗浄作業指令または消毒作業指令に基づいて前記無人走行洗浄装置を遠隔操作により前記畜舎内の洗浄エリアへ移動させ、前記洗浄ロボットにより前記洗浄範囲を特定して洗浄動作または消毒動作を行わせた後に前記撮像手段による前記洗浄エリアの撮像を行い、前記制御手段は前記撮像画像と前記基準画像を対比して洗浄または消毒が完了したか否かを判定し、洗浄または消毒が完了するまで洗浄動作または消毒動作、洗浄エリアの撮像と洗浄完了判定、または洗浄エリアの撮像と消毒完了判定を繰り返し、洗浄または消毒が完了すると前記無人走行洗浄装置を次の洗浄エリアへ移動する動作を繰り返すことを特徴とする。

上記畜舎の無人洗浄消毒システムを用いれば、車両本体を遠隔操作して畜舎内を洗浄エリアへ移動させ、撮像手段で撮像した洗浄エリアの撮像画像と予め記憶した基準画像を対比して汚れた箇所を特定できる。そして、汚れた箇所を洗浄範囲とし、洗浄ロボットを作動させて洗浄液を高圧で噴出して洗浄動作を行わせるので、洗浄エリア内の排泄物の汚れ位置を含む洗浄範囲を特定して、排泄物を効率よく洗浄することができる。また、排泄物を洗浄した洗浄範囲を効率よく消毒することができる。また、洗浄が完了するまで洗浄動作、洗浄エリアの撮像および洗浄完了判定を繰り返すことで、洗浄エリアに排泄物の洗浄残りは発生せず、洗浄動作を無人により効率よく行うことができる。同様に消毒完了判定を繰り返すことで、消毒動作を無人により効率よく行うことができる。

前記アーム先端には、前記洗浄液または前記消毒液が異なる形状に噴出されるノズルが設けられ、噴出される前記洗浄液または前記消毒液の形状が切り替え可能であることが好ましい。これにより、排泄物の除去、洗浄、消毒等の目的に合わせ、状況に応じて作業を効率よく行うことができる。

前記アーム先端には、前記洗浄液または前記消毒液をシャワー状に噴出する第１ノズルと、前記洗浄液または前記消毒液をビーム状に噴出する第２ノズルとが切り替え可能に設けられていることが好ましい。これにより、洗浄ロボットは対象となる床面の排泄物の汚れ具合や汚れた面積に応じてノズルを切り替えて洗浄液または消毒液を噴出して洗浄することができる。

前記第１ノズルから前記洗浄液または前記消毒液を排泄物に対してシャワー状に噴出してから、前記第２ノズルから前記洗浄液または前記消毒液をビーム状に噴出して除去することが好ましい。これにより、第１ノズルより排泄物に対してシャワー状に洗浄液または消毒液を噴出してやわらかくほぐした後、第２ノズルからビーム状（直状）の洗浄液または消毒液を噴出することで、床面にこびりついた排泄物を確実に除去することができる。

前記第１ノズルから前記消毒液を泡状に噴出して消毒することが好ましい。これにより、消毒する際に、消毒液が泡立っていた方が床面に長時間残りやすく、消毒の効果を高めることができる。

前記無人走行洗浄装置が走行停止する位置は、前記制御手段に入力される接触スイッチからの検出信号、非接触スイッチからの検出信号、前記撮像手段により撮像された前記畜舎内のマーカー映像、またはＧＰＳ信号受信部から入力された位置信号のいずれかにより特定することが好ましい。これにより、無人の走行車両であっても、洗浄エリアの位置に確実に停車させて洗浄ロボットによる洗浄動作または消毒動作に移行することができる。

畜舎の無人洗浄消毒方法においては、バッテリー駆動で走行する車両本体に洗浄ロボットを搭載した無人走行洗浄装置を操作端末より遠隔操作して畜舎内の洗浄エリアへ移動させて洗浄作業または消毒作業を行わせる畜舎の無人洗浄消毒方法であって、前記操作端末より畜舎の洗浄エリアを指定して洗浄作業または消毒作業を指令すると共に前記無人走行洗浄装置の走行ルートを前記操作端末より指令するステップと、前記操作端末から指令を受けた前記無人走行洗浄装置が前記走行ルートに沿って移動し、対応する洗浄エリアを検出して移動停止するステップと、前記車両本体に搭載された洗浄ロボットを待機位置から操作して洗浄エリアの画像を撮像手段により撮像した撮像画像を前記操作端末に送信すると共に制御手段において前記撮像画像と予め記憶部に記憶した基準画像を画像処理により比較して排泄物汚れに伴う洗浄範囲を特定するステップと、前記洗浄ロボットを前記洗浄範囲に対して移動操作しながら高圧で洗浄液または消毒液を噴出して洗浄動作または消毒動作を行わせるステップと、洗浄動作後または消毒動作後の前記洗浄エリアの画像を前記撮像手段により再度撮像して前記操作端末に送信すると共に前記制御手段において洗浄後の前記撮像画像と予め記憶部に記憶した基準画像を画像処理により比較して洗浄動作または消毒動作が完了したか否かを判定するステップと、洗浄動作または消毒動作が完了している場合には、前記洗浄ロボットを待機位置に戻して前記無人走行洗浄装置を次の洗浄エリアに移動させ、洗浄動作または消毒動作が完了していない場合には、再度前記洗浄ロボットによる洗浄動作から前記撮像手段による撮像動作または消毒操作から前記撮像手段による撮像動作を経て前記制御手段による判定動作までを繰り返して行うことを特徴とする。上記畜舎の無人洗浄方法を用いても、洗浄エリアに排泄物の洗浄残りは発生せず、排泄物を効率よく洗浄することができる。

上述したように、無人走行洗浄装置を遠隔操作により走行させて指定した洗浄エリアの排泄物の汚れ位置を特定し洗浄ロボットを通じて効率よく洗浄作業が行える畜舎の無人洗浄消毒システムおよび方法を提供することができる。

無人走行洗浄消毒システムの概略構成を示す説明図である。制御系のブロック構成図である。洗浄動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る畜舎の無人洗浄消毒システムおよび方法の好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。

先ず、畜舎の無人洗浄消毒システムの構成について図１を参照して説明する。
無人洗浄消毒システムは、無人走行洗浄装置１と、これに遠隔操作で指令を送信する操作端末２を備える。操作端末２は、例えばパーソナルコンピュータや携帯端末のいずれであってもよい。操作端末２と無人走行洗浄装置１との通信は無線送受信（例えばワイヤレスＷＡＮ・公衆無線ＬＡＮ・ＷｉＭＡＸ（登録商標）、専用回線等）によって行う。

無人走行洗浄装置１は、車両本体３がバッテリー駆動で四輪により無人走行する。前輪４ａは操舵輪であり、進行方向をガイドホイール５ａの回転位置によって進行方向を操作する。また、後輪４ｂは駆動輪であり、ピポットホイール５ｂの回転位置によって駆動方向を切り替えるようになっている。ガイドホイール５ａ、ピポットホイール５ｂはレバーの一端に取り付けられていて、ガイドホイール用レバーの他端は前輪４ａの車輪軸に、ピポットホイール用レバーの他端は後輪４ｂの車輪軸に取り付けられている。尚、車輪に代えて無限軌道であってもよい。

車両本体３には洗浄ロボット６が搭載されている。以下洗浄ロボット６の一例について説明する。洗浄ロボット６は車両本体３に支柱７によって回転可能に軸支されている。この支柱７には、伸縮および回転可能な多関節アームが連結されている。具体的には、支柱７に連結する伸縮可能なブーム８、ブーム８の先端に回転可能に連結するアーム９を備えている。アーム９先端には洗浄液を噴射可能なノズルを備えている。ノズルは、洗浄液をシャワー状に噴出する第１ノズル１０ａと、洗浄液をビーム状に噴出する第２ノズル１０ｂが、アーム９の回転により切り替え可能に設けられている。これにより、洗浄ロボット６は対象となる床面の排泄物の汚れ具合や汚れた面積に応じてノズルを切り替えて洗浄液を噴出して洗浄することができる。また、アーム９の先端側ノズル近傍には、撮像カメラ１１（撮像手段）が設けられている。撮像カメラ１１は後述するように畜舎の洗浄エリアを撮像して画像を制御部１８へ送信しかつ送受信部１９を通じて操作端末２へ送信する。撮像カメラ１１には、撮像エリアに照明光を照射する光源が設けられていてもよい。

また、車両本体３の後輪４ｂ側には、一対のハンドル支持部１２が設けられている。このハンドル支持部１２間にはホースリール１３が回動可能（正逆回転可能）に支持されている。ホースリール１３には洗浄液ホース１４が巻き取られている。外周側の洗浄液ホース１４は、図示しない供給タンクに接続されており、送液ポンプにより高圧で洗浄液が供給される。また、内周側の洗浄液ホース１４は、車両本体３に接続される。また、洗浄液は、車両本体３に設けられた開閉弁（電磁弁）によって、支柱７、ブーム８を介してアーム９先端のノズルに供給する（洗浄液供給手段）。洗浄液ホース１４は、車両本体３が走行するにしたがってホースリール１３より繰り出され、車両本体３が戻る際にリール巻き取りモータにより、繰り出された洗浄液ホース１４が巻き取られる。洗浄液としては、水、温水、熱水、消毒液などが用いられる。

床面を洗浄するときは洗浄液や消毒液等を用い、アーム９の先端から洗浄液や消毒液等を噴出してもよく、床面を消毒するときは消毒液を用いて噴出してもよい。また、アーム９先端のノズルは、消毒液をより長く床面に留まらせて消毒の効果を高めるために、気体を多く含んだ泡状（ホイップ状）に噴出できるノズルとしてもよい。ノズルの種類は特に限定されなく、シャワー状、ビーム状、泡状に噴出するノズルを１つずつ設けて、ノズルを切り替えて使用してもよく、噴出される形状を２種またはそれ以上でまとめて１つのノズルで噴出できるノズルを設けて使用してもよい。２種の噴出形状をまとめたノズルの場合でもノズル内で噴出形状を切り替えて使用すればよい。例えば、図１記載の無人走行洗浄装置１における第１ノズル１０ａは、液体をシャワー状とホイップ状に噴出し、第２のノズル１０ｂは、液体をビーム状に噴出できるノズルとし、アーム９の回転により切り替えればよい。

洗浄作業が終了した後は消毒作業を行うことができる。また予め洗浄されている床面に対して消毒作業だけを行うことができる。消毒作業は、洗浄作業と同様な方法で行ってもよい。消毒動作は消毒作業指令に基づいて行われ、洗浄範囲を特定して消毒動作を行い、消毒が完了したかを判定すればよい。この時、目視や畜舎の定点カメラによって完了判定をしてもよく、撮像手段によって床面が濡れていると判定されれば消毒が完了したと判定してもよい。また、撮像手段によって、洗浄エリアの汚物の有無を見分けて消毒作業だけを行ってもいいか、判定できる。以降、洗浄に関わる作業工程の中に消毒に関わる工程が含まれるものとして述べる。

一対のハンドル支持部１２の上端には、ハンドル１５が支持部１２を交差するように設けられている。ハンドル１５には、駆動源からの駆動を駆動輪（後輪４ｂ）に伝達しあるいは遮断するクラッチハンドル１６が設けられている。またハンドル１５の前方には、操作パネル１７が設けられている。
操作パネル１７には、作業者が車両本体３の走行や洗浄ロボット６の操作をマニュアル入力で行える各種機能キーが設けられている。また、操作端末２と無線送受信する送受信部１９やＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）信号を利用して自走する場合にはＧＰＳ信号受信部２１が設けられる（図２参照）。

次に、無人走行洗浄消毒システムの制御系を示すブロック構成図を図２に示す。
車両本体３内には、車両本体３の走行や洗浄ロボット６の洗浄動作を制御する制御部１８（制御手段）が設けられている。制御部１８には、システム各部に制御指令を出力したり、入力情報に基づいて演算処理を行ったり、制御プログラムに基づいて各部の動作を制御するＣＰＵ１８ａ（中央演算処理装置）が設けられている。他にも、走行プログラムや洗浄動作に関するプログラムなどの制御データを格納するＲＯＭ、洗浄エリアの基準画像データ等のティーチングデータを一次的に記憶したり、ＣＰＵのワークエリアとして用いられたりするＲＡＭなどの記憶部１８ｂが設けられている。制御部１８には、さらに入力画像と基準画像を対比して洗浄範囲を特定する画像処理部１８ｃなどが設けられている。尚、基準画像データは畜舎によってあるいは洗浄エリアによって逐一更新できるようになっている。

操作端末２で指令を入力すると、操作パネル１７の送受信部１９は指令を受信し、制御部１８には、操作パネル１７の送受信部１９が受信した操作端末２からの指令が入力される。また、操作パネル１７から作業者により直接入力される指令も入力される。
また、無人走行する車両本体３が走行停止する位置は、例えば、接触スイッチ（リミットスイッチ）２０からの検出信号が入力する。また、接触スイッチ２０の代わりに非接触スイッチからの検出信号、撮像カメラ１１により撮像された畜舎内のマーカー映像、またはＧＰＳ信号受信部２１から入力された位置信号のいずれかであってもよい。これにより、無人で走行する車両本体３であっても、洗浄エリアの位置に確実に停車させて洗浄ロボット６による洗浄動作に移行することができる。

また、制御部１８からは、走行駆動部２２へ車両本体３の走行指令もしくは走行停止指令が出力される。走行駆動部２２は駆動モータを起動もしくは停止する。また、洗浄ロボット６の動作として支柱駆動部２３に指令を出力し支柱回転用モータを駆動して支柱７を回転操作する。またブーム駆動部２４に指令を出力し伸縮用モータおよび上下動モータのいずれか、もしくは双方によりブーム８を伸縮させたり上下方向に回転させたりする。また、アーム駆動部２５に指令を出力し、回転用モータおよび上下動モータのいずれか、もしくは双方によりアーム９を回転させたり上下方向に回転させたりする。また、コイルへ通電・非通電とすることで電磁弁２６を開閉し、ノズルから高圧で洗浄液を噴出させたり噴出を停止したりする。また。巻き取り用駆動部２７に指令を出力し、巻き取り用モータを駆動することでホースリール１３が回転して、繰り出された洗浄液ホース１４をホースリール１３に巻き取る。

作業者は、操作端末２を操作して車両本体３を遠隔操作して畜舎内を洗浄エリアへ移動させる。そして、撮像カメラ１１で撮像した洗浄エリアの撮像画像と予め記憶した基準画像を対比して洗浄範囲を特定し、洗浄ロボット６を作動させて高圧で洗浄液を噴出して洗浄動作を行わせる。

以下、無人走行洗浄方法の一例について、図３のフローチャートに基づいて説明する。先ず、作業者は、操作端末２から洗浄作業が必要な畜舎の洗浄エリアを指定する。洗浄エリアを特定することで、車両本体３の走行ルートも定まるためこれを操作端末２より指令する（ステップＳ１）。

次いで、操作端末２より車両本体３の送受信部１９が作業開始指令を受信すると、制御部１８は走行駆動部２２を通じて無人走行洗浄装置１を指定された走行ルートに沿って走行させる（ステップＳ２）。走行中に接触スイッチ（例えばリミットスイッチ）２０が対応する洗浄エリアの停止位置に設けられた被検出部（例えば被検出棒）を検出すると、走行動作を停止する（ステップＳ３、Ｓ４）。

無人走行洗浄装置１が走行停止すると、車両本体３に搭載された洗浄ロボット６を待機位置から操作して洗浄エリアの画像を撮像カメラ１１により撮像して操作端末２に送信する。洗浄ロボット６は支柱７を回転させ、ブーム８を上下させながら伸縮させ、アーム９の先端に設けられた撮像カメラ１１で床面を撮像する（ステップＳ５）。制御部１８は、撮像画像と予め記憶部１８ｂに記憶した基準画像を読み出して画像処理により比較して排泄物汚れに伴う洗浄範囲を特定する。具体的には、画像処理部１８ｃにおいて床面の色と排泄物の色のコントラストに基づいてデジタル画像処理を行って対応する画素の濃淡として検出し、排泄物で汚れた洗浄範囲を座標により特定する。以上の作業は、操作端末２においてモニター画面で視認することができる（ステップＳ６）。

次に、洗浄範囲が決まると、制御部１８は洗浄ロボット６のブーム８の伸縮および上下動およびアーム９の上下動と回転を組み合わせながら洗浄範囲に対して高圧で洗浄液をノズルから噴出して洗浄動作を行わせる。洗浄液は図示しない供給タンクから送液ポンプにより洗浄液ホース１４を介して車両本体３に送液されており、電磁弁２６を開放することで支柱７、ブーム８を経てアーム９に設けられたノズルより噴射する。このとき、第１ノズル１０ａから高圧で洗浄液を排泄物に対してシャワー状に噴出してから、アーム９を例えば１８０°回転させて第２ノズル１０ｂから洗浄液をビーム状に噴出して除去することが好ましい。これにより、第１ノズル１０ａよりシャワー状に洗浄液を噴出して排泄物をやわらかくほぐした後、第２ノズル１０ｂからビーム状（直状）の洗浄液を噴出することで、床面にこびりついた排泄物を確実に除去することができる。
また、洗浄液を特定した洗浄範囲に向けて噴出するには、撮像カメラ１１により取り込んだ画像から座標を決めてアーム９の上下動やブーム８の伸縮や支柱７の回転動作を組み合わせてノズルの向きを合わせて噴射する。洗浄動作を停止する場合には、電磁弁２６を閉弁して洗浄液の噴出を遮断する（ステップＳ７）。

洗浄動作後の洗浄エリアの画像を再度撮像カメラ１１により再度撮像し、制御部１８および操作端末２に送信する（ステップＳ８）。制御部１８は画像処理部１８ｃにおいて、洗浄後の撮像画像と予め記憶部１８ｂに記憶した基準画像を画像処理により比較して洗浄動作が完了したか否かを判定する。具体的には、画像処理部１８ｃにおいて床面の色と排泄物の色のコントラストに基づいてデジタル画像処理を行って対応する画素の濃淡に相違があるか否かで判定を行う（ステップＳ９）。

洗浄動作が完了している場合には洗浄ロボット６を待機位置に戻して洗浄動作を終了する（ステップＳ１０）。また、洗浄動作が完了していない場合には、再度ステップＳ７に戻って洗浄ロボット６により洗浄動作から撮像カメラ１１による撮像動作を経て制御部１８による判定動作までを繰り返して行う。

次に、制御部１８は、洗浄エリアが存在するか否か（洗浄作業終了か否か）を判断し（ステップＳ１１）、洗浄エリアが存在しない場合には洗浄作業を終了し、無人走行洗浄装置１を走行させて元の位置まで復帰させる（ステップＳ１２）。このとき、繰り出された洗浄液ホース１４はホースリール１３に巻き取られる。また、次の洗浄エリアが存在する場合には、ステップＳ２へ戻って無人走行洗浄装置１を次の洗浄エリアに向って走行させ、ステップＳ２〜ステップＳ１０までの動作を繰り返す。

以上の動作を指定された洗浄エリアごとに繰り返すことで、畜舎の洗浄作業が無人により遠隔操作で行える。尚、車両本体３が走行するにしたがって、ホースリール１３に巻き取られた洗浄液ホース１４が繰り出されるが、車両本体３を元の位置に戻す際に、巻き取り用駆動部２７を通じてホースリール１３を回転させることで順次巻き取られる。

上述した畜舎の無人洗浄消毒システムおよび方法を用いれば、畜舎の洗浄エリア内における排泄物の汚れ位置を洗浄範囲に特定し、排泄物を効率よく洗浄することができる。また、洗浄エリアに排泄物の洗浄残りは発生せず、洗浄動作を無人により効率よく行うことができる。

尚、上述した実施例は、畜舎の床面を洗浄する洗浄消毒システムおよび方法について説明したが、洗浄は水洗する場合に限らず消毒液を噴霧する場合に用いてもよい。また、無人走行洗浄装置１は接触スイッチ２０に替えて非接触スイッチ（磁気センサ等）あるいはＧＰＳ信号をＧＰＳ信号受信部２１により受信して自走する車両であってもよい。

また、撮像カメラ１１より走行路を撮像して操作端末２に送信された映像よりオペレータがマーカー映像を検出すると車両本体３の走行を停止させて、洗浄ロボット６を遠隔操作により洗浄動作に移行するように指令を出すようにしてもよい。

また、無人走行洗浄装置１は、操作パネル１７の操作により走行駆動部２２を通じてクラッチハンドル１６を手動操作しながら車両本体３を走行させることができる。これにより、無人走行洗浄装置１の制御部１８に予めプログラムされていない畜舎どうしの間を任意の走行路で移動させることができる。

さらには、無人走行洗浄消毒システムおよび方法は、同一畜舎内の洗浄エリアのみならず、複数畜舎にわたって洗浄エリアに指定して無人走行洗浄装置を遠隔操作により走行させて洗浄動作を行わせてもよい。

１無人走行洗浄装置２操作端末３車両本体４ａ前輪４ｂ後輪５ａガイドホイール５ｂピボットホイール６洗浄ロボット７支柱８ブーム９アーム１０ａ第１ノズル１０ｂ第２ノズル１１撮像カメラ１２ハンドル支持部１３ホースリール１４洗浄液ホース１５ハンドル１６クラッチハンドル１７操作パネル１８制御部１８ａＣＰＵ１８ｂ記憶部１８ｃ画像処理部１９送受信部２０接触スイッチ２１ＧＰＳ信号受信部２２走行駆動部２３支柱駆動部２４ブーム駆動部２５アーム駆動部２６電磁弁２７巻き取り用駆動部

Claims

バッテリー駆動で走行する車両本体に洗浄ロボットを搭載した無人走行洗浄装置と、前記無人走行洗浄装置を遠隔操作して畜舎内の洗浄エリアへ移動させて洗浄作業または消毒作業を指令する操作手段とを備えた畜舎の無人洗浄消毒システムであって、
前記車両本体に回転可能に軸支された支柱と、
前記支柱に対して伸縮および回転可能な多関節アームを備え、アーム先端に洗浄液または消毒液を噴射可能なノズルを備えた洗浄ロボットと、
前記洗浄ロボットに設けられ、前記畜舎内の洗浄エリアを撮像する撮像手段と、
前記車両本体に送液された洗浄液または消毒液を前記アーム先端のノズルへ配管供給する洗浄液供給手段と、
前記撮像手段で撮像した前記洗浄エリアの撮像画像と予め記憶した前記洗浄エリアの基準画像を対比して洗浄範囲を特定し、前記洗浄ロボットを作動させて前記洗浄範囲に前記洗浄液または前記消毒液を高圧で噴出して洗浄動作または消毒動作を行わせる制御手段と、を具備し、
前記操作手段から入力される洗浄作業指令または消毒作業指令に基づいて前記無人走行洗浄装置を遠隔操作により前記畜舎内の洗浄エリアへ移動させ、前記洗浄ロボットにより前記洗浄範囲を特定して洗浄動作または消毒動作を行わせた後に前記撮像手段による前記洗浄エリアの撮像を行い、前記制御手段は前記撮像画像と前記基準画像を対比して洗浄または消毒が完了したか否かを判定し、洗浄または消毒が完了するまで洗浄動作または消毒動作、洗浄エリアの撮像と洗浄完了判定、または洗浄エリアの撮像と消毒完了判定を繰り返し、洗浄または消毒が完了すると前記無人走行洗浄装置を次の洗浄エリアへ移動する動作を繰り返すことを特徴とする畜舎の無人洗浄消毒システム。
前記アーム先端には、前記洗浄液または前記消毒液が異なる形状に噴出されるノズルが設けられ、噴出される前記洗浄液または前記消毒液の形状が切り替え可能である請求項１記載の畜舎の無人洗浄消毒システム。
前記アーム先端には、前記洗浄液または前記消毒液をシャワー状または泡状に噴出する第１ノズルと、前記洗浄液または前記消毒液をビーム状に噴出する第２ノズルとが切り替え可能に設けられている請求項１または請求項２記載の畜舎の無人洗浄消毒システム。
前記第１ノズルから前記洗浄液または前記消毒液を排泄物に対してシャワー状に噴出してから、前記第２ノズルから前記洗浄液または前記消毒液をビーム状に噴出して除去する請求項３記載の無人洗浄消毒システム。
前記第１ノズルから前記消毒液を泡状に噴出して消毒する請求項３または請求項４記載の無人洗浄消毒システム。
前記無人走行洗浄装置が走行停止する位置は、前記制御手段に入力される接触スイッチからの検出信号、非接触スイッチからの検出信号、前記撮像手段により撮像された前記畜舎内のマーカー映像、またはＧＰＳ信号受信部から入力された位置信号のいずれかにより特定する請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の畜舎の無人洗浄消毒システム。
バッテリー駆動で走行する車両本体に洗浄ロボットを搭載した無人走行洗浄装置を操作端末より遠隔操作して畜舎内の洗浄エリアへ移動させて洗浄作業または消毒作業を行わせる畜舎の無人洗浄消毒方法であって、
前記操作端末より畜舎の洗浄エリアを指定して洗浄作業または消毒作業を指令すると共に前記無人走行洗浄装置の走行ルートを前記操作端末より指令するステップと、
前記操作端末から指令を受けた前記無人走行洗浄装置が前記走行ルートに沿って移動し、対応する洗浄エリアを検出して移動停止するステップと、
前記車両本体に搭載された洗浄ロボットを待機位置から操作して洗浄エリアの画像を撮像手段により撮像した撮像画像を前記操作端末に送信すると共に制御手段において前記撮像画像と予め記憶部に記憶した基準画像を画像処理により比較して排泄物汚れに伴う洗浄範囲を特定するステップと、
前記洗浄ロボットを前記洗浄範囲に対して移動操作しながら高圧で洗浄液または消毒液を噴出して洗浄動作または消毒動作を行わせるステップと、
洗浄動作後または消毒動作後の前記洗浄エリアの画像を前記撮像手段により再度撮像して前記操作端末に送信すると共に前記制御手段において洗浄後の前記撮像画像と予め記憶部に記憶した基準画像を画像処理により比較して洗浄動作または消毒動作が完了したか否かを判定するステップと、
洗浄動作または消毒動作が完了している場合には、前記洗浄ロボットを待機位置に戻して前記無人走行洗浄装置を次の洗浄エリアに移動させ、洗浄動作または消毒動作が完了していない場合には、再度前記洗浄ロボットによる洗浄動作から前記撮像手段による撮像動作または消毒操作から前記撮像手段による撮像動作を経て前記制御手段による判定動作までを繰り返して行うことを特徴とする畜舎の無人洗浄消毒方法。