JP4669550B2 - 搾乳ロボット給餌所及び物質を把持し移動する装置を備える搾乳ロボットの組立体 - Google Patents

Description

本発明は、搾乳ロボット給餌所（例、搾乳ロボット給餌桶）及び物質（例、動物の粗飼料及び／又は濃厚飼料）の把持し移動を行なう装置を備える搾乳ロボットの組立体に関する。

このような組立体は、オランダ国出願1002487に開示されている。この組立体では、搾乳ロボットを給餌路の長手方向端部に設け、装置は、飼料（特に、粗飼料）を給餌路に置くために使用されている。搾乳ロボットは、給餌桶を備え、そこに動物の濃厚飼料を供給する。この組立体は、適当に機能するが、組立体を経済的に好ましいコストで製造する必要がある。

本発明は、より経済的な価格での組立体の提供を目的としている。

本発明は、給餌所及び物質（例、粗飼料及び／又は濃厚飼料）の把持と移動を行なう装置の組立体に関する。装置は、物質を把持・移動し、更に供給する把持部を備えている。

本発明は、給餌所（例、給餌桶）及び物質（例、動物の粗飼料及び／又は濃厚飼料）の把持・移動を行なう装置の組立体にも関する。この装置は、物質の把持・移動そして供給を行なう把持部を備えている（請求項５）。

把持部は、既に混合した物質の把持・移動が可能である。本発明の組立体は、物質を所望に混合できる定置混合装置を備えている。制御手段は、把持部を混合装置に移動及び物質を混合装置に供給する把持部の制御、に適応している。制御手段は、混合装置で混合した物質の把持及び混合した物質を給餌所に移動する把持部の制御、に適応している。混合装置は、自己排出の回転可能なドラムを備えている。

給餌所が飼料桶を備える場合、各飼料桶に個別の種類の物質（例、濃厚飼料、粗飼料）を満たせる。

カメラは、音声を記録するマイクを備え、表示画面は、記録された音声を再生する拡声器を備えている。

家畜小屋を簡単な方法で監視するために、組立体は、比較装置を備えている。比較装置は、記録された画像を基準画像と比較し、比較信号を供給する。組立体は、比較装置を備えているのが好ましい。比較装置は、記録された音声を基準音声と比較して比較信号を供給する。組立体に警報信号発生装置を備えると、その信号発生装置は、比較信号で警報を与え、逸脱した状態に農場主の注意を引く。

警報信号は、農場主の介入を必要とせず、直接に装置の制御に使用できる。比較信号が、動物が搾乳ロボットに殆どいないのを示す場合、警報信号は、動物を搾乳ロボットに行かせる装置を作動する。組立体が動物の小屋を備えている場合、比較装置は、小屋の占有状態を知らせる比較信号を供給するのが好ましい。警報信号は、小屋で眠っている動物を目覚めさせる警報装置を備えている。組立体が、警報信号で動物を小屋から運ぶ送り出し装置を備えている場合、動物を積極的に小屋から運ぶことが出来る。組立体が、動物を搾乳ロボットに運ぶ運転装置を備えているのが好ましい。運転装置が把持部と一体であるのが望ましい。

把持部の移動又は持ち上げ中に、物質の一部が、把持部から何気なく落ちるのを避けるために、把持装置は、操作素子を備えている。把持部で物質が把持されてから、収集素子が、作動していない位置から先の位置に運ばれる。先の位置で、収集素子は、把持部が不本意に落とす物質を収集する。

操作素子が、収集装置を先の位置に運ぶと、収集装置の収集素子は、把持部の下側から離れた場所に位置する。収集素子は、物質の把持中は受動的な素子として、物質の把持後は、能動的な収集素子として作用する。

操作素子が、収集素子を作動していない位置に運ぶと、収集素子は、把持部傍に位置する。従って、把持部は、物質の把持中、収集素子で妨害されない。

収集素子が、操作素子で作動していない位置に運ばれると、収集素子は、把持部の下側と同じレベル又は上に位置する。

収集素子は、作動していない位置で、把持部の上側よりも高いレベルに位置している。把持部を空にしている時、収集素子で集めた物質が、収集素子から簡単な方法で離れるように、収集素子の一方の側に開口を設けている。収集した物質は、その収集素子の開口から離れる。貯蔵場所から出来る限り均一に物質を把持及び／又は目的地で可能な限り均一に落とすために、把持装置はセンサを備えている。把持する及び／又は既に把持した物質の分布、レベル及び／又はレベルの差異をセンサで測定する。

センサは、把持装置、把持する物質の傍及び／又は物質を落下する場所に設ける。

制御手段は、前述のセンサで供給される信号で自動的に作動される。装置は、自発的に働き、操作者の監視を必要としない。

把持する物質が異なるレベルにある場合、把持装置の制御で、最も高い又は殆どそのレベルに位置する物質を最初に把持し及び／又は物質をレベルが最低又は殆ど最低の位置に落とす。

把持部は、移動可能な懸架装置に留められている。

物質は、懸架装置がレールに沿って移動可能であるレールに沿って移動できる。

把持装置を自律走行車に設けている。任意に定める経路での物質の移動が可能である。

収集装置を、水平のピボット軸に回転可能にして、懸架装置に嵌合するのが好ましい。

装置は給餌コラムを備え、その給餌コラムは、１つ以上の給餌桶及び把持部で把持された物質を落下する樋ホッパを備えている。

給餌コラムは、樋ホッパから給餌桶に供給される物質を計量する計量機構を備えている。

把持装置は、給餌コラムに在る物質の重量及び／又は容積を測定する容量測定手段を備えている。

把持装置は、警報装置及び／又は断接装置を備え、把持部が把持する物質が無くなり及び／又は殆ど無い時に信号を供給する。装置を一時的に操作を止め及び／又は把持装置で取り上げる物質が無いことを操作人に知らせる、ことが出来る。

把持装置は、把持及び／又は落とす物質の量を測定する計量手段を備えている。

把持装置は、物質測定手段（例、画像分析装置を備えたカメラ及び／又は臭気センサ）を備え、その測定手段で、把持する物質の種類及び／又はどの物質が把持されたかを測定する。その測定手段で、異なった物質がある場合、把持する物質の選択が可能となる。

把持装置は、把持した及び／又は把持する物質の品質を測定する品質測定手段（例、臭気センサ及び／又は色センサ）を備えている。この測定手段で、低品質の物質と全く把持・移動の必要が無い物質との区別が可能となる。

懸架装置を移動可能に留めるレールを設けるのが難しく又は不可能な場合がある。このような場合でも、把持部の使用を可能にするために、レールに端部を設け、制御手段を自律走行車の制御に適応させ、自律走行車に、懸架装置が移動可能となるレール部を備えている。制御手段は、自律走行車及び懸架装置を制御する。この制御で、懸架装置をレール端部からレール部に移動する。これは、把持部をレールから自律走行車に自動的に移動できることを意味する。

図１は、物質（例、動物の粗飼料）を把持し移動する把持装置１の側面図で、装置１は、バケット把持部としての把持部２を備えている。バケット把持部でなく、フォーク把持部も可能である。把持部の要素は、把持する物質に大きく依存する。把持部２は、移動可能な懸架装置４にアコーディオン様の蝶番可能な腕部３で接続されている。把持装置１は、収集素子６を有する収集装置５を備え、把持部２から故意でなく落ちる物質を収集する。把持装置１は、操作素子７を有する制御手段を備えている。物質が把持部２で把持されると、操作素子７は、収集素子６に作動していない位置（図１）から、先の位置に移動させる。その先の位置で、収集素子６は、把持部２で故意でなく失う物質の収集を行なう。実施形態では、先の位置での収集素子６は、把持部２の下側から離れている。把持部２は、アコーディオン様の蝶番可能な腕部３で、移動可能な懸架装置４まで納まっている。収集素子６は、容器として設計され、その容器は、好ましくは一方の側に開口を備え、その開口から、収集した物質が、収集素子６から離れる。把持装置１は、センサ８を備えている（図１〜３）。そのセンサで、把持する及び／又は把持した物質の分布、レベル、レベルの差異を測定する。センサ８は、把持装置１の制御手段に信号を供給する。この信号で、装置は、操作人の介入を必要とせず、全自動で作動させる。

図２に示すように、移動可能な懸架装置４は、幾つかの飼料桶１０上に吊るしているレール９に沿って移動する。飼料桶１０は、異なる種類の物質を収容しても良い。これらの物質は、把持部２で飼料桶１０から把持され、レール１９で移動して図３に示す給餌コラム１１に移動される。給餌コラム１１は、給餌桶１２を備え、動物は、給餌桶１２で飼料を食べる。給餌コラム１１は、降ろし樋ホッパ１３を備え、把持部２で把持した物質を落とす。降ろし樋ホッパ１３は、各々に積込みオーガ１４を有する計量機構を備えている。積込みオーガ１４で、物質を、降ろし樋ホッパ１３から樋１５を通して幾つかの給餌桶１２に落とす。把持装置１の輸送中、把持部２が物質を失う場合、この物質は、収集素子６で収集され、降ろし樋ホッパ１３に先ず落とされる。これは、収集装置５を作動していない位置に持ってきて行なう。その後、残りの物質を、把持部２を開いて降ろし樋ホッパ１３に落とす。把持装置１は、保護手段１６を備えている（図１）。この保護手段１６は、人及び／又は動物の移動可能な懸架装置４との好ましくない接触に対し保護する。保護手段１６の設計で、人及び／又は動物が、把持装置１に接触する時、把持装置１は、即座に操作を止め、随意であるが、警告を責任者に送る。把持装置１は、計量手段（図示しない）を備え、把持及び／又は落とした物質の量を測定する。把持部２は、品質測定手段１７（例、臭気センサ及び／又は色センサ）を備えている（図１）。品質測定手段１７で、把持した及び／又は把持する物質の品質を測定する。

図４は、本発明の組立体を模式的に示す。把持部２は、例えば、搾乳ロボットの給餌所（例えば、飼料桶１８）に、飼料を供給する。乳首カップを動物の乳首に自動的に接続する搾乳ロボットは、良く知られており詳細な説明は避ける。溝形樋１９は、飼料を確実に給餌桶１８に入れる。給餌桶１８は、容量測定手段２０を備えている。容量測定手段２０で、給餌桶１８にある物質の重量及び／又は容積を測定し、重量信号及び／又は容積信号を制御手段に送る。従って、正確に測定した割り当てで、給餌桶１８に物質の供給ができる。勿論、搾乳ロボットから離れた場所に別の給餌所（例えば、給餌路）が有る。制御手段は、把持部を給餌所に移動し、物質を給餌所に供給する把持部の制御を行なう。給餌桶１８と同様に、別の給餌所にも容量測定手段を設け、重量及び／又は容積の測定と制御手段への信号の供給を行なう。この構成は、従来の給餌所よりも小さい個別の給餌所となる。従来の給餌所は、必要以上に大きいものとなっている。本発明では、給餌桶が空になると、制御信号を把持部に送り、給餌所を再び満たす。

頻繁な使用で把持部は汚染される。本発明の組立体は、洗浄装置２１を備えている（図７）。洗浄装置２１は、２つの噴霧器２２及び刷毛２３を備え、把持部２の洗浄を行なう。本発明の組立体の実施形態では、自動洗浄が可能である。この場合、制御手段で、把持部を洗浄装置に向けて移動可能にする。洗浄装置２１は、把持部２が洗浄装置２１に在る時に、制御手段で自動的に作動される。これは検出器で簡単に検出できる。

把持部２は、既に混合した物質の把持及び移動が可能であるが、本発明では、物質の混合が所望にできる。この場合、組立体は、物質を混合する定置混合装置２４を備えている。制御手段は、把持部２を混合装置２４に移動させ（図５の位置Ａ）、把持部２を制御して物質を混合装置２４に供給できる。制御手段は、把持部２を制御して、混合装置２４で混合された物質を把持し（図５の位置Ｂ）、混合物質を給餌所に移動できる。混合装置２４は、自己排出(self-emptying)の回転可能なドラム２５を備えている。ドラム２５は、操作可能の移動蓋２６を備え、物質の受け取り及び混合した物質の供給を簡単な方法で行なう。本発明では、混合した物質は、案内手段２８で容器２７に供給される。

好ましくは、組立体が表示画面（図示せず）を備え、把持部２が画像を記録するカメラ２９（図６）を備え、記録画像を表示画面で表示する。把持部２が移動する家畜小屋又はその部分の監視が可能となる。画像は、農場主に検査でき、又は自動的な分析が可能である。異常な場合に、農場主に警報が出せる。特に、組立体が、乳首カップを動物の乳首に自動で接続する搾乳ロボットを備えている場合、所定時間内で、何頭の動物が、搾乳ロボットの使用が可能であるかを測定できる。好ましくは、カメラが音声を記録するマイクロホン（図示せず）を備え、表示画面が記録した音声を再生する拡声器を備えている。

家畜小屋を簡単な方法で監視する場合、組立体が比較装置を備えていると都合が良い。比較装置は、記録された画像を基準画像と比較し、比較信号を供給する。好ましくは、組立体が比較装置を備え、記録された音声を基準音声と比較し、比較信号を供給する。特に組立体が、比較信号を用いて警報信号を出す警報信号発生装置を備えていると、逸脱している状況に農場主の注目を引くことが出来る。

警報信号は、農場主の介入無しに、装置を直接に制御するのにも使用できる。比較信号が特に好都合なのは、搾乳ロボットに動物が殆どいないのを比較信号が示す場合、警報信号で装置を作動させて、動物を搾乳ロボットに向かわせる。組立体が動物の小屋を備えている場合、比較装置は、小屋が占有されているかを示す比較信号を出せる。警報信号は、小屋で眠っている動物を目覚めさせる警報装置を備えている。組立体が送り出し装置を備えている場合、警報信号で動物を積極的に小屋から運ぶことが可能である。組立体が、動物を搾乳ロボットに運ぶ運転装置を備えていると好都合である。運転装置は、好ましくは、把持部と一体にする。場合により、懸架装置が移動可能に留められるレールを設けるのが難しく又は不可能な場合もある。この場合でも把持部の利用が可能である。図６は、本発明の組立体の実施形態を示す。レール９に端部３０を設けている。 制御手段は、制御・走行指示手段３２で自律走行車３１を制御する。自律走行車３１は、レール部３３を備え、レール部に沿って把持部２の懸架装置３４が移動可能となる。制御手段が、自律走行車３１及び懸架装置３４を動かし、懸架装置をレール９の端部３０（図６の位置Ａ）からレール部３３（図６の位置Ｂ）に移動する。これは把持部をレールから自律走行車に自動的に移動させることを意味する。

収集装置を備える把持装置の側面図で、収集装置は、把持部から不本意に落ちる物質を収集する収集素子を備えている。 移動する物質を把持している図１の把持装置を示す。 給餌コラムと協働する図１、２の把持装置を示す。給餌コラムは、１つ以上の給餌桶及び把持部で把持した物質を落下する樋ホッパを備えている。 搾乳ロボットの給餌所に物質を供給する把持装置の概略側面図である。 混合装置に物質を供給する把持装置の概略側面図である。 レールから自律走行車に移動可能な把持装置の概略側面図である。 把持部を洗浄する洗浄装置の概略側面図である。

Claims (36)

1. 給餌所及び物質を把持し移動する把持装置を備える組立体で、
   該把持装置は、該物質を把持・移動し次に供給する把持部（２）を備え、
   該組立体は、該物質を混合する定置混合装置（２４）及び制御手段を備え、
   該制御手段は、該把持部（２）を該混合装置（２４）に移動し及び該物質を該混合装置（２４）に供給する該把持部の機能の制御に適応し、
   該制御手段は、該混合装置（２４）で混合された該物質を把持し該混合物質を該給餌所に移動する該把持部の機能の制御に適応している、ことを特徴とする組立体。
2. 前記組立体が、前記物質を混合する定置混合装置（２４）を備え、
   前記制御手段が、該混合装置（２４）に前記把持部（２）の移動及び前記物質を該混合装置（２４）に供給する前記把持部（２）の制御に適応し、
   前記制御手段が、該混合装置（２４）で混合された前記物質を把持する前記把持部（２）の制御及び該混合物質を前記給餌所に移動に適応している、ことを特徴とする請求項１記載の組立体。
3. 前記混合装置（２４）が、自己排出の回転可能なドラム（２５）を備えている、ことを特徴とする請求項２記載の組立体。
4. 前記給餌所が幾つかの飼料桶を備えている、ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の組立体。
5. 前記組立体が表示画面を備え、前記把持部（２）が画像を記録するカメラ（２９）を備え、記録した画像が該表示画面に表示可能である、ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の組立体。
6. 前記カメラ（２９）が音声を記録するマイクロホンを備え、前記表示画面が、記録した音声を再生する拡声器を備えている、ことを特徴とする請求項５記載の組立体。
7. 前記組立体が比較装置を備え、記録した画像を基準画像と比較し、比較信号を供給する、ことを特徴とする請求項５又は６記載の組立体。
8. 前記組立体が比較装置を備え、記録した音声を基準音声と比較し、比較信号を供給する、ことを特徴とする請求項５〜７の何れか１項記載の組立体。
9. 前記組立体が警報信号発生装置を備え、比較信号で警報信号を供給する、ことを特徴とする請求項７又は８記載の組立体。
10. 前記比較信号が、前記搾乳ロボットに前記動物が殆どいないことを示す場合、前記警報信号が前記動物を前記搾乳ロボットに向かわせるものである、ことを特徴とする請求項７〜９の何れか１項記載の組立体。
11. 前記組立体が、前記動物の小屋を備え、前記比較装置が、該小屋の占有の有無を示す比較信号の供給に適応し、前記警報信号が、該小屋で眠る動物を目覚めさせる警告装置を備える、ことを特徴とする請求項１０記載の組立体。
12. 前記組立体が、前記警報信号で、前記動物を前記小屋から運び出す運転装置を備えている、ことを特徴とする請求項１０又は１１記載の組立体。
13. 前記組立体が、前記動物を前記搾乳ロボットに運ぶ運転装置を備えている、ことを特徴とする請求項１０〜１２の何れか１項記載の組立体。
14. 前記運転装置が前記把持部と一体である、ことを特徴とする請求項１２又は１３記載の組立体。
15. 前記装置が収集装置５を備え、
    該収集装置（５）は、前記把持部（２）から不本意に落ちる前記物質を収集する収集素子（６）と、操作素子（７）とを備え、
    該操作素子で、前記物質を前記把持部（２）で把持してから、該収集素子（６）が作動していない状態から先の位置に移動し、その位置で、収集素子（６）が、把持部（２）で無意識に失った物質を収集できる、ことを特徴とする請求項１〜１４の何れか１項記載の組立体。
16. 前記操作素子（７）で、前記収集装置（５）を先の位置に運んでから、前記収集装置（５）の前記収集素子（６）が、把持部（２）の下側から離れて位置する、ことを特徴とする請求項１５記載の組立体。
17. 前記操作素子（７）で、前記収集素子（６）を作動していない位置に運んでから、前記収集素子（６）を前記把持部（２）の傍らに置く、ことを特徴とする請求項１５又は１６記載の組立体。
18. 前記操作素子（７）で、前記収集素子（６）を作動していない位置に運んでから、前記収集素子（６）を前記把持部（２）の下側と同じ位置又は上に位置させている、ことを特徴とする請求項１５〜１７の何れか１項記載の組立体。
19. 前記収集素子（６）を、作動していない位置では、前記把持部（２）の上側よりも高い位置に位置させている、ことを特徴とする請求項１８記載の組立体。
20. 前記収集素子（６）は、容器として設計され、該容器は、一方の側に開口を備え、該開口から収集した前記物質が前記収集素子（６）から離れる、ことを特徴とする請求項１５〜１９の何れか１項記載の組立体。
21. 前記把持装置はセンサ（８）を備え、該センサで、把持する及び／又は既に落とした前記物質の分布及び／又はレベル及び／又はレベルの差異を測定する、ことを特徴とする請求項１〜２０の何れか１項記載の組立体。
22. 前記センサ（８）を、前記把持部（２）上及び／又は把持する前記物質の側及び／又は物質を落とす場所に設けている、ことを特徴とする請求項２１記載の組立体。
23. 前記制御手段が、前記センサ（８）で供給される信号で自動的に作動される、ことを特徴とする請求項２１又は２２記載の組立体。
24. 前記作動が起こるのは、把持する前記物質が異なるレベルに位置する場合、最高又は殆ど最高のレベルに位置する前記物質を常に最初に把持し及び／又は落とした前記物質のレベルが最低又は殆ど最低の場所に前記物質を落とす、ことを特徴とする請求項２３記載の組立体。
25. 前記把持装置は、移動可能な懸架装置（４）を備え、前記把持部（２）を該懸架装置に留めている、ことを特徴とする請求項１〜２４の何れか１項記載の組立体。
26. 前記把持装置がレール（９）を備え、該レールに沿って前記懸架装置（４）を移動可能にしている、ことを特徴とする請求項２５記載の組立体。
27. 前記懸架装置（４）を自律走行車（３１）に設けることが出来る、ことを特徴とする請求項２５又は２６記載の組立体。
28. 前記レール（９）は端部を備え、前記制御手段が前記自律走行車（３１）の制御に適応し、前記自律走行車（３１）は、前記懸架装置（４）が移動可能なレール部（３３）を備え、前記制御手段は、前記自律走行車（３１）及び前記懸架装置（４）を制御し、前記懸架装置を、前記レール（９）の前記端部から前記レール部（３３）に移動可能にしている、ことを特徴とする請求項２６又は２７記載の組立体。
29. 前記収集装置（５）を前記懸架装置（４）に嵌合し、水平のピボット軸に回転可能にしている、ことを特徴とする請求項２１に従属する請求項２５〜２８の何れか１項記載の組立体。
30. 前記組立体は、給餌コラム（１１）を備え、該給餌コラムは、１つ以上の給餌桶（１２）及び前記把持部（２）で把持した前記物質を落とす樋ホッパ（１３）を備えている、ことを特徴とする請求項１〜２９の何れか１項記載の組立体。
31. 前記給餌コラム（１１）は、前記樋ホッパ（１３）から前記給餌桶（１２）に供給される前記物質を計量する計量機構を備えている、ことを特徴とする請求項３０記載の組立体。
32. 前記把持装置は、前記容量測定手段（２０）を備え、前記給餌コラム（１１）の前記物質の重量及び／又は容積を測定する、ことを特徴とする請求項３０又は３１記載の組立体。
33. 前記把持装置は、前記把持部（２）で把持する前記物質が無くなり又は殆ど無い場合、信号を供給する警報装置及び／又は断接装置を備えている、ことを特徴とする請求項１〜３２の何れか１項記載の組立体。
34. 前記把持装置は、計量手段を備え、該計量手段で把持及び／又は落下した前記物質の量を測定する、ことを特徴とする請求項１〜３３の何れか１項記載の組立体。
35. 前記把持装置は、物質測定手段を備え、該物質測定手段は、画像分析装置を備えるカメラ及び／又は臭気センサで、把持する前記物質の種類及び／又は把持した物質を測定する、ことを特徴とする請求項１〜３４の何れか１項記載の組立体。
36. 前記把持装置は、臭気センサ及び／又は色センサの品質測定手段（１７）を備え、該品質測定手段で、把持した及び／又は把持する前記物質の品質を測定する、ことを特徴とする請求項１〜３５の何れか１項記載の組立体。

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