NL1033591C2 - Onbemand voertuig voor het verplaatsen van mest. - Google Patents

Onbemand voertuig voor het verplaatsen van mest. Download PDF

Info

Publication number
NL1033591C2
NL1033591C2 NL1033591A NL1033591A NL1033591C2 NL 1033591 C2 NL1033591 C2 NL 1033591C2 NL 1033591 A NL1033591 A NL 1033591A NL 1033591 A NL1033591 A NL 1033591A NL 1033591 C2 NL1033591 C2 NL 1033591C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
sensor
vehicle
vehicle according
image processing
connection
Prior art date
Application number
NL1033591A
Other languages
English (en)
Inventor
Karel Van Den Berg
Original Assignee
Maasland Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=38543917&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NL1033591(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Maasland Nv filed Critical Maasland Nv
Priority to NL1033591A priority Critical patent/NL1033591C2/nl
Priority to DK08723832.5T priority patent/DK2126651T3/da
Priority to CA2678250A priority patent/CA2678250C/en
Priority to AT08723832T priority patent/ATE522853T1/de
Priority to EP08723832A priority patent/EP2126651B1/en
Priority to PCT/NL2008/000060 priority patent/WO2008118006A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1033591C2 publication Critical patent/NL1033591C2/nl
Priority to US12/565,015 priority patent/US20100006127A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K1/00Housing animals; Equipment therefor
    • A01K1/01Removal of dung or urine, e.g. from stables
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K1/00Housing animals; Equipment therefor
    • A01K1/01Removal of dung or urine, e.g. from stables
    • A01K1/0128Removal of dung or urine, e.g. from stables by means of scrapers or the like moving continuously
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/08Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G01S17/32Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S17/36Systems determining position data of a target for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated with phase comparison between the received signal and the contemporaneously transmitted signal
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0242Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using non-visible light signals, e.g. IR or UV signals
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation

Description

\
ONBEMAND VOERTUIG VOOR HET VERPLAATSEN VAN MEST
De uitvinding heeft betrekking op een onbemand voertuig volgens de aanhef van conclusie 1.
5 Een dergelijk onbemand voertuig is bijvoorbeeld beschreven in NL-C- 1008612, en omvat aldaar een reinigingsschuif, wielen, en niet nader bepaalde positiebepalingsmiddelen op basis van bijv. laser- of infraroodmiddelen.
Hoewel dit onbemande voertuig naar behoren functioneert, is gebleken dat de doelmatigheid bij het verwijderen van bijvoorbeeld mest uit stallen vaak niet 10 bevredigend is.
Het is een doel van de uitvinding om bovenstaand nadeel althans ten dele op te lossen.
Hiertoe bevat een onbemand voertuig van de boven beschreven soort volgens de uitvinding de maatregelen van het kenmerk van conclusie 1. Een 15 voertuig met een dergelijke sensor heeft het voordeel dat het onderscheid kan maken tussen een hoeveelheid mest of dergelijke en een soortgelijke vlek, bijvoorbeeld na verwijderen van mest. Het voordeel is dat het voertuig de mogelijkheid heeft om betrouwbaarder vast te stellen of er daadwerkelijk mest of dergelijke aanwezig is die verwijderd moet worden. Hierdoor kan betrouwbaarder 20 en vollediger mest van de vloer van een stal worden verplaatst.
Het voertuig omvat volgens de uitvinding een gestel, met daarop aangebracht materiaalverwijderingsmiddelen, in het bijzonder mestverwijderingsmiddelen, voortbewegingsmiddelen en met de voortbewegingsmiddelen verbonden navigatiemiddelen met een sensor voor het 25 vormen van een beeld van een waarnemingsgebied, waarbij de sensor omvat een stralingsbron voor het uitzenden van gemoduleerde elektromagnetische straling, in het bijzonder licht, een ontvangstinrichting voor het ontvangen van door een voorwerp in het waarnemingsgebied gereflecteerde elektromagnetische straling, een optiek voor het afbeelden van de gereflecteerde elektromagnetische straling op de 30 ontvangstinrichting, en sensorbeeldverwerkingsmiddelen, waarbij de ontvangstinrichting een matrix met meerdere rijen en meerdere kolommen van ontvangers omvat, en de sensorbeeldverwerkingsmiddelen ingericht zijn om voor elk van de ontvangers een faseverschil te bepalen tussen de uitgezonden en de gereflecteerde elektromagnetische straling voor het berekenen van een afstand van 1 0335 9 1 2 de ontvanger tot het voorwerp. Nauwkeuriger gezegd berekenen de sensorbeeldverwerkingsmiddelen daarbij de afstand van de ontvanger tot het op die ontvanger afgebeelde deel van het waarnemingsgebied. Voor het gemak zal er hier verder worden gesproken van de afstand van de ontvanger tot een voorwerp in dat 5 waarnemingsgebied. Dat voorwerp betreft dan met voordeel te verwijderen materiaal, zoals mest, stro, voerresten, enzovoort.
Door een dergelijke matrix van ontvangers te gebruiken en door, zoals hier met behulp van de faseverschuiving. van het uitgezonden licht, voor deze ontvangers een afstand te bepalen, kan per waarneming een volledig ruimtelijk beeld 10 worden verkregen. Dit ruimtelijke beeld wordt in feite in één keer opgebouwd, in plaats van door te scannen. Een en ander zal hierna nader worden toegelicht.
Voordelige uitvoeringsvormen zijn vastgelegd in de onderconclusies.
In een uitvoeringsvorm zijn de sensorbeeldverwerkingsmiddelen ingericht voor het vormen van een driedimensionaal beeld van het 15 waarnemingsgebied, in het bijzonder van een voorwerp daarin. In beginsel kan worden volstaan met de reeks gemeten afstanden, doch het kan voordelig zijn om ook een driedimensionaal beeld te vervaardigen, bijvoorbeeld voor visuele controle. Daarbij wordt het gevormde beeld overgebracht naar een beeldscherm of dergelijke. De afstand kan daarbij bijvoorbeeld met valse kleuren worden weergegeven, of het 20 beeld kan worden geroteerd, enzovoort.
Hier wordt opgemerkt dat de optiek, d.w.z. de lens of lenzen, een optisch systeem is dat een afbeelding van het waarnemingsgebied op de ontvangers werpt, en het bepaalt uit welke richting er wordt gemeten. Er kan voor een brede of smalle beeldhoek van het waarnemingsgebied worden gekozen. Met voordeel omvat 25 de optiek een instelbare optiek, waarmee de beeldhoek kan worden gekozen, zoals een zoomoptiek.
Hier wordt opgemerkt dat de sensor ook geschikt is als een "gewone" camera, d.w.z. 2D camera, die grijswaarden kan vastleggen. Hierbij wordt de uitgezonden en gereflecteerde straling niet als een matrix van diepte- of 30 afstandgegevens vastgelegd, maar als een afbeelding van het waarnemingsgebied. Op basis van deze afbeelding, en dan met name grijswaarden, kan aanvullende informatie worden verkregen. In het bijzonder zijn de sensorbeeldverwerkingsmiddelen ingericht om een voorwerp te herkennen in een aldus vervaardigde grijswaardenafbeelding. Hierbij kan bijvoorbeeld worden 3 gedacht aan herkennen van mest op zaagsel of dergelijke. Mest zal over het algemeen een laag reflectievermogen hebben (donker zijn), terwijl zaagsel veelal lichtgekleurd is. Een en ander kan afhankelijk zijn van de door de sensor toegepaste straling.
5 De sensorbeeldverwerkingsmiddelen kunnen zijn ingericht om, indien een obstakel wordt gedetecteerd, de positie en/of de snelheid van het voertuig aan te passen. Bijvoorbeeld indien een dier, een kind of een ander bewegend object wordt herkend wordt de snelheid teruggebracht, desgewenst naar nul. Bij onbekende obstakels kan desgewenst een waarschuwingssignaal worden 10 afgegeven.
In het bijzonder zijn de sensorbeeldverwerkingsmiddelen ingericht om herhaaldelijk een beeld van het waarnemingsgebied, in het bijzonder een voorwerp daarin, te bepalen. Hoewel het in beginsel voldoende is om éénmalig een al dan niet driedimensionaal beeld te bepalen, om daarmee de verdere besturing uit te voeren, 15 is het voordelig om de bepaling meerdere malen (achtereenvolgens) uit te voeren. Aldus is het mogelijk om veranderde omstandigheden te verdisconteren, en dan met name bewegingen van een aanwezig dier of dergelijke.
Hieronder zal kort nader worden ingegaan op een sensor van het voertuig volgens de uitvinding. De stralingsbron zendt elektromagnetische straling 20 uit. Bij voorkeur wordt hiervoor licht gebruikt, met meer voorkeur infrarode straling, met meer voorkeur nabij-infrarode (NIR) straling. Hiervoor kunnen namelijk geschikte LED's worden gebruikt die heel eenvoudig zijn aan te sturen met een elektrisch bestuurbare voedingsstroom, en die bovendien zeer compact en efficiënt zijn en een lange levensduur hebben. Niettemin zouden ook andere stralingsbronnen kunnen 25 worden gebruikt. (Nabij)lnfrarode straling heeft als voordeel dat de straling niet hinderlijk is voor eventueel aanwezige dieren.
De straling is gemoduleerd volgens een modulatiefrequentie, die uiteraard verschilt van, en veel kleiner is dan, de frequentie van de elektromagnetische straling zelf. Het bijvoorbeeld infrarode licht is hier een drager 30 voor het modulatiesignaal. De modulatie helpt om het faseverschil van uitgezonden en gereflecteerde straling te bepalen. Bij voorkeur is de modulatie amplitudemodulatie.
Met behulp van de uitgezonden straling wordt de afstand bepaald door een faseverschuiving van het modulatiesignaal te meten, door de fase van 4 gereflecteerde straling te vergelijken met de fase van referentiestraling. Voor deze laatste wordt meestal de uitgezonden straling (vrijwel) direct doorgegeven aan de ontvanger, in elk geval met een bekende afstand tussen bron en ontvanger, zodat uit het gemeten faseverschil de ware afstand eenvoudig kan worden bepaald, en wel 5 door
Afstand = 1/2 x golflengte x (faseverschil/2 pi), waarbij de golflengte die van het modulatiesignaal is. Merk op dat hier geen rekening wordt gehouden met eenduidigheid van de afstandsbepaling, aangezien een faseverschil vanwege de periodiciteit kan horen bij een afstand A, maar ook bij A + n 10 x (golflengte/2). Om die reden kan het zin hebben om de golflengte van de amplitudemodulatie zodanig te kiezen dat de in de praktijk voorkomende afstanden wèl eenduidig zijn bepaald.
Bij voorkeur ligt een golflengte van de amplitudemodulatie van het uitgezonden licht tussen 1 mm en 20 m. Hiermee kunnen afstanden eenduidig 15 worden bepaald tot een maximumafstand van 0,5 mm tot 10 m. Vaak wordt in de praktijk een deelbereik van die afstand aangehouden, bijvoorbeeld tussen 0,5 mm tot 5 m, vanwege lichtverlies en mede daardoor ruisige en mogelijk onnauwkeuriger metingen. Hierbij hoort een modulatiefrequentie van 300 MHz tot 15 kHz, die eenvoudig is te realiseren in elektrische circuits voor het aansturen van 20 LED's. Opgemerkt wordt dat het, indien gewenst, ook mogelijk is om nog kleinere of grotere golflengtes te kiezen. Bijvoorbeeld is het voordelig om de golflengte te kiezen in afhankelijkheid van de verwachte te bepalen afstand. Bijvoorbeeld zal die afstand bij zoeken naar te verwijderen materiaal vaak liggen tussen 10 en 100 cm, zodat een voorkeursgolflengtebereik ligt tussen 20 en 200 cm, en dus een 25 voorkeursfrequentiebereik tussen 1,5 MHz en 150 kHz.
In een voorkeursuitvoeringsvorm is een golflengte instelbaar, in het bijzonder omschakelbaar tussen ten minste twee waardes. Dit verschaft de mogelijkheid om bijvoorbeeld eerst een grove meting van de afstand en/of afmeting uit te voeren, met behulp van de grote modulatiegolflengte. Deze verschaft immers 30 een betrouwbare meting over grote afstanden, zij het met een inherent lager oplossend vermogen. Hierbij wordt er gemakshalve vanuit gegaan dat het oplossende vermogen wordt bepaald door de nauwkeurigheid van meten van de fase, die bijvoorbeeld met een nauwkeurigheid van y% kan worden gemeten. Door eerst bij de grote golflengte te meten kan de ruwe afstand worden gemeten.
5
Vervolgens kan bij een kleinere golflengte een preciezere meting worden uitgevoerd, waarbij de eenduidigheid gegeven is door de ruwe meting.
Als voorbeeld, eerst wordt een meting verricht bij een golflengte van 2 m. De nauwkeurigheid van de fasebepaling is 5%. Het gemeten faseverschil 5 bedraagt (0,8 x 2pi) ± 5%. De gemeten afstand bedraagt dan 0,80 ± 0,04 m. De eerstvolgende mogelijkheid zou zijn 1,80 ± 0,04 m, hetgeen echter op basis van de te verwachten afstand kan worden uitgesloten. Vervolgens wordt gemeten met een golflengte van 0,5 m. Het gemeten faseverschil bedraagt 0,12 x 2pi modulo 2pi, en weer met ±5%. Dit betekent dat de afstand 0,12 x 0,25 modulo 0,25 bedraagt, dus 10 0,03 modulo 0,25 m. Aangezien de afstand bovendien 0,80 ± 0,04 moet bedragen, moet de afstand gelijk zijn aan 0,78 m, maar nu met een nauwkeurigheid van 0,01 m. Op deze wijze kan stapsgewijs de nauwkeurigheid worden opgevoerd, en de verschillende modulatiegolflengtes kunnen worden gekozen aan de hand van de nauwkeurigheid van de voorgaande stap.
15 Met voordeel is de sensor, althans een verschafte sensorbesturing, ingericht voor automatisch aanpassen van de golflengte, of uiteraard de frequentie, aan de bepaalde afstand. Daardoor kan in een volgende stap de afstand en/of afmeting nauwkeuriger worden bepaald.
Ook is het voordelig om bijvoorbeeld eerst met een grote golflengte 20 ruw de positie/afstand/afmeting te bepalen, en vervolgens de snelheid te bepalen uit de verandering van positie, die weer wèl eenduidig kan worden bepaald uit de verandering van het faseverschil, en dan bij voorkeur gemeten met een kleinere golflengte.
In een voorkeursuitvoeringsvorm zendt de stralingsbron straling 25 gepulst uit, bij voorkeur met een pulsfrequentie tussen 1 en 100 Hz. De pulslengte bedraagt hierbij bij voorkeur maximaal het 1/2e deel, met meer voorkeur 1/n-de deel van een pulsperiode. Dit verschaft stralingloze pauzes tussen de pulsen, die voor andere doelen kunnen worden gebruikt, zoals transmissie van gegevens. Daartoe zou dan bijvoorbeeld dezelfde stralingsbron kunnen worden gebruikt, maar dan met 30 een ander zenderprotocol, waarbij echter niettemin geen meting door de sensor wordt gesuggereerd of verstoord. Bovendien is het mogelijk om in de pauzes een andere stralingsbron en/of sensor te bedienen, waarbij eveneens geen onderlinge verstoring optreedt.
6
Bij voorkeur heeft de stralingsbron een instelbare lichtsterkte en/of een instelbare uitstraalhoek. Dit verschaft de mogelijkheid om de uitgezonden stralingssterkte of de uitgezonden hoeveelheid stralingsenergie aan te passen aan de belichtingsomstandigheden, hetgeen energiebesparing kan opleveren. Ingeval 5 van een korte afstand en een sterk reflecterend vermogen is er bijvoorbeeld minder straling nodig dan ingeval van een grote afstand en een betrekkelijk sterk absorberend vermogen, van bijvoorbeeld een hoeveelheid mest of dergelijke. Ook kan de uitstraalhoek worden aangepast aan de beeldhoek van de sensor, omdat de uitstraalbeeldhoek niet groter hoeft te zijn dan die beeldhoek. Zo kan het gunstig zijn 10 om bij navigeren door een ruimte een. grote uitstraalhoek te kiezen, zoals bijvoorbeeld tussen 80 en 180°, omdat de daarbij gebruikte beeldhoek ook vaak groot zal zijn. Daarentegen kan bij 'navigeren' op een hoop te verwijderen materiaal of dergelijke de uitstraalhoek ook kleiner worden gekozen, zoals bijvoorbeeld tussen 30 en 60°. Uiteraard zijn andere uitstraalhoeken ook mogelijk.
15 Alternatief of aanvullend kan een bemonsteringstijd van de sensor instelbaar zijn. Bijvoorbeeld is er een modus verschaft waarin een bemonsteringstijd verlengd is, bijvoorbeeld verdubbeld is. Ook aldus is de inrichting aan te passen aan ongunstiger omstandigheden doordat de totale opgevangen hoeveelheid licht toeneemt. Dit kan bijvoorbeeld gunstig zijn bij lage 20 reflectie van de voorwerpen en omgeving, of indien er juist veel strooilicht is. Als voorbeeld is een standaardbemonsteringstijd 8 ms, terwijl voor moeilijke omstandigheden de bemonsteringstijd verlengbaar is, naar bijv. 16 ms.
In een bijzondere uitvoeringsvorm is de ontvangstinrichting, en met voordeel ook de stralingsbron, draaibaar en/of uitschuifbaar opgesteld. Dit verschaft 25 het voordeel dat voor doelmatig navigeren niet het hele voertuig hoeft te worden gedraaid, maar slechts de ontvangstinrichting en eventueel ook de stralingsbron. Het voertuig kijkt dan als het ware 'om zich heen'. Dit is met name gunstig als de beeldhoek, en eventueel ook de uitstraalhoek, betrekkelijk klein is om zodoende een betrekkelijk groot oplossend vermogen te waarborgen. Niettemin is het uiteraard ook 30 mogelijk om de ontvangstinrichting en de stralingsbron star op te stellen, voor een zo groot mogelijke constructionele eenvoud. Aanvullend of alternatief kan de ontvangstinrichting, en met voordeel ook de stralingsbron, uitschuifbaar zijn. Hierdoor kan de sensor bijvoorbeeld worden beschermd tegen invloeden van ψ 7 buitenaf indien deze niet nodig is, terwijl een gunstige uitkijkpositie kan worden ingenomen voor waarnemen als dat gewenst is.
In een speciale uitvoeringsvorm omvat de sensor ontvangers in zodanige posities dat de sensor een waarnemingsgebied heeft met een beeldhoek 5 van tenminste 180Q, bij voorkeur van nagenoeg 360°. Hierbij is het mogelijk om hetzij een enkele ultragroothoeklens (fisheye') te gebruiken om het beeld te werpen op de sensor, maar ook is het mogelijk om een sensor met meerdere (beeldjvlakken, en bijbehorende lenzen, te gebruiken, of met andere woorden een sensor met meerdere deelsensoren, die elk meerdere rijen en kolommen van ontvangers 10 omvatten. Het voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat deze in één keer het volledige gezichtsveld om in een richting te bewegen kan overzien, tot zelfs een volledig rondom-beeld kan waarnemen. Het is duidelijk dat dit voor navigeren en geleiden bijzonder gunstig is.
In een bijzondere uitvoeringsvorm is een beeldhoek van het 15 waarnemingsgebied van de sensor instelbaar. Bijvoorbeeld kan dan de beeldhoek worden gekozen in overeenstemming met het waamemingsdoel of -gebied. Zo is het gunstig om bij geleiden naar een hoop te verwijderen materiaal de beeldhoek klein te kiezen, met een overeenkomstig hoger oplossend vermogen. Ook kan het gunstig zijn om storende stralende voorwerpen, d.w.z. hete voorwerpen zoals gloeilampen, 20 uit het waarnemingsgebied te weren door de beeldhoek gunstig te kiezen. Daartoe kan bijvoorbeeld een objectief met veranderlijke brandpuntsafstand ('zoomlens') voor de sensor worden aangebracht. Ook is het mogelijk om slechts een beperkt gebied van de ontvangers van de sensor te selecteren. Dit is vergelijkbaar met een digitale zoomfunctie.
25 Met voordeel is tenminste een deel van de sensor, in het bijzonder een stralingsbron en/of de ontvangstinrichting, verend opgehangen aan het gestel. Een voordeel hiervan is dat bijvoorbeeld een dier zoals een koe zich minder snel bezeert aan de sensor, die uit de aard der zaak vaak enigszins uitsteekt, en aldus een risico vormt voor poten en dergelijke. Anderzijds wordt aldus de stralingsbron en/of 30 ontvangstinrichting beter beschermd tegen schokken die worden uitgedeeld door bijvoorbeeld diezelfde poten.
In een voordelige uitvoeringsvorm zijn de navigatiemiddelen werkzaam verbonden met de sensor, in het bijzonder met de sensorbeeldverwerkingsmiddelen, en meer in het bijzonder omvatten de navigatiemiddelen de sensor. Zoals hierboven w 8 reeds af en toe aangestipt kan de huidige' uitvinding niet alleen voor bijvoorbeeld detectie van en geleiding naar te verwijderen materiaal worden toegepast, maar ook bijvoorbeeld om het voertuig als geheel te geleiden naar bijvoorbeeld een oplaadpunt enzovoort. De navigatiemiddelen kunnen dan informatie ontvangen via 5 de sensor, om daardoor een weg te kunnen uitstippelen.
In het bijzonder zijn de sensorbeeldverwerkingsmiddelen ingericht voor het herkennen van ten minste één van een hoop te verwijderen materiaal zoals mest, een dier of een deel daarvan zoals een poot van het dier. Indien in de sensorbeeldverwerkingsmiddelen, of uiteraard een daarmee werkzaam gekoppelde 10 besturingsinrichting, dergelijke herkenningsmiddelen zijn ingebouwd is het voertuig zeer goed in staat om doelmatig haar weg .te vinden naar te verwijderen materiaal zoals mest, of om een dier heen. Met name kan dit van belang zijn voor veiligheid. Bijvoorbeeld indien de inrichting is ingericht voor herkennen van een kalf, of ander jong dier, kan worden voorkomen dat een kalf van een koe die vroegtijdig gekalfd 15 heeft, als te verwijderen materiaal wordt herkend, hetgeen uiteraard gevaarlijk en zeer ongewenst is. Ook kan het voertuig herkennen of een box of ander te reinigen object vrij is van dieren. Het hoeft geen betoog dat een dergelijk voertuig veel werk kan besparen. Dergelijke beeldherkenningsmiddelen zijn overigens in de stand van de techniek op zich bekend, en worden hier niet nader toegeiicht.
20 In het bijzonder omvatten de beeldherkenningsmiddelen vooraf opgeslagen informatie omtrent positie en/of oriëntatie van een of meer referentievoorwerpen. Met voordeel zijn de sensorbeeldverwerkingsmiddelen bovendien ingericht voor het oriënteren in het waarnemingsgebied aan de hand van vergelijken van het waargenomen beeld met de opgeslagen informatie. Aldus kan 25 zeer doelmatig worden genavigeerd. Voorbeelden van referentievoorwerpen zijn een deur, een box, een baken of dergelijke. Met voordeel omvat het referentievoorwerp een merkteken, met name een lijn of patroon op een vloer van bijvoorbeeld een stal, waarbij het referentievoorwerp een hoge reflectiecoëfficiënt heeft voor de uitgezonden straling. De lijn of het patroon kan gebruikt worden als eenvoudig te 30 herkennen oriëntatiemiddel, terwijl de hoge reflectie zorgt voor een betrouwbaar signaal. Een dergelijk referentievoorwerp is voordelig indien het voertuig vaak een zelfde route aflegt, bijvoorbeeld van een box naar een losplaats voor het verwijderde materiaal.
9
In een bijzondere uitvoeringsvorm is de sensor ingericht om, indien het voorwerp in het waarnemingsgebied meerdere deelvoorwerpen omvat, de meerdere deelvoorwerpen te onderscheiden, d.w.z. meerdere voorwerpen in één beeld te herkennen en verwerken. Bijvoorbeeld kan dat worden onderscheiden doordat er in 5 de groep van punten waarvandaan straling wordt gereflecteerd, sprake is van een afstand die discontinu verandert tussen ten minste een eerste groep punten en een tweede groep punten. Hierdoor kan onderscheid worden gemaakt tussen meerdere afzonderlijke hoeveelheden te verwijderen materiaal, of tussen te verwijderen materiaal en een deel van een dier, dat immers bijvoorbeeld kan bewegen. Op zich 10 zijn deze technieken echter in de stand van de techniek bekend, zodat hier niet verder daarop in wordt gegaan.
In een speciale uitvoeringsvorm zijn de sensorbeeldverwerkingsmiddelen ingericht voor het bepalen van een onderlinge afstand tussen twee van de meerdere deelvoorwerpen. Dit is bijvoorbeeld van 15 voordeel bij het navigeren, aangezien de sensor of navigatiemiddelen dan kunnen bepalen of het voertuig tussen de twee deelvoorwerpen kan passeren.
In een voordelige uitvoeringsvorm zijn de sensorbeeldverwerkingsmiddelen ingericht om herhaaldelijk uit een beeld van het waarnemingsgebied een positie en/of een onderlinge afstand tot het onderscheiden 20 voorwerp, inzonderheid het te verwijderen materiaal te bepalen. Op zich is het voldoende om slechts eenmaal de betreffende positie en/of onderlinge afstand tot dat materiaal te bepalen. Het heeft echter een voordeel om dat herhaald te doen, aangezien het voertuig aldus kan inspelen op bijvoorbeeld onvoorziene veranderingen, zoals een dier dat zich in de baan van het voertuig begeeft. Het 25 voertuig volgens deze uitvoeringsvorm kan dan ook zeer doelmatig een eventueel aanwezig dier volgen bij dergelijke bewegingen.
In een speciale uitvoeringsvorm zijn de sensorbeeldverwerkingsmiddelen ingericht om uit een verandering van de positie en/of onderlinge afstand de snelheid van het voertuig ten opzichte van het te 30 verwijderen materiaal te berekenen, en in het bijzonder om, met voordeel op basis van de berekende snelheid, de onderlinge afstand tussen het voertuig en het te verwijderen materiaal te minimaliseren, hetgeen een nog doelmatiger navigatie bewerkstelligt. Alternatief kan ook de snelheid en/of positie worden aangepast, met een ander doel zoals ontwijken.
10
Op voordelige wijze omvatten de materiaalverplaatsingsmiddelen een materiaalschuif, zodat het materiaal van de vloer kan worden geschoven. Dit is een zeer eenvoudige uitvoering voor verwijderen van materiaal, waarbij dat materiaal bijvoorbeeld naar een centrale verzamelplek kan worden geschoven.
5 Bij voorkeur is de materiaalschuif van flexibel materiaal vervaardigd, waarbij de flexibiliteit zodanig is gekozen dat bij het verplaatsen van materiaal de materiaalschuif althans nagenoeg zijn vorm behoudt, terwijl, wanneer de materiaalschuif tegen een niet-herkend klein, vast in of op de vloer aangebracht obstakel aanbotst, de materiaalschuif vervormt, zodat deze het obstakel kan 10 passeren.
Met meer voordeel omvatten de materiaalverplaatsingsmiddelen materiaalopneemmiddelen met een 'materiaalopslag, in het bijzonder materiaalopraap- en/of materiaalopzuigmiddelen. Met dergelijke middelen wordt doeltreffend verplaatsing van ongewenst materiaal door versmeting en dergelijke 15 voorkomen.
Dergelijke materiaalopraapmiddelen kunnen bijvoorbeeld een grijper met een bekdeel, en met voordeel met ten minste twee bekdelen omvatten, alsmede een opslaghouder. Op soortgelijke wijze kunnen de materiaalopzuigmiddelen een zuigpomp omvatten, al dan niet ondersteund door bijvoorbeeld roterende borstels of 20 dergelijke.
In uitvoeringsvormen omvat het voertuig voorts een reinigingsinrichting voor het reinigen van een omgeving, in het bijzonder een vloerreinigingsinrichting voor reinigen van een stalvloer. In aanvulling op het verwijderen van materiaal verhoogt dit de hygiëne van de omgeving. De reinigingsinrichting omvat bijvoorbeeld 25 ten minste één roterende of heen-en-weer beweegbare borstel en/of een reinigingsvloeistofopbrenginrichting, desgewenst aangevuld met een opzuiginrichting voor opzuigen van losgeborsteld materiaal en/of reinigingsvloeistof. In een uitvoeringsvorm zijn bij voorkeur de materiaalopzuigmiddelen en de opzuiginrichting gecombineerd.
30 Een verder voordeel van het voertuig volgens de uitvinding is dat dit zeer goed kan beoordelen of daadwerkelijk het te verwijderen materiaal ook althans nagenoeg volledig is verwijderd. Daartoe is het voertuig, althans de besturingsinrichting, bij voorkeur ingericht om na een materiaalverwijderingshandeling nogmaals een beeld te vormen van het 4s 11 waarnemingsgebied en om te beoordelen of het te verwijderen materiaal uit dat beeld is verdwenen. Bijvoorbeeld is de besturingsinrichting ingericht om het beeld van het waarnemingsgebied als gereinigd te beoordelen indien er in het dieptebeeld van dat waarnemingsgebied geen afwijkende hoogteverschillen worden herkend, of 5 wanneer het reflectievermogen van de vloer in het waarnemingsgebied niet significant afwijkt van een vooraf bepaalde gemiddelde waarde.
In een speciale uitvoeringsvorm omvat het voertuig voorts ten minste één van een aansluiting voor elektrische voeding, een aansluiting voor afgifte van materiaal, in het bijzonder mest, verbruikte was- en/of desinfectievloeistof, en een 10 aansluiting van een vloeistof, in het bijzonder een was- of desinfectievloeistof, waarbij de sensorbeeldverwerkingsmiddelen zijn ingericht voor koppelen van de aansluiting op een contra-aansluiting voor die aansluiting, door herkennen van de aansluiting en de contra-aansluiting en minimaliseren van de onderlinge afstand tussen de aansluiting en de contra-aansluiting. Een dergelijk voertuig kan aldus nog 15 meer functies vervullen zonder tussenkomst van een bedienende persoon. Hierbij kan het koppelen van de aansluiting op de contra-aansluiting stappen omvatten die vergelijkbaar zijn met de stappen voor lokaliseren en verwijderen van te verwijderen materiaal. Dat wil zeggen, het voertuig omvat besturingsmiddelen, gekoppeld met de sensorbeeldverwerkingsmiddelen, die op basis van het beeld van de aansluiting en 20 de contra-aansluiting de afstand daartussen minimaliseren, om zodoende de koppeling tot stand te brengen. De aansluiting en/of de contra-aansluiting zijn daarbij bij voorkeur zelfzoekend.
De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de 25 figuur, waarin:
Figuur 1 een schematisch zijaanzicht is van een onbemand voertuig volgens de uitvinding,
Figuur 2 schematisch een detail toont van een sensor van het onbemande voertuig volgens de uitvinding, en 30 Figuur 3 een schematisch zijaanzicht is van een ander onbemand voertuig volgens de uitvinding.
Het in figuur 1 schematisch in zijaanzicht weergegeven onbemande voertuig is algemeen aangeduid met het verwijzingscijfer 1. Het omvat een gestel 10 12 met achterwielen 12 en een glijslof 14 en/of optioneel voorwielen 14’ die hier met een streeplijn zijn aangegeven, en met een besturingsinrichting 16. Op het gestel 10 is aangebracht een mestschuit 18. Voorts zijn verschaft een eerste sensor 24 die een eerste lichtbundel 26 uitzendt, alsmede een tweede sensor die een tweede 5 lichtbundel 30 uitzendt, alsmede een communicatie-inrichting 32.
Het voertuig 1 is zelfrijdend, d.w.z. autonoom verplaatsbaar, met behulp van door een niet-getoonde aandrijving aangedreven wielen 12 en/of 14'. De besturing van de aandrijving is bij voorkeur gekoppeld met de hier niet apart aangegeven sensorbeeldverwerkingsmiddelen en/of navigatiemiddelen. In feite is 10 het voordelig om compactheidsredenen om zowel de sensorbeeldverwerkingsmiddelen, de navigatiemiddelen, eveneens niet-getoonde robotbesturingsmiddelen en eventuele overige besturingsmiddelen te combineren in de besturingsinrichting 16, die bijvoorbeeld een CPU of vergelijkbare inrichting omvat.
15 De mestschuit 18 is in de hier getoonde zeer eenvoudige uitvoering van flexibel materiaal vervaardigd. Hierbij is de flexibiliteit zodanig gekozen dat bij het verplaatsen van mest de mestschuit althans nagenoeg zijn vorm behoudt, terwijl wanneer de mestschuit tegen een niet-herkend klein, vast in of op de vloer aangebracht obstakel aanbotst, de mestschuit vervormt, zodat deze het obstakel kan 20 passeren.
De eerste sensor 24, althans een niet apart weergegeven lichtbron daarvan, zendt een eerste lichtbundel 26 uit. Het eerste waarnemingsgebied van de eerste sensor 24 komt grotendeels overeen met de ruimtehoek waarin de eerste stralingsbundel 26 wordt uitgezonden, hoewel dat ook kleiner kan zijn. Evenzo zendt 25 een niet afzonderlijk weergegeven lichtbron in de tweede sensor 28 een tweede lichtbundel 30 uit, en zal het tweede waarnemingsgebied ruwweg overeenkomen met de ruimtehoek waarin de tweede lichtbundel wordt uitgezonden.
Het eerste waarnemingsgebied, dat in Figuur 1 overigens slechts zeer schematisch is aangegeven, zal in de praktijk worden aangewend om het voertuig 1 30 te navigeren. Het tweede waarnemingsgebied zal kunnen worden gebruikt om in een gebied achter het voertuig 1 te kunnen navigeren.
De communicatie-inrichting 32 kan worden gebruikt voor communicatie met een externe PC, gegevensopslag enzovoort. Daartoe kan gebruik worden gemaakt van radiosignalen, optische signalen, en dergelijke. Bijvoorbeeld kan het 13 beeld dat wordt vervaardigd met behulp van de eerste en of tweede sensor naar een bedieningsconsole worden gestuurd. Ook kan de communicatie-inrichting dienen om een waarschuwingssignaal uit te zenden, bijvoorbeeld bij een storing. Het signaal kan bijvoorbeeld zicht- en/of hoorbaar zijn.
5 Figuur 2 toont schematisch een sensor in gebruik.
De sensor 24 omvat een behuizing 33 met een lichtbron 34 die licht 36 uitzendt, dat door uittreedoptiek 38 tot een uitgaande bundel 40 wordt gevormd. Een eerste straal 42 daarvan treft een voorwerp 44 zoals een hoop mest, en wordt teruggekaatst als gereflecteerde bundel 46, die via intreedoptiek 48 wordt afgebeeld 10 op een aantal ontvangers 50-1, 50-2, 50-3..... De signalen van die ontvangers worden verwerkt door sensorbeeldverwerker 52, die is gekoppeld met sensorbesturing 54. De sensorbesturing 54 is tevens verbonden met de lichtbron 34, die ook een referentiestraal 56 uitzendt naar referentieontvanger 58.
De behuizing 33 is bijvoorbeeld een vocht- en stofdichte behuizing van 15 stootvast kunststof of metaal, die verend of anderszins schokopvangend kan zijn bevestigd op de melkinrichting. De behuizing 33 omvat een voorzijde. Aan de voorzijde is een uittreedoptiek 38 opgenomen, die licht 36 van een of meerdere lichtbronnen 34 vormt tot een gewenste uitgaande bundel 40. De uitgaande bundel hoeft niet breder te zijn dan het gewenste waarnemingsgebied, en komt 20 daar bij voorkeur mee overeen. Daartoe kan de uittreedoptiek 38 met voordeel een instelbare of zelfs een zoomlens zijn.
De lichtbron 34 omvat in dit uitvoeringsvoorbeeld infrarood light emitting diodes (IR-LED's), maar kan ook andere kleuren LED's omvatten, of een laserdiode, enzovoort. Opgemerkt wordt dat hier overal 'licht' wordt gebruikt, maar 25 hiervoor kan algemeen 'elektromagnetische straling' worden gelezen. De lichtbron 34 is verbonden met sensorbesturing 54, die bijvoorbeeld een amplitudemodulatiesignaal aanlegt over de aanstuurstroom van de IR-LED's van lichtbron 34, of anderszins zorgdraagt voor een modulatie van het licht 36. Een voorbeeldmodulatiefrequentie is bijvoorbeeld 100 kHz, maar deze kan binnen zeer 30 ruime marges worden gekozen, en zelfs instelbaar zijn. Er kan overigens ook een aparte lichtbronbesturing zijn verschaft, die op zich weer kan zijn verbonden met de sensorbesturing 54, of een algemene besturingsinrichting 16. De lichtsterkte van de lichtbron 34 kan binnen daarbij behorende grenzen worden ingesteld, door bijvoorbeeld het toegevoerde vermogen op te voeren.
*»- 14
Er kan een niet-weergegeven voeding voor de lichtbron 34, voor de sensor 24, en zelfs voor het voertuig 1 als geheel zijn verschaft. Opgemerkt wordt dat noch de voeding, noch enige van de sensorbesturing 54, de later te bespreken sensorbeeldverwerking 52 of zelfs maar de lichtbron 34 in de sensor 24 hoeft te 5 zijn verschaft, maar bijvoorbeeld ook elders op het voertuig kan zijn verschaft. De verbindingen kunnen met draad of draadloos zijn.
In een variant is de uittreedoptiek 38 voorzien aan de binnenzijde van de voorzijde, waarbij de voorzijde vervaardigd is uit een materiaal dat doorlatend is voor het uitgezonden licht. Op deze wijze is de uittreedoptiek 38, en 10 in het algemeen het inwendige van de sensor 24, beschermd voor invloeden van buitenaf, terwijl een vlakke kunststof voorzijde makkelijk te reinigen is.
In de uitgaande bundel 40, oftewel in vele gevallen het waarnemingsgebied, bevindt zich een voorwerp 44, zoals een hoop mest, koeiepoot of dergelijke, dat wordt aangestraald door een eerste straal 42. Het 15 voorwerp 44 zal die eerste straal 42 gedeeltelijk terugkaatsen in een gereflecteerde bundel 46. Daarvan is slechts een klein gedeelte getekend, dat door intreedoptiek 48 wordt gevormd tot een beeld. De intreedoptiek 48 kan eveneens zorgen voor een aanpassing van het beeld aan het gewenste waarnemingsgebied of omgekeerd, en kan daartoe bijvoorbeeld zijn uitgevoerd als 20 een aanpasbare of zelfs zoomlens.
In de behuizing 33 is verder een plaatsgevoelige ontvangstinrichting opgenomen, zoals een CMOS of CCD of dergelijke. De ontvangstinrichting omvat een matrix met meerdere rijen en kolommen van ontvangers 50-1, 50-2, 50-3.....
in de vorm van fotodioden of andere lichtgevoelige elementen. In een 25 uitvoeringsvoorbeeld is dit een matrix van 64X64 fotodioden, maar resoluties van 176X144, 640X480, en andere, kleinere of grotere, zijn eveneens mogelijk. In Figuur 2 is overzichtelijkheidshalve slechts een zeer gering aantal ontvangers, en dan nog slechts in een enkele rij, getekend. Hierin blijkt de gereflecteerde bundel 46 te worden afgebeeld op ontvanger 50-3, die een signaal zal geven. Het moge 30 duidelijk zijn dat, indien bijvoorbeeld voorwerp 44 groter is, of de resolutie van de sensor 24 groter is, er per voorwerp 44 meerdere ontvangers 50-1, .... zullen zijn die een signaal zullen afgeven. Hetzelfde is het geval als er meerdere voorwerpen 44 in het waarnemingsgebied aanwezig zijn.
In het getekende geval geeft dus (alleen) ontvanger 50-3 een 15 signaal, waaruit een fase kan worden bepaald met behulp van bekende technieken, zoals bemonstering op een viertal punten, bij bekende frequentie. De sensorbeeldverwerker 52 kan daartoe met bijvoorbeeld geschikte schakelingen zijn uitgerust. Ook kan de sensorbesturing 54 daartoe zijn uitgerust.
5 Deze fase wordt vergeleken met de fase van een referentiestraal 56, die wordt gezonden naar en opgevangen door een referentieontvanger 58. Het is niet relevant of deze laatste zich direct naast de lichtbron 34 bevindt, zolang de optische weglengte, en dus het opgelopen faseverschil van de referentiestraal 56, tussen de lichtbron 34 en de referentieontvanger 58 maar bekend is.
10 Voor elke ontvanger 50-1, ..., wordt uit het faseverschil tussen de referentiestraal 56 en de op de ontvanger gereflecteerde bundel een afstand bepaald met de bekende relatie tussen golflengte en faseverschil. Dit gebeurt in beginsel in hoofdzaak parallel en gelijktijdig voor elk van de ontvangers 50-1, ... Aldus ontstaat een 2D verzameling afstanden, waaruit een ruimtelijk beeld van het 15 waargenomen voorwerp 44 kan worden gevormd.
Zo nodig wordt de meting ook uitgevoerd bij een of meer andere modulatiegolflengtes, om een eenduidigheid in afstand te bereiken, of de nauwkeurigheid op te voeren. Desgewenst kan ook bij een en dezelfde modulatiegolflengte de meting herhaald worden, bijvoorbeeld om de 20 betrouwbaarheid te vergroten, om rekening te houden met veranderingen in het waarnemingsgebied zoals beweging, of zelfs een snelheid van een voorwerp 44 in dat waarnemingsgebied te bepalen, door meten van de verandering van een afstand. Daartoe kan de sensorbesturing 54 op eenvoudige wijze worden ingericht. Een gunstige herhalingssnelheid is bijvoorbeeld minimaal 16 Hz, omdat 25 aldus althans voor mensen bewegingen voldoende vloeiend kunnen worden weergegeven. Voor hogere nauwkeurigheid bij besturen is een hogere herhalingssnelheid, zoals 50 Hz of 100 Hz nog beter. Ook andere herhalingssnelheden zijn mogelijk, zoals bijvoorbeeld 1 a 2 Hz, zoals voor levenloze voorwerpen zoals een hoop mest.
30 In een bijzondere vorm kunnen korte lichtpulsen worden uitgezonden door de lichtbron 34, mits in elke lichtpuls minimaal één hele, bij voorkeur twee, of meerdere, golven van het gemoduleerde signaal vallen. Bij de in de praktijk voorkomende modulatiefrequenties is dat eenvoudig te realiseren.
16
In een voordelige uitvoering omvat de sensor een Photonox Mixer Device (PMD), die op geschikte wijze een matrix van lichtgevoelige en afstandgevoelige sensoren incorporeert.
In de praktijk zal het voertuig-met de sensor volgens de uitvinding te 5 verwijderen materiaal kunnen herkennen, bijvoorbeeld doordat er in het waargenomen beeld diepte-informatie zit die er niet hoort. Immers gaat men uit van een vlakke vloer, of althans een vloer met een bekend verloop. Indien er in het beeld een andere diepte wordt gevonden, d.w.z. een andere dan een voorspelde afstand, dan is dat een indicatie voor het aanwezig zijn van veelal ongewenst materiaal. 10 Desgewenst kan daar met verdere beeldherkenningstechnieken een aanvullend oordeel over worden gegeven, bijvoorbeeld met een spectrale (kleuranalyse, die aanduidt of het voorwerp mest, voer of dergelijke omvat. Na aldus geschiede positieve herkenning kan het voertuig 1 met de mestschuit 18 het materiaal 44 verplaatsen, bijvoorbeeld naar een verzamelpunt.
15 Figuur 3 toont een schematisch zijaanzicht van een ander onbemand voertuig volgens de uitvinding. Soortgelijke onderdelen worden niet nogmaals afzonderlijk aangeduid.
Het voertuig omvat hier materiaalopraap- en -opzuigmiddelen met een opslag, alsmede een reinigingsinrichting. De materiaalopraapmiddelen omvatten een 20 grijper 22. De materiaalopzuigmiddelen omvatten een zuigmond 21 met een geleiding 20. De opslag is met 23 aangeduid. De reinigingsinrichting omvat een roteerbare borstel 60 en een spuitmond 62 die een vloeistofstraal 64 kan uitstoten.
De grijper kan, onder besturing van de sensor van het voertuig, de hoop 44 oprapen en desgewenst in de opslag 23 deponeren. Alternatief of 25 aanvullend kan de zuigmond 21, onder geleiding van geleiding 20 die wederom onder besturing van de sensor staat, de hoop 44 opzuigen.
Aanvullend kan de reinigingsinrichting de vloer reinigen, door bijvoorbeeld borstelen met borstel 60 en/of verschaffen van een straal reinigings-en/of desinfectievloeistof 64. Deze vloeistof kan, samen met vrijgemaakt materiaal 30 worden opgezogen met bijvoorbeeld zuigmond 21. Eventueel kan vervolgens worden geborsteld met borstel 60, en eventueel wederom worden gezogen. Bovendien kan de sensor, zowel tijdens als na afloop van het reinigingsprocédé, een beeld maken van het te reinigen gebied, om te zien of dit naar behoren is uitgevoerd.
ν' 17
Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de in de figuren weergegeven en de hierboven beschreven voorkeursuitvoeringen van het onbemande voertuig, maar dat talrijke wijzigingen binnen de omvang van de toegevoegde conclusies mogelijk zijn. Zo kan de mestschuit alsmede de glijslof 5 bijvoorbeeld lineair uitgevoerd zijn. Verder kan de glijslof losneembaar aan het onbemande voertuig worden bevestigd, zodat gebruik van het onbemande voertuig met en zonder glijslof mogelijk is.
1033591

Claims (20)

1. Onbemand voertuig voor het verwijderen van te verwijderen materiaal, in het bijzonder mest, van de vloer van een stal, omvattende een gestel (10), met 5 daarop aangebracht materiaalverwijderingsmiddelen, in het bijzonder mestverwijderingsmiddelen; voortbewegingsmiddelen (12,14,14'); en met de voortbewegingsmiddelen verbonden navigatiemiddelen met een sensor (24,28) voor het vormen van een beeld van een waarnemingsgebied, waarbij 1 o de sensor (24,28) omvat: een stralingsbron (34) voor het uitzenden van gemoduleerde elektromagnetische straling (26,30; 36,40), in het bijzonder licht, een ontvangstinrichting voor het ontvangen van door een voorwerp (44) in het waarnemingsgebied gereflecteerde elektromagnetische straling (46), 15 een optiek (48) voor het afbeelden van de gereflecteerde elektromagnetische straling (46) op de ontvangstinrichting, en sensorbeeldverwerkingsmiddelen (52), met het kenmerk, dat de ontvangstinrichting een matrix met meerdere rijen en meerdere kolommen van ontvangers (50-1, 50-2, 50-3) omvat, en 20 de sensorbeeldverwerkingsmiddelen (52) ingericht zijn om voor elk van de ontvangers een faseverschil te bepalen tussen de uitgezonden (40) en de gereflecteerde (46) elektromagnetische straling voor het berekenen van een afstand van de ontvanger (50-1, 50-2, 50-3) tot het voorwerp (44).
2. Voertuig volgens conclusie 1, waarbij de 25 sensorbeeldverwerkingsmiddelen (52) zijn ingericht voor het vormen van een driedimensionaal beeld van het waarnemingsgebied, in het bijzonder van een voorwerp (44) daarin.
3. Voertuig volgens conclusie 2, waarbij de sensorbeeldverwerkingsmiddelen (52) zijn ingericht om herhaaldelijk een beeld van 30 het waarnemingsgebied, in het bijzonder een voorwerp (44) daarin, te bepalen.
4. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een golflengte van de amplitudemodulatie van het uitgezonden licht (36,40) ligt tussen 1 mm en 5 m.
5. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een 1033591 w golflengte instelbaar is, in het bijzonder omschakelbaar is tussen ten minste twee waardes.
6. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de stralingsbron (34) straling (26, 30; 36, 40) gepulst uitzendt, bij voorkeur met een 5 pulsfrequentie tussen 1 en 100 Hz.
7. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de stralingsbron (34) een instelbare lichtsterkte en/of een instelbare uitstraalhoek heeft, en/of waarbij de sensor een instelbare bemonsteringstijd heeft.
8. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de 10 ontvangstinrichting, en met voordeel ook de stralingsbron (34), draaibaar en/of uitschuifbaar is opgesteld.
9. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de sensor (24, 28) ontvangers (50-1, 50-2, 50-3) in zodanige posities omvat dat de sensor (24, 28) een waarnemingsgebied heeft met een beeldhoek van tenminste 180°, bij 15 voorkeur van nagenoeg 360°.
10. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij een beeldhoek van het waarnemingsgebied van de sensor (24,28) instelbaar is.
11. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij tenminste een deel van de sensor (24, 28), in het bijzonder een stralingsbron (34) en/of de 20 ontvangstinrichting, verend is opgehangen aan het gestel (10).
12. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de navigatiemiddelen werkzaam zijn verbonden met de sensor (24, 28), in het bijzonder met de sensorbeeldverwerkingsmiddelen (52).
13. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de 25 sensorbeeldverwerkingsmiddelen (52) zijn ingericht voor het herkennen van ten minste één van een hoop te verwijderen materiaal (44) en een poot van het melkdier.
14. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de sensor (24, 28) is ingericht om, indien het voorwerp (44) in het waarnemingsgebied meerdere deelvoorwerpen omvat, de meerdere deelvoorwerpen te onderscheiden.
15. Voertuig volgens conclusie 14, waarbij de sensorbeeldverwerkingsmiddelen (52) zijn ingericht voor het bepalen van een onderlinge afstand tussen twee van de meerdere deelvoorwerpen.
16. Voertuig volgens conclusie 14 of 15, waarbij de sensorbeeldverwerkingsmiddelen (52) zijn ingericht om uit een verandering van de positie en/of onderlinge afstand de snelheid van het voertuig ten opzichte van het te verwijderen materiaal te berekenen, en in het bijzonder om, met voordeel op basis van de berekende snelheid, de onderlinge afstand tussen het voertuig en het te verwijderen materiaal te minimaliseren.
17. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de materiaalverplaatsingsmiddelen een materiaalschuif (18) omvatten.
18. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de materiaalverplaatsingsmiddelen materiaalopneemmiddelen met een materiaalopslag (23), in het bijzonder materiaalopraap- (22) en/of materiaalopzuigmiddelen (20, 21) 10 omvatten.
19. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, omvattende een reinigingsinrichting (60, 62, 64) voor het reinigen van een omgeving, in het bijzonder een vloerreinigingsinrichting voor reinigen van een stalvloer.
20. Voertuig volgens een der voorgaande conclusies, voorts omvattende 15 ten minste één van een aansluiting voor elektrische voeding, een aansluiting voor afgifte van materiaal, in het bijzonder mest, verbruikte was- en/of desinfectievloeistof, en een aansluiting van een vloeistof, in het bijzonder een was- of desinfectievloeistof, waarbij de sensorbeeldverwerkingsmiddelen (52) zijn ingericht voor koppelen van de aansluiting op een contra-aansluiting voor die aansluiting, door herkennen van de 20 aansluiting en de contra-aansluiting en minimaliseren van de onderlinge afstand tussen de aansluiting en de contra-aansluiting. 1033591
NL1033591A 2007-03-26 2007-03-26 Onbemand voertuig voor het verplaatsen van mest. NL1033591C2 (nl)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1033591A NL1033591C2 (nl) 2007-03-26 2007-03-26 Onbemand voertuig voor het verplaatsen van mest.
DK08723832.5T DK2126651T3 (da) 2007-03-26 2008-02-27 Ubemandet køretøj til at flytte gødning
CA2678250A CA2678250C (en) 2007-03-26 2008-02-27 Unmanned vehicle for displacing dung
AT08723832T ATE522853T1 (de) 2007-03-26 2008-02-27 Unbemanntes fahrzeug zur düngerverteilung
EP08723832A EP2126651B1 (en) 2007-03-26 2008-02-27 Unmanned vehicle for displacing dung
PCT/NL2008/000060 WO2008118006A1 (en) 2007-03-26 2008-02-27 Unmanned vehicle for displacing dung
US12/565,015 US20100006127A1 (en) 2007-03-26 2009-09-23 Unmanned vehicle for displacing dung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1033591 2007-03-26
NL1033591A NL1033591C2 (nl) 2007-03-26 2007-03-26 Onbemand voertuig voor het verplaatsen van mest.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1033591C2 true NL1033591C2 (nl) 2008-09-29

Family

ID=38543917

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1033591A NL1033591C2 (nl) 2007-03-26 2007-03-26 Onbemand voertuig voor het verplaatsen van mest.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20100006127A1 (nl)
EP (1) EP2126651B1 (nl)
AT (1) ATE522853T1 (nl)
CA (1) CA2678250C (nl)
DK (1) DK2126651T3 (nl)
NL (1) NL1033591C2 (nl)
WO (1) WO2008118006A1 (nl)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1036488C2 (nl) * 2009-01-30 2010-08-02 Lely Patent Nv Inrichting voor het verrichten van werkzaamheden op een stalvloer.
WO2010087695A2 (en) 2009-01-28 2010-08-05 Lely Patent N.V. Device for carrying out activities in a space, in particular a stable
NL1036699C2 (nl) * 2009-03-11 2010-09-14 Lely Patent Nv Inrichting voor het verrichten van werkzaamheden in een ruimte waarin verontreinigingen kunnen optreden.
US20200178747A1 (en) * 2017-06-05 2020-06-11 Bissell Homecare, Inc. Autonomous floor cleaning system

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1032435C2 (nl) 2006-09-05 2008-03-06 Maasland Nv Inrichting voor het automatisch melken van een melkdier.
NL1033590C2 (nl) * 2007-03-26 2008-09-29 Maasland Nv Onbemand voertuig voor het afgeven van voer aan een dier.
NL1035980C (nl) * 2008-09-25 2010-03-26 Lely Patent Nv Onbemand voertuig voor het verplaatsen van mest.
NL2002200C2 (nl) * 2008-11-11 2010-05-17 J O Z B V Mestvoertuig.
NL1036552C2 (nl) * 2009-02-11 2010-08-12 Lely Patent Nv Samenstel voor het verrichten van werkzaamheden op stalvloeren.
NL2002707C2 (nl) * 2009-04-02 2010-10-05 J O Z B V Mestschuif.
AT508088A1 (de) * 2009-04-09 2010-10-15 Ullstein Hanns Jun Reinigungsgerät für pferdeställe
DE102010029238A1 (de) * 2010-05-21 2011-11-24 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Reinigung einer Bodenfläche, Bodenreinigungsgerät sowie Reinigungssystem
DE102011051729A1 (de) * 2011-07-11 2013-01-17 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Selbstfahrendes Bodenreinigungsgerät
NL2009985C2 (en) * 2012-08-02 2014-02-04 Lely Patent Nv Method and device for cleaning cubicles.
US20140055252A1 (en) * 2012-08-24 2014-02-27 Ford Motor Company Vehicle with safety projector
DE102013203707B4 (de) 2013-03-05 2024-03-07 Robert Bosch Gmbh Fahrzeugvorrichtung
US10551851B2 (en) * 2013-07-01 2020-02-04 Steven Sounyoung Yu Autonomous unmanned road vehicle for making deliveries
KR102095817B1 (ko) * 2013-10-31 2020-04-01 엘지전자 주식회사 이동 로봇, 이동 로봇의 충전대 및 이들을 포함하는 이동 로봇 시스템
NL2012186C2 (en) * 2014-02-03 2015-08-06 Lely Patent Nv Method and device for cleaning cubicles.
GB2534265B (en) * 2014-08-11 2020-10-07 James Webber Simon Animal excrement collection
JP6151741B2 (ja) * 2015-06-03 2017-06-21 株式会社中嶋製作所 畜舎洗浄消毒システム
CN105494118B (zh) * 2016-01-18 2019-02-01 华南农业大学 一种猪场自动清粪车及清粪方法
JP2020529660A (ja) 2017-07-28 2020-10-08 ニューロ・インコーポレーテッドNuro Incorporated 自律車両および半自律車両による食料および飲料配達システム
DE102017130954A1 (de) * 2017-12-21 2019-06-27 Enway Gmbh Reinigungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Reinigungsvorrichtung
CN109969889A (zh) * 2017-12-28 2019-07-05 三菱电机上海机电电梯有限公司 电梯轿厢内卫生环境监控装置
EP4141604B1 (en) * 2018-02-13 2024-04-03 DeLaval Holding AB Method and arrangement for manure handling
EP4128100A1 (en) 2020-03-23 2023-02-08 Nuro, Inc. Methods and apparatus for automated deliveries
KR102487973B1 (ko) * 2020-10-19 2023-01-13 정현진 반려 동물 관리 장치
US11933005B1 (en) * 2020-12-29 2024-03-19 Marie Nichols Animal waste collection robot

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1008612C2 (nl) 1998-03-17 1999-09-20 J O Z B V Stalreinigingsinrichting.
WO2000070941A1 (en) * 1999-05-25 2000-11-30 Lely Research Holding Ag An unmanned vehicle to be used in a stable or a meadow
WO2000070935A1 (en) * 1999-05-25 2000-11-30 Lely Research Holding Ag An unmanned vehicle adapted to be used in a stable, such as a cowshed
JP2002090454A (ja) * 2000-09-14 2002-03-27 Hokuyo Automatic Co 無人搬送車の障害物検知センサ
NL1024522C2 (nl) * 2003-10-13 2005-04-14 Lely Entpr Ag Melkbekerdrager.
EP1690450A1 (en) * 2005-02-11 2006-08-16 Lely Enterprises AG An unmanned vehicle for displacing manure
EP1762862A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-14 IEE INTERNATIONAL ELECTRONICS & ENGINEERING S.A. Method and device for 3D imaging

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2648071B1 (fr) * 1989-06-07 1995-05-19 Onet Procede et appareil autonomes de nettoyage automatique de sol par execution de missions programmees
US6069415A (en) * 1998-06-05 2000-05-30 Ati Industrial Automation, Inc. Overload protection device
NL1012142C2 (nl) * 1999-05-25 2000-11-28 Lely Res Holding Onbemand voertuig voor het verplaatsen van mest.
NL1012141C2 (nl) * 1999-05-25 2000-11-28 Lely Res Holding Onbemand voertuig dat geschikt is om te worden ingezet in een stal, zoals een koeienstal.
US6901624B2 (en) * 2001-06-05 2005-06-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Self-moving cleaner
US7245994B2 (en) * 2001-08-24 2007-07-17 David Wright Young Apparatus for cleaning lines on a playing surface and associated methods, enhancements
EP1475765A3 (de) * 2003-05-08 2006-05-24 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung einer Durchfahrtsmöglichkeit für ein Fahrzeug
KR100571834B1 (ko) * 2004-02-27 2006-04-17 삼성전자주식회사 청소 로봇의 바닥 먼지 검출 방법 및 장치
US7984529B2 (en) * 2007-01-23 2011-07-26 Radio Systems Corporation Robotic pet waste treatment or collection

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1008612C2 (nl) 1998-03-17 1999-09-20 J O Z B V Stalreinigingsinrichting.
WO2000070941A1 (en) * 1999-05-25 2000-11-30 Lely Research Holding Ag An unmanned vehicle to be used in a stable or a meadow
WO2000070935A1 (en) * 1999-05-25 2000-11-30 Lely Research Holding Ag An unmanned vehicle adapted to be used in a stable, such as a cowshed
JP2002090454A (ja) * 2000-09-14 2002-03-27 Hokuyo Automatic Co 無人搬送車の障害物検知センサ
NL1024522C2 (nl) * 2003-10-13 2005-04-14 Lely Entpr Ag Melkbekerdrager.
EP1690450A1 (en) * 2005-02-11 2006-08-16 Lely Enterprises AG An unmanned vehicle for displacing manure
EP1762862A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-14 IEE INTERNATIONAL ELECTRONICS & ENGINEERING S.A. Method and device for 3D imaging

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010087695A2 (en) 2009-01-28 2010-08-05 Lely Patent N.V. Device for carrying out activities in a space, in particular a stable
DE212010000019U1 (de) 2009-01-28 2011-10-24 Lely Patent N.V. Unbemannte, selbstfahrende Vorrichtung zum Ausführenvon Aktivitäten in einem Raum, insbesondere in einem Stall
NL1036488C2 (nl) * 2009-01-30 2010-08-02 Lely Patent Nv Inrichting voor het verrichten van werkzaamheden op een stalvloer.
WO2010087694A1 (en) * 2009-01-30 2010-08-05 Lely Patent N.V. Device for carrying out activities on a stable floor
NL1036699C2 (nl) * 2009-03-11 2010-09-14 Lely Patent Nv Inrichting voor het verrichten van werkzaamheden in een ruimte waarin verontreinigingen kunnen optreden.
US20200178747A1 (en) * 2017-06-05 2020-06-11 Bissell Homecare, Inc. Autonomous floor cleaning system

Also Published As

Publication number Publication date
EP2126651A1 (en) 2009-12-02
DK2126651T3 (da) 2011-10-03
EP2126651B1 (en) 2011-08-31
CA2678250C (en) 2014-12-30
WO2008118006A1 (en) 2008-10-02
ATE522853T1 (de) 2011-09-15
US20100006127A1 (en) 2010-01-14
CA2678250A1 (en) 2008-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1033591C2 (nl) Onbemand voertuig voor het verplaatsen van mest.
NL1035980C (nl) Onbemand voertuig voor het verplaatsen van mest.
NL1033590C2 (nl) Onbemand voertuig voor het afgeven van voer aan een dier.
NL1033589C2 (nl) Samenstel van een melkrobot met een melkrobotvoerplaats, en inrichting voor het grijpen en verplaatsen van materiaal.
NL1033070C2 (nl) Inrichting voor het automatisch melken van een dier.
US9632505B2 (en) Methods and systems for obstacle detection using structured light
US20130204483A1 (en) Robot cleaner
CN110558902B (zh) 可移动机器人及其特定物检测方法、装置与电子设备
NL1018563C1 (nl) Inrichting voor het bepalen van de positie van een object, in het bijzonder een speen van een dier.
WO1992007233A1 (en) Method and apparatus for three-dimensional non-contact shape sensing
US9739874B2 (en) Apparatus for detecting distances in two directions
US11550044B2 (en) Dirt detector on a LIDAR sensor window
KR20080093768A (ko) 주행로봇의 위치감지장치 및 이를 이용한 로봇 청소기
WO2021231947A1 (en) Imaging arrangement and corresponding methods and systems for depth map generation
CN216535126U (zh) 涵盖近距离和远距离的深度相机及扫地机器人
CN114236505A (zh) 一种基于DToF的测量系统及方法
KR20150052562A (ko) 거리 측정 장치 및 동작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20121001