NL1038793C2

NL1038793C2 - MILK INSTALLATION.

Info

Publication number: NL1038793C2
Application number: NL1038793A
Authority: NL
Inventors: Dirk Hendrik Martin Ruiter
Original assignee: Dirk Hendrik Martin Ruiter
Priority date: 2011-05-03
Filing date: 2011-05-03
Publication date: 2012-11-06

Description

MelkinstallatieMilking installation

De onderhavige uitvinding betreft een inrichting voor het melken van vee, 5 omvattende: een leidingstelsel met melkbekers, welke aan spenen van uiers aan te brengen zijn en een zogenoemde robotarm met hierin tenminste één aandrijfbaar gewricht en aan het vrije uiteinde aangrijpingsmiddelen waarmee ten minste één melkbeker ten opzichte van één van de spenen te positioneren en hieraan door in iedere noodzakelijke verplaatsing aan te brengen is. Bovendien bevat de 10 onderhavige uitvinding aan het vrije uiteinde van de robotarm een enkelvoudig beeldopnameapparaat waarvan de beeldsensor onlosmakelijk voorzien is van een enkelvoudig dan wel meervoudig lenzenstelsel ter verkrijging van een, voor elektronische besturing van de robotarm te gebruiken, uit meerdere beelden één te berekenen beeldopname. De onderhavige uitvinding omvat tevens een elektronische 15 besturing waarbij real-time verwerking van de beeldopname door middel van software de robotarm naar de gewenste positie leidt.The present invention relates to a device for milking cattle, comprising: a pipe system with teat cups which can be fitted to teats of udders and a so-called robot arm with at least one drivable joint and engaging means at the free end with which at least one teat cup position with respect to one of the teats and can be fitted to this by any necessary displacement. Moreover, the present invention comprises a single image recording device at the free end of the robot arm, the image sensor of which is inseparably provided with a single or multiple lens system for obtaining a multiple image image to be used for electronic control of the robot arm. . The present invention also comprises an electronic control in which real-time processing of the image recording by means of software guides the robot arm to the desired position.

Een dergelijke inrichting in zijn algemene vorm is algemeen bekend waarbij melkbekers afzonderlijk en opeenvolgend aan de respectievelijke spenen worden aangebracht met behulp van een melkrobot. De melkrobot is eventueel ingericht om 20 afzonderlijke spenen te voorzien van een melkbeker op basis van vergelijking met in een geheugen opgeslagen posities zoals tijdens voorgaande melkbeurten golden of op basis van speenpositiebepaling met behulp van ultrasoon geluid, infrarood dan wel triangulatiemeting op basis van een tweetal beeldopnames.Such a device in its general form is generally known in which teat cups are fitted separately and successively to the respective teats with the aid of a milking robot. The milking robot is optionally adapted to provide individual teats with a teat cup on the basis of comparison with positions stored in a memory as applied during previous milking runs or on the basis of teat position determination using ultrasonic, infrared or triangulation measurement on the basis of two image recordings .

Een nadeel van bekende inrichtingen is dat wanneer één van de betreffende spenen 25 schuin staat, dat wil zeggen schuin neerwaarts is gericht, en wel in een hogere mate dan met het aan de bovenzijde uitwijkende karakter van de melkbekers kan worden gecompenseerd, de betreffende speen geknakt of bekneld zal raken in de melkbeker, waarbij afgifte van melk uit het hier mee overeenkomende kwartier van de uier wordt verhinderd.A drawback of known devices is that when one of the teats in question is tilted, that is to say it is inclined downwardly, and can be compensated to a higher degree than with the character of the teat cups which deviates at the top, the teat in question is crushed or will be crushed in the teat cup, whereby delivery of milk from the corresponding quarter of the udder is prevented.

30 Deze situatie is in die zin ongewenst, dat de robotarm in dit geval moet worden voorzien van aanvullende programmering voor het verwijderen van de betreffende melkbeker van de betreffende speen, teneinde vervolgens opnieuw een poging te ondernemen de betreffende speen te voorzien van een melkbeker, hetgeen eindeloos tot herhaling zou kunnen leiden, doordat een robotarm in hoofdzaak ingericht is en 35 uitsluitend geschikt is voor een nagenoeg verticale beweging met een nagenoeg verticale uitlijning van de melkbeker. Hiermee hangt onnodig tijdverlies en een minder dan optimale of zelfs maximale capaciteit van de melkinstallatie samen. Bovendien is 1038793 2 het met de bekende inrichtingen niet mogelijk een losgeraakte melkbeker opnieuw aan te brengen zonder ook de overige melkbekers los te maken.This situation is undesirable in that in this case the robot arm must be provided with additional programming for removing the relevant teat cup from the relevant teat, in order to subsequently again attempt to provide the teat in question with a teat cup, which could endlessly lead to repetition, because a robot arm is substantially arranged and is only suitable for a substantially vertical movement with a substantially vertical alignment of the teat cup. This is associated with unnecessary loss of time and a less than optimal or even maximum capacity of the milking installation. Moreover, with the known devices, it is not possible to reassemble a detached teat cup without also detaching the remaining teat cups.

Een bekend nadeel van bekende inrichtingen is ondermeer de snelheid en doeltreffendheid van de methode waarmee een melkbeker op de betreffende speen van 5 de aan te sluiten spenen aangebracht kan worden.A known drawback of known devices is inter alia the speed and efficiency of the method with which a teat cup can be fitted on the relevant teat of the teats to be connected.

Met de uitvinding is beoogd althans het bovengenoemd bezwaar weg te nemen, waartoe deze zich onderscheidt, doordat de robotarm tenminste een aanvullend gewricht omvat, waarmee de uitlijning van de melkbeker althans gedurende het aanbrengen hiervan in overeenstemming met die van de spenen te brengen is.The invention has for its object to obviate at least the above-mentioned drawback, to which it distinguishes itself, in that the robot arm comprises at least one additional joint, with which the alignment of the teat cup can be brought into line with that of the teats at least during its fitting.

10 Met de uitvinding is eveneens beoogd dat de snelheid van aansluiten van een melkbeker op een te melken speen wordt verhoogd door middel van het selecteren en volgen van de betreffende de te melken speen met behulp van het beeldopnameapparaat om zodoende de doeltreffendheid te maximaliseren.It is also an object of the invention to increase the speed of connecting a teat cup to a teat to be milked by selecting and monitoring the relevant teat to be milked with the aid of the image pick-up device in order to thus maximize efficiency.

Met de uitvinding is beoogd dat de beeldsensor voorzien is van meerdere lenzen om op 15 die manier uit meerdere beelden één aan te wenden beeld, welke gebruikt wordt voor het bepalen van de speenposities, te berekenen.The invention has for its object that the image sensor is provided with several lenses in order to calculate one image to be used from several images, which is used for determining the teat positions.

Met de uitvinding is beoogd gebruik te maken van het zogenoemde tracking, dat wil zeggen, een éénmaal specifiek deel van een beeldopname wordt als zodanig benoemd en vervolgens voortdurend vastgehouden waarbij verstorende bewegingen welke 20 mogelijk aanwezig zijn geneutraliseerd worden met behulp van ter zake doende hulpmiddelen.The invention has for its object to make use of the so-called tracking, that is to say, a once-specific part of an image recording is named as such and subsequently continuously retained in which disturbing movements which may be present are neutralized with the aid of relevant aids.

De uitdrukking “uitlijning” is hier derhalve gericht op een longitudinale oriëntatie van de betreffende speen. Als gevolg hiervan wordt rekening gehouden met een eventuele schuinstand van de betreffende van de spenen door de stand van de melkbeker ten 25 opzichte hiervan uit te lijnen, waarbij de beweging van de robotarm naar de betreffende van de spenen om de melkbeker hieraan aan te brengen tevens langs deze lijn kan plaatsvinden. Zodat het risico, dat een speen bekneld raakt en het melken van het bijbehorende kwartier wordt verhinderd, op doeltreffende wijze is verhinderd.The expression "alignment" is therefore here directed to a longitudinal orientation of the relevant teat. As a result, a possible tilting position of the relevant of the teats is taken into account by aligning the position of the teat cup relative to this, wherein the movement of the robot arm to the relevant of the teats to fit the teat cup thereto can take place along this line. So that the risk that a teat gets trapped and the milking of the associated quarter is prevented is effectively prevented.

In een eerste uitvoeringsvorm onderscheidt een inrichting volgens de onderhavige 30 uitvinding zich door een besturing met de robotarm verbonden detectiemiddelen voor real-time waarneming van de plaats van de speen, waarbij de besturing is ingericht voor overeenkomstige aandrijving van de robotarm.In a first embodiment, a device according to the present invention is distinguished by a control means connected to the robot arm for real-time detection of the location of the teat, the control being adapted for corresponding drive of the robot arm.

Volgens de bekende techniek wordt slechts de positie van de betreffende van de spenen waargenomen waarbij volgens de uitvinding waarneming van de stand 35 bepalend is voor de richting van de beweging, die de melkbeker onder aangrijping van de robotarm doorloopt.According to the known art, only the position of the relevant of the teats is observed, wherein according to the invention observation of the position 35 determines the direction of the movement that the teat cup traverses under the engagement of the robot arm.

Hierbij kunnen de detectiemiddelen zijn gevormd door infrarood-detectoren, video-detectoren, ultrageluid-detectoren en laser-detectoren, maar kunnen tevens vele andere soorten detectoren worden gebruikt.The detection means can herein be formed by infrared detectors, video detectors, ultrasound detectors and laser detectors, but many other types of detectors can also be used.

In een tweede uitvoeringsvorm vertoont een inrichting volgens de onderhavige 5 uitvinding de eigenschap, dat de robotarm afzonderlijk van het leidingstelsel op een verplaatsbaar gestel is aangebracht. In het bijzonder in samenhang met een eventuele maatregel, dat de detectiemiddelen aan de robotarm zijn aangebracht, vertoont deze uitvoeringsvorm het voordeel, dat de robotarm tijdens het eigenlijke melken van een koe of ander te melken dier niet werkeloos is, maar naar een volgende positie kan 10 worden verplaatst om aldaar de melkbekers aan te brengen aan de spenen van een ander te melken dier. Op deze wijze wordt tevens vermeden, dat kostbare detectiemiddelen op elke van de in een melkstal stationair aangebrachte robotarmen behoeven te worden aangebracht.In a second embodiment, a device according to the present invention has the feature that the robot arm is mounted on a movable frame separately from the pipe system. In particular in connection with a possible measure that the detection means are arranged on the robot arm, this embodiment has the advantage that the robot arm is not idle during the actual milking of a cow or other animal to be milked, but can move to a next position 10 are moved there to place the teat cups on the teats of another animal to be milked. In this way it is also avoided that expensive detection means need to be provided on each of the robot arms arranged stationary in a milking parlor.

In een derde uitvoeringsvorm vertoont een inrichting volgens de onderhavige uitvinding 15 de eigenschap, dat de robotarm voorzien is van een beeldopnameapparaat waarbij de beeldsensor voorzien is van minstens één lens.In a third embodiment, a device according to the present invention has the feature that the robot arm is provided with an image recording device, wherein the image sensor is provided with at least one lens.

Bij voorkeur is een inrichting volgens de onderhavige uitvinding in deze uitvoeringsvorm zodanig, dat de robotarm van een industriële kwaliteit kan zijn.In this embodiment, a device according to the present invention is preferably such that the robot arm can be of an industrial quality.

Overigens betreft de onderhavige uitvinding tevens een melkstal, waarin tenminste één 20 inrichting met een willekeurige van de hierboven beschreven eigenschappen is geplaatst.Incidentally, the present invention also relates to a milking parlor, in which at least one device with any of the above described properties is placed.

Tevens betreft de onderhavige uitvinding een werkwijze voor het melken van vee, omvattende: - Het detecteren van tenminste één van de spenen van een uier van het vee; 25 - Het aanbrengen van een melkbeker aan de betreffende van de spenen op de gedetecteerde plaats; - Het melken van het vee met behulp van de melkbeker; en - Het van de spenen verwijderen van de melkbekers,The present invention also relates to a method for milking cattle, comprising: - Detecting at least one of the teats of an udder of the cattle; - Attaching a teat cup to the relevant of the teats at the detected location; - Milking the cattle with the help of the teat cup; and - Removing the teat cups from the teats,

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van een 30 uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding. Deze inrichting kan deel uitmaken van een melkstal.The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment of a device according to the present invention. This device can be part of a milking parlor.

In de tekening toont:In the drawing:

Fig.1 een perspectivisch aanzicht van de melkinstallatie volgens de onderhavige uitvinding; en 35 Fig. 2 een perspectivisch aanzicht van een detail van de in fig. 1 getoonde melkstal.Fig. 1 is a perspective view of the milking installation according to the present invention; and FIG. 2 is a perspective view of a detail of the milking stall shown in FIG.

Fig.3 een alternatief voor de in fig.2 getoonde configuratie.Fig. 3 shows an alternative to the configuration shown in Fig. 2.

44

Fig. 4 een perspectivisch aanzicht van een deel van een inrichting volgens de onderhavige uitvinding in bedrijf; enFIG. 4 is a perspective view of a part of a device according to the present invention in operation; and

Fig. 5-7 schematisch bovenaanzichten van melkstalindelingen met hierin koeverkeer weergegeven waarbij een inrichting volgens de onderhavige uitvinding 5 uiterst goed toepasbaar is.FIG. 5-7 show schematic top views of milking parlors with cow traffic shown herein, wherein a device according to the present invention can be used extremely well.

De in fig. 1 getoonde melkstal 1 dient voor het melken van vee, zoals koeien 2. Hiertoe worden de koeien in afzonderlijke, door hekwerken gevormde boxen 3 opgesteld, om aldaar te worden gemolken. De boxen 3 kunnen ondermeer in kopstaartopstelling aan weerszijden van een centrale baan 4 worden geplaatst, waarbij 10 hiertussen op de centrale baan 4 een melkrobot 5 is aangebracht. De melkrobot 5 is in de hier getoonde uitvoeringsvorm als industriële uitvoering vormgegeven en is als zodanig verplaatsbaar over de centrale baan4. In een niet getoonde alternatieve uitvoeringsvorm is de centrale baan gevormd door een langgerekte put, waarin de melkrobot verplaatsbaar is. Dit heeft als voordeel dat de melkrobot in een bestaande 15 melkput in een stal geplaatst kan worden, zonder hiertoe grote aanpassingen van de stal door te hoeven voeren. De hier getoonde uitvoeringsvorm is bijzonder van nut, wanneer een nieuwe stal met een melkinstallatie volgens de onderhavige uitvinding wordt gebouwd.The milking parlor 1 shown in Fig. 1 serves for milking cattle, such as cows 2. For this purpose, the cows are arranged in separate boxes 3 formed by fencing, for being milked there. The boxes 3 can, inter alia, be placed in head-tail arrangement on either side of a central track 4, wherein a milking robot 5 is arranged between them on the central track 4. In the embodiment shown here, the milking robot 5 is designed as an industrial embodiment and is displaceable as such over the central track 4. In an alternative embodiment (not shown), the central path is formed by an elongated well, in which the milking robot is displaceable. This has the advantage that the milking robot can be placed in an existing milking pit in a stall without having to make major adjustments to the stall for this purpose. The embodiment shown here is particularly useful when a new stall with a milking installation according to the present invention is built.

De industriële robot 5, welke in de hier getoonde uitvoeringsvorm 20 functioneert als melkrobot 5, is zoals in fig. 4 is getoond, op de nabij het uiteinde van een arm gelegen polsgewricht hiervan voorzien van een beeldopnameapparaat en eventueel een hiermee samenwerkende lichtbron 7, welke dan een eenheid vormen en in combinatie dienen voor detectie van in hoofdzaak de positie en stand van één van de spenen van een uier van een melkdier, zoals een koe, teneinde een enkele melkbeker 25 8 hieraan aan te brengen. Hierdoor is een optimaal zichtbereik op handelingen en te bereiken plaatsen van grijper 16 verschaft en worden gelijktijdig alle afwijkingen mechanische constructie en positionering van de arm achter het beeldopnameapparaat als vanzelf geëlimineerd.The industrial robot 5, which in the embodiment 20 shown here functions as a milking robot 5, is, as shown in Fig. 4, provided with an image pickup device and possibly a light source 7 cooperating with it on the wrist joint thereof situated near the end of an arm. then form a unit and in combination serve to detect substantially the position and position of one of the teats of an udder of a dairy animal, such as a cow, in order to fit a single teat cup thereto. As a result, an optimum range of view of operations and reachable locations of gripper 16 is provided and all deviations mechanical construction and positioning of the arm behind the image-taking apparatus are automatically eliminated.

Wanneer de melkbekers niet in gebruik zijn, worden deze in een houder 9 30 geplaatst, zodat de melkbekers op eenvoudige wijze door de melkrobot 5 kunnen worden teruggevonden, wanneer een koe in de box 3 is aangekomen en gemolken dient te worden.When the teat cups are not in use, they are placed in a holder 9, so that the teat cups can be found in a simple manner by the milking robot 5 when a cow has arrived in the box 3 and needs to be milked.

De houder 9 is nader getoond in figuur 2, waarbij de afzonderlijke bekers 8 in bijbehorende klemmen 10 zijn geplaatst.The holder 9 is further shown in Figure 2, wherein the individual cups 8 are placed in associated clamps 10.

35 Overigens is elke van de melkbekers 8 verbonden met een gezamenlijk verzamelstuk (melkklauw) 11 via de leidingen 12, welke dienen voor afvoer van melk, en zijn leidingen 13 aangebracht, welke dienen voor besturing van de melkbeker 8 om de speen onder invloed van zuigkracht of vacuüm aan te grijpen om aldus en daardoor 5 het dier te melken. De melkkauw of verzamelstuk 11 is door middel van leiding 15 verbonden met een melkopslag, en leidingen 13 zijn met leiding 14 verbonden voor besturing van zuigkracht of het vacuüm door elk van de melkbekers op de spenen.Incidentally, each of the teat cups 8 is connected to a common collecting piece (milk claw) 11 via the lines 12, which serve for discharging milk, and lines 13 are provided, which serve to control the teat cup 8 around the teat under the influence of suction. or to apply a vacuum so as to thereby milk the animal. The milk chew or collection piece 11 is connected to a milk store by means of line 15, and lines 13 are connected to line 14 for controlling suction or the vacuum through each of the teat cups on the teats.

Met een industriële robot 5, zoals deze in fig.1 is getoond, is het mogelijk, 5 naast de hierboven beschreven verplaatsing van de robot, de melkbekers 8 in elke willekeurige stand aan een speen aan te brengen.With an industrial robot 5, as shown in Fig. 1, it is possible, in addition to the above-described displacement of the robot, to place the teat cups 8 on a teat in any desired position.

Met behulp van het beeldopnameapparaat 6 en als optie en aanvulling hierop lichtbron 7, wordt deze betreffende stand van de speen bepaald. Een besturing van de robot 5 is hierbij ingericht om een betreffende van de melkbekers 8 in reactie op deze 10 waarneming naar en in een hiermee overeenkomende stand te laten brengen door de robot 5. Als zodanig is iedere mogelijke afwijking in de gehele constructie en iedere beweging door het te melken dier geëlimineerd.With the aid of the image recording device 6 and as an option and addition to this light source 7, this relevant position of the teat is determined. A control of the robot 5 is here arranged to have a relevant one of the teat cups 8 brought to and in a corresponding position by the robot 5 in response to this observation. As such, every possible deviation in the entire construction and every movement is eliminated by the animal to be milked.

In de hier getoonde opstelling van melkstallen is het niet strikt noodzakelijk, dat de industriële robot verplaatsbaar is; deze kans tevens op een centrale positie zijn 15 opgesteld en rondzwenken langs de melkstallen om hier melkbekers aan te brengen. Hieronder zullen andere opstellingen aan de orde komen in fig. 5-7, waarbij meer het nut zal blijken van een mogelijke verplaatsbaarheid van de robot, veelal in de vorm van een industriële uitvoering.In the arrangement of milking stalls shown here, it is not strictly necessary for the industrial robot to be movable; this chance is also arranged in a central position and swivels around the milking stalls to place teat cups here. Below, other arrangements will be discussed in Figs. 5-7, in which more the usefulness of a possible displaceability of the robot will appear, often in the form of an industrial embodiment.

In fig. 2 is het duidelijkst weergegeven, dat de robotarm 5 bij de grijper 16 20 voor de aangrijping van één van de melkbekers 8 is voorzien van een tweetal rotatiegewrichten 19 en 20, welke rotatiebeweging in de richtingen van pijlen A en B resp. mogelijk maken als aanvulling op de bewegingsvrijheid die wordt verschaft door de knikgewrichten 17 en 18, waarmee slechts een knikbeweging mogelijk is, en welke slechts in fig.1 en niet in fig. 2 zijn getoond.It is most clearly shown in Fig. 2 that the robot arm 5 at the gripper 16 for gripping one of the teat cups 8 is provided with two rotational joints 19 and 20, which rotational movement in the directions of arrows A and B, respectively. as a supplement to the freedom of movement provided by the articulated joints 17 and 18, with which only a articulated movement is possible, and which are shown only in Fig. 1 and not in Fig. 2.

25 Met de hiervoor beschreven robot 5 is het mogelijk een melkbeker 8 binnen het bereik van mogelijke standen van spenen aan een uier met deze spenen uit te lijnen in reactie op waarneming van de positie en stand van deze spenen, waarbij de melkbeker ten opzichte van de speen uitgelijnd blijft tijdens het hieraan aanbrengen hiervan. Derhalve is op doeltreffende wijze bereikt dat een speen aangesloten kan 30 worden en wordt voorkomen dat een speen beklemd, bekneld of geknakt kan raken waardoor het melken wordt belemmerd.With the robot 5 described above, it is possible to align a teat cup 8 within the range of possible positions of teats on an udder with these teats in response to observation of the position and position of these teats, the teat cup relative to the teat remains aligned while applying it. Therefore, it is effectively achieved that a teat can be connected and it is prevented that a teat can get jammed, squeezed or crushed, thereby preventing milking.

Bovendien is het met de hier voorgestelde nieuwe configuratie mogelijk met de robotarm de speen tijdens het aanbrengen van melkbeker te volgen wanneer het te melken dier beweegt. Ook daarmee is derhalve de betrouwbaarheid van de installatie 35 verhoogd ten opzichte van bekende installaties.Moreover, with the new configuration proposed here, it is possible to follow the teat with the robot arm during the application of the teat cup as the animal to be milked moves. Therefore, the reliability of the installation is therefore also increased compared to known installations.

In fig.3 is een configuratie getoond als alternatief voor die, welke in fig. 2 is getoond, waarbij is beoogd de melkbekers na afloop van het melken van de koe op een vooraf bepaalde plaats terug te brengen.Fig. 3 shows a configuration as an alternative to that shown in Fig. 2, wherein it is intended to return the teat cups to a predetermined location after the milking of the cow.

66

De in deze figuur 3 getoonde configuratie van de melkstal verschilt van die, welke in fig. 1 is getoond, waarbij de koeien 2 zij-aan-zij schuin ten opzichte van put 25, van waaruit de melkrobot opereert, zijn opgesteld om gemolken te worden.The configuration of the milking parlor shown in this figure 3 differs from that shown in fig. 1, wherein the cows 2 are arranged side-by-side obliquely with respect to pit 25, from which the milking robot operates, to be milked .

Na het voltooien van het melken wordt met processor 21 gedetecteerd, dat 5 geen melk meer wordt verkregen van de betreffende koe, waarna de melkwerking door de melkbekers 8 wordt beëindigd, en de bekers 8 van de betreffende koe 2 af kunnen vallen, onder besturing van de processor 21, die door middel van verbinding 22 in contact staat met een centrale reken- en opslageenheid, die hier niet nader is getoond of is beschreven, daar deze geen deel uitmaakt van de onderhavige uitvinding.After the milking has been completed, it is detected with processor 21 that no more milk is obtained from the relevant cow, whereafter the milking action is terminated by the teat cups 8, and the cups 8 can fall off the relevant cow 2, under the control of the processor 21, which by means of connection 22 is in contact with a central computing and storage unit, which is not further shown or described here, since it is not part of the present invention.

10 Wanneer de melkbekers 8 van de spenen van de betreffende koe 2 zijn afgevallen, doordat hierop geen zuigende werking meer wordt uitgeoefend op de spenen van de betreffende koe 2, komt een intrekmechanisme 26 in werking, dat inwerkt op een verbinding 27, dat enerzijds met het intrekmechanisme 26 en anderzijds met de leidingen 14, 15, die van de melkklauw of verzamelstuk 11 naar een 15 verzamelleiding 28 zal lopen, is aangebracht. Door het intrekken van de verbinding 27 door het intrekmechanisme 26 worden de leidingen 14,15, de melkklauw of verzamelstuk 11 en de hiermee verbonden melkbekers 8 teruggetrokken tot een positie nabij het hekwerk 29, waarbij deze positie voor elk van de melkstallen of boxen 3 op voorhand tenminste bij benadering bekend is aan de besturing van de robot 5.When the teat cups 8 have fallen off the teats of the relevant cow 2, because no sucking action is exerted on them on the teats of the relevant cow 2, a retraction mechanism 26 comes into operation, which acts on a connection 27, which on the one hand the retraction mechanism 26 and, on the other hand, with the lines 14, 15, which will run from the milking claw or collection piece 11 to a collection line 28, is arranged. As a result of the withdrawal of the connection 27 by the retraction mechanism 26, the lines 14, 15, the milking claw or collection piece 11 and the teat cups 8 connected thereto are retracted to a position near the fence 29, this position for each of the milking stalls or boxes 3 being at least approximately known to the control of the robot 5.

20 Voordeel van deze procedure is, dat de melkrobot 5 alleen als taak heeft het aanbrengen van de melkbekers 8 aan de spenen van de betreffende koe 2.The advantage of this procedure is that the milking robot 5 only has the task of attaching the teat cups 8 to the teats of the relevant cow 2.

De melkrobot 5 met de in samenhang met fig. 1 en fig.2 reeds beschreven onderdelen, omvat verder een camera 6, welke op het uiterste polsgewricht aan het uiteinde van de robotarm 5 is aangebracht. In de fig.3 is verder getoond, dat de 25 robotarm 5 op een verplaatsbare voet 3 met bijbehorende aandrijving is geplaatst, die op een langsverplaatsing 24 verplaatsbaar is langs de boxen 3, om bij elke van de boxen 3 zijn taak te vervullen. De centrale besturing, die zoals reeds is vermeld, hier niet is getoond, is ingericht om verplaatsing van de robotarm 5 op de verplaatsbare voet 23 te besturen in reactie op en in samenhang met van de processoren 21 30 afkomstige signalen, die aangeven dat het melken van een betreffende koe 2 is beëindigd.The milking robot 5 with the parts already described in connection with fig. 1 and fig. 2 further comprises a camera 6, which is arranged on the extreme wrist joint at the end of the robot arm 5. In Fig. 3 it is further shown that the robot arm 5 is placed on a movable base 3 with associated drive, which is displaceable along a box 24 along the boxes 3, in order to fulfill its task at each of the boxes 3. The central control, which, as already stated, is not shown here, is adapted to control movement of the robot arm 5 on the movable foot 23 in response to and in connection with signals from the processors 21, which indicate that milking of a cow 2 concerned.

De in fig. 4 getoonde camera 6 is een op zich in de techniek bekend beeldopnameapparaat, het speciale aan deze camera is dat de beeldsensor onlosmakelijk voorzien is van één of meerdere lenzenstelsels.The camera 6 shown in Fig. 4 is an image recording device known per se in the art, the special feature of this camera is that the image sensor is inseparably provided with one or more lens systems.

35 Tevens kan beeldvormingtechniek worden toegepast om een beeld in grijstinten of kleur vast te leggen, waarbij uit variaties hiervan in tijd of bijvoorbeeld ten opzichte van een vooringestelde waarde diagnostische gegevens met betrekking tot de gesteldheid van de betreffende uier hiervan is af te leiden.Imaging technology can also be applied to capture an image in shades of gray or color, from which variations of this over time or, for example, with respect to a preset value, can be used to derive diagnostic data with regard to the condition of the udder in question.

77

In fig.5 is een stalindeling getoond, die overeenkomsten vertoont met die, welke gedeeltelijk in fig.3 is weergegeven. Hierbij worden de te melken koeien 2 via een ingang 30 naar melkposities 31 geleid, hetgeen veelal voor de koeien 2 een bekende weg is, zodat dit nagenoeg zonder enige pressie kan worden volbracht. Na 5 voltooiing van het melken kunnen de koeien alleen langs doorgang 32 de stal verlaten, daar ingang 32 als uitgang wordt versperd door koeien 2, die wachten op hun beurt om gemolken te worden.Fig. 5 shows a shed layout that has similarities to that partially shown in Fig. 3. The cows 2 to be milked are hereby guided via an entrance 30 to milking positions 31, which is usually a known route for the cows 2, so that this can be accomplished virtually without any pressure. After the milking has been completed, the cows can only leave the shed along passage 32, since entrance 32 is blocked as exit by cows 2, who are waiting for their turn to be milked.

De te melken koeien worden zij-aan-zij opgesteld langs een put 25, waarin een melkrobot volgens onderhavige uitvinding verplaatsbaar is opgesteld, zoals 10 hiervoor in samenhang met fig.1 of fig.3 is beschreven. De door de put 25 verplaatsbare melkrobot 5, die hier niet nader is weergegeven, beweegt zich langs de zijdelings ten opzichte van elkaar en schuin ten opzichte van de put25 opgestelde koeien om de melkbekers aan de spenen van deze koeien aan te brengen. Derhalve wordt met de melkrobot 5 de taak volbracht van een melkveehouder, die zich te voet 15 door de put 25 zou verplaatsen om de melkbekers aan te brengen. Derhalve is vermeden dat voor elke positie waar een koe gemolken kan worden een afzonderlijke robotarm 5 opgesteld dient te worden. De in deze fig.5 getoonde opstelling van de koeien staat bekend als visgraatconstructie waarbij voor de in fig.6 getoonde configuratie, die bekend staat als doorloopconfiguratie in hoofdzaak dezelfde voordelen 20 gelden met betrekking tot het gebruik van een verplaatsbare melkrobot 5 , die zich door een put beweegt, waarbij de koeien 2 aan weerszijden van de put in een richting haaks ten opzichte van de lengterichting hiervan zijn opgesteld. Bij deze configuratie dient de melkrobot 5 door de achterbenen van een koe door te reiken om de melkbekers 8 aan de spenen van de betreffende koeien aan te brengen. Dit in tegenstelling tot de 25 visgraatconfiguratie, waarbij de melkrobot 5 voor één van de achterpoten van de te melken koeien 2 langs reikt om de melkbekers aan de spenen aan te brengen.The cows to be milked are arranged side-by-side along a well 25, in which a milking robot according to the present invention is arranged so as to be displaceable, as described above in connection with Fig. 1 or Fig. 3. The milking robot 5 which is displaceable by the pit 25 and which is not further shown here, moves along the cows arranged laterally with respect to each other and obliquely with respect to the pit 25 in order to fit the teat cups to the teats of these cows. Therefore, the milking robot 5 accomplishes the task of a dairy farmer who would travel through the pit 25 on foot to fit the teat cups. It is therefore avoided that a separate robot arm 5 has to be arranged for each position where a cow can be milked. The arrangement of the cows shown in this Fig. 5 is known as a herringbone construction, wherein for the configuration shown in Fig. 6, which is known as a walk-through configuration, substantially the same advantages apply with regard to the use of a movable milking robot 5 which a pit moves, wherein the cows 2 are arranged on either side of the pit in a direction perpendicular to the longitudinal direction thereof. With this configuration, the milking robot 5 has to reach through the hind legs of a cow in order to fit the teat cups 8 to the teats of the cows in question. This is in contrast to the herringbone configuration, in which the milking robot 5 extends past one of the hind legs of the cows 2 to be milked in order to place the teat cups on the teats.

Overigens is de in fig.6 getoonde opstelling voorzien van een tweetal maatregelen, te weten een bestuurbare poort 33 en een dranghek 34, resp. om koeien door te laten naar de melkposities aan weerszijden van de put 25, wanneer het melken 30 van een aantal koeien is voltooid. De koeien, waarvan het melken is voltooid, kunnen ook hier slechts langs de poort 33 en een afzonderlijk hek 35 de nabijheid van de put verlaten, zodat geen verwarring kan ontstaan over welke van de koeien gemolken zijn en welke niet. Door het dranghek 34 worden, voor zover noodzakelijk, de te melken koeien in beweging gebracht in de richting van de bestuurbare poort 33, wanneer deze 35 is geopend.Incidentally, the arrangement shown in Fig. 6 is provided with two measures, namely a controllable gate 33 and a crush barrier 34, respectively. to allow cows to pass to the milking positions on either side of the well 25 when the milking 30 of a number of cows has been completed. Here too, the cows whose milking has been completed can leave the vicinity of the pit only along the gate 33 and a separate gate 35, so that no confusion can arise as to which of the cows have been milked and which have not. As far as necessary, the crushing gate 34 moves the cows to be milked in the direction of the controllable gate 33 when it is opened.

Tenslotte is in fig.7 nog een configuratie getoond, waarbij een ronde put 25 is verschaft, waaromheen een carrouselplatform 36 roteerbaar is, waarop melkposities zijn aangebracht. De koeien 2 worden naar de melkposities op dit carrouselplatform 8 bewogen om gemolken te worden, waarbij langs de omtrek van de put 25 een melkrobot volgens onderhavige uitvinding is opgesteld, die melkbekers 8 aan spenen van de betreffende koeien 2 aanbrengt. De carrousel draait rond om de punt 25, zodat de koeien, die worden gemolken, één volledige rotatie doorlopen, vanaf het moment dat 5 zij op carrouselplatform 36 stappen en voordat ze dit carrouselplatform weer kunnen verlaten, waarbij het melken van deze koeien ineen met deze rotatie overeenkomende tijdsduur plaatsvindt. Afhankelijk van de rotatiesnelheid van het carrouselplatform in verhouding tot de tijdsduur die nodig is voor het melken van één koe, kan gebruik worden gemaakt van één of meer toevoerroutes naar het carrouselplatform en één of 10 meer dan één afvoerroute hiervandaan voor toevoer en afvoer van te melken koeien. In overeenstemming hiermee zijn evenzoveel stationaire melkrobots volgens onderhavige uitvinding noodzakelijk, als er toevoerroutes zijn, wanneer deze melkrobots stationair zijn, maar wanneer deze melkrobots volgens de onderhavige uitvinding verplaatsbaar zijn, kan worden volstaan met één enkele melkrobot, zoals deze bijvoorbeeld in 15 samenhang met fig.3 is beschreven, en verplaatsbaar is over een langsverplaatsing of over de vloer van de put.Finally, in Fig. 7, another configuration is shown in which a round well 25 is provided around which a carousel platform 36 is rotatable, to which milking positions are arranged. The cows 2 are moved to the milking positions on this carousel platform 8 to be milked, a milking robot according to the present invention being arranged around the circumference of the well 25, which places teat cups 8 on teats of the cows 2 concerned. The carousel rotates around the point 25, so that the cows that are milked go through one complete rotation, from the moment they step onto carousel platform 36 and before they can leave this carousel platform again, the milking of these cows coinciding with this corresponding time duration takes place. Depending on the rotation speed of the carousel platform in relation to the time required for milking one cow, use can be made of one or more supply routes to the carousel platform and one or more than one discharge route therefrom for supply and discharge of milk to be milked. cows. Accordingly, as many stationary milking robots according to the present invention are necessary, if there are supply routes when these milking robots are stationary, but when these milking robots according to the present invention are movable, a single milking robot, such as, for example, in connection with FIG. .3 has been described, and can be moved over a longitudinal displacement or over the floor of the well.

Vele andere uitvoeringsvormen dan die, welke hierboven zijn behandeld zijn mogelijk binnen het kader van de onderhavige uitvinding, zoals dat is gedefinieerd aan de hand van de bijgevoegde conclusies.Many other embodiments than those discussed above are possible within the scope of the present invention, as defined by the appended claims.

20 Zo is het mogelijk, dat niet per se van een industriële robot gebruik wordt gemaakt, maar van een stationaire robotarm, die slechts is ingericht om op één melklocatie tegelijk te functioneren, of waarbij minder gewrichten zijn aangebracht. Van belang is, dat elke van de melkbekers afzonderlijk aan de spenen van een uier worden aangebracht, maar bovenal dat de beweging van de melkbeker in lijn is met de positie 25 en met de stand of richting van de betreffende speen of spenen. De positiedetectie en standdetectie op basis van waarneming, hetgeen verder gaat dan enkelvoudige plaatsbepaling, is bepalend voor de mate van succes bij het aanbrengen van melkbekers aan de spenen. Het afzonderlijk aanbrengen van de melkbekers brengt overigens niet met zich mee, dat dit ook opeenvolgend dient plaats te vinden, wanneer 30 meer dan één robotarm, of een robotarm met verscheidene vertakkingen wordt toegepast, kunnen alle melkbekers afzonderlijk doch gelijktijdig worden aangebracht. Wel wordt hierbij nog opgemerkt, dat een industriële verplaatsbare robot nog het voordeel vertoont, dat met een enkele inrichting volgens de onderhavige uitvinding een groot aantal koeien opeenvolgend en afwisselend kan worden gemolken door slechts 35 gebruik te maken van één als verplaatsbare industriële robot vormgegeven inrichting.It is thus possible that use is not made of an industrial robot per se, but of a stationary robot arm which is only adapted to function at one milking location at a time, or in which fewer joints are arranged. It is important that each of the teat cups be arranged separately on the teats of an udder, but above all that the movement of the teat cup is in line with the position 25 and with the position or direction of the relevant teat or teats. The position detection and position detection on the basis of observation, which goes beyond simple location determination, determines the degree of success in fitting teat cups to the teats. Incidentally, arranging the teat cups separately does not mean that this must also take place successively if more than one robot arm or a robot arm with several branches is used, all teat cups can be arranged separately but simultaneously. It is noted here, however, that an industrial mobile robot still has the advantage that with a single device according to the present invention a large number of cows can be milked successively and alternately by using only one device designed as a mobile industrial robot.

10387931038793

Claims

A device for milking cattle, comprising: a pipe system with teat cups, which can be arranged on teats of udders; and a robot arm with at least one drivable joint therein and engaging means at the free end, with which at least one teat cup can be positioned relative to one of the teats and, by means of a possible displacement in all directions, can be attached thereto, comprises at least one additional joint, with which the alignment of the teat cup can be brought into compliance with that of the relevant of the teats, at least during the fitting thereof.

2. Device as claimed in claim 1, characterized by detection means connected to the robot arm via control for observing the position and position of the relevant of the teats, wherein the control is adapted for corresponding drive of the robot arm.

3. Device as claimed in claim 2, characterized in that the detection means can possibly comprise one or more than one of sound detection, infrared detection, video detection and laser detection.

4. Device as claimed in claim 2, characterized in that the detection means may possibly comprise one or more than one of infrared detection, video detection and laser detection, wherein the image recording sensor is provided with one or more systems which are or are inextricably connected to the image sensor in use.

5. Device as claimed in claim 4, characterized in that the image recording sensor is provided with a plurality of lenses, which are inextricably connected thereto. 30

Device as claimed in claim 4, characterized in that the image sensor is provided with several, inextricably connected, lenses, in order in this way to calculate one image from several images, the so-called computational imaging.

Device as claimed in claim 6, characterized in that the image thus obtained real-time ensures real-time movements of the robot, the so-called tracking, for the purpose of locating teats and mounting teat cups 1038793

Device as claimed in claim 2, characterized in that the detection means are arranged in addition to position and position detection for contour detection of the relevant teat to be milked.

Device as claimed in claim 1, characterized in that the detection means are arranged on the robot arm.

Device as claimed in claim 1, characterized in that the robot arm can be mounted on a movable frame separately from the pipe system.

Device according to claim 6, characterized in that the robot arm can be of industrial quality.

Milking parlor, which comprises at least one of the preceding claims. 15

Device for milking cattle, comprising: - an equipment and pipe system with teat cups, which can be fitted to teats of udders; and - a robot arm with at least one drivable joint therein and engaging means at the free end, with which at least one teat cup can be positioned relative to one of the teats and by moving it in real time, with the aid of the so-called tracking can be brought, characterized in that the robot arm is arranged separately from the pipe system on a movable frame.

14. Device as claimed in claim 13, characterized in that the robot arm can be of industrial quality.

A method for milking cattle, comprising: - detecting at least one of the teats of an udder of the cattle; - arranging a teat cup on the relevant of the teats at the detected location; 30. milking the dairy cattle using the teat cup; and - removing the teat cups from the teats, wherein detecting the teat comprises in particular determining position and position thereof, and wherein fitting the teat cup corresponding to the position and position of the teat and teat cup adapted thereto moving the teat cup. 1038793