NL2016721B1 - Werkwijze voor uitvoeren van een speengerelateerde handeling, en robotinrichting daarvoor - Google Patents

Abstract

Een werkwijze voor met behulp van een robotinrichting uitvoeren van een speengerelateerde handeling op een melkdier op een dieropstelplaats. De robotinrichting heeft een robotarm met een camera en een speenbehandelingsinrichting. De werkwijze omvat verschaffen van de robotarm buiten de dieropstelplaats, ten minste eenmaal uitvoeren van met de camera bepalen van een beeld van de omgeving, zoeken naar een poot in het beeld, als er geen poot in het beeld is herkend: buiten de dieropstelplaats verplaatsen van de robotarm in langsrichting, totdat een poot is herkend in het beeld, bepalen van de langspositie van de poot ten opzichte van de camera, verplaatsen van de robotarm in de richting van een vooraf bepaald positiebereik ten opzichte van de bepaalde poot zolang de bepaalde positie niet ligt in het vooraf bepaalde positiebereik, verplaatsen van het einddeel van de robotarm loodrecht op de langsrichting van buiten de dieropstelplaats tot onder het melkdier, en uitvoeren van de speengerelateerde handeling. Voorts is verschaft een robotinrichting met een robotarm, een speenbehandelingsinrichting en een camera, voor uitvoeren van de werkwijze.

Description

Werkwijze voor uitvoeren van een speengerelateerde handeling, en robotinrichting daarvoor

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor met behulp van een robotinrichting uitvoeren van een speengerelateerde handeling op een melkdier met poten en spenen, waarbij de robotinrichting omvat een dieropstelplaats met een langsrichting en ingericht voor opnemen van het melkdier, een besturing, een door de besturing bestuurbare robotarm met een einddeel voor uitvoeren van de speengerelateerde handeling op de spenen, een werkzaam met de besturing verbonden camera-inrichting, omvattende een op de robotarm verschafte camera, alsmede een verwerkingsinrichting, en die is ingericht voor herhaaldelijk bepalen van een beeld van de omgeving vóór de camera, met behulp van de camera, zoeken en herkennen van een of meer objecten, zoals poten, in de bepaalde beelden, met behulp van de verwerkingsinrichting, en bepalen van een positie van de herkende objecten ten opzichte van de camera, en waarbij de werkwijze omvat de stappen verschaffen van de robotarm met de camera in een positie buiten de dieropstelplaats, ten minste eenmaal uitvoeren en/of herhalen van bepalen van een beeld van de omgeving vóór de camera met behulp van de camera, zoeken naar een poot in het bepaalde beeld met behulp van de verwerkingsinrichting, bepalen van de positie van de bepaalde poot ten opzichte van de camera, verplaatsen van de robotarm, verplaatsen van althans het einddeel van de robotarm in een richting met een component loodrecht op de langsrichting van buiten de dieropstelplaats tot in de dieropstelplaats en tot onder het melkdier, en uitvoeren van de speengerelateerde handeling.

Op zich zijn dergelijke robotinrichtingen bekend in de stand van de techniek. Zo beschrijft W02015-041517 dat de poten belangrijk zijn om botsingen te voorkomen, en beschrijft W02008/030086 dat een camera een beeld neemt van tenminste de uier en bij voorkeur de achterpoten. Daarvan wordt een ruimtelijke positie bepaald, en de besturing bepaalt daarop een te volgens route voor de robotarm.

Er wordt echter geen melding gemaakt van de wijze waarop een en ander gebeurt, met name niet hoe de camerabeelden worden genomen, en hoe de robotarm op een veilige en betrouwbare wijze wordt verplaatst. Gegeven de beperkingen in de praktijk is dat echter geen sinecure. Zo heeft het voor zo'n actie beeldveld een nogal grote openingshoek, of alternatief een grote afstand tot het melkdier. De belichtingssterkte van camera's (met eigen verlichting) neemt echter sterk af met de afstand, en daarmee de signaal/ruisverhouding in het beeld en dus de betrouwbaarheid van informatie in het beeld. Bovendien moet bij het verplaatsen van de robotarm en/of camera naar de spenen zoveel mogelijk gewaarborgd blijven dat de robotarm/camera niet in botsing komt met met name de poten van het melkdier, in het bijzonder de dicht bij de spenen gelegen achterpoot(-poten). Maar hoe dichter de camera bij de spenen en dus de achterpoten komt, hoe meer de camera opzij zou moeten kijken om die achterpoten te kunnen volgen, die immers kunnen bewegen. Dat vereist dan weer bijvoorbeeld dat het beeldveld nog veel breder zou moeten zijn, of een roteerbare camera, hetgeen ongunstig is door verhoogde mechanische complexiteit en onbetrouwbaarder plaatsbepaling door de camera, met daardoor een ongewenst calibratievereiste. Ook lijkt het niet goed mogelijk om de camera en de robotarm mechanisch los te koppelen, omdat dan de afstand van de camera ongewenst groot blijft en de resolutie of signaal/ruisverhouding ongewenst laag, of omdat dan de kijkpositie ten opzichte van de spenen niet optimaal is, met kans op een poot die in het beeldveld staat.

Het is voorts in de stand van de techniek bekend om de robotarm op basis van historische gegevens naar een startpositie te sturen, om van daaruit de spenen te detecteren en de robotarm verder te sturen. Aldus kan ook voorkomen worden dat de camera op een te grote afstand beelden moet gaan maken, die zoals boven beschreven onvoldoende betrouwbaar kunnen zijn. Maar het is in de praktijk niet altijd mogelijk om gebruik te maken van historische gegevens, terwijl het betreffende melkdier toch moet worden gemolken. Zo kan het voorkomen dat de identificatie van het dier niet lukt, bijvoorbeeld omdat een ID-tag of taglezer defect is. Hoewel ervoor kan worden gekozen om het dier dan niet te melken, of geen andere speengerelateerde handeling uit te voeren, kan het in het geval van melken ongunstig zijn om dat melken te lang uit te stellen. Maar automatisch melken vereist speendetectie, hetgeen zonder die niet-beschikbare historische gegevens niet, of zeer moeilijk mogelijk is. Ee andere situatie waarin er geen historische gegevens beschikbaar zijn, althans geen betrouwbare, is als een melkdier begint aan een volgende lactatie. Met name bij de tweede lactatie zal het dier dan immers zijn gegroeid ten opzichte van het begin van de eerste lactatie, terwijl de uier zelf ook nog zal zijn gegroeid of althans veranderd, zodat de uitgangssituatie zoals laatselijk bepaald voor die eerste (of vorige) lactatie niet meer nauwkeurig genoeg hoeven te zijn. Het zal duidelijk dat er voor een melkdier in haar allereerste lactatie, of voor een nieuw aangekocht dier, of voor een dier waarvan de gegevens verloren zijn gegaan, helemaal geen historische gegevens beschikbaar zijn, zodat een werkwijze op basis van die gegevens onwerkzaam is.

Het is dan ook een doel van de onderhavige uitvinding om een werkwijze van de in de inleiding genoemde soort te verschaffen die genoemde nadelen althans ten dele wegneemt, of tenminste een bruikbaar alternatief voor de bekende werkwijzen verschaft.

De uitvinding bereikt het doel met een werkwijze volgens conclusie 1, in het bijzonder een werkwijze voor met behulp van een robotinrichting uitvoeren van een speengerelateerde handeling op een melkdier met poten en spenen, waarbij de robotinrichting omvat een dieropstelplaats met een langsrichting en ingericht voor opnemen van het melkdier, een besturing, een door de besturing bestuurbare robotarm met een einddeel voor uitvoeren van de speengerelateerde handeling op de spenen, een werkzaam met de besturing verbonden camera-inrichting, omvattende een op de robotarm verschafte camera, alsmede een verwerkingsinrichting, en die is ingericht voor herhaaldelijk bepalen van een beeld van de omgeving vóór de camera, met behulp van de camera, zoeken en herkennen van een of meer objecten, zoals poten, in de bepaalde beelden, met behulp van de verwerkingsinrichting, en bepalen van een positie van de herkende objecten ten opzichte van de camera, en waarbij de werkwijze omvat de stappen verschaffen van de robotarm met de camera in een positie buiten de dieropstelplaats, ten minste eenmaal uitvoeren en/of herhalen van bepalen van een beeld van de omgeving vóór de camera met behulp van de camera, zoeken naar een poot in het bepaalde beeld met behulp van de verwerkingsinrichting, als er geen poot in het beeld is herkend: buiten de dieropstelplaats verplaatsen van de robotarm in een richting met een component in de langsrichting, totdat de camera-inrichting een poot herkent in het bepaalde beeld, bepalen van de positie van de bepaalde poot ten opzichte van de camera, gezien in de langsrichting, verplaatsen van de robotarm in de richting van een vooraf bepaald positiebereik ten opzichte van de bepaalde poot zolang de bepaalde positie niet ligt in het vooraf bepaalde positiebereik ten opzichte van de camera, verplaatsen van althans het einddeel van de robotarm in een richting met een component loodrecht op de langsrichting van buiten de dieropstelplaats tot in de dieropstelplaats en tot onder het melkdier, en uitvoeren van de speengerelateerde handeling.

De uitvinding maakt gebruik van het inzicht dat het voldoende zeker is dat er geen botsing plaatsvindt zolang de robotarm beweegt buiten de dieropstelplaats. Dat kan bijvoorbeeld, doch niet uitsluitend, worden gewaarborgd doordat de camera eerst in langsrichting beweegt, oftewel evenwijdig aan een lange zijde van de dieropstelplaats. Ook andere bewegingen zijn mogelijk, zolang deze buiten de dieropstelplaats plaatsvinden. Dit bewegen geschiedt zolang tot er een poot wordt ontdekt in het beeld. De bewegingen omvatten altijd een component in de langsrichting, en eventueel een component (al dan niet horizontaal) dwars op de langsrichting. Deze laatste component, zo aanwezig, dient zodanig beperkt te zijn dat de robotarm, althans het einddeel daarvan, niet de dieropstelplaats in gaat, althans niet voordat de gerichte opdracht daartoe is gegeven na herkennen van de relevante poot en het verplaatsen tot het bepaalde positiebereik. Verderop zal dit nader worden toegelicht.

Vervolgens kan eventueel worden bepaald of de gevonden poot een voor-of achterpoot is. Dit is eenvoudig mogelijk op basis van vast in de camera-inrichting of besturing opgeslagen gegevens. Immers is de afstand tussen voor en achterpoten van alle melkdieren zodanig groot, zowel in absolute zin als ten opzichte van elke realistische dieropstelplaats, dat deze beslissing eenvoudig te nemen is voor de besturing/camera-inrichting. Vervolgens kan de robotarm zo nodig verder worden verplaatst naar een gebied dat gunstig wordt geacht, zowel wat betreft een geringe kans op botsing met een poot als wat betreft een zo klein mogelijke afstand tot de te behandelen spenen. Een dergelijk gebied staat in principe los van historische gegevens, en kan eventueel zelfs geheel los van de grootte van het dier worden bepaald. Aldus zijn er in het geheel geen historische gegevens vereist voor behandelen van de spenen van het melkdier. Dit is met name van groot belang bij het automatisch zgn. inmelken van dieren die voor de allereerste keer worden gemolken. Normaal gesproken vereist dit het met de hand verplaatsen van de robotarm tot op de spenen van een melkdier, hetgeen veel arbeid en tijd kost. Met de uitvinding wordt dit automatische inmelken een stuk eenvoudiger, en zal dit voor veel meer dieren ook kunnen slagen.

Door voorts aldus te aanvaarden dat niet meteen al een beeld van het hele melkdier of van het relevante deel daarvan wordt genomen, is het mogelijk om het beeldveld van de camera beperkt te houden. Dat maakt het op zijn beurt mogelijk om de lichtsterkte, althans de signaal/ruisverhouding in het beeld groot te houden. De betrouwbaarheid van de genomen beelden is aldus hoger. De bewegingssnelheid buiten de dieropstelplaats kan voorts veilig hoger zijn dan in die dieropstelplaats, zodat geen tijd verloren hoeft te gaan.

De uitvinding kan dus met eenvoudige middelen bij een van de zijkant komende robotarm met een desgewenst vast opgestelde camera, althans met eenvoudige eisen aan het beeldveld, snel, veilig en betrouwbaar aansluiten en dergelijke, zonder gebruikt hoeven maken van historische gegevens.

Hier wordt opgemerkt dat de uitvinding betrekking heeft op robotinrichtingen die de robotarm vanaf de zijkant van het melkdier naar de spenen toe bewegen, zoals zogenaamde zijaansluiters. De uitvinding heeft geen betrekking op robotinrichtingen die de robotarm van voren of van achteren naar de spenen toe bewegen, tussen de achterpoten door, zoals de zogenaamde achteraansluiters. Deze kennen het probleem niet van een camera die niet opzij kan kijken tijdens aansluiten. Immers is de beweging hier ononderbroken in één richting, zodat het beeldveld eveneens ononderbroken in diezelfde richting kan blijven. Dergelijke robotinrichtingen kennen echter nadelen zoals veel grotere kans op vervuiling van de robotarm of camera door vallende mest of urine, een smaller manoeuvreergebied voor de robotarm en met name voor achteraansluiters een slechter zicht op de spenen. De robotinrichting volgens de onderhavige uitvinding kent deze problemen niet, maar lost de eerder genoemde problemen op.

Hier wordt voorts opgemerkt dat het vooraf bepaalde positiebereik vóór de herkende achterpoot ligt, gezien in langsrichting en ten opzichte van de beoogde bezettingspositie door het melkdier van de dieropstelplaats. Dit positiebereik ligt met andere woorden tussen voor- en achterpoot. Mocht op basis van de bepaalde pootpositei worden geconcludeerd dat de gevonden poot een voorpoot is, dan is het eenvoudig om de camera/robotarm verder naar achteren, in de richting van de achterpoot te bewegen, totdat een andere poot (achterpoot) in het beeld wordt herkend.

De in de onderhavige uitvinding bedoelde melkdieren betreffen alle dieren die voor melkwinning worden gehouden, zoals buffels, geiten, schapen en dergelijke, maar met name koeien.

Bijzondere uitvoeringsvormen zijn beschreven in de afhankelijke conclusies, alsmede in het hieronder volgende deel van de beschrijving.

In uitvoeringsvormen omvat de camera een 3D-camera, en omvat de stap van bepalen van de positie van de bepaalde poot ten opzichte van de camera het bepalen van de afstand tussen de camera en de bepaalde poot, gezien in de langsrichting. Op deze wijze kan vrij eenvoudig een veilig bereik worden bepaald. Het is immers voldoende wanneer de robotarm naar binnen beweegt op minimaal een vooraf bepaalde minimale afstand tot de achterpoot, en met voordeel eveneens een (gelijke of andere, met name grotere) minimale vooraf bepaalde minimumafstand tot de voorpoot, eveneens gezien in langsrichting. Merk op dat de robotarm, althans het naar binnen bewegende einddeel daarvan niet noodzakelijkerwijs op dezelfde positie is verschaft als de camera. Niettemin zullen de onderlinge posities van de camera en dat einddeel bekend zijn, zodat, als de positie van de camera ten opzichte van de bepaalde poot bekend is, ook de positie van de robotarm, althans het einddeel, bekend zijn of eenvoudig berekend kunnen worden. Bovendien bepalen de relevante afmetingen van de robotarm, althans het einddeel daarvan, met name gezien in de langsrichting, mede het gewenste positiebereik. Het gewenste positiebereik wordt bij voorkeur dienovereenkomstig gekozen.

In uitvoeringsvormen heeft de camera een beeldveld dat in hoofdzaak symmetrisch uitgericht of uitrichtbaar is ten opzichte van de langsrichting. Hierbij geldt voor de variant met het beeldveld dat symmetrisch is uitgericht ten opzichte van de langsrichting dat dit optimaal zicht geeft op de spenen nadat de robotarm tot onder het melkdier is verplaatst. Met "symmetrisch" wordt hier bedoeld dat de centrale as of hoofd kijkrichting van het beeldveld binnen 10° van de langsrichting ligt. Het beeldveld heeft hierbij met voordeel hetzij een centrale kijkrichting horizontaal, zodat het omrekenen naar coördinaten binnen de dieropstelplaats heel eenvoudig is, hetzij een iets naar boven gerichte centrale as, hetgeen een nog iets gunstiger kijkrichting op de spenen verschaft. Het beeldveld is hierbij bij voorkeur naar achteren gericht, dat wil zeggen langs de langsrichting gericht naar het achtereinde van een melkdier dat in een beoogde gebruiksrichting op de dieropstelplaats staat.

De camera is met voordeel vast opgesteld op de robotarm. Dit waarborgt zoveel mogelijk dat de uitlijning van camera en robotarm constant blijft, zodat de positiebepaling en de speenbehandeling betrouwbaar kunnen blijven geschieden. Tevens zal de camera dan meebewegen met de robotarm, zodat ook een optimaal uitzicht van de camera gewaarborgd kan blijven. Niettemin is het alternatief mogelijk om de camera richtbaar te maken, bijvoorbeeld door deze draaibaar te maken rond bijvoorbeeld een verticale draaiingsas. Zo vergroot dit de flexibiliteit van het systeem, doordat het aldus wèl in staat is om opzij te kijken om de camera vervolgens naar achteren te kunnen richten. Het bepalen van de positie van een poot in het beeld kan aldus heel eenvoudig geschieden, wanneer de camera loodrecht op de langsrichting kijkt, indien de poot zich dan midden in het beeld bevindt, komt de positie van de poot overeen met de positie van de camera, in langsrichting. En de camerapositie kan eenvoudig worden bijgehouden met een met de actuator voor verplaatsing van de camera/robotarm gekoppelde inrichting, zoals een lineaire positiesensor. Niettemin gaat richtbaarheid vaak gepaard met mechanische complexiteit en mede daardoor verminderde betrouwbaarheid van de bepaalde beelden en/of positie.

In alternatieve uitvoeringsvormen heeft de camera een beeldveld met ten minste één kijkrichting loodrecht op de langsrichting, waarbij de stap van bepalen van de positie van de bepaalde poot ten opzicht van de camera omvat het bepalen wanneer de bepaalde poot in genoemde kijkrichting staat. Hierbij hoeft de camera dus niet te worden gericht, en met de vaste opstelling is de betrouwbaarheid weer beter gewaarborgd. Het beeldveld kan bijvoorbeeld een dergelijke (aanvullende) kijkrichting omvatten doordat er een spiegel of dergelijke is verschaft, of doordat het beeldveld zelf al breed genoeg is om die dwarse kijkrichting te omvatten. Dat kan bijvoorbeeld met fisheye-lenzen. Ook bij deze uitvoeringen is echter de mechanische complexiteit over het algemeen groter, of de beeldhelderheid, vanwege de extra beeldhoek of extra grote beeldhoek, vaak wat kleiner en dus ongunstiger.

In uitvoeringsvormen is de camera-inrichting ingericht voor bepalen of de bepaalde poot een naar de camera gerichte poot is. Met een naar de camera gerichte poot wordt hier bedoeld een poot van de twee achter- respectievelijk voorpoten, die zich dichter bij de camera bevindt dan de andere van de twee achter- respectievelijk voorpoten. De camera-inrichting, of eventueel de besturing, kan dit bepalen op basis van de bepaalde positie, en/of de (al dan niet daaruit) bepaalde afstand tussen de bepaalde poot en de camera. Immers zal er een behoorlijk verschil in afstand zijn tussen de nabijgelegen poot en de verafgelegen poot, namelijk ongeveer de breedte van het dier. Het bepalen of de poot een naar de camera gerichte poot of een van de camera af gerichte poot is, kan van belang zijn voor het bewegen van de robotarm. Indien het immers een van de camera afgerichte poot zou zijn, dan zou de verplaatsing tot onder het melkdier ongewenst tot voorbij het melkdier kunnen gaan. Merk op dat het voor het bepalen van de positie voor het tot onder het melkdier verplaatsen overigens minder relevant is, aangezien de beide achterpoten ruwweg op dezelfde positie in langsrichting zullen staan. Niettemin is de naar de camera gerichte poot relevanter. Niet alleen kan het melkdier scheef staan op de dieropstelplaats, zodat de beide achterpoten niet dezelfde positie in langsrichting zullen innemen. Ook kan het zo zijn dat de beide achterpoten niet recht naar beneden staan, althans niet dezelfde stand innemen. Bijvoorbeeld staat de ene achterpoot enigszins naar voren of naar achteren, en de andere recht of tegenovergesteld. Voor het tot onder het melkdier bewegen is dan uiteraard met name de naar de camera toe gerichte poot van belang, aangezien de robotarm/camera toch hoogstwaarschijnlijk niet met de van de camera af gerichte poot in botsing kan komen. Hierover wordt overigens verderop nog een nadere toelichting gegeven.

In uitvoeringsvormen omvat de stap van verplaatsen van de robotarm het bewegen van de robotarm, althans van het einddeel daarvan, evenwijdig aan de langsrichting. Door de robotarm, althans het einddeel daarvan, evenwijdig aan de langsrichting te verplaatsen kan eenvoudig worden gewaarborgd dat deze buiten de dieropstelplaats blijft. De bewegingen kunnen dan ook betrekkelijk snel worden uitgevoerd, zonder gevaar op botsingen met poten. In het bijzonder is er een geleiderail op of naast de dieropstelplaats verschaft, en wordt de robotarm/camera over de geleiderail verplaatst. Het is echter ook mogelijk dat de robotarm/camera, of althans het einddeel van de robotarm, op een andere wijze wordt verplaatst. In uitvoeringsvormen wordt de robotarm verzwenkt tijdens het zoeken naar een poot, waarbij de stap van verplaatsen van althans het einddeel van de robotarm in een richting met een component loodrecht op de langsrichting omvat het verder verzwenken en/of uitschuiven van het einddeel ten opzichte van de robotarm. De robotarm is hierbij bijvoorbeeld verzwenk- of draaibaar op een voet of ander gestel. Indien de robotarm bovendien in- en uitschuifbaar is, kan het verzwenken bijvoorbeeld zonder uitschuiven geschieden, zodat een cirkelvormige beweging resulteert, hetgeen ook eenvoudig beperkt kan blijven tot buiten de dieropstelplaats, al kost dit wat meer ruimte. Alternatief kan het verzwenken in combinatie met in- en/of uitschuiven geschieden. Aldus kan de beweging van de robotarm/camera of het einddeel daarvan ook weer in hoofdzaak evenwijdig aan de langsrichting plaatsvinden.

In uitvoeringsvormen is de camera-inrichting ingericht voor bepalen van een stand of houding van de bepaalde poot, en is het vooraf bepaalde positiebereik afhankelijk van de bepaalde stand/houding van de poot. De camera-inrichting is bijvoorbeeld ingericht tot bepalen van het gewenste positiebereik in afhankelijkheid van de bepaalde stand van de poot. Indien de poot, met name de naar de camera toegekeerde achterpoot, rechtop staat, althans in de natuurlijke stand staat, ligt het "veilige" gebied in een vooraf bepaalde positiebereik. Maar als de poot naar voren staat, dan ligt het veilige gebied juist dichter bij de poot, omdat die immers dan niet nog verder naar voren kan gaan, of althans minder ver dan wanneer de poot recht zou staan. Omgekeerd, als de poot naar achteren staat, dan ligt het veilige gebied verder naar voren dan bij een recht staande poot. Het vooraf bepaalde positiebereik kan daarop worden aangepast, in afhankelijkheid van de stand van de poot, bijvoorbeeld van de hoek van de poot met de verticaal. Voorts zal het positiebereik bij een naar voren respectievelijk naar achteren staande poot verder naar achteren respectievelijk naar voren kunnen liggen als de robotarm, althans het einddeel daarvan, op een grotere hoogte tot onder het melkdier kan bewegen. Een en ander is mede afhankelijk van de hoek die de poot maakt met de verticaal. Met voordeel is de camera-inrichting, althans het beeldverwerkende deel daarvan, ingericht om die hoek, althans de stand van de poot, te bepalen uit het bepaalde beeld. Dit is op zich mogelijk met in de stand van de techniek bekende beeldverwerkingstechnieken.

De onderhavige uitvinding is geschikt voor het uitvoeren van allerlei speengerelateerde handelingen op een wijze die snel, betrouwbaar en dierveilig kan plaatsvinden. In uitvoeringsvormen omvat de handeling het bepalen van spenen in het beeld alsmede het bepalen van posities van spenen in het beeld. Dit is een van de meest basale speengerelateerde handelingen, die bijvoorbeeld al nuttig kan zijn om (historische en andere) gegevens te verzamelen ten behoeve van bijvoorbeeld andere speengerelateerde handelingen.

In uitvoeringsvormen omvat de handeling voorts het borstelen, reinigen, stimuleren, melken, strippen of nabehandelen zoals sproeien, van de bepaalde spenen. Al deze handelingen zijn op enig moment nodig bij het melken of verzorgen van melkdieren. In al deze gevallen dienen de spenen herkend te zijn, en hun posities bekend. In de meeste gevallen wordt ook ten minste één speenbehandelingstoestel verschaft en door de robotarm naar de een of meer herkende spenen gebracht, zoals bijvoorbeeld een borstel, sproeier of tepelbeker. Hierbij wordt opgemerkt dat met name het aanbrengen van een tepelbeker op een speen een grotere nauwkeurigheid vereist dan het borstelen of sproeien van een speen. Omdat dat aansluiten van een tepelbeker bij overigens ongewijzigde omstandigheden relatief de meeste tijd zal vergen, is het hierbij zeer voordelig om met de uitvinding althans snel, veilig en betrouwbaar een goede startpositie te verkrijgen.

Zoals hierboven beschreven is de onderhavige uitvinding geschikt om snel, veilig en betrouwbaar een robotarm onder een melkdier te brengen, om daarmee een speengerelateerde handeling uit te voeren, en is het niet noodzakelijk dat er historische gegevens over het melkdier beschikbaar zijn. In uitvoeringsvormen omvat de werkwijze niettemin voorts identificeren van het melkdier, en verplaatsen van de robotarm op basis van historische gegevens behorende bij het geïdentificeerde melkdier, in het bijzonder voorafgaand aan de stap van het ten minste eenmaal uitvoeren en/of herhalen van het bepalen van een beeld van de omgeving. Dergelijk na identificatie te bewaren en weer op te vragen gegevens kunnen immers aanvullend helpen om de robotarm doelmatig te verplaatsen. Zo kan uit de historische gegevens bekend zijn dat het melkdier relatief zeer groot of klein is, of een bepaalde afwijking heeft, die het bepalen van beelden of het daaruit bepalen van posities en/of afstanden eventueel nadelig zou kunnen beïnvloeden. Ook is het denkbaar dat de historische gegevens kunnen helpen om een ruwe startpositie te bepalen, waarna de onderhavige uitvinding wordt toegepast. Hierdoor is het in een aantal gevallen mogelijk om minder beelden te maken en te verwerken en toch snel, veilig en betrouwbaar de robotarm, of het einddeel daarvan, tot onder het melkdier en tot bij de bepaalde spenen te brengen. Het wordt echter benadrukt dat die historische gegevens aanvullend zijn, en niet noodzakelijk.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een robotinrichting voor uitvoeren van een speengerelateerde handeling op een melkdier met poten en spenen, en omvattende een dieropstelplaats met een langsrichting en ingericht voor opnemen van het melkdier, een besturing, een door de besturing bestuurbare robotarm met een einddeel voor uitvoeren van de speengerelateerde handeling op de spenen, een werkzaam met de besturing verbonden camera-inrichting, omvattende een op de robotarm verschafte camera, alsmede een verwerkingsinrichting, en die is ingericht voor herhaaldelijk bepalen van een beeld van de omgeving vóór de camera, met behulp van de camera, zoeken en herkennen van een of meer objecten, zoals poten, in de bepaalde beelden, met behulp van de verwerkingsinrichting, en bepalen van een positie van de herkende objecten ten opzichte van de camera, waarbij de robotinrichting voorts is ingericht voor uitvoeren van de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, in het bijzonder voor verschaffen van de robotarm met de camera in een positie buiten de dieropstelplaats, ten minste eenmaal uitvoeren en/of herhalen van bepalen van een beeld van de omgeving vóór de camera met behulp van de camera, zoeken naar een poot in het bepaalde beeld met behulp van de verwerkingsinrichting, als er geen poot in het beeld is herkend: buiten de dieropstelplaats verplaatsen van de robotarm in een richting met een component in de langsrichting, totdat de camera-inrichting een poot herkent in het bepaalde beeld, bepalen van de positie van de bepaalde poot ten opzichte van de camera, gezien in de langsrichting, verplaatsen van de robotarm in de richting van een vooraf bepaald positiebereik ten opzichte van de bepaalde poot zolang de bepaalde positie niet ligt in het vooraf bepaalde positiebereik ten opzichte van de camera, verplaatsen van althans het einddeel van de robotarm in een richting met een component loodrecht op de langsrichting van buiten de dieropstelplaats tot in de dieropstelplaats en tot onder het melkdier, en uitvoeren van de speengerelateerde handeling.

Het inzicht achter de uitvinding is hetzelfde als dat achter de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding, en hoeft derhalve hier niet te worden herhaald.

Bijzondere uitvoeringsvormen zijn beschreven in de afhankelijke conclusies, alsmede in het nu volgende deel van de beschrijving. Hier wordt opgemerkt dat alle verbijzonderingen die voor de werkwijze zijn genoemd in beginsel ook verbijzonderingen zijn voor de robotinrichting, en omgekeerd, ook als deze niet expliciet in de beschrijving of onderconclusies zijn genoemd.

In uitvoeringsvormen omvat de dieropstelplaats een melkplaats, in het bijzonder een melkbox [mag op plateau]. De robotinrichting is dan veelal een melkrobot. Een en ander kan een individuele melkplaats en een individuele melkrobot betreffen, doch het kan bijvoorbeeld ook een melkplaats op een draaiplatform en een bijbehorende carrousel melkrobot betreffen. Een melkplaats is veelal de plaats waar het vaakst, en vaak met de grootste vereiste nauwkeurigheid, een speengerelateerde handeling dient te worden uitgevoerd. Derhalve zal aldaar de uitvinding het best tot haar recht komen. Niettemin is de dieropstelplaats niet tot een melkbox beperkt. Zo kan de dieropstelplaats ook een voor- of nabehandelruimte betreffen, waarin de melkdieren een andere behandeling ondergaan dan melken, zoals reinigen van de spenen of besproeien van de spenen met een gewenst behandelmiddel.

In uitvoeringsvormen omvat de dieropstelplaats, in het bijzonder omvattende een melkbox, een evenwijdig aan de langsrichting verschafte langsrail waarlangs de robotarm, en in het bijzonder het einddeel daarvan, verplaatsbaar is. Met voordeel is voorts een door de besturing bedienbare actuator verschaft voor langs de rail verplaatsen van de robotarm. Aldus is op zeer eenvoudige wijze een dieropstelplaats verschaft waarbij is gewaarborgd dat de robotarm of camera bij verplaatsen buiten de dieropstelplaats blijft. Niettemin is het ook mogelijk om dit op andere wijze te waarborgen, zoals door verschaffen van een draaivoet voor de robotarm of camera met een in hoofdzaak verticale draaiingsas, op een zodanige afstand van de dieropstelplaats dat ook bij verdraaien over de draaivoet de robotarm buiten de dieropstelplaats blijft. De robotarm kan desgewenst in alle gevallen met een bedienbaar met een in- en uitschuifsysteem zijn gecombineerd, bijvoorbeeld om eenvoudig en gecontroleerd het einddeel onder het melkdierte kunnen brengen.

In sommige gevallen is het voldoende dat de posities van spenen worden bepaald, bijvoorbeeld ten behoeve van onderzoek, of bij automatisch bepalen van een speenconditie, waarbij bekend moet zijn welke speen welke toestand heeft. In zo'n geval is bijvoorbeeld de camera op het einddeel verschaft, of tenminste op de robotarm, zodat de positionering van de camera ten opzichte van de spenen optimaal kan worden gemaakt. In voordelige uitvoeringsvormen omvat de robotarm, en in het bijzonder het einddeel daarvan, ten minste één speenbehandelingsinrichting, of ten opzichte van de camera: aanvullende speenbehandelingsinrichting, die dan met behulp van de door de camera-inrichting gemaakte en verwerkte inrichting naar de spenen toe kan worden gebracht. Een belangrijk voorbeeld van een dergelijke speenbehandelingsinrichting is een tepelbeker, zoals een melkbeker, voor- of nabehandelingsbeker. Met name voor dergelijke tepelbekers is het van belang dat er met grote nauwkeurigheid, zoals op 1 cm precies, kan worden gepositioneerd en aangesloten. Daarom is het van groot belang om snel en toch veilig een goede startpositie voor dit aansluiten te verschaffen, zodat zo weinig mogelijk tijd verloren gaat met onnodige bewegingen. Niettemin kan het ook voordelig zijn om andere speenbehandelingsinrichtingen te verschaffen, zoals een borstel om spenen te reinigen, of een sproeier voor besproeien van de speen met een middel zoals reinigingsvloeistof of een speendipmiddel. Andere speenbehandelingsinrichtingen zijn hiermee niet uitgesloten.

De speenbehandelingsinrichting kan vast verbonden zijn met de robotarm, zoals bijvoorbeeld de vier melkbekers bij een Lely Astronaut® melkrobot. In alternatieve of aanvullende uitvoeringsvormen omvat de robotinrichting voorts een magazijn met ten minste één speenbehandelingsinrichting, en omvat de robotarm een grijpinrichting voor uit het magazijn ophalen van een speenbehandelingsinrichting. Een dergelijk grijpersysteem is bijvoorbeeld bekend van de DeLaval VMS™ melkrobot.

De uitvinding zal hieronder worden toegelicht aan de hand van enkele niet-beperkende uitvoeringsvoorbeelden, die zijn weergegeven in de tekening, en daarin toont: - Figuur 1 een schematisch bovenaanzicht van een robotinrichting volgens de uitvinding in een mogelijke beginstand, - Figuur 2 een schematisch bovenaanzicht van een robotinrichting volgens de uitvinding in een mogelijke stand vlak voor aansluiten, en - Figuur 3 een schematisch bovenaanzicht van een andere robotinrichting volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont een schematisch bovenaanzicht van een robotinrichting 1 volgens de uitvinding in een mogelijke beginstand. De robotinrichting 1 omvat een melkbox 2 voor een melkdier 3 met voorpoten 4, achterpoten 5-1 en 5-2 en spenen 6, en met om de nek een ID-tag 7.

De robotinrichting 1, dan wel de melkbox 2, omvat voorts een voertrog 11, een ID-station 12 en een geleiderail 13 met daarop aangebracht een robotarm die algemeen is aangeduid met 14. De robotarm 14 omvat een gestel 15 dat langs de geleiderail verplaatsbaar is in de richting van de dubbele pijl, alsmede robotarmdelen 16 die met scharnieren 17 beweeglijk zijn verbonden, alsmede een einddeel 18 met een grijper 19, en een camera 20 met een beeldveld 21.

De robotinrichting 1 omvat voorts een besturing 22 met een beeldverwerkingsinrichting 23, en een magazijn 24 met een tepelbeker 25.

De robotinrichting 1 is hier getoond op basis van een melkbox 2 als dieropstelplaats. Een dergelijke melkbox 2 kan een individuele melkbox zijn, of ook een melkbox op een roteerbaar platform (carrousel) of visgraat-opstelling enzovoort. De hier getoonde melkbox 2 heeft de gebruikelijke toegangshekken en dergelijke, die hier echter niet zijn getoond omdat zij niet relevant zijn voor de uitvinding.

De melkbox 2 is hier bezet door een melkdier 3, dat op een beoogde opstelplaats staat in een langsrichting L, daartoe gelokt door middel van een voertrog 11 met krachtvoerdosering. Het melkdier 3 dient in de melkbox een speengerelateerde handeling te ondergaan. Daartoe is een robotarm 14 verschaft, die met behulp van een grijper 19 een tepelbeker 25 uit een magazijn kan halen om die op een speen 6 aan te brengen. Hieronder zal nader worden toegelicht hoe een en ander in zijn werk gaat. Opgemerkt wordt echter dat een grijper en een magazijn met tepelbekers en/of andere speenbehandelingsinrichtingen niet de enig mogelijke uitvoering zijn. Zo is het ook mogelijk om tepelbekers en/of sproeier(s) te verschaffen op de robotarm/het einddeel 18, zoals bijvoorbeeld bij de Lely Astronaut® melkrobot. Dat zou hier echter de figuur nodeloos ingewikkelder maken.

Het melkdier 3, hierna als voorbeeld een koe nemend, maar soms ook een geit, buffel of dergelijke, komt de melkbox 2 binnen en stelt zich op in een beoogde bezettingspositie, met name omdat zij in de voertrog 11 krachtvoer verstrekt zal krijgen onder besturing van de besturing 22. De melkbox 2 is bestemd om de koe te onderwerpen aan een speengerelateerde handeling. Hierna zal er in eerste instantie worden uitgegaan van het voorbeeld van melken, zonder daartoe beperkt te zijn.

Ten behoeve van dit melken dient er een tepelbeker 25 op een speen 6 te worden aangebracht, met behulp van een robotarm 14, waarop een camera 20 is aangebracht, die hier een 3D-camera is. Een dergelijke camera is ingericht voor het vervaardigen van een ruimtelijke afbeelding van de omgeving vóór de camera, in dit geval van het beeldveld 21. In de ruimtelijke afbeelding is positie- en/of afstandinformatie betreffende de omgeving verschaft. Veelal is de ruimtelijke afbeelding een 2D afbeelding met diepteinformatie, bijvoorbeeld op basis van time-of-flight gegevens, zoals directe time-of-flight of op basis van faseverschuiving na reflectie. Merk echter op dat ook stereocamera's of bijvoorbeeld lasertriangulatie een geschikte inrichting kan zijn om de gewenste afstand en-of positieinformatie te verkrijgen.

De tepelbeker 25 wordt door de grijper 19 uit het magazijn 24 opgehaald. In dit magazijn 24 is duidelijkheidshalve slechts één tepelbeker 25 getoond, waar er voor koeien bijvoorbeeld vier nodig zijn, maar bijvoorbeeld slechts 2 voor geiten. Bovendien kunnen andere of aanvullende speenbehandelingsinrichtingen zijn verschaft, zoals een of meer tepelreinigingsbekers, voormelkbekers of speensproeiers. Omdat het aansluiten van tepelbekers of het besproeien van de spenen zelf niet relevant is voor de uitvinding, wordt hierna voornamelijk beschreven hoe de robotarm 14, resp. het einddeel 18, de grijper 19 of de camera 20 tot onder de koe wordt bewogen.

Om de tepelbeker 25, of althans het einddeel 18 met de grijper 19, naar de spenen te brengen, dient de robotarm 14, althans wederom het einddeel 18 en de grijper 19 van buiten de melkbox 2 naar binnen de melkbox tot onder de koe 3 te worden gebracht. Dit dient uiteraard met voordeel te gebeuren zonder de poten 5, 6 te raken. De uitvinding bereikt dit door vanuit een al dan niet vaste beginpositie met het einddeel 18 buiten de melkbox 2 een of meer beelden te maken van de omgeving met de camera 20, in het beeldveld 21. In het beeldveld 21 wordt hetzij (nog) geen poot herkend, hetzij er wordt een poot in herkend, en wel door de beeldverwerkingsinrichting 23 die werkzaam is verbonden met de camera 20, en de beelden van de camera 20 verwerkt, met behulp van daartoe geschikte programmatuur, die op zich bekend is.

Ingeval er (nog) geen poot herkend is in het beeld, beweegt de besturing de robotarm 14, althans het gestel 15 daarvan, over de geleiderail 13 in een geschikte richting. Die richting verloopt in elk geval in hoofdzaak langs de langsrichting L van de melkbox 2, hier eenvoudigweg omdat de geleiderail 13 in de langsrichting L loopt. Aldus is tenminste gewaarborgd dat het einddeel 18 buiten de melkbox 2 blijft en zodoende niet in botsing kan komen met de koe 3. De bewegingen van de robotarm 14 kunnen dan ook relatief snel zijn. De hierboven genoemde geschikte richting kan door de besturing worden gekozen in afhankelijkheid van bijvoorbeeld de beginpositie van de robotarm/gestel. Als die positie voldoende ver naar rechts (naar de kopzijde van de koe 3) is, dan zal het vaak volstaan om de robotarm 14 naar links te verplaatsen, d.w.z. verder naar achteren in de richting van de achterpoten 5-1,5-2.

Aldus zal er een moment komen dat in het beeld van de camera 20 door de beeldverwerkingsinrichting 23 een poot wordt herkend. Dit is vaak, doch niet noodzakelijkerwijs, de achterpoot 5-1 die het dichtst bij de camera 20 is gelegen. Merk op dat niet altijd te voorspellen is wanneer, d.w.z. in welk stadium van die achterwaartse beweging, de poot zal worden herkend. Zo kan de poot vervuild zijn, hetgeen herkennen moeilijker maakt, en ook kan de poot bewegen, of een andere dan een standaard verticale stand hebben, enzovoort. Overigens kan de beeldverwerkingsinrichting 23 bepalen welke poot is herkend doordat er een betrekkelijk groot relatief verschil is tussen de positie van de linkerachterpoot 5-2 en de rechterachterpoot 5-1, zodat een eenduidig bepalen geen probleem is.

Stel nu dat het detecteren van de poot gebeurt als er een afstand d is, gezien in de richting L, tussen de gedetecteerde achterpoot 5-1 en de camera 20. Dit zou, wanneer de herkenning al op grote afstand lukt, een afstand kunnen zijn die te groot is en dus een botsing met de voorpoten 6 zou kunnen veroorzaken, of in het omgekeerde geval juist een afstand die te klein is om botsingen met de achterpoten 5-1 te voorkomen. Voor een veilig naar binnen bewegen van het einddeel 18 bevat de besturing 22 een vooraf bepaald positiebereik. De bepaalde positie is hierbij telkens een relatieve positie ten opzichte van de camera 20, waarbij voorts wordt opgemerkt dat voor het naar binnen bewegen voornamelijk de positie in langsrichting van belang is, althans het verschil daarin tussen de bepaalde poot 5-1 en de camera20 /het einddeel 18. De beeldverwerkingsinrichting 23 kan deze afstand in langsrichting eenvoudig bepalen op basis van de bepaalde positie, of eventueel de bepaalde afstand in combinatie met een bepaalde beeldhoek α in het beeld die een lijn door de camera en de poot maakt met de langsrichting L, met d = afstand X cos a. In alle gevallen kan het positiebereik worden gekozen als bijv. tussen 20 cm en 50 cm vóór de bepaalde poot, zoals in afhankelijkheid van de soort koe of ander melkdier, de leeftijd/afmeting, enzovoort.

Een aanvullende opmerking is dat bij dit bepalen nog rekening kan worden gehouden met de bepaalde stand van de poot 5-1. Als in het beeld wordt vastgesteld dat deze poot 5-1 naar voren staat, doordat de afstand tussen poot 5-1 en camera 20 van boven naar onderen afneem, gezien vanaf een lijf van de koe, dan is het mogelijk om het veilige bereik dichter bij de koe te kiezen, zoals tussen 10 en 60 cm vóór de poot 5-1, omdat zij niet nog veel verder naar voren kan met de poot 5-1. Omgekeerd, als wordt vastgesteld dat de poot 5-1 naar achteren staat, doordat de afstand tussen poot 5-1 en camera 20 van boven naar onderen toeneemt, gezien vanaf een lijf van de koe, dan is het beter om het positiebereik verder weg te kiezen, dus bijvoorbeeld tussen 40 en 70 cm.

Het is zinvol om een positiebereik in plaats van een enkele veilige positie te kiezen, omdat niet met zekerheid vooraf is vast te stellen op welke positie het vinden van een poot 5-1 in het beeld zal lukken. Wanneer het bepalen is gelukt, zal de camera zich dus op een niet vooraf bepaalde afstand in langsrichting van de poot 5-1 bevinden. Wanneer de robotarm 14 met de camera 20 nu eerst naar een enkele specifieke afstand in langsrichting zou moeten worden bewogen voordat de robotarm 14 met het einddeel 18 wordt ingezwenkt, gaat onnodig tijd verloren. Zolang de afstand c.q. positie ligt in het vooraf bepaalde "veilige" bereik, kan direct worden begonnen met het inzwenken, desnoods gecombineerd met het naar een nog betere positie in langsrichting verplaatsen van de robotarm 14 met het einddeel 18.

In de hele bovenstaande discussie is nog nergens gebruik gemaakt van historische gegevens van de koe 3. Op zich heeft de uitvinding dat ook niet nodig. Niettemin kan het nog steeds gunstig zijn om er wèl gebruik van te maken. Bijvoorbeeld is het voor de robotarm 14 niet nodig om naar een bepaalde startpositie te bewegen, voorafgaand aan de gehele actie. Aldus kan immers kostbare tijd worden bespaard. Het kan dan voordelig zijn om te weten dat een bepaalde koe die veel groter of kleiner is dan de voorafgaande koe zich nu in de melkbox 2 bevindt. Dit kan worden bepaald aan de hand van historische gegevens, die door de besturing 22 kunnen worden opgevraagd met behulp van het ID-station 12 dat de ID-tag om de nek van de koe kan uitlezen. De aldus opgevraagde identiteitsgegevens van de koe kunnen in de besturing 22 zijn gekoppeld met afmetingen of andere relevante gegevens, zodat op basis daarvan bijvoorbeeld kan worden bepaald of de robotarm naar voren of naar achteren dient te bewegen langs de geleiderail 13 om een geschikt beeld van met name de poot 5-1 te kunnen maken.

Figuur 2 toont een schematisch bovenaanzicht van een robotinrichting volgens de uitvinding in een mogelijke stand vlak voor aansluiten. Hierin, zowel als in de rest van de tekening, zijn soortgelijke of dezelfde onderdelen aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers. Voorts geldt dat er, om echt aan een tepelbeker aan te sluiten, natuurlijk een tepelbeker in de grijper dient te zitten. Die is echter duidelijkheidshalve hier weggelaten.

Te zien is dat de robotarm 14, althans het gestel 15, zodanig is verplaatst in de langsrichting L dat de afstand in langsrichting tussen de camera 20 en de poot 5-1 hier do bedraagt. Deze afstand do ligt in het vooraf bepaalde positiebereik, en de robotarm 14 althans het einddeel 18 is ingezwenkt tot onder de koe 3 door verzwenken van bijvoorbeeld armdeel 16 rond een niet weergegeven as evenwijdig aan de geleiderail 13. Andere wijzen en hulpmiddelen die ervoor zorgen dat het einddeel 18 met de grijper tot onder de koe bewegen zijn niet uitgesloten, zoals horizontale zwenkscharnieren, telescopische cilinders enzovoort. Merk voorts op dat het beeldveld 21 van de camera 20, althans een centrale as daarvan, in hoofdzaak evenwijdig met de langsrichting L ligt. Met een dergelijke uitrichting is de blik op de spenen, waarop de speengerelateerde handeling dient te worden uitgevoerd, in de meeste gevallen optimaal. Het is hierbij zo dat de camera 20 met dezelfde oriëntatie is getoond als in figuur 1, doch in feite over 90° is gedraaid. Duidelijkheidshalve is hiermee in de tekening geen rekening gehouden.

De in Figuur 2 weergegeven stand van de robotarm 14 is aldus geschikt om de handeling uit te voeren, zoals het aansluiten van tepelbekers of het besproeien van spenen. De camera 20 gaat daartoe door met het verkrijgen van beelden, die worden verwerkt door de beeldverwerkingsinrichting 23. Hierop wordt hier echter niet nader ingegaan, en wordt verwezen naar de stand van de techniek.

Figuur 3 toont een schematisch bovenaanzicht van een andere robotinrichting volgens de uitvinding. Hier omvat de inrichting een voet 26 rond welke de robotarm 14 verdraaibaar is in de richtingen van de pijlen A. De robotarm 14' is voorts uitgerust met een telescopisch armdeel 27, waarop de camera 20 en het einddeel 18 met de grijper 19 zijn bevestigd.

Bij deze uitvoeringsvorm beweegt het einddeel 18 met de camera 20 eveneens buiten de melkbox 2, en met een component evenwijdig aan de langsrichting L, doordat de arm 14' wordt gedraaid rond de voet 26. Hierbij dient de afstand tussen de voet 26 en de melkbox 2 zodanig te zijn dat, wanneer het telescopische armdeel 27 is ingeschoven langs de richting B, de robotarm 14' niet de melkbox binnengaat.

Tijdens dit verdraaien zal het beeldveld 21 steeds een ander beeld van de koe 3 worden gemaakt, net zolang totdat er een achterpoot 5-1 in het beeld wordt herkend. In afhankelijkheid van de positie in het beeld van de achterpoot 5-1 kan de beeldverwerkingsinrichting 23, of de besturing 22, vervolgens bepalen of de verdraaiing van de robotarm 14' rond de voet 26 ver genoeg is, of dient te worden aangepast, om een goede uitgangspositie voor het uitschuiven het telescopische armdeel 27 te verkrijgen. Indien bijvoorbeeld de achterpoot 5-1 rechts van het midden van beeld ligt, is de verdraaiing te ver, en dient de robotarm rechtsom te worden verdraaid. Een en ander is in de praktijk eenvoudig te bepalen.

De getoonde uitvoeringsvoorbeelden zijn geenszins bedoeld als beperkend voor de uitvinding, doch slechts als verheldering ervan. De beschermingsomvang wordt veeleer bepaald door de aangehechte conclusies.

Claims (17)

1. Werkwijze voor met behulp van een robotinrichting uitvoeren van een speengerelateerde handeling op een melkdier met poten en spenen, waarbij de robotinrichting omvat: - een dieropstelplaats met een langsrichting en ingericht voor opnemen van het melkdier, - een besturing, - een door de besturing bestuurbare robotarm met een einddeel voor uitvoeren van de speengerelateerde handeling op de spenen, - een werkzaam met de besturing verbonden camera-inrichting, omvattende een op de robotarm verschafte camera, alsmede een verwerkingsinrichting, en die is ingericht voor - herhaaldelijk bepalen van een beeld van de omgeving vóór de camera, met behulp van de camera, - zoeken en herkennen van een of meer objecten, zoals poten, in de bepaalde beelden, met behulp van de verwerkingsinrichting, en - bepalen van een positie van de herkende objecten ten opzichte van de camera, en waarbij de werkwijze omvat de stappen: - verschaffen van de robotarm met de camera in een positie buiten de dieropstelplaats, - ten minste eenmaal uitvoeren en/of herhalen van: - met de camera bepalen van een beeld van de omgeving vóór de camera, - met de verwerkingsinrichtingzoeken naar een poot in het bepaalde beeld, - als er geen poot in het beeld is herkend: buiten de dieropstelplaats verplaatsen van de robotarm in een richting met een component in de langsrichting, - totdat de camera-inrichting een poot herkent in het bepaalde beeld, - bepalen van de positie van de bepaalde poot ten opzichte van de camera, gezien in de langsrichting, - verplaatsen van de robotarm in de richting van een vooraf bepaald positiebereik ten opzichte van de bepaalde poot zolang de bepaalde positie niet ligt in het vooraf bepaalde positiebereik ten opzichte van de camera, - verplaatsen van althans het einddeel van de robotarm in een richting met een component loodrecht op de langsrichting van buiten de dieropstelplaats tot in de dieropstelplaats en tot onder het melkdier, en uitvoeren van de speengerelateerde handeling.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de camera een 3D-camera omvat, en waarbij de stap van bepalen van de positie van de bepaalde poot ten opzichte van de camera omvat bepalen van de afstand tussen de camera en de bepaalde poot, gezien in de langsrichting.

3. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de camera een beeldveld heeft dat in hoofdzaak symmetrisch uitgericht of uitrichtbaar is ten opzichte van de langsrichting, en in het bijzonder naar achteren gericht of richtbaar is, ten opzichte van de beoogde bezettingspositie van het melkdier.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de camera-inrichting is ingericht voor bepalen of de bepaalde poot een naar de camera gerichte poot is.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de stap van verplaatsen van de robotarm omvat het bewegen van de robotarm, althans van het einddeel daarvan, evenwijdig aan de langsrichting, in het bijzonder over een geleiderail die op de dieropstelplaats is verschaft.

6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, waarbij de robotarm wordt verzwenkt tijdens het zoeken naar een poot, waarbij de stap van verplaatsen van althans het einddeel van de robotarm in een richting met een component loodrecht op de langsrichting omvat het verder verzwenken en/of uitschuiven van het einddeel ten opzichte van de robotarm.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de camera-inrichting is ingericht voor bepalen van een stand of houding van de bepaalde poot, en waarbij het vooraf bepaalde positiebereik afhankelijk is van de bepaalde stand/houding van de poot.

8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de handeling omvat het bepalen van spenen in het beeld alsmede het bepalen van posities van spenen in het beeld.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij de handeling voorts het borstelen, reinigen, stimuleren, melken, strippen of nabehandelen zoals sproeien, van de bepaalde spenen omvat.

10. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, voorts omvattende identificeren van het melkdier, en verplaatsen van de robotarm op basis van historische gegevens behorende bij het geïdentificeerde melkdier.

11. Robotinrichting voor uitvoeren van een speengerelateerde handeling op een melkdier met poten en spenen, en omvattende - een dieropstelplaats met een langsrichting en ingericht voor opnemen van het melkdier, - een besturing, - een door de besturing bestuurbare robotarm met een einddeel voor uitvoeren van de speengerelateerde handeling op de spenen, - een werkzaam met de besturing verbonden camera-inrichting, omvattende een op de robotarm verschafte camera, alsmede een verwerkingsinrichting, en die is ingericht voor - herhaaldelijk bepalen van een beeld van de omgeving vóór de camera, met behulp van de camera, - zoeken en herkennen van een of meer objecten, zoals poten, in de bepaalde beelden, met behulp van de verwerkingsinrichting, en - bepalen van een positie van de herkende objecten ten opzichte van de camera, waarbij de robotinrichting voorts is ingericht voor uitvoeren van de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, in het bijzonder voor - verschaffen van de robotarm met de camera in een positie buiten de dieropstelplaats - ten minste eenmaal uitvoeren en/of herhalen van: bepalen van een beeld van de omgeving vóór de camera met behulp van de camera, zoeken naar een poot in het bepaalde beeld met behulp van de verwerkingsinrichting, als er geen poot in het beeld is herkend: buiten de dieropstelplaats verplaatsen van de robotarm in een richting met een component in de langsrichting, - totdat de camera-inrichting een poot herkent in het bepaalde beeld, - bepalen van de positie van de bepaalde poot ten opzichte van de camera, gezien in de langsrichting, - verplaatsen van de robotarm in de richting van een vooraf bepaald positiebereik ten opzichte van de bepaalde poot zolang de bepaalde positie niet ligt in het vooraf bepaalde positiebereik ten opzichte van de camera, - verplaatsen van althans het einddeel van de robotarm in een richting met een component loodrecht op de langsrichting van buiten de dieropstelplaats tot in de dieropstelplaats en tot onder het melkdier, uitvoeren van de speengerelateerde handeling.

12. Robotinrichting volgens conclusie 11, waarbij de dieropstelplaats een melkplaats, in het bijzonder een melkbox omvat.

13. Robotinrichting volgens conclusie 11 of 12, waarbij de dieropstelplaats, in het bijzonder omvattende een melkbox, een evenwijdig aan de langsrichting verschafte langsrail omvat waarlangs de robotarm, en in het bijzonder het einddeel daarvan, verplaatsbaar is.

14. Robotinrichting volgens een der conclusies 11-13, waarbij de robotarm, en in het bijzonder het einddeel daarvan, ten minste één speenbehandelingsinrichting omvat.

15. Robotinrichting volgens een der conclusies 11-14, voorts omvattende een magazijn met ten minste één speenbehandelingsinrichting, en waarbij de robotarm een grijpinrichting omvat voor uit het magazijn ophalen van een speenbehandelingsinrichting.

16. Robotinrichting volgens een der conclusies 11-15, waarbij de speenbehandelingsinrichting een tepelbeker, zoals een melkbeker of reinigingsbeker omvat.

17. Robotinrichting volgens een der conclusies 11-16, waarbij de speenbehandelingsinrichting een borstel of sproeier omvat.