NL9400495A

NL9400495A - Method and device for the automatic milking of animals

Info

Publication number: NL9400495A
Application number: NL9400495A
Authority: NL
Inventors: Cornelis Van Der Lely; Karel Van Den Berg
Original assignee: Maasland Nv
Priority date: 1994-03-29
Filing date: 1994-03-29
Publication date: 1995-11-01

Abstract

Method for the automatic milking of milking animals which are able to walk around freely in a living area and which can each separately approach a milking area with a milking robot and, before they have been milked, if appropriate, can be automatically identified with the aid of a computer. In this method, the computer is used to record the moment at which an animal has been milked and to determine the moment at which an animal in question enters the milking area. The computer is also used to record the amount of milk given each time an animal is milked, to calculate the time between the moment of approach and a previous milking of an animal in question, and the expected milk from that animal, and to activate the milking robot if the calculated, expected amount of milk from the animal in question exceeds a certain threshold.

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET AUTOMATISCH MELKEN VAN DIERENMETHOD AND APPARATUS FOR AUTOMATIC MILKING OF ANIMALS

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het automatisch melken van melkdieren die vrij in een verblijfruimte kunnen rondlopen en die elk afzonderlijk een melkruimte met een melkrobot kunnen benaderen en die, alvorens eventueel gemolken te worden, met behulp van een computer automatisch geïdentificeerd kunnen worden, in welke werkwijze de computer wordt benut voor het registreren van het moment waarop een dier is gemolken, en voor het bepalen van het moment waarop een betreffend dier de melkruimte aandoet.The present invention relates to a method for the automatic milking of dairy animals that can roam freely in a housing space and which can each approach a milking space separately with a milking robot and which can be automatically identified with the aid of a computer before being milked. , in which method the computer is used to register the moment when an animal has been milked, and to determine the moment when a relevant animal enters the milking space.

Een dergelijke werkwijze is bijvoorbeeld uit de Europese octrooiaanvrage 0091892 bekend. Volgens deze werkwijze wordt een dier niet automatisch gemolken binnen een vooraf te bepalen tijdspanne. Aan deze methode kleeft het nadeel dat de dieren in relatief vergaande mate een ritme voor het melken opgelegd krijgen. De onderhavige uitvinding heeft tot doel te komen tot een melkmethode met een ander criterium voor het al dan niet melken van een dier dat bij de melkruimte is gekomen, bij voorkeur een dierafhankelijk criterium. Volgens de uitvinding kan dit worden bereikt, wanneer de computer verder wordt toegepast voor het registreren van de hoeveelheid gegeven melk bij elke melkbeurt, voor het berekenen van de tijdsduur tussen het moment van aanmelding en een vorige melkbeurt van het aanwezige dier, alsmede van de te verwachten melkgift daarvan, voor het activeren van de melkrobot onder de voorwaarde dat de berekende, te verwachten melkgift van het aanwezige dier een drempelwaarde overschrijdt.Such a method is known, for example, from European patent application 0091892. According to this method, an animal is not milked automatically within a predetermined period of time. The disadvantage of this method is that the animals are imposed a relatively far-reaching rhythm for milking. The object of the present invention is to arrive at a milking method with a different criterion for the milking or not of an animal that has come to the milking space, preferably an animal-dependent criterion. According to the invention this can be achieved, if the computer is further used to record the amount of milk given during each milking run, to calculate the time between the moment of registration and a previous milking run of the animal present, as well as the amount to be milked. expected milk yield thereof, for activating the milking robot under the condition that the calculated, expected milk yield of the animal present exceeds a threshold value.

Met een dergelijke werkwijze is het ritme waarin i elk van de dieren gemolken zal worden afhankelijk van een eigenschap van de melkdieren. De dieren kunnen er zodoende beter een eigen ritme op na houden, daar de geproduceerde hoeveelheid melk in de uier van een dier in de tijd bij elk dier een verschillende waarde heeft. In deze opzet kan dan i het ene, bijvoorbeeld hoog producerende dier, eerder opnieuw gemolken worden dan een ander, minder producerend dier.With such a method, the rhythm at which each of the animals will be milked depends on a characteristic of the dairy animals. The animals are thus better able to maintain their own rhythm, since the amount of milk produced in an animal's udder has a different value over time for each animal. In this set-up, one, for example high-producing animal, can be re-milked earlier than another, less-producing animal.

De uitvinding heeft verder tevens betrekking op een inrichting voor het automatisch melken van melkdieren, welke een computer, ten minste één voor het melken van een dier ingerichte melkruimte en één voor het aanbrengen van melkbekers bestemde robot omvat, welke kan zijn voorzien van een naar de melkruimte leidende selectieruimte en welke middelen omvat voor het met behulp van de computer identificeren van een in de inrichting aangekomen dier, waarbij de computer is voorzien van een programma, met behulp waarvan de inrichting geschikt is voor het registreren van de hoeveelheid gegeven melk bij elke melkbeurt, voor het berekenen van de tijdsduur tussen het moment van aanmelding en een vorige melkbeurt van het aanwezige dier, alsmede van de te verwachten melkgift daarvan, voor het activeren van de melkrobot onder de voorwaarde dat de berekende, te verwachten melkgift van het aanwezige dier een drempelwaarde overschrijdt.The invention furthermore also relates to a device for automatic milking of dairy animals, which comprises a computer, at least one milking space adapted for milking an animal and one robot intended for arranging teat cups, which can be provided with a milking room leading selection space and comprising means for computer identifying an animal that has arrived in the device, the computer being provided with a program, with the aid of which the device is suitable for registering the amount of milk given during each milking run , for calculating the time between the moment of registration and a previous milking of the animal present, as well as the expected milk yield thereof, for activating the milking robot on the condition that the calculated expected milk yield of the animal present exceeds threshold.

In het onderstaande zal de uitvinding bij wijze van voorbeeld worden toegelicht. De uitvinding is geenszins beperkt tot de beschreven uitvoeringsvorm. Deze dient slechts ter illustratie van de uitvindingsgedachte.The invention will be explained below by way of example. The invention is by no means limited to the described embodiment. This only serves to illustrate the inventive idea.

De werkwijze volgens de uitvinding is toegepast bij een melkinrichting voor het automatisch melken van dieren, welke een afgezonderde, voor het melken van een dier ingerichte melkruimte omvat. De melkinrichting heeft een in-en uitgang ten behoeve van een verbinding met een verblijfplaats voor dieren, zoals een stal of weide. De inrichting omvat verder een robot waarmee melkbekers op de spenen van een in de melkruimte aanwezig dier kunnen worden aangesloten en een computer waarmee de inrichting en de robot worden aangestuurd. De computer kan via een daartoe geeigend meetelement de hoeveelheid per melkbeurt van elk dier af gegeven hoeveelheid melk vaststellen en registreert deze tezamen met het tijdstip van de melkbeurt in een permanent geheugen. Tot de melkinrichting hoort ook een met de computer in verbinding staand identificatie-element ofwel sensor, waarmee een melkdier kan worden geïdentificeerd. In de onderhavige uitvoering is deze sensor in de melkruimte aange bracht. De sensor kan echter even goed buiten de melkruimte zijn aangebracht voor het realiseren van een voorselectie op de toelating van de dieren tot de melkruimte. In de onderhavige uitvoering is het op zichzelf bekende identificatiesysteem toegepast, waarbij de sensor samenwerkt met een transponder die door elk van de dieren permanent bij zich gedragen wordt.The method according to the invention has been applied to a milking device for automatically milking animals, which comprises a separate milking space adapted for milking an animal. The milking implement has an entrance and exit for the purpose of connecting to a place to stay for animals, such as a stable or meadow. The device further comprises a robot with which teat cups can be connected to the teats of an animal present in the milking space and a computer with which the device and the robot are controlled. The computer can determine the quantity of milk delivered per milking of each animal via a suitable measuring element and records this together with the time of the milking in a permanent memory. The milking implement also includes an identification element or sensor communicating with the computer, with which a dairy animal can be identified. In the present embodiment, this sensor is arranged in the milking space. However, the sensor may just as well be arranged outside the milking space for realizing a preselection on the admission of the animals to the milking space. In the present embodiment the per se known identification system is applied, in which the sensor cooperates with a transponder which is permanently carried by each of the animals.

De in- en uitgang van de melkruimte zijn in het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld gevormd door onder tussenkomst van de computer automatisch bedienbare hekken. Het toegangshek is in de uitgangspositie geopend en sluit zich, wanneer in de melkplaats automatisch de aanwezigheid van een melkdier is vastgesteld. Indien het dier door de computer kan worden geïdentificeerd, wordt door de computer de actuele tijd vastgelegd als het moment waarop het dier zich in de melkinrichting aandient ofwel wanneer het geïdentificeerd is. Aan de hand van de van het betreffende dier geregistreerde historische gegevens omtrent de momenten van vorige melk-beurten, de daarbij telkens afgegeven hoeveelheid melk, en aan de hand van het door de computer vastgestelde moment waarop een aanwezig melkdier is geïdentificeerd, bepaalt dan de computer wat de te verwachten, door het aanwezige dier af te geven hoeveelheid melk is. Hiervoor wordt uit de geregistreerde gegevens door de computer bepaald wat de gemiddelde kennelijke melkontwikkeling ofwel melkproductie per tijdseenheid van het betreffende dier is, in de onderhavige uitvinding in liters per uur, en hoe groot de tijdsduur tussen het moment van identificatie en de laatste melkbeurt van het aanwezige dier is. Het produkt van de gemiddelde melkontwikkeling in het dier per tijdseenheid en de laatstgenoemde tijdsduur vormt dan de te verwachten melkgift. Indien de te verwachten melkgift hoger is dan een in te stellen drempelwaarde, bijvoorbeeld zes liter, activeert de computer de melkrobot voor het melken van het dier. Wanneer het melken van het dier is afgelopen, of de te verwachten hoeveelheid melk niet de drempelwaarde overschrijdt, wordt door tussenkomst van de computer het uitgangshek geopend, zodat het melkdier al dan niet door automatische uitdrijving de melkplaats verlaat.In the present exemplary embodiment, the entrance and exit of the milking space are formed by gates which can be operated automatically by means of the computer. The entrance gate is opened in the starting position and closes when the presence of a dairy animal is automatically detected in the milking parlor. If the animal can be identified by the computer, the computer records the current time as the moment when the animal presents itself in the milking implement or when it is identified. The computer then determines on the basis of the historical data registered of the relevant animal about the moments of previous milking turns, the quantity of milk dispensed thereby, and on the basis of the moment determined by the computer at which a dairy animal present is identified. what is the expected amount of milk to be dispensed by the animal present. For this purpose, it is determined from the recorded data by the computer what the average apparent milk development or milk production per unit of time of the relevant animal is, in the present invention in liters per hour, and how long the time between the moment of identification and the last milking of the present animal. The product of the average milk development in the animal per unit of time and the latter duration then forms the expected milk yield. If the expected milk yield is higher than a threshold value to be set, for example six liters, the computer activates the milking robot for milking the animal. When the milking of the animal has ended, or the expected quantity of milk does not exceed the threshold value, the exit gate is opened through the intervention of the computer, so that the dairy animal leaves the milking parlor, whether or not by automatic expulsion.

De waarde voor de gemiddelde melkontwikkeling per tijdseenheid van elk afzonderlijk dier wordt in de onderhavige uitvinding bepaald aan de hand van een voortschrijdend gemiddelde uit de geregistreerde gegevens per dier. Na identificatie van het dier in de melkruimte wordt hiertoe aan de hand van een aantal, in de onderhavige uitvoering tien, bovenomschreven registraties omtrent voorgaande melkbeurten van het dier telkens een berekening uitgevoerd. Hierbij wordt de melkgift van het ingestelde aantal melkbeurten gesommeerd en wordt de som gedeeld door het tijdsverschil tussen het moment van de laatst geregistreerde melkbeurt en het moment van de melkbeurt voorafgaand aan de laatste melkbeurt van het ingesteld aantal in de berekening op te nemen melkbeurten. De mogelijkheid dat een dier in de relatief korte perioden waarin het zich voor het melken telkens in de melkinrichting bevindt geen melk produceert, kan volgens de uitvinding worden genegeerd.The value for the average milk development per unit time of each individual animal is determined in the present invention on the basis of a moving average from the recorded data per animal. After identification of the animal in the milking space, a calculation is made for this purpose on the basis of a number of, in the present embodiment, ten above-described records of previous milking runs of the animal. The milk yield of the set number of milking turns is summed and the sum is divided by the time difference between the moment of the last registered milking turn and the moment of the milking turn prior to the last milking turn of the set number of milking turns to be included in the calculation. According to the invention, the possibility that an animal does not produce milk in the relatively short periods in which it is always present in the milking implement for milking can be ignored.

Volgens een alternatieve uitvoering van de uitvinding kan de beschreven identificatie van het dier en de bepaling van de te verwachten melkgift reeds plaatsvinden in een tot de melkinrichting horende bufferruimte ofwel selectieruimte waarin de toegang tot de melkruimte is opgenomen. Een dergelijke bufferruimte omvat daartoe een met de computer in verbinding staande sensor voor het identificeren van een daarin aanwezig dier, een onder tussenkomst van de computer vrij te geven uitgang naar de vrije loopruimte van een stal of weide, en een soortgelijke uitgang naar de melkruimte. In deze uitvoering wordt het in de bufferruimte aanwezige dier naar de genoemde verblijfsruimte geleid indien de te verwachten melkgift de drempelwaarde niet overschrijdt, en naar de melkruimte indien de te verwachten melkgift de drempelwaarde wel overschrijdt. In het laatste geval is identificatie in de melkruimte niet meer nodig en kan ook onmiddellijk tot het melken van het dier worden overgegaan. Volgens de uitvinding is overigens ook een meer eenvoudige, doch uiteraard minder elegante voorselectie te realiseren door eenvoudig een identificatiesensor nabij het toegangshek van de melkruimte aan te brengen. Het toegangshek wordt dan pas geopend wanneer zich een dier aandient dat op grond van het beschreven criterium gemolken kan worden. Dieren die volgens het criterium van de uitvinding nog niet zullen worden gemolken verdwijnen vanzelf of worden door andere dieren van het toegangshek weggedrukt.According to an alternative embodiment of the invention, the described identification of the animal and the determination of the expected milk yield can already take place in a buffer space or selection space belonging to the milking implement, in which access to the milking space is included. To that end, such a buffer space comprises a sensor communicating with the computer for identifying an animal present therein, an exit to be released through the computer, to the free running space of a stable or pasture, and a similar exit to the milking space. In this embodiment, the animal present in the buffer space is guided to the abovementioned accommodation space if the expected milk yield does not exceed the threshold value, and to the milking space if the expected milk yield does exceed the threshold value. In the latter case, identification in the milking space is no longer necessary and milking of the animal can also be started immediately. According to the invention, a more simple, but of course less elegant, preselection can also be realized by simply arranging an identification sensor near the entrance gate of the milking space. The entrance gate is then only opened when an animal presents itself which can be milked on the basis of the described criterion. Animals that will not yet be milked according to the criterion of the invention disappear by themselves or are pushed away from the entrance gate by other animals.

De in het bovenstaande aangeduide uitvoeringen hebben volgens de uitvinding het voordeel dat de beslissing over het wel of niet melken van een zich aandienend dier plaats vindt aan de hand van een voorwaarde die op eenvoudige wijze inspeelt op de productie-eigenschap van elk van de dieren. Immers, hoog producerende melkdieren zullen bij de voorgestelde werkwijze eerder en vaker gemolken worden dan relatief laag producerende dieren, hetgeen het welzijn van de dieren en een efficiënte benutting van de melkinrichting ten goede komt. Omdat de me1kontwikkeling bij melkdieren, althans bij koeien, na een eerste fase met een in de tijd lineaire melkontwikkeling, een fase met afnemende meeropbrengst lijkt te vertonen, moet voorts ook niet uitgesloten worden geacht dat de uitgevonden werkwijze met name bij hoog producerende melkdieren, door zo spoedig mogelijke uitmelkingen tot een verhoging van de melkgift per dag leidt.The embodiments indicated above have the advantage according to the invention that the decision on whether or not to milk an emerging animal takes place on the basis of a condition that easily responds to the production property of each of the animals. After all, high-producing dairy animals will be milked earlier and more often in the proposed method than relatively low-producing animals, which benefits the welfare of the animals and efficient use of the milking implement. Furthermore, since milk development in dairy animals, at least in cows, after a first phase with a milk development that is linear over time, appears to have a phase with decreasing returns, it should also not be ruled out that the invented method, in particular in high-producing dairy animals, milkings as soon as possible lead to an increase in milk yield per day.

De beschreven werkwijze kan verder bijvoorbeeld ook toegepast worden in een melkinrichting met meerdere melkruimten of meerdere robots, terwijl bijvoorbeeld ook het aantal toegepaste selectieruimten niet limiterend is voor de toepassing van de uitvinding. De uitvinding is dan ook niet beperkt tot hetgeen hiervoor is beschreven, maar heeft ook betrekking op allerlei alternatieven in de werkwijze, uiteraard vallende binnen de bewoordingen van de hierna volgende conclusies.The described method can furthermore also be applied, for example, in a milking implement with several milking spaces or several robots, while, for example, the number of selection spaces used is not limiting for the application of the invention. The invention is therefore not limited to what has been described above, but also relates to all kinds of alternatives in the method, of course falling within the terms of the following claims.

Claims

1. Method for automatic milking of dairy animals that can roam freely in a housing area, each of which can approach a milking space separately with a milking robot and which, before possibly being milked, are automatically identified with the aid of a computer, in which method the computer is used to record the moment when an animal has been milked, and to determine the moment when a relevant animal enters the milking space, characterized in that the computer is further used - for recording the amount of milk given at each milking run, - for calculating the period of time between the time of registration and a previous milking run of a relevant animal, as well as the expected milk yield thereof, - for activating the milking robot under the condition that the calculated, expected milk yield of the animal in question exceeds a threshold value.

2. Device for automatic milking of dairy animals, comprising a computer, at least one milking space adapted for milking an animal and one robot intended for the application of teat cups, and a device comprising means for identifying with the aid of the computer of an animal that has arrived at the device, characterized in that the computer is provided with a program, with the aid of which the device is suitable - for recording the amount of milk given during each milking run, - for calculating the time between time of registration and a previous milking of a relevant animal, as well as the expected milk yield thereof, - for activating the milking robot on condition that the calculated, expected milk yield of the relevant animal exceeds a threshold value.

Method according to claim 1 or device according to claim 2, characterized in that an identification sensor is arranged outside the milking parlor, with the aid of which access to the milking parlor for an animal that has arrived at the milking parlor via the computer is released automatically.