SE524564C2 - Automatisk tvättanordning för djurstallar med ljudreglerad avstängning, samt förfarande för att stänga av en automatisk tvättanordning - Google Patents

Description

524' 565, ø v o . .- Detaljerad beskrivning av uppfinningen Den ljudreglerade avstängningen enligt uppfinningen bygger på att ljud som genereras vid en tvättyta, varmed häri avses den yta från vilken smuts skall avlägsnas genom att ytan träffas av en högtrycksstråle med en rengöringsfluid eller av ultraljud, har olika karakteristik beroende på ytans beskaffenhet. Om ytan är smutsig kommer det ljud som genereras vid rengöringen att förändras mot ett asymptotiskt värde allt eftersom smutsen avlägnas från ytan och ytans beskafienhet förändras allt mindre per tidsenhet.

En automatisk tvättanordning för djurstallar enligt föreliggande uppfinning innefattar dels organ som. är väsentliga fór automatiseringen av tvättanordningen, såsom framdrivningsorgan, rengöringsorgan och en styrenhet, dels en automatisk ljudreglerad avstängningsanordning som innefattar en ljudupptaggiggsanordning som tar upp signaler genererade vid en tvättyta, mínnesmedel för att lagra nämnda signaler samt jämförelsemedel för att utföra en jämförelseprocess mellan nämnda lagrade signaler och på förhand inmatade värden, varvid de inmatade värdena kan representera ett tröskelvärde för signaler genererade från en tvättyta med önskad renhetsgrad.

Ljudupptagningsanordningen enligt uppfinningen kan vara avsedd att antingen registrera signaler från en högtrycksstråle med någon rengöringsfluid eller ultraljudssignaler om ultraljud används fór rengöringen. Det är också möjligt att utöver det ljud som genereras av en högtrycksstråle eller ultraljud använda en särskild utsänd probsignal som träffar ytan och genererar ljud som kan registreras av ljudupptagningsanordningen. Ljudupptagningsanordningen kan registrera de vid tvättytan genererade ljudsignalerna kontinuerligt eller vid på förhand bestämda tidsintervall. Ljudupptagningsanordningen kan vara en i förhållande till tvätt-anordningen extern anordning, så att den kan placeras på sådana platser där resultatet av ljudmätnjngen blir optimalt. Den kan också vara inbyggd, antingen i själva tvättanordningens huvuddel eller i en eventuell rengöringsarm. Ljudupptagningsanordningen kan även förses med lämpliga avskärmningar så att inverkan från brussignaler från omgivningen minimeras.

Minnesmedlen för lagring av signaler som genereras vid en tvättyta kan registrera signaler kontinuerligt eller med viss frekvens, där registreringmed en viss frekvens ger värden på signalerna för ett på förhand bestämt antal provpunkter. Minnesmedlen kan lagra signalerna som vilken representation av ljudets våglängd, amplitud eller frekvens som helst, beroende på vilken representation som lämpar sig bäst i den specifika applikationen. I dessa .nu ina u: 524 564 ;'_j=2"='-..= ="='~:= .= 3 3 5-'2 'f i..i'..i' .:. minnesmedel kan även de inmatade tröskelvärdena lagras, vilket dock inte är nödvändigt, eftersom tröskelvärdena kan lagras i en till nämnda minnesmedel extern minnesbank som kanfkopplas till minnesmedlen. Detta kan vara att föredra om man avser att fylla på antalet tröskelvärden allteftersom man erhåller bättre mått på dessa fór olika material och andra givna omständigher.

J ämförelsemedlen för att utföra en jämförelseprocess mellan de lagrade signalerna och de på förhand inmatade signalerna, som representerar ett tröskelvärde för signaler genererade från en tvättyta, kan vara externa eller inbyggda i själva tvättanordningen och jämfórelsemedlen kan också, till exempel för tvättroboten enligt den föredragna utfóringsformen vilken kommer att ges senare i denna ansökan, kombineras med tvättrobotens styrenhet. I dess mest basala utföring innefattar jämfórelsemedlen en programvara som kan bygga på någon av följande principer: 1. Vid tvättning med exempelvis en tvättrobot eller vid manuell tvätt, instruerar man systemet om graden av renhet. Denna signal används för att korrelera karakteristiken hos ljudet till renhetsgraden. 2. En tvättrobot som används i drift registrerar kontinuerligt det ljud som uppstår vid rengöringen, och eftersom en ren yta bör hamna i en viss klass av ljud (och vid övertvättning ge ett asymptotiskt värde fór det uppmätta ljudet) kan systemet göra en automatisk klassificering. Samma princip kan användas på signaler som är separerade med ett på förhand bestämt tidssteg, vilket kan vara användbart för att minska antalet operationer ijämförelseprocessen. 3. Genom uppmätning av olika materials egenskaper kan man skapa en modell av det från strålen genererade ljudet. Utifrån den modellen kan man extrahera de för mätningen mest relevanta egenskaperna. 4. Kombinationer av ovanstående. Exempelvis kan man med hjälp av en mo- dell som har kalibrerats i fält välja ut relevanta delar av ljudsignalen, som sedan används för automatisk klassificering.

Beroende på vilken renhetsgrad man vill uppnå kan mätvärdena från kontinuerlig mätning eller från provpunkter behandlas enligt följande: a) den upptagna kontinuerliga signalen, eller alla provpunkter av signalen, skall ligga nära ett visst tröskelvärde som anses representera en yta med önskad renhet eller b) en viss tidsandel av den upptagna kontinuerliga signalen eller en viss . n n ~ a en 524 564~ 4 andel av provpunkterna skall ligga nära ett visst tröskelvärde, där detta värde återigen anses representera en yta med önskad renhet.

Dessutom kan segmenteringen av den yta som skall rengöras varieras på olika sätt i kombination med principerna för fastställande av renhetsgrad enligt a) och b) ovan, varvid en enhetlig behandling av en stor yta ger övertvättl- undertvätt av delar av ytan. I det fall att väggarna exempelvis är smutsigast i mellanregionen, medan de är mindre smutsiga i de övre regionerna, skulle en enhetlig drift av systemet, dvs. att tvättanordningen inte stängs av innan alla signaler som tas upp från väggen ligger kring tröskelvärdet, leda till att vissa delar av väggen övertvättas. Detta skulle i sig kunna vara acceptabelt i vissa fall, men det är möjligt att övervinna problemet på olika sätt, exempelvis genom att samköra den ljudreglerade avstängningsanordningen med körschemat fór tvättanordningen, exempelvis så att tvättanordningen instrueras att inte avge någon rengöringsfluid på de väggområden som ligger i närheten av det givna tröskelvärdet till dess att alla från hela tvättytan upptagna signaler ligger i närheten av tröskelvärdet. I ett annat fall skulle man* kunna acceptera att ett visst mått av undertvätt erhålls. Till exempel skulle systemet kunna anordnas så att tvättanordningen stängs av då en viss given mängd upptagna signler ligger i närheten av tröskelvärdet. I fallet att man använder en diskret upptagning av ljudsignalerna skulle detta innebära att tvättanordningen stängs av då en given procent av de upptagna signalerna ligger i närheten av tröskelvärdet. Även i fallet med undertvätt skulle systemet kunna samköras med tvättanordningens körschema så att tvättanordningen inte avger någon rengöringsfluid på de områden som redan genererar ljudsignaler som ligger i närheten av tröskelvärdet.

Det finns ett stort antal olika variationer och kombinationer av tvättpro- gram, upptag och lagring av signaler samt tröskelvärden för stopp av tvättfórfarandet, vilka alla får anses ligga inom skyddsomfånget för uppfinningen enligt bifogade patentkrav.

Utföringsform av tvättanordning med ljudreglerad avstängningsanordning I en utfóringsform utgörs den automatiska tvättanordningen av en tvåttrobot enligt Figur 1 som är känd och beskriven i den svenska patentansökan med nummer 9804508-1. För tydlighetens skull kommer denna automatiska tvättanordning kortfattat att beskrivas nedan med hjälp av de särdrag denna uppvisar. Tvättroboten som avses innefattar ett chassi (11), två un. :nu v» 524 564 5 o o o . .- hjlulpar (12a, 12b), av vilka åtminstone ett är drivbart medelst en till detta eller dessa ansluten drivanordning, en munstyckesdel (löd), vid vilken ett avstängbart munstycke för rengöringsfluid med högt trycke är fäst och som vidare innefattar en rengöringsarm (15) som har åtminstone tre delarmar (15a, 15b, 150), varvid en första inre delarm (15a) som är ledat rörligt fast vid chassit (11), en andra, mellandelarm (15b), som vid sin ena ände är förbunden med den första inre delarmen (15a), och vid sin andra ände är förbunden med en yttre tredje delarm (15c), varvid munstycksdelen (15d) är rörligt anordnad på den yttre tredje delarmen (15c), och varvid delarmarna är inbördes förbundna medelst ledorgan, vilka samtliga är försedda med läges- och/eller rörel- seregistrerande organ för bestämning av armarnas inbördes läge som funktion av tiden, och vidare är försedda med drivorgan för att bringa delarmarna i rörelse i förhållande till varandra, varvid munstycket är förbundet med en ledning för tillförsel av rengöringsfluid, och varvid anordningen vidare är utrustad med en programmerbar styrenhet (1 lb), som är försedd med ingångar för mottagning av signaler från de läges- och /eller rörelseregistrerande organen och organ för detektering av parkeringslägen som är anslutna till nämnda ingångar, ett minne för lagring av dessa signaler i form av ett program, samt utgångar för att skicka styrsignaler till anordningens organ för drivning av såväl drivhjul som drivorgan för rengöringsarmens (15) funktioner och rörelser, varvid styrenheten (1 lb) är kapabel att styra anordningens funktion i enlighet med ett i förväg programmerat rörelsemönster, varvid styrenheten är kapabel att styra såväl drivhjulens som rengöringsarmens (15) och munstycksdelens (15d) rörelser, samt öppna och stänga munstycket.

I detta exempel används en föredragen robot enligt den föredragna utfö- ringsformen ovan och med tillämpning av princip 1 för inlärning enligt ovan.

Som tidigare beskrevs finns det alternativa principer.

I första steget i programmeringen placeras tvättroboten i ett parkeringsläge ivilket den kommer åt att göra rent ett första utrymme. I andra steget rengörs tvättytorna i utrymmet genom manuell styrning av tvättroboten.

Det tredje steget innebär att första och andra steget upprepas tills samtliga utrymmen i lokalen som skall rengöras har renorts av tvättroboten.

Tvättroboten programmeras med de rörelser som utförs under ovannämnda steg, medelst signaler representativa för dessa rörelser som tillhandahålls till en styrenhet, genom registrering av de utförda rörelserna medelst därför avsedda organ hos roboten. Stegen lagras i ett minne som tillhandahålls i en ao' u. 524-564 . . . . N 6 styrenhet som hör till tvättroboten. Vid nästa rengöring av samma utrymme används innehållet i minnet som ett program för styrenheten för automatisk styrning av tvättroboten. Programmeringen kan utföras genom manuell körning av tvättroboten medelst en därför avsedd handhållen manöverenhet, varvid de registrerade signalerna direkt tillhandahålls till styrenheten. Programmet kan även korrigeras i efterhand medelst en till styrenheten ansluten dator, medelst vilken en operatör stegar sig igenom programmet för utförande av nödvändiga korrigeringar.

Tvättrobotens ljudreglerade avstängningsanordning kan exempelvis bygga på en jämförelse av det vid tvättytan under tvättning genererade ljudet med i jämförelsemedlen i förväg lagrade representativa tröskelvärden. En annan möjlighet är att tröskelvärdena för den ljudreglerade avstängningsanordningen registreras under en manuell rengörningskörning, med hjälp av joystick eller annan styrutrustning, och att de vid tvättytan under tvättning genererade ljudsignalerna tas upp av ljudupptagningsanordningen och registreras som tröskelvärden då operatören bedömer att önskad renhetsgrad uppnåtts.

I ett processexempel för ljudavstängriingssystemet för en tvättanordning för djurstallar utför den ovan beskrivna tvättanordningen sin tvättprocess och ljudupptagningssystemet som tillhör denna tvättanordning tar kontinuerligt upp de från tvättytan genererade signalerna. Tvättanordningen kommer att fortsätta utföra sin inmatade procedur tills jämförelsemedlen via en jämförelseprocess erhåller att de från tvättytan upptagna signalerna ligger tillräckligt nära det inmatade tröskelvärdet. Via en förbindelse mellan den ljudreglerade avstängningsanordningen och tvättanordningen kommer nu ett kommando att skickas att tvättanordningen skall avsluta sin tvättprocess. I och med detta kommer tvättanordningen att inta en ny parkeringsposition i anslutning till nästa utrymme som avses att tvättas och starta en ny tvättprocess. Tvättförfarandet med ljudreglerad avstängning fortsätter sedan till dess att alla avsedda utrymmen tvättats färdigt. Signalerna kan även i detta exempel tas upp enligt ett alternativt förfarande där diskret upptagning av ljud används. vv. a.

Claims (5)

524 564 - .. 7 š": '--' PATENTKRAV

1. Automatisk tvättanordning för djurstallar, nämnda tvättanordning är utrustad med en ljudreglerad avstängningsanordning innefattande en ljudupptagande anordning anordnad för att ta upp signaler genererade vid en tvättyta, minnesmedel för att lagra nämnda signaler och medel fór att utföra en jämförelseprocess mellan nämnda lagrade signaler och på förhand inmatade värden vilka representerar ett tröskelvärde för signaler genererade från en tvättyta med önskad renhetsgrad.

2. Förfarande för att medelst en jämförelseprocess automatiskt stänga av en automatisk tvättanordning som utför ett på förhand inmatat rörelsemönster vid rengöring av djurstallar, förfarandet kännetecknas av att ljudsignaler genererade vid tvättytan tas upp medelst en ljudupptagande anordning, att nämnda signaler lagras medelst minnesorgan och att medelst jämförelsemedel en j ämförelseprocess genomförs mellan nämnda lagrade ljudsignaler och ett på förhand bestämt tröskelvärde, varvid nämnda tvättanordning stängs av då resultatet av nämnda jämförelseprocess ger att nämnda ljudsignal i stort sett överensstämmer med nämnda tröskelvärde.

3. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av att ljudupptagnings- anordningen registrerar de genererade ljudsignalerna kontinuerligt.

4. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat av att ljudupptagnings- anordningen är anordnad att ta upp de vid tvättytan genererade ljudsignalerna vid på förhand bestämda tidsintervall.

5. Förfarande enligt patentkrav 2, 3 eller 4, kännetecknat av att jämförelse-processen utförs på signaler som är separerade med ett på förhand bestämt tidssteg.