NL2020983B1

NL2020983B1 - Systeem en werkwijze voor melken van een melkdier

Info

Publication number: NL2020983B1
Application number: NL2020983A
Authority: NL
Inventors: De Waard Nicky
Original assignee: Lely Patent Nv
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2019-12-02
Also published as: US20210176951A1; WO2019226044A1; EP3801000A1; CA3100955A1; EP3801000B1

Abstract

Een melkdierbehandelingssysteem voor volautomatisch uitvoeren van een speengerelateerde handeling op een melkdier omvattende een behandelplaats voor 5 ontvangen het melkdier, een behandelinrichting die is ingericht voor het uitvoeren van de speengerelateerde handeling op het melkdier, een speendetectieinrichting voor bepalen van een speenpositie van de speen van het melkdier, een melkdierpositiebepalinginrichting voor herhaaldelijk bepalen van een dierpositie van het genoemde melkdier ten opzichte van de melkplaats en/of de 10 melkdierpositiebepalingsinriohting, een robotarm voor verplaatsen van de behandelinriohting naar de speen, en een besturingsinriohting, die is ingericht om de robotarm op basis van de bepaalde dierpositie en de bepaalde speenpositie te besturen. De melkdierpositiebepalingsinrichting omvat een mm-golflengte-radarinrichting, die een radarsignaal met een golflengte in het mm-gebied uitzendt. Hierdoor kan het systeem 15 snel en betrouwbaar de positie van het melkdier bepalen, als basis voor uitvoeren van de speengerelateerde handeling, met name voor het inzenken van ee nrobotarm, zonder gevoeligheid voor stof, vocht en wasem. Er wordt hierbij gebruik gemaakt van de omstandigheid dat de positie van bijvoorbeeld een koe voldoende duidelijk vastligt bij bepalen van de positie van het aohtereinde van de koe met behulp van een mm-radar 20 met een plaatsoplossend vermogen van enkele centimeters.

Description

Θ 2020983 ©B1 OCTROOI (2?) Aanvraagnummer: 2020983 (22) Aanvraag ingediend: 24 mei 2018 (51) Int. Cl.:

A01J 5/017 (2018.01) A01J 7/04 (2019.01) A01K

1/12 (2019.01)

NL B1 2020983 (30) Voorrang:

(4/) Aanvraag ingeschreven:

december 2019 (43) Aanvraag gepubliceerd:

(47) Octrooi verleend:

december 2019 (45) Octrooischrift uitgegeven:

december 2019 (73) Octrooihouder(s):

Lely Patent N.V. te Maassluis (72) Uitvinder(s):

Nicky de Waard te Maassluis (74) Gemachtigde:

ir. M.J.F.M. Corten te Maassluis

54) Systeem en werkwijze voor melken van een melkdier

57) Een melkdierbehandelingssysteem voor volautomatisch uitvoeren van een speengerelateerde handeling op een melkdier omvattende een behandelplaats voor ontvangen het melkdier, een behandelinrichting die is ingericht voor het uitvoeren van de speengerelateerde handeling op het melkdier, een speendetectieinrichting voor bepalen van een speenpositie van de speen van het melkdier, een melkdierpositiebepalinginrichting voor herhaaldelijk bepalen van een dierpositie van het genoemde melkdier ten opzichte van de melkplaats en/of de melkdierpositiebepalingsinrichting, een robotarm voor verplaatsen van de behandelinrichting naarde speen, en een besturingsinrichting, die is ingericht om de robotarm op basis van de bepaalde dierpositie en de bepaalde speenpositie te besturen. De melkdierpositiebepalingsinrichting omvat een mm-golflengte-radarinrichting, die een radarsignaal met een golflengte in het mm-gebied uitzendt. Hierdoor kan het systeem snel en betrouwbaar de positie van het melkdier bepalen, als basis voor uitvoeren van de speengerelateerde handeling, met name voor het inzenken van ee nrobotarm, zonder gevoeligheid voor stof, vocht en wasem. Er wordt hierbij gebruik gemaakt van de omstandigheid dat de positie van bijvoorbeeld een koe voldoende duidelijk vastligt bij bepalen van de positie van het achtereinde van de koe met behulp van een mm-radar met een plaatsoplossend vermogen van enkele centimeters.

Dit octrooi is verleend ongeacht het bijgevoegde resultaat van het onderzoek naar de stand van de techniek en schriftelijke opinie. Het octrooischrift komt overeen met de oorspronkelijk ingediende stukken.

Systeem en werkwijze voor melken van een melkdier

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een systeem en een werkwijze voor volautomatisch melken van een melkdier.

In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een systeem voor volautomatisch uitvoeren van een speengerelateerde handeling op een melkdier, omvattende een behandelplaats voor ontvangen het melkdier, een behandelinrichting die is ingericht voor het uitvoeren van de speengerelateerde handeling op het melkdier, een speendetectieinrichting voor bepalen van een speenpositie van de speen van het melkdier, een melkdierpositiebepalinginrichting voor bepalen van een dierpositie van het genoemde melkdier ten opzichte van de melkplaats of de melkdierpositiebepalingsinrichting, een robotarm voor verplaatsen van de behandelinrichting naar de speen, en een besturingsinrichting, die is ingericht om de robotarm op basis van de bepaalde dierpositie en de bepaalde speenpositie te besturen.

Dergelijke systemen zijn op zich bekend. Zo openbaart US4838207 een systeem waarbij een plaat mechanisch tegen het achtereinde van een melkdier wordt gedrukt. Deze plaat is gekoppeld met de robotarm, zodat de robotarm elke verplaatsing van het melkdier in langsrichting zal volgen.

Voorts openbaart W02007/050012 een systeem waarbij een visueel detectiesysteem een dierpositie in langsrichting in de melkbox bepaalt, en waarbij de robotarm voor aansluiten van melkbekers naar een uitgangspositie wordt gestuurd op basis van de bepaalde dierpositie.

In het algemeen zal een besturing met behulp van de bepaalde dierpositie en met voordeel tevens met behulp van in een geheugen opgeslagen informatie omtrent de gemiddelde positie van de uier en/of de spenen ten opzichte van de gebruikte sensor (plaat, visueel detectiesysteem, enzovoort) de robotarm kunnen besturen, zodat deze bijvoorbeeld dierbewegingen kan volgen, of naar een uitgangspositie voor speendetectie kan worden verplaatst zodat genoemde speendetectie vervolgens snel en doelmatig kan plaatsvinden.

De bekende systemen zijn in de praktijk te weinig betrouwbaar en/of comfortabel voor de melkdieren gebleken. Zo wordt het contact met de plaat in het systeem van US4838207 door de dieren als belastend ervaren. Het visuele detectiesysteem van W02007/050012 is gevoelig voor stof en ander vuil, en met name ook voor vocht in de lucht. Een stal voor melkdieren is echter een zeer vervuilde omgeving, met veel stof en ander vuil, maar ook met veel damp, die deels door de dieren zelf wordt uitgestoten, en deels het gevolg is van de omstandigheid dat de stal vaak in open verbinding staat met de buitenlucht, en dus vooral bij lage temperaturen gevoelig kan zijn voor mistvorming. Bovendien zijn de gebruikte visuele detectiesystemen, zoals een 3D-camera, vaak nog onvoldoende snel en nauwkeurig.

Op zich is het gebruik van radar eerder genoemd als mogelijkheid om de speenpositie, maar niet dierpositie, te bepalen, zoals in WO2010/060693. Dit noemt als mogelijkheden een laserbron en een of meer laserdetectoren, een radar, een sonar en/of een afbeeldingsinrichting bijvoorbeeld in de vorm van een stereocamera. Maar van deze genoemde mogelijkheden is nu juist de radar noch in dit document, noch voor zover bekend elders ooit nader uitgewerkt. Waarschijnlijk komt dit onder andere omdat het totnogtoe te moeilijk is gebleken om een voldoende goedkoop, energiezuinig en betrouwbaar radarsysteem te bouwen dat voldoende compact is om onder een melkdier te worden geplaatst, zoals in genoemd document op een robotarm, en dat ook nog eens de combinatie van vereiste nauwkeurigheid voor speendetectie en voldoende snelheid om te kunnen reageren op bewegingen van het melkdier aan de dag legde. Voorts is geen verschil aangegeven in de toepasbaarheid van al deze detectiemogelijkheden.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een alternatief systeem te verschaffen, dat snel en betrouwbaar uitvoeren van de speengerelateerde handeling beter mogelijk maakt.

De uitvinding bereikt dit doel met een melkdierbehandelingssysteem volgens conclusie 1, in het bijzonder een melkdierbehandelingssysteem voor volautomatisch uitvoeren van een speengerelateerde handeling op een melkdier, omvattende een behandelplaats voor ontvangen het melkdier, een behandelinrichting die is ingericht voor het uitvoeren van de speengerelateerde handeling op het melkdier, een speendetectieinrichting voor bepalen van een speenpositie van de speen van het melkdier, een melkdierpositiebepalinginrichting voor herhaaldelijk bepalen van een dierpositie van het genoemde melkdier ten opzichte van de melkplaats en/of de melkdierpositiebepalingsinrichting, een robotarm voor verplaatsen van de behandelinrichting naar de speen, en een besturingsinrichting, die is ingericht om de robotarm op basis van de bepaalde dierpositie en de bepaalde speenpositie te besturen, waarbij de melkdierpositiebepalingsinrichting een mm-golflengte-radarinrichting omvat.

De onderhavige uitvinding maakt gebruik van het inzicht dat radarsystemen, en in het bijzonder de mm-golflengteradarsystemen, juist goed kunnen worden ingezet voor bepalen van de veel grovere dierpositie. De dierpositie hoeft in vergelijking met de speenpositie immers slechts betrekkelijk grofweg te worden bepaald, omdat het alleen een uitgangspositie voor de speengerelateerde handeling verschaft. En met name bij melkkoeien is die uitgangspositie eenvoudig ruwweg te bepalen omdat de afmeting van een melkkoe zo groot is, zowel absoluut als in vergelijking met een speen(punt). De speendetectieinrichting zal voorts in de praktijk in een betrekkelijk ruim bereik van startposities haar werk snel en betrouwbaar kunnen doen, en er wordt voorts opgemerkt dat de koppeling tussen verwachte speenposities en het achtereinde van het melkdier immers ook niet zeer nauwkeurig bekend zal zijn. De radarinrichting is voorts vrijwel ongevoelig voor vervuiling zoals aanwezig in een melkdieromgeving. Bijvoorbeeld kan de inrichting zijn opgenomen in een kunststof behuizing, waar de (mm-)radarstraling vrijwel ongehinderd doorheen kan gaan.

Dit alles waarborgt niet alleen dat de te stellen eisen veel minder streng zijn. Het heeft ook tot gevolg dat het radarsysteem eenvoudiger kan zijn en mede daardoor ook weer sneller, zodat het volgen van bewegingen van het melkdier beter gaat. Met andere woorden kan met het systeem van de uitvinding snel(ler) en betrouwbaar(der) een dierpositie worden bepaald en/of gevolgd, en kan zodoende ook snel(ler) en betrouwbaar(der) een speengerelateerde handeling op dat melkdier worden uitgevoerd.

Bijzondere uitvoeringsvormen zijn beschreven in de aangehechte onderconclusies, alsmede in het nu volgende deel van de beschrijving.

In uitvoeringsvormen omvat de radarinrichting een frequentiegemoduleerde cw-radarinrichting. De standaardradarmeetwijze van uitzenden van een radarpuls en meten wat de terugkeertijd is, kan op zich worden toegepast in de radarinrichting van het systeem volgens de uitvinding, al zal die terugkeertijd in een gebruikelijke behandelplaats van de orde 10 ns zijn, en zal een gewenste afstandsresolutie een tijdoplossend vermogen van de orde 0,1 ns vereisen. Bij toepassing van een cw- (= continuous wave) radarsignaal zal ook het terugkerende signaal een cw-signaal zijn. Door frequentiemodulatie toe te passen op het uitgezonden cw- radarsignaal zal de frequentie van het ontvangen signaal afwijken van de frequentie van het signaal dat wordt uitgezonden op het moment van ontvangen van het gereflecteerde signaal. Deze afwijking is een maat voor de afstand van de bron tot het reflecterende object. De modulatie is met voordeel lineair met modulatiestijgsnelheid A [Hz/s], en in dat geval zullen de genoemde frequenties een constant verschil vertonen. Door mengen van uitgezonden en ontvangen signaal kan het verschilsignaal dan als een constante toon worden weergegeven, waarvan de frequentie f_v direct de afstand D aanduidt volgens D = f_vc/2A. Uiteraard kan een andere modulatie een andere vergelijking opleveren.

In uitvoeringsvormen is de radarinrichting ingericht voor genereren van een chirp, in het bijzonder met een bandbreedte van 1 GHz tot 5 GHz. Een 'chirp' wordt hierbij ook wel een 'sweep' genoemd, en betreft een dalen of stijgen van de radarfrequentie. Bij een grote dergelijke bandbreedte is het goed mogelijk om een voldoende nauwkeurigheid in de afstandbepaling te verkrijgen, hoewel andere, bijvoorbeeld kleinere bandbreedten niet worden uitgesloten.

In uitvoeringsvormen omvat de radarinrichting een 77 GHz-band radarinrichting. Hiermee wordt bedoeld dat de frequentie van het radarsignaal in de 77 GHz-band ligt. Dit betreft bijvoorbeeld de band van 76-77 GHz, of de band van 7681 GHz. Bij deze band wordt een goede detectiebetrouwbaarheid in combinatie met een goede nauwkeurigheid verkregen. Zo zal gezien de omvang van de beschikbare frequenties de (brede) 77 GHz-band tot 20x betere prestaties qua afstandsresolutie en nauwkeurigheid kunnen verschaffen. In het bijzonder kan de afstandsresolutie van een 77 GHz-systeem 4 cm bedragen, tegen 75 cm voor een 24 GHz-radar. Dit geeft al aan dat de eerder genoemde speendetectie met deze systemen nog een brug te ver is, maar ook dat positiedetectie van een melkdier goede mogelijk is, en dan met name met het 77 GHz-systeem. Nog een voordeel van de 77 GHz-band boven de 24 GHz-band is dat hiermee nauwkeuriger de snelheid van een reflecterend object kan worden gemeten, tot wel driemaal zo nauwkeurig (want proportioneel met de frequentie).

De bijbehorende radarantennes voor uitzenden en ontvangen klein genoeg zijn om eenvoudig in een melkdierbehandelingssysteem volgens de uitvinding in te bouwen. Overigens kan de radarinrichting ook zijn gekozen uit andere mm-golflengte radarinrichtingen in de band van 40-300 GHz. Deze mm-band biedt de boven reeds genoemde nauwkeurigheids- en compactheidsvoordelen ten opzichte van de vroeger in allerlei toepassingen gebruikte 24 GHz band. Hier word topgemerkt dat de op zich bekende ultrabrede band bij 24 GHz (van 21,65 tot 26,65 GHz) in 2022 zal worden uitgefaseerd, en dientengevolge geen alternatief meer biedt.

In uitvoeringsvormen is de melkdierpositiebepalingsinrichting ingericht voor althans schuin naar beneden kijken op het melkdier op de melkplaats, en voor bepalen van de positie van een achtereinde van het melkdier als de dierpositie. Het achtereinde van het melkdier dient vaak als referentiepositie, omdat de positie van de uier ten opzichte van dat achtereinde slechts beperkt kan variëren met de stand van het dier en met bijvoorbeeld de tijd sinds de laatste melking. Bovendien is met name bij melkkoeien het achtereinde een vrijwel rechthoekig blok, zodat genoemde positie eenvoudig kan worden bepaald uit het radarsignaal. In feite kan het in deze uitvoeringsvormen zelfs voldoende zijn om de (absolute) afstand tussen de radarinrichting en genoemd achtereinde, zijnde de bovenrand van dat achtereinde, te bepalen. Hierbij wordt ervan uitgegaand dat de melkkoe zich op de behandelplaats voornamelijk in langsrichting kan verplaatsen en in verticale richting niet zal variëren, en dat de melkdierpositiebepalingsinrichting kijkt in die langsrichting.

In uitvoeringsvormen bevat de besturing voorts informatie omtrent een positie van de spenen ten opzichte van genoemde positie van het achtereinde van genoemd melkdier. In uitvoeringsvormen is de besturingsinrichting ingericht om de robotarm op basis van de bepaalde dierpositie te brengen naar een startpositie voor onder het melkdier zwenken.

Aldus kan het systeem de robotarm snel en betrouwbaar naar een goede startpositie voor speenherkenning, en dus de speengerelateerde handeling, brengen op basis van de bepaalde dierpositie, i.c. de bepaalde positie van het achtereinde. Genoemde informatie kan literatuurinformatie omvatten, zoals een gemiddelde positie van de uier of de spenen ten opzichte van genoemde positie van het achtereinde, bijvoorbeeld in afhankelijkheid van ras, leeftijd en/of tijd sinds de laatste melking. Genoemde informatie kan ook historische informatie per melkdier omvatten, zoals op zich bekend uit de stand van de techniek.

In uitvoeringsvormen is de besturingsinrichting ingericht voor volgen van genoemde dierpositie tijdens uitvoeren van de speengerelateerde handeling. Bijvoorbeeld zijn de spenen of de uier niet of niet goed zichtbaar tijdens de speengerelateerde handeling, terwijl het toch van belang is om de robotarm met de behandelinrichting en de spenen dicht bijeen of althans op eenzelfde onderlinge positie te houden. Het biedt dan voordelen om gebruik te maken van de koppeling tussen uier/speenpositie enerzijds en de dierpositie i.c. positie van het achtereinde anderzijds.

In uitvoeringsvormen omvat de behandelplaats een melkbox op een vaste ondergrond of op een roteerbaar platform. In uitvoeringsvormen is de behandelinrichting ingericht voor ten minste één van reinigen, stimuleren, melken en sproeien van een speen van het melkdier. Hierbij is of omvat de speengerelateerde handeling derhalve reinigen, stimuleren, melken of (be)sproeien van de spenen. Dit zijn de belangrijkste, totnogtoe geautomatiseerde behandelingen van de spenen van een melkdier. Het zal duidelijk zijn dat melken de economisch gezien belangrijkste is, waarbij wordt verwezen naar de bekende melkrobots. Deze zijn tevens ingericht voor reinigen en stimuleren van de spenen. Daarnaast zijn er ook behandelinrichtingen die een speenbehandelingsmiddel (dip) aanbrengen op de spenen. Dit kan zijn gecombineerd op de robotarm of ook zijn verschaft op een afzonderlijke robotarm. In het bijzonder omvat de behandelinrichting een tepelbeker, speenborstel en/of sproeier. Deze behandelinrichtingen zijn op zichzelf bekend uit de stand van de techniek en zullen daarom hier niet nader behoeven te worden toegelicht.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een niet-beperkende uitvoeringsvorm is weergegeven, en waarin de enige figuur een schematisch zijaanzicht is van een systeem volgens de uitvinding.

De figuur toont schematisch een zijaanzicht van een melkdierbehandelingssysteem 1 volgens de uitvinding. Het systeem 1 omvat een melkbox 2, een radarinrichting 3 met een effectief beeldveld 4, een besturing 5, alsmede een robotarmeinddeel 6 met melkbeker 7 en een speendetectieinrichting 8 met een beeldveld 9. Met 15 is een koe aangeduid, met spenen 16 en een achtereinde 17.

De melkbox 2 kan bijvoorbeeld een losstaande melkbox zijn zoals gebruikelijk bij individuele melkrobots, zoals het Lely Astronaut® systeem of het DeLaval VMS systeem. Alternatief kan het een box zijn uit een meerboxsysteem, of een behandelplaats zoals een melkpositie op een caroussel.

Met 3 is een mm-golfradarinrichting aangeduid, zoals de IWR1443 van Texas Instruments, zie bijv. http://www.ti.com/product/IWR1443. Op deze webpagina wordt ook verwezen naar technische documentatie, waaronder een achttal white papers, met achtergronden en toepassingen. Met name nuttig in het onderhavige verband is het white paper The fundamentals of millimeter wave sensors door lovescu et al. zoals te downloaden via de bovengenoemde webpagina. Hierin worden onder andere de wijze van afstandsberekening, snelheidsberekening enzovoort beschreven. Zo kan ook het in de Figuur 1 aangegeven beeldveld 4 van de radarinrichting worden berekend voor het geval er twee ontvangstantennes zijn die uit de gereflecteerde signalen bijvoorbeeld een snelheid kunnen berekenen, zie daartoe Maximum angular field of view.

Met 5 is een besturing aangeduid die is verbonden met de radarinrichting 3 en daaruit bijvoorbeeld afstand- of positieinformatie ontvangt omtrent de koe 15. Met behulp daarvan bestuurt de besturing 5 voorts een robotarm, waarvan in Figuur 1 slechts het einddeel 6 is getoond. Dit einddeel 6 draagt vier melkbekers 7, waarvan er hier slechts één is getoond in een rustpositie. Het einddeel 6 draagt voorts een speendetectieinrichting 8, zoals een scanner of een optische 2D- of 3D-camera. De speendetectieinrichting 8 heeft een beeldveld 9 voor vinden van posities van de spenen 16 van de koe 15.

Een gewenste nauwkeurigheid voor de door de speendetectieinrichting bepaalde positie van de spenen 16 ligt in de orde van 1 cm (iets minder dan de speendoorsnede). Deze nauwkeurigheid is door geschikte radarinrichtingen, die compact, snel, betrouwbaar en goedkoop genoeg zijn, (nog) niet goed bereikbaar. Daarentegen is een nauwkeurigheid van de bepaling van de positie van de koe 15 met behulp van de mm-golfradarinrichting 3 goed mogelijk. Deze bepaalde koepositie kan worden gebruikt voor het inzwenken van de robotarm op een zodanige wijze dat de robotarm, en dan met name het einddeel 6 met de melkbekers 7, de (poten van de) koe niet raakt en ook bijvoorbeeld in een gunstige uitgangspositie komt voor het bepalen van de posities van de spenen 16. Daartoe kan bijvoorbeeld een historisch verband tussen de positie van de spenen 16 relatief ten opzichte van het achtereinde 17 van de koe worden gebruikt, hetzij uit eerdere metingen/melkingen, hetzij uit literatuurbronnen. De toegestane spreiding in inzwenk- of startpositie is hierbij veel groter dan de vereiste nauwkeurigheid bij aansluiten van een melkbeker op een speen 16. Het moge duidelijk zijn dat de nauwkeurigheid die nog bruikbaar is bij het bepalen van de genoemde koepositie veel minder strikt is, en bijvoorbeeld mag liggen in de orde van 10 cm, hetgeen betrekkelijk eenvoudig kan worden bereikt met de genoemde mm-golfradarinrichtingen.

De koepositie wordt hierbij bijvoorbeeld bepaald als de positie van het achtereinde 17 van de koe, zijnde het punt dat het dichtst bij de radarinrichting 3 gelegen is. Gezien de algemene vorm van het achtereinde van de koe 3, namelijk ongeveer blokvormig, is met name de coördinaat in langsrichting van de koe gemeten een vaste waarde met betrekking tot de koe. Ook al zou de positie van het dichtsbijzijnde punt in dwarsrichting op de koe 15 enigszins kunnen variëren, dan nog maakt dat niet uit voor de plek van inzwenken van de robotarm. Hierbij dient te worden opgemerkt dat de positie van de radarinrichting 3 hierbij bij voorkeur voldoende ruim achter de koe 15 is, omdat bijvoorbeeld bij een radarpositie midden boven de koe dit verband verloren zou gaan.

Uit dit bovenstaande volgt dat het volgens de uitvinding voor de besturing 5 met behulp van de radarinrichting 3 bijzonder eenvoudig is om een geschikte inzwenken startpositie voor (het einddeel 6 van) de robotarm te vinden. Het is dan ook goed mogelijk om de melkrobot zoals getoond in Figuur 1 sneller te maken dan bekende melkrobots. Daarnaast zal de melkinrichting onder bepaalde omstandigheden tevens betrouwbaarder kunnen zijn dan bekende melkrobots. Immers heeft de radarinrichting 3 in vergelijking met een bekend alternatief als een optische camera geen, of althans minder, last van condensvorming daarop, van vuil en stof enzovoort.

Voorts wordt hier opgemerkt dat de uitvinding ook toepassing kan vinden in andere speenbehandelingsinrichtingen dan melkinrichtingen, zoals sproeirobots die de spenen 16 van de koe 15 besproeit met een speendip, zoals in sommige landen voorgeschreven. Ook een dergelijke sproeirobot dient betrouwbaar de spenen 16 te vinden, waarbij evenzeer gebruik kan worden gemaakt van de radarinrichting 3 voor bepaling van de (grove) positie van de koe 15. Nog meer alternatieven betreffen systemen voor het voorafgaande reinigen en stimuleren van de spenen 16. Dit kan bijvoorbeeld geschieden met een aparte speenbeker (niet getoond), die reinigingsvloeistof aanbrengt op de speen 16 en deze weer opvangt, en tevens de speen kan stimuleren, met die reinigingsvloeistof en/of door middel van geschikte pulsatie. Ook indien uitgerust met een dergelijke aparte speenbeker is het systeem volgens de uitvinding bijzonder geschikt voor snel en betrouwbaar aanbrengen van die speenbeker. Alternatief voor de aparte speenbeker kunnen ook reinigings- en stimuleringsborstels worden toegepast zoals die op zich bekend zijn uit bijvoorbeeld het Lely Astronaut® melkrobotsysteem.

De melkdierbehandelingssystemen zoals hierboven beschreven kunnen snel en betrouwbaar hun respectieve speenbehandelingsinrichting naar de spenen 16 brengen. In voorkomende gevallen is het voordelig als het melkdierbehandelingssysteem tevens de positie van de koe 15 (of natuurlijk een ander melkdier, zoals een geit) kan volgen of zelfs voorspellen. Dit kan voordelig zijn voor de besturing 5 om de robotarm bij te sturen, indien de koe 15 zich verplaatst tijdens het inzwenken van het einddeel 6 of het naar de spenen 16 brengen van bijvoorbeeld de beker 7. Ook is het zo dat, indien bijvoorbeeld melkbekers 7 zijn aangesloten op de spenen 16 van de koe 15 en alleen via melkslangen zijn verbonden met de robotarm, deze melkbekers 7 het gevaar lopen om van de spenen te worden getrokken indien de koe zich te ver verplaatst ten opzichte van de robotarm. Daarom is het voordelig als deze robotarm, wederom met name het einddeel 6, door de besturing wordt verplaatst als functie van de met behulp van de mmgolfradarinrichting 3 bepaalde dierpositie. De radarinrichting 3 kan die positie herhaaldelijk bepalen, zoals met tussenpozen van 0,5 s, 1 s enzovoort, of ook nagenoeg continu. Ook is het mogelijk dat de radarinrichting 3 de snelheid van (het achtereinde 17 van) de koe 15 bepaalt, hetzij uit verwerken van de verandering in de tijd van de bepaalde positie, hetzij uit een doppler-FFT-meting met behulp van het uitgezonden radarsignaal, dat hiertoe nu twee onderling temporeel gescheiden chirps bevat. Hiertoe wordt verwezen naar het boven reeds genoemde white paper The fundamentals of millimeter wave sensors door lovescu et al.

In feite geldt zelfs algemeen dat de uitvinding voordelen biedt voor een melkdierbehandelingssysteem voor volautomatisch uitvoeren van een speengerelateerde handeling op een melkdier, omvattende een behandelplaats voor ontvangen het melkdier, een behandelinrichting die is ingericht voor het uitvoeren van de speengerelateerde handeling op het melkdier, een speendetectieinrichting voor bepalen van een speenpositie van de speen van het melkdier, een melkdierpositiebepalinginrichting voor herhaaldelijk bepalen van een dierpositie van het genoemde melkdier ten opzichte van de melkplaats en/of de melkdierpositiebepalingsinrichting, een robotarm voor verplaatsen van de behandelinrichting naar de speen, en een besturingsinrichting, die is ingericht om de robotarm op basis van de bepaalde dierpositie te besturen, d.w.z. te verplaatsen, waarbij 10 de melkdierpositiebepalingsinrichting een mm-golflengte-radarinrichting omvat. Hiermee wordt bedoeld dat de uitvinding dezelfde voordelen bereikt, voor in beginsel alle eerder of hierna genoemde uitvoeringsvormen, in melkdierbehandelingssystemen waarin de robotarm wordt verplaatst op basis van de met behulp van de mm-golfradarinrichting bepaalde dierpositie. Het is met andere woorden niet nodig om de robotarm te 15 verplaatsen op basis van bepaalde speenpositie teneinde de voordelen van de uitvinding te bereiken.

De getoonde en beschreven uitvoeringsvormen zijn niet beperkend bedoeld doch zijn slechts gegeven ter uitleg van de uitleg. De beschermingsomvang van de uitvinding wordt bepaald door de aangehechte conclusies.

Claims

CONCLUSIES

1. Melkdierbehandelingssysteem voor volautomatisch uitvoeren van een speengerelateerde handeling op een melkdier, omvattende

- een behandelplaats voor ontvangen het melkdier,

-een behandelinrichting die is ingericht voor het uitvoeren van de speengerelateerde handeling op het melkdier,

- een speendetectieinrichting voor bepalen van een speenpositie van de speen van het melkdier,

-een melkdierpositiebepalinginrichting voor herhaaldelijk bepalen van een dierpositie van het genoemde melkdier ten opzichte van de melkplaats en/of de melkdierpositiebepalingsinrichting,

- een robotarm voor verplaatsen van de behandelinrichting naar de speen, en

-een besturingsinrichting, die is ingericht om de robotarm op basis van de bepaalde dierpositie en de bepaalde speenpositie te besturen, waarbij de melkdierpositiebepalingsinrichting een mm-golflengte-radarinrichting omvat.
2. Systeem volgens conclusie 1, waarbij de radarinrichting een frequentiegemoduleerde cw-radarinrichting omvat.
3. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de radarinrichting is ingericht voor genereren van een chirp, in het bijzonder met een bandbreedte van 1 GHz tot 5 GHz.
4. Systeem volgens een der voorgaande cocnlusies, waarbij de radarinrichting een 77 GHz-band radarinrichting omvat.
5. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de melkdierpositiebepalingsinrichting is ingericht voor althans schuin naar beneden kijken op het melkdier op de melkplaats, en voor bepalen van de positie van een achtereinde van het melkdier als de dierpositie.
6. Systeem volgens conclusie 5, waarbij de besturing voorts informatie bevat omtrent een positie van de spenen ten opzichte van genoemde positie van het achtereinde van genoemd melkdier.
7. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de besturingsinrichting is ingericht om de robotarm op basis van de bepaalde dierpositie te brengen naar een startpositie voor onder het melkdier zwenken.
8. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de besturingsinrichting is ingericht voor volgen van genoemde dierpositie tijdens uitvoeren van de speengerelateerde handeling.
9. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de

5 behandelplaats een melkbox op een vaste ondergrond of op een roteerbaar platform omvat.
10. Systeem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de behandelinrichting is ingericht voor ten minste één van reinigen, stimuleren, melken en sproeien van een speen van het melkdier, en in het bijzonder een tepelbeker,

10 speenborstel en/of sproeier omvat.

£860202