NL1032429C2 - Werkwijze voor het besturen van melkinrichting, alsmede software programma voor en inrichting met deze werkwijze. - Google Patents

Description

WERKWIJZE VOOR HET BESTUREN VAN MELKINRICHTING, ALSMEDE SOFTWARE PROGRAMMA VOOR EN INRICHTING MET DEZE WERKWIJZE

De voorliggende uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het 5 besturen van een inrichting voor het automatisch melken van een melkdier, zoals een koe.

WO-A1-01/03497 openbaart een werkwijze, waarbij een melkbeker bewaakt wordt met een massa-traagheidssensor. De betreffende melkbeker is onderdeel van een inrichting voor het automatisch melken van een koe, die verder voorzien is van een ïo robotarm. De melkbeker omvat een huls en een voering, waardoor van elkaar gescheiden ruimtes ontstaan. Deze ruimtes staan ieder in verbinding met een leiding, voor het aanbrengen van een melkvacuüm in de ruimte binnen de voering en voor het aanbrengen van een pulserend, of pulsatievacuüm in de ruimte tussen de voering en huls. Dankzij het pulsatievacuüm wordt afwisselend een zuigslag en een rustslag 15 bereikt.

De robotarm heeft een houder waarin de melkbeker losneembaar in opgenomen wordt en die via een regelbaar koord met de melkbeker in verbinding blijft. De robotarm brengt de melkbeker naar een speen, waarna een vacuüm op de melkbeker wordt aangebracht, waardoor de melkbeker aan de speen gekoppeld wordt. 20 Vervolgens wordt de robotarm wegbewogen. Indien uit een signaal van de massa-traagheidssensor blijkt dat de melkbeker van de speen afvalt, wordt het vacuüm weggenomen. Bovendien wordt het koord aangespannen om de melkbeker naar de houder in de robotarm te bewegen. Vervolgens wordt de melkbeker opnieuw aan de speen gekoppeld met behulp van de robotarm.

25 Nadelig bij de bekende werkwijze is, dat deze duur en onvoldoende betrouwbaar is.

De uitvinding beoogt de bovengenoemde nadelen ten minste gedeeltelijk op te heffen, of om althans een alternatief te verschaffen.

De uitvinding bereikt dit doel door middel van een werkwijze volgens 30 conclusie 1.

Een werkwijze bestuurt een melkinrichting voor het automatisch melken van een melkdier met een uier, zoals een koe. De melkinrichting omvat een camera en een melkbeker. De werkwijze omvat de volgende stappen: het aankoppelen van de melkbeker aan een speen van de uier, gevolgd door 35 - het door de camera vormen van een beeld van ten minste een deel van de uier en van ten minste een deel van de melkbeker, 1032429 2 het maken van een analyse van het beeld van de uier met melkbeker, en het uitvoeren van ten minste één sturingshandeling door de melkinrichting, gebaseerd op de analyse.

Door een camera te gebruiken om de analyse te voeden, is het niet nodig 5 een massa-traagheidssensor te gebruiken zoals in de stand van de techniek. Een camera is in het algemeen betrouwbaarder dan een massa-traagheidssensor en is bovendien eenvoudiger te testen op zijn werking. Indien een massa-traagheidssensor niet correct functioneert zal dit meestal alleen blijken als een geschikte test wordt uitgevoerd, of indien in een praktijksituatie de melkbeker valt zonder dat een besturing 10 van de melkinrichting ingrijpt. Dit kan leiden tot vervuiling van de melkbeker, van de reeds gemolken melk en tot beschadiging van de betreffende melkbeker. De inventieve oplossing is verder goedkoop te realiseren, in het bijzonder in die gevallen dat een camera reeds aanwezig is voor het sturen van het aankoppelen van de melkbeker aan de speen.

is In een uitvoeringsvorm omvat de stap van het maken van de analyse: het analyseren van een wijze waarop de speen in de melkbeker is opgenomen. Uit de manier waarop de speen in de melkbeker is opgenomen kan afgeleid worden of er een goede aansluiting is bereikt en in welk stadium het melkproces zich bevindt.

In het bijzonder wordt de afstand van een bovenrand van de melkbeker tot 20 de uier bepaald, welke afstand vergeleken wordt met een vooraf bepaald waarde. Indien de afstand van de bovenrand van de melkbeker tot de uier een bepaalde waarde overschrijdt wijst dit erop dat het melkvacuüm te laag is, of dat er te hard aan de melkbeker wordt getrokken.

In een variant wordt een analyse gemaakt van een deel van de speen dat 25 zich tussen de melkbeker en de uier bevindt. Indien dit deel afwijkt van een vooraf bepaalde vorm, dan kan dit betekenen dat de speen dubbelgeklapt is en dus niet correct is opgenomen in de melkbeker.

In een uitvoeringsvorm wordt een analyse gemaakt van een positie van een uiteinde van de speen ten opzichte van de melkbeker. Door de positie te vergelijken 30 met een opgeslagen positie, bijvoorbeeld een positie tijdens een eerder melkproces, of een positie bij aanvang van het lopende melkproces, kan informatie worden afgeleid over de vordering van het lopende melkproces.

In een voordelige uitvoering vormt de camera herhaaldelijk beelden van de uier met melkbeker en wordt een analyse gemaakt van verschillen tussen de 35 herhaaldelijke gemaakte beelden van de uier met melkbeker. Hierdoor ontstaat informatie over het verloop van het melkproces in de tijd.

3

In het bijzonder wordt een analyse gemaakt wordt van een duur en/of een omvang van een melkstroom uit de speen. Door de melkstroom te analyseren kan afgeleid worden in welk stadium het lopende melkproces zich bevindt.

Meer in het bijzonder wordt een analyse gemaakt van een verandering van 5 een vorm van een voering van de melkbeker. Uit de verandering van de vorm kan informatie worden afgeleid over de kwaliteit van het melk- en pulsatievacuüm

Een voordelige werkwijze omvat verder een stap van het door de camera vormen van een startbeeld van ten minste de speen, welke stap voorafgaat aan de stap van het aankoppelen van de melkbeker aan de speen. Uit een dergelijk startbeeld kan 10 informatie worden afgeleid over de stuwing in de uier, hetgeen gebruikt kan worden voor het vooraf instellen van het pulsatievacuüm en de verwachtte duur van het melken. Tevens kan het startbeeld gebruikt worden als referentie voor latere beelden om de voortgang van het melken te bepalen.

In het bijzonder wordt een analyse gemaakt wordt van een melkdruk in de is speen op basis van een vergelijking van het startbeeld van de speen met een opgeslagen beeld van de speen.

In een variant wordt een analyse gemaakt wordt van een oriëntatie van de speen ten opzichte van de uier op het startbeeld. Op basis hiervan kan een optimale oriëntatie van de melkbeker ten opzichte van de uier worden bepaald.

20 In een uitvoeringsvorm wordt een analyse gemaakt van een oriëntatie van de melkbeker ten opzichte van de uier op het beeld van de uier met melkbeker. Hieruit kan afgeleid worden hoe goed de actuele positionering van de betreffende melkbeker ten opzichte van de uier is.

In een voordelige vorm omvat de ten minste ene sturingshandeling het 25 afnemen van de melkbeker. Deze handeling wordt bijvoorbeeld gekozen, indien uit de analyse blijkt dat de melkbeker niet goed gekoppeld is, of dat het melkproces ten einde is.

In het bijzonder wordt het afnemen van de melkbeker gevolgd door het opnieuw aankoppelen van de melkbeker aan dezelfde speen van de uier. Deze stap 30 wordt gekozen, indien uit de analyse blijkt de melkbeker niet goed gekoppeld was.

In een uitvoeringsvorm omvat de ten minste ene sturingshandeling het aanpassen van een vacuüm in de melkbeker. Dit kan zowel het melkvacuüm, het pulsatievacuüm, of beide zijn. Aldus wordt de intensiteit van het melken aangepast aan de actuele situatie.

35 In het bijzonder omvat het aanpassen van het vacuüm in de melkbeker: het aanpassen van een grootte van een melkvacuüm dat op een uiteinde van de speen 4 wordt uitgeoefend voor het afzuigen van melk. Door het melkvacuüm minder diep te maken, schuift de melkbeker minder sterk op de speen naar de uier toe.

Meer in het bijzonder omvat het aanpassen van het vacuüm in de melkbeker het aanpassen van een pulsatievacuüm dat op een voering in de melkbeker 5 wordt uitgeoefend. Een dergelijke aanpassing kan zowel de diepte van het pulsatievacuüm tijdens de zuigslag zijn, als de tijdsduur van de rustslag.

In een uitvoeringsvorm omvat de ten minste ene sturingshandeling het aanpassen van een trekkracht op de melkbeker. Een dergelijke trekkracht wordt bijvoorbeeld met een koord op de onderkant van de melkbeker uitgeoefend. Indien uit 10 de analyse blijkt dat de melkbeker te ver naar de uier schuift, kan de trekkracht vergroot worden. In de omgekeerde situatie kan de trekkracht verkleind worden.

In een voordelige vorm omvat de ten minste ene sturingshandeling het verplaatsen van een melkrobotarm. Door de melkrobotarm te verplaatsen kan de oriëntatie van de melkbeker ten opzichte van uier verbeterd worden, is De uitvinding heeft verder betrekking op een software programma, omvattende programma-instructies voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, wanneer het software programma geladen is in een besturingssysteem voor een melkinrichting voor het automatisch melken van een melkdier.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een melkinrichting voor het 20 automatisch melken van een melkdier, zoals een koe, welke melkinrichting een camera, een melkbeker en een besturingssysteem omvat. Het besturingssysteem is ingericht voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding. Dit kan bijvoorbeeld gerealiseerd te worden door een software programma volgens de uitvinding te laden in een geheugen van het besturingssysteem. Ook kan het 2 5 besturingssysteem voorzien worden van hardware componenten die onderling zo samenwerken, dat een werkwijze volgens de uitvinding wordt uitgevoerd.

In het bijzonder is de camera ingericht voor het vormen van een ruimtelijke beeld. De betreffende ruimtelijke informatie kan gebruikt worden in de analyse, waarop een sturingshandeling wordt gebaseerd. Voordelig van een ruimtelijk beeld is dat niet 30 alleen de vorm in aanzicht, maar ook de vorm in drie dimensies en eventueel de inhoud bepaald kan worden van bijvoorbeeld speen, uier, melkstroom, of voering.

Meer in het bijzonder omvat de camera: een stralingsbron voor het uitzenden van elektromagnetische straling, in het bijzonder licht, 35 - een matrix met meerdere rijen en meerdere kolommen van ontvangers voor het ontvangen van tegen het melkdier gereflecteerde elektromagnetische straling, en 5 sensorbesturingsmiddelen, waarbij de sensorbesturingsmiddelen werkzaam verbonden zijn met de stralingsbron om de elektromagnetische straling te moduleren, en de sensorbesturingsmiddelen ingericht zijn om voor elk van de ontvangers een 5 faseverschil te bepalen tussen de uitgezonden en de gereflecteerde elektromagnetische straling.

Een dergelijke camera geeft een betrouwbaar ruimtelijk beeld, in de vorm van afstands-, ofwel diepte-informatie, van meerdere punten op een waar te nemen object tot de camera. Aldus kan ook gesproken worden van een dieptebeeld. Een 10 dergelijke camera is relatief goedkoop en genereert in korte tijd het ruimtelijke beeld.

Het navolgende is een toelichting op de werking van een uitvoeringsvorm van een dergelijke camera. De stralingsbron zendt elektromagnetische straling uit. Bij voorkeur wordt hiervoor licht gebruikt, met meer voorkeur infrarode straling, met meer voorkeur nabij-infrarode (NIR) straling. Hiervoor kunnen namelijk op geschikte is LED's worden gebruikt die heel eenvoudig zijn aan sturen met een elektrisch bestuurbare voedingsstroom, en die bovendien zeer compact en efficiënt zijn en een lange levensduur hebben. Niettemin zouden ook andere stralingsbronnen kunnen worden gebruikt. (Nabij)lnfrarode straling heeft als voordeel dat de straling niet hinderlijk is voor de melkdieren.

20 De straling is gemoduleerd, bij voorbeeld amplitudegemoduleerd, volgens een modulatiefrequentie, die uiteraard verschilt van, en veel lager is dan, de frequentie van de elektromagnetische straling zelf. Het bijvoorbeeld infrarode licht is hier een drager voor het modulatiesignaal.

Met behulp van de uitgezonden straling wordt de afstand bepaald door 25 een faseverschuiving van het modulatiesignaal te meten, door de fase van gereflecteerde straling te vergelijken met de fase van referentiestraling. Voor deze laatste wordt de uitgezonden straling bij voorkeur (vrijwel) direct doorgegeven aan de ontvanger. Uit het gemeten faseverschil kan de afstand eenvoudig worden bepaald door 30 Afstand = 1/2 x golflengte x (faseverschil/2ir), waarbij de golflengte die van het modulatiesignaal is. Merk op dat in bovenstaande relatie nog geen rekening wordt gehouden met eenduidigheid van de afstandsbepaling, die ontstaat doordat een faseverschil vanwege de periodiciteit kan horen bij een afstand A, maar ook bij A + n x (golflengte/2). Om die reden kan het zin 35 hebben om de golflengte van de amplitudemodulatie zodanig te kiezen dat de in de praktijk voorkomende afstanden wèl eenduidig zijn bepaald.

6

Bij voorkeur ligt een golflengte van de modulatie, bij voorbeeld amplitude-modulatie, van de uitgezonden straling tussen 1 mm en 5 m. Hiermee kunnen afstanden eenduidig worden bepaald tot een maximumafstand van 0,5 mm tot 2,5 m. Hierbij hoort een modulatiefrequentie van 300 MHz tot 60 kHz, die eenvoudig te 5 realiseren is in elektrische circuits voor het aansturen van LED's. Opgemerkt wordt dat het, indien gewenst, ook mogelijk is om nog kleinere of grotere golflengtes te kiezen.

In een voordelige variant omvat de melkbeker een huls en een voering, welke huls ten minste gedeeltelijk vervaardigd is uit een materiaal dat doorlaatbaar is ïo voor licht met een golflengte die waarneembaar is door de camera. Hierdoor kan een buiten de melkbeker opgestelde camera een beeld vormen van de voering.

In een uitvoeringsvorm omvat de melkbeker een huls en een voering, welke voering ten minste gedeeltelijk vervaardigd is uit een materiaal dat doorlaatbaar is voor licht met een golflengte die waarneembaar is door de camera, is Aldus kan een buiten de voering opgestelde camera een beeld vormen van de in de voering opgenomen speen.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van in de bijgaande figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: 20 Figuur 1 schematisch in perspectief een inrichting met robotarmconstructie en camera overeenkomstig de uitvinding;

Figuur 2 een vooraanzicht van de inrichting zoals weergegeven in figuur 1;

Figuur 3 een zijaanzicht van een uiteinde van een robotarmconstructie met alternatieve bevestiging van de camera; 2 5 Figuur 4 een ruimtelijk aanzicht van een camera;

Figuur 5 een schematische weergave van een besturingssysteem van de inrichting volgens de uitvinding;

Figuur 6 een ruimtelijk aanzicht van een camera met een eerste uitvoeringsvorm van een melkbeker, met een deel van een houder voor de melkbeker 30 in doorsnede;

Figuur 7 een ruimtelijk aanzicht van een camera met een tweede uitvoeringsvorm van een melkbeker tijdens een rustslag, met een deel van een houder voor de melkbeker in doorsnede;

Figuur 8 het aanzicht van figuur 7 tijdens een zuigslag; 7

Figuur 9 een ruimtelijk aanzicht van een camera met een derde uitvoeringsvorm van een melkbeker, met een deel van een houder voor de melkbeker in doorsnede;

Figuur 10 een detail van een camera met een melkbeker, tijdens het 5 waarnemen van een gedeeltelijk afgeschoven toestand van de melkbeker;

Figuur 11 een detail van een camera met een melkbeker, tijdens het waarnemen van een omgeklapte speen; en

Figuur 12 de uitvoeringsvorm van figuur 6, met opbollende voering.

ïo De in figuur 1 schematisch in perspectief weergegeven inrichting voor het automatisch melken van een dier, zoals een koe, omvat een melkplaats 1 welke plaats biedt aan één enkel dier, zoals een koe. Deze melkplaats 1 is op de gebruikelijke wijze omgeven door een hekwerk 2 en is voorzien van een ingangs- en een uitgangsdeur, welke overigens niet in de figuren zijn afgebeeld. Op en in de onmiddellijke nabijheid is van de melkplaats 1 is een melkrobot omvattende robotarmconstructie 3 voor het automatisch aankoppelen van een melkbeker aan een speen van een te melken dier aanwezig. De robotarmconstructie is voorzien van een onder de uier van het dier zwenkbare robotarm 4 voor het dragen van een melkbeker (zie figuur. 3).

De robotarmconstructie 3 is voorzien van een eerste 20 robotarmconstructiedeel 5 en een tweede robotarmconstructiedeel 6. Het eerste robotarmconstructiedeel 5 is door een eerste horizontale as 7 zwenkbaar met een bovenzijde van het hekwerk 2 verbonden. Het tweede robotarmconstructiedeel 6 is zwenkbaar verbonden met het eerste robotarmconstructiedeel 5 door een tweede horizontale as 8 welke is gelegen buiten de melkplaats 1. De robotarm 4 is verbonden 2 5 met het tweede robotarmconstructiedeel 6. De robotarm 4 kan star met het tweede robotarmconstructiedeel 6 zijn verbonden, of via een derde horizontale en/of een verticale as daarmee zijn verbonden, zodat de robotarm bijvoorbeeld met behulp van een bedieningscilinder ten opzichte van het tweede robotarmconstructiedeel zwenkbaar is.

30 Een eerste bedieningscilinder 9 heeft een eerste aangrijpingspunt 10 op het tweede robotarmconstructiedeel 6 en een tweede aangrijpingspunt 11 op het hekwerk 2 op een plaats op een eerste afstand onder de eerste horizontale as 7. Een tweede bedieningscilinder 12 heeft een eerste aangrijpingspunt 13 op het eerste robotarmconstructiedeel 5 en een tweede aangrijpingspunt 14 op het hekwerk 2 op een 35 plaats op een tweede afstand onder de eerste horizontale as 7, waarbij de tweede afstand groter is dan de eerste afstand. De tweede bedieningscilinder 12 kan een 8 enkele bedieningscilinder zijn of kan worden gevormd door twee bedieningscilinders die aan weerszijden van de eerste bedieningscilinder 9 zijn geplaatst, zoals in figuur 1 duidelijk is te zien. Hierbij is het eerste aangrijpingspunt 10 op het tweede robotarmconstructiedeel 6 gelegen althans ongeveer halverwege het tweede 5 robotarmconstructiedeel 6. Voor het verkrijgen van een nagenoeg horizontale beweging van het vrije uiteinde van de robotarm 4 is het eerste aangrijpingspunt 10 op het tweede robotarmconstructiedeel 6 gelegen aan de zijde van het tweede robotarmconstructiedeel 6 gelegen tegenover het hekwerk 2. Het eerste aangrijpingspunt 13 op het eerste robotarmconstructiedeel 5 is dichter bij de tweede ïo horizontale as 8 dan bij de eerste horizontale as 7 gelegen. Voor het verkrijgen van een relatief compacte constructie is het eerste aangrijpingspunt 10 op het eerste robotarmconstructiedeel 5 gericht naar de robotarm 4.

De robotarmconstructie 3 is in lengterichting van de melkplaats 1 verplaatsbaar door middel van een afsteuneenheid 15, welke verplaatsbaar is langs is rails 16 en 17. De rail 16 is aan de bovenzijde van het hekwerk 2 geplaatst en de rail 17 is in beide uitvoeringsvormen ongeveer op halve hoogte van de melkplaats 1 aan de langszijde van het hekwerk 2 aangebracht en wel aan die zijde waar zich de robotarmconstructie 3 bevindt. De afsteuneenheid 15 is zowel aan de bovenzijde als aan de onderzijde voorzien van rollen 18,19 en 20. De afsteuneenheid 15 kan langs de 20 rails 16, 17 verplaatst worden door middel van een bedieningscilinder (niet weergegeven) waarvan het aangrijpingspunt op de afsteuneenheid 15 is weergegeven met verwijzingscijfer 21. Op de afsteuneenheid 15 zijn de eerste horizontale as 7 en de tweede horizontale as 8 aangebracht, en het tweede aangrijpingspunt 11 van de eerste bedieningscilinder 9 en het tweede aangrijpingspunt 14 van de tweede 25 bedieningscilinder 12 grijpen op de afsteuneenheid 15 aan.

Figuur 3 toont in detail het vrije uiteinde van een robotarm, bijvoorbeeld robotarm 4. Op het vrije uiteinde van de robotarm 4 zijn een viertal melkbekers 28 voorzien, waarvan in het getoonde aanzicht één zichtbaar is. De melkbekers 28 zijn ieder verbonden met een slang 29 voor het afvoeren van melk uit de melkbeker 28 en 30 een slang 67 (getoond in figuren 6-9) voor het aanbrengen van een pulsatievacuüm

Het vrije uiteinde van de robotarm 4 omvat een steunelement 30. Voor elke melkbeker 28 is een behuizing 35 voorzien, die via een scharnierpen 36 verbonden is met het steunelement 30. Elke behuizing 35 is voorzien van een koppelmechanisme 37 die een geknikte hefboom 38 omvat en een sturingshefboom 39. Aan een einde is de 35 geknikte hefboom 38 door middel van een scharnierpen 40 verbonden aan de behuizing 35. Aan het andere einde is de geknikte hefboom 38 door middel van een 9 schamierpen 41 verbonden aan de sturingshefboom 39. De sturingshefboom 39 is aan zijn andere zijde via een schamierpen 42 verbonden aan een houder 43 voor de melkbeker 28. De houder 43 is verder door middel van een schamierpen 44 verbonden aan de behuizing 35. In de behuizing 35 is verder een bedieningscilinder 45 voorzien, 5 die aan een steunelement 30 en aan de andere zijde aan de geknikte hefboom 38 is verbonden.

In de toestand van figuur 3 is de bedieningscilinder 45 ingetrokken, waardoor de behuizing 35 zich in een laaggelegen positie bevindt en de houder 43 met de melkbeker 28 gekanteld zijn. Door de bedieningscilinder 45 uit te duwen kantelen ïo houder 43 en melkbeker 28 naar een (niet getoonde) verticale oriëntatie. Verdere bediening van de bedieningscilinder 45 resulteert erin dat de behuizing 35 omhoog beweegt om de melkbeker 28 aan een speen 46 van een uier 47 te koppelen.

Na het koppelen van de melkbeker 28 aan de speen 46 wordt de behuizing 35 omlaag bewogen. De melkbeker 28 blijft daarbij verbonden aan de behuizing 35 is door middel van een koord 50. Het koord 50 strekt zich vanaf de onderzijde van de melkbeker 28, door de houder 43 en onder een roller 51, naar een bedieningscilinder 52 uit. Tijdens het naar beneden bewegen van de behuizing 35 wordt de bedieningscilinder 52 ingetrokken voor het vrijgeven van koord 50. Door de bedieningscilinder 52 weer uit te schuiven trekt het koord 50 de melkbeker 28 terug 20 naar de houder 43. Voor een meer gedetailleerde beschrijving van de robotarmconstructie 3 wordt verwezen naar EP-A1-1 442 657. Voor een meer gedetailleerde beschrijving van de bediening van de melkbekers 28 wordt verwezen naar EP-A1-862 360.

Op de robotarmconstructie 3 is een camera voorzien, in dit geval een 25 gecombineerde 2D/3D camera 100. De 2D/3D camera 100 omvat een kunststof behuizing 101 die in de uitvoeringsvorm van figuur 3 via een kogelscharnier 102 beweegbaar is verbonden aan het steunelement 30. De 2D/3D camera 100 kan roteren om een verticale as door het kogelscharnier 102 en kantelen om een horizontale as door het kogelscharnier 102 door middel van niet getoonde 30 actuatoren, bijvoorbeeld servomotoren.

Alternatief kan de 2D/3D camera 100 vast zijn verbonden aan de robotarm 4 (uitvoeringsvorm figuren 1 en 2), of via een arm 103 afzonderlijk beweegbaar zijn verbonden aan een ander deel van de melkinrichting, bijvoorbeeld aan het hekwerk 2 (gedeeltelijk getoond in uitvoeringsvorm van figuur 4).

35 De behuizing 101 omvat een voorzijde 104. In de voorzijde 104 is een lens 106 opgenomen en meerdere stralingsbronnen, in dit uitvoeringsvoorbeeld 10 lichtbronnen 108 in de vorm van infrarood light emitting diodes (IR-LED's). In een variant is de lens 106 voorzien aan de binnenzijde van de voorzijde 104, waarbij de voorzijde 104 vervaardigd is uit een materiaal dat doorlatend is voor infrarood licht. Op deze wijze is de lens 106 beschermd voor invloeden van buitenaf, terwijl de 5 vlakke kunststof voorzijde 104 makkelijker te reinigen is dan de voorzijde 104 met uitstekende lens 106.

In de behuizing 101 is verder een plaatsgevoelige sensor, zoals een CMOS beeldsensor 110 opgenomen. De CMOS beeldsensor 110 omvat op een naar de lens 106 toegekeerde zijde een matrix met meerdere rijen en kolommen van ïo ontvangers, in de vorm van lichtgevoelige fotodioden. In dit uitvoeringsvoorbeeld is dit een matrix van 64X64 fotodioden, maar resoluties van 176X144, 640X480, en andere, kleinere of hogere, matrixgroottes zijn eveneens mogelijk. De CMOS beeldsensor 110 omvat geïntegreerde sensorbesturingsmiddelen die de IR-LED's 108 aansturen en die het infrarood licht dat op ieder van de fotodiodes valt verwerken tot is een digitaal signaal en dit via een niet-getoonde draadloze, of draadverbinding naar een centrale verwerkingseenheid, of computer voeren (zie ook hieronder).

De sensorbesturingsmiddelen van de 2D/3D camera 100 bepalen de afstand van een object ten opzichte van de elk van de fotodiodes door middel van het meten van een faseverschil tussen het licht dat door de IR-LED's 108 van de 20 2D/3D camera 100 naar een object wordt gezonden en het licht dat na reflectie terugkeert naar de 2D/3D camera 100, d.w.z. naar de CMOS beeldsensor 110 daarvan.

In een voordelige uitvoeringsvorm zenden de IR-LED's 108 een amplitude gemoduleerd golfvormig lichtsignaal uit. De amplitude modulatie heeft zelf een 25 herhalingsfrequentie. Na reflectie wordt dit lichtsignaal door de lens 106 afgebeeld op de CMOS beeldsensor 110. Door het faseverschil van het ontvangen gemoduleerde lichtsignaal ten opzichte van het uitgezonden gemoduleerde lichtsignaal te bepalen, kan met behulp van de golflengte van het gemoduleerde signaal de afstand tussen sensor en object worden berekend. Dit gebeurt parallel voor elk van de fotodiodes op 30 de CMOS beeldsensor 110. Aldus ontstaat een ruimtelijk beeld van het waargenomen object.

Opgemerkt wordt dat op deze wijze de afstand nog niet ondubbelzinnig is bepaald. Een object kan zich immers op een veelvoud van golflengtes van het gebruikte lichtsignaal van de sensor bevinden. Dit kan in de praktijk bijvoorbeeld 35 worden opgelost door ook de frequentie van de amplitudemodulatie te variëren.

11

In een bijzondere vorm kunnen korte lichtpulsen worden uitgezonden door de IR-LED’s 108, mits in elke lichtpuls minimaal één hele, bij voorkeur twee, of meerdere, golven van het gemoduleerde signaal vallen.

Afhankelijk van de gekozen frequentie van de amplitudemodulatie kan de 5 2D/3D camera 100 meerdere beelden, bijvoorbeeld vijftig, per seconde maken. Elk beeld is daarbij te beschouwen als een betrouwbare weergave van het waargenomen object, zoals een melkbeker, een speen, of ander deel van de koe., waarbij een eventuele beweging van de koe tot veel minder vertekening van het beeld leidt dan bij een scannende sensor. Bovendien is het niet nodig de 2D/3D ίο camera 100 zelf te bewegen voor het maken van een volledige opname.

De CMOS beeldsensor 110 kan naast een ruimtelijk beeld ook een 2-dimensionaal beeld genereren, waarbij kleur en mate reflectie van het waargenomen object doorgeven worden als kleurenafbeelding, of vertaald worden naar een afbeelding in grijstinten.

is Figuur 5 toont schematisch een robotbesturing, ofwel robotbesturingsmiddelen, hier in de vorm van een besturingssysteem 120 van een melkrobot, bijvoorbeeld de robotarmconstructie 3. Het besturingssysteem 120 omvat een centrale verwerkingseenheid 122 voor het aansturen van één of meerdere actuatoren 124, en een gebruikersstation in de vorm van een personal computer 20 (PC) 126. De actuatoren 124 kunnen de bedieningscilinders 9, 12, 45 en 52 voor de robotarmconstructie 3 zijn, zoals beschreven in relatie tot figuren 1-3, en eventueel de niet getoonde servomotoren voor het richten van de 2D/3D camera 100 zelf.

De centrale verwerkingseenheid 122 heeft een werkgeheugen en is geprogrammeerd met besturingssoftware en interpreteert op basis van algoritmes, of 25 fuzzy logic control, de ruimtelijke beelden en/of de 2-dimensionale beelden van de 2D/3D camera 100. Op basis van deze interpretatie stuurt de centrale verwerkingseenheid 122 één of meerdere actuatoren 124 aan, of bijvoorbeeld een (in fig. 5 niet getoonde) vacuümpomp, zoals hieronder nader zal worden beschreven.

De centrale verwerkingseenheid 122 is via een vaste, of draadloze, 30 verbinding verbonden met de PC 126. Via de PC 126 kan de besturingssoftware van de centrale verwerkingseenheid 122 geladen en/of aangepast worden. Tevens kan een monitor van de PC 126 een al dan niet bewerkt beeld van de 2D/3D camera 100 weergeven. Ook kan dit scherm eventuele waarschuwingen weergeven, indien de centrale verwerkingseenheid 122 op basis van het beeld van de 2D/3D camera 100 35 constateert dat er een storing, of andere ongewenste gebeurtenis plaatsvindt. Tot slot kan de PC 126 zijn voorzien van, of zijn verbonden met een opslagmedium (niet 12 getoond) waarop beelden van de camera en/of bewerkte informatie kan worden opgeslagen.

De melkbeker 28 kan op verschillende manieren worden uitgevoerd, zoals in detail getoond wordt in de figuren 6-9. Hoewel deze uitvoeringsvormen van elkaar 5 verschillen, zoals onderstaand zal blijken, verwijzen gelijke referentiecijfers omwille van de duidelijkheid naar gelijke, of vergelijkbare onderdelen. De melkbeker 28 omvat een buitenmantel 64 en een flexibele tepelvoering 65. Tussen de buitenmantel 64 en de tepelvoering 65 bevindt zich een pulsatieruimte 65 waarin afwisselend een onderdruk (voor de zuigslag) en een atmosferische druk (voor een rustslag) wordt aangelegd. Op ίο de pulsatieruimte 66 is een pulsatieslang 67 aangesloten. Nabij de onderzijde van de melkbeker 28 is verder de melkslang 29 op de melkbeker 28 aangesloten. De melkbeker 28 heeft nabij zijn onderzijde een conisch verlopend deel 70, terwijl de houder 43 eveneens is voorzien van een conische uitsparing 71. Als de melkbeker 28 met behulp van het koord 50 op de houder 43 wordt getrokken, komt de melkbeker 28 is door de conische delen 70 en 71 in een van tevoren bepaalde positie.

In de uitvoeringsvorm volgens figuur 6 is de huls 64 doorzichtig, dat wil zeggen doorlaatbaar voor het licht dat door de IR-LED’s 108 wordt uitgezonden. Bij het toepassen van infrarood licht, zoals hier, of ultraviolet licht kan een materiaal gekozen worden dat wel doorlaatbaar is voor het betreffende licht, maar niet 20 doorlaatbaar is voor zichtbaar licht. Uiteraard kunnen bij andere frequenties van uit te zenden licht andere materialen gekozen worden. Een dergelijke doorzichtige huls heeft als voordeel dat de camera die buiten de huls is opgesteld toch de voering 65 kan waarnemen.

In de uitvoeringsvorm volgens figuur 7 en 8 is zowel de huls 64, als de 25 voering 86 doorzichtig, dat wil zeggen doorlaatbaar voor het licht dat door de IR-LED's 108 wordt uitgezonden. Aldus kan met de buiten de huls opgestelde camera 100 een beeld verkregen worden van de tepel 46 terwijl deze zich in de melkbeker 28 bevindt en van melk die eventueel uit de tepel 46 komt (zie figuur 8).

In de uitvoeringsvorm volgens figuur 9 is de huls 64 ondoorzichtig, terwijl de 30 voering 65 doorzichtig is. In een niet getoonde variant zou overigens ook de voering 65 ondoorzichtig kunnen zijn. In deze uitvoeringsvorm is de camera 100 opgenomen in de melkbeker 28, in de ruimte tussen de huls 64 en de voering 65. Deze camera 100 is hier vergelijkbaar met de eerder beschreven camera 100, maar kan ook een eenvoudiger camera zijn die bijvoorbeeld alleen een 2-dimensionaal beeld vormt in 35 grijstinten en/of kleur. Een lens 106 van de camera 100 is bij voorkeur een groothoeklens, met een relatief kleine focusafstand. De camera 100 is hier zo 13 opgesteld, dat het met de groothoeklens 106 een beeld kan vormen van ten minste een deel van de voering 65 en (in dit uitvoeringsvoorbeeld) van de speen 46 die zich in de voering 65 bevindt. Voordelig van deze positie van de camera 100 is dat er een nauwkeuriger beeld gevormd kan worden van de voering 65 en de speen 46, dan met 5 een camera die buiten de melkbeker 28 is opgesteld. Nadelig is dat de in de melkbeker opgestelde camera 100 minder functies kan combineren dan een buiten de melkbeker opgestelde camera, zoals in de andere uitvoeringsvormen.

In gebruik bevindt zich een koe op de melkplaats 1 (fig. 1 en 2). De 2D/3D camera 100 maakt ten minste één opname van een gehele koe, of althans van de uier ïo en bij voorkeur ook van de achterpoten van de koe. Hieruit kan de centrale verwerkingseenheid 122 de ruimtelijke positie van de uier en eventueel de achterpoten bepalen. Op basis van de ruimtelijke posities van de spenen 46 en eventueel op basis van het ruimtelijk beeld van de posities van de poten bepaalt de centrale verwerkingseenheid 122 de te volgen weg van de robotarm 4. De centrale is verwerkingseenheid 122 beweegt de robotarm 4 en in het bijzonder de zich hierop bevindende melkbekers 28 naar de betreffende spenen 46 toe.

Afhankelijk van de uitvoeringsvorm van de betreffende robotarmconstructie 3, worden de melkbekers 28 na elkaar, of tegelijk naar de betreffende spenen 46 toe bewogen en hieraan vastgekoppeld. Bij voorkeur baseert de centrale 20 verwerkingseenheid 122 de gewenste beweging van de robotarm 4 op een waarneming van tegelijkertijd de speen 46 en de aan te koppelen melkbeker 28. Hieruit kan de centrale verwerkingseenheid een onderlinge afstand, richting en snelheid afleiden, hetgeen de nauwkeurigheid van de navigatie verder verbetert. Tevens heeft dit als voordeel dat variaties van de positie van de melkbeker 28 automatisch worden 2 5 verwerkt. Dergelijke variaties treden bijvoorbeeld op indien de melkbeker 28 niet altijd op dezelfde wijze in zijn houder 43 is opgenomen.

Volgens de inventieve werkwijze bestuurt de centrale verwerkingseenheid 122 de melkinrichting na het aankoppelen van de melkbeker 28 aan de spenen 46 op basis van beelden van de 2D/3D camera 100. De centrale verwerkingseenheid 122 kan 30 op basis van een eventuele onderlinge beweging tussen de melkbeker 28 en de betreffende speen 46 concluderen dat de aansluiting tussen de melkbeker 28 en speen 46 afneemt en dat het melken via de betreffende melkbeker 28 (bijna) beëindigd dient te worden. Bij een plotselinge grote onderlinge beweging van melkbeker 28 ten opzichte van de betreffende speen 46 kan de centrale verwerkingseenheid 122 35 concluderen dat de betreffende melkbeker 28 losgeraakt is van de betreffende speen 46, bijvoorbeeld doordat de koe er tegenaan heeft getrapt. In dat geval kan de centrale 14 verwerkingseenheid 122 direct een sturingshandeling uitvoeren, bijvoorbeeld door het koord 50 aan te trekken, om ervoor te zorgen dat de betreffende melkbeker niet op de grond van de melkplaats 1 komt, waar het zou kunnen vervuilen. Tevens kan de centrale verwerkingseenheid 122 het vacuüm afbouwen en preventieve maatregelen 5 nemen, zoals het separeren van de mogelijk vervuilde melk en/of het reinigen van de betreffende melkbeker 28 en de bijbehorende melkslang 29.

Door de 2D/3D camera 100 tevens een groter deel van de koe te laten waarnemen dan alleen de uier met de spenen 46, kunnen bijvoorbeeld ook de poten van de betreffende koe worden waargenomen. Op basis van de waarneming van de ïo poten en/of andere delen van de koe kan de centrale verwerkingseenheid 122 een risico bepalen dat een poot een bepaalde melkbeker aftrapt, of dat de betreffende poot de robotarmconstructie 3 zou raken. Ook kan de centrale verwerkingseenheid 122 op basis van een ruimtelijk beeld van de rug van de koe een kans vaststellen dat de koe haar behoefte gaat doen. Indien de centrale verwerkingseenheid 122 bepaalt dat een 15 risico op aftrappen en/of behoefte doen groter is dan een vooraf bepaalde waarde, kan deze besluiten preventieve sturingshandelingen uit te voeren, zoals aansturen van een actuator voor het verplaatsen van de robotarmconstructie 3, of voor het preventief aanspannen van het koord 50.

Indien de camera 100 waarneemt dat de melkbeker 28 zich regelmatig op 20 een afstand van de uier 47 bevindt die groter is dan een vooraf bepaalde waarde (fig.

10), dan zal de centrale verwerkingseenheid 122 dit verder kunnen analyseren. Indien de speen 46 reeds minimaal een eerste vooraf bepaalde tijd aangekoppeld is, dan is het resultaat van de analyse dat het melken van de betreffende speen 46 beëindigd dient te worden. In deze analyse kan mede betrokken worden een beeld van de 25 omvang van de uier. Dit beeld kan vergeleken worden met een startbeeld van de betreffende uier, welk startbeeld voorafgaand aan het melken is gemaakt.

Als gevolg van een dergelijke analyse zal de centrale verwerkingseenheid 122 als sturingshandeling de melkbekers 28 afkoppelen door het melkvacuüm op te heffen, deze met behulp van actuator 52 aan hun koord 50 naar de betreffende 30 houders 43 voeren, en de robotarm 4 onder de koe vandaan bewegen. Vervolgens zal de uitgangsdeur geopend worden. Op basis van de beelden van de 2D/3D camera 100 zal de centrale verwerkingseenheid 122 vast kunnen stellen wanneer de koe de melkplaats 1 volledig geheel heeft verlaten, waarna de betreffende actuator de uitgangsdeur kan sluiten.

35 Een situatie als in figuur 10 die binnen de vooraf bepaalde tijd optreedt en/of waarbij geen sprake is van een voldoende afname van de uier, leidt tot een analyse dat 15 het melk- en/of pulsatievacuüm aangepast moet worden, of dat de trekkracht op het koord 50 verminderd moet worden. Aanpassen van het pulsatievacuüm kan bijvoorbeeld door de rustslag te verlengen, dat wil zeggen de periode dat atmosferische druk op de voering 65 uitgeoefend wordt te verlengen, door via een betreffende 5 actuator langer atmosferische druk toe te laten tot de pulsatieslang 67.

Een afstand tussen de melkbeker 28 en de uier 47 die groter is dan een vooraf bepaalde waarde kan ook wijzen op het niet goed aankoppelen van de speen 46, bijvoorbeeld doordat deze omgeklapt is zoals getoond in fig. 11. De analyse geeft dit resultaat indien een dergelijke afstand wordt waargenomen binnen een tweede ίο vooraf bepaalde tijd, welke tweede vooraf bepaalde tijd kleiner is dan de eerste vooraf bepaalde tijd, bijvoorbeeld 15 seconden, of maximaal 60 seconden. De analyse kan dit resultaat ook geven indien niet alleen de afstand tussen de melkbeker 28 en de uier 47 die groter is dan een vooraf bepaalde waarde, maar ook een vorm wordt waargenomen nabij de melkbeker 28 en de uier 47 die in een bepaalde mate overeen komt met een is van meerdere vooraf opgeslagen aanzichten van vormen van een omgeklapte speen 46.

Met een van de melkbekers 28 zoals beschreven in relatie tot de figuren 6-9, kan eveneens een analyse gemaakt worden van de opname van de speen 46 in de melkbeker, bijvoorbeeld door de positie van een uiteinde van de speen 46 ten opzichte 20 van de melkbeker 28 te bepalen. Indien deze positie onvoldoende diep is, d.w.z. een kleinere dan een vooraf bepaalde afstand ten opzichte van de bovenkant van melkbeker 28, dan is het resultaat van de analyse dat de betreffende speen 46 niet goed is aangekoppeld en zal de sturingshandeling het opnieuw aankoppelen omvatten.

Een dergelijke analyse van de positie van het uiteinde van de speen 46 ten 25 opzichte van de melkbeker 28 kan herhaald worden en dan kan de uitkomst van een dergelijke analyse zijn dat de betreffende speen te diep in de melkbeker 28 gezogen is. Als sturingsmaatregel kan de trekkracht op het koord 50 vergroot worden en/of het melkvacuüm worden verminderd. Door opeenvolgende beelden van de speen 46 met elkaar te vergelijken kan een analyse gemaakt worden van het verloop van de positie 30 van het uiteinde van de speen 46. Dit verloop geeft een indicatie van het stadium waarin het melkproces zich bevindt. Indien de positie van het uiteinde van de speen 46 een vooraf bepaalde plaats bereikt, kan als sturingshandeling het melken van de betreffende speen 46 worden beëindigd.

Met een van de melkbekers 28 zoals beschreven in relatie tot de figuren 6-9, 35 kan eveneens een analyse gemaakt worden van de mate waarin het melkproces vordert door te kijken naar de breedte (met een 2D camera), of volume (met een 3D

16 camera), hetgeen informatie geeft over de zwelling van de speen 46. De zwelling van de speen 46 geeft een indicatie van de resterende melkvoorraad. In deze analyse kan tevens de beweging van de speen 46 in de melkbeker 28 betrokken worden. Door de beweging van de speen in de melkbeker 28 te bepalen ontstaat vergelijkbare informatie 5 als hierboven beschreven bij het waarnemen van een variërende afstand tussen bovenkant melkbeker 28 en uier 47. Een sturingshandeling bij het waarnemen van een relatief grote zwelling kan zijn het verdiepen van het melkvacuüm. De sturingshandelingen bij een analyse van het einde van het meikproces betreffen het beëindigen van het melken. Uiteraard kunnen in een analyse ook meerdere van de ïo hierboven afzonderlijk beschreven factoren betrokken worden.

De melkinrichting kan verder bestuurd worden door het waarnemen van een melkstroom die uit de speen 46 in de melkbeker 28 spuit. De camera 100 kan de omvang (breedte en/of diepte-informatie), snelheid en/of duur van de melkstroom waarnemen. Op grond hiervan kan een analyse gemaakt worden van de momentane is melkdruk in de uier 47 en over het verloop van het meikproces. Als sturingshandelingen kunnen bijvoorbeeld bij een grote melkdruk het melkvacuüm verdiept worden en/of de zuigslag verlengd worden. Bij een afnemend verloop kunnen de omgekeerde sturingshandelingen uitgevoerd worden of kan overgeschakeld worden naar een namelk behandeling. Uiteraard kunnen in het geheugen van de centrale 20 verwerkingseenheid 122 minimum en/of maximum waarden opgeslagen zijn voor het vacuüm niveau en de lengte van de zuigslag. De zuigslag wordt bij voorkeur beperkt tot een maximum van 700 ms.

Met een van de melkbekers 28 zoals beschreven in relatie tot de figuren 6-9, kan eveneens een analyse gemaakt worden van de kwaliteit van het pulsatievacuüm 25 Bij het opwekken van het pulsatievacuüm kunnen storingen optreden, of er kan lekkage zijn in de betreffende leidingen. Beide defecten leiden ertoe dat de voering 65 niet de vormverandering vertoont die te zien is door figuur 7 en 8 te vergelijken. Met andere woorden: uit opeenvolgende beelden van de camera 100 moet blijken dat de voering 65 ritmisch van vorm verandert. Een dergelijke vormverandering en de plaats hiervan 30 kan desgewenst bevorderd worden door een voering 65 toe te passen die plaatselijk verzwakt is, zodat op deze verzwakte plaats een vouw ontstaat indien de pulsatiedruk groter is dan het melkvacuüm. Een dergelijke bewaking van het pulsatievacuüm met de camera 100 heeft als extra voordeel dat geen druksensor gebruikt hoeft te worden. Druksensoren hebben een relatief beperkte levensduur, zodat ze regelmatig vervangen 35 zouden moeten worden.

17

Met behulp van de camera 100 kan verder bewaakt worden of onderdelen van de melkinrichting niet defect raken. Zo kan bijvoorbeeld gekeken worden of een breuk optreedt van het koord 50. In gevallen van een defect zal de centrale verwerkingseenheid 122 een signaal doorgeven aan de pc 126 en zullen, indien nodig, 5 direct corrigerende sturingshandelingen uitgevoerd worden. In de meeste gevallen zullen dit sturingshandelingen zijn, gericht op het beëindigen van het melkproces. In het geval van een breuk van het koord 50, kan er ook voor gekozen worden - om al dan niet met een aangepaste vacuümniveau - de melkbeker 28 aangekoppeld te laten totdat deze handmatig of op andere wijze afgenomen kan worden zonder dat deze op ïo de grond valt.

Na verloop van tijd kan slijtage optreden van de voering 65. Dit kan ertoe leiden dat tijdens de zuigslag ballonvorming optreedt. Dit betekent dat de voering 65 een boiling vertoont ter hoogte van de tepel 46, zoals getoond in fig. 12. Dergelijke ballonvorming is ongewenst omdat dat een onbedoelde belasting van de tepel 46 geeft 15 en omdat de melkbeker 28 zo sneller van de tepel 46 af kan vallen. Ballonvorming van de voering 65 kan waargenomen worden door de camera 100 doordat de vorm in tweedimensionaal aanzicht, of het volume in een ruimtelijk beeld, een vooraf bepaalde waarde overschrijdt. Als tijdelijke sturingshandeling kan het niveau van het melkvacuüm en/of pulsatie vacuüm aangepast worden. Tevens wordt een signaal gegeven via de 20 centrale verwerkingseenheid 122 naar de pc 126 dat de betreffende voering vervangen dient te worden.

Gebruikelijk is dat er tijdens het melken een evenwichtig is tussen een opwaartse kracht op de melkbeker 28, uitgeoefend dankzij het melkvacuüm op de speen 46 en een neerwaartse kracht ten gevolge van het gewicht van de melkbeker 28. 25 In een voordelige variant op de getoonde melkbeker 28 wordt een melkbeker 28 extra licht uitgevoerd, bijvoorbeeld 100 gram lichter dan een gebruikelijke melkbeker. Vervolgens wordt op basis van een waarneming van de camera 100 van de tepel voor en/of tijdens het melken bepaald in hoeverre een aanvullende verticale kracht nodig is. Vervolgens wordt deze verticale kracht uitgeoefend via de actuator 52 en het koord 50. 30 Desgewenst kan tijdens het melken de betreffende verticale kracht aangepast worden, zoals hierboven reeds beschreven.

Als mogelijk onderdeel van de inventieve werkwijze kunnen de stand van één of meerdere melkbekers 28 ten opzichte van de uier 47 geoptimaliseerd worden. Op basis van een startbeeld van de uier 47 met één of meerdere spenen 46 kunnen de 35 oriëntaties van de betreffende spenen 46 ten opzichte van de uier 47 bepaald worden. Door de oriëntaties in een analyse te vergelijken met de bekende, of waargenomen, 18 onderlinge afstanden van de meerdere aan te koppelen melkbekers 28 kan een zodanige positie voor de robotarm 4 bepaald worden dat de verschillende melkbekers 46, na aangekoppeld te zijn, gezamenlijk een zo min mogelijke verplaatsing van de betreffende spenen 46 veroorzaken. Tijdens het melken kan met behulp van de camera 5 100 de actuele oriëntatie van de melkbekers 28 ten opzichte van de uier 47 bepaald worden. Deze waargenomen oriëntatie kan in een analyse vergeleken worden met de bekende oriëntatie in ruststand van de betreffende spenen 46. Op basis hiervan kunnen sturingshandelingen uitgevoerd worden, bijvoorbeeld door de robotarm 4 te verplaatsen, om de oriëntatie van de melkbekers 28 meer in overeenstemming te ïo brengen met de rustpositie van de spenen 46.

Binnen het bereik van de uitvinding zijn diverse varianten mogelijk. Zo kan er voor de camera in plaats van infrarood licht, ook licht met andere golflengtes worden toegepast, waaronder zichtbaar licht en ultraviolet licht. In plaats van amplitudemodulatie kan ook frequentiemodulatie worden toegepast. Ook is het mogelijk is de lichtbronnen op een andere positie te voorzien dan op de behuizing van de lens en beeldsensor, bijvoorbeeld met een afzonderlijke behuizing op de robotarm. In dat geval is het uiteraard wel van belang dat de afstand tussen de lichtbronnen en de beeldsensor bekend is, zodat de berekende afstand van de waargenomen speen hiervoor kan worden gecorrigeerd. Voor verschillende van de beschreven werkwijze 20 stappen is het eveneens mogelijk om te werken met een camera die alleen 2-dimensionale beelden genereert.

De camera kan beweegbaar in plaats van vast, ook beweegbaar verbonden zijn aan de robotarm, of los van de robotarm vast of beweegbaar verbonden zijn op een positie nabij de melkplaats, bijvoorbeeld aan het hekwerk.

25 Het besturingssysteem hoeft niet rond een centrale verwerkingseenheid te zijn opgebouwd. Er kunnen ook decentrale verwerkingseenheden zijn voorzien, al dan niet geïntegreerd met bestaande componenten zoals de CMOS beeldsensor. Door ook de actuatoren met decentrale verwerkingseenheden uit te voeren kan er zelfs sprake zijn van een netwerkbesturing, waarbij de verschillende decentrale 30 verwerkingseenheden rechtstreeks met elkaar communiceren.

Het is voordelig om een groot aantal taken van de inrichting voor het automatisch melken van een koe te laten uitvoeren op basis van de ruimtelijke beelden van één 2D/3D camera, zoals hierboven beschreven. Aldus wordt bespaard op aanschaf en onderhoud van diverse afzonderlijke sensoren. De uitvinding is echter 35 reeds voordelig indien slechts één taak, of een combinatie van een kleiner aantal taken wordt uitgevoerd op basis van de beelden van de 2D/3D camera. In dergelijke gevallen 19 hoeft de 2D/3D camera niet specifiek een speen waar te nemen, maar andere delen van, of zelfs een gehele koe.

Verder kan een inrichting voor het automatisch melken volgens de uitvinding ook voordelig worden ingezet voor andere melkdieren, zoals geiten. Ook kunnen 5 andere typen melkinrichtingen worden toegepast, zoals inrichtingen met een geheel ander type melkrobot, inrichtingen waarbij een robotarm met behulp van anders georiënteerde draaiassen van en naar de koe wordt bewogen, of inrichtingen waarbij de koe een grotere mate van bewegingsvrijheid heeft.

1032429

Claims (25)

1. Werkwijze voor het besturen van een melkinrichting voor het automatisch melken van een melkdier met een uier, zoals een koe, welke melkinrichting een camera 5 (100) en een melkbeker (28) omvat, welke werkwijze de volgende stappen omvat: het aankoppelen van de melkbeker (28) aan een speen (46) van de uier, gevolgd door het door de camera (100) vormen van een beeld van ten minste een deel van de ïo uier en van ten minste een deel van de melkbeker (28), het maken van een analyse van het beeld van de uier met melkbeker, en het uitvoeren van ten minste één sturingshandeling door de melkinrichting, gebaseerd op de analyse.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de stap van het maken van de is analyse omvat: het analyseren van een wijze waarop de speen (46) in de melkbeker (28) is opgenomen.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de afstand van een bovenrand van de melkbeker tot de uier wordt bepaald, welke afstand vergeleken wordt met een vooraf bepaald waarde.

4. Werkwijze volgens conclusie 2, of 3, waarbij een analyse gemaakt wordt van een deel van de speen (46) dat zich tussen de melkbeker (28) en de uier bevindt.

5. Werkwijze volgens één van de conclusies 2-4, waarbij een analyse gemaakt wordt van een positie van een uiteinde van de speen (46) ten opzichte van de melkbeker (28).

6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de camera herhaaldelijk beelden van de uier met melkbeker vormt en een analyse gemaakt wordt van verschillen tussen de herhaaldelijke gemaakte beelden van de uier met melkbeker.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij een analyse gemaakt wordt van een duur en/of een omvang van een melkstroom uit de speen (46).

8. Werkwijze volgens conclusie 6, of 7, waarbij een analyse gemaakt wordt van een verandering van een vorm van een voering van de melkbeker (28).

9. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, verder omvattende een stap van het door de camera (100) vormen van een startbeeld van ten minste de speen (46), welke stap voorafgaat aan de stap van het aankoppelen van de melkbeker 35 (28) aan de speen (46). 1032429

10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij een analyse gemaakt wordt van een melkdruk in de speen (46) op basis van een vergelijking van het startbeeld van de speen (46) met een opgeslagen beeld van de speen.

11. Werkwijze volgens conclusie 9, of 10, waarbij een analyse gemaakt wordt 5 van een oriëntatie van de speen (46) ten opzichte van de uier op het startbeeld.

12. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij een analyse gemaakt wordt van een oriëntatie van de melkbeker (28) ten opzichte van de uier op het beeld van de uier met melkbeker.

13. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de ten ïo minste ene sturingshandeling het afnemen van de melkbeker omvat.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij het afnemen van de melkbeker gevolgd wordt door het opnieuw aankoppelen van de melkbeker (28) aan dezelfde speen (46) van de uier.

15. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de ten is minste ene sturingshandeling het aanpassen van een vacuüm in de melkbeker (28) omvat.

16. Werkwijze volgens conclusies 15, waarbij het aanpassen van het vacuüm in de melkbeker (28) omvat: het aanpassen van een grootte van een melkvacuüm dat op een uiteinde van de speen wordt uitgeoefend voor het afzuigen van melk.

17. Werkwijze volgens conclusies 15 of 16, waarbij het aanpassen van het vacuüm in de melkbeker (28) omvat: het aanpassen van een pulsatievacuüm dat op een voering in de melkbeker (28) wordt uitgeoefend.

18. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste een sturingshandeling het aanpassen van een trekkracht op de melkbeker (28) omvat. 25

19. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij ten minste een sturingshandeling het verplaatsen van een melkrobotarm omvat.

20. Software programma, omvattende programma-instructies voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één van de conclusies 1-19, wanneer het software programma geladen is in een besturingssysteem voor een melkinrichting voor het 30 automatisch melken van een melkdier.

21. Melkinrichting voor het automatisch melken van een melkdier, zoals een koe, welke melkinrichting een camera (100), een melkbeker (28) en een besturingssysteem omvat, waarbij het besturingssysteem ingericht is voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één van de conclusies 1-19.

22. Melkinrichting volgens conclusie 21, waarbij de camera ingericht is voor het vormen van een ruimtelijke beeld.

23. Melkinrichting volgens conclusie 22, waarbij de camera omvat: een stralingsbron (108) voor het uitzenden van elektromagnetische straling, in het bijzonder licht, een matrix met meerdere rijen en meerdere kolommen van ontvangers (110) 5 voor het ontvangen van tegen het melkdier gereflecteerde elektromagnetische straling, en sensorbesturingsmiddelen, waarbij de sensorbesturingsmiddelen werkzaam verbonden zijn met de stralingsbron (108) om de elektromagnetische straling te moduleren, en ïo - de sensorbesturingsmiddelen ingericht zijn om voor elk van de ontvangers (110) een faseverschil te bepalen tussen de uitgezonden en de gereflecteerde elektromagnetische straling.

24. Melkinrichting volgens één van de conclusies 21-23, waarbij de melkbeker een huls en een voering omvat, welke huls ten minste gedeeltelijk vervaardigd is uit een 15 materiaal dat doorlaatbaar is voor licht met een golflengte die waarneembaar is door de camera.

25. Melkinrichting volgens één van de conclusies 21-24, waarbij de melkbeker een huls en een voering omvat, welke voering ten minste gedeeltelijk vervaardigd is uit een materiaal dat doorlaatbaar is voor licht met een golflengte die waarneembaar is 20 door de camera. 1032429