BG113452A

BG113452A - Устройство за управление на доилен робот

Info

Publication number: BG113452A
Application number: BG113452A
Authority: BG
Inventors: Димитър КАРАСТОЯНОВ; Неделчев Карастоянов Димитър; Кънчо Пейчев; Василев Пейчев Кънчо
Original assignee: "Институт По Информационни И Комуникационни Технологии - Бан"
Priority date: 2021-11-25
Filing date: 2021-11-25
Publication date: 2023-05-31

Abstract

Устройство за управление на доилен робот, състоящо се от носеща роботизирана ръка (1), доилен апарат (2), пулсатор (3) и сензор (4), като на входа на пулсатора (3) е монтиран регулатор (5) с ключове (5а) и (5б) за задаване на стойности и вход (5в) за приемане на сигнал от обратната връзка на сензора (4). Устройството за управление на доилен робот, по-специално устройство за регулиране честотата на пулсациите при доене, ще намери приложение за подобряване на процесите при роботизирано доене на крави.

Description

устройство за управление на доилен робот

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА

Изобретението се отнася до Устройство за управление на доилен робот, по-специално за регулиране честотата на импулсите при доене, който ще намери приложение за подобряване на процесите при роботизирано доене на крави.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

Известна е доилна ръка-робот и метод за поставяне на доилни чашки [1], представляваща роботизирана доилна група (клъстер), състояща се от множество доилни чашки, свързани към резервоар, прибиращо устройство за изтегляне на доилните чашки, така че да са позиционирани под резервоара; роботизирана ръка, която не е постоянно прикрепена към групата за доене на мляко, имаща множество грайфери, предвидени да събират и задържат множеството доилни чашки от клъстера, докатоте са позиционирани под резервоара, и задвижващи механизми за преместване на доилните чашки към животното; едно или повече водещи рамена за подпомагане намирането на доилните чашки, като доилните чашки се доближават до роботизираната ръка за захващане.

Конструкцията на Доилната ръка-робот не управлява същинският процес на доене, а е предназначена за захващане на доилните чашки и доставянето им до вимето на животното.

Освен това допълнителните водещи рамена на Доилната ръка-робот също не управляват доилния процес, а служат за подпомагане позиционирането на група доилни чашки.

Известен е Доилен робот [2], поместен в доилен бокс, представляващ рамо, състоящо се от две части, свързани помежду си и изпълнителен механизъм, служещ за поставяне на доилните чашки на вимето на животното. Рамото на робота е окачено над животното, при което едната част на рамото е свързана с доилния апарат, а към другата част на рамото е монтиран изпълнителен механизъм, при което частта на рамото, свързана с доилния бокс може да се завърта във вертикална равнина спрямо доилния бокс, а другата част на рамото, свързана с изпълнителния механизъм, може да се завърта във вертикална равнина по отношение частта на рамото, свързана с доилния бокс. Крайният резултат е подвижност на Доилния робот в целия работен диапазон, при което към Доилния робот е монтирано допълнително устройство за компенсиране на теглото на Доилния робот.

Конструкцията на Доилния робот не управлява същинския процес на доене, а е предназначена само за управление на изпълнителния механизъм по целия диапазон на доилния бокс.

Допълнителното пружинна устройство, монтирано към Доилния робот, също не управлява процеса на доене, а служи само за компенсиране на теглото на рамото на Доилния робот.

Известен е Преносим манипулатор за доене на крави [3], включващ доилен апарат, състоящ се от доилни чаши с подвименна и междинна камери и четири-секционен колектор, чиито секции са обединени в долната си част с млекоприемен резервоар. В горните си части секциите на колектора, чрез калибриран канал, са свързани с постоянно налягане, а чрез двуходов електровентил и калибриран канал са свързани с атмосферата, като всяка секция има камера за управление, в която чрез мембрана е отделена камерата за постоянно налягане от разположената в нея камера за работно налягане, а междинните камери чрез разпределителна камера са свързани с пулсатор. Интензивността на изтичане на млякото в млекоприемния резервоар се определя от разположен в него магнитен поплавък.

Конструкцията на Преносимия манипулатор за доене не служи за управление на доилния процес, а чрез магнитния поплавък регулира дебита на изтичащото мляко.

Освен това допълнителните калибрирани канали и двуходовия електровентил не управляват доилния процес, а служат само за устойчиво прикрепване и лесно отделяне на манипулатора от вимето на животното.

Известен е Вакуумен доилен апарат с пулсоизключвател [4], състоящ се от резервоар за събиране на млякото, доилни чаши, пулсоизключвател и термостатичен силфон.

Вакумният доилен апарат осигурява изключване на пулсатора след изтичане на млякото от вимето, ако налягането в резервоара за събиране на млякото спадне, с което се избягва така нареченото „празно доене.

Пулсоизключвателят на Вакуумния доилен апарат служи само да включва и изключва пулсатора според налягането в резервоара за събиране на млякото, което зависи от количеството на надоеното мляко, и не управлява същинския процес на доене.

Освен това пулсаторът на Вакуумния доилен апарат е настроен на една работна честота и само се изключва, без да може да управлява процеса на доене.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ

Задачата на изобретението е да се създаде Устройство за управление на доилен робот с опростена конструкция и лесно управление на доилния процес, при което може да се управлява честотата на доене (брой на пулсациите на доилните чашки около вимето на животното за единица време), съобразно с психо-физическото състояние на доеното животно.

Задачата на изобретението е решена с Устройство за управление на доилен робот, включващ носеща роботизирана ръка (1), доилен апарат (2), пулсатор (3) и сензор (4) с обратна връзка. Към носещата роботизирана ръка (1) е монтиран доилен апарат (2) с включен към него пулсатор (3), предаващ пулсациите към доилния апарат (2), като на входа на пулсатора (3) е монтиран регулатор (5) със система за обратна връзка, имащ ключ (5а) за задаване на стандартни стойности на честотата на пулсациите за доене, ключ (56) за задаване на параметрите на психо-физическото състояние на животното, и вход (5в) за приемане на сигнала от обратната връзка на сензора (4).

В края на носещата роботизирана ръка (1) са монтирани доилните чашки (2а) с камера (26) за надоеното мляко във всяка. Сензорът (4) отчита стойностите на психо-физическото състояние на животното и предава сигнала на входа (5в) на регулатора (5) като обратна връзка.

Честотата на пулсациите за доене се поддържа от пулсатора (3), чието отклонение от зададената от ключ (5а) честота се определя от регулатора (5) чрез разликата между текущата стойност, подадена от сензора (4) с обратна връзка на входа (5в) и зададената с ключ (56) стойност.

Предимство на изобретението е, че при спокойно, незагрято или недехидратирано животно темпът на доене се изменя или поддържа чрез регулатора (5) на пулсатора (3). Освен това, предимство е и разширеният обхват на реализираната обратна връзка от това, че могат да се ползват сигнали от различни сензори - за сърдечен пулс, за температура на тялото, за влажност на кожата или друг параметър от животното.

Също така, предимство е и високата точност на регулиране, реализирана с наличните на пазара компоненти - хардуер и софтуер за регулатора (5), ключове (5а), (56) и сензора (4). Предимство е и възможността в регулатора (5) да се заложат различни закони за регулиране - Пропорционален, Интегрален, Диференциален или комбинация от тях.

ОПИСАНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ

Изобретението се пояснява по-добре от приложената фиг. 1, представляваща общ вид на Устройството за управление на доилен робот.

ПРИМЕР ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ

Примерното изпълнение на Устройството за управление на доилен робот включва носеща роботизирана ръка (1), доилен апарат (2), пулсатор (3) и сензор (4) за обратна връзка.

Към носещата роботизирана ръка (1) е монтиран доилен апарат (2) с включен към него пулсатор (3), предаващ пулсациите към доилния апарат (2), като на входа на пулсатора (3) е монтиран регулатор (5) със система за обратна връзка, имащ ключ (5а) за задаване на стандартни стойности на честотата на пулсациите за доене, ключ (56) за задаване на стандартните параметри на психо-физическото състояние на животното, и вход (5в) за приемане на сигнала от обратната връзка на сензора (4).

В края на носещата роботизирана ръка (1) са монтирани доилните чашки (2а) с камера (26) във всяка. Сензорът (4) отчита стойностите на психо-физическото състояние на животното и предава сигнала на входа (5в) на регулатора (5) като обратна връзка. Честотата на пулсациите за доене се поддържа от пулсатора (3), чието отклонение от зададената от ключ (5а) честота се определя от регулатора (5) чрез разликата между текущата стойност, подадена от сензора (4) с обратна връзка на входа (5в) и зададената с ключ (56) стойност.

ИЗПОЛЗВАНЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Изобретението Устройство за управление на доилен робот действа по следния начин:

На регулатора (5) със система за обратна връзка от ключ (5а) се задават стандартни стойности на пулсациите за доене, предавани от пулсатора (3) към доилния апарат (2) и от там на доилните чашки (2а) с камера (26) във всяка.

Разликата между сигнала от обратната връзка, подаден на входа (5в) и зададената с ключ (56) стойност служи за изменение на честотата на доене, зададена от ключ (5а). Сензорът (4) отчита психо-физическото състояние на животното и изпраща сигнала като обратна връзка към входа (5в) на регулатора (5). Когато животното е в нарушено психо-физическо състояние, се получава разлика между сигнала от сензора (4), подаден на входа (5в) и зададената с ключ (56) стандартна стойност. Тази разлика служи на регулатора (5) да промени по избрания закон за регулиране (пропорционален, интегрален, диференциален или комбинация от тях) зададената от ключ (5а) стандартна стойност на честотата за доене. Така изменената честота на доене се подава към пулсатора (3), при което пулсациите за доене чрез доилния апарат (2) и чашките (2а) с камера (26) във всяка се ускоряват, забавят или прекратяват, при утежнено психо-физическо състояние на животното.

ЛИТЕРАТУРА:

[1] . Mark Hamish Seaton, Thomas Glover, Bryan Gordon Grimshaw, Matthew lain McKenzie., ROBOT Milking Arm and a Method of Attaching Milking Cups., US Patent No US 9,402,364 B2, Aug. 2, 2016

[2] . Dirk KraaijMichiel Brevet., Milking robot, US Patent No US 10,609,896 B2, Apr. 7,2020.

[3] . Ужик Владимир Федорович., Переносной манипулятор для доения коров., Патент № RU 2649668 МПК A01J7/00,10.03.2017

[4] . В.М. Ульянов, В.А. Хрипин, С.Е. Крьиин, В.А. Паршина, Н.В. Бубнов., Исследования доильного аппарата с пульсоотключателем., Вестник аграрной науки Дона - Технологии, средства механизации и знергетическое оборудование, № 2 (46) 2019, УДК 637.11: 636.034

Claims

1. Устройство за управление на доилен робот, състоящо се от носеща роботизирана ръка (1), доилен апарат (2) с доилни чашки (2а), камери (26), пулсатор (3) и сензор (4);

ХАРАКТЕРИЗИРАЩО се с това, че към носещата роботизирана ръка (1) е монтиран доилен апарат (2) и доилни чашки (2а) с камера (26) във всяка, като на входа на доилния апарат (2) е включен пулсатор (3), подаващ пулсациите към доилния апарат (2), а на входа на пулсатора (3) е монтиран регулатор (5) със система за обратна връзка, имащ ключ (5а) за задаване на стандартни стойности на пулсациите за доене, ключ (56) за задаване на параметрите на психо-физическото състояние на животното, и вход (5в) за приемане на сигнала от обратната връзка на сензора (4).