CN104968195B - ***处理方法和设备 - Google Patents
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Abstract
用于对动物的***进行预处理或后处理操作的自动***处理方法和设备,所述方法使用具有控制***(5)的预处理或后处理机器人设备(1),所述机器人设备能够在其手臂上携带处理装置(12),所述方法包括以下步骤:确立用于所述处理和后处理操作的起始时间,确定在处理位置有动物,以及:(i)启动对所述***中第一个***的空间***位置的自动检测,和(ii)记录被检测到的所述***的空间位置,以及(iii)推导出用于处理所述***的专门***处理行动,以及(iv)启动和执行***处理行动,以及(v)针对所述动物的每一个相继的***重复一次所述启动、记录、推导和处理步骤i至iv,直到其所有的***都被处理并且在此后使机器人手臂远离动物收回至收回位置;其中,如果在起始时间之后,至任意前述步骤完成之前,预定义的时间点td过去,则依据步骤i至v的方法中断,且推导出用于处理所有剩余未处理***的默认处理行动并由处理设备执行该默认处理行动并在此后所述机器人手臂收回。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括用于处理产奶动物的***的设备的组件,并更特定地涉及一种能够在有限的时间窗内进行对一动物的全部***的处理的组件。该组件可有利地被投入到乳品业设施的实践中,该乳品业设施包括挤奶设备,并特定地包括自动挤奶设备。本发明可具体地在挤奶操作之前或之后实施,本发明可具体地在转动的挤奶平台上或静止的挤奶隔栏处实施。
背景技术
长久以来在实践中在挤奶之后都会使用所谓的“***药浴(teat dip)”处理挤奶动物的***。对***进行药浴的一个目的是为了通过施加一些例如碘酒溶液或其它消毒溶液的消毒剂流体来防止感染。为了防止其它导致感染的污染物入侵,可使用具有其它的或额外效果(例如在***周围产生屏障作用)的特定流体。这种屏障可特定地在一段时间内起作用以允许***的奶通路开口自己完全或部分关闭。在一些情况下,挤奶后可通过在***上喷洒流体来完成***药浴。同样经过实践的是,在挤奶之前,通过施加干净的介质,其也可以是处理介质,尤其是处理流体,来处理挤奶动物的***。在挤奶之前或之后实施药浴,或者喷洒或另外地施加处理流体至动物的***可被称为预处理或后处理,并例如在第2007/0101945号美国专利申请公开中有说明,其中涉及***药浴或喷洒。如在专利申请EP-A-0536836中说明的使用挤奶机器人的自动挤奶中也已记载了进行后处理,其中揭示了将喷射喷嘴安装在机器臂的端部,其还可操作奶杯,或者在EP-A-1166625中,钳型机器臂可夹住并操纵***喷洒装置或***药浴装置。
在美国专利6443094中说明了一种用于在动物旋转的挤奶平台上行进时将消毒剂施加至奶牛***上的自动***。在第2011/245975或2006/196432号美国专利申请公开中已经建议通过使用对***位置或***位置进行图像分析来对处理流体自动递送至***进行改进。具体而言,其已经建议在旋转的挤奶平台上使用飞行时间(time-of-flight)相机来生成动物***区域的图像,其在进行分析时允许机器臂移向个体动物的识别出的***位置,以对于***或***、在***上或在***处进行处理。
在大多数用于对动物的***进行预处理或后处理的已知***中,标准统一的流体施加过程被普遍应用于所有的动物。在自动挤奶的背景中,考虑到自动挤奶设施体现出巨大成本投资且需要很高生产利用率以便将成本保持在可接受限度之下,从包括成本有效的多种角度来看,迅速实施各种自动操作的需求可能是很重要的。迅速实施操作的需求的其它原因包括使对动物的干扰和侵犯最小化,从而优选地减小由于操作带来的对于动物的妨碍和伤害的程度。在旋转挤奶室的场景中,例如从平台周边处的固定位置处对移动中的动物执行操作时,重要的是在有限的时间范围内执行特定的操作以便避免使平台减速。可注意到的是在这种场景下,为了一只动物使平台减速必定会致使阻挡平台并延长所有动物在现场滞留的时间。类似地,在装备有自动挤奶设备的固定隔栏中,重要的是推演出每一只动物在隔栏中花费的最小时间量,尤其是在完成挤奶或者在其开始之前。这使得该成本设施的生产利用率更高。
正如已经提及的,***已经被推荐用于,在执行***处理操作时,确定个体动物的***位置或***位置,以便通过确保可靠的更精确地确定处理区域目标改进处理的效果。可预测的是,改进这种技术的精确度可在一些情况下,通过避免为确保最小预期覆盖而需要在比所需区域更大的区域上盲目且浪费地施加处理介质(例如流体),从而减少处理流体的消耗。然而,包括精密的***位置检测设备(例如用于靶向施加处理流体的3D成像相机和相关图像处理器件)的***处理设备的实施,与其复杂性的增加一起,已经同时使得执行相关操作所需的最小时间变长。在此情况下,将改进的***处理与精密的***检测和定位设备相关联地实现,则可发生时间延迟,如果在确定***定位中无论何种原因存在延迟的话。在自动后处理中,这可能导致推迟将动物从挤奶隔栏中放出。在自动预处理中,这可能导致延迟开始挤奶。在这两种情况下,在挤奶平台的场景中,这可导致延迟平台上的所有动物和操作。在这两种情况下,在静止挤奶隔栏的场景中,这导致延迟准许后续动物进入,动物们可能需要在队伍中等待。因此,尽管在对***的处理中形成了各种优势,但是仍然希望进一步改进与可能地或优选地在自动挤奶设施中进行挤奶相关联的***预处理或后处理的效率。
发明内容
因此,本发明提供了一种如随附的权利要求书中限定的方法和设备。依据本发明的方法在随附的权利要求1中限定。其进一步优选的特征在随附的从属权利要求2至10中限定。依据本发明的设备在随附的权利要求11中限定。其进一步优选的特征在随附的从属权利要求12至15中限定。本发明的额外的非限定性特征在这里进行解释。
本方法和设备可特定地在自动挤奶设施中或与其相关联地实施,自动挤奶设施例如是具有自动挤奶设备的固定自动挤奶操作室或旋转的挤奶平台。该方法使用具有控制***的预处理或后处理机器设备执行,该控制***可特定地为用于处理装置的专门的控制***,或者该控制***可额外包括机器人本身的控制***的元件,或者该控制***可与机器人本身的控制***的元件相关联。该处理设备的控制***可特定地被连接至挤奶设施控制***并与其交换信号,该挤奶设施控制***可以是静止隔栏类型也可以是移动平台类型。该设备可进一步包括成像设备和与其相关联的图像处理设备。
该机器人能在其臂上携带***处理装置并且可另外地携带例如相机的成像设备(优选在同一臂上)。***处理装置可以是任意的施药器,用于将例如处理流体的处理介质施加到***上。在一些实施例中,***药浴装置或***喷洒装置可用于处理***。因此,可使用例如药浴杯或流体刷装置的药浴装置,或者可提供一个或多个喷嘴。在推荐的发明中,可对具有任意数量n的***z1至zn的动物进行处理。常见示例包括具有两个或四个***的动物。本方法包括建立所述预处理或后处理操作的起始时间t0的初始步骤。该时间t0可特定地在来自相关联的挤奶设施控制***的输入信号之后而被确定,该输入信号指示挤奶已经完成并且相关动物可进行后处理。时间t0可选地在来自相关联的挤奶设施控制***的输入信号之后而被确定,输入信号指示在挤奶前动物已经进入隔栏中。可选地,时间t0可例如对应于将移动平台的动物隔栏移动至预处理或后处理的起始位置:尤其是,在旋转平台移至用于在该平台上的隔栏处启动预处理或后处理操作的相关角位置时产生信号以设置时间t0。当时间t0建立后,开始预处理或后处理设备的搜索阶段以便确定在预处理或后处理位置有动物。该步骤可通过使用任意适用的传感器检测动物的物理存在来实现。一种适用的传感器可包括相机,例如3D相机或所谓的飞行时间(TOF)相机。因此,预处理或后处理设备可包括用于检测动物存在的检测装置或与其相关联,该装置可以是图像捕捉设备,例如相机,更特定地为3D相机,其优选地定向成指向相关的预处理或后处理位置。该图像捕捉设备可额外地包括适用的图像处理***或与其相关联,该图像处理***能够分析所捕捉的图像(例如来自动物隔栏的图像)。
本方法进一步包括:
(i)优选地使用所述成像设备和图像处理设备,启动对在所述预处理或后处理位置处所述个体动物的所述***中第一个***z1的空间***位置的自动检测。空间***位置可特定地相对于关于所述动物的和/或关于预处理或后处理位置的所述参考点来限定,以及:
(ii)记录所述检测到的个体动物***的空间位置,优选地,通过在机器人设备控制***中的或与其相关联的寄存器中存储所述检测到的位置来记录所述检测到的个体动物***的空间位置,以及
(iii)通过所述控制***通过例如运算或计算,推导出用于处理所述***的专门的***处理行动。可适用的***处理行动可以是流体施加行动,例如用处理流体敷涂所述***的例如喷洒或药浴行动。该方法进一步包括以下步骤:
(iv)启动和执行在所述检测到的空间位置处对所述检测到的***的所述处理行动,以及
(v)针对所述动物的后续的每一个***z2至zn重复一次所述启动、记录、推导和处理步骤i至iv,直到其所有***都已处理,并且在此后使机器人手臂(优选地远离动物)收回至收回位置;
其中如果,在所述起始时间t0之后,在任意上述步骤(优选地除对于最后的***zn的步骤iv以外)完成之前,预定义时间点td过去,则所述步骤中断,并且可推导出默认处理行动并由处理设备执行默认处理行动,该默认处理行动可以是处理装置的默认移动路径形式,用于处理所有剩余的未处理的***,且具体地仅处理剩余的未处理的***,并且在此后使所述机器人手臂(优选地远离该动物)收回至收回位置。机器人手臂的收回位置可对应于起始位置。机器人手臂的起始位置可还对应于检测动物存在于在预处理或后处理位置处的位置。
关于步骤(ii),检测到的个体动物的***的空间位置可被记录,即临时存储,并通过例如在设备控制***中的运算单元用作并推导出使用处理装置的相关***的专门的处理行动。
关于步骤(iii),推导出专门处理行动的该步骤,例如用处理流体敷涂***,其可优选地包括控制***自动生成机器人手臂的移动行动,其可特定地作用于确保具有处理装置(例如处理流体或处理介质的喷嘴或多个喷嘴或者例如药浴杯或其它施药器)的机器人手臂移至在检测到的***附近的位置(例如专门处理位置)。在本发明的实施例中,当从处理位置致动喷嘴或多个喷嘴时,可使喷洒流体敷涂***。优选地,该行动必须至少有效地将所述处理装置(例如喷嘴或处理流体涂抹刷或例如药浴装置的其它施药器)移动至通过所述检测到的***的所记录的空间***位置所定义的,或者其附近的,或者关于其的专门的处理位置。
关于步骤(iv),启动和执行所述检测到的***的所述处理行动的步骤,其可优选地包括将所述处理装置移动至相关检测到的***位置处或附近的专门的处理位置处或周围,虽然在一些实施例中,机器人手臂可保持一个或多个处理装置(例如喷嘴)在所述检测到的个体动物的***的空间位置处或附近静止。在一些实施例中,处理行动可以是处理路径的形式,机器人手臂和至少一个处理装置被移动通过该处理路径以便处理相关的***。优选地,可适用的处理行动可以是从处理装置喷洒处理流体的喷洒行动,处理装置可包括一个或多个喷嘴。该喷洒行动,无论是从静止的机器人手臂位置还是从移动的机器人手臂,都可从而通过例如对***敷涂处理流体来处理所述***。为了这一目的,可将流体喷洒至***上或周围,并且流体可从单个喷嘴或者多个喷嘴喷洒出。相对于***的专门的喷洒路径可特定地使得在喷嘴被移动通过所述专门的喷洒路径的过程中流体通过喷嘴时,将处理流体敷涂至***。
优选地,检测第一个或者后续的***位置的步骤可使用成像设备以及图像处理设备执行。例如,当使用TOF相机时,在三维空间中相机的位置可通过获知携带相机的机器人手臂的确切的坐标来确定。三维中***的坐标可通过相机图像分析与确定相机图像被发现为含有***的图像的部分的距离和角度结合的方式确定。在该图像中可识别出在动物的所有任意***或多个***之前,可能需要额外的图像以进行或者重复图像分析。本发明的设备和方法意图能够确定***位置而不必依赖个体动物的已知的物理数据,例如所存储的动物数据,换句话说,可单独使用图像和图像分析信息结合相关的相机坐标来确定***的位置。所存储的可用于本发明的***和方法的数据可局限于关于例如特定动物类型的大致尺寸或所研究的动物类型(即其物种或品种)的特定身体部分的大致的期望位置的一般数据。
优选地,本发明的方法和设备能够精确处理动物的***。在实施例中,本发明能够将处理流体精确地喷洒施加至每一个***上或对每一个***进行精确药浴。此外,处理可被快速的施加,且适于待处理的每个个体动物。而且,该方法和设备可适于动物的将要处理的任意位置。再进一步地,本方法和设备能够通过对准个体***而避免使用过量的处理流体。此外,本方法和设备能够通过保证在所要求的时间窗内完成处理而可靠迅速地执行***处理。在一些实施例中,例如在被用于与移动的挤奶平台(例如旋转平台)相结合时,能够灵活地确定时间窗,该时间窗可通过在预处理或后处理机器人附近的预处理或后处理位置处的动物来确定。在优选的实施例中,预处理或后处理设备可以是模块化的并且是自主式的,也就是说,其可以是独立的并且可能够在各种不同的自动的挤奶设施处或与其相结合地操作。如果在特殊情况下,由于不能发现全部的***的位置,而不能如预期的那样执行处理***的最为优化的可行方式,则本方法可尽量使用可用的***位置信息,额外地预见到随之而来的下一个最佳可能的处理行动,从而保证处理准确性等级尽可能高、处理介质消耗低,并总是维持执行速度。
特定地,依据本发明,控制***可以是机器人本身的控制***或该设施的控制***或其它可适用的控制***,其在任意情况下与所述图像处理***相关联。该成像设备可特定地是图像采集装置,例如相机,具体是例如在本领域中已知的3D相机或飞行时间相机。该成像装置可特定地被安装(例如固定地安装)在机器人的臂上。在实施例中,可将一个或多个喷嘴安装在机器人的臂上。
依据本发明的方面,可在当前实际时间点ta在预定义的时间点td已经过去之后并且在被称为结束时间或机器人收回时间点的时间点te到达之前时,启动默认处理行动。如果处理设备控制***接收到指示时间点te到达的信号,同时处理机器人处于展开的位置,则该机器人立即收回至其收回或起始位置。优选地,在时间点te过去之前完成处理行动,其中时间点te对应于最迟时间点,在处理行动必须暂停之前可允许继续进行处理行动直到该时间点。从而时间te可对应于例如在预定义的最大允许处理时间过去之后所到达的时间点。时间点te可具体地是携带处理装置的机器人手臂必须从其展开位置被收回的时间点。在一些实施例中,该时间点可以是预定时间点,其定义t0之后最大可允许时间段,在这段时间段期间可执行处理行动。取决于实施例,其可以定义从时间t0开始的最大时间段的结束或从早期警示时间td开始的最大时间,或者在一些实施例中,例如在旋转平台处:其可以定义在后续的预处理或后处理操作开始之前的最小时间的开始。
在一些实施例中,可在时间t0之后并且在***处理操作启动之前规定额外的时间点,在没有发现动物的情况下,或者不能对能够将机器人手臂端部操纵装置引导至操作位置处的动物的身体部分进行定位的情况下,时间ts可被指定为标记所允许的搜索时间段届满的时间点。例如,在***处理设备的控制***内的机器人移动引导***可依赖于识别在预处理或后处理位置处相关动物的腿或***(或这两者)的空间位置,以便确定是否具有足够空间来将机器人手臂移动至其***下方的操作位置。如果发现有使机器人能够进入操作位置的足够空间,即,所谓的“进入窗口”,则机器人手臂端部操纵装置(即,处理装置)可沿着到达路径(approach path)移至所要求的位置。在一些实施例中,引导***可例如搜索两条腿,或两条腿以及***,以便确定可用的空间并允许机器人手臂端部操纵装置到达其操作位置。在备选实施例中,例如处理装置的端部操纵装置可从动物侧面的位置被移动至动物的***,使得需要在检测动物的最近的后腿及其***,可能还有其侧面或身体下方部分,的基础上确定进入窗口。能够允许到达路径到达动物的***下方的操作位置的空间要求可被称为“窗口”或者“进入窗口”,并且其可典型地使用图像分析来确定。因此,时间点ts可被用于定义允许的搜索时段的结束,其不考虑在相应的实施例中将要执行的必须的搜索步骤。在静止的挤奶隔栏中,所允许的搜索时间可被设置成在时间ts届满,以便终止不成功搜索操作而不引起不当延迟。在处理设备与移动的动物平台相关联的实施例中,搜索时间ts可对应于平台的角位置和/或在平台上的相关隔栏内的角位置,其在通过相对于处理设备的特定位置之后,其在正常的平台旋转速度下将不再具有足够的时间来允许在平台通过处理设备附近的其处理位置之前执行后续的机器人展开至操作位置、***位置识别和处理行动。
在实施例中,在控制***中接收到指示需要执行预处理或后处理的触发脉冲时可通过控制***来设置起始时间t0。为了这一目的,预处理或后处理设备可被连接至外部传感器或信号发生器,其可能与例如挤奶平台的自动挤奶隔栏的挤奶设备相关联。在预处理或后处理设备与移动平台相关联的实施例中,向处理设备控制***提供输入信号的信号发生器可与被布置成感应平台移动的移动传感器相关联。被发送至预处理或后处理设备的控制***的信号可具体地体现平台的增量的或渐进的移动,并可起到指示平台当前旋转位置的作用。这些信息可使得在任意给定时刻都能够及时确定平台上每一个动物隔栏的确切的旋转角位置。将理解的是,当例如t0或td或ts或te的时间点对应于各自的平台或隔栏旋转位置时,这些时间点不总是可间隔恒定的时间段,因为如果平台在任意两个定义的时间点之间短暂地暂停,则这些定义的时间点之间的时间可不同。这适用于旋转平台的场景,但是不必然在静止隔栏的场景中。实际上,在通过平台角旋转位置定义时间点(t0等)的情况下,在对应于那些时间点的不同角位置的通过之间过去的时间是由平台速度确定的。
在静止的处理设备(即被固定至地板或支撑位置的设备)被用于与携带动物隔栏的旋转平台相关联的实施例中,时间te可对应于需要收回处理手臂的时间,以便避免与动物或与相邻的隔栏碰撞,该碰撞是由于平台移动,其可将当前动物隔栏带离处理设备的范围。因此,其可例如对应于信号的时间点,该信号指示移动的动物平台已经过定义出可允许机器人端部操纵装置在预处理或后处理过程中的最大程度移动的角位置。例如,处理机器人可具有最大伸展(即,工作范围),其对应于相当于2.5个挤奶隔栏的距离。如果在到达时间te之后由于任何原因处理臂的收回被阻碍,则可生成紧急停止信号,使平台停止。在例如与静止的挤奶隔栏相关联的其它实施例中,当由于任何原因不能执行所需要的机器人移动时,可如根据常规做法那样生成报警信号。在处理设备与静止挤奶隔栏或处理隔栏相关联的实施例中,可通过检测在处理位置的动物的相关的身体部分来确定所谓的进入窗口,进入窗口使得机器人臂可伸展至其期望的操作位置。如果未确定出可用的窗口,则只要用于结束搜索操作的时间点ts没有过去,设备就可重新启动搜索过程以寻找窗口。如果识别出足够大的窗口,则机器人臂可被移至相关的识别出的操作位置。在静止处理设备与移动平台相关联的实施例中,确定窗口的处理可包括在搜索时期的早期阶段识别动物的身体部分,以及随后暂停直到动物通过平台移动被带入使得机器人臂能够到达其所期望的操作位置的位置。
依据本发明的方法的多个方面,选定和预设置预定义时间td是为了保证在时间td到达之前未完成对在预处理或后处理位置处的动物的各自***的位置检测和处理行动的情况下,则该时间点td被当作早期警示并启动默认处理行动,以便确保在认定和/或预选定的结束时间点te之前完成对所有***的处理。时间点td可被选为对应于最近的时间点t0之后的至少最大期望时间,用于确定动物的在场,将机器人臂移至操作位置并确定所有空间***位置以及使用专门的处理行动处理每一个***。在一些实施例中,时间点td可被选定为对应于所述最大期望时间的至少两倍或至少四倍。最大期望时间可优选地在本发明和设备的正常未中断操作条件下确定。在当前场景下,在本发明的实施例中,在所述最大期望时间内要执行的操作可以是在以上步骤(i)至(v)中定义的那些。在进一步的实施例中,可包括附加步骤,例如确定参考位置R或者计算或识别出通向动物***的所谓的进入窗口。优选地,在与旋转平台相关联地实施本发明的方法的情况下,时间点td可对应于平台的和平台隔栏的旋转位置,该旋转位置位于距离对应于同一平台隔栏的结束时间点te的平台旋转位置特定角距离处。这一间隔可是在正常旋转速度下,在相应的隔栏位置td和te之间过去的时间段。该时间段可通过调节点td和te之间的角距离或通过调节平台旋转速度来选定。通常,在本发明的方法的实施例中,平台将具有预确定的目标平均旋转速度和在平台上的位置td和te之间角间隔,其被选定为使得在它们各自的通过周边固定位置处理机器人之间的时间段将对应于,假设未中断且在正常操作状况下,至少推导出和执行对相关隔栏处的动物的所有***进行默认处理行动所需的时间。
关于动物的参考位置R可由控制***确定,该控制***优选地与处理机器人设备的成像设备相关联或者备选地与例如本领域中已知的光学动物传感器或物理动物传感器的另一个传感器件相关联。参考位置R可特定地起到关于第一空间***位置被定义的参考位置的作用。其可特定地提供处理行动(例如使机器人手臂与其上所携带的喷嘴一起移动)的起始位置。在一些实施例中,操作参考位置R可被确定在预处理或后处理位置处的动物附近。参考位置R可以是在动物附近的任意可适用的参考位置并可例如是相对于动物的***和/或腿的参考位置;其可特定地是预处理或后处理行动的起始位置并且可优选地使用所述成像设备和图像处理设备来确定。到各***的距离和移动动作可相对于所述参考位置来确定。在一些实施例中,参考点可为预处理或后处理位置的标准参考位置或数据。
同时,额外的时间点ts可作为本发明的可选方面进行讨论,将可理解的是,在任何情况下,如果在t0之后的阶段过程中或者在检测***位置之前或过程中或者在专门***处理操作的过程中的任意时刻,时间点td过去,则当前方法步骤可中断并且可执行如以上所说明的默认处理,或者本方法可被终止。
在本发明的多个方面中,在预处理或后处理位置搜索动物的步骤之后,在确定动物在场之后,接下来可确定相对于该动物的空间参考位置,这可在确定通往操作位置的所谓进入窗口之前或之后,或者对参考位置的确定可独立于任何进入窗口的确定而执行。在一些实施例中,其可适合于在机器人端部操纵装置(其可以是处理装置)的操作位置处确定参考位置。在该场景下,参考位置可以是空间中的参考点,空间***位置相对于该参考点被确定并且/或者该参考点可以是预处理或后处理行动的起始位置。可适用的参考点可以是这样的参考位置,从该参考位置可使用光学检测器件(例如相机、3D相机或TOF相机)检测出空间***位置。参考点的确定可依据对动物的期望的***区域的图像进行分析,动物期望***区域的图像优选地通过图像捕捉装置获得,并可能在紧接着确定预处理或后处理位置(有时称为处理位置)处存在动物之后的预处理或后处理操作的早期阶段获得。可适用的参考位置可尤其按照在预处理或后处理位置的坐标系来定义,也就是说,其可关于预处理或后处理位置进行定义,虽然其可被选定为位于接近动物的***。在一些实施例中,可相对于前述关于预处理或后处理位置或关于动物所在位置所确定的位置而确定的参考点R定义出默认处理路径,特定地,考虑了动物的***的并可能其一条或多条腿的所确定的位置(如果有的话)。因此,启动对所有空间***位置的自动检测可从参考点R进行。个体***位置可相对于参考位置R或相对于相关处理位置来定义。在挤奶平台的场景下,确定参考位置R的一个结果可以是将机器人臂端部操纵装置与图像装置一起移动通过相关的“窗口”到达位置R,在该位置其被定位成与处理位置(即相对于平台,或者更特定地相对于相关隔栏)成固定关系。机器人手臂其后被控制使得其端部操纵装置部分保持在参考位置处:这可通过准确地调整机器人随着平台移动来实现,包括在由于任何原因平台停止(可能是瞬时停止)的情况下机器人手部端部操纵装置的移动也停止。因此,在一些实施例中,操作参考点可在处理位置处的动物附近确定。该参考点可以是在动物附近的任意可适用的参考位置,并可例如是相对于动物的***和/或腿的参考位置;其特定地可以是例如预处理或后处理喷洒或药浴行动的起始位置并可优选地使用所述成像设备和图像处理设备确定。到相应的***的距离和移动行动可相对于所述参考点来确定。在一些实施例中,参考点可以是预处理或后处理位置的标准参考位置或数据。在实施例中,***位置参考点可以是在动物的腿之间的中心位置,并且在***和地板高度之间的高度处。在该场景下,***高度可采用不包括***的***的最低点,或者包括其全部***的***的最低点。在表示搜索过程强制结束时间的时间点ts过去之前,没有发现将机器人臂通过所识别的窗口移至在动物的***下方的展开位置的机会的情况下,则可放弃进行本发明的方法。
在本发明的一些方面中,如果在平台周边的静止的处理机器人可为了工作的目的到达平台上的隔栏,则平台上的隔栏可构成预处理或后处理位置,即,该隔栏可在机器人的“工作范围内”。
在当前场景下,预处理或后处理设备可包括具有臂的机器人,机器人臂可从收回位置被移至展开位置,在收回位置下传感器试图检测动物的存在,而***位置从展开位置检测或者***处理行动从展开位置执行。
在本发明的实施例中,可例如在时间td过去时或在此之后立即通过所述控制***推导出(例如计算出)默认处理行动。这确保了即使在***不能确定所有***位置数据的情况下也能无延迟地继续该处理方法。这使得能够无延迟地实现默认路径。
在进一步的特征中,在执行对检测到的***的处理行动的步骤的过程中,与预处理或后处理设备的成像装置相关联的控制***可操作,以为了检测另外的***和它们的空间***位置而获取和分析个体动物的***区域的图像。
在又进一步的实施例中,可通过使用包括检测到的***的空间位置的数据来估计任意的以及所有的未检测到的***的位置,从而计算出针对每一个剩余未检测到的或未处理的***的默认处理行动。通过使用包括已检测到的***的检测到的空间位置的数据来估计任何的和所有的未检测到的***的位置,可计算出代替任何未检测出的***位置的该大致的空间位置。尤其是,基本上,大体上,在设备控制***的存储器内保存的非个体的数据可包括在已检测到的***位置的基础上检测剩余***位置的算法。取决于哪一个或多个***位置已经确认为是已检测到的来实施特定的算法。
在进一步的特征中,代替任意未检测到的***位置的大致空间位置可通过将从成像设备获取的空间位置数据归一化并使用包括被存储在与控制***相关联的存储器中的归一化***位置数据的查询表来确定。据此,一个或多个特定***的确定的空间位置可对应于任意未识别出的***位置的推定位置,如在查询数据表中所记载。
依据进一步的特征,代替所述未检测到的***的位置的大致空间位置可通过将所述未检测到的***分配至对应于其检测出的相对***的镜像图像位置的位置上来推导出。在这一场景下,术语“相对***”对于左前***可表示右前***,或反之亦然,而对于左后***则表示右后***,或反之亦然。镜像平面可特定地是将动物划分成左右半部分的虚拟平面,并可通过图像处理设备和/或通过控制***或其它传感器来计算出。此外,可从腿部的已检测到空间位置推导出将所述腿部之间的空间等分的中心平面;并且可由对动物的***的空间位置的检测,推导出***高度,例如其距地板的高度和/或***离成像设备的距离。
可选地,在前面提及的启动所述***的第一个***的空间***位置的自动检测的步骤(i)之前,可使用所述预处理或后处理设备的图像捕捉和图像分析器件检测出通往所述处理位置处的相关动物的***区域的进入窗口。
在特定实施例中,在起始时间t0之后,如果时间ts早于当前时间ta,则该方法可中断且不进一步执行,其中时间ts指示在处理位置处搜索动物或搜索所述参考位置或将在机器人臂上的处理装置移至所述参考位置必须在此之前完成的最晚时间点。这在用于处理***的机器人端部操纵装置在所要求的最小时间框内(即在时间ts过去之前)不能被移至在***附近的所要求的操作位置的情况下是必要的。
依据进一步的特征,该方法可包括检测动物的后腿和***的空间位置并从其推导出所述参考点R的步骤。优选地,可从所检测到的腿部的空间位置推导出平分所述腿部之间的空间的中心平面;并且可从对动物的***的空间位置的检测推导出***高度,例如其距离地板的高度和/或***离成像设备的距离。有利地,***位置参考点可位于动物的腿部之间的中心位置,即在通过动物各自的腿对之间的中心平面上,以及在各自的***与地板高度之间的高度处。可选地,本方法可包括检测动物侧面或者腹部的一部分以及其一条或多条腿及其***的空间位置的步骤并从其推导所述参考点R。
可选地,个体动物的***的空间位置可不参考该个体动物的历史数据而被检测出或推导出或估计出。依据本发明,使用关于个体动物生理的数据并不是所设想的,条件是关于相关种类或品种的一些总体信息可被存储和用作参考信息,例如用于协助寻找未识别的***位置。
在进一步的方面,本发明涉及被配置成在个体产奶动物的***上执行预处理或后处理操作的设备。该设备包括具有相关联的控制***的预处理或后处理机器人,并能够携带***处理装置,该***处理装置可以是处理流体施药器,例如在其臂上的喷嘴或药浴装置或其它处理介质施药器。该设备可优选地包括成像设备,其与图像处理器件相关联。用于感应动物存在或其尺寸的其它传感器也可被适用于本发明的目的。***处理设备被配置成确立预处理或后处理操作的起始时间t0,确定在预处理或后处理位置有动物,并且可选地确定相对于所述动物的空间参考点R。其进一步且进一步被配置成:
(i)自动检测在所述预处理或后处理位置处的所述个体动物的所述***的第一个***的空间***位置,以及
(ii)记录检测到的个体动物的所述***的空间位置,以及
(iii)通过所述控制***推导出能够处理所述***的专门处理行动,以及
(iv)对于在检测到的所述空间位置处的检测到的所述***启动并执行所述处理行动,以从而处理所述***,以及
(v)相对于所述动物的每一个相继的***重复一次所述启动、记录、推导和处理步骤i至iv,直到其所有的n个***都被处理,并且在此后使机器人臂远离所述动物以收回至收回位置,这可为起始位置;
其中,***处理设备的控制***被配置成确定在所述起始时间t0之后,在任意前述步骤完成之前预定义时间td是否过去,该控制***被进一步配置成使得,如果在任意前述步骤完成之前时间点td过去,其中断依据步骤i至v的本方法,并推导出用于处理所有剩余未处理的***的默认处理行动,执行所述默认处理行动并在此后收回所述机器人臂。特定地,本发明的预处理或后处理设备可被配置成执行本方法,其可被定义并可被额外配置成执行如所定义或所说明的额外的可选的实施例。
依据本发明的设备的进一步的特征,可提供用于检测在附近旋转平台上相继的动物隔栏通过的装置。该装置可优选地包括用于在任意给定时间或持续地监控平台位置的编码器,该编码器可将关于平台位置的其输出信号发送至***处理设备的控制***。在一些实施例中,编码器可与包括在各自的平台角度处的平台特征的数据相关联,从而使得编码器能够在平台渐进地移动时将平台特征信息发送至处理设备控制***。可选地,***处理设备控制***可能够将来自编码器的平台角位置信号转换成相关的平台特征。
优选地,本发明的设备可被配置成执行本文中所说明的任一方法步骤或特征。在本发明的多个方面中,***处理设备的机器人可以是“独立”的,也就是说,其可以独立地提供给旋转平台或自动挤奶隔栏或其它挤奶设施元件。该机器人可特定地包括可用于检测相继的平台隔栏的通过或者动物在隔栏处的存在的任意可适用的器件。该机器人可特定地包括不依赖于总体设施控制***或数据库的自主式控制***。该自主式机器人控制***可优选地能够将机器人的一部分与移动平台同步,从而使得设备控制***能够操作机器人,且尤其是机器人手臂端部操纵装置或处理装置,如同移动平台是固定的环境一样。总体上说,机器人设备的控制***可不访问动物身份数据或其它个体动物数据。
依据本发明的多个方面,成像设备可整体固定在机器人手柄上,或其可能够被机器人手臂致动器牢牢抓住。
依据本发明的进一步的实施例,时间td可由使用者选定并输入机器人控制***,并且该时间td可对应于时间t0过去之后设想的最大时间或平台角移动。因此,时间td可定义用于定位动物并且确定***位置的最大可用时间。依据本发明的进一步的方面,时间ts可由使用者选定并输入机器人控制***并可对应于时间t0过去之后设想的最大时间或平台角移动。因此,时间ts可定义用于定位动物和确定去往动物***附近的位置的进入窗口的最大可用时间。术语“旋转平台”可包括承载隔栏的带式移动平台或者其可包括任意常规的旋转平台。在未检测到动物的情况下,可不执行处理。在没有获得执行***检测或事前或事后喷洒的参考点的情况下,警示信号可响起。
本发明的实施使得处理流体的消耗减少同时防止自动挤奶处理作为一个整体的延迟。
本发明的实施使得整个挤奶处理的延迟减少,同时降低了处理流体的消耗。
附图说明
本发明的额外的方面将参考附图进行说明,附图示出了特定特征和实施例的非限制性示例。
图1示出了流程图,其示出了依据本发明的一个实施例的一些方法步骤。
图2示出了移动动物平台的示意性示图,以示出本发明的可能的实现方式。
图3示出了能够实施本发明的方面的机器人的示意性示图。
图4示出了流程图,其示出了依据本发明的进一步可能的实施例的一些方法步骤。
具体实施方式
在图3中,示意性地示出了旋转平台18,但是本发明并不限于平台的实施例,而是可包括常规的固定挤奶隔栏的实施例(未示出)。平台在本示例中仅为了示例的目的示出。***处理设备1通过具有固定的静止基座9和可移动手臂10的铰接机器人形式的示例被示意性地示出。基本的机器人构造可属于已知的类型,并可包括其自身的移动控制***模块8。控制***5与该机器人相关联,该控制***5用于***处理设备,并通过线缆6连接至机器人或者无线地连接至机器人。该控制***5可与例如挤奶设施控制元件(未示出)的其它控制元件或者例如平台移动传感器的传感器直接或间接相关联,其在图3中示出为具有编码器20的形式,该编码器20与编码器轮21相关联。编码器还通过线缆22或其它无线连接器被连接至机器人或连接至控制器***5。可提供其它传感器,例如其它物理传感器,以用于检测动物隔栏或在平台18附近的动物。在图3中通过虚线箭头指示了编码器轮21的以及平台18的移动方向。机器人的工作区域(即其工作范围)可涵盖对应于在机器人附近的平台18的扇区的区域,其可被认为是用于本公开内容的目的的预处理或后处理位置,并且其可例如在相当于大致2.5个挤奶隔栏的尺寸上延伸。如图3示意性示出的,在靠近机器人手臂的末端可提供端部操纵装置(end-effector)作为***处理装置12,其具有图像捕捉装置15以及处理流体施药器4,其可以是一个或多个喷射喷嘴,或者是药浴杯或其它类型的处理介质施药器,例如刷子或者一组刷子。如由图3的示例可知的,该编码器为控制***5提供了作为用于平台的旋转运动速度和距离的进行中参考器件,并允许在任意时刻做出对于平台角位置的判断。这也使得控制***能够确定在任意时刻的每一个隔栏在平台18上的确切位置,并且其进一步使得控制***5能够确定哪一个隔栏(如果有一个隔栏)在短暂地处于机器人处理位置处,即,在机器人的工作范围内。图3中的机器人被示出为处于部分展开的位置,在收回[起始]位置和完全展开操作位置之间,在该完全展开操作位置端部操纵装置将在平台18上方在动物的***附近。
在图2中,示出了如从平台18的周边,处理设备1位置7附近观看的局部示意视图。在该局部视图中可看到三个动物隔栏24、25和26,其各自由相应的栅栏3分隔开并且各自由动物27、28或29占据。同时示出的是一系列点O1、O2、O3,其对应于随着平台18的移动而使它们移动经过机器人位置7时的相继的时间点t0;一系列的点S1、S2、S3对应于相继的时间点tS;一系列的点D1、D2、D3对应于相继的时间点td;一系列时间点E1、E2、E3对应于相继的时间点te,等。参考地点R在占据了隔栏25的动物28的***下方示出。在平台18上看不到位置O1、O2、O3,但是其将作为对应于特定平台周边位置的参考位置,其将在平台移过机器人位置7时由设备控制***5记录。箭头M示出了平台的移动方向。如图2所示,从标记O1、O2、O3、E1、E2、E3等的大致位置可见,如果平台以差不多恒定速度移动,则可用于处理行动的最小时间对应于将相关的隔栏24、25、26移过机器人位置7,移过D1和E1(或者D2和E2等)之间的距离所用的时间。
图1中的流程图示出了依据本发明的示意性方法的顺序。对流程图的讨论将在图2和图3中所示的场景下给出。当编码器20生成移动信号时,该移动信号导致在编码器20本身或者控制***5中的位置确定,其指示了平台处于将挤奶隔栏24、25或26带到至处理起始位置的角位置,然后在控制***5内生成t0信号。然后实际时间(当前时间)ta被认为是起始时间t0。如沿平台移动方向所见,该时间点可特定地与到达例如图2中位置7处所示的处理设备1的工作附近处的位置的前沿栅栏3重合。在这一点,成像设备15,其可为TOF相机或者其它3D相机,将从机器人的其收回位置7,主动采集图像信息以用于由相关联的图像处理器进行分析。从这些信息中,确定出动物27、28、29是否在机器人附近的相关的隔栏中(即,在预处理或后处理位置处)。作为一种替代方案,依据本发明,在控制***5识别到时间t0之后,可采用任意合适的已知传感器以用于探知动物的存在。如果发现动物,控制***5使用来自所用传感器的所有相关信息来确定动物的位置。如果还没有超过时间点td,则携带处理装置4的机器人手臂的端部操纵装置12被移至动物***附近的工作位置,从该位置使用成像装置15以图像信息的方式采集额外的视觉信息,以能够通过相关联的图像处理器器件确定动物的***的空间位置。在确定第一***位置后,并且如果完整的检测过程的最迟可用的时间点td尚未过去,则得出专门的处理行动,该行动考虑所检测到的***位置并然后执行。接下来,如果时间点td尚未过去,则此后重复进行***检测过程,如果发现其它的***位置,则以同样的方式处理该***。在专门的处理行动的过程中,将端部操纵装置12移动通过处理路径,使得处理装置4能够处理相关检测到的***。只要还剩下任何未检测到的或未处理的***,并且只要时间点td还未过去,就重复该过程。在所有***都被处理之后该过程停止,此后机器人手臂收回至其初始位置。依据本发明的多个方面,对于后续***位置的检测过程可在对已经识别到的***的专门的处理过程中进行。处理完成之后,或者如果在其完成之前时间te就已过去,则设备操作中断并且机器人移至其初始位置,避开通过平台一起移动的动物27、28或29以及隔栏24、25或26。可注意到的是,在移动平台18的场景下,不同时间点t0、td等之间的可用时间可能依据平台行进的速度而改变。
在专门的处理行动完成之前预定义的时间点td就过去的情况下,则控制***5将时间td作为早期警示并且搜索后续的***的过程停止,这有利于在达到时间点te之前的剩余可用时间内确定执行默认处理行动。为执行默认处理行动,基于根据检测到的***所获得的数据并利用例如已存储的查询表格或镜像图像映射算法或者任意可适用的算法对所有剩余未检测的***位置进行估计(approximate),以在一个或多个检测到***位置的基础上确定大致***位置。用于算法或查询表格模型的数据可以是特定地对于该动物物种或品种可用的通用数据,尽管在本发明的场景下并未设想为了这一目的而使用来自动物各自的档案的数据。
应该注意到的是,机器人控制***8可确保在由成像装置15进行图像采集和***处理操作期间,当在动物的***附近处于操作展开位置时,端部操纵装置12随平台一起同步移动。因此,在其图像采集操作期间,端部操纵装置12可相对于平台隔栏实际静止。
可以理解的是最高效且最有效的处理行动就是专门的处理行动,但是在一个或多个***位置尚未被检测到的情况下,默认处理行动提供了最佳的可能处理。默认处理行动可能要花很长的时间并且要使用很多的处理介质,例如处理流体,因为这需要处理一个或多个大致的***位置(相对于更精确地限定出的已检测到的***位置)。然而,默认的处理行动对于一个或多个未检测到的***位置提供了后备处理行动,这很可能是在少数情况下才需要的。默认行动中未检测到的***位置越少,该处理行动总体越迅速且越高效。总体上说,本发明的优点在于,可实施专门的处理行动以节省处理介质并且确保出色的处理。在不能执行专门的行动的情况下,默认处理行动的实施提供了专门的行动的几乎所有的优点(在仅有一个***未被检测到的情况下),或者,如果许多***未被检测到,默认行动可至少保证相关动物受到处理并从而避免生产中断,而不是没有处理或者机器人出错、可能停止平台的进一步行进或者静止挤奶隔栏中进一步的操作。
在图4中,示出了包括本发明的一些可选的方面的方法的流程图。在预处理或后处理位置检测动物之后,在相关动物的***附近,确定出参考位置R。如本公开内容中前面所讨论的,参考位置R对应于关于预处理或后处理位置的坐标位置,其为了进行图像采集以用于***位置检测的目的以及为了提供端部操纵装置的处理装置4(即处理设备1的处理装置)处理行动的初始位置的目的,将端部操纵装置12放置在动物***操作附近。在检测到位置R之后,成像装置15及其相关联的图像处理器试图通过计算机器人7和参考位置R之间的路径周围可用的空间来确定通向参考位置R的所谓的进入窗口。如果计算出存在足够的空间以能够使端部操纵装置12通过到达参考位置R而不接触动物,并且如果时间ts,用于完成搜索的最迟时间点尚未过去,则机器人被控制以将端部操纵装置12移至用于该方法将要发生的下一个阶段的位置R,正如前面说明的。机器人手臂端部操纵装置12可被保持在位置R,相对于移动的平台隔栏实际静止,同时平台继续移动。
在一些实施例中,可在已确定进入窗口之后确定参考位置R。在又进一步的实施例中,可执行分析图像信息的附加步骤(未示出),以用于评估挤奶簇(milking cluster)是否连接至动物的***。如果确定挤奶簇被连接至动物的***,则具体地不执行后处理。上述的动物可再一次围绕旋转平台(或“旋转物”)行进。在这样的情况下,同样因为在预处理位置处也检测到簇正处于动物的***上,在预处理位置将不执行进一步的预处理。
依据本发明的方法和设备的操作的特定的和可选的方面的进一步的示例可如下:
***处理***可由多个相互作用的程序控制。一个可选的喷洒操作可包括以下步骤中的一些或全部:
1.机器人管理员程序监控旋转平台的移动。在每一个隔栏的一个特定的位置,处理设备的机器人管理员程序可将初始命令发送至机器人控制器程序。
2.机器人控制器程序使用来自视觉传感器(TOF相机)的信息以确定动物是否正在隔栏中,挤奶簇是否已取下,以及是否具有足够的空间以使机器人手臂进入动物的后腿之间,或者根据具体情况从动物的侧面进入。
3.如果动物在场并且其它条件都满足,机器人可等到奶牛在在位置7处机器人的正前方。如果动物不在,则中止操作并且机器人控制程序可等待下一次的初始命令(下一个隔栏),其指示另一个时间点t0。
4.当动物在正对位置7在机器人的前方时,机器人开始跟着旋转平台的运动而可从后腿之间或者从侧面进入并使用视觉传感器来识别***。机器人进入的位置通过***的位置确定。如果旋转开始反向,机器人也跟着反向,相对于移动平台保持处于相同的位置。
5.在识别出至少一些***之后,机器人逐一移至这些***上并且分别喷洒这些***。在喷洒过程中通过视觉***来追踪这些***。
6.在喷洒所有***之后,机器人从奶牛的下方退出,从旋转平台移出。机器人返回起始位置并可等待来自机器人管理器程序的下一个初始命令。
7.如果在跟随平台移动预定义的度数(例如,在时间点td)之后,机器人还没有完成对所有***的喷洒,则机器人控制***可发送“早期警示”命令至机器人控制器程序。该机器人然后计算出覆盖剩余***的默认喷洒路径、沿路径运行,并返回初始位置。
如果机器人仍然在奶牛下方并且正接近其工作范围的物理极限,机器人管理程序在时间te也会发送停止命令以中止所有操作。如果机器人由于一些原因不能及时完成退出动作,平台可通过触发紧急停止来使平台停止。
平台运动可通过标准编码器测量和监控,该标准编码器可能被安装在旋转平台的里面或外面与机器人的工作范围(或者工作区域)一致并且被传输至处理设备1的控制***5。该机器人可在一些实施例中使用单独的编码器,其直接连接机器人控制器8。可选地,两个编码器都可以被安装在同一编码器轮轴线上。
紧挨着平台编码器20可配备同步传感器,其每旋转一圈被触发一次。该同步信号可确保设备控制***5每时每刻获知哪一个隔栏在机器人前方,并且准确获知机器人和平台坐标系之间的关系。
视觉引导的机器人的运动可分成两个子任务:(i)定位动物和***,以及(ii)寻找单独***。该图像处理一次可对一组图像进行图像处理,每一组图像来自一个时间样本。可由机器人控制程序执行使用同样来自前面的时间样本的信息做出识别和决策。
依据本发明的实施例,预处理或后处理设备可包括喷洒机器人,其具有一个或多个喷射喷嘴形式的处理装置4。机器人可以是基于标准6轴工业机器人的,其被安装至并行类型旋转平台外面的地板上。标准工业机器人的改型可主要包括敷涂/密封特定移动部件和接口,以及通信接口和端部操纵装置12。端部操纵装置12可具有TOF相机,其指向旋转中心。该相机(以及相关的图像处理器)被用于识别奶牛正在隔栏中,其可额外检查在被检测的动物的***上是存在挤奶簇还是没有挤奶簇。如果没有找到簇,则相机和图像处理器可从后腿之间或动物的下方从侧面位置寻找合适的开口,并稍后寻找要进行处理的***。相机清洗可被内建在端部操纵装置中,并可通过将循环的水和空气喷洒到相机外壳上观看玻璃罩来自动执行相机清洗。
端部操纵装置可特定地具有向上指向的三个喷射喷嘴,以保证足够的喷洒能力来敷涂相关***并还可在***尖部产生液滴,同时保证对***目标区域的充分覆盖。该***可通过置于机器人单元以外并能够由操作者互动控制的触摸屏图像用户接口来控制。显示屏可例如呈现***的当前状态以及处理操作的成功/失败。
本文所示出和说明的实施例是非限制性的。对于一个本领域技术人员来说,在权利要求书的范围内的进一步的以及等价的特征将是显而易见的。
Claims (15)
1.一种用于对于具有n个***的个体产奶动物的***执行预处理或后处理操作的自动***处理方法,所述方法使用具有控制***的预处理或后处理机器人设备执行,所述机器人设备能够在其机器人臂上携带处理装置,所述方法包括以下步骤:
针对所述预处理或后处理操作确立起始时间t0,确定在预处理或后处理位置有动物,以及:
(i)启动对在所述预处理或后处理位置处的所述个体产奶动物的所述***中第一个***的空间***位置的自动检测,以及
(ii)记录被检测的个体产奶动物的所述***的所述空间***位置,以及
(iii)通过所述控制***,推导用于处理所述***的专门***处理行动,以及
(iv)启动并执行关于在被检测空间***位置处的被检测到的所述***的所述***处理行动以从而处理所述***,以及
(v)针对所述动物的相继的每一个***重复一次所述启动、记录、推导和处理步骤i至iv,直到其所有n个***都被处理,并且此后使所述机器人臂远离所述动物收回至收回位置;
其中,如果在所述起始时间t0之后,在前述步骤的任一个完成之前,预定义的时间点td过去,依据步骤i至v的方法中断并且推导出用于处理所有剩余未处理的***的默认处理行动并由所述预处理或后处理机器人设备执行该默认处理行动,并且此后收回所述机器人臂。
2.如权利要求1所述的自动***处理方法,其中,所述默认处理行动是由所述控制***在td时刻或在此之后立即计算出的。
3.如权利要求1或2所述的自动***处理方法,其中,在对检测到的***执行所述处理行动的所述步骤期间,与所述预处理或后处理机器人设备的成像装置相关的所述控制***操作以获取并分析所述个体产奶动物的***区域的图像,以检测另外的***和它们的空间***位置。
4.如权利要求1或2所述的自动***处理方法,其中所述默认处理行动通过使用包括检测到的***的所述空间***位置的数据来估计未检测到的***中任一个或全部的位置而计算出。
5.如权利要求1或2所述的自动***处理方法,其中,所述默认处理行动是通过将未检测到的所述***分配至与其检测到的相对***的镜像图像位置相对应的位置,从而通过估计任何剩余未检测到的***的空间***位置而确定的。
6.如权利要求1或2所述的自动***处理方法,其中,在启动所述***中第一个***的空间***位置的自动检测的所述步骤(i)之前,使用所述预处理或后处理机器人设备的图像捕捉和图像分析器件来检测通向在所述预处理或后处理位置处的所述动物的***区域的进入窗口。
7.如权利要求1或2所述的自动***处理方法,其中,所述方法进一步包括以下步骤:在启动空间***位置的自动检测的所述步骤(i)之前,确定关于在所述预处理或后处理位置处的所述动物的空间参考点R。
8.如权利要求7所述的自动***处理方法,其中,所述方法进一步包括以下步骤:使用所述成像设备和图像处理设备,检测所述动物的后腿中的至少一个和其***的所述空间***位置并根据其推导出所述参考点R。
9.如权利要求1或2所述的自动***处理方法,其中,所述个体产奶动物的***的所述空间***位置被检测出或推导出,而不参考该个体产奶动物的历史数据。
10.如权利要求1或2所述的自动***处理方法,所述方法是使用与旋转平台相关联的所述机器人设备执行的。
11.一种用于对个体产奶动物的***执行预处理或后处理操作的自动***处理设备,所述设备包括具有相关控制***并能够在其机器人臂上携带***处理装置的预处理或后处理机器人;所述设备进一步包括成像设备和图像处理设备,所述***处理设备被配置成确立所述预处理或后处理操作的起始时间t0,确定预处理或后处理位置处有动物,并进一步被配置成:
(vi)自动检测在所述处理位置处的所述个体产奶动物的所述***中第一个***的空间***位置,以及
(vii)记录检测到的个体产奶动物的所述***的空间***位置,以及
(viii)通过所述控制***,推导出能够处理所述***的专门处理行动,以及
(ix)启动并执行在所检测的空间***位置的检测到的所述***的所述处理行动以从而处理所述***,以及
(x)针对所述动物的相继的每一个***重复一次所述启动、记录、推导,和处理步骤i至iv,直到其全部n个***均被处理,并且此后使所述机器人臂远离所述动物收回至收回位置;
所述***处理设备的所述控制***进一步被配置成确定,在所述起始时间t0之后,在前述步骤中的任一个完成之前时间td是否过去,并且所述控制***被进一步配置成使得,如果在前述步骤中的任一个完成之前所述时间td过去,其中断依据步骤i至v的方法,并推导出用于处理所有剩余未处理的***的默认处理行动,执行所述默认处理行动并在此后收回所述机器人臂。
12.如权利要求11所述的自动***处理设备,所述机器人能够检测在附近的旋转平台上的相继动物隔栏的通过。
13.依据权利要求12所述的自动***处理设备,所述设备被配置成执行如权利要求1至10中任一项所述的方法。
14.如权利要求12或13所述的自动***处理设备,所述机器人为独立机器人。
15.如权利要求12或13所述的自动***处理设备,所述成像设备被设置在所述机器人臂上。
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