用于清洁机器人操纵设备的末端执行器的装置和方法制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及用于对机器人操纵设备(9a、9b、9c)承载的末端执行器(21)进行清洁的装置。该装置包括安装在机器人操纵设备(9a、9b、9c)的工作区域中的末端执行器清洁站(18)，其包括被配置成提供至少一个液体射流的喷洒设备(26)。控制单元(11)被配置成在应该清洁末端执行器(21)的时候启动机器人操纵设备(9a、9b、9c)，使得机器人操纵设备(9a、9b、9c)将末端执行器(21)从末端执行器清洁站(18)上方的位置向下移动至末端执行器(21)被液体射流冲击的位置，其中在该移动过程中末端执行器(21)是基本竖直的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及用于对机器人操纵设备的末端执行器进行清洁的装置，其中所述末端执行器包括被配置成执行与在挤奶隔间中的动物的挤奶程序相关的任务。
技术介绍
在常规的旋转室中，奶牛走到环形的旋转台上并进入挤奶隔间。该平台通常以恒定的速度旋转。奶牛的挤奶程序完成，且奶牛在平台上旋转一整个循环之前离开挤奶隔间。该连续的奶牛流动为旋转室提供高的挤奶能力。为了提供完全自动的旋转室，建议使用在挤奶程序之前准备奶头的机器人操纵设备，用于奶杯附接的机器人操纵设备，以及用于在挤奶程序之后处理奶头的机器人操纵设备。该机器人操纵设备例如可被布置在旋转平台的外侧。各机器人操纵设备包括末端执行器，其具有提供与挤奶程序相关的任务的至少一个工具。该机器人操纵设备可将末端执行器从平台外侧的位置移动经过在奶牛的后腿之间的空间到达在奶牛的奶头下方的位置。在该移动过程中，总是存在着末端执行器和工具被粪污染的风险。具体地，用于喷洒后处理液的喷嘴形式的工具可能被粪堵塞而丧失其功能。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种装置和方法，通过其可以简单而有效的方式清洁被粪污染的机器人操纵设备的末端执行器。该目的通过最初定义的装置实现的，该装置包括被配置成控制机器人操纵设备的移动的控制单元，该装置的特征在于还包括安装在所述机器人操纵设备的工作区域中的末端执行器清洁站，其包括被配置成提供至少一个液体射流的喷洒设备，其中所述控制单元在应该清洁所述末端执行器的时候被配置成启动所述机器人操纵设备，从而所述机器人操纵设备将所述末端执行器从在所述末端执行器清洁站上方的位置向下移动至让所述末端执行器被所述液体射流冲击的位置，其中在所述移动过程中所述末端执行器是基本竖直的。末端执行器是针对机器人操纵设备的臂部的最后段或者末端的被普遍接受的术语。末端执行器可包括被设计成与环境互动的抓握器或者工具。在本情况下，末端执行器包括被配置成执行与在挤奶隔间中的动物的挤奶程序相关的任务的工具。该末端执行器具有在自由端部与连接至机器人操纵设备另一个部分的相反端部之间的延伸部。机器人操纵设备能够多次将末端执行器移动至其工作区域内的任何位置。因此，可使用现有的机器人操纵设备来将末端执行器从末端执行器清洁站上方的位置移动至被液体射流冲击的位置，其中在所述移动过程中，末端执行器是基本竖直的。在清洁程序过程中，自由端部形成末端执行器的最低部分，且相反端部形成末端执行器的最上部分。提供固定的液体射流的喷洒设备可具有非常简单的设计。因此，机器人操纵设备可在液体射流的前方向下移动基本竖直的末端执行器，使得整个末端执行器被清洁。利用末端执行器在清洁过程中这样的朝向，清洁液体和粪在清洁程序过程中将沿着末端执行器向下流动并在自由端部分掉落。从而，使用过的清洁液体(通常是水或者具有合适清洁剂的水)和被移除的粪将不会接触和污染机器人操纵设备的其它部分。根据本技术的一实施方式，末端执行器的纵向轴线在末端执行器在液体射流前方移动的过程中与竖直线形成小于30°的角度。该末端执行器通常具有细长的形状。纵向轴线具有在自由端部与连接至机器人操纵设备另一部分的另一端部之间的延伸部。由于在清洁过程中末端执行器具有基本竖直的延伸部，所以在水平平面中仅需要较小的空间来将末端执行器在相对于水射流的不同清洁位置之间移动。此外，基本上只有末端执行器的一侧通常被粪污染，该侧在末端执行器处于挤奶隔间中的动物的后部下方的位置时转向上。由于该原因，使该侧朝向液体射流地将末端执行器相对于液体射流在竖直方向上移动就是足够的。根据本技术的实施方式，喷洒设备包括以基本水平的方向指引液体射流的至少一个喷嘴。具有较小出口开口的喷嘴形成与具有较大出口开口的喷嘴相比速度更高且更细的液体射流。喷洒设备可包括至少两个喷嘴，通过这两个喷嘴可将液体射流以不同方向喷洒到末端执行器的不同区域。这里可 在同时对末端执行器的几个区域进行清洁。喷洒设备可包括至少两个喷嘴，其形成在竖直方向上的不同高度水平的液体射流。喷洒设备可包括竖直管道，其包括在不同高度水平的至少两个喷嘴。这种喷洒设备可具有非常简单的设计。清洁液体可从清洁液体源经由可布置在地板表面上的水平管道而输送至竖直管道。竖直管道具有由上端限定的高度。喷嘴被布置在竖直管道上的不同竖直高度处。这样，可容易地布置喷嘴，且因此使液体射流处于要求的高度且彼此相距要求的距离。如果喷嘴被布置在相同的高度水平，则在清洁过程中具有基本竖直延伸部的末端执行器需要沿着竖直方向被移动很长一段距离。通过使用与地面相距不同高度的几个喷嘴，末端执行器在上清洁位置和下清洁位置之间的竖直移动可被显著减少。根据本技术的一个实施方式，喷嘴沿着与末端执行器的长度基本对应的长度布置在竖直管道上。这样，整个末端执行器可被非常快速地清洁。根据本技术的一个实施方式，末端执行器清洁站包括固定地安装的刮刀，其中控制单元被配置成控制机器人操纵设备，从而该机器人操纵设备提供末端执行器的相对于刮刀的移动，从而在清洁过程中粪被从末端执行器上推掉。在一些情况下，可能难以在可用的时间内仅通过使用液体射流而以期望的方式清洁末端执行器。在该情况下，可借助于刮刀提供对末端执行器的初始的粗略清洁。在该情况下，机器人操纵设备可以提供末端执行器相对于刮刀的刮削表面的移动。因此，固定刮刀可具有非常简单的设计。刮刀可以是固定地布置在末端执行器清洁站中的板形元件。优选地，刮刀的至少刮削表面由较软的塑料或者橡胶材料制成。根据本技术的实施方式，末端执行器清洁站包括形式为布置在喷洒设备附近的至少一个壁元件的防溅罩。在清洁过程中，存在着使用过的清洁液体和粪溅到布置在喷洒设备附近的构件上的风险。通过使用防溅罩，可保护这样的构件避免被污染。更加复杂的防溅罩可包括在水平平面上围绕整个喷洒设备的延伸部，用于将末端执行器引入由防溅罩形成的内部空间中的上开口，以及用于移除清洁液体和粪的下开口。在该情况下，防溅罩形成内部空间，末端执行器从其上方被插入其中以便进行清洁。该防溅罩在所有方向上保护周围的构件而避免被污染。根据本技术的实施方式，该装置包括检测装置，其被配置成检测末端执行器上是否存在粪，并将该信息发送至控制单元。末端执行器可在无法 预测的时间被粪污染。因此需要使用检测装置来立刻检测在末端执行器上的粪的存在性。检测装置可以是安装在末端执行器上的照相机。为了执行与挤奶程序相关的任务，常常需要检测在动物隔间中的动物的奶头的位置。在该情况下，用于检测奶头的照相机还可用于检测在末端执行器上的粪的存在性。控制单元可包括用于该目的的专用图像分析装置。该图像分析装置被配置成检测在末端执行器上的粪的存在性。此外，图像分析装置能够估计在末端执行器上的粪的数量，以及末端执行器上被污染的区域的位置。根据该信息，控制单元可确定末端执行器是否需要被清洁。此外，清洁程序可被限制在被污染的区域。根据本技术的一个实施方式，末端执行器承载一工具，该工具具有在挤奶程序完成之后对挤奶隔间中的动物的奶头进行处理的任务。在挤奶程序完成之后，使用机器人操纵设备执行对动物奶头进行的处理程序已经变得越来越普遍。这种情况下，末端执行器可包括形式为一个或几个喷嘴的工具，处理介质从该喷嘴喷洒至奶头上。在这种喷嘴完全被粪覆盖的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对机器人操纵设备(9a、9b、9c)的末端执行器(21)进行清洁的装置，其中所述末端执行器(21)包括工具，其被配置成执行与在挤奶隔间(3)中的动物(1)的挤奶程序相关的任务，且其中该装置包括控制单元(11)，其被配置成控制所述机器人操纵设备(9a、9b、9c)的移动，该装置的特征在于：该装置还包括安装在所述机器人操纵设备(9a、9b、9c)的工作区域内的末端执行器清洁站(18)，其包括被配置成提供至少一个液体射流的喷洒设备(26)，其中所述控制单元(11)被配置成在应该清洁所述末端执行器(21)的时候，启动所述机器人操纵设备(9a、9b、9c)，使得所述机器人操纵设备(9a、9b、9c)将所述末端执行器(21)从在所述末端执行器清洁站(18)上方的位置向下移动至一位置，在该位置所述末端执行器(21)被所述液体射流冲击，其中在所述移动过程中所述末端执行器(21)是基本竖直的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.16 SE 1350888-21.一种用于对机器人操纵设备(9a、9b、9c)的末端执行器(21)进行清洁的装置，其中所述末端执行器(21)包括工具，其被配置成执行与在挤奶隔间(3)中的动物(1)的挤奶程序相关的任务，且其中该装置包括控制单元(11)，其被配置成控制所述机器人操纵设备(9a、9b、9c)的移动，该装置的特征在于：该装置还包括安装在所述机器人操纵设备(9a、9b、9c)的工作区域内的末端执行器清洁站(18)，其包括被配置成提供至少一个液体射流的喷洒设备(26)，其中所述控制单元(11)被配置成在应该清洁所述末端执行器(21)的时候，启动所述机器人操纵设备(9a、9b、9c)，使得所述机器人操纵设备(9a、9b、9c)将所述末端执行器(21)从在所述末端执行器清洁站(18)上方的位置向下移动至一位置，在该位置所述末端执行器(21)被所述液体射流冲击，其中在所述移动过程中所述末端执行器(21)是基本竖直的。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述末端执行器(21)具有的纵轴线(22)在所述移动过程中与竖直线(v)形成小于30°的角度(a)。3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述喷洒设备(26)包括至少一个喷嘴(27)，其将所述液体射流引导到基本水平的方向。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于：所述喷洒设备(26)包括至少两个喷嘴(27)，该至少两个喷嘴(27)形成处于竖直方向上的不同高度水平的液体射流。5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：所述喷洒设备(26)包括竖直管道(26b)，其包括的所述至少两个喷嘴(27)在不同高度水平处。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：所述喷嘴(27)沿着与所述末端执行器的长度基本对应的一长度布置在所述竖直管道(26b)上。7.如权利要求1所述装置，其特征在于：所述末端执行器清洁站(18) 包括固定地安装的刮刀(29)，其中所述控制单元(11)被配置成控制所述机器人操纵设备(9a、9b、9c)，从而所...

【专利技术属性】
技术研发人员：T阿克塞尔森，K霍尔姆斯特罗姆，
申请(专利权)人：利拉伐控股有限公司，
类型：新型
国别省市：瑞典;SE