用于测量旋转挤奶厅布置的关键特征的系统和方法、计算机程序以及非易失性数据载体技术方案

旋转平台(130)具有多个隔间(S)，每个隔间被配置为在挤奶期间收容相应的动物。所述隔间(S)通过界定结构(DS1、DS2)彼此分离。相机(110)在视场(FV)内登记所述旋转平台(130)的三维图像数据(D

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量旋转挤奶厅布置的关键特征的系统和方法、计算机程序以及非易失性数据载体


[0001]本专利技术通常涉及用于在动物位于旋转平台上的同时给它们挤奶的解决方案。具体地，本专利技术涉及一种用于测量旋转挤奶厅布置的关键特征集的系统以及一种在这样的系统中实现的方法。本专利技术也涉及一种对应的计算机程序以及一种存储这样的计算机程序的非易失性数据载体。

技术介绍

[0002]现今的自动挤奶布置是高度复杂的装置。这对于相对大量的挤奶站由至少一个挤奶机器人或类似的自动设备服务的旋转挤奶平台来说尤其如此。尤其，这意味着挤奶机器人以完全自动方式将奶杯和其他工具例如清洁杯附着到动物。为了成功操作，除了别的以外，挤奶机器人还必须具有关于旋转挤奶厅布置的物理特性的足够信息。通常，每个布置是定制装置，即被单独地设计。因此，不可能预先键入关于布置的工厂默认数据以供由挤奶机器人的控制系统使用。替代地，对于每个设置，挤奶机器人必须被教导挤奶机器人应服务的布置的特定配置(即用描述挤奶机器人应服务的布置的特定配置的信息编程)。这进而是非常费时的过程。此外，如果手动地键入信息，则存在引入数据错误的危急风险。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的因此是为了提供一种改进的用于用描述旋转挤奶厅布置的关键特征的信息对挤奶机器人的控制系统进行编程的解决方案。
[0004]根据本专利技术的一个方面，目的通过一种用于测量旋转挤奶厅布置的关键特征集的系统来实现。布置进而包含具有多个隔间的旋转平台，每个隔间被配置为在挤奶期间收容相应的动物。隔间通过界定结构彼此分离。所提出的系统包括相机和控制单元。相机被配置为在视场内登记旋转平台的三维图像数据，并且控制单元被配置为处理所登记的图像数据。具体地，控制单元被配置为在旋转平台围绕其旋转轴完成至少一个完整回转的同时接收已被登记的图像数据，处理该图像数据以推导关键特征集，并且将关键特征集存储在数据存储装置中，所述数据存储装置被配置为提供关键特征集以供在稍后的时间点使用，例如经由云服务使用。尤其，这使得能够在所谓的旋转挤奶厅布置的数字孪生体中使用关键特征集。
[0005]此系统是有利的，因为它以全自动方式提供关于旋转挤奶厅布置的物理特性的可靠信息。
[0006]优选地，图像数据在旋转平台没有动物的同时被登记。即，与在例如动物位于一个或多个隔间中的情况下比，这实现更高的数据质量。此外，如果已在旋转平台没有动物时登记了图像数据，则然后能够将此数据与当在旋转平台上有动物时登记的数据集进行比较，例如经由减法运算，以便推断出哪些视觉物体形成旋转平台的部分，因此推断出哪些视觉物体表示其他实体，例如动物。这进而在估计旋转平台的速度和/或控制机器人臂执行与位
于旋转平台上的动物相关的动作时可能例如是有利的。
[0007]根据本专利技术的这方面的一个实施方式，控制单元被进一步配置为处理图像数据以标识其中的至少一个重复图案，所述重复图案表示对旋转平台上的所有所述隔间来说相同的视觉特性。对这样的重复图案的了解促进在旋转平台上导航，从而高度地提高成功地控制机器人臂的机会，例如在已找到到达动物的乳头的进入窗口之后。
[0008]进一步优选地，控制单元被配置为利用以自动方式收集的信息。例如，控制单元可以被配置为：从数据存储装置中检索关键特征集；并且基于所检索到的关键特征集，运行搜索程序，从而调查进入窗口是否可用于控制机器人臂执行与位于所述隔间之一中的产奶动物相关的动作。因此，能够显著地提高执行自动挤奶以及动物的奶头的挤奶前和挤奶后处理的效率。
[0009]根据本专利技术的这方面的另一实施方式，关键特征集包含每个隔间的相应宽量度度、使所述隔间彼此分离的界定结构的相应高量度度、以及每个隔间的相应深量度度中的一个或多个。因此，关键特征集提供用于控制一个或多个机器人臂执行与旋转平台上的产奶动物相关的动作的高度相关的边界条件。
[0010]根据本专利技术的这方面的另一实施方式，关键特征集包含描述被布置在所述隔间的至少一个中的至少一件固定设备的物理特性的数据。因此，至少一件固定设备可以用作用于控制机器人臂的参考物体。优选地，至少一件固定设备中的至少一个被以特定方位布置在旋转平台上的每个隔间中，并且所述特定方位对所有隔间来说是相同的。即，因此，描述一个隔间中的一件固定设备的关键特征能够重用于控制另一隔间中的机器人臂。
[0011]根据本专利技术的这方面的其他实施方式，控制单元被配置为确定旋转平台的当前旋转角度和/或旋转平台的旋转速度。旋转平台的当前旋转角度是基于当前登记的图像数据和从数据存储装置中检索到的存储数据而确定的，例如通过将从历史图像数据推导的关键特征与当前图像数据进行比较。旋转平台的旋转速度是基于在至少两个时间点登记的图像数据以及从数据存储装置中检索地的存储数据而确定的。因此，存储数据可以被同样用于控制旋转平台。
[0012]根据本专利技术的这方面的又一实施方式，关键特征集包含被布置在旋转挤奶厅布置的不动部分上的结构的方位，所述结构被配置为防止所述隔间中的一个隔间中的动物的后腿到达所述隔间中的所述一个隔间的安全区之外。换句话说，关键特征集可以包括描述所谓的踢栏杆的位置的数据。由于此结构是不动的，所以它将构成关键特征集中的其他特征的可靠参考物。
[0013]根据本专利技术的另一方面，目的通过一种测量旋转挤奶厅布置的关键特征集的方法来实现。旋转挤奶厅布置包含具有多个隔间的旋转平台，每个隔间被配置为在挤奶期间收容相应的动物。隔间通过界定结构彼此分离。该方法包括以下步骤。经由相机，在视场内登记旋转平台的三维图像数据。更准确地说，图像数据在旋转平台围绕其旋转轴完成至少一个完整回转的同时被登记。图像数据被处理以推导关键特征集。关键特征集被存储在数据存储装置中，所述数据存储装置被配置为提供关键特征集以供在稍后的时间点使用。本方法及其优选实施方式的优点从以上参考系统的讨论中显而易见。
[0014]根据本专利技术的另一个方面，目的通过一种可加载到通信地连接至处理单元的非易失性数据载体中的计算机程序来实现。计算机程序包括用于当在处理单元上运行程序时执
行上述方法的软件。
[0015]根据本专利技术的另一方面，目的通过一种包含上述计算机程序的非易失性数据载体来实现。
[0016]本专利技术的另外的优点、有益特征和应用将从以下描述和从属权利要求中显而易见。
附图说明
[0017]现在将借助于作为实施例公开的优选实施方式并且参考附图更接近地说明本专利技术。
[0018]图1示出了根据本专利技术的一个实施方式的用于测量旋转挤奶厅布置的关键特征集的系统；
[0019]图2图示了图1中的旋转挤奶厅布置的相机的视场；以及
[0020]图3借助于流程图图示了根据本专利技术的一般方法。
具体实施方式
[0021]在图1中，我们看到旋转平台130，其形成旋转挤奶厅布置的部分。在此实施例中，旋转平台130具有18个挤奶隔间S。然而，当然，根据本专利技术任何更高或更低数量的隔间S是可以想象的。
[0022]根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于测量旋转挤奶厅布置的关键特征集(W
S
、H
S
、D
S
)的系统，所述旋转挤奶厅布置包括具有多个隔间(S)的旋转平台(130)，每个隔间被配置为在挤奶期间收容相应的动物，所述隔间(S)通过界定结构(DS1、DS2)彼此分离，所述系统包括：相机(110)，所述相机被配置为在视场(FV)内登记所述旋转平台(130)的三维图像数据(D
img3D
)，以及控制单元(120)，所述控制单元被配置为处理所述登记的图像数据(D
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)。其特征在于，所述控制单元(120)被配置为：接收已在所述旋转平台(130)围绕其旋转轴完成至少一个完整回转的同时被登记的所述图像数据(D
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)；处理所述图像数据(D
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)以推导所述关键特征集(W
S
、H
S
、D
S
)；以及将所述关键特征集(W
S
、H
S
、D
S
)存储在数据存储装置(140)中，所述数据存储装置被配置为提供所述关键特征集(W
S
、H
S
、S
D
)以供在稍后的时间点使用。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述图像数据(D
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)在所述旋转平台(130)没有动物的同时被登记。3.根据权利要求1或2中任一项所述的系统，其中所述控制单元(120)被配置为：将第一量和第二量的图像数据(D
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)相互比较，所述第一量的图像数据(D
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)已在所述旋转平台(130)没有动物的同时被登记，而所述第二量的图像数据(D
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)已在至少一只动物存在于所述旋转平台(130)上的同时被登记，并且基于所述比较确定所述第一量和第二量的图像数据(D
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)中表示形成所述旋转平台(130)的一部分的物体的至少一个视觉物体。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制单元(120)被进一步配置为：处理所述图像数据(D
img3D
)以标识其中的至少一个重复图案，所述重复图案表示对所述旋转平台(130)上的所有所述隔间(S)来说相同的视觉特性。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述关键特征集(W
S
、H
S
、D
S
)包括描述布置在所述隔间(S)的至少一个中的至少一件固定设备(EQ1、EQ2)的物理特性的数据。6.根据权利要求4和5所述的系统，其中所述控制单元(120)被配置为：使所述至少一个标识的重复图案中的至少一个与被以特定方位布置在所述隔间(S)中的每一个隔间中的至少一件固定设备(EQ1、EQ2)中的相应一个相关联，所述特定方位对所述旋转平台(130)上的所有所述隔间(S)来说是相同的。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制单元(120)被进一步配置为：从所述数据存储装置(140)中检索所述关键特征集(W
S
、H
S
、D
S
)，并且基于所述检索到的关键特征集(W
S
、H
S
、D
S
)控制机器人臂执行与位于所述旋转平台(130)上的产奶动物相关的至少一个动作。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制单元(120)被进一步配置为：从所述数据存储装置(140)中检索所述关键特征集(W
S
、H
S
、D
S
)，并且基于所述检索到的关键特征集(W
S
、H
S
、D
S
)运行搜索程序，从而调查进入窗口是否可用于控制机器人臂执行与位于所述隔间(S)之一中的产奶动物相关的动作。9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述关键特征集(W
S
、H
S
、D
S
)包括所述
隔间(S)中的每一个隔间的相应宽度量度(W
S
)。10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述关键特征集(W
S
、H
S
、D
S
)包括使所述隔间(S)彼此分离的所述界定结构(DS1、DS2)的相应高度量度(H
S
)。11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述关键特征集(W
S
、H
S
、D
S
)包括所述隔间(S)中的每一个隔间的相应深度量度(D
S
)。12.根据权利要求10或11中任一项所述的系统，其中所述至少一件固定设备(EQ1、EQ2)构成所述界定结构(DS1、DS2)的一部分。13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制单元(120)被配置为基于以下项确定所述旋转平台(130)的当前旋转角度：当前登记的图像数据(D
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)，以及从所述数据存储装置(140)中检索到的存储数据。14.根据权利要求13所述的系统，其中所述控制单元(120)被配置为基于以下项确定所述旋转平台(130)的旋转速度：在至少两个时间点登记的图像数据(D
img3D
)，以及从所述数据存储装置(140)中检索到的存储数据。15.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述关键特征集(W
S
、H
S
、D
S
)包含被布置在所述旋转挤奶厅布置的不动部分上的结构(13...

【专利技术属性】
技术研发人员：E奥斯卡森，
申请(专利权)人：利拉伐控股有限公司，
类型：发明
国别省市：