[实用新型]用于对乳畜动物自动挤奶的挤奶机器人装置

说明书

用于对乳畜动物自动挤奶的挤奶机器人装置，包括：有挤奶杯的挤奶箱、有末端执行器的机器人臂，执行器将挤奶杯施加至乳头，臂悬挂在挤奶箱上。机器人臂包括第一、二臂部分，第一臂部分由第一接头连接至挤奶箱，第二臂部分由第二接头连接至第一臂部分并有末端执行器。第一、二臂部分可通过第一、二致动器分别相对于挤奶箱和第一臂部分在竖直平面内枢转。末端执行器可被所述臂在操作范围内移动。挤奶机器人包括重量补偿装置，有在挤奶箱与臂之间的弹簧装置，用于施加绕第一、二接头的第一、二转矩，其对于由重力对臂施加的绕第一、二接头的转矩补偿至少一半。机器人臂有效地保护较高的接头免于污物，可使用轻的致动器操作接头，节约了大量能量。

技术领域

本发明涉及一种用于对乳畜动物自动挤奶的挤奶机器人装置，所述挤奶机器人装置包括：具有多个挤奶杯的挤奶箱、以及具有末端执行器的机器人臂，所述末端执行器用于将挤奶杯施加至乳畜动物的乳头。

背景技术

这样的挤奶机器人是本身众所周知的。在实践中，对这样的挤奶机器人系统具有高的且多种多样的需求。例如，机器人臂移动到乳畜动物下方并且可能被暴露而被乳畜动物踢到。大多数机器人臂因此被配置成非常鲁棒的。然而，相反地，在机器人臂的使用期间应尽可能地确保动物安全性。此外，乳畜动物的尺寸通常彼此大不相同，因此臂需要相对较大的操作范围。挤奶畜栏的环境也很具污染性，这是因为腐蚀性蒸气以及可选地高高飞溅的粪便或尿液。另外，挤奶机器人原则上是连续运行的并且因此使用大量的能量。

在实践中，看起来当前的挤奶机器人装置不能以最佳方式满足上述要求或情况。因此，本发明的目的是提供一种更好地满足至少一些上述要求的挤奶机器人装置。

实用新型内容

本发明通过下文所述的挤奶机器人装置实现了该目的，特别是一种用于对乳畜动物自动挤奶的挤奶机器人装置，所述挤奶机器人装置包括：具有多个挤奶杯的挤奶箱、以及具有末端执行器的机器人臂，所述末端执行器用于将所述挤奶杯施加至所述乳畜动物的乳头，所述机器人臂悬挂在所述挤奶箱上、在待挤奶的乳畜动物上方，其中，所述机器人臂包括第一臂部分和第二臂部分，所述第一臂部分通过第一接头连接至所述挤奶箱，并且所述第二臂部分通过第二接头连接至所述第一臂部分并且设有末端执行器；其中，所述第一臂部分可通过第一致动器相对于所述挤奶箱在竖直平面内枢转，并且所述第二臂部分可通过第二致动器相对于所述第一臂部分在竖直平面内枢转；其中，所述末端执行器可被所述机器人臂在操作范围内移动；其中，所述挤奶机器人进一步包括重量补偿装置，所述重量补偿装置具有弹簧装置，所述弹簧装置连接在所述挤奶箱与所述机器人臂之间，并且被配置用于施加绕所述第一接头的第一转矩和绕所述第二接头的第二转矩，使得在所述操作范围上观察时，所述第一转矩对于由重力对所述臂施加的绕所述第一接头的转矩补偿至少一半、特别地补偿至少90％，并且所述第二转矩对于由重力对所述臂施加的绕所述第二接头的转矩补偿至少一半、特别地补偿至少90％。

在此应注意的是，第一臂部分和第二臂部分特别地分别通过第一致动器和第二致动器在竖直平面中排他性地枢转，这可以使整个构造、尤其是接头变得更鲁棒。在此情况下可能期望机器人臂构造整体可水平移动、例如沿着导轨移动。然而，这对于重量补偿和本发明的其他方面不产生区别。

借助于这两个臂部分和这两个接头，相对简单的是既产生足够大的操作范围、又使接头在这样做时保持在地面上方高的高度。在这种情况下，甚至似乎可以使接头保持高于待挤奶的乳畜动物，如下文将更详细解释的。

另外，第一和第二“由重力对机器人臂施加的转矩”原则上分别是指重力分别绕第一和第二接头对于在竖直平面内可移动的所有机器人臂部分施加的转矩。根据本发明，第一和第二转矩分别借助于重量补偿装置对机器人臂施加的弹簧力而被抵消或补偿，其中必须尤其根据机器人臂(部分)的几何形状和质量分布来选择弹簧力的(至少一个) 接合点、大小和(分量的)方向。下文将参考几个实例对此进行更详细的解释。