用于给乳畜挤奶的方法和挤奶设备

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  • CN202080082218.X
  • 20201125
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  • A01J5/007

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  • 荷兰(NL)
  • 20191210 NL2024417
  • 中国贸促会专利商标事务所有限公司
  • 汪晶晶
  • 20220526
摘要
一种借助于具有奶参数测量设备(6)的挤奶设备(1)对乳畜进行挤奶的方法,包括:标识乳畜(7);确定挤奶间隔;将挤奶杯(3)附接到乳畜;根据第一公式来计算奶参数的预期值;在当前挤奶时对乳畜进行挤奶;并且当已满足第一分离标准时分离挤奶杯。在挤奶步骤期间和/或在分离步骤期间,使用奶参数的预期值而无需确定奶参数的实际值。如果使用比第一分离标准更严格的第二分离标准进行挤奶,则实际值是奶参数的值。该方法包括如果在多个先前挤奶期间未确定所述奶参数的实际值,则测量当前挤奶的奶参数的实际值,并且利用所确定的挤奶间隔和测量的实际值来更新第一公式。因为挤奶经常基于预期值进行,并且乳畜很少被完全挤奶,所以在从未进行过的挤奶部分中乳畜的特性的变化仍然是隐藏的。然而,这些可能会影响残奶量、乳房健康、挤奶能力。通过定期继续挤奶并测量实际值,可以更准确地计算预期值。
权利要求

1.一种用于在挤奶时借助于挤奶设备对乳畜进行挤奶的方法,所述挤奶设备具有挤奶杯和用于测量奶参数的测量设备,所述方法包括:

-标识步骤,所述标识步骤包括标识所述乳畜,

-间隔确定步骤,所述间隔确定步骤包括确定挤奶间隔,所述挤奶间隔是自所述乳畜的前一次挤奶以来的时间,

-附接步骤,所述附接步骤包括将所述挤奶杯中的一个附接到所述乳畜的乳头,

-计算步骤,所述计算步骤包括所述挤奶设备根据第一公式来计算所述乳畜的所述奶参数的至少一个预期值,其中,所述第一公式取决于所述挤奶间隔和在一次或多次先前挤奶期间由所述测量设备测量的所述标识的乳畜的所述奶参数的历史值,

-挤奶步骤,所述挤奶步骤包括在当前挤奶时对所述乳畜的乳头进行挤奶,以及

-分离步骤,所述分离步骤包括在已满足第一分离标准时分离所述挤奶杯,

其中,在所述挤奶步骤和/或所述分离步骤中使用所述奶参数的所述至少一个预期值,在这种情况下无需确定用于所述挤奶的所述奶参数的实际值,

其中,如果使用比所述第一分离标准更严格的第二分离标准来进行所述乳头的所述挤奶,特别是导致所述乳头的基本上完全挤奶,则实际值是所述奶参数的值,其中,所述方法还包括:

-测量步骤,所述测量步骤包括:如果针对在所述当前挤奶之前的至少预定次数的挤奶和/或针对在所述当前挤奶之前的至少预定时间段内的所有挤奶尚未确定所述奶参数的所述实际值,则测量所述当前挤奶的所述奶参数的所述实际值,以及

-更新步骤,所述更新步骤包括:如果所述测量的实际值不同于所述预期值,则利用所述挤奶设备并在其中借助于所述当前挤奶的所述确定的挤奶间隔和所述当前挤奶的所述奶参数的所述测量的实际值来自动更新所述第一公式,特别是使得已经使用所述更新的第一公式重新计算的所述当前挤奶的所述测量的实际值与预期值之间的差值变得更小,特别是基本上变为零。

2.如权利要求1所述的方法,其中,所述乳头是在所述挤奶期间最后挤奶的乳头,其中,所述第一分离标准是分离所述最后挤奶的乳头的用于所述最后一个乳头的分离标准,其中,用于所述最后一个乳头的所述分离标准与用于在所述挤奶期间更早停止挤奶的其他乳头中的一个或多个的分离标准相比不太严格。

3.如权利要求2所述的方法,其中,用于所述最后挤奶的乳头的所述第二分离标准与用于所述其他乳头的所述第一分离标准相同,或者其中,用于所述最后挤奶的乳头的所述第二分离标准与用于所述其他乳头的所述第二分离标准相同。

4.如前述权利要求中的一项所述的方法,其中,所述挤奶步骤和所述测量步骤包括使用所述第二分离标准的两次连续挤奶。

5.如前述权利要求中的一项所述的方法,其中,所述预定挤奶次数为至少10次,特别是至少20次。

6.如前述权利要求中的一项所述的方法,其中,所述预定时间段为至少一周,特别是至少两周。

7.如权利要求5或6所述的方法,其中,所述预定挤奶次数和/或所述预定时间段取决于所述乳畜的泌乳阶段,特别是泌乳天数。

8.如前述权利要求中的一项所述的方法,其中,所述奶参数包括所述乳头中的残奶量。

9.如权利要求8所述的方法,其中,更新用于所述乳头的所述第一分离标准,使得当所述乳头分离时,所述预期残奶量满足预定残奶标准,特别是小于残奶阈值。

10.如前述权利要求中的一项所述的方法,其中,所述奶参数包括术语“挤奶间隔*产奶速度”,并且其中,所述产奶速度基于所述当前挤奶的所述挤奶间隔和所述产奶量的所述测量的实际值来更新,更具体地根据“产奶速度=测量的产奶量/当前的挤奶间隔”。

11.如权利要求10所述的方法,其中,第一分离标准包括:对于至少一个乳头,特别是所述最后挤奶的乳头,在已经达到所述预期产奶量的预定百分比、特别是所述预期产奶量的90%或80%时发生分离。

12.如权利要求10所述的方法,其中,所述附接步骤和/或所述挤奶步骤包括预处理所述乳头,其中,所述预处理的时间段和/或强度取决于所述预期产奶量。

13.如前述权利要求中的一项所述的方法,其中,所述奶参数包括所述挤奶的挤奶时间,特别是其中所述分离步骤取决于预期挤奶时间。

14.如前述权利要求中的一项所述的方法,其中,所述奶参数包括所述产奶量、残留产奶量、所述挤奶时间和残留挤奶时间中的至少一者,并且其中,所述挤奶步骤包括在所述挤奶杯不经意地变得分离的情况下的重新附接动作,其中,所述重新附接动作取决于根据所述第一公式的所述产奶量、所述残留产奶量、所述挤奶时间和所述残留挤奶时间中的所述至少一者的预期值。

15.一种用于对具有乳头的乳畜进行挤奶的挤奶设备,特别是机器人挤奶设备,所述挤奶设备包括:

-挤奶装置,所述挤奶装置具有挤奶杯以用于对乳畜进行挤奶,

-用于测量奶参数的测量设备,特别是乳量计和/或乳流量计,更具体地是乳区乳量计和/或乳区乳流量计,

-标识设备,所述标识设备用于标识所述乳畜,

-控制单元,所述控制单元被配置成执行如前述权利要求中的一项所述的方法。

16.根据权利要求15所述的挤奶设备,还包括:预处理装置,所述预处理装置用于使用可由所述控制单元调整的强度和/或预处理持续时间来预处理所述乳畜的所述乳头。

说明书

用于给乳畜挤奶的方法和挤奶设备

在第一方面,本发明涉及一种用于在挤奶时借助于挤奶设备对乳畜进行挤奶的方法,该挤奶设备包括挤奶杯和用于测量奶参数的测量设备,该方法包括:标识步骤,该标识步骤包括标识乳畜;间隔确定步骤,该间隔确定步骤包括将挤奶间隔确定为自所述乳畜的前一次挤奶以来的时间;附接步骤,该附接步骤包括将挤奶杯中的一个附接到乳畜的乳头;计算步骤,该计算步骤包括挤奶设备根据第一公式来计算乳畜的所述奶参数的至少一个预期值,其中,第一公式取决于所述挤奶间隔和在一次或多次先前挤奶期间由测量设备测量的被标识的乳畜的所述奶参数的历史值;挤奶步骤,该挤奶步骤包括在当前挤奶时对乳畜的乳头进行挤奶;以及分离步骤,该分离步骤包括在已满足第一分离标准时分离挤奶杯,其中,在挤奶步骤和/或分离步骤中使用奶参数的至少一个预期值。

此类方法本身已经在乳牛养殖中使用。例如,对于挤奶,至少对于是否给乳畜挤奶的决策,使用产奶量的预期值。这通常根据可选的历史产奶速度(乘以挤奶间隔)、前一次挤奶的时间点与当前时间点之间的时间来计算。其他与奶相关的决策和动作也可同样取决于尤其挤奶间隔。

然而,在实践中,已经发现基于所述基础做出的决策并不总是产生完全正确或理想的结果。

因此,本发明的目的是改进所述方法,其方式使得该方法在实践中将产生更正确的决策和正确时间更长的决策。

本发明至少部分地借助于如权利要求1所述的方法来实现该目的,特别是借助于一种用于在挤奶时借助于挤奶设备对乳畜进行挤奶的方法,该挤奶设备具有挤奶杯和用于测量奶参数的测量设备,该方法包括:标识步骤,该标识步骤包括标识乳畜;间隔确定步骤,该间隔确定步骤包括确定挤奶间隔,该挤奶间隔是自所述乳畜的前一次挤奶以来的时间;附接步骤,该附接步骤包括将挤奶杯中的一个附接到乳畜的乳头;计算步骤,该计算步骤包括挤奶设备根据第一公式来计算乳畜的所述奶参数的至少一个预期值,其中,第一公式取决于所述挤奶间隔和在一次或多次先前挤奶期间由测量设备测量的被标识的乳畜的所述奶参数的历史值;挤奶步骤,该挤奶步骤包括在当前挤奶时对乳畜的乳头进行挤奶;以及分离步骤,该分离步骤包括在已满足第一分离标准时分离挤奶杯,其中,在挤奶步骤和/或分离步骤中使用奶参数的至少一个预期值,在这种情况下无需确定用于挤奶的所述奶参数的实际值,其中,如果使用比第一分离标准更严格的第二分离标准来进行乳头的挤奶,则实际值是所述奶参数的值,其中,该方法还包括:测量步骤,该测量步骤包括如果针对在当前挤奶之前的至少预定次数的挤奶和/或针对在当前挤奶之前的至少预定时间段内的所有挤奶尚未确定所述奶参数的实际值,则测量当前挤奶的所述奶参数的实际值;以及更新步骤,该更新步骤包括如果所述测量的实际值不同于所述预期值,则利用挤奶设备并在其中借助于当前挤奶的确定的挤奶间隔和当前挤奶的奶参数的所述测量的实际值来自动更新第一公式,特别是使得已经使用所更新的第一公式重新计算的当前挤奶的所述测量的实际值与预期值之间的差值变得更小,特别是基本上变为零。

在这种情况下,本发明利用了以下理解。许多已知的挤奶方法使用一个或多个奶参数的预期值。例如,动物是否准备好挤奶是已知标准,其中,产奶量的预期值决定了乳畜是否将被挤奶。如果来自现有技术的方法使用预期值而不是实际测量值,则在许多情况下,在挤奶实践期间也不会(再次)测量该实际值。例如,如果分离标准指示挤奶杯必须在预期的挤奶时间的特定部分已经过去之后分离,例如因为在此时间之后继续挤奶将不再有效,那么将不会再次确定与该乳畜和该挤奶间隔相关联的实际挤奶时间。此外,从某种意义上说,上述产奶量也不是“真实”值,因为虽然在挤奶期间达到的产奶量可以等于预期值,但其不一定是“真实”产奶量的反映,也就是说乳畜所生产的并且可通过挤奶设备获得的奶量。

乳畜不是具有恒定特性的机器。不仅诸如奶产量、挤奶时间和产奶量的特性可以在泌乳过程中发生变化,而且还会因奶牛的成长、可能的疾病等而变化。然而,在许多情况下,挤奶无法确定“真实”值,因为它们甚至在达到这些值之前就被中断了。因此,无法确定“真实的”奶产量等。虽然这可以具有经济优势,因为机器人或其他挤奶设备的能力因此更大,但这也意味着针对此次挤奶精确使用的数据可能开始进一步偏离“真实”值。诸位发明人已经意识到,除经济优势之外,偶尔允许挤奶继续进行(但实际上过早终止挤奶)以继续到可以确定“真实”值的程度可能是有利的。换言之,偶尔继续挤奶会超出通常适用于该乳畜的标准。

表述“更严格的第二分离标准”被理解为意味着该分离标准是不同的,其方式使得在分别保留在乳头或乳房乳区中的奶少于根据不太严格的第一分离标准分离时的情况的时间点处发生分离。例如,在正常挤奶期间,奶流量将在一段时间之后下降。通常,挤奶然后在优化挤奶设备能力、通过对乳头进行挤奶到足够程度的动物健康等之间达成折衷的时间点处终止。该折衷例如在一定的挤奶速度下达到,在绝对意义上,例如200毫升/分钟,或相对而言,例如最大挤奶率的10%。然而,乳房然后通常仍然含有要挤奶的奶。为了良好的乳房健康,甚至更重要的是不要在乳房中留下过多的残奶。如果分离标准仅基于奶流量并且不改变,则正是这一点无法得到适当的评估。例如,本发明的使用可能导致乳畜的分离标准发生变化,因为否则将留下过多的残奶,或者将留下较少的残奶,使得调整分离标准可以导致更早的去除而不会导致对乳畜不利。

很明显,通常将在机器不能再挤出任何奶之前根据第一分离标准终止的挤奶可以继续远远超过该点,也就是说,使用更严格的第二分离标准,使得可以获得实际奶参数(奶产量等)的更好、更准确的指示。然后确定的奶参数(多个)的“真实”、“实际”值可以防止导致不希望的、不期望的影响(诸如乳房中的残奶更多或甚至过多,这可能导致对健康造成不利影响)的动物的变化。

总之,因此本发明的目的是通过偶尔延长挤奶的时间使其比通常用于该乳畜的时间更长来确定乳畜的更正确的基础奶特性值。在该挤奶期间确定的值(多个)然后可以在公式(多个)中进行处理,该或多个公式用于后续挤奶的决策和设置。

对于本发明,原则上是正在被观察的每个乳头的奶参数(多个)。显然,也可以为乳房的若干个乳头定义一个奶参数,也就是说,为整个乳畜定义一个奶参数。例如,将所有乳头(奶牛四个或不同的数量,诸如乳用山羊两个)的参数值相加或求平均,等。为方便起见,下文将使用单个乳头,其中对应实施例用于被认为要包括的若干个或所有乳头。

在本发明的上下文中,表述“如果所述测量的实际值不同于所述预期值”被理解为意味着所述值相差例如至少一个预定程度的百分比,诸如1%、2%或5%。在这种情况下可以根据各种因素选择使用的差阈值或使用的百分比。例如,如果经常使用更新步骤,也就是说在未确定实际值的情况下利用少量先前挤奶,则可以选择低百分比。相反,如果更新步骤很少发生,则可以选择高百分比。

第一公式可以直接或间接取决于挤奶间隔和/或奶参数的历史值。所有这一切都取决于预期的奶参数。因此,用于挤奶的某些参数或设置可以取决于乳畜所生产的奶量,该奶量进而取决于时间或当前挤奶间隔。下文将更详细地解释具体情况。

如果第二分离标准与第一不太严格分离标准相比导致乳头更多地挤奶,则第二分离标准是更严格的。因此,测量值更接近奶参数的“真实”值。特别地,第二分离标准导致乳头基本上被完全挤奶。

在这种情况下,明确指出很难为“真实”挤奶或“真实”值提供绝对标准。在一定程度上,可以通过机器继续挤奶,直到机器无法提取任何更多的奶,即特别是第二分离标准非常严格,以至于它将导致乳头基本上完全排空,但这对(尤其)乳头来说通常太不健康。但只要继续挤奶,就会获得关于挤奶的部分的更多信息,该部分通常是隐藏的,也就是说,当使用第一分离标准时是隐藏的。在这个隐藏部分中发生并且可能影响挤奶的第一部分的变化因此无论如何都被公开。

应当指出的是,乳头的挤奶可以在满足第一分离标准或第二分离标准之前结束。例如,如果挤奶杯被踢掉或当挤奶设备出现故障时,就会出现这种情况。在这种情况下,很明显已经测量的值不适用于更新第一公式。在这种情况下,应当在后续挤奶中确定在根据第二分离标准进行分离时测量的值、或“真实”值。特别地,用于此目的的不是下一次挤奶,而是后续定期挤奶,因为特别是残奶量可以与定期挤奶(即根据第一分离标准发生分离的挤奶)后的残奶量完全不同。

在从属权利要求中和在以下描述部分中描述了本发明的特定实施例。

在实施例中,挤奶设备包括乳畜可自由接近的机器人挤奶设备。利用此类挤奶机器人,其中乳畜在原则上可以完全在任何期望的时间点进行挤奶而无需任何人工监督,重要的是对实际参数值进行良好的指示。毕竟,挤奶间隔和与之相关联的参数值将比常规挤奶设备的情况变化很大,在常规挤奶设备中,乳畜在固定时间点处被引导到挤奶站。然而,即使对于后者的挤奶设备,参数值的更好指示也是有用的,例如关于挤奶设备的设置也是如此。

上文已经指出,第二分离标准比第一分离标准更严格。特别地,第一分离标准包括来自所述乳头的奶流量达到最低允许的、特别是取决于动物的第一分离阈值,其中,第二分离标准包括来自所述乳头的奶流量下降低于第二分离阈值,该第二分离阈值高于第一分离阈值。该实施例考虑了在挤奶期间的奶流量曲线,该曲线朝向末端减小。因此,继续挤奶意味着继续挤奶直至较低阈值。

在现有技术中,存在可以计算或确定第一分离阈值的许多已知的方式。例如,存在固定阈值,诸如200毫升/分钟。也可以取在挤奶期间的最大奶流量或奶流量的移动平均值的百分比,诸如其10%或20%等。

在这些实施例中,本发明旨在通过偶尔继续挤奶直到达到较低的奶流量来更准确地确定产奶量和/或奶产量等的实际值。在奶流量曲线的最后部分特别是(基本上)随乳畜而改变的情况下,针对预期值(多个)调整公式可以是有利的。例如,动物的奶流量曲线现在下降得更快,或者相反,在通常的分离阈值之后下降得不太快。实际奶产量与过去有所不同,并且最好也针对产奶量或奶产量的预期值来调整公式,并且有利地也将分离标准调整为这个改变的预期值(事实上调整为改变的奶流量曲线)。

在此应当指出的是,在一些挤奶方法中,有时会提高最后挤奶的一个乳头/多个乳头的分离阈值,也就是说不那么严格。这样做的目的是尽快释放挤奶机器能力。然而,其缺点是对于相应的一个乳头/多个乳头来说甚至更大的挤奶部分仍然是未知的,使得对于实际奶产量的了解程度甚至更小。特别地,如果附接顺序是固定的,则最后附接的乳头将相对经常也是最后挤奶的乳头。并且尤其是机器人挤奶设备,附接顺序通常是恒定的,不仅因为乳畜通常是习惯性生物,并且因此改变附接顺序可能导致一些不期望的压力,尤其是因为已经附接的挤奶杯可能会妨碍通常将挤奶杯附接在同一侧上的附接机械臂。

因此,通过根据本发明的方法的一些实施例,所述乳头是在挤奶期间最后挤奶的乳头,并且第一分离标准是分离所述最后挤奶的乳头的用于最后一个乳头的分离标准,其中,用于最后一个乳头的分离标准与用于在挤奶期间更早停止挤奶的其他乳头中的一个或多个的分离标准相比不太严格。为清楚起见,在正常挤奶期间,最后挤奶的乳头因此根据用于最后一个乳头的分离标准分离,而其他乳头根据比用于最后一个乳头的分离标准更严格的另一个分离标准分离。根据本发明,所述最后挤奶的乳头在挤奶时的测量步骤期间被挤奶以确定真实值,并且根据比用于最后乳头的分离标准更严格的第二分离标准分离。原则上,用于最后挤奶的乳头的该第二分离标准可以与“其他分离标准”相同,因此实际上第一分离标准用于更早停止挤奶的其他乳头。毕竟,第一分离标准更严格,并且因此可以充当根据本发明的用于其他乳头的第二分离标准。然而,如果用于其他乳头的“其他分离标准”被认为是根据本发明用于那些乳头的第一分离标准,则对于最后挤奶的乳头和其他乳头,也可以使用第二甚至更严格的分离标准。如果还对其他乳头执行测量步骤,则将特别使用该最后一种变体,其中,第二分离标准也将最终应用于这些乳头。

在正常挤奶期间,还可以使用第二分离标准对多于一个的乳头、诸如两个或甚至三个乳头进行挤奶。以这种方式,可以确保整个挤奶持续尽可能短的时间,而不会在所述乳头中留下不负责任的奶量。然后,在测量步骤期间,特别是对于通常使用第二分离标准挤奶的所有乳头,现在可以应用更严格的“其他”分离标准,因此特别是用于第一乳头(或多个乳头)的第一分离标准或者然后可以用于所有乳头的完全不同的分离标准。

如上所述,本发明旨在通过在新的挤奶期间在更严格的情况下、特别是在更严格的分离标准下测量奶参数(多个)的实际值来确定该值。甚至更准确的是连续两次使用第二分离标准执行挤奶,其中,以在第二次挤奶期间测量的产奶量的“真实”值作为用于更新第一公式、特别是产奶速度的值。以这种方式,可以在乳房/乳畜的相同初始状态和最终状态下准确测量真实的产奶量。附带地讲,在使用更严格的分离标准的两次连续挤奶期间,这种提高的准确性不仅适用于产奶量或产奶速度,而且原则上适用于所有奶参数。因此,特定实施例包括:挤奶步骤和测量步骤包括使用第二分离标准的两次连续挤奶。

替代性地,也可以对乳头进一步挤奶或尽可能挤奶,以便然后将在下一次挤奶期间的相关产量确定为在正常的第一分离标准下的产奶量。毕竟,在前一次(更)完全挤奶之后原则上不存在可获得的奶,使得随后在挤奶阶段使用正常的第一次分离标准获得的所有奶也是在根据第一分离标准的挤奶期间生产的针对该乳头/该乳区的全部可获得的奶量。但应当指出的是,以这种方式,由于乳畜的变化,尚未确定是否有可能使用基于例如产奶量/奶产量或其他奶参数的测量的实际值调整的分离标准来获得更多的奶。正是在此,本发明是有利的,因为实际值也被确定和监测,使得可以更新用于挤奶、分离等的公式。

在此之前未确定实际值的挤奶次数本身不受任何特定方式的限制。然而,在实施例中,所述预定挤奶次数为至少10次,特别是至少20次。使用此类数字在一方面增加对乳畜的奶特性的了解与另一方面挤奶设备的能力损失和/或对乳畜的乳头可能更大的压力之间实现了良好的平衡。然而,任何其他挤奶次数都是可能的,其中较高次数提供了较小的能力损失和对乳头的压力的优势,而较低的次数提供了越来越多的关于奶特性的即时知识。

替代性地或另外地,所述预定时间段为至少一周,特别是至少两周。此类时间段再次使得可以在更新关于奶特性的知识与生产能力/对乳头的压力之间实现良好的平衡。其他时间段也是可能的。

特别地,所述预定挤奶次数和/或所述预定时间段取决于乳畜的泌乳阶段,特别是泌乳天数。在这种情况下,应用了这样的见解,特别是在泌乳开始时,当乳畜“进入泌乳期”时,乳畜的特性可能发生相当大的变化,使得有关知识的更新可以以比泌乳期后期更高的频率发生。例如,在泌乳期的前两个月,对于定期挤奶,即在连续的测量步骤之间,分别维持预定10次挤奶或1周的时段,而此后可以选择较低的频率,诸如每20次挤奶或每两周一次。显然,其他频率和频率步长也是可能的。此外,可以允许用于应用测量步骤的测量方案取决于其他特性,诸如乳畜的年龄。因此,小母牛在挤奶期间的特性仍然会发生相当大的变化,这不仅取决于泌乳天数,而且取决于其年龄。随着年龄的增长,这种变化将不那么显著。

正如上文已经指出的,奶参数可以是多种参数之一。在实施例中,奶参数是或包括乳头中的残奶量。在此,残奶量实际上是通过挤奶可获得但实际上通过挤奶尚未获得的量。正是因为这种奶是可获得的,但尚未获得,所以在没有诸如根据本发明的额外措施的情况下,这几乎按照定义是未知的变量。然而,关于这方面的知识一方面可以有助于优化挤奶过程,并且另一方面,有助于防止乳房因留下过多的残奶而出现问题。在此应当再次指出的是,乳畜的奶特性改变到并非不可能的这样的程度并非不可能,如果分离标准和挤奶设置保持不变,则残奶量会增加,或者相反,减少到如此低以致于被认为对健康有危险的量。此外,应当指出的是,即使在已经使用所有可能的挤奶技术之后,仍有一些奶留在乳房中。这种奶有时也被称为‘残奶’,但由于无法获得,此处将不予考虑。

在实施例中,更新用于所述乳头的第一分离标准,使得当乳头分离时,预期残奶量满足预定残奶标准,特别是小于残奶阈值。利用这些示例性实施例,所获得的关于残奶的知识因此被用于防止过量的残奶留在乳房中。至少可以选择抵消或防止乳房问题的残奶阈值的值。这些值也可以取决于动物和泌乳阶段,并且可以例如基于文献或历史值进行选择。例如,可以通过为奶流量选择不同的分离阈值来调整分离标准,这确保或更可靠地确保残奶量保持或下降低于所述残奶阈值。也可以基于获得的奶量(如借助于乳量计测量)或基于与预期奶量相关联的挤奶时间来分离。对于该实施例和其他实施例,根据本发明,如果可以基于测量的实际值(多个)更新关于奶产量的知识,则是有利的。

在实施例中,奶参数包括术语产奶量,其中,第一公式包括术语“挤奶间隔*产奶速度”,并且其中,产奶速度基于当前挤奶的挤奶间隔和产奶量的测量的实际值来更新,更具体地根据“产奶速度=测量的产奶量/当前的挤奶间隔”。显然,这是非常重要的奶参数,它直接或间接影响挤奶周围的许多事情。即使诸如可以使用第一分离标准(即定期挤奶)获得的产奶量的知识似乎足以涵盖许多方面,但准确了解真实产奶量对于挤奶期间的许多其他设置等非常重要。正如上文已经描述的,在挤奶之后仍有一定量的残奶,这是未知的,正是因为它没有被挤奶。但事实上,这种残奶可能对乳房的健康有影响,这在文献中本身就是已知的。由于这个或其他原因,诸如预处理,分离标准可能必须修改,这将在下文进一步讨论。

在实施例中,第一分离标准包括:对于至少一个乳头,特别是最后挤奶的乳头,在已经达到预期产奶量的预定百分比、特别是预期产奶量的90%或80%时发生分离。如已经指出的,该分离标准可以用于比最后挤奶的乳头的标准挤奶的情况更早地释放挤奶设备,从而使得可以增加总生产能力。也可以将分离标准应用于例如最后两个乳头。如果根据通常的标准,这两个乳头的挤奶将大致同时终止,则将标准应用于两个乳头将以更可靠的方式确保挤奶不会持续不必要的长时间段,使得能力提高然后也仍然得到确保。此外,可以将分离标准应用于例如高产乳畜或经常访问(机器人)挤奶设备的乳畜的所有乳头。对于此类动物,一定量的、稍多的残奶量问题较少,但与此同时,挤奶能力仍在增加。附带地讲,在此类情况下,也可以仅在某些时段期间应用这种其他分离标准,例如,如果挤奶设备看到访问次数达到峰值,就像在具有自动挤奶系统的乳畜场上发生的那样。例如,可以考虑可能的乳畜队列。

在有吸引力的实施例中,附接步骤和/或挤奶步骤包括预处理乳头,其中,预处理的时间段和/或强度取决于预期产奶量。在这种情况下,奶参数又特别是产奶量。预处理包括清洁和刺激一个乳头/多个乳头以防止结块进入奶中,并且以便产生溢乳反射,该溢乳反射用于将腺泡(alveolar)乳从乳分泌细胞中推出且因此使其可获得。

已经发现,产奶量,至少是乳房(udder)或乳区(quarter)中的奶量,在乳头或乳房的预处理中可能是很重要的。如果存在大量奶,例如在高产量或挤奶间隔较长的情况下,所谓的储奶量将更大。储奶是无需单独对乳畜进行刺激性预处理即可获得的奶。这种奶在已经产生一定量的腺泡乳时形成一种‘过剩’,只有在已产生溢乳反射后才能获得。为了给具有大量储奶的乳畜挤奶,可以减少预处理的持续时间和/或强度。在储奶很少的乳畜可能需要例如60秒的预处理持续时间的情况下,在有大量储奶的情况下,该预处理持续时间可以减少到例如50秒或40秒,因为在不拉紧乳头的情况下的储奶的后续挤奶实际上是预处理的延续。以这种方式,因此也可以增加挤奶系统的能力。替代性地或另外地,可以使预处理不那么强烈。因此,乳房或至少乳头受到较小的压力。

对于此类实施例,具有乳房中真实的、实际的奶量的正确指示是非常重要的。毕竟,如果逐渐有更多的残奶留在乳房中,并且因此计算出的真实产奶量或奶产量的数字太小,则就会错过缩短预处理时间或降低预处理强度的可能性。本发明通过偶尔更准确地测量实际奶产量或产奶量来降低这种风险。

在实施例中,奶参数包括挤奶的挤奶时间。特别地,在这种情况下,分离步骤取决于预期挤奶时间。例如,挤奶时间的预期值可以用来最大化挤奶时间。有时,挤奶可能进行得太慢,从而只能获得很少的可用奶,但在(n过大的)长时间内无法满足分离标准。为了防止对乳头的过度压力,因此可以将最大挤奶时间设置为分离标准。在这种情况下,最大挤奶时间可以基于产奶量或历史挤奶时间。如果根据本发明偶尔确定实际值,则两者都可能变得更准确。因此,这个分离标准和它所基于的挤奶时间也可以通过偶尔测量相应的实际值来更新。

替代性地或另外地,另一个奶参数借助于挤奶时间来确定。因此,可以测量作为时间函数的奶流量,但在确定奶流量值时仅考虑从预期挤奶时间的某个点开始的奶流量值,或者作为其数学函数,出于例如分离标准的目的。例如,如上文已经描述,计算奶流量的算术平均值或移动平均值,并且例如,将其10%或15%用作用于分离标准目的的阈值。很明显,挤奶时间的预期值也必须正确确定。本发明有助于改进这种计算。

此外,可以想象,由于到奶排出管线的空气供应被阻塞,因此挤奶可能会很困难。在这种情况下,排出的奶将在管线中留下真空,从而阻止进一步的排出。在这种情况下,挤奶需要更长的时间,并且因此可能导致乳头过度张紧和挤奶设备的能力损失。在实施例中,分离标准然后包括,例如,在等于预期挤奶时间乘以因子>1(诸如1.5)的时间段之后发生移除。同样在这种情况下,更准确地了解真实挤奶时间可以有助于对动物更友好的挤奶,并且不会不必要地限制挤奶设备的能力。

在实施例中,奶参数包括产奶量、残留产奶量、挤奶时间和残留挤奶时间中的至少一者,并且挤奶步骤包括在挤奶杯不经意地变得分离的情况下的重新附接动作,其中,重新附接动作取决于根据第一公式计算的产奶量、残留产奶量、挤奶时间和残留挤奶时间中的所述至少一者的预期值。特别地,在一些挤奶的情况下,由于水进入挤奶杯,由于挤奶杯已经不正确地附接并且没有被注意到等,挤奶杯可能会例如由于乳畜有意识或无意识的行为而意外和过早地与乳头分离。然后挤奶器或机器人挤奶设备可以决定重新附接挤奶杯。通常就是这样,例如,在后一种情况下,如果在挤奶杯分离之前的时刻从乳头中获得的奶很少或没有奶,乳头可能会变得张紧,并且此外,挤奶设备的能力将当然也会降低,但是重新附接仍然可以导致获得大量奶,并且甚至可以防止留下过多的残奶。替代性地,例如,仍然可以获得的奶量相对较少或者剩余挤奶时间相对较短,并且可以省略重新附接动作。

因此,准确地指示乳头、乳区中的残奶量或剩余挤奶时间是有利的。尽管到目前为止已经从每个乳头获得的奶量和挤奶的持续时间是已知的,但必须将这些值与相关联的预期值进行比较。很明显,如果最后提到的值不正确,则预期残奶量或剩余挤奶时间也将不正确。因此,本发明还提供了在此预期值的正确计算并因此为重新附接动作提供了更好的基础的优点。

在第二方面,本发明还涉及一种用于对具有乳头的乳畜进行挤奶的挤奶设备,该挤奶设备包括:具有挤奶杯的用于对乳畜进行挤奶的挤奶装置;用于测量奶参数的测量设备;用于标识乳畜的标识设备;以及控制单元,该控制单元被配置成执行根据本发明的第一方面的方法。这样的挤奶设备适用于使用如针对挤奶方法所描述的本发明的优点。在这种情况下,挤奶设备定期确定一个或多个奶参数的更准确的值,使得例如由此可以在必要时调整一个或多个挤奶设置,诸如分离标准。关于这些优点和也将适用于相应配备的挤奶设备的可能的特定形式的更多细节,参考上文给出的方法的描述。

在这种情况下,控制单元不必物理地形成挤奶设备的一部分,也可以是与外部设备的(网络)连接。例如,如果需要与挤奶设备的其余部分合作以执行所需的测量,则如果存在与被配置成执行该方法的外部服务器的网络连接就足够了。以这种方式,该方法可以例如经由“云”来执行。这使得更容易有效且集中地对标准等进行修改。

特别地,挤奶设备是机器人挤奶设备。由于此类挤奶设备原则上无需人工监督即可运行,因此它们将执行挤奶所依据的数据准确是非常重要的。此外,乳畜可能经常完全自愿访问这种机器人挤奶设备,因此挤奶间隔可能会有很大差异。因此,(更加)准确了解奶产量和其他奶参数很重要,以便一方面能够更有效地挤奶并且另一方面对动物更友好。原则上,挤奶设备也可以是所谓的常规挤奶设备,其中,挤奶杯由挤奶器附接。在这种情况下,挤奶杯的分离也可以单独或作为整个乳头杯组自动进行。在后一种情况下,原则上所有四个(在乳牛的情况下)挤奶杯同时被移除,例如,动物的整个奶流量被用于分离标准。尽管如此,也可以偶尔根据更严格的标准挤奶,并且稍后分离挤奶杯,以便在必要时能够更新标准。

挤奶设备或其控制单元包括用于确定挤奶间隔和/或挤奶的挤奶时间的时钟。此外,在实施例中,挤奶设备包括用于分别测量挤奶的产奶量或挤奶率的乳量计和/或乳流量计。在这种情况下,挤奶率原则上可以是产奶量的时间导数,反之亦然,使得挤奶率也可以使用连续测量的乳量计和时钟来测量,并且产奶量也可以使用连续测量的乳流量计和时钟来确定。借助于所述计量器,可以使用根据本发明的方法更准确地确定许多相关变量,从而使得可以改进挤奶。

在示例性实施例中,挤奶设备还包括预处理装置,该预处理装置用于使用可由控制单元调整的强度和/或预处理持续时间来预处理乳畜的乳头。这种预处理装置可以是各种已知类型的预处理装置,诸如清洁和刺激乳头和乳房的一组旋转刷或单独的杯。而且,清洁和刺激装置可以结合在挤奶杯中,使得清洁、刺激和挤奶功能在同一装置中应用。在这种情况下,清洁和刺激装置可以包括例如水和空气喷嘴。

下文将借助于附图更详细地解释本发明,在附图中:

-图1高度示意性地示出了根据本发明的挤奶设备,以及

-图2a、图2b示意性地示出了奶流量曲线图。

图1高度示意性地示出了根据本发明的挤奶设备1。挤奶设备1包括控制单元2和挤奶杯3以及其他挤奶装置4、带有乳量计6的挤奶软管5、用于ID标签8的标识设备7以及可选地带有机械臂10的机器人9,该机械臂在此设置有乳头刷11。

附图标记100表示具有乳房101和乳头102的乳畜。

挤奶设备1仅高度示意性地示出,并且在实践中,显然包括对应于通常要挤奶的乳畜的乳头102的数量的多个挤奶杯3、其他挤奶装置4、挤奶软管5以及乳量计6。在这种情况下,这些是具有四个乳头102的奶牛100。如众所周知的,其他挤奶装置4包括例如脉动器和真空泵。

在进入挤奶隔间(在此未示出)时,乳畜100的身份将借助于诸如标签读取器的动物标识设备7来识别。为此,乳畜100设置有项圈,该项圈包括ID标签8,诸如RFID芯片。基于所建立的动物身份和先前存储的与该动物相关的数据,控制单元2可以选择例如用于挤奶的设置。所有这些在现有技术中通常是已知的。

在机器人挤奶设备中,可选的机器人9用于例如将挤奶杯3附接到乳头102。为此,提供了机械臂10,该机械臂从存放盒拾取挤奶杯3,或者以固定方式装配有四个(或不同数量的)挤奶杯3的平台,正如Lely系统中的情况。在所示的示例中,机械臂9被设置有用于清洁和刺激乳头102以产生溢乳反射的乳头刷11。在这种情况下,乳头刷11充当乳头102的预处理装置。机械臂10可以被设置有可枢转的乳头刷11或者被设置有可更换的预处理装置。

其他挤奶装置4由控制单元2控制,特别是基于先前存储的关于所标识的乳畜100的数据。这些数据可以包括所有种类的事项,诸如产奶量和前一次挤奶的时间点,控制单元2能够根据这些事项来确定奶产量和挤奶间隔、泌乳阶段,特别是泌乳天数等。

控制单元2还含有用于终止挤奶(特别是用于分离挤奶杯3)的一个或多个标准。通常,分离标准基于在挤奶期间测量的、特别是通过乳量计4测量的奶流量特性。该乳量计4测量挤奶量,并且然后可以自行或借助于控制单元2从时间导数值确定挤奶率,或者可以确定挤奶率并且然后可以自行或借助于控制单元2通过随时间推移对该挤奶率进行积分来确定挤奶量。分离标准可以从多个标准中选择,但通常基于奶流量的阈值。该阈值可以是恒定的,诸如200毫升/分钟,或者也取决于峰值奶流量、平均奶流量等。独立于分离标准,控制单元2也可以选择例如用于其他挤奶装置4的例如原则上恒定或者也基于奶流量或不同的设置。

很明显,当分离阈值和/或用于其他挤奶装置的设置是恒定的时,挤奶将不会在所有情况下都是最佳的。但这也适用,尽管程度较轻,如果它们确实依赖于例如奶流量。特别是如果乳畜100的奶特性随时间推移而变化,例如由于泌乳阶段的生长或变化等,分离或挤奶设置的选择可能变得不理想。这将借助于图2a和图2b更详细地解释。

图2a、图2b分别示意性地示出了奶牛在时间T1和时间T2处的奶流量曲线图,其中,在各自情况下水平为时间t并且竖直为呈任意单位的奶流速M。例如,T2比T1晚一个月。附带地讲,在此应当指出的是,为了清楚起见,以夸大的方式示出了奶流量曲线的差异,并且用于确定时间点t2、t3和t4的标准是稍微随意地选择的。然而,这使得本发明的目的和优点更加清楚。

可以看出,T1处的曲线具有很好的“方形”路程,该路程包括在直到t1的预处理时间之后,快速上升到t2,在直到t3的主要挤奶阶段的长平稳期,其中,挤奶率M仅下降缓慢,之后在t4处快速下降到分离阈值Maf。曲线的“尾部”虚线示出在t4之后继续挤奶的情况下假设的挤奶率。很明显,对应于尾部下方的表面A的表面,未获得的奶量很少。

T2处的挤奶曲线还示出现在等于t1’的预处理时间,再次快速上升到t2’,直到t3’的很好的平稳期,但然后相对缓慢地下降到t4’。与T1处的曲线的最显著差异是“尾部”持续的时间更长,因此可以获得更多的奶。在此,这个量对应于表面A’的表面。

这种关于“尾部”的知识永远无法借助于标准挤奶获得。然而,如果根据本发明,可以定期使分离标准变得更严格,则将获得这种知识。特别是可以计算出正确的产奶量。为此,必须考虑借助于标准的、未经修改的挤奶获得的奶量加上尾部的奶量。通过使分离阈值更严格,也就是说降低它(在这种情况下降低到图2b中的Maf,s),至少可以更好地确定该最后一个量。为了不对乳畜100施加太大压力,Maf,s通常将不会完全降低到零,即使理论上这会产生最准确的值。然而,很明显,对应于表面A’的几乎整个残奶量现在已经被挤出。

使用以这种方式收集的关于可能产奶量的知识,可以获得关于例如奶产量的最佳知识。例如,因此发现实际奶产量大于预期。应当指出的是,使用更严格的分离标准、诸如所述Maf,s作为阈值来连续挤奶两次甚至更为准确。以这种方式,可以在第二次挤奶时确定在挤奶间隔期间产生的实际奶量,而不仅仅是存在的且可挤出的奶。毕竟,后面的量仍然包括前面不太彻底挤奶的残奶。

由于许多乳畜的产奶过程几乎呈线性运行,远远超出平均挤奶间隔,因此计算校正的产奶速度很简单,即“产奶量的实际值/挤奶间隔”。基于校正的产奶速度,可以在必要时调整挤奶设置,诸如取决于基于已尽可能准确地确定的产奶量计算的预期产奶量的变量。例如,如果预处理时间取决于预期的储奶量并因此间接取决于预期的奶产量,则可以校正预处理时间。还可以使分离阈值更严格,以使得残留在乳头/乳房中的残奶量不会过多。

因此也可以选择不同的分离标准。例如,可以在尽可能高的挤奶设备的能力与小于期望值的残奶量之间到新的折衷方案。前一个标准要求以高挤奶率挤奶,而后一个标准要求继续挤奶,直到残奶量下降低于该值。由于残奶阈值不是绝对的,因此可以针对畜和挤奶设备的数量进行优化。

其他动作(诸如重新附接动作)也可以借助于其来优化。例如,挤奶杯总是以通常的方式重新附接,如果最多50%的预期产奶量已被挤出,则最多尝试几次。在50%与例如80%之间,最多尝试一次重新附接和挤奶,并且超过80%时,不尝试重新附接。显然,可以选择不同的百分比,但很明显,为了使这种方法有意义,正确了解预期的产奶量是必要的。

本文发布于:2024-09-25 09:36:47,感谢您对本站的认可!

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