专利名称：对挤奶进行控制的方法和设备的制作方法自动挤奶系统(AMS)是本领域众所周知的。AMS的当前实施几乎全部具有被圈牢的奶牛。奶牛圈养在还容纳AMS的大型牛舍中。奶牛学会在它们的隔间和AMS单元之间短距离自由走动，主要动机是当在AMS中对奶牛进行挤奶时在活动闸架内的饲养。奶牛仅需要运动比较短的距离(在圈牢系统内到AMS可能20-30m)。 全世界的很多奶牛不是以这种方式圈牢的，而是被允许在牧场上自由放牧。特别是在澳大利亚和新西兰，没有奶牛的圈舍，它们在牧场上度过它们的全部时间。这些基于牧场的系统是非常广阔的，经常需要奶牛走相当长的距离去在传统挤奶系统内挤奶。这可能长达2-3km的走动距离，并且它们正常每天走两次。在最近几年，奶牛自愿访问的自愿挤奶系统变得越来越普遍。在这种系统中，对奶牛进行监视并且对奶牛单独地给予挤奶许可。AU 2009202368A1公开了一种对被允许在期望的区域内运动的牲畜进行管理的系统，其中该区域包括牲畜能够放牧的至少一个放牧牧场、等待区以及对牲畜进行挤奶的挤奶区，其中挤奶区和等待区均可从至少一个放牧牧场进入，并且挤奶区可从等待区进入。由此，在挤奶区内进行挤奶之前的较短时间段内，可以将差不多具备挤奶条件的牲畜圈禁在等待区中。如果这些牲畜转向较远的放牧牧场或者如果从不允许它们到达挤奶区附近，那么牲畜不久再次访问挤奶区的可能性低，因此，牛奶产量会较低。旋转挤奶系统包括挤奶牲畜顺次进入和离开来进行挤奶的旋转平台。旋转平台包括多个挤奶畜栏，每个挤奶畜栏具有用于在旋转平台旋转期间对挤奶畜栏中存在的牲畜进行挤奶的挤奶装置。近来，这样的旋转挤奶系统已经自动化，其中挤奶装置的挤奶机杯通过具有抓握器的机器人臂自动地附接至待挤奶的牲畜的奶头，参见例如W02009/093964。一个或两个机器人臂可以为旋转挤奶系统的全部挤奶畜栏或至少几个挤奶畜栏服务。
用于自愿挤奶的自动旋转挤奶系统的实施并不简单。旋转挤奶系统最初是为了牲畜的成批挤奶而开发的，并且通常需要对大量牲畜彼此同时进行挤奶。具体地说，在牲畜去往挤奶区的低流动的时间段内，如果不采取进一步的措施来提高效率，那么用于自愿挤奶的自动旋转挤奶系统似乎是低效的方案。这对于具有自由放牧的牲畜的区域以及对于室内设备的区域来说也是如此。尽管AU 2009202368A1公开了用于自由放牧牲畜的自动挤奶系统，其确实会提高牲畜通过挤奶系统的通过量并且因此提高牛奶产量，但是为了优化生产率，需要采取很多措施，尤其是如果旋转挤奶系统用于牲畜的自愿挤奶或半自愿挤奶。在被布置为用于牲畜的自愿挤奶或半自愿挤奶的其它类型的挤奶系统中会得到类似限制和缺陷，尤其是在对多个牲畜彼此同时进行挤奶的那些挤奶系统中。因此，本发明的目的在于提供一种对自动挤奶系统中的牲畜挤奶进行控制的方法和设备，自动挤奶系统被布置为用于牲畜的挤奶，该方法和设备提供提高的挤奶生产效率，并且从而提供增大的收益。本发明的另一目的在于提供健庄、高效、快速、精确、准确、可靠、安全、易于使用且具有合理成本的方法和设备。根据本发明的这些目的以及其它目的是通过在所附专利权利要求中规定的方法和设备获得的。根据本发明的第一方面，提供一种对被允许在期望的区域中运动的牲畜的挤奶进行控制的方法，其中所述区域包括挤奶区，其中所述挤奶区包括用于在挤奶任务中对已进入所述挤奶区的牲畜进行挤奶的自动挤奶系统。根据所述方法，识别每个进入所述挤奶区 的牲畜，并且针对每个被识别的牲畜，确定在对该牲畜进行挤奶时可获得的预期产奶量。当牲畜进入所述挤奶区时，根据被识别的牲畜的所述预期产奶量，反复确定在对被识别的牲畜进行挤奶时可获得的累计预期产奶量。根据反复确定的累计预期产奶量，开始所述自动挤奶系统的挤奶任务。针对每个牲畜，根据先前收集的关于该牲畜的数据优选地确定在对该牲畜进行挤奶时可获得的预期产奶量，其中所述数据包括先前的产奶量、先前的挤奶时间和该牲畜先前的挤奶的间隔时间中的任一种。优选地，所述自动挤奶系统是对多个牲畜彼此同时进行挤奶的自动挤奶系统，例如自动旋转挤奶系统。在一个实施例中，当反复确定的累计预期产奶量升高到阈值以上时，起动所述自动挤奶系统的自动挤奶任务，所述阈值基于反复确定的累计预期产奶量的收益和所述自动挤奶系统的操作成本。因此，可以从降低操作成本的角度提高牛奶产量。系统的操作成本(例如从每运行分钟的操作成本角度来看)可以以对本领域的技术人员已知的多种方式计算。明显地，从一种挤奶系统到另一种挤奶系统，该成本可能明显不同。该成本还可以因农场不同而不同。在另一实施例中，在远离挤奶区的一个或几个位置对要访问挤奶区的牲畜进行识另IJ，确定从牲畜被识别的位置行进到挤奶区所需的预期时间，对未来到达挤奶区的被识别的牲畜进行预测，并且还根据所预测的未来到达挤奶区的被识别的牲畜，起动挤奶任务。此外，针对在远离挤奶区的一个或几个位置识别的牲畜，确定未来预期产奶量，根据所确定的未来预期产奶量，确定未来累计预期产奶量，并且还根据未来累计预期产奶量，起动挤奶任务。从而，获得进一步提闻牛奶广量的改进方法。该方法特别适合于放牧牧场和挤奶区之间的距离远的牧场上的牲畜，根据本发明的第二方面，提供一种控制设备，通过该控制设备可以实施本发明第一方面的控制方法。该设备包括用于识别的至少一个牲畜识别装置，以及可操作地连接到所述牲畜识别装置的处理和控制装置，所述处理和控制装置用于执行确定产奶量的步骤、反复确定累计产奶量的步骤以及起动挤奶任务的步骤。根据本发明的第三方面，提供一种可加载到牲畜处理设备的计算机的内部存储器内的计算机程序产品，并且计算机程序产品包括用于在所述计算机程序产品在所述计算机上运行时执行本发明的第一方面的控制方法的软件代码部分。本发明的更多特性以及本发明的优点从下文介绍的本发明实施例的详细描述和附图I至3中将是显而易见的，附图I至3仅是作为图示给出的，因此对于本发明不是限制性的。图I示意性图示用于圈牢牲畜的设备和在该设备中实现的根据本发明实施例的控制设备。 图2示意性图示图I的设备和控制设备的放大部分。图3是根据本发明实施例的控制方法的流程图。
24可以向牲畜提供饲料、水和/或休息。如果牲畜进入区域23，那么其到达第三选择框21c。再次对牲畜进行识别，并且根据一项或几项条件，允许牲畜进入区域24、挤奶区13的聚集区27或区域25。区域24可以通过以29表示的墙、栅栏等分隔成两个独立的部分，从而能够通过第二选择框21b和第三选择框21c将牲畜引导至任一部分。区域25是可以向牲畜提供饲料、水和/或休息的后挤奶区25。后挤奶区25向后通往第一选择框21a。借助于第一选择框21a以及可选地借助于第二选择框21b和/或第三选择框21c，能够将牲畜经由通道14a-14c中的任一通道引导返回至放牧牧场，或者能够将牲畜引导至区域24的任一部分。如果牲畜具备挤奶条件，并且由于某种原因(例如已被处理)而不应等待，那么允许牲畜进入挤奶区13的聚集区27，以在处于挤奶任务的自动旋转挤奶系统16中对牲畜进行挤奶。自动旋转挤奶系统16以传统的方式包括旋转平台，牲畜优选地顺序地进入和离开旋转平台，以便进行挤奶。旋转平台包括多个挤奶畜栏，每个挤奶畜栏配备有用于对存在于挤奶畜栏中的牲畜进行挤奶的挤奶装置。旋转平台与挤奶畜栏以及已进入旋转平台的牲畜一起旋转，使得每头牲畜当旋转几乎一整周时完全挤奶。在自动旋转挤奶系统中，挤奶机杯通过装备有抓握器的机器人臂自动附接至待挤奶的牲畜的奶头，参见例如WO2009/093964，该专利的内容通过弓I用并入本文。在挤奶之后，牲畜进入第四选择框21d。对牲畜进行识别，并且根据一项或几项条件，允许牲畜进入后挤奶区25、挤奶区13的聚集区27或者区域26。如果例如由于某种原因牲畜未被适当挤奶，那么可以将牲畜引导返回挤奶区13的聚集区27。区域26是另一等待区或处理区，并且在该区域内集合的牲畜最终可以被引导至后挤奶区25，以及被引导至放牧牧场或别的地方。区域26可以向牲畜提供饲料、水和/或休息。牲畜在预挤奶和后挤奶区15中、挤奶区13中和通道14a_14c的末端中的通行方向由箭头30表示。为了获得所图示的通行方向，可以提供多个单向门，多个单向门可以由牲畜打开、由操作员打开或者在处理和控制装置17的控制下自动打开。特别地，引导牲畜从区域24的部分区域回到区域23的门可以配备有识别装置，使得可以允许选择的牲畜在被识别之后从区域24进入区域23。本发明涉及控制通过自动旋转挤奶系统16对牲畜挤奶的设备。该设备至少包括第三选择框21c中的牲畜识别装置和处理和控制装置17。第三选择框21c中的识别装置对进入挤奶区13的聚集区27的每个牲畜进行识别。处理和控制装置17被布置成针对每个被识别的牲畜确定在对该牲畜挤奶时可获得的预期产奶量。该确定可以基于先前采集的关于该牲畜的数据，其中这种数据可以包括先前的产奶量、先前的挤奶时间和该牲畜先前的挤奶的间隔时间中的任一种。此外，处理和控制装置17被布置成，根据被识别的牲畜的预期产奶量反复确定在对聚集区27中的牲畜进行挤奶时可获得的累计预期产奶量。也就是说，针对进入聚集区27的每个牲畜，将该牲畜的预期产奶量与针对已经存在于聚集区27中的那些牲畜累计的预期产奶量相加。应当理解，随着时间流逝，预期产奶量可以关于存在于聚集区27中的每个牲畜而增加。当反复地确定在对聚集区中的牲畜进行挤奶时可 获得的累计预期产奶量时，处理和控制装置17有利地将这一点考虑进去，使得累计预期产奶量不仅通过进入聚集区27的新的牲畜的预期产奶量被反复更新，而且通过已经存在于聚集区27中的牲畜的更新的预期产奶量被反复更新。最后，处理和控制装置17被布置成，根据反复确定的累计预期产奶量，起动自动旋转挤奶系统16的挤奶任务。具体地说，在反复确定的累计预期产奶量升高到阈值以上时，可以起动自动旋转挤奶系统16的挤奶任务，该阈值基于反复确定的累计预期产奶量的收益和自动旋转挤奶系统16的操作成本。阈值还可以基于自动旋转挤奶系统16的准备时间，该准备时间包括例如朝着自动旋转挤奶系统16移动自动逆行门28的预期时间和/或将挤奶机杯附接到牲畜中的第一个待挤奶的牲畜的预期时间。应当理解，在某些情况下，例如如果牲畜不进行挤奶是不健康的(如果牲畜已等待挤奶的时间如此长，以至于引起健康风险)或者如果由于某种原因必须将牲畜紧急地引导至仅能经由挤奶系统16到达的区域26，那么无论累计预期产奶量如何，都可以起动挤奶任务，来对该牲畜进行挤奶，以便保持良好的牲畜健康。可替代地，提醒操作员做好准备。挤奶任务的起动可以包括开始朝着自动旋转挤奶系统16移动自动逆行门28，开始旋转自动旋转挤奶系统的旋转平台，和/或允许牲畜中的第一个待挤奶的牲畜进入旋转平台的挤奶畜栏。借助于本发明，能够准确地控制应当何时起动自动旋转挤奶系统的挤奶任务，以便在所生产的牛奶对牛奶的生产成本的方面获得最佳的牛奶产量。已经公开了这种极有创造性的设备，该设备考虑到聚集区中的牲畜以及它们的预期产奶量。然而，起动挤奶任务的决定还可以优选地取决于聚集区27中预期的未来数量的牲畜的未来预期产奶量。不需要使用附加识别装置的十分简单的方法仅仅是，将处理和控制装置17配置成对进入挤奶区13的聚集区27的每个牲畜的进入次数进行记录，并且也使上面公开的阈值以进入次数为基础。也就是说，借助于到聚集区的进入频率，可以通过简单的外推法或者通过其它对进入数据的数学处理做出对未来进入的预测。记录的进入越频繁，预期今后越多的牲畜进入牲畜区，记录的进入越不频繁，预期今后越少的牲畜进入牲畜区。然而，在这种方法中，到达的牲畜的身份是未知的，因此必须根据一组牲畜的产奶量的中间值或均值来确定这些牲畜的预期产奶量。
更复杂的方法是利用远离自动旋转挤奶系统16的牲畜识别装置18中的至少一个牲畜识别装置，优选地是相距挤奶区13不同距离的多个牲畜识别装置，以及可选地利用选择框21a和21b中的识别装置。如果可以对早期阶段(例如已经位于牲畜放牧的放牧牧场12内或早期在从放牧牧场12通往挤奶区13的通道14a-14c内)的牲畜进行挤奶判断，那么有可能根据该牲畜或一组牲畜的历史数据对牲畜何时到达挤奶区13的聚集区27进行预测。随着牲畜越靠近挤奶区13的聚集区27而经过越多的识别装置，可以修改所预测的牲畜到达聚集区27的到达时间，即牲畜离聚集区27越近，所预测的到达时间越准确。因此，处理和控制装置17被布置成，根据由远离自动旋转挤奶系统16的牲畜识别装置18中的一个或多个牲畜识别装置识别的牲畜以及可选地根据由选择框21a和21b中的识别装置识别的牲畜，对挤奶区13的聚集区27中牲畜的未来数量进行预测。处理和控制装置17进一步被布置成，根据未来数量的牲畜的未来预期产奶量，预测在对所预测的未来数量的被识别的牲畜进行挤奶时可获得的未来累计预期产奶量。最后，处理和控制装置17被布置成，还根据所预测的挤奶区中牲畜被识别的未来数量以及可选地根据所预测的未来累计预期产奶量，起动自动旋转挤奶系统16的挤奶任务。 由此，在判断何时起动挤奶任务时，不仅考虑到实际存在于挤奶区13的聚集区27中的牲畜和它们的预期产奶量，而且还考虑到被预测未来位于挤奶区13的聚集区27中的牲畜和它们的未来预期产奶量。图3是对被允许在期望的区域中运动的牲畜的挤奶进行控制的方法的流程图；其中该区域包括牲畜能够放牧的至少一个放牧牧场、远离放牧牧场的挤奶区以及通道，放牧牧场中的牲畜能经由通道进入挤奶区，并且其中挤奶区包括在挤奶任务中对进入挤奶区的牲畜进行挤奶的自动旋转挤奶系统；即，对牲畜处理系统(例如图I的牲畜处理系统)中的牲畜的挤奶进行控制的方法。根据该方法，在步骤31中，识别进入挤奶区的每个牲畜。接下来，在步骤32中，针对被识别的每个牲畜，确定(优选地反复确定)在对该牲畜进行挤奶时可获得的预期产奶量。在步骤33中，当牲畜进入挤奶区时，根据被识别的牲畜的预期产奶量，反复地确定在对挤奶区中的牲畜进行挤奶时可获得的累计预期产奶量。最后，在步骤34中，根据反复确定的累计预期产奶量，起动自动旋转挤奶系统的挤奶任务。这种确定可以如上面对照图I至图2公开的那样执行。优选地，当反复确定的累计预期产奶量的收益增加大于自动旋转挤奶系统的操作成本时，起动挤奶任务。本发明还包括包含上面公开的本发明设备中任一种设备的自动旋转挤奶系统。此外，要求保护可加载到牲畜处理设备的计算机的内部存储器内的计算机程序产品，该计算机程序产品包括用于当该计算机程序产品在计算机上运行时执行上面公开的本发明控制方法的软件代码部分。应当理解，放牧牧场12可以具有相当多的数量，可以具有不同形状，可以以不同样式放置，或者可以被省却。此外，通道14a-14c和门设备/选择框21a-21c可以位于不同位置，并以不同形式设计，或者可以被省却。更进一步地，本发明的处理和控制装置可以是与负责牲畜设备的整体控制的中央处理和控制装置分离的装置。在另一实施例中，在包括具有自动旋转挤奶系统的挤奶区的室内牲畜设备中实施本发明的设备和方法，其中牲畜可以在被识别之后自愿地或半自愿地进入挤奶区进行挤奶。在又一实施例中，可以在包括具有其它种类挤奶系统的挤奶区的牲畜设备中实施本发明的设备和方法，其它种类的挤奶系统具体地是自动挤奶系统、半自动挤奶系统、自愿挤奶系统、半自愿挤奶系统、对多个牲畜彼此同时进行挤奶的挤奶系统或者这些挤奶系统的任意组合。
还应当理解，上面公开的本发明的各个方面和实施例可以以多种方式结合。本发明的保护范围仅由下面的权利要求给出。


本发明提供一种对被允许在期望的区域(11)中运动的牲畜的挤奶进行控制的设备。该区域包括具有自动挤奶系统(16)的挤奶区(13)。该设备包括用于识别每个进入挤奶区的牲畜的至少一个牲畜识别装置(21c)，以及可操作地连接至牲畜识别装置的处理和控制装置(17)。处理和控制装置针对每个被识别的牲畜确定在对该牲畜进行挤奶时可获得的预期产奶量，根据被识别的牲畜的预期产奶量反复确定在对被识别的牲畜进行挤奶时可获得的累计预期产奶量，并且根据反复确定的累计预期产奶量起动挤奶任务。