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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchführen einer Behandlung an einem
milchgebenden Tier nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Eine
solche Vorrichtung, beispielsweise ein Melkroboter, ist aus der
WO-A-0110197 bekannt. Obwohl ein derartiger Melkroboter zufriedenstellend
arbeitet, scheinen bei der Milchleistung von unterschiedlichen milchgebenden
Tieren große
Unterschiede aufzutreten.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Durchführen einer
Behandlung an einem Tier zu schaffen, mittels der zum einen das Ergebnis
der Behandlung optimiert und zum andern das Wohlbefinden eines Tieres
gefördert
wird.
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Zu
diesem Zweck ist gemäß der Erfindung eine
Vorrichtung zum Durchführen
einer Behandlung an einem milchgebenden Tier, insbesondere einer Kuh,
vorgesehen, die die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 umfaßt. Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das Problem nicht ausschließlich durch
die Vorrichtung verursacht wird, die die Behandlung durchführt, sondern
auch, und in manchen Fällen
sogar hauptsächlich,
durch den Grad der Belastung des Tieres. Durch erfindungsgemäßes Messen
der Belastung eines Tieres und Anpassen des Anschlußvorganges
der Zitzenbecher in Abhängigkeit
davon kann nicht nur ein optimales Ergebnis beim An schließen erzielt
werden, sondern auch das Wohlbefinden eines Tieres gefördert werden.
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Aus
der WO 99 01026 ist es an sich bekannt, die tierspezifische Behandlung
abzubrechen, wenn ein ungewöhnliches
Verhalten festgestellt wird. Das Abbrechen einer tierspezifischen
Behandlung kann negative Auswirkungen auf das Tier haben, und außerdem wird
der Grund für
das ungewöhnliche
Verhalten nicht beseitigt. Gemäß der Erfindung
wird die tierspezifische Behandlung fortgesetzt, aber in anderer
Weise durchgeführt.
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Aus
der EP-A-988786 ist es an sich bekannt, die Belastung von Tieren
mit Hilfe einer Vorrichtung zu beeinflussen, beispielsweise durch
Kühlen
oder Zuführen
von Futter.
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Die
Vorrichtung ist vorzugsweise mit einem Tieridentifikationssystem
versehen.
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Obwohl
die Daten für
jede Belastungsmeßvorrichtung
getrennt verarbeitet werden können,
ist die Vorrichtung zur Erzielung einer exakten Anzeige vorzugsweise
mit einer Zentraleinheit versehen, die einen Computer mit einem
Speicher zum Verarbeiten von Meßdaten
umfaßt,
die von der Belastungsmeßvorrichtung
gemessen wurden. Dies bietet die Möglichkeit, in einfacher Weise
unterschiedliche Parameter zu kombinieren, um eine Belastungsanzeige
zu erzielen. Die Zentraleinheit ist insbesondere mit einer Lesevorrichtung
zum Lesen der Belastungsmeßvorrichtung
versehen.
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Wenn
die Zentraleinheit eine Korrespondenztabelle umfaßt, wobei
die Korrespondenztabelle für
jedes Tier belastungsbezogene Daten enthält, wie z. B. Grenzwerte, historische
Daten und Toleranzbereiche, kann nicht nur eine Anzeige des momentan gemessenen
Wertes eines Belastungsparameters erzeugt werden, sondern auch eine
Anzeige erzielt werden, ob der momentan gemessene Wert zu einer besonderen
Maßnahme
beispielsweise des Landwirts führt.
Zu diesem Zweck ist insbesondere die Zentraleinheit mit einer Vergleichsvorrichtung
versehen, um die Meßdaten
mit den Daten in der Korrespondenztabelle zu vergleichen. Der Computer
ist vorzugsweise mit einem Programm versehen, um auf der Basis des
Vergleichs der Vergleichsvorrichtung eine Anzeige bezüglich des
Maßes
der Belastung des Tieres zu erzeugen. Die belastungsbezogenen Daten
in der Korrespondenztabelle werden vorzugsweise automatisch aktualisiert.
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Da
die Parameter für
jedes Tier eine unterschiedliche Belastung anzeigen, ist es von
Vorteil, wenn die Vorrichtung mit verschiedenen Belastungsmeßvorrichtungen
versehen ist, wobei der Computer einen Algorithmus enthält, um bestimmten
Belastungsmeßdaten
einen Gewichtungsfaktor zuzuordnen.
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Zur
Anzeige der verarbeiteten Daten ist die Zentraleinheit mit einer
Signalausgabevorrichtung versehen, die nach Empfang und Verarbeitung
der Belastungsmeßdaten
ein Signal ausgibt. Das Signal erzeugt vorzugsweise ein Bild auf
einem Bildschirm, Drucker oder dergleichen, das eine Information über das
Belastungsverhalten des Tieres liefert.
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Wenn
die erfindungsgemäße Vorrichtung eine
Tür zum
Betreten bzw. Verlassen eines Behandlungsbereiches umfaßt, wobei
die Tür
in verschiedene Positionen ein stellbar ist, wobei der Betrieb der Tür durch
das Steuersignal gesteuert wird, kann das Tier in Abhängigkeit
von dem Steuersignal durch die Tür
in einen bestimmten Bereich geleitet werden. Falls gewünscht, kann
die Tür
dazu ausgelegt sein, das Tier nicht zum Behandlungsbereich zuzulassen, wenn
der Belastungsgrad des Tieres dies nicht erlaubt.
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Wenn
die Vorrichtung eine Beruhigungsvorrichtung umfaßt, wobei die Beruhigungsvorrichtung durch
das Steuersignal gesteuert wird, kann die Beruhigungsvorrichtung
versuchen, das Tier zu beruhigen. Als (nichteinschränkendes)
Beispiel kann ein beruhigende Musik ausstrahlender Lautsprecher oder
eine Rubbelbürste
bzw. eine Massagebürste
in Betracht gezogen werden.
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Es
wurde festgestellt, daß zur
Ermittlung der Belastung eines Tieres unterschiedliche Parameter für jedes
Tier eine genauere Anzeige der Belastung liefern. Von allen möglichen
Parametern, die bei einem Tier gemessen werden können, haben sich die nachstehend
aufgeführten
als besonders geeignet erwiesen. Die Parameter sind zusammen mit
der Vorrichtung zu ihrer Ermittlung aufgelistet:
- – ein Infrarotmesser
zum Messen eines Infrarotbildes des Tieres;
- – eine
Kamera, insbesondere eine Videokamera, zum Ermitteln der Position
der Ohren und/oder des Kopfes und/oder des Schwanzes des Tieres;
- – ein
Feuchtigkeitsmesser zum Ermitteln der Feuchtigkeit des Felles bzw.
der Nase des Tieres;
- – ein
Bewegungsverhaltens-Meßgerät, wie z.
B. eine Videokamera, ein Schrittzähler, zum Ermitteln des Bewegungsverhaltens,
insbesondere der Bewegungsaktivität des Tieres;
- – ein
Augenmeßgerät, wie z.
B. eine Videokamera oder ein Iris-Scanner, zum Ermitteln der Augencharakteristika
des Tieres;
- – ein
Geruchsmesser oder Odormeßgerät zum Ermitteln
des Atem- oder Körpergeruchs
des Tieres;
- – eine
Muskelspannungs-Meßvorrichtung,
wie z. B. ein Muskelkontraktions-Meßgerät oder eine Videokamera, zum
Ermitteln der Muskelspannung des Tieres;
- – eine
Videokamera, um zu ermitteln, ob das Tier seine Zunge aus dem Maul
hängen
läßt;
- – ein
Blutanalysator, um die Konzentration von Blutbestandteilen, wie
z. B. Sauerstoff, Hormone und Blutzellen, des Tieres zu ermitteln;
- – eine
Ausscheidungs-Analysiervorrichtung, um die Charakteristika der Ausscheidung
des Tieres zu ermitteln;
- – ein
Herzschlagmeßgerät zum Ermitteln
des Herzschlages des Tieres;
- – ein
Thermometer zur Ermittlung der Temperatur des Tieres;
- – ein
Muskelvibrations-Meßgerät zum Ermitteln der
Muskelvibrationen des Tieres.
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Um
das Senden von Daten zu erleichtern, ist die Belastungsmeßvorrichtung
mit einem Pufferspeicher zur Aufnahme einer Anzahl von Meßdaten versehen.
Dadurch müssen
die Meßdaten
nicht kontinuierlich gesendet oder gelesen werden. Zu diesem Zweck
ist die Belastungsmeßvorrichtung
vorzugsweise mit einem Sender zum Senden von Daten versehen. Die
Belastungsmeßvorrichtung
ist vorzugsweise mit einem Empfänger
zum Empfangen einer Befehlsübermittlung
versehen, so daß Energie
gespart und die Belastungsmeßvorrichtung über lange Zeit
beispielsweise mit Batterien betrieben werden kann.
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Die
Vorrichtung umfaßt
ein an sich bekanntes Tieridentifikationssystem. Ein solches Tieridentifikationssystem
bietet die Möglichkeit,
für jedes
Tier die Meßdaten
zu sammeln, sie zu vergleichen und für jedes Tier ein gewünschtes
Steuersignal auszugeben.
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Die
Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte 1 näher erläutert, die
eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.
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Vor
einer näheren
Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsform
wird zunächst
die Grundlage der Erfindung kurz beschrieben. Belastung kann in
verschiedenen verhaltensmäßigen Reaktionen,
eventuell in Kombination mit physiologischen Reaktionen, zum Ausdruck
kommen. Insbesondere auf der Basis der speziellen Kombination solcher
Reaktionen kann eine Belastungsreaktion von einer physischen Anpassung
an eine sich verändernde
Umgebung unterschieden werden. Anders ausgedrückt gibt es keinen Parameter,
der eindeutig Belastung anzeigt, obwohl ein Parameter eine deutlichere
Anzeige des Grades der Belastung zu liefern scheint als ein anderer
Parameter. Für
jedes Tier gibt es offenbar einen bestimmten Parameter oder eine begrenzte
Anzahl von Parametern, der/die im Hinblick auf die Ermittlung von
Belastung wichtiger ist/sind als andere Parameter. Daher wird durch Kombination
von unterschiedlichen Parametern, insbesondere von verhaltensmäßigen Parametern
und physiologischen Parametern, eine bessere Anzeige des Grades
der Belastung eines Tieres erzielt.
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Die
Erfindung kann bei allen Tieren eingesetzt werden, doch ist die
Erfindung im folgenden in nichteinschränkender Weise in bezug auf
Milchkühe 2 erläutert, wie
in 1 dargestellt. Wenn Milchkühe 2 nervös oder gestreßt sind,
z. B. während
des Melkens, erscheinen sie ruhelos, z. B. betont durch häufige Bewegungen
des Körpers,
Treten oder Stoßen mit
einem der Hinterbeine. Zusätzlich
scheinen wichtige physiologische Systeme aktiviert zu werden, wodurch
unter anderem die Produktion von Hormonen, die Herzschlagfrequenz
und die Plasmakonzentrationen des Blutes beeinflußt werden.
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Die
erhöhte
Produktion von Adrenalin vor und während des Melkens ist in höchstem Maße unerwünscht, da
sich Adrenalin auf die Konzentration von Oxytozin auswirkt, das
den Milchfluß anregt.
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Verhalten
(Treten, Stoßen,
Position von Kopf, Schwanz, Ohren), Herzschlag, Blutproben u. a. zur
Analyse von Oxytozin, Kortisol, Adrenalin, Noradrenalin, Sauerstoffgehalt,
Gehalt an Blutzellen und dergleichen werden ständig (d. h. regelmäßig oder kontinuierlich)
gemessen. Diese Parameter werden insbesondere vor, während und
nach dem Melken gemessen, und die Daten werden insbesondere zusammen
mit melkspezifischen Parametern, wie z. B. vorzugsweise dem Milchfluß pro Euterviertel
von Tieren während
des Melkens, gespeichert. Eine Tieridentifikation 22 gewährleistet,
daß diese
Daten für
jedes Tier gespeichert werden.
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Der
Herzschlag kann z. B. mittels eines Bandes 17 mit einem
Herzschlagmeßgerät gemessen werden,
das um das Bein oder den Bauch der Kuh 2 gelegt wird. Alternativ
oder zusätzlich
kann ein an sich bekanntes Herzschlagmeßgerät an der Kuh 2 nahe
einer Stelle angebracht werden, wo sich eine Arterie befindet, wofür das Euter
oder ein Ohr der Kuh in Betracht kommen kann. Ein geeignetes Herzüberwachungssystem
kann z. B. von Polar Electro Oy, Helsinki, Finnland, bezogen werden.
Alternativ kann ein Herzschlagmeßgerät in mindestens einem der Zitzenbecher 4 angeordnet
sein.
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An
Orten, wo sich eine Kuh 2 regelmäßig aufhält, können durch geeignete Vorrichtungen,
die eine Spritze und eine Analysiervorrichtung 15 umfassen,
Blutproben genommen werden. So kann z. B. in einem Melkroboter 3 ein
Roboterarm mit einer Spritze angeordnet sein, der während des
Melkens automatisch ein Blutprobe entnimmt, ohne daß die Behandlung
der Kuh 2 dadurch beeinträchtigt wird.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann z. B. auch die Reinigungsbox, die Vormelkbox, die Nachbehandlungsbox
oder Fütterungsstände oder dergleichen
umfassen.
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Im
Stall, insbesondere im Wartebereich vor dem Melkstand, und in dem
Melkstand 1 ist eine Kamera 6, 7, 9, 11, 14 zur
Beobachtung der Kühe 2 angeordnet.
Selbstverständlich
können
mehrere Kameras verwendet werden. Die Videoaufnahmen werden von
an sich bekannten Bewegungserkennungsprogrammen analysiert, um Parameter,
wie z. B. Treten, Stoßen,
Position von Kopf, Schwanz, Ohren, Krümmung des Rückens (Anzeichen von Muskelanspannung),
Position der Zunge, Augenbewegungen, zu ermitteln. Zu diesem Zweck
wird die Aufnahme für jede
Kuh 2 mit gespeicherten historischen Daten bezüglich der
Kuh 2 verglichen.
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Des
weiteren werden der Urin und die Ausscheidung der Kühe 2 (weniger
häufig)
von einer Ausscheidungs-Analysiervorrichtung 16 analysiert. In
diesem Zusammenhang kann auch das manuelle Entnehmen von Proben
in Betracht gezogen werden.
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Außerdem können ein
Feuchtigkeitsmesser 8, ein Schrittzähler 10, ein Geruchsmeßgerät 12,
ein Muskelkontraktions-Meßgerät 13,
ein Thermometer 18 und/oder ein Muskelvibrations-Meßgerät 19 vorgesehen
sein.
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Es
ist anzumerken, daß es
außer
einem Schrittzähler
auch andere Methoden zur Ermittlung der Anzahl von Schritten gibt.
Wenn z. B. ein sogenannter Wiegeboden in der Melkbox vorhanden ist, kann
auf der Basis der Geschwindigkeit, mit der sich die gemessenen Werte än dern, eine
Anzeige über die
Anzahl von Schritten erzielt werden. Eine schnelle Änderung
der Wiegewerte ist eine Anzeige für ein ruheloseres Tier als
nahezu unveränderte
Werte. Im übrigen
kann bei Melkrobotern mit einer sogenannten Kuhfolgevorrichtung
die Nervosität
oder Belastung einer Kuh von den Bewegungen abgeleitet werden, die
die Kuhfolgevorrichtung auszuführen
hat.
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Alle
diese Meßdaten
werden von den Belastungsmeßvorrichtungen
an eine Zentraleinheit 20 gesendet oder von dieser gelesen,
die eventuell mit mehreren Lesevorrichtungen verbunden ist, die
an mehreren Stellen im Stall angeordnet sind. Die Zentraleinheit 20 umfaßt einen
Computer mit einem Speicher, in dem für jede Kuh 2 Grenzwerte
und Toleranzbereiche bezüglich
der entsprechenden Parameter für
Belastungsverhalten gespeichert sind. Die momentan gemessenen Werte
werden zumindest vorübergehend
gespeichert.
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Zum
Analysieren der belastungsbezogenen Daten, wie z. B. der Anzahl
von Schritten und der Position des Kopfes, werden von dem Computer
an sich bekannte Binomial- und Poisson-Verteilungen sowie Logit-
und Logarithmus-Transformationen durchgeführt, um zu bewirken, daß die Zentraleinheit 20 ein Signal
bezüglich
des Belastungsverhaltens der Kuh ausgibt. Dieses Signal kann auf
einem Bildschirm 21 oder einem Drucker eine Anzeige des
Belastungsverhaltens erzeugen. Insbesondere wird die Streuung der
Poisson-Verteilung von der Chi-Quadrat-Statistik
nach Pearson geschätzt.
Außerdem
werden Assoziationen zwischen unterschiedlichen Parametern von dem
Rangkorrelationskoeffizienten nach Spearman abgeleitet. Damit oder
mit Hilfe vergleichbarer sonstiger Maßnahmen können für jede Kuh 2 diejenigen
Parameter abgeleitet werden, die für die Ermittlung des Belastungsverhaltens
entscheidender sind als andere Parameter. Dadurch kann bestimmten
Parametern ein Gewichtungsfaktor zugeordnet werden. Außerdem kann
dann eine Unterscheidung getroffen werden, ob eine Kuh 2 daran
interessiert ist, die Melkbox 1 zu betreten, oder im Gegenteil
nicht so begierig darauf ist, gemolken zu werden.
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Ein
Vergleich ist möglich,
wenn früher
gemessene Standardwerte ermittelt und in das System eingegeben werden.
Außerdem
können
diese Standardwerte auf der Basis der Messungen ständig aktualisiert
werden.
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Wie
beschrieben, zeigt 1 eine Seitenansicht einer Melkbox 1 mit
einer darin befindlichen Kuh 2. Die Melkbox 1 weist
einen Melkroboter 3 mit Zitzenbechern 4 auf, die
mit Hilfe des Melkroboters 3 automatisch an die Zitzen
der Kuh 2 angeschlossen werden können. Nahe der Vorderseite
der Melkbox 1 ist ferner ein Futtertrog 5 angeordnet,
dem in dosierten Portionen Kraftfutter zugeführt werden kann. Andere Komponenten
der Melkbox und des Melkroboters sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Zeichnung
nicht gezeigt.
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Gemäß der Erfindung
kann ferner eine kuhspezifische Behandlung, wie beispielsweise,
jedoch nicht ausschließlich
das Anschließen
der Zitzenbecher 4 an die Zitzen der Kuh 2, auf
unterschiedliche Weise durchgeführt
werden. Hierfür
können
ein Anschluß bei
normaler Geschwindigkeit, ein Anschluß bei verringerter Geschwindigkeit,
ein Anschluß bei erhöhter Geschwindigkeit
oder gar kein Anschluß in Betracht
kommen. Dasselbe gilt für
andere kuhspezifische Behandlungen, wie z. B. das Vormelken, Vorreinigen,
Nachreinigen und Stimulieren; diese Behandlungen können gemäß der Erfindung
in unterschiedlicher Weise durchgeführt werden.
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In
Abhängigkeit
von dem Grad der Belastung der Kuh 2, der durch die Belastungsmeßvorrichtung ermittelt
wird, wird ein Steuersignal ausgegeben, mittels dessen der geeignete
Modus gewählt
wird. Wenn eine Kuh 2 einen Belastungspegel aufweist, der
für sie
normal ist, wird ein Steuersignal ausgegeben, das die Auswahl der
normalen Anschlußgeschwindigkeit zur
Folge hat. Wenn die Kuh 2 unter positivem Streß zu stehen
scheint, anders ausgedrückt
begierig darauf ist, den Melkroboter zu betreten, wird ein Steuersignal
ausgegeben, das eine erhöhte
Anschlußgeschwindigkeit
auswählt.
Wenn die Belastungsmeßvorrichtung
einen leicht erhöhten
Grad an Belastung anzeigt, wird ein Steuersignal ausgegeben, das
eine verringerte Anschlußgeschwindigkeit
auswählt,
um zu verhindern, daß die
Kuh noch mehr belastet wird.
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Wenn
der Grad der Belastung so hoch ist, daß die Zitzenbecher nicht ohne
Gefahr für
die Kuh angeschlossen werden können,
können
je nach dem Ort, an dem sich die Kuh befindet, die nachfolgenden Maßnahmen
ergriffen werden. Wenn sich die Kuh noch nicht in der Melkbox befindet,
kann die Eingangstür
von dem Steuersignal in der Weise gesteuert werden, daß die Kuh
nicht zur Melkbox, sondern in einen anderen Bereich geht, wo sie
z. B. durch Musik, Futter oder den Landwirt beruhigt werden kann, nachdem
dieser durch das Steuersignal herbeigerufen wurde. Wenn sich die
Kuh in der Melkbox befindet, die Zitzenbecher aber noch nicht angeschlossen wurden,
werden die Zitzenbecher nicht angeschlossen, und es wird versucht,
die Kuh zu beruhigen, beispiels weise mittels Futter im Futtertrog
oder durch Abspielen von Musik. Wenn diese Versuche innerhalb eines
vorhersehbaren, vorab einzustellenden Zeitraumes nicht erfolgreich
sind, darf die Kuh die Melkbox verlassen und eventuell in einen
Beruhigungsbereich gehen. Wenn die Zitzenbecher angeschlossen sind,
das Melken aber noch nicht begonnen hat, kann versucht werden, die
Kuh mittels Futter im Futtertrog oder durch Abspielen von Musik
zu beruhigen, wobei die Zitzenbecher aber angeschlossen bleiben.
Wenn der Melkvorgang bereits begonnen hat, kann entweder der Melkvorgang
beschleunigt fortgesetzt oder das Vakuumniveau angepaßt werden,
so daß das
Melken in einer für
diese Kuh angenehmeren Weise erfolgt. Im letzteren Fall wird der Melkvorgang
fortgesetzt, weil andernfalls die Gefahr einer Euterinfektion besteht,
da das Euter nicht ausgemolken wurde. Im letztgenannten Fall wird
die Kuh jedoch auf eine Vormerkliste gesetzt, oder der Landwirt
wird in anderer Weise gewarnt, damit beim nächsten Melkdurchgang auf diese
Kuh ein besonderes Augenmerk gerichtet wird.
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Selbstverständlich ist
es in Anbetracht der großen
Anzahl von durchzuführenden
Behandlungen praktisch unmöglich,
für jede
Behandlung eine Beschreibung zu liefern. Außerdem sind die Behandlungsarten
je nach den Kühen
einer Herde unterschiedlich einstellbar.