• Prindi

Lüpsiroboti funktsioonid

Lüpsirobotisse lüpsile tulev lehm esmalt identifitseeritakse ja kontrollitakse tema "õigust" lüpsile pääsuks sellega, et määrata viimasest lüpsist möödunud aeg ja kontrollitakse väljalüpsi kogust. Seejärel suunatakse ta vastavast jaotussõlmest kas lüpsiboksi või sellest mööda. Identifitseerimis-jaotussõlm on autonoomne seade, mis töötab kooskõlas robotsüsteemi juhtarvutiga.

Pärast lehma sisenemist lüpsilatrisse käivitub udara äratundmise protseduur. Selle käigus määrab vastav alamsüsteem udara ja nisade asukoha kolmemõõtmelises koordinaadistikus. Lokaliseeritud nisad puhastatakse ja seejärel paigutab roboti manipulaator (pilt 1A) neile nisakannud (pilt 1B). Pärast udara lüpsieelset ettevalmistust alustatakse lüpsi.

Kogu lüpsi jooksul kontrollitakse piimavoolu ja juhitakse selle järgi lüpsi käiku. Piimavoolu lõppemisel eemaldatakse nisakannud, siiratakse nad pesusektsiooni ja pestakse, et välistada võimaliku nakkuse kandumist järgmisena lüpsile tulevale lehmale (pilt 1C). Samal ajal nisad desinfitseeritakse ja lehm suunatakse lüpsilatri piiretest välja ning avatakse värav järgmise lehma pääsuks lüpsile. Kogu tehnilist protseduuride kogumit lüpsirobotis juhitakse kontrollerist vastava tarkvaraga, mille algoritmid võivad erinevate lüpsiroboti tüüpide puhul suuresti erineda.

Lüpsiroboti üheks keerulisemaks ülesandeks on nisade paiknemise määramine. Selle teevad raskeks udara ja nisade suured erinevused lehmade vahel. Teisalt sõltub nisade asend udara täituvusest piimaga. Kuigi lehmad lüpsilatris fikseeritakse, jääb neile siiski teatud liikumisvõimalus, mis samuti raskendab nisade lokaliseerimist.

Kõikide lehmade nisade ligikaudse asendi saab salvestada roboti juhtkontrollerisse käsirežiimi kasutamisega, mille käigus operaator suunab vabalt liigutatava manipulaatoriga nisakannud nisadele. Nisade asendi koordinaadid salvestuvad mällu ja sama lehma iseseisval sisenemisel lüpsilatrisse kasutatakse neid koordinaate juba nisade ligikaudse asukoha määramiseks.

Nisade täpsem asend määratakse spetsiaalse lokaatorsüsteemiga, mis võib põhineda ultraheli ja infrapunase valguse kombineeritud kasutamisel. Udara ja nisade lokaator töötab väga rasketes tingimustes, mida mõjutavad suured temperatuuri-, niiskus- ja valgustusrežiimi muutused. Need muutused ei tohi vähendada süsteemi töökindlust. Samuti ei tohi lokaator lakata töötamast mustumisel, lehma jalalöökide või muu sellise toimel.

Roboti manipulaator ehk robotkäsi peab olema paindlik ja suure töökindlusega. See on võimeline liikuma kolmemõõtmeliselt ning suhteliselt suures ulatuses. Robotkäe põhiliseks ülesandeks on nisakannude allapanek. Spetsiaalsetes pesades hoitavate nisakannude allapanek toimub ükshaaval ja kindlas järjestuses. Kui mõni nisadest jääb leidmata, ei tohi ülejäänud nisadest lüps jääda sooritamata. Kui robot ei kasuta eraldi vahendit nisade puhastamiseks, siis sooritatakse manipulaatoriga ka lüpsiks ettevalmistus, näiteks spetsiaalset pesuks mõeldud nisakannu abil. Üldjuhul kuulub robotkäe komplekti veel nisade desinfitseerimise seade.

Pilt 1. Mõningaid DeLavali lüpsiroboti funktsionaalseid sõlmi:
A - manipulaator;
B - manipulaator töös;
C - piimaandurite süsteem;
1 - paigaldatav nisakann;
2 - manipulaatori pea;
3 - lokaator;
4 - mõõtesignaali kaabli kinnitusotsik;
5 - mõõturi korpus;
6 - nisakannu piimavoolik.

Hügieeni seisukohalt on nisade puhastamine ja pesu määrava tähtsusega. See mõjutab oluliselt piima kvaliteeti ja lehmade tervist. Halvasti puhastatud nisadelt sattub piima võõrmikrofloorat. Samuti võib nisakannude kaudu kanduda haigetelt lehmadelt tervetele haigustekitajaid mikroobe. Põhiliselt kasutatakse nisapuhastuseks kas pöörlevaid harju, puhastusrulle, nende kombinatsiooni, suruõhu ja vee seguga puhastamist nisakannu abil või spetsiaalset vee ja suruõhuga töötavat puhastuskannu, mis sarnaneb nisakannule (pilt 2). Seoses nisade puhastamise ja pesuga vallandub lehmal ühtlasi sõõrdumisrefleks.

Pilt 2. Lely Astronaut lüpsirobot (A) ja selle nisapuhastuse harjad (B)

Automaatlüps ei soodusta nakkushaiguste levikut, sest selle käigus sooritatakse nisade hooldust ja teisi töörutiine järjekindla põhjalikkusega. Samal ajal on piima kvaliteedi võrdlevad uuringud näidanud, et vaatamata kõrgele automatiseerituse tasemele, ei suudeta veel tagada nii head piima hügieenitaset kui platsillüpsi korral. Üheks põhjuseks võib olla see, et kõik nisad puhastatakse ja pestakse ühtemoodi, olenemata mustumise astmest.

Oma mõju on ka sellel, et nisade automaatpuhastus sooritatakse veega, millesse ei lisata pesu- või desinfitseerivaid aineid, mis ohustaksid piima saastumist lisaainetega. Eraldi pesukannu kasutamisel võib üheks madalama hügieenitaseme põhjuseks kujuneda ka nisade asendi ebaõnnestunud määramine pesufaasis. Kui robotil õnnestub siis järgneva lüpsiga seoses puhastamata nisa ikkagi lokaliseerida, paigutab ta sellele nisakannu, käivitab lüpsi ning mustus võib kanduda nisalt piima.

Lüpsiroboti piimasüsteemis on iga nisa jaoks ühe nisakannuga omaette lüpsiaparaat, mille tööd juhitakse individuaalselt vastavalt piima voolule antud udaraveerandist. Iga nisakannu piimavoolik on ühendatud individuaalse piimavoolu mõõturiga, mille väljundsignaal suunatakse kontrollerisse.

Juhul kui piimavool väheneb alla teatud piiri, lülitab kontroller sisse kas järellüpsi režiimi või nisakannu eemaldamise täituri. Piimasüsteemi kuuluvad ka lüpstava piima kvaliteedinäitajate seire vahendid. Mõõdetavateks parameetriteks on enamasti piima elektrijuhtivus ja temperatuur.

Erinevate udaraveerandite piim voolab kokku piimakogurisse, kust see pumbatakse vaakumi alt vahemahuti ja jahuti kaudu piimatanki säilitamiseks. Piimatankis toimub piima täiendav jahutamine säilitustemperatuurini. Piimakogurist saab vajadusel vastavate klappide ümberlülitusega piima suunata ka otse tanki. Koguris saab täiendavalt mõõta lehma väljalüpsi suurust ja kogurile järgneva klapi ümberlülitamisega eraldada näiteks haige lehma piima (pilt 3).

Pilt 3. Lüpsiroboti piimasüsteem DeLavali näitel:
1 - nisakannud;
2 - temperatuuri ja elektrijuhtivuse andurid;
3 - piimavoolu mõõturid;
4 - mõõteplokk;
5 - piimakogur;
6 - pumbad;
7 - klapid;
8 - eraldustoru;
9 - vahemahuti;
10 - jahuti;
11 - piimatank;
12 - otsevoolutoru.