Robot per a Munyida Automàtica (RMA)

Abstract

English: In this project, different kind of milking systems that are used nowadays are studied from the conventional ones (without any automatization) to the robotic ones (partially or totally automatic). In this work they are presented not just from the technique point of view but also from the economic one. Once that the systems are presented and a comparative is performed, the milking technique performed from the back is explained. This technique is expected to improve the conventional milking method that consist in milking the cow from the lateral. This method improves the milking speed since it minimize the movements that the machine needs in order to achieve the milking position. In order to verify the feasibility of this kind of milking method a prototype has been developed by means of computer vision, an electronic control and a start up system that is able to place the system according to the position of the udder from the animal. A real dimensions metallic structure has been built in order to hold the hole system. This structure is characterized by the three linear degrees of freedom that allows the system to move in the X, Y and Z axis. The movement in the different axis is performed through pneumatic cylinders that are controlled by pneumatic valves and a electronic control system responsible of processing the information from the vision system and the different distance sensors involved in the system positioning. The computer vision system is based in an EyeToy camera (that belongs to the PlayStation2) which provides a two dimension image. This image is analyzed with Matlab in order to identify the edges and the udder to eventually transfer the data to the electronic control.

Castellano: En este proyecto se pretende, en primer lugar, presentar los diferentes sistemas de ordeño que existen en la actualidad, tanto los sistemas convencionales (no automáticos) como los sistemas robotizados (automáticos) tanto desde un punto de vista económico como desde un punto de vista técnico. Una vez presentados dichos sistemas y realizada la comparativa entre ellos, se presenta el concepto de ordeño por la parte posterior del animal, que pretende mejorar el ordeño por el lateral del animal que es el sistema que utilizan actualmente los sistemas automáticos. Esta técnica permite aumentar la velocidad de ordeño debido a la reducción de movimientos a la hora de realizar el posicionamiento. Para comprobar la viabilidad de este tipo de ordeño se ha diseñado un prototipo que mediante un sistema de visión artificial, un control electrónico y un sistema de accionamiento es capaz de posicionar el sistema en función de la posición de las ubres del animal. Para soportar todo el sistema se ha construido una estructura metálica de dimensiones reales que se caracteriza por permitir tres grados de libertad a la hora de realizar el posicionamiento. Los movimientos que permite dicha estructura son lineales siguiendo los ejes X, Y y Z. El movimiento de los diferentes ejes se realiza mediante cilindros neumáticos controlados por válvulas neumáticas y un control electrónico central que procesa la información que recibe del sistema de visión y de los diferentes sensores de distancia gracias a los cuales es capaz de posicionar el sistema. El sistema de visión artificial esta formado por una camera EyeToy (utilizada en la PlayStation2) que proporciona una imagen en dos dimensiones. Dicha imagen es procesada mediante MatLab con el objetivo de identificar los diferentes perfiles que contiene una imagen así como para identificar la ubre para finalmente pasar los datos al control electrónico central.

Català: En aquest projecte es pretén, en primer lloc, presentar els diferents sistemes de munyida que existeixen en l'actualitat, tant els sistemes convencionals (no automàtics) com els sistemes robotitzats (automàtics) tant des d'un punt de vista econòmic com des d'un punt de vista tècnic. Una vegada presentats els sistemes i realitzada la comparativa es presenta el concepte de munyida per la part posterior de l'animal, que pretén millorar la munyida pel lateral de l'animal que és el que utilitzen actualment els sistemes automàtics. Aquesta tècnica ha de permetre augmentar la velocitat de la munyida degut a la reducció de moviments a l'hora de posicionar el capçal. Per a comprovar la viabilitat d'aquest tipus de munyida es dissenya un prototip que mitjançant un sistema de visió artificial, un control electrònic i un sistema d'accionament pneumàtic és capaç de posicionar el capçal en funció de la posició dels mugrons de l'animal. Per a suportar tot el sistema s?ha construït una estructura metàl.lica de dimensions reals que es caracteritza per a permetre tres graus de llibertat al capçal que s'ha de posicionar. El moviments que permet la estructura són lineals seguint els eixos X, Y, Z. El moviment dels diferents eixos es realitza mitjançant cilindres pneumàtics controlats a través de vàlvules pneumàtiques i un control electrònic central que, processant la informació que rep del sistema de visió artificial i dels diferents sensors de distància, és capaç de posicionar el capçal a la posició desitjada. El sistema de visió artificial està format per una càmera EyeToy (utilitzada en la Playstation2) que proporciona una imatge en dues dimensions i mitjançant el processament de la imatge amb MatLab és capaç d'identificar els diferents perfils de la imatge per a finalment passar les dades al control electrònic central.