ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ ЛОКАЛИЗАЦИИ РУКИ МАНИПУЛЯТОРА ЗАРУБЕЖНЫХ ДОИЛЬНЫХ РОБОТОВ
Технологии определения местоположения сосков вымени коров в установках роботизированного доения
составлено на основании [10], [11], [13], [14]
Компания | Технология локализации | Достоинства | Недостатки |
Lely | Трёхуровневое сканирование (TDS) с лазерами | Высокая точность локализации сосков. Быстрое обнаружение сосков. Минимизация движений манипулятора. | Высокая стоимость оборудования. Ограниченная коррекция в реальном времени. Требовательность к техническому обслуживанию. |
GEA | 3D-скани-рование с использованием ToF камеры | Работа в условиях низкой освещённости. Быстрое получение 3D‑данных. Высокая скорость сканирования. Относительно невысокая стоимость. Компактность. Автоматическое определение расстояния.
| Ограниченная точность на малых расстояниях. Низкая точность для тёмных поверхностей. Чувствительность к внешним условиям (прямые солнечные лучи, туман, пар или пыль в помещении). Ограниченное разрешение и угол обзора. Проблемы с распознаванием нестандартных случаев (наличие пятого (добавочного) соска; очень сближенные соски; аномальное расположение сосков или форма вымени; набухшее вымя, когда соски торчат вбок). Влияние загрязнений и физиологических особенностей (навоз, подстилка или длинные волосы на вымени мешают точному сканированию; наросты или воспаления на коже искажают данные). Ограниченный рабочий диапазон (минимальное расстояние для сканирования — около 0,3м, максимальное — до 6–10м. |
De Laval | |||
Bou-matic Robo-tics | Фототехнология | Высокая разрешающая способность. Возможность комплексной оценки (может одновременно оценивать расстояние между сосками; угол наклона сосков; вертикальное и горизонтальное положение кончиков сосков; физиологические особенности вымени). Гибкость настройки. Мультифункциональность (камеры могут использоваться не только для локализации сосков, но и для идентификации коровы (по меткам или биометрии); контроля поведения животного; мониторинга здоровья вымени (визуальные признаки мастита). Относительно низкая стоимость. Возможность записи и архивирования. Быстрое обновление данных | Зависимость от освещения. Чувствительность к загрязнениям. Проблемы с нестандартной анатомией. Ограниченная точность на расстоянии. Потребность в значительных вычислительных ресурсах. Зависимость от угла обзора. Необходимость регулярной калибровки. Уязвимость к внешним помехам. Ограниченная работа в условиях движения |
Full-wood | Ультразвуковые датчики | Нечувствительность к освещённости. Устойчивость к загрязнениям. Измерение расстояния. Относительно невысокая стоимость. Простота интеграции. | Ограниченная точность (погрешность 1–3 см). Низкая разрешающая способность. Искажение сигнала при движении животного. Ограниченный диапазон установочных расстояний. Влияние свойств среды (температура воздуха (меняет скорость распространения ультразвука), влажность (поглощает часть сигнала), сквозняки и воздушные потоки (искажают траекторию сигнала). Проблемы с нестандартной анатомией. Необходимость регулярной калибровки. Ограниченное поле зрения требует установку нескольких датчиков либо механическое перемещение одного датчика, что усложняет систему. Помехи от соседних объектов (металлических частей робота или других элементов). Медленная скорость сканирования |
Оптические датчики | Высокое разрешение и детализация. Комплексный анализ параметров. Высокая скорость сканирования (до 5 кадров /сек). Возможность 3D‑моделирования. Интеграция с ИИ и машинным обучением. Мультифункциональность Возможность записывать и архивировать данные. Относительно невысокая стоимость. Неинвазивность | Зависимость от уровня освещённости в коровнике. Чувствительность к загрязнениям. Необходимость выбирать верный ракурс и рекомендуемый угол установки во избежание возникновения проблем с перекрытием объектов. Ограниченная точность при удалении камеры. Сложность обработки данных. Необходимость регулярной калибровки. Уязвимость к внешним помехам (прямые солнечные лучи, блики, туман или пар в помещении). Искажение изображения при движении животного. Потребность в дополнительных датчиках для повышения точности, что усложняет конструкцию и увеличивает стоимость системы. Погрешность измерений (при оптимальных условиях измерения расстояния до кончика соска может составлять от 0,004 до 0,007м по оси Z, а боковое расстояние между рядами сосков может иметь ошибку до 12,7%). |
