Robotizace procesu dojení

Miroslav Přikryl, Marek Čížek

Katedra technologických zařízení staveb, TF, ČZU Praha

Robotizace začíná pronikat i do odvětví zemědělství. Pokroky v čidlech, robotice a výpočetní technice nás opravňují k očekávání, že v budoucnu bude možno pomocí nasazení robotů mechanizovat většinu činností v živočišné výrobě. Jako nejatraktivnější použití robotů se jeví pro dojení. Při chovu dojnic patří mezi nejnáročnější pracovní činnosti bezesporu dojení. Automatizací této denně se opakující činnosti odpadne namáhavá práce dojičů. Chovatelé musí totiž bez ohledu na svátky, dovolenou dojit dvakrát někdy i třikrát denně.

Snímání dojicí soupravy je poměrně jednoduché, neboť úkon lze provést současně, bez ohledu na rozmístění struků. K automatickému nasazování strukových násadců je ale nezbytná znalost všech tří prostorových souřadnic každého struku. To postačuje, jestliže zajistíme, aby zvíře při nasazování zaujímalo vždy naprosto stejnou polohu. Bohužel ani tento požadavek nelze vždy jednoduše dodržet. Robotizace dojení v podstatě dnes znamená spolehlivě dořešit problematiku nasazování dojicí soupravy. Ostatní úkony jsou u strojního dojení zvládnuty na přijatelné úrovni.

Dojicí robot není totéž co automatizovaný systém dojení (AMS-Automatic Milking Systém). Dojicí robot je automaticky ovládané rameno zajišťující nasazení a sejmutí dojicí soupravy z mléčné žlázy dojnice. AMS zahrnuje konstrukci dojicího stání, organizaci nástupu a výstupu dojnic, selekci dojnic, kontrolu zdravotního stavu dojnice a kvalitu mléka. Všechny dosavadní aplikace pro automatické dojení vycházejí z toho, že dojnice dobrovolně vyhledá místo k dojení průměrně čtyřikrát denně. U krav s vysokou užitkovostí prokazatelně roste při větším počtu dojení jejich dojivost o 10-15 % (obr.1). Větší počet dojení příznivě ovlivňuje zdravotní stav.

Mezi nejúspěšnější výrobce dojicích robotů patří v současné době nizozemská firma Lely. Základem je rameno pro nasazování strukových násadců na struky dojnic. Toto rameno nese dojicí soupravu a jeho součástí je i zařízení pro mechanické očistění struků.

Dojicí souprava je nasazována z boku a jednotlivé strukové násadce jsou nasazovány individuálně podle údajů laserového senzoru, který lokalizuje polohu jednotlivých struků. Dojicí souprava neobsahuje sběrač mléka, mléko z jednotlivých struků je odváděno do sběrné podtlakové nádoby.

Průběh dojení každé čtvrti mléčné žlázy je řízen individuálně podle průtoku mléka. Průběžně je měřena a vyhodnocována měrná vodivost mléka vytékajícího z jednotlivých čtvrtí. Firma Lely dodává AMS s jedním dojicím autotandemovým stáním.

Obr. 1: Průměrný denní nádoj dojnic

Některé firmy vyrábí AMS vícemístné. Základem tohoto systému je 1 - 4 dojicí stání autotandemová řazená v řadě za sebou, která jsou obsluhována jedním dojicím robotem, který po zvláštní dráze pojíždí mezi jednotlivými dojicími stáními a nasazuje strukové násadce na jednotlivé struky.

Lokalizace jednotlivých struků může být také pomocí dvou senzorů (firma Prolion Sales BV). První z nich je tvořen dvěma ultrazvukovými snímači, které identifikují polohu pravého předního struku jako referenční údaj pro druhý senzor, který se pohybuje vertikálně a současně se otáčí. Tento složený pohyb umožňuje určení polohy zbývajících struků ve vztahu k pravému přednímu struku.

Dojicí souprava u AMS firmy WESTFALIA je nasazována ramenem s pneumatickým pohonem. Jednotlivé strukové násadce jsou nasazovány samostatně. Při prvním dojení jsou do paměti řídící jednotky uloženy koordináty jednotlivých struků, takže při příštím dojení již robot, po identifikaci dojnice zná polohu mléčné žlázy a jednotlivých struků a před nasazením strukových násadců je pouze pomocí tří ultrazvukových čidel zjištěna poloha vemene. Dojení každé čtvrti mléčné žlázy je řízeno samostatně. První střiky mléka jsou oddojeny do zvláštního potrubí. Během dojení je také sledována a vyhodnocována měrná vodivost mléka v každé čtvrti.

Na našem trhu byl nabízen jako dosud první AMS pod označením MERLIN od firmy FULLWOOD. Tento systém využívá licence firmy Lely pro dojicí robot, ostatní části jsou výsledkem vlastního výzkumu a vývoje. Pro identifikaci dojnic jsou využívány pedometry nebo transpondery. Výhodou pedometrů je měření pohybové aktivity dojnic, která napomáhá včasnému vyhledání říjících se zvířat (úspěšnost 95 %). Dojnice po vstupu do dojicího boxu je identifikována. Řídící jednotka rozhodne, zda má být dojena či nikoliv. Důležitou částí je rameno umístěné v dojicím boxu za zádí zvířete, které omezuje pohyb dojnice. Údaje o poloze struků nejsou jednou provždy uloženy v paměti počítače, ale jsou při každém dojení porovnávány s aktuálním stavem během celé laktace. Válečky určené k čištění struků před nasazením násadců jsou po každém použití automaticky dezinfikovány a čištěny.

Snímání strukových násadců je individuální, řízené snímačem průtoku mléka. AMS MERLIN je vybaven programem, který dojnice po identifikaci separuje do produkčních skupin, skupin nemocných dojnic respektive skupin dojnic v říji. AMS MERLIN je schopen podojit třikrát denně 60 dojnic.

Současné výsledky výzkumu doporučují použití automatizovaného systému dojení u dojnic s užitkovostí vyšší než 9 000 kg mléka za rok.

Použitá literatura:

Doležal, O., Pytloun, J., Motyčka, J.: Technologie a technika chovu skotu. Svaz chovatelů českého strakatého skotu. 1996, 184 s.

Vegricht, J., Machálek, A.: Automatizované systémy dojení. Mechanizace zemědělství, č.7, 1999, s. 4-9.