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Title:
METHOD AND SYSTEM FOR LEARNING A ROUTE OF AN AUTONOMOUSLY DRIVING AGRICULTURAL DRIVING ROBOT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/247340
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for learning a route of an autonomously driving agricultural driving robot (1). The method comprises the following steps: - providing an environmental map; - driving along a route in the region of the environmental map from a starting point to an end point by manually controlling the driving robot (1); - locating the driving robot (1) while driving along the route with the aid of at least one sensor arranged on the driving robot (1); - recording coordinates of waypoints (31) along the route on the basis of the locating process that has been carried out; - validating the route by autonomously driving along the route taking the stored coordinates of the waypoints (31) into account, wherein the route is manually confirmed; - marking the confirmed route as being able to be driven along autonomously. The invention also relates to a system comprising an agricultural driving robot (1) with a control device for autonomous driving, and a remote control that is coupled to the control device and is intended to manually control the driving robot (1). The system is distinguished by the fact that the control device is configured to carry out such a method.

Inventors:
MÜHLNICKEL JAN (DE)
GRASER RAINER (DE)
BRESSMER TIMO (DE)
FISCHER PETER (DE)
WOPFNER MANUEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/066202
Publication Date:
December 28, 2023
Filing Date:
June 16, 2023
Export Citation:
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Assignee:
GEA FARM TECHNOLOGIES GMBH (DE)
International Classes:
G05D1/02
Domestic Patent References:
WO2008097080A12008-08-14
WO2018074917A22018-04-26
Foreign References:
EP2878193A12015-06-03
US20180373256A12018-12-27
US20210064050A12021-03-04
Attorney, Agent or Firm:
KLEINE, Hubertus et al. (DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Verfahren zum Anlernen einer Fahrstrecke eines autonom fahrenden landwirtschaftlichen Fahrroboters (1 ), aufweisend die folgenden Schritte:

- Bereitstellen einer Umgebungskarte;

- Abfahren einer Strecke, die im Bereich der Umgebungskarte liegt, von einem Startpunkt bis zu einem Endpunkt durch ein manuelles Steuern des Fahrroboters (1 );

- Lokalisieren des Fahrroboters (1 ) während des Abfahrens der Strecke mithilfe von mindestens einem an dem Fahrroboter (1 ) angeordneten Sensor;

- Aufzeichnen von Koordinaten von Wegpunkten (31 ) entlang der Strecke basierend auf der erfolgten Lokalisierung;

- Validieren der Route durch autonomes Abfahren der Strecke unter Berücksichtigung der gespeicherten Koordinaten der Wegpunkte (31 ), wobei die Strecke manuell bestätigt wird;

- Kennzeichnen der bestätigten Strecke als autonom abfahrbar.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem vor dem Schritt des Validierens der Fahrroboter (1 ) manuell zurück zu dem Startpunkt gesteuert wird und in dem Schritt des Validierens die Strecke in derselben Richtung autonom abgefahren wird, in der sie in dem Schritt des manuellen Abfahrens vorgegeben wurde.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem in dem Schritt des Validierens die Strecke in einer Richtung autonom abgefahren wird, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in der die Strecke in dem Schritt des manuellen Abfahrens vorgegeben wurde.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Strecke abschnittsweise bestätigt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Fahrroboter (1 ) beim Abfahren der Strecke manuell über eine Fernbedienung gesteuert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Fernbedienung drahtlos mit einer Steuereinrichtung des Fahrroboters (1 ) gekoppelt ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Strecke oder ein Streckenabschnitt als bestätigt angesehen wird, wenn vom Benutzer aktiv eine Aktion während des Schritts des Validierens erfolgt. Verfahren nach Anspruch 5 und 7, bei dem die Aktion ein Betätigen eines Bedienelements an der Fernbedienung ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Strecke oder ein Streckenabschnitt als bestätigt angesehen wird, wenn vom Benutzer während des Schritts des Validierens kein Eingriff durch den Benutzer erfolgt, der die Bewegung des Fahrroboters (1 ) korrigiert oder stoppt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem während des manuell kontrollierten und/oder des automatischen Abfahrens der Strecke, über mindestens einen Distanzsensor eine Distanz zu einem umgebenden Objekt gemessen wird. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Distanz zu dem umgebenden Objekt mit einem Sicherheitsabstand verglichen wird und bei einem Unterschreiten des Sicherheitsabstands eine akustische und/oder optische Warnung ausgegeben wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , bei dem während des manuellen Abfahrens der Strecke bei stehendem Fahrroboter (1) mindestens ein ausgezeichneter Punkt (30, 30a-q) vom Benutzer definiert werden kann. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem dem Fahrroboter (1 ) an dem ausgezeichneten Punkt (30, 30a-q) eine oder mehrere auszuführende Funktionen) zuordbar sind. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei dem ein ausgezeichneter Punkt (30, 30a-q) den Start- oder Endpunkt von mindestens einer Strecke darstellen kann. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die Strecke vor dem Schritt des Validierens ganz oder abschnittsweise manuell vom Be- nutzer abgeändert wird, indem die Koordinaten der Wegpunkte (31 ) geändert werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die Strecke vor dem Schritt des Validierens ganz oder abschnittsweise automatisiert abgeändert wird, indem die Koordinaten der Wegpunkte (31 ) geändert werden, um einen Verlauf der Strecke ganz oder abschnittsweise zu glätten. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem Wegelemente (32), die mehrere benachbarte Wegpunkte (31 ) umfassen, durch mathematische Funktionen in geglättete Wegelemente (33) transformiert werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem einschränkende Randbedingungen für das Abändern der Koordinaten der Wegpunkte (31 ) vorgegeben sind. System, umfassend einen landwirtschaftlichen Fahrroboter (1 ) mit einer Steuereinrichtung zum autonomen Fahren und eine mit der Steuereinrichtung gekoppelte Fernbedienung zum manuellen Steuern des Fahrroboters (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß den vorstehenden Ansprüchen eingerichtet ist.

Description:
Verfahren und System zum Anlernen einer Fahrstrecke eines autonom fahrenden landwirtschaftlichen Fahrroboters

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anlernen einer Fahrstrecke eines autonom fahrenden landwirtschaftlichen Fahrroboters, insbesondere in einem Stall- oder Hofbereich. Die Erfindung betrifft weiterhin ein System mit einem autonom fahrenden landwirtschaftlichen Fahrroboter, mit dem eine Fahrstrecke angelernt werden kann.

Viele Aufgaben in einem Stall- oder Hofbereich eines landwirtschaftlichen Betriebs sind mit einem Transport von Materialien verknüpft. Beispielsweise werden zur Fütterung von Tieren häufig Fütterungssysteme eingesetzt, bei denen in einem zentralen Bereich, der sog. „Küche“, Futterrationen aus verschiedenen vorgehaltenen Grundzutaten bedarfsgerecht und zeitnah gemischt und zur Fütterung der Tiere entlang sog. „Futtergassen“ ausgebracht werden. Ein anderes Beispiel betrifft einen Abtransport von Tierexkrementen. Auch eine Reinigung von Hof- oder Stallflächen wird aufgrund der Größe der Flächen in der Regel mithilfe von Fahrzeugen ausgeführt.

Um diese Aufgaben möglichst autonom und mit geringem Personaleinsatz ausführen zu können, haben sich automatisierte Anlagen und Geräte für diese unterschiedlichen Anwendungsfälle im landwirtschaftlichen Bereich etabliert.

Aus der Druckschrift WO 2008/097080 A1 ist beispielsweise ein autonom arbeitendes Fütterungssystem für Tiere, beispielsweise Kühe, bekannt. Eine zentrale Komponente dieses Systems ist ein autonom fahrendes Fahrzeug, das einen Futterbehälter aufweist, der in einem zentralen sog. „Küchenbereich“ automatisch befüllt werden kann. Das Futter kann während der Fahrt von den Futtercontainern bis zur Abladestelle des Futters gemischt werden. An der Abladestelle wird Futter automatisch durch ein Abkippen des Behälters abgegeben. Im Hinblick auf die Bewegung des Fahrzeugs sind verschiedene Optionen beschrieben, beispielsweise, dass der Weg über zuvor verlegte Schienen vorgegeben ist. Als andere Alternative ist eine autonome Navigation mithilfe von Sensoren oder Wegmarkierungen beschrieben. Auch eine Navigation basierend auf einem Funk-Positionssystem, beispielsweise dem GPS (Global Positioning System) ist beschrieben. Insbesondere wenn eine Strecke nicht über verlegte Schienen oder sonstige Wegführungen vorgegeben ist, ist ein Anlernverfahren notwendig, um ein Navigieren in dem Stall- oder Hofbereich überhaupt zu ermöglichen.

Aus der Druckschrift WO 2018/074 917 A2 ist ein solches Anlernverfahren für einen autonom fahrenden landwirtschaftlichen Fahrroboter bekannt, bei dem in einem ersten Schritt der autonom fahrende Roboter mithilfe eines externen Mobilgeräts, beispielsweise eines Tabletcomputers, manuell entlang einer gewünschten Strecke gesteuert wird. Während der manuellen Steuerung werden Sensordaten, die der Fahrroboter aufnimmt, auf das Mobilgerät gesendet und dort zusammen mit einer Position des Fahrroboters auf einer Karte dargestellt. Übermittelte Sensordaten sind beispielsweise gemessene aktuelle Abstände zu Objekten. Die gefahrene Strecke wird gespeichert und kann danach in einem autonomen Navigationsprozess automatisiert vom Fahrroboter abgefahren werden.

Das Einblenden der Zusatzinformationen auf dem als Fernsteuerung genutzten Mobilgerät ist unter Umständen hilfreich, es lenkt jedoch auch von der genauen Beobachtung des Fahrroboters während der Anlernfahrt ab.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anlernverfahren für einen landwirtschaftlich genutzten Fahrroboter zu schaffen, bei dem eine Strecke intuitiv und mit voller Konzentration auf den Fahrroboter angelernt werden kann und die Strecke dennoch z.B. im Hinblick auf eingehaltene Sicherheitsabstände o. Ä. überprüft und ggf. korrigiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren bzw. ein System mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren der eingangs genannten Art weist die folgenden Schritte auf: Es wird eine Umgebungskarte bereitgestellt und manuell eine Fahrstrecke, die im Bereich der Umgebungskarte liegt, von einem Startpunkt bis zu einem Endpunkt durch einen Benutzer manuell gesteuert von dem Fahrroboter abgefahren. Während des Abfahrens der Fahrstrecke wird der Fahrroboter mithilfe von mindestens einem an dem Fahrroboter angeordneten Sensor lokalisiert und es werden Koordinaten von Wegpunkten entlang der Fahrstrecke basierend auf der erfolgten Lokalisierung aufgezeichnet. In einem nächsten Schritt wird die Fahrstrecke unter Berücksichtigung der gespeicherten Koordinaten der Wegpunkte autonom durch den Fahrroboter abgefahren, wobei die Fahrstrecke durch den Benutzer manuell bestätigt wird. Nach diesem Schritt des Validierens der Fahrstrecke wird die Fahrstrecke als bestätigt gekennzeichnet und steht damit für ein nachfolgendes autonomes Abfahren zur Verfügung.

Das Anlernen der Fahrstrecke, die nachfolgend abkürzend auch als Strecke bezeichnet wird, durch gesteuertes manuelles Abfahren erfolgt bei diesem Verfahren unabhängig von einem Validieren der Strecke, das während eines erneuten Abfahrens stattfindet. Beim manuell gesteuerten Abfahren der gewünschten Strecke kann somit eine volle Konzentration auf die Strecke selbst und den Fahrroboter während des Abfahrens erfolgen. Wird die Strecke danach zum Validieren erstmalig automatisch abgefahren, kann sich der Nutzer auf die Umgebung des Fahrroboters direkt oder auch auf angezeigte Messwerte konzentrieren und einzuhaltende Abstände usw. überprüfen. Erst wenn die Strecke von dem Benutzer bestätigt ist, wird sie als autonom abfahrbar gekennzeichnet und steht dann für eine selbstständige, autonome Navigation zur Verfügung. Durch die Aufteilung des Anlernprozesses in einem Schritt des manuellen Vorgebens der Strecke und des nachfolgenden Validierens wird die Aufmerksamkeit des Benutzers nicht überfordert und der Anlernprozess selbst kann ohne die Gefahr einer Kollision oder eines sonstigen Fehlers durchgeführt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der Fahrroboter vor dem Schritt des Validierens manuell zurück zu dem Startpunkt gesteuert und die Strecke wird in dem Schritt des Validierens in derselben Richtung autonom abgefahren, in der sie in dem Schritt des manuellen Abfahrens vorgegeben wurde. Strecken werden in der Regel in der Richtung angelernt, in der sie später auch durchfahren werden. Dadurch, dass die Strecke in derselben Richtung validiert wird wie sie beim manuellen Abfahren angelernt wurde, erfolgt auch die Validierung in Richtung der späteren Nutzung und damit praxisgerecht. Es ist alternativ auch denkbar, das Validieren der Strecke in einer Fahrtrichtung durchzuführen, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in der die Strecke in dem Schritt des manuellen Abfahrens vorgegeben wurde. Ggf. kann auch vorgesehen sein, beide Fahrtrichtungen zu validieren, insbesondere, wenn im autonomen produktiven Betrieb ebenfalls eine Strecke in beiden Richtungen benutzt wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird die Strecke beim Validieren abschnittsweise bestätigt. Dabei kann ein aktives Bestätigen gefordert sein, oder auch passives.

Bei einem aktiven Bestätigen gilt die Strecke oder ein Streckenabschnitt als bestätigt, wenn vom Benutzer aktiv eine Aktion während des Schritts des Validierens erfolgt. Eine aktive Aktion kann beispielsweise ein Betätigen eines Bedienelements an dem Fahrroboter selbst oder an einer Fernbedienung sein, die bevorzugt zuvor auch zum Steuern des Fahrroboters zum manuellen Abfahren der Strecke eingesetzt wurde. Eine solche Fernbedienung ist z.B. drahtlos mit einer Steuereinrichtung des Fahrroboters gekoppelt.

Bei einem passiven Bestätigen gilt die Strecke oder ein Streckenabschnitt als bestätigt, wenn vom Benutzer während des Schritts des Validierens kein Eingriff durch den Benutzer erfolgt, der die Bewegung des Fahrroboters korrigiert oder stoppt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird während des manuell kontrollierten und/oder des automatischen Abfahrens der Strecke, über mindestens einen Distanzsensor eine Distanz zu einem umgebenden Objekt gemessen. Der Distanzsensor kann der zur Navigation bzw. Lokalisierung genutzte Sensor sein und/oder auch ein davon unabhängiger Sensor. Bevorzugt wird die gemessene Distanz zu dem umgebenden Objekt mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Sicherheitsabstand verglichen, wobei bei einem Unterschreiten des Sicherheitsabstands eine akustische und/oder optische Warnung ausgegeben wird. Weiter bevorzugt erfolgt während des Anlernens der Strecke, also während einem Vorgeben der Strecke durch das manuelle Abfahren, keine den Nutzer ablenkenden Darstellung von Zusatzinformationen, beispielsweise gemessenen Abständen zu Hindernissen, auf der Fernbedienung des Benutzers. Dennoch kann sowohl während des Anlernens als auch während des Validierens vorgesehen sein, ein Unterschreiten von Sicherheitsabständen zu detektierten Hindernissen durch ein akustisches und/oder optisches Warnsignal bevorzugt am Fahrroboter selbst zu signalisieren. Dieses verhindert eventuelle Kollisionen, ohne die Aufmerksamkeit des Benutzers von der Position und der Bewegung des Fahrroboters abzulenken. Weiter kann vorgesehen sein, dass bei einem Detektieren eines Unterschreitens des Sicherheitsabstands ein Validieren eines Wegelements verhindert ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann während des manuellen Abfahrens der Strecke bei stehendem Fahrroboter mindestens ein ausgezeichneter Punkt vom Benutzer definiert werden. Einem solchen ausgezeichneten Punkt kann eine oder können mehrere auszuführende Funktion(en) zugeordnet werden, die der Fahrroboter dann im späteren Betrieb an oder ab dem ausgezeichneten Punkt durchführt. Ein ausgezeichneter Punkt kann weiter den Start- oder Endpunkt von mindestens einer Strecke darstellen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens besteht die Möglichkeit, dass die Strecke vor dem Schritt des Validierens ganz oder abschnittsweise manuell vom Benutzer oder automatisiert abgeändert wird, indem die Koordinaten der Wegpunkte geändert werden. Durch die manuelle Einflussnahme kann nachträglich Einfluss auf die Streckenführung genommen werden, ohne dass ein erneutes vollständiges manuelles Abfahren erfolgen muss. Dabei kann vorgesehen sein, dass ausgezeichnete Punkte nicht verschoben werden können. Es ist aber auch denkbar, dass die Möglichkeit der manuellen Korrektur auch für ausgezeichnete Punkte gegeben ist, ggf. mit erhöhten Sicherheitsbedingungen, z.B. erst nach erfolgter (zusätzlicher) Nutzerautorisierung und/oder Authentifizierung, oder indem nur eine geringe Veränderung der aufgezeichneten Koordinaten möglich ist.

Ziel der automatisierten Abänderung ist es vor allem, die Strecke oder einen Abschnitt der Strecke zu glätten. Aufgezeichnete Wegelemente, die mehrere benachbarte Wegpunkte umfassen, werden dabei durch mathematische Funktionen in geglättete Wegelemente transformiert.

Dazu können beispielsweise Filteralgorithmen, insbesondere Tiefpassfilter, eingesetzt werden, die die aufgezeichneten Wegpunkte verschieben, um „Schlenker“ bei der Fahrt zu reduzieren. Eine Kurvenglättung kann auch durch eine vollständige Neuberechnung der Position von Wegpunkten von Wegelemente mithilfe von geeigneten parametrisch modellierten Kurven erfolgen. In dem Fall wird die aufgezeichnete Position eines Wegpunkts bei seiner Neuberechnung nicht berücksichtigt und das Wegelement ist nur durch die Position seiner Endpunkte (in der Regel ausgezeichnete Punkte) bestimmt. Es sind auch Mischformen denkbar, bei denen die aufgezeichnete Position eines Wegpunkts bei seiner Neuberechnung mit einer einstellbaren Gewichtung berücksichtigt wird. Sowohl bei der manuellen als auch bei der automatischen Korrektur der Position von Wegpunkten können einschränkende Randbedingungen für das Abändern der Koordinaten der Wegpunkte vorgegeben sein. Solche Randbedingungen können sich auf maximale Verschiebungen beziehen, auf Übergänge zu nächsten Wegelementen, z.B. um einen abknickenden Anschluss an folgende oder vorausgehende Wegelemente zu unterbinden, und/oder auf einzuhaltende Mindestabstände zu Objekten.

Ein erfindungsgemäßes System aus einem autonom fahrenden landwirtschaftlichen Fahrroboter und einer Fernbedienung zum manuellen Steuern des Fahrroboters ist zur Durchführung des genannten Verfahrens eingerichtet. Es ergeben sich die im Zusammenhang mit dem Verfahren genannten Vorteile.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mithilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:

Fig. 1 a, b jeweils eine Schrägansicht eines Beispiels eines Fahrroboters aus verschiedenen Blickrichtungen;

Fig. 2 ein Plan eines Stall- und Hofbereichs mit einem Fahrroboter;

Fig. 3a-f ein Ausschnitt des Plans der Fig. 2 in verschiedenen Phasen eines erfindungsgemäßen Anlernverfahrens;

Fig. 4 der Plan der Fig. 2 mit einer Mehrzahl von manuell vorgegebenen Strecken; und

Fig. 5 der Plan gemäß Fig. 4 mit geglätteten Strecken.

In den Fig. 1 a und 1 b ist ein Beispiel eines Fahrroboters 1 für landwirtschaftliche Aufgaben in einer Gesamtansicht aus unterschiedlichen Blickrichtungen dargestellt. Das nachfolgend beschriebene Anlernverfahren für Strecken kann z.B. mit diesem Fahrroboter 1 durchgeführt werden.

Der Fahrroboter 1 ist in diesem Beispiel ein sog. „Fütterungsroboter“, der dazu eingerichtet ist, Futter von einer Ausgabestelle aufzunehmen, selbsttätig zu mischen und an einer oder mehreren Futterstellen abzuladen. Der Fahrroboter 1 wird daher nachfolgend auch als „Fütterungsroboter“ oder einfach „Roboter“ bezeichnet.

Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen in allen Figuren gleiche oder gleich wirkende Elemente. Aus Gründen der Übersicht ist nicht in jeder Figur jedes Eie- ment mit einem Bezugszeichen versehen. In der Beschreibung beziehen sich die Angaben „rechts“ und „links“ auf die jeweilige Darstellung der Figur. Die Begriffe „oben“ und „unten“ beziehen sich dagegen auf die natürliche Ausrichtung des Fahrroboters. Die Begriffe „vorne“ und „hinten“ sind auf eine Vorwärts- Fahrtrichtung 10 des Fahrroboters 1 bezogen. Die Vorwärts-Fahrtrichtung 10, die in den Fig. 1 a, b durch einen Richtungspfeil angegeben ist, stellt die Haupt- Fahrtrichtung des Fahrroboters 1 dar.

Der Fahrroboter 1 weist zwei maßgebliche Komponenten auf, ein Fahrgestell 100 und einen Aufbau 110.

Das Fahrgestell 100 ist bevorzugt universell einsetzbar und kann ggf. zusammen mit verschiedenen Funktionseinheiten eingesetzt werden. Vom Fahrgestell 100 sind in den Fig. 1 a, b lediglich Verkleidungs- und/oder Schutzelemente, konkret eine umlaufende Schürze 103 sowie zwei Stoßstangen 104 zu sehen, sowie zwei von insgesamt vier Rädern, konkret jeweils eines von zwei Antriebsrädern 101 (in den Fig. 1 a, b) und eines von zwei Schwenkrädern 102 (in Fig. 1 b). Ein weiteres der Schwenkräder befindet sich in Vorwärts-Fahrtrichtung 10 vorne und ist in den Fig. 1a, b unter der Schürze 103 verborgen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eines Futterroboters fungiert die Schürze 103 zudem als Futterschieber, mit dem sich bereits abgeladenes Futter zusammenschieben lässt.

Der Aufbau 110 bestimmt im Wesentlichen die Funktionalität des Fahrroboters und damit seinen Einsatzzweck innerhalb des Stall- oder Hofbereichs.

Bei dem im vorliegenden Fall als Fütterungsroboter ausgestatteten Fahrroboter 1 weist der Aufbau 110 als eine maßgebliche Komponente einen Futterbehälter 111 auf. In den Futterbehälter 111 wird das zu verteilende Futter aufgenommen und kann ggf. mithilfe einer Mischeinrichtung 112, die in den Fig. 1a und 1 b nicht sichtbar ist, bereits beim Befüllen, in einer Ladestation 28 (vgl. Fig. 2) und/oder während der Fahrt durchmischt werden. Zum Ausbringen des Futters ist ein Futterförderer 113 vorhanden, der mithilfe eines Förderbandes umgesetzt ist. Je nach Laufrichtung des Förderbandes kann Futter zu einer von beiden Seiten des Fütterungsroboters ausgebracht werden. Die Anordnung des Futterbehälters 111 und des Futterförderers 113 stellen die Funktionseinheit des Fahrroboters 1 dar, da sie die spezifische Funktionalität desselben bereitstellen und ihn so als Fütterungsroboter definieren. Der Aufbau 110 umfasst weiter eine Verkleidung, die mithilfe von einer Mehrzahl von Verkleidungselementen, in der Regel Verkleidungsplatten 114 besteht. Die Verkleidungsplatten 114 können bevorzugt separat abgenommen werden, um Zugang zu darunterliegenden Komponenten und deren Wartung oder Austausch zu erhalten. In die Verkleidung sind von außen zugängliche Elemente integriert, beispielsweise Ladekontakte 115 (vgl. Fig. 1 a) und Bedien- und/oder Anzeigeelemente 116 (vgl. Fig. 1 b). Der Fahrroboter 1 ist dazu eingerichtet, selbsttätig in die Ladestation 28 (vgl. Fig. 2) einzufahren, in der die Ladekontakte 115 kontaktiert werden, um Batterien oder andere Stromspeicher des Fahrroboters 1 wieder aufzuladen.

Der Fahrroboter 1 ist weiter mit einem Navigationssystem versehen, das eine Navigation im Stall- oder Hofbereich ohne fest verlegte Infrastrukturelemente wie Schienen oder Leitkabel ermöglicht. Zu diesem Zweck ist der Fahrroboter mit einer Mehrzahl von Sensoren ausgestattet, die entweder in die Verkleidung integriert sind oder aus der Verkleidung hervorragen.

In den Fig. 1 a und 1 b sind zwei Lidar (Light detection and ranging)-Sensoren 117, die einer Objekterkennung zur Navigationsunterstützung dienen, erkennbar. Die beiden Lidar-Sensoren 117 sind jeweils vorne bzw. hinten am Fahrroboter angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, in Fahrtrichtung vorne und ggf. auch hinten jeweils eine optische Kamera anzuordnen. Die Kameras dienen dann zur Objekt- oder Stufendetektion oder einer zusätzlichen Unterstützung der Navigation. Die Kameras können nach unten geneigt ausgerichtet sein, um insbesondere den in beiden Fahrtrichtung (d.h. bei Vorwärts- und Rückwärtsfahrt) unmittelbar vor dem Fahrroboter 1 liegenden Bodenbereich aufnehmen und damit überwachen zu können. Weiter sind verteilt um den Umfang des Fahrroboters 1 im unteren Bereich der Verkleidung Ultraschallsensoren 118 als Abstandssensoren zu nah liegenden Hindernissen vorhanden.

Weitere, hier nicht sichtbare Sensoren, sind mechanische Sensoren, die eine Krafteinwirkung auf eine der oder beide Stoßstangen 104 detektieren. Dazu kann die jeweilige Stoßstange 104 beispielsweise beweglich gelagert sein, so dass bei Bewegung gegen eine Federkraft einer von gegebenenfalls mehreren Sensoren betätigt wird. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Stoßstange 104 in einem äußeren Bereich aus einem elastisch verformbaren Material gebildet sein, insbesondere einem Schaumstoff, in das ein Sensor eingearbeitet ist, der eine Verformung bevorzugt entlang des gesamten Rands der Stoß- Stange 104 detektiert. Vorteilhaft wird so eine Kollision mit einem Hindernis gedämpft und gleichzeitig erfasst. In einer Ausgestaltung können beispielsweise zwei voneinander beabstandete Elektroden entlang des Rands der Stoßstange 104 in das elastische Material eingebettet sein, zwischen denen eine Kapazität detektiert wird. Eine Änderung der Kapazität zeigt eine Verformung des Materials an. In einer weiteren Ausgestaltung kann eine Zugkette in das elastische Material eingearbeitet sein, die mit einem Schalter bzw. Sensor gekoppelt ist. Eine Verformung des elastischen Materials führt zu einem Zug an der Zugkette, der über den Schalter bzw. Sensor erfasst wird.

Der Fahrroboter 1 weist mindestens eine Steuereinrichtung auf, die Aktoren des Fahrroboters, u.a. auch Fahrmotoren, ansteuert und Signale der Sensoren einliest und auswertet. Die Steuereinrichtung übernimmt auch Navigationsaufgaben und führt eine abgespeicherte Umgebungskarte, die u.a. im Zusammenhang mit einer Lokalisierung des Fahrroboters in seiner Umgebung dient. Die Karte wird bevorzugt durch Auswertung der Sensordaten, die während verschiedener Fahrten erfasst werden, vom Fahrroboter 1 in einem sogenannten SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) - Verfahren selbst erstellt. Zudem ist die Steuereinrichtung mit Kommunikationsschnittstellen, insbesondere zur drahtlosen Kommunikation, ausgestattet oder gekoppelt. Die Kommunikationsschnittstellen dienen z.B. einer Verbindung mit einem übergeordneten Betriebsmanagementsystem, das den Einsatz des Fahrroboters 1 koordiniert.

Weiter können die Kommunikationsschnittstellen genutzt werden, um den Fahrroboter 1 mithilfe einer Fernbedienung zu steuern.

In Fig. 2 ist ein zweidimensionaler Plan eines landwirtschaftlichen Betriebs 2 dargestellt, auf dem ein Fahrroboter 1 als Fütterungsroboter eingesetzt werden soll. Grundsätzlich können auf einem Betrieb auch mehrere Fahrroboter eingesetzt werden, um das Futter au den Futterbunkern zu den Tieren auszubringen. Der Fahrroboter 1 kann dazu beispielsweise gemäß den Fig. 1a, 1 b ausgebildet sein.

Der Betrieb 2 umfasst in dem hier gezeigten Beispiel zwei Ställe, konkret einen ersten Stall 20 und einen zweiten Stall 21 , zur Tierhaltung, beispielsweise zur Haltung von Kühen, und einen umgebenden Hofbereich. Beispielhaft unterscheiden sich die beiden Ställe 20, 21 in ihrer Größe, wobei der zweite Stall 21 ein Nebengebäude zu dem größeren ersten Stall 20 darstellt, der in dem Sinne als Hauptstall anzusehen ist. Die Anzahl von zwei Ställen 20, 21 des Betriebs 2 ist ebenso wie ihre Größe und Anordnung rein beispielhaft. Beide Ställe 20, 21 weisen außen Mauern 22 und in ihrem Inneren eine Mehrzahl von Stützpfeilern 23 auf. Auch dieses ist rein beispielhaft. Die Ställe 20, 21 könnten ebenso auch im Innenbereich mit Mauern versehen sein. Weiter ist für jeden der Ställe 20, 21 ein Tor 24 vorhanden.

Innerhalb der beiden Ställe 20, 21 sind jeweils mehrere Tierbereiche 25 vorgesehen, also Bereiche, in denen Tiere, z. B. die genannten Kühe, gehalten werden. Jedem Tierbereich 25 ist ein sog. „Fressgitter“ 26 zugeordnet, vor dem Futter ausgebracht wird, das die Tiere aus dem Tierbereich 25 heraus aufnehmen können.

Außerhalb der Ställe 20, 21 , also in dem Hofbereich des Betriebs 2, sind mehrere Futterbunker 27 aufgestellt, in denen unterschiedliche Futtersorten für die Tiere vorgehalten werden. Beispielhaft sind drei größere Futterbunker 27 gezeigt, die z. B. der Aufnahme von Silage-Futter dienen. Ein kleinerer, in der schematischen Fig. 1 rund wiedergegebener Futterbunker 27 dient der Aufnahme von Kraftfutter. Die Futterbunker 27 verfügen jeweils über Futterförderer, mit denen das aufgenommene Futter bzw. Kraftfutter ausgegeben werden kann.

Der in Fig. 2 gezeigte Plan des Betriebs 2 ist eine schematische Zeichnung, die jedoch im Wesentlichen das widerspiegelt, was der Fahrroboter 1 mithilfe der Lidar-Sensoren 117 von seiner Umgebung erfasst. Die beiden am Fahrroboter 1 angeordneten Lidar-Sensoren 117 scannen die Umgebung in einer zweidimensionalen Ebene ein, die parallel zu dem Fahrgestell 100 und damit im Wesentlichen parallel zum Untergrund, auf dem der Fahrroboter 1 sich bewegt, ausgerichtet ist. Entsprechend werden vom Fahrroboter 1 über die Lidar- Sensoren 117 nur solche Merkmale erkannt, die sich in der Scanebene der Lidar-Sensoren 117 befinden. Diese befindet sich beim dargestellten Beispiel in einer Höhe von etwa 1 ,5 - 2,5 m (Metern) über dem Boden. Aus diesem Grund werden von den Futterbunkern 27 nur die Konturen erkannt, die in dieser Höhe liegen, weswegen beispielsweise Schläuche oder Förderbänder, die der Ausgabe des aufgenommenen Futters bzw. Kraftfutters dienen, in diesem Plan nicht sichtbar sind. Ebenfalls nicht sichtbar sind Gitter oder sonstige Absperrungen, die um die Tierbereiche 25 ausgebildet sind. Zu den nicht sichtbaren Elementen gehören auch die Fressgitter 26, die aus diesem Grund in der Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet sind. Um den Fahrroboter 1 auf dem Betrieb 2 einsetzen zu können, werden erfindungsgemäß in einem Anlernverfahren Strecken, also mögliche Wege des Fahrroboters 1 , festgelegt. Im Betrieb des Fahrroboters 1 kann ein Navigationsverfahren dann aus den angelernten Strecken je nach zu absolvierender Aufgabe eine Route zusammenstellen, entlang der sich der Fahrroboter bewegt, um seine Aufgaben erfüllen zu können.

Nachfolgend wird ein erfindungsgemäßes Verfahren beispielhaft an dem in Fig. 2 gezeigten Betrieb 2 erläutert. Der Fahrroboter 1 wird dabei z.B. angelernt, Strecken nutzen zu können, die zwischen einer Ladestation 28, den Futterbunkern 27 und den verschiedenen Futterablagestellen vor den Fressgittern 26 verlaufen.

Die Ladestation 28 ist bei dem gezeigten Betrieb 2 benachbart zu den Futterbunkern 27 montiert. Die Ladestation 28 wird von dem Fahrroboter 1 angesteuert, um Batterien zu seiner Energieversorgung aufzuladen. Die Ladestation 28 umfasst Kontakte, die bei korrekt positioniertem Fahrroboter 1 mit den Ladekontakten 115 (vgl. Fig. 1 a) kontaktieren und über die Ladestrom zum Aufladen der Batterien des Fahrroboters 1 bereitgestellt wird. Wie zuvor erläutert, nutzt der Fahrroboter 1 zu seiner Positionsbestimmung im Rahmen einer Navigation die Signale der Lidar-Sensoren 117. Dabei können Signale weiterer Sensoren, z. B. von Rad-Drehsensoren zur Odometrie, genutzt werden, um die Positionsgenauigkeit zu erhöhen.

Im Nahbereich zur Ladestation 28 kann ein alternatives Positionierungsverfahren eingesetzt werden, bei dem Markierungen an der Ladestation optisch erkannt werden. Solche Markierungen sind beispielsweise die in der Fig. 2 dargestellten Reflektoren 29, die mithilfe der Lidar-Sensoren 117 oder mittels weiterer optisch arbeitender Sensoren vom Fahrroboter 1 erfasst werden. Im Nahbereich zur Ladestation 28 kann dadurch eine für die Kontaktierung benötigte höhere Positionsgenauigkeit erzielt werden, als mithilfe der konturbasierten Navigation.

In Fig. 3a ist zunächst ein Ausschnitt des Betriebs 2 im Bereich der Futterbunker 27 und der Ladestation 28 vergrößert wiedergegeben.

In einem ersten Schritt, der zur Vorbereitung des anmeldungsgemäßen Anlern- verfahrens ausgeführt wird, wird der Fahrroboter 1 manuell in den Nahbereich der Ladestation 28 gesteuert, so dass er einen Abstand von etwa 1 -2 m zur Ladestation 28 hat und in seiner Fahrtrichtung 10 ausgerichtet auf die Ladestation 28 positioniert ist. Abstand und Position werden so gewählt, dass eine Navigation mithilfe der Reflektoren 29 bis in die Ladestation 28 möglich ist.

Zur Steuerung des Fahrroboters 1 wird dazu eine hier nicht dargestellte Fernbedienung genutzt, die bevorzugt, aber nicht zwingend, drahtlos mit dem Fahrroboter 1 kommuniziert. Zur Übertragung kann eine optische oder eine funkbasierte Kommunikationsstrecke eingesetzt werden. Insbesondere kann als Fernbedienung ein universell nutzbares mobiles Endgerät eines Nutzers eingesetzt werden, z. B. ein Tabletcomputer. Die Kommunikationsverbindung kann dabei unmittelbar zwischen dem Tabletcomputer und einer Empfangseinrichtung des Fahrroboters 1 erfolgen oder auch über ein gemeinsam genutztes Kommunikationsnetz, beispielsweise ein WLAN (Wireless Lokal Area Network) - Netz, das auf dem Betrieb 2 verfügbar ist.

Nachdem der Fahrroboter 1 in die in Fig. 3a gezeigte Position gebracht ist, wird vom Nutzer ein Kommando ausgelöst, das den Fahrroboter 1 mithilfe der Reflektoren 29 in die Ladestation 28 navigiert, bis die in Fig. 3b dargestellte Positionierung des Fahrroboters 1 in der Ladestation 28 erreicht ist. Auf ein weiteres Kommando hin bewegt sich der Fahrroboter 1 - ggf. nach einem absolvierten Ladevorgang - unter Beibehaltung seiner Orientierung um eine definierte, ggf. in ihrer Länge wählbare Wegstrecke, die in den Figuren gestrichelt dargestellt ist, rückwärts aus der Ladestation heraus und nimmt so die in Fig. 3c dargestellte Position ein. Um diese Position ausgehend von der Ladestation 28 anzusteuern, kann beispielsweise Odometrie, Orientierung mit Hilfe eines Gyroskops und/oder Lokalisierung mithilfe der Reflektoren 29 genutzt werden.

Die so eingenommene Position stellt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen ersten ausgezeichneten Punkt dar, dessen Koordinaten in der Steuereinrichtung des Fahrroboters 1 abgespeichert werden. Die Koordinaten beziehen sich auf die vom Fahrroboter 1 erstellte Umgebungskarte. Dieser erste ausgezeichnete Punkt kann als eine Art Festpunkt für ein aufzubauendes Wegenetz 3 angesehen werden, da er konstruktiv durch die Positionierung der Ladestation 28 festliegt. Er wird daher nachfolgend auch als „Ankerpunkt 30“ bezeichnet. In einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens kann auch vorgesehen sein, dass der erste ausgezeichnete Punkt, der Ankerpunkt 30, auf die Position des Fahrroboters 1 in der Ladestation 28 gesetzt wird. Gleichzeitig stellt der Ankerpunkt 30 einen Startpunkt für die erste anzulernen- de Strecke des Wegenetzes 3 dar. Zur Definition der Strecke werden im Folgenden weitere ausgezeichnete Punkte auf dem Betrieb 2 durch den Nutzer mithilfe der Fernbedienung manuell angefahren, z. B. ein ausgezeichneter Punkt 30a, der sich vor einem ersten der Futterbunker 27 befindet und die Position darstellt, in der der Fahrroboter 1 Futter von diesem ersten Futterbunker 27 aufnehmen kann.

Die Position und Orientierung des Fahrroboters 1 vor dem ersten Futterbunker 27 wird in der vom Fahrroboter 1 geführten Karte als ausgezeichneter Punkt 30a vermerkt, wobei diesem ausgezeichneten Punkt bezeichnet, eine Information über die Funktion - hier die Aufnahme von Futter aus dem ersten Futterbunker 27 - zugeordnet wird. Ausgezeichnete Punkte, zu denen auch der Ankerpunkt 30 zählt, werden nachfolgend auch als POI (Point Of Interest) abgekürzt.

Auf gleiche Weise werden anschließend die weiteren Futterbunker 27 angefahren und entsprechende POI 30b-d in der Karte des Fahrroboters 1 definiert und zugeordnete Funktionen, die der Fahrroboter 1 an diesen Punkten ausführen kann, abgespeichert. Eine mögliche Sequenz von Funktionen lautet beispielsweise:

- Anhalten

- Mischeinrichtung starten

- Abfüllen von x kg Futter aus dem Futterbunker mit der Nummer y anfordern

- Abwarten, bis angeforderte Futtermenge abgefüllt ist

- Weiterfahren.

Dabei stellen x und y einzusetzende Parameterwerte dar, die in der Regel das übergeordnetes Betriebsmanagementsystem vorgibt. Neben einer Liste auszuführender Funktionen kann vorgesehen sein, auch komplexere Sequenzen zu definieren, z.B. um festzulegen, wie mit Fehlern umzugehen ist, wenn also z.B. kein oder zu wenig Futter vom Futterbunker abgegeben wird.

Es ergibt sich dann die in Fig. 3d dargestellte Situation, in der der Fahrroboter 1 vor dem linken Futterbunker 27 positioniert ist.

Während des Abfahrens der Strecke vom Startpunkt, dem Ankerpunkt 30, bis zu einem Endpunkt, dem POI 30d, werden nicht nur die POI 30a-d in die Karte aufgenommen, sondern eine Mehrzahl von Wegpunkten 31 , von denen beispielhaft nur zwei zwischen den POI 30a und 30b in der Fig. 3d markiert sind. Die Wegpunkte 31 sind Positionspunkte entlang der gefahrenen Strecke, die im Abstand von einigen Zentimetern (cm) bis hin zu etwa 20 cm erfasst und abgespeichert werden. Die Wegpunkte 31 definieren den Verlauf eines Wegelements 32, das den Verlauf des Wegs zwischen zwei benachbarten POI wieder- gibt. Die Aufzeichnung der Wegpunkte 31 ermöglicht ein genaues Abfahren der Wegelemente 32 und damit der angelernten Strecke. In dem Sinne stellen die POI ebenfalls Wegpunkte 31 dar, die allerdings insofern ausgezeichnet sind, dass die zuvor genannten auszuführenden Funktionen mit ihnen verknüpft werden können und dass Korrekturmöglichkeiten (siehe weiter unten) eingeschränkter sein können als bei den sonstigen, nicht ausgezeichneten Wegpunkten 31 .

Die Fernbedienung wird während des manuellen Abfahrens und Aufzeichnens der Strecke nur zum Steuern des Fahrroboters 1 genutzt und - dann bei stehendem Fahrroboter 1 - genutzt, um einen ausgezeichneten Punkt zu markieren und ggf. Aktionen zu definieren. Letzteres kann auch nachträglich erfolgen. Die Konzentration des Nutzers kann somit vollständig auf den Fahrroboter 1 und Abstände zu Hindernissen usw. gerichtet sein.

Bevor eine aufgezeichnete und durch Wegpunkte 31 bzw. POI 30, 30a-d spezifizierte Strecke autonom abgefahren werden kann, erfolgt erfindungsgemäß ein Validieren dieser Strecke durch ein bereits autonom gesteuertes Abfahren, das jedoch unter Aufsicht des Nutzers erfolgt. Erst wenn dieser Validierungsschritt für eine bestimmte Strecke oder einen Streckenabschnitt vorgenommen wurde, wird diese Strecke bzw. der Streckenabschnitt als autonom abfahrbar markiert und kann im Rahmen eines automatischen Navigationsverfahrens genutzt werden.

Die zuvor vorgegebene Strecke zwischen dem Ankerpunkt 30 und dem POI 30d ist zur Befahrung in beide Richtungen vorgesehen. Bei einer derartigen Strecke kann vorgesehen sein, dass ein Validieren auch in beide Fahrtrichtungen erfolgen muss. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass ein Validieren in einer Richtung ausreichend ist, wobei diese Richtung nicht zwingend die Richtung sein muss, in der das Vorgeben dieser Strecke erfolgt ist.

Es kann zudem vorgesehen sein, dass die zu validierende Strecke oder Abschnitte der zu validierenden Strecke zuvor überarbeitet werden. Durch die manuelle Steuerung beim Anlernen der Strecke können Schlenker o.ä. ungeplant vorgegeben werden, die zu einer nicht optimalen Streckenführung führen. Eine nicht optimale Streckenführung hat eine längere zurückgelegte Strecke zur Folge und führt zu eigentlich vermeidbaren Kurven-, Beschleunigungs- und Bremsaktionen, die Energie kosten und das Material des Fahrroboters 1 unnötig belasten.

Zum Korrigieren der Strecke kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens vor dem Validieren die aufgezeichnete Strecke des bislang erstellten Wegenetzes 3 auf einem Display, insbesondere einem Display der Fernbedienung des Fahrroboters 1 , angezeigt werden, wobei der Benutzer die Möglichkeit hat, Wegelemente 32 oder Wegpunkte 31 und Abschnitte von Wegelementen 32 zwischen POIs 30, 30a-d manuell oder automatisiert zu korrigieren. Auch ein manuelles Korrigieren von Koordinaten der POIs 30a-d kann vorgesehen sein.

Ein manuelles Korrigieren kann beispielsweise ein Verschieben eines Wegpunktes 31 bzw. eines POIs 30a-d beinhalten. Dabei kann vorgesehen sein, dass diese Verschiebung nur um eine bestimmte Distanz möglich ist, um der Gefahr vorzubeugen, durch ein Verschieben von Wegpunkten in den Bereich von Hindernissen zu gelangen. Bei den POIs 30a-d kann die maximal mögliche Verschiebung der Koordinaten strikter limitiert sein, um nicht Gefahr zu laufen, dass nach einer Verschiebung die zugeordnete Funktion (z.B. das Aufnehmen von Futter) beeinträchtigt ist. Weiter kann vorgesehen sein, dass Abstände zwischen den Wegpunkten 31 und Begrenzungen auf der Karte ermittelt werden und bestimmte Sicherheitsabstände zwischen Wegpunkten 31 und begrenzenden Objekten, z. B. den Mauern 22 oder den Stützpfeilern 23, beim Verschieben eingehalten werden müssen.

Neben einer manuellen Korrektur von Wegelementen 32 oder Teilen der Wegelemente 32 können auch automatisierte Korrekturmöglichkeiten vorhanden sein.

Eine Möglichkeit einer automatisierten Korrektur ist durch eine Glättungsfunktionen gegeben. Dabei werden Wegelemente 32 durch Filteralgorithmen, z.B. einen Tiefpassfilter, geglättet, um mögliche „Schlangenfahrten“ oder Schlenker zu reduzieren. Die Wegelemente 32 werden dadurch durch geglättete Kurven ersetzt, wobei bestimmte Randbedingungen, beispielsweise ein kontinuierliches, nicht abknickendes Anschließen an folgende oder vorausgehende Wegelemente 32 z.B. dadurch, dass Tangentensteigungen in den POIs 30, 30a-d beibehalten werden, berücksichtigt werden. Auch kann eine Obergrenze für eine maximale Verschiebung von Wegpunkten 31 , die sich aus der automatisierten Glättung ergibt, festgelegt sein.

Eine weitere Möglichkeit einer automatisierten Korrektur, die ebenfalls in einer Kurvenglättung resultiert, liegt in einer vollständigen Neuberechnung der Position der Wegpunkte 31 von Wegelemente 32 mithilfe von geeigneten parametrisch modellierten Kurven. Beispielsweise können Wegelemente 32 oder Teile von Wegelementen 32 durch sog. „Splines“ oder „Bezierkurven“ ersetzt werden. Splines und Bezierkurven sind mathematisch ermittelte Kurvenelemente, die sich aus Polynomfunktionen zusammensetzen. Wie bei der Glättung über eine Filterfunktion können auch bei der Glättung durch vollständig berechnete Wegpunkte bestimmte Randbedingungen, beispielsweise ein kontinuierliches, nicht abknickendes Anschließen an folgende oder vorausgehende Wegelemente 32, vorgesehen sein. Zudem kann auch hier vorgesehen sein, dass Mindestabstände zu begrenzenden Objekten, z. B. den Mauern 22 oder den Stützpfeilern 23, eingehalten werden, um Kollisionen zu verhindern und die Objekte korrekt zu umfahren. Zudem kann vorgesehen sein, dass bestimmte Wegpunkte 31 als unveränderbar angesehen werden, um manuell Einfluss auf die Streckführung nehmen zu können.

Im Ergebnis werden durch die manuelle oder durch eine der beschriebenen automatischen Korrekturen die Wegelemente 32 in geglättete Wegelemente 33 umgewandelt, wie es in Fig. 3e dargestellt ist.

Beim eigentlichen Validierungsschritt fährt der Fahrroboter 1 dann die aufgezeichnete und ggf. geglättete Wegstrecke zurück oder nochmals in Aufzeichnungsrichtung ab, wobei der Anwender abgefahrene Wegelemente 32 bestätigen muss. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das automatische Abfahren so lange vorgenommen wird, wie ein Taster an der Fernbedienung gedrückt gehalten wird. Jeder erneut abgefahrene Abschnitt wird als „erfolgreich validiert“ gekennzeichnet. Deutet sich beim Abfahren ein Problem an, kann der Nutzer den Taster loslassen, woraufhin der Fahrroboter 1 sofort stehen bleibt und vom Schritt des Validierens der Strecke erneut in den Schritt des Aufzeichnens durch manuelle Steuerung umschaltet. Auf diese Weise kann ei- ne Strecke oder zumindest ein Abschnitt davon dann erneut korrigiert vorgegeben werden.

Wird die Strecke vollständig durch Abfahren und Bestätigen validiert, steht sie danach für ein autonomes Abfahren zur Verfügung. Fig. 3f zeigt die Situation nach einer Validierung der geglätteten Wegelemente 33 nachdem der Fahrroboter 1 ausgehend von seiner Position auf dem POI 30d die Strecke zurück zum Ankerpunkt 30 zur Validierung des bis dahin eingelernten Wegenetzes 3 automatisiert abgefahren ist.

Fig. 4 zeigt, wiederum für den gesamten Bereich des Betriebs 2, wie das Wegenetz 3 um weitere Strecken in nachfolgenden weiteren Anlernphasen erweitert wird. Strecken führen dabei sowohl in den ersten Stall 20 als auch in den zweiten Stall 21 . Es werden dabei weitere ausgezeichnete Punkte 30e bis 30q definiert, die mit verschiedenen Aktionen verbunden sind. So stellt beispielsweise der POI 30e eine Verzweigung dar, an der die vom Ankerpunkt 30 ausgehende Strecke sich entweder in den ersten Stall 20 oder in den zweiten Stall 21 verzweigt.

Ein Navigationssystem kann das Wegelement 32 zwischen dem Ankerpunkt 30 und dem ausgezeichneten Punkt 30e für beide Navigationsaufgaben, also eine Fahrt in den ersten Stall 20 oder in den zweiten Stall 21 , nutzen. Eine weitere Verzweigung ist am POI 30f möglich, an dem insgesamt vier Wegelemente 32 zusammenlaufen.

Eine erste Möglichkeit ausgehend vom ausgezeichneten Punkt 30f verläuft über den POI 30g entlang des in der Fig. 4 oberen Tierbereichs 25 des ersten Stalls 20. Auf den sich zwischen dem ausgezeichneten Punkt 30g und einem ausgezeichneten Punkt 30h verlaufenden Wegelement 32 erfolgt eine Fütterung der sich im entsprechenden Tierbereich 25 befindenden Tiere. Dazu wird am ausgezeichneten Punkt 30g ein entsprechendes Kommando zum Auswerfen von Futter entlang dem Fressgitter 26 ausgegeben. Zudem senkt gegebenenfalls der Fahrroboter 1 seine Fahrgeschwindigkeit in diesem Bereich ab. Der Futterauswurf endet am POI 30h.

Vom ausgezeichneten Punkt 30f führt einen alternativ abfahrbares Wegelemente 32 zu einem ausgezeichneten Punkt 30j, bei dem eine Fütterung in dem in der Fig. 4 unteren Tierbereich 25 erfolgt. Der Weg entlang der des entsprechenden Fressgitters 26 endet am ausgezeichneten Punkt 30k. Von den Endpunkten des Futterauswurfs, den POI 30h bzw. 30k führen Wegelemente 32 zu einem ausgezeichneten Punkt 30i, an dem sich die Rückwege nach erfolgter Fütterung vereinigen. Von dem ausgezeichneten Punkt 30i führt ein weiteres Wegelement 32 zurück zum ausgezeichneten Punkt 30f, wobei sich das dazwischenliegende Wegelemente 32 beispielsweise durch eine höhere Fahrgeschwindigkeit auszeichnet, die mit entleertem Futterbehälter 111 des Fahrroboters 1 möglich ist.

In vergleichbarer Weise wie im ersten Stall 20 führen Wegelemente 32 ausgehend vom ausgezeichneten Punkt 30e in den zweiten Stall 21 . Hier ist ein Verzweigungspunkt als ausgezeichneter Punkt 30I definiert, von dem Wegelemente 32 über die ausgezeichneten Punkte 30m und 30n an dem in der Fig. 4 oberen Fressgitter 26 entlang führen und über ausgezeichnete Punkte 30p und 30q an dem in der Fig. 4 unteren Fressgitter 26 entlang führen. Wiederum ist mit einem ausgezeichneten Punkt 30o ein Vereinigungspunkt für Rückfahrten definiert, von dem aus eine schnellere Rückfahrt mit entleertem Futterbehälter 111 des Fahrroboters 1 möglich ist.

Die in der Fig. 4 gezeigten aufgezeichneten Wegelemente 32 können in einem nachfolgenden Schritt wiederum manuell und/oder automatisch geglättet werden (mithilfe von Filterfunktionen oder durch mathematisch beschriebene Wegelemente ersetzt), was beispielsweise zu dem in Fig. 5 gezeigten Wegenetz 3 führt, in dem alle oder einige der Wegelemente 32 durch geglättete Wegelemente 33 ersetzt sind.

Nachfolgend erfolgt für die aufgezeichneten Wegelemente 32 und gegebenenfalls die geglätteten Wegelemente 33 eine Validierungsfahrt, bei der der Fahrroboter 1 die Wegelemente 32, 33 abfährt und dann als autonom nutzbar gekennzeichnet, wenn sie vom Benutzer bestätigt werden. Insbesondere entlang der Fressgitter 26 ist eine Begradigung der Wegelemente 32 sinnvoll, um sicherzustellen, dass Futter in einem definierten und gleich bleibenden Abstand zum Fressgitter 26 ausgeworfen bzw. angeschoben wird.

Wie zuvor beschrieben, erfolgt während des Anlernens der Strecken, also während einem Vorgeben der Wegelemente 32 durch das manuelle Abfahren keine den Nutzer ablenken Darstellung von Zusatzinformationen, beispielsweise gemessenen Abständen zu Hindernissen, auf der Fernbedienung des Benutzers. Allerdings kann sowohl während des Anlernens als auch während des Validie- rens vorgesehen sein, ein Unterschreiten von Sicherheitsabständen zu detek- tierten Hindernissen durch ein akustisches und/oder optisches Warnsignal am Fahrroboter 1 selbst zu signalisieren. Dieses verhindert eventuelle Kollisionen, ohne die Aufmerksamkeit des Benutzers von der Position und der Bewegung des Fahrroboters 1 abzulenken.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Bestätigen eines Wegelements 32 oder eines Streckenabschnitts, umfassend mehrere Wegelemente 32, oder der gesamten Strecke aktiv durch eine Aktion des Benutzers erfolgt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine Bestätigung angenommen wird, wenn bei der Validierungsfahrt kein Eingriff des Benutzers dahingehend erfolgt, dass er die abgefahrene Strecke abändert oder den Fahrroboter 1 stoppt.

Bezugszeichenliste

1 Fahrroboter

10 Fahrtrichtung

100 Fahrgestell

101 Antriebsrad

102 Schwenkrad

103 Schürze (Futterschieber)

104 Stoßstange

110 Aufbau

111 Futterbehälter

112 Mischeinrichtung

113 Futterförderer

114 Verkleidungsplatten

115 Ladekontakte

116 Bedien- und/oder Anzeigeelemente

117 Lidar-Sensor

118 Ultraschallsensor

2 Betrieb

20 erster Stall

21 zweiter Stall

22 Mauer

23 Stützpfeiler

24 Tor

25 Tierbereich

26 Fressgitter

27 Futterbunker

28 Ladestation

29 Reflektoren

3 Wegenetz

30, 30a-q ausgezeichneter Punkt (POI)

31 Wegpunkt

32 Wegelement

33 geglättetes Wegelement