动物饲养系统和动物饲养方法
【专利摘要】本发明提供一种能够实现动物饲养自动化的动物饲养系统。实施方式中的动物饲养系统具有网架、搬运用机器人、热敏摄像头、以及指示部。上述网架用于收纳动物饲养用的笼子。上述搬运用机器人具有包含所述笼子的保持机构的手。上述摄像头设在上述手的附近。上述指示部向上述搬运用机器人发出进行如下动作的指示：一边利用上述手进行保持一边从上述网架中取出或放入上述笼子，在所述网架和规定的搬运位置之间搬运上述笼子的动作；以及使上述热敏摄像头接近收纳于上述网架中的上述笼子，并使该热敏摄像头拍摄上述笼子的内部的动作。
【专利说明】动物饲养系统和动物饲养方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种动物饲养系统和动物饲养方法。
【背景技术】
[0002]以往，在设于食品厂家、制药厂家、大学等的研究设施中，一般使用老鼠或大家鼠等实验动物进行实验。
[0003]这里，在设于研究设施的饲养室等中，实验动物经由人工进行饲养。在专利文献I中公开了一种具有网架的饲养装置等，该网架能收纳多个实验动物的收容笼(以下记为“笼子”)。
[0004]专利文献1:日本特开平10-191819号公报
【发明内容】
[0005]发明要解决的问题
[0006]然而，在上述的以往的实验动物饲养中，有很多经由人工引起的问题。例如在上述研究设施等中，由于通常需要多个且多种多样的实验动物，所以经由人工需要花费较多时间，仅靠人工进行对应时也存在一定限制。还有，人工费等成本也容易增加。
[0007]另外，还存在由动物向人或由人向动物传染疾病的风险。由于存在上述问题，所以不经由人工就能饲养动物、即动物饲养的自动化需求正在增多。
[0008]本发明就是鉴于上述问题而做出，其目的是提供如下一种能实现动物饲养自动化的动物饲养系统和动物饲养方法。
[0009]解决问题的方法
[0010]为了实现上述目的，本发明的一个实施方式中的动物饲养系统具有网架、搬运用机器人、摄像头、以及指示部。所述网架用于收纳动物饲养用的笼子。所述搬运用机器人具有包含所述笼子的保持机构的机器人手。所述摄像头设在所述机器人手的附近。所述指示部向所述搬运用机器人发出进行如下动作的指示:一边利用所述机器人手进行保持一边从所述网架中取出或放入所述笼子，在所述网架和规定的搬运位置之间搬运所述笼子的动作；以及使所述摄像头接近收纳于所述网架中的所述笼子，并使该摄像头拍摄所述笼子的内部的动作。或者上述实施方式中的所述指示部也可以是控制部。
[0011]本发明的一个实施方式中的动物饲养方法包含:一边利用设在搬运用机器人上的机器人手进行保持，一边从收纳有动物饲养用的笼子的网架中将所述笼子搬运到规定的搬运位置，使设在所述机器人手的附近的摄像头接近收纳于所述网架中的所述笼子，并使该摄像头拍摄所述笼子的内部。
[0012]发明效果
[0013]采用本发明的一个实施方式，能实现动物饲养的自动化。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是示意性地表示第一实施方式中的动物饲养系统的大致结构的立体图。
[0015]图2A是大致表示网架的结构的主视图。
[0016]图2B是示意性地表示笼子的结构的立体图。
[0017]图3是示意性地表示第一实施方式中的动物饲养系统的结构的俯视图。
[0018]图4是第一实施方式中的动物饲养系统的框图。
[0019]图5A是表示笼子识别信息的一例的图(其I)。
[0020]图5B是表示笼子识别信息的一例的图(其2)。
[0021]图6A是示意性地表示搬运用机器人的结构的俯视图。
[0022]图6B是示意性地表示搬运用机器人的动作的俯视图。
[0023]图7A是用于说明搬运用机器人从网架中搬出笼子的一系列动作的示意图(其I)。
[0024]图7B是用于说明搬运用机器人从网架中搬出笼子的一系列动作的示意图(其2)。
[0025]图7C是用于说明搬运用机器人从网架中搬出笼子的一系列动作的示意图(其3)。
[0026]图8是表示搬运用机器人的旋转动作的图。
[0027]图9是示意性地表示更换用机器人的结构的立体图。
[0028]图1OA是表示更换用机器人的更换动作的示意图(其I)。
[0029]图1OB是表示更换用机器人的更换动作的示意图(其2)。
[0030]图1OC是表示更换用机器人的更换动作的示意图(其3)。
[0031]图1OD是表示更换用机器人的更换动作的示意图(其4)。
[0032]图1lA是表示在动物室的内部和外部之间的物品的转交动作的示意图(其I)。
[0033]图1lB是表示在动物室的内部和外部之间的物品的转交动作的示意图(其2)。
[0034]图1lC是表示在动物室的内部和外部之间的物品的转交动作的示意图(其3)。
[0035]图12A是表示搬运用机器人的监视动作的示意图(其I)。
[0036]图12B是表示搬运用机器人的监视动作的示意图(其2)。
[0037]图13是示意性地表示第二实施方式中的动物饲养系统的结构的俯视图。
[0038]附图标记说明
[0039]1、Ia动物饲养系统
[0040]2动物室
[0041]3读取部
[0042]10 网架
[0043]11侧壁部
[0044]12支架部
[0045]13笼子支承部
[0046]20搬运用机器人
[0047]21行走台部
[0048]22机器人基座
[0049]23臂基座
[0050]24 第一臂
[0051]25 第二臂
[0052]26 手
[0053]26a保持部
[0054]27热敏摄像头
[0055]30 导轨
[0056]40更换用机器人
[0057]41基台部
[0058]42 第一臂
[0059]43 第二臂
[0060]44 手
[0061]44a把持爪
[0062]50更换作业台
[0063]70通路箱
[0064]70a下冲气流供给机构
[0065]71中间室
[0066]72外部门
[0067]73内部门
[0068]80控制装置
[0069]81控制部
[0070]81a登录部
[0071]81b操作取得部
[0072]81c指示部
[0073]8Id热敏图像取得部
[0074]8Ie状态判定部
[0075]81f通知部
[0076]82存储部
[0077]82a笼子识别信息
[0078]82b示教信息
[0079]82c热敏图像
[0080]82d阈值信息
[0081]90操作终端
[0082]91显示部
[0083]92操作部
[0084]100手提终端
[0085]B 轴
[0086]BC条形码
[0087]C 笼子
[0088]Ca主体部
[0089]Cb凸缘部
[0090]Ce 盖部
[0091]Cd 插入口
[0092]L 轴
[0093]M作业员
[0094]Pl ?P3 轴
[0095]R 轴
[0096]S1、S2 轴
[0097]T 轴
[0098]U 轴
[0099]W 物品
[0100]f 饲料
[0101]fb饲料筐
[0102]ra 老鼠
[0103]ss刨花板
[0104]wp供水盒
【具体实施方式】
[0105]下面参照附图详细说明本发明的动物饲养系统的实施方式。另外，本发明不限于下面所示的实施方式。
[0106]另外，下面举例说明饲养动物是老鼠的情况。另外，对于作为机器人的末端执行器的“机器人手”记为“手”。在利用图1?图12B进行的说明中是针对第一实施方式，而利用图13进行的说明中是针对第二实施方式。
[0107](第一实施方式)
[0108]首先，利用图1说明第一实施方式中的动物饲养系统I的大致结构。图1是示意性地表示第一实施方式中的动物饲养系统I的大致结构的立体图。
[0109]还有，为使说明易于理解，在图1中图示有包含以铅直向上的方向为正方向、以铅直向下的方向为负方向的Z轴的三维正交坐标系。在下面说明时所用的其他图中有时也表示有所述正交坐标系。
[0110]另外，在下面，针对由多个构成的构成要素，有时只对多个中的一部分标注附图标记而对其他省略附图标记的标注。此时，将标注有附图标记的一部分视为与其他具有同样的结构。另外，对于标注有附图标记的一部分，有时采用附图标记后带“一编号”的形式而标注附加编号以分别进行识别(例如“ 70 — I ”、“ 70— 2 ”等)。
[0111]如图1所示，动物饲养系统I具有网架10、搬运用机器人20、导轨30、更换用机器人40、以及更换作业台50。网架10是能多层多列地收纳动物饲养用的笼子C的收纳架。还有，网架10是收纳构件的一例。
[0112]这里，具体说明所述网架10和笼子C。图2A是大致表示网架10的结构的主视图，图2B是示意性地表示笼子C的结构的立体图。
[0113]如图2A所示，网架10具有侧壁部11、架设在所述侧壁部11上的支架部12、吊设在支架部12的下表面上的笼子支承部13。还有，笼子支承部13沿图中的X轴方向延伸，为截面形状形成大致倒T字形的部件。
[0114]另外，如图2B所示，笼子C具有主体部Ca、沿主体部Ca的开口缘形成的凸缘部Cb、以及盖部Ce。主体部Ca在其底部铺设形成为薄片状的刨花板ss之后，收容作为饲养对象的老鼠ra。
[0115]还有，主体部Ca和凸缘部Cb例如能使用由特殊聚酯制成的、能一次性使用的一次性笼子。
[0116]另外，盖部Ce具有由不锈钢材料等构成的线条形状，例如其中央部形成有凹部。饲料f放在该凹部中。另外，供水盒wp以使其供水口插入主体部Ca的内部的状态放在盖部Ce上。
[0117]另外，如图2A和图2B所示，笼子C上分别粘贴有条形码BC。所述条形码BC中含有用于识别各个笼子C的识别信息。这一点将在后面进行详细叙述。
[0118]另外，如图2A所示，笼子C以使其凸缘部Cb挂在笼子支承部13而呈被吊起的状态收容在网架10中。
[0119]返回图1的说明，接下来说明搬运用机器人20。搬运用机器人20设在网架10和作为规定的搬运位置的更换作业台50之间。另外，搬运用机器人20具有包含笼子C的保持机构的手(省略附图标记)，使用所述手进行从网架10中取出或放入笼子C，并在网架10和更换作业台50之间搬运笼子C的动作。
[0120]另外，虽然在图1中省略了其图示，但是搬运用机器人20在其手的附近还具有热成像摄像头(以下记为“热敏摄像头27”)，进行使所述热敏摄像头27接近收纳于网架10中的笼子C并拍摄笼子C的内部的动作。还有，热敏摄像头27是拍摄构件的一例。
[0121]还有，搬运用机器人20具有如图中箭头101所示能沿导轨30移动的行走台部21、和如图中箭头102所示设置成相对于行走台部21能升降的机器人基座22。
[0122]由此，能使手位于多层多列地收纳于网架10中的所有笼子C的每个收纳位置，对于搬运用机器人20的结构及其动作的详细情况，将在后面利用图6A等进行叙述。
[0123]更换用机器人40设在更换作业台50的附近，针对搬运到所述更换作业台50上的笼子C，进行更换动物饲养时需要更换的饲料f、供水盒wp、刨花板ss等必要品的动作。对于更换用机器人40的结构及其动作的详细情况，将在后面利用图9等进行叙述。
[0124]下面，进一步详细说明第一实施方式中的动物饲养系统I的结构。图3是示意性地表示第一实施方式中的动物饲养系统I的结构的俯视图。
[0125]如图3所示，动物饲养系统I具有通过分隔壁与外部隔离的隔离空间而形成的动物室2。
[0126]所述动物室2的内部通过污染控制而保持恒定的空气清洁度和温度等。另外，图1所示的网架10、搬运用机器人20和更换用机器人40被收容在所述动物室2的内部。
[0127]另外，在动物室2的分隔壁的一部分上设有通路箱70，通路箱70具有用于分别连通到动物室2的内部和外部的中间室。所述通路箱70具有用于向其中间室提供清洁气流的下冲气流供给机构70a (参照图4等)。
[0128]另外，由动物室2的外部向内部或由内部向外部的物品的转交经由所述通路箱70进行。这样，能减少从收容于动物室2的内部的老鼠ra向外部的作业员M、或由作业员M向老鼠ra传染疾病的风险。
[0129]还有，在图3中，例示了设有2个通路箱70 — I和70— 2，通路箱70 — I被用作饲料f等必要品的供给口。另外，通路箱70 — 2被用作笼子C向动物室2的搬入搬出口。对于经由通路箱70的物品的转交动作的详细情况，将在后面利用图1lA?图1lC进行叙述。
[0130]另外，如图3所示，动物饲养系统I的动物室2的外部具有控制装置80。控制装置80以能与搬运用机器人20和更换用机器人40等动物室2内部的各种装置进行信息传递的方式连接。
[0131]这里，控制装置80是用于控制所连接的各种装置的动作的控制器，由各种控制设备、运算处理装置、存储装置等构成。对于控制装置80的详细情况，将在后面利用图4进行叙述。
[0132]还有，在图3中表示有呈I个筐体的控制装置80，但不限于此，例如也可以由分别对应于作为控制对象的各种装置的多个筐体构成。另外，也可以设在动物室2的内部。
[0133]另外，控制装置80上不仅连接有具有显示器等的显示部91和键盘等的操作部92的操作终端90，还经由广域网络连接有手提终端100。还有，上述各种装置与控制装置80的连接方式可以是有线或无线。
[0134]下面利用图4说明第一实施方式中的动物饲养系统I的框图结构。图4是第一实施方式中的动物饲养系统I的框图。还有，在图4中仅表示有说明动物饲养系统I所需的构成要素，而省略了关于一般的构成要素的记载。
[0135]在利用图4所进行的说明中，主要是针对控制装置80的内部结构的说明，对于已经说明过的构成要素有时会简化其说明。
[0136]如图4所示，控制装置80具有控制部81和存储部82。控制部81具有登录部81a、操作取得部81b、指示部81c、热敏图像取得部81d、状态判定部81e、以及通知部81f。还有，指示部81c是指示构件的一例。下述实施方式中，以登录部81a、操作取得部81b、指示部81c、热敏图像取得部81d、状态判定部81e、提示部Slf为例说明了各个功能模块在【具体实施方式】中各自具备的功能，各个功能模块的具备的所有功能，也都可以视为控制部81所具备的功能。例如指示部向所述搬运用机器人发出动作的指示，即为控制部81向所述搬运用机器人发出动作的指示。
[0137]存储部82是硬盘驱动器或非易失性存储器等存储装置，用于存储笼子识别信息82a、示教信息82b、热敏图像82c、阈值信息82d。
[0138]控制部81对控制装置80进行整体控制。登录部81a将新搬入动物室2的内部的笼子C的识别信息登录到笼子识别信息82a中。具体地讲，登录部81a接收通过由条形码扫描器等构成的读取部3读取到的有关笼子C的条形码BC的数据，并登录到笼子识别信息82a 中。
[0139]这里,预先表不笼子识别信息82a的一例。图5A和图5B是表不笼子识别信息82a的一例的图(其I和其2)。如图5A所示，笼子识别信息82a例如包含“笼子ID”项目、“负责人ID”项目、“收纳位置”项目、“动物”项目、“上次更换日”项目、“优先度”项目。
[0140]“笼子ID”项目是用于存储分配给每个笼子C的识别符的项目。“负责人ID”项目是用于存储每个笼子C的负责人的识别符的项目。“收纳位置”项目是用于存储以网架10的“层”和“列”所表示的笼子C的收纳位置的项目。
[0141]“动物”项目是用于存储被收容在笼子C中的饲养动物的种类的项目。“上次更换日”项目是用于存储针对该笼子C上次更换了必要品的日期的项目。“优先度”项目是用于存储表示用于监视笼子C的优先度的优先度值的项目。
[0142]还有，为使说明易于理解，在图5A中，用文本形式记载了存储在各项目中的存储值，但并不限定实际所存储的数据的形式。
[0143]这里，假设新搬入动物室2的内部的笼子C的条形码BC中预先输入有“笼子ID”、“负责人ID”、“动物”项目和“优先度”项目的各输入值。
[0144]此时，登录部81a不仅将上述各输入值分别登录到笼子识别信息82a中，还根据网架10的空置情况等生成“收纳位置”并进行登录。另外，对于“上次更换日”例如登录初始值。另外，对于在饲养过程中变化的“上次更换日”等，后述指示部81c会适当地进行更新。
[0145]还有，在图5A的“优先度”项目中，例示了“高”和“低”等相对优先度值，但如图5B所示，例如也可以存储“术后I日”和“术后3日”这样的具体的优先度值。
[0146]换言之，只要是能对笼子C的监视进行加权的优先度值即可。还有，后述指示部81c根据所述优先度值来调整热敏摄像头27对笼子C的拍摄时间或拍摄频度。
[0147]返回图4的说明，接下来说明操作取得部81b。操作取得部81b取得来自操作部92的表示作业员M的操作内容的输入值并传递给指示部81c。这里，所谓的表示作业员M的操作内容的输入值，例如是作为必要品更换等的作业对象的笼子C的“笼子ID”等。
[0148]指示部81c对照从操作取得部81b接收到的输入值和笼子识别信息82a，并确定作为作业对象的笼子C的收纳位置。另外，指示部81c在确定好的笼子C的收纳位置的基础上，再根据示教信息82b来生成使搬运用机器人20和更换用机器人40进行动作的动作信号，并将所述动作信号输出给上述搬运用机器人20和更换用机器人40。
[0149]另外，示教信息82b是包含根据作业内容实际上使搬运用机器人20和更换用机器人40进行动作的作为特定程序的“工作”的信息，经由省略其图示的输入装置(例如编程器等)而预先登录。
[0150]“工作”中包含有关于动物饲养的动作的方式(具体地讲，将何处作为搬运笼子C的规定的搬运位置、把持哪个必要品的什么部位、放在笼子C的何处等信息)。
[0151]之后，指示部81c根据所述“工作”生成使搬运用机器人20和更换用机器人40进行动作的动作信号。这里，动作信号例如作为搬运用机器人20和更换用机器人40向其各关节部所搭载的伺服电机的脉冲信号而生成。
[0152]还有，对于图4所示的搬运用机器人20的手26和更换用机器人40的手44，将在后面进行叙述。
[0153]另外，在动物室2的内部和外部之间进行物品的转交时，指示部81c以规定的定时向通路箱70的下冲气流供给机构70a提供清洁气流。
[0154]另外，在对笼子C进行监视时，指示部81c使热敏摄像头27拍摄作为监视对象的笼子C的内部。
[0155]这里暂时离开对图4的说明，依次详细说明根据指示部81c的指示进行动作的搬运用机器人20和更换用机器人40的结构及其动作。
[0156]首先，利用图6A和图6B说明搬运用机器人20的结构例。图6A是示意性地表示搬运用机器人20的结构的俯视图。另外，图6B是示意性地表示搬运用机器人20的动作的俯视图。还有，对于已经说明过的行走台部21和机器人基座22省略其说明。
[0157]如图6A所示，搬运用机器人20是具有左右一对臂的双臂机器人。搬运用机器人20具有臂基座23、第一臂24、第二臂25、以及手26。还有，手26是搬运构件的一例。还有，这里图示了使双方的臂收缩了的状态。
[0158]臂基座23以能绕轴SI旋转的方式设置在机器人基座22。第一臂24以其基端部能绕轴Pl旋转的方式连结在臂基座23。另外，第二臂25以其基端部能绕轴P2旋转的方式连结在第一臂24的前端部。
[0159]另外，手26的基端部以能绕轴P3旋转的方式连结在第二臂25的前端部。另外，在左右某个手26上设有作为笼子C的保持机构的保持部26a。另外，在另一个手26的附近设有热敏摄像头27。
[0160]保持部26a是形成俯视时大致呈U字形的扁平部件，通过在其上表面上载置笼子C而保持该笼子C。还有，不仅是进行载置，例如也可以利用吸附盘等来保持笼子C。
[0161]如上所述，热敏摄像头27是热成像摄像头，是能分析由笼子C的内部的老鼠ra放射的红外线并拍摄作为热分布图的拍摄数据的装置。
[0162]另外，如图6B所示，搬运用机器人20使臂进行伸展时，在将手26的移动方向和朝向限制在规定的方向和朝向(参照图中的箭头604)的同时进行伸展动作。
[0163]例如，如图6B所示，对于具有保持部26a的一侧的臂而言，搬运用机器人20使第一臂24以旋转量Θ沿逆时针方向绕轴Pl旋转(参照图中的箭头601)。另外，此时对于第二臂25而言，使其相对于第一臂24以2倍的旋转量2 Θ沿顺时针方向绕轴P2旋转(参照图中的箭头602)。
[0164]而且，对于手26而言，使其相对于第二臂25以旋转量Θ沿逆时针方向绕轴P3旋转(参照图中的箭头603)。这样，能在使手26的移动方向沿X轴直线且使手26的朝向(SP保持部26a的前端部的朝向)保持向前方不变的状态下使臂伸展。
[0165]另外，在使臂收缩时，绕轴P1、P2和P3的旋转朝向分别与伸展时相反。
[0166]接着说明搬运用机器人20从网架10中搬出笼子C的一系列动作。图7A?图7C是用于说明搬运用机器人20从网架10中搬出笼子C的一系列动作的示意图(其I?其3)。
[0167]从网架10中搬出笼子C时，首先如图7A所示，指示部81c向搬运用机器人20发出如下动作指示:使手26位于作为搬出对象的笼子C的收纳位置，使保持部26a进入到笼子C的下方(参照图中的箭头701)。
[0168]接下来，如图7B所示，指示部81c向搬运用机器人20发出如下动作指示:抬起手26而将笼子C载置在保持部26a上，进一步抬起而使笼子C的凸缘部Cb (参照图2B)从笼子支承部13浮起(参照图7B中的箭头702)。
[0169]之后，如图7C所示，指示部81c向搬运用机器人20发出如下动作指示:保持使凸缘部Cb从笼子支承部13浮起的状态不变而使臂收缩，从网架10中拉出笼子C (参照图中的箭头703)。这样，能从网架10中顺畅地搬出笼子C。
[0170]还有，反之，将笼子C搬入网架10中时，按相反的顺序进行图7A?图7C所示的一系列动作即可。
[0171]另外，像这样从网架10中取出或放入笼子C时，为了不使笼子C的内部的老鼠ra过度紧张，例如也可以根据笼子C是否载置在保持部26a上的情况来调整搬运用机器人20的动作速度。
[0172]具体地讲，保持部26a上没有载置笼子C时，以相对高速使搬运用机器人20进行动作，而保持部26a上载置有笼子C时，以相对低速使其进行动作即可。这样，不仅能避免使老鼠ra紧张，还能高效地进行笼子C的搬运作业。
[0173]另外，例如通过在保持部26a上设置接触传感器等检测装置，就能实现保持部26a上是否载置有笼子C的检测。
[0174]之后，如果搬运用机器人20已经从网架10中搬出了笼子C，则指示部81c向搬运用机器人20发出如下动作指示:将笼子C搬运到作为规定的搬运位置的更换作业台50上。图8是表示搬运用机器人20的旋转动作的图。还有，图8中省略了其图示，但假设保持部26a上载置有笼子C。
[0175]即，如图8所示，如果搬运用机器人20已经从网架10中搬出了笼子C，则指示部81c不仅使臂基座23绕轴SI旋转以使保持部26a的前端部从网架10 —侧朝向更换作业台50 —侧(参照图中的箭头801)，而且还使行走台部21和机器人基座22进行动作而将笼子C搬运到更换作业台50的附近。之后，使搬运用机器人20的臂伸展而将笼子C载置在更换作业台50上。
[0176]还有，自不必言，使结束必要品更换的笼子C返回网架10中时，按相反的顺序搬运笼子C。
[0177]接着，利用图9来说明更换用机器人40的结构。图9是示意性地表示更换用机器人40的结构的立体图。
[0178]如图9所示，更换用机器人40是单臂型多轴机器人。具体地讲，更换用机器人40具有基台部41、第一臂42、第二臂43、以及手44。
[0179]基台部41固定在地面等上，以使第一臂42的基端部能绕轴S2旋转(参照图中的箭头901)且能绕轴L旋转(参照图中的箭头902)的方式进行支承。
[0180]第一臂42使基端部如上所述支承在基台部41上，而且在该第一臂42的前端部还能使第二臂43的基端部能绕轴U旋转的方式支承(参照图中的箭头903)。
[0181]第二臂43使基端部如上所述般支承在第一臂42上，而且在该第二臂43的前端部还能使手44的基端部能绕轴B旋转的方式支承(参照图中的箭头905)。另外，第二臂43还设置成能绕轴R旋转(参照图中的箭头904)。
[0182]手44使基端部如上所述支承在第二臂43上，而且还设置成能绕轴T旋转(参照图中的箭头906)。另外，手44还具有I组把持爪44a。
[0183]把持爪44a是更换用机器人40所具有的把持机构，通过夹紧饲料f、供水盒wp、刨花板ss等必要品而进行把持。
[0184]接着，利用图1OA?图1OD来说明更换用机器人40根据来自指示部81c的指示进行的必要品的更换动作。图1OA?图1OD是表示更换用机器人40的更换动作的示意图(其I?其4)。
[0185]首先，说明饲料f的更换。如图1OA所示，在更换饲料f时，指示部81c向更换用机器人40发出如下动作指示:例如一边用把持爪44a —个一个地把持饲料f，一边将所述饲料f搬运到载置于更换作业台50上的笼子C的上方，并放在形成于盖部Ce上的凹部中。
[0186]还有，这里，也可以不用一个一个地把持饲料f。例如，如图1OB所示，多个饲料f以包含在饲料筐fb中的方式进行提供时，指示部81c也可以向更换用机器人40发出如下动作指示:用把持爪44a把持每个饲料筐fb并悬挂在盖部Ce上。
[0187]另外，如图1OC所示，在更换供水盒wp时，指示部81c向更换用机器人40发出如下动作指示:例如不仅使供水口朝向下方而且用把持爪44a把持供水盒wp，一边将供水口从盖部Ce插入主体部Ca的内部一边放置供水盒wp。
[0188]另外，对于刨花板ss也可以像如下这样做。S卩，如图1OD中用虚线封闭曲线所包围表示的那样，预先在笼子C的主体部Ca上设置刨花板ss的插入口 Cd即可。此时，指示部81c向更换用机器人40发出如下动作指示即可:用把持爪44a把持旧刨花板ss — I并从所述插入口 Cd中抽出(参照图中的箭头1001)，而且从相同插入口 Cd插入新刨花板ss — 2(参照图中的箭头1002)。
[0189]然而，虽然优选预先在动物室2内部的更换用机器人40的附近，储备规定量的更换作业所用的必要品，但是需要根据储备量的减少而重新向动物室2内部进行提供。如上所述，所述动物室2的内部和外部之间的必要品等物品的转交经由通路箱70进行。
[0190]先利用图1lA?图1lC说明所述物品的转交动作。图1lA?图1lC是表示在动物室2的内部和外部之间的物品的转交动作的示意图(其I?其3)。还有，这里，举例说明对物品标注附图标记“W”，并且从动物室2的外部向内部转交物品W的情况。
[0191]如图1IA所示，通路箱70设在动物室2的分隔壁的一部分上，且具有中间室71、夕卜部门72、以及内部门73。虽然中间室71分别与动物室2的内部和外部分别连通，但其一方必须通过外部门72或内部门73进行关闭。
[0192]具体地讲，首先如图1lA所示，作业员M从动物室2的外部打开外部门72(参照图中的箭头1101)，并将物品W放在中间室71内。此时，优选内部门73例如根据指示部81c的指示等而被锁住。
[0193]之后，如图1lB所示，如果外部门72已经被关闭，外部门72也被锁住，通过下冲气流供给机构70a向中间室71的内部提供清洁气流。这样,能排除附着在物品W上的尘埃等。
[0194]之后，如果提供了规定时间的清洁气流，如图1lC所示，内部门73被解锁，内部门73被更换用机器人40打开(参照图中的箭头1102)。之后，更换用机器人40取出放在中间室71内的物品W，将物品W储备在规定的储备位置，之后关闭内部门73。
[0195]还有，将物品W从动物室2的内部向外部转交时，顺序与上述相反。这样，不仅能保持动物室2的内部的空气清洁度等，还能在动物室2的内部和外部之间转交物品W。另夕卜，由于中间室71不同时与动物室2的内部和外部相连通，所以还能大幅减少老鼠ra和作业员M之间传染疾病的风险。
[0196]还有，在图1lA?图1lC中，例举了在作业员M和更换用机器人40之间转交物品W，但是也可以在作业员M和搬运用机器人20之间，进行作为物品W的笼子C的转交。此时，可以在搬运用机器人20上设置把持机构而把持并开闭内部门73，还可以在合适的定时由指示部81c自动开闭内部门73。
[0197]接着，利用图12A和图12B来说明搬运用机器人20根据来自指示部81c的指示进行的笼子C的监视动作。图12A和图12B是表示搬运用机器人20的监视动作的示意图(其I和其2)。还有，由于图12A对应于已经表示的图6B，所以部分简化其说明。
[0198]S卩，如图12A所示，搬运用机器人20使设有热敏摄像头27的一方的臂进行伸展时，也是在手26的移动方向和朝向被限制在规定的方向和朝向(参照图中的箭头1204)的状态下进行伸展动作。
[0199]即，对于第一臂24而言，使其以旋转量Θ沿顺时针方向绕轴Pl旋转(参照图中的箭头1201)。另外。对于第二臂25而言，使其相对于第一臂24以2倍的旋转量2 Θ沿逆时针方向绕轴P2旋转(参照图中的箭头1202)。
[0200]另外，对于手26而言，使其相对于第二臂25以旋转量Θ沿顺时针方向绕轴P3旋转(参照图中的箭头1203)。
[0201]如图12B所示，指示部81c向搬运用机器人20发出如下动作指示:通过用所述动作使臂伸展，使热敏摄像头27接近作为监视对象的笼子C并拍摄笼子C的内部。
[0202]还有，此时，指示部81c根据存储在笼子识别信息82a的“优先度”中的优先度值，调整对笼子C的拍摄时间或拍摄频度。所述调整也可以在是作业员M在附近的白天还是不在附近的夜间等时间段的基础上进行。例如，如果是作业员M不在附近的夜间时间段，优选采取一律提高拍摄频度等措施。
[0203]另外，通过这样的监视动作而得到的拍摄数据，能利用于将异常状态提示给作业员M的情况。这里，返回图4的说明，对热敏图像取得部81d进行说明。
[0204]热敏图像取得部81d从热敏摄像头27获取拍摄数据并作为热敏图像82c而存储在存储部82中。状态判定部81e对热敏图像82c进行解析而判定笼子C内部的老鼠ra的状态。
[0205]例如，此时，状态判定部81e利用预先登录在存储部82中的阈值信息82d。阈值信息82d是包含老鼠ra的体温等的下限阈值和上限阈值的信息。即，如果状态判定部Sle对热敏图像82c进行解析并检测出超过下限阈值或上限阈值的热分布，则判定为是异常状态，并将该情况通知给通知部81f。
[0206]如果通知部81f接收到来自状态判定部81e的表示异常状态的通知，向显示部91显示表示该情况的信息等。另外，与此同时，经由广域网络向作业员M所持的手提终端100提示有异常状态。
[0207]这样，由于能立即将老鼠ra的异常状态提示给作业员M，所以作业员M能采取对应于异常状态的合适的处理。另外，据此能提高实验的精度和可靠性。
[0208]如上所述，第一实施方式中的动物饲养系统具有网架、搬运用机器人、热敏摄像头(摄像头)、以及指示部。上述网架用于收纳动物饲养用的笼子。上述搬运用机器人具有包含作为被搬运物的所述笼子的保持机构的手(机器人手)。上述摄像头设在上述手的附近。上述指示部向上述搬运用机器人发出进行如下动作的指示:一边利用上述手进行保持一边从上述网架中取出或放入上述笼子，在所述网架和规定的搬运位置之间搬运上述笼子的动作；以及使上述热敏摄像头接近收纳于上述网架中的上述笼子，并使该热敏摄像头拍摄上述笼子的内部的动作。
[0209]因此，米用第一实施方式中的动物饲养系统，能实现动物饲养的自动化。
[0210]另外，在上述第一实施方式中，举例说明了在动物室的内部收容有搬运用机器人和更换用机器人这两者的情况，但不限于此。也可以将更换用机器人设在动物室的外部。利用图13来说明该情况下的第二实施方式。
[0211](第二实施方式)
[0212]图13是示意性地表示第二实施方式中的动物饲养系统Ia的结构的俯视图。还有，由于图13与第一实施方式所示的图3相对应，所以对于操作终端90和手提终端100省略其图示。这里，主要说明不同于第一实施方式的部分。
[0213]如图13所示，第二实施方式中的动物饲养系统Ia与第一实施方式的不同点是更换用机器人40设在动物室2的外部。
[0214]另外，更换用机器人40设在通路箱70的附近，必要品的更换作业经由所述通路箱70进行。
[0215]S卩，指示部81c指示搬运用机器人20将笼子C搬运到作为规定的搬运位置的通路箱70中，又指示更换用机器人40对已经搬运到通路箱70中的笼子C进行必要品的更换作业。
[0216]通过这样设置，由于能构成较小的动物室2，所以能减小动物饲养系统Ia的设置空间。另外，在所述第二实施方式中，也可以由作业员M来代替更换用机器人40而进行更换作业。
[0217]此时，由于无需导入更换用机器人40，所以能以较低成本来构成动物饲养系统
Ia0
[0218](关于其他实施方式)
[0219]另外，在上述各实施方式中，例举了搬运用机器人是双臂机器人，更换用机器人是单臂机器人的情况，但不限于此。即，可以由多台单臂机器人来构成搬运用机器人，也可以由双臂以上的多臂机器人来构成更换用机器人。
[0220]而且，搬运用机器人和更换用机器人的各自的轴数不被上述各实施方式所示的例子限定。
[0221]另外，在上述各实施方式中，摄像头为热成像摄像头，但不限定摄像头的种类。
[0222]另外，在上述各实施方式中，通过条形码来识别各笼子，但是当然不限定于条形码。例如也可以使用矩阵型二维码或RFID (Rad1 Frequency Identificat1n)。
[0223]另外，在上述各实施方式中，笼子是一次性使用的一次性笼子，但也可以不是一次性类型的。
[0224]另外，在上述各实施方式中，饲养动物是老鼠，但只要能在可收容在网架中的笼子里饲养，当然不限定饲养动物的种类。
[0225]本领域技术人员能容易地导出进一步的效果或变形例。因此，本发明更大范围的实施方式，不限于上面所示、所写的特定详细说明和具有代表性的实施方式。因此，在不脱离权利要求书及其等同物所定义的总的发明理念精神或范围的前提下，能进行各种各样的改变。
【权利要求】
1.一种动物饲养系统，其特征在于，具有: 网架，所述网架用于收纳动物饲养用的笼子； 搬运用机器人，所述搬运用机器人具有包含所述笼子的保持机构的机器人手； 摄像头，所述摄像头设在所述机器人手的附近；以及 指示部，所述指示部向所述搬运用机器人发出进行如下动作的指示:一边利用所述机器人手进行保持一边从所述网架中取出或放入所述笼子，在所述网架和规定的搬运位置之间搬运所述笼子的动作；以及使所述摄像头接近收纳于所述网架中的所述笼子，并使该摄像头拍摄所述笼子的内部的动作。
2.如权利要求1所述的动物饲养系统，其特征在于，还具有: 动物室，所述动物室具有通过分隔壁与外部隔离的隔离空间，所述隔离空间内收容有所述网架和所述搬运用机器人； 通路箱，所述通路箱具有分别连通到所述动物室的内部和外部的中间室，且被设在所述分隔壁的一部分上；以及 供给机构，通过所述供给机构向所述中间室提供清洁气流， 在所述动物室的内部和外部之间进行物品的转交时，所述指示部不仅指示使用所述供给机构向所述中间室提供清洁气流，还指示所述搬运用机器人进行经由所述通路箱转交所述物品的动作。
3.如权利要求1或2所述的动物饲养系统，其特征在于，还具有: 存储部，所述存储部用于存储使所述笼子的识别符和该笼子在所述网架中的收纳位置产生关联的识别信息， 所述指示部向所述搬运用机器人发出如下动作指示:根据所述识别信息来搬运特定的所述笼子和对特定的所述笼子进行拍摄。
4.如权利要求3所述的动物饲养系统，其特征在于， 进一步使所述识别信息和分配给每个所述笼子的优先度值产生关联而存储在所述存储部中， 所述指示部根据所述优先度值来调整所述摄像头对所述笼子的拍摄时间或拍摄频度。
5.如权利要求1或2所述的动物饲养系统，其特征在于， 所述摄像头是热成像摄像头，和/或 所述笼子是一次性笼子。
6.如权利要求2所述的动物饲养系统，其特征在于，还具有: 更换用机器人，所述更换用机器人具有在动物饲养中需要更换的必要品的把持机构，所述指示部向所述更换用机器人发出如下动作指示:使用所述把持机构来把持所述必要品并且更换该必要品。
7.如权利要求6所述的动物饲养系统，其特征在于， 所述更换用机器人设在所述动物室的内部， 所述指示部针对被搬运到所述规定的搬运位置的所述笼子，发出更换所述必要品的动作指示。
8.如权利要求6所述的动物饲养系统，其特征在于， 所述更换用机器人设在所述动物室的外部， 所述指示部针对被搬运到作为所述规定的搬运位置的所述通路箱中的所述笼子，发出更换所述必要品的动作指示。
9.如权利要求6、7或8所述的动物饲养系统，其特征在于， 所述必要品是饲料、供水盒和刨花板。
10.如权利要求1?9中任一项所述的动物饲养系统,其特征在于， 所述笼子是一次性笼子。
11.一种动物饲养系统，其特征在于，具有: 网架，所述网架用于收纳动物饲养用的笼子； 搬运用机器人，所述搬运用机器人具有包含作为被搬运物的所述笼子的保持机构的机器人手； 摄像头，所述摄像头设在机器人手的附近； 控制部，所述控制部向所述搬运用机器人发出进行如下动作的指示:一边利用所述机器人手进行保持一边从所述网架中取出或放入所述笼子，在所述网架和规定的搬运位置之间搬运所述笼子的动作；使所述摄像头接近收纳于所述网架中的所述笼子，并使该摄像头拍摄所述笼子的内部的动作。
12.—种动物饲养方法,其特征在于,包含: 一边利用设在搬运用机器人上的机器人手进行保持，一边从收纳有动物饲养用的笼子的网架中将所述笼子搬运到规定的搬运位置， 使设在所述机器人手的附近的摄像头接近收纳于所述网架中的所述笼子，并使该摄像头拍摄所述笼子的内部。
13.如权利要求12所述的动物饲养方法，其特征在于，还包含: 针对被搬运到所述规定的搬运位置的所述笼子，由具有把持机构的更换用机器人来更换在动物饲养中需要更换的必要品。
【文档编号】A01K1/03GK104170755SQ201410213592
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2013年5月22日
【发明者】臼井贵史, 吉田修, 木原英治 申请人:株式会社安川电机