畜禽机器人技术研究进展与未来展望

随着现代畜禽养殖业面临的挑战日益增加,包括提高生产效率、降低成本、确保动物福利以及应对环境变化等,机器人技术的应用成为推动该行业转型的关键。文章综述了畜禽养殖机器人技术的研究进展,涵盖了饲喂机器人、清洁机器人、巡检机器人、挤奶机器人以及其他相关领域的研究现状和技术特点。机器人技术在提升畜禽养殖业自动化和智能化水平中具有重要作用。其中,饲喂机器人通过精准控制饲料投放,提高了饲喂效率和养殖动物健康水平;清洁机器人能有效地管理畜牧环境,提升养殖场卫生条件;巡检机器人通过实时监测环境和动物健康状况,优化了养殖管理;挤奶机器人则实现了奶牛养殖自动化,提高了生产效率。探讨了畜禽养殖机器人技术面临的挑战与机遇,并对未来的发展趋势进行了展望。

新型小农户拼装式育肥猪舍的应用

生猪产业向集约化、规模化发展是必然趋势,但受技术、资金、自然环境和社会经济条件的影响,以户为单位的小规模养猪生产还将在四川长期存在,并且这种生产方式是当前和今后一定时期内欠发达地区巩固脱贫攻坚成果和实现乡村振兴的重要方式。在实施乡村振兴、推进新农村建设以及地震灾后重建过程中,部分有意养猪的农户存在无地可用、无圈可养的问题,有的农户虽然尚有圈舍,但圈舍非常简陋,存在阴暗潮湿、通风不良、保温条件差、采光不足、粪污无法处理和利用等问题。

基于EDEM的皮带式推料机器人推料仿真与试验研究

【目的】推料机的推料效果是牧场推料机器人性能的一个重要指标,为得出皮带式推料机器人最佳作业参数,研究推料机器人作业参数对推送率和推送效率的影响,本文基于EDEM软件对推料机器人推料过程进行模拟仿真分析。【方法】基于离散元法,通过试验与仿真标定得出TMR饲料间、饲料与接触装置间的接触参数;运用EDEM软件建立3种离散单元物料颗粒的Hertz-Mindlin接触模型,以皮带式推料机装置的推料角度、皮带速度、前进速度作为试验因素,以推送率和推送效率作为评价指标,采用三因素三水平的正交试验方法进行推料仿真试验研究。通过实际试验对仿真结果进行验证。以推料机的推送率和推料效率最大为目标值,通过响应面进行优化求解。【结果】仿真试验结果表明:本文推料机理论最优作业参数组合为推料角度30°、皮带速度2.99 m/s、前进速度0.83 m/s时,推送率为94.6%,推送效率为724.5 kg/min。对于推送率而言,皮带速度和前进速度对其影响极显著(P<0.01),推料角度的影响显著(P<0.05);对于推送效率而言,皮带速度和前进速度对其影响极显著(P<0.01),推料角度对其影响不明显(P>0.05)。【结论】本研究验证了推料机结构的合理性,为自动推料机器人推料作业参数组合提供了参考。

基于环境控制的水禽(鸭)养殖模式及发展趋势

近年来,随着设施畜牧业的大力发展,水禽养殖模式正在逐年演变。由于传统的水域开放式养殖对禽类健康和生态环境的危害愈加严重,旱地平养应运而生。然而,传统的旱地平养也仅仅达到节约资源、保护环境的作用,针对增加土地利用率和减少病毒侵害等问题,层叠式笼养和发酵床网上养模式成为水禽养殖的大势所趋。随着科技水平的提升,水禽养殖模式已逐步从标准化、规模化到集约化、自动化再到福利化方向发展。本文调研国内各地区水禽养殖模式及相应设施装备,总结国内水禽养殖模式类型及发展历史,并对其发展趋势进行展望。

智能清粪机器人系统的设计与试验

针对现代化封闭式养殖舍内漏粪板上粪污不能完全掉落至集粪槽的问题,设计了一种智能清粪机器人。设计基于ROS系统和激光雷达,以SLAM算法为基础,利用小型工控机为上层控制器,ARM系列芯片为底层控制器,融合红外和超声波传感器技术,实现所需功能;采用万向轮与两个对称驱动轮形成三点支撑行走架构,保持机体运行稳定;前后各设水喷头用于干固粪污的湿润及刮后漏粪板的清洗;刮粪板采用耐磨橡胶材质,避免与地面发生刮刺,影响漏粪板平整及刮粪板使用寿命,刮粪板置于机身前端下部,跟随整机行走,实现清粪功能。试验结果表明:清粪机器人能实现自动行走、自主建图、自动充电与加水,有较好的识别障碍物及路径规划功能,能实时清理猪舍粪污;在同等清洁度要求下,可减少人工,降低劳动强度。研究结果可为大栏畜禽养殖舍内漏粪板上粪污智能化清理设备提供参考。

动物源性食品安全检测技术探析

该文对动物源性食品安全检测技术进行了探析,主要从目前常用的技术手段、存在的问题以及未来发展方向等方面进行研究和分析。研究发现,传统的检测方法在速度、准确性和效率等方面存在一定的局限性。发展基于分子生物学、光学和化学等新兴技术的检测手段成为未来的发展趋势。旨在提供一些有关动物源性食品安全检测技术的参考,以便相关机构和研究者进一步提高食品安全水平。

猪舍智能作业机器人导航技术研究进展

导航是猪舍自主式作业机器人实现自主移动和多点作业的核心技术,也是实现生猪智能化和无人化养殖的关键。为探究猪舍智能作业机器人导航技术的研究和应用现状,本文综述了智能作业机器人导航技术在封闭舍和半开放舍等2种典型养殖场景中的研究进展,并从传统控制方法和智能规划算法等两方面分析了各场景下,猪舍作业机器人导航的技术特点和实际应用情况;总结和提出了导航技术在猪舍智能作业机器人应用方面存在的问题和改进策略,以推动导航技术在猪舍智能作业机器人应用中的进一步发展。

鸽子养殖智能投料小车设计

随着现代畜禽业的快速发展,畜禽养殖场对养殖技术机械化、自动化的需求不断增加。鸽子精准投料技术不仅能够有效地提高饲料利用率、降低劳动力成本,还能提高生产效率和经济效益。该文以鸽子的智能精准投料为目标,设计鸽子养殖智能投料小车。首先,介绍鸽子养殖智能投料小车的硬件部分;然后,运用YOLOv7深度学习模型识别3层不同高度鸽笼内鸽子数量;接着,开发料仓内饲料剩余量超声波检测功能、路径跟踪与导航的红外循迹功能;最后,针对鸽子养殖智能投料小车的投料效率、运行精度和最佳投料距离进行实验分析。实验结果表明,在室内正常光照下,鸽子和喂料槽的识别准确率为93.36%,检测和投料的平均时间为2 s,饲料浪费率在1%以下,有效提高了鸽子养殖场的作业效率。

1例蛋鸡舍环境控制器的设计

蛋鸡舍的环境控制是蛋鸡养殖过程中需要严格调控,对鸡体健康和生产性能会产生重要的影响。环境控制器主要目的是实现家禽养殖自动化提供保障,降低人工成本,实现养殖利益最大化,该文依据实际生产养殖管理经验,本着操作实用简单的方向,对普通蛋鸡舍的环控器进行设计,主要由HMI与数据采集模块2大部分组成。

智能液态饲喂技术在养猪业中的应用

随着养猪业的不断发展,智能液态饲喂技术作为一种新型饲养方式,逐渐受到广泛关注。智能液态饲喂技术利用先进的传感器、控制系统和液态饲料制备技术,实现了对猪只的精准饲喂和个性化管理,为养猪业提供了全新的饲喂模式。文章通过分析智能液态饲喂技术,在提高饲料利用率、改善猪舍环境和实现精准饲喂等方面存在优势,研究其在技术创新、智能化发展、环保可持续性和行业应用普及等方面的发展趋势,总结出当前发展中存在的问题,如投资成本较高、操作难度较大、液态饲料配比不合理和普及程度较低等问题,并有针对性地提出降低投资成本、加强技术培训、优化饲料配比与加强宣传推广等一系列措施,为养猪业的现代化和智能化升级提供新的思路和方法。

我国家禽工厂化养殖技术发展现状与趋势

我国的家禽养殖正在向精准养殖、自动化养殖、绿色养殖等方向逐步迈进。工厂化家禽养殖技术和信息化技术的协同研发和应用是促进家禽养殖行业健康可持续发展的关键,对提升家禽养殖规模化、标准化和智能化水平,提高整体产量与经济效益,促进现代化家禽养殖业的转型升级具有重要意义。本文重点围绕家禽养殖智能装备、智能算法和管控平台3个技术领域,分析了智能养殖舍、环境监测调控、智能饲喂、防疫、巡检以及无害化粪污处理等装备,家禽行为检测、盘点技术、体质量预估和健康状态评估算法,工厂化家禽养殖管控平台的最新研究应用进展以及存在的问题;指出了家禽养殖技术的薄弱环节与发展趋势,并对工厂化家禽养殖的发展和改进提出了建议,为我国现代家禽养殖业绿色高质量转型升级与健康可持续发展提供参考。

畜禽粪污卧式发酵滚筒设计与试验

随着我国养殖业的规模化、集约化发展,畜禽粪污排放量显著递增,对周边大气、土壤、水体等造成严重污染,影响到人类的生存健康,同时也阻碍了养殖业的可持续发展。国家出台了一系列环保和鼓励使用有机肥的政策,鼓励使用畜禽废弃物生产有机肥,用有机肥替代化肥。为响应国家环保政策的要求和破解养殖业畜禽粪污处理的难题,研制了畜禽粪污卧式发酵滚筒,将畜禽粪污与发酵菌种等辅料混合后上料到滚筒内,并辅助加热、曝气、翻搅,实时监测物料温度并可设置电加热和滚筒的启停及运行时长,有利于畜禽粪污完成好氧发酵过程,达到无害化处理的目的。阐述了滚筒的结构组成、工作原理及主要技术参数,根据好氧发酵原理和注意事项,设计了牛粪好氧发酵工艺流程,并按流程完成了粪污卧式发酵滚筒牛粪发酵性能试验。试验结果显示,有机质含量为5.2%、总养分(N+P2O5+K2O)含量为5.1%,各指标均符合NY525—2012《有机肥料》标准,蛔虫卵死亡率和大肠菌群数都在NY884—2012《生物有机肥》标准范围内。该卧式发酵滚筒结构简单,粪污处理效果好,处理周期短,操作简便、经济适用,可满足中小型养殖企业畜禽粪污的无害化处理和资源化利用。

基于太阳能的智能畜牧饮水系统

畜牧业在我国国民经济中占据极为重要的地位。其不仅为社会提供大量畜牧产品,还是带动种植业、饲料工业、制药工业、食品工业发展的中坚力量。牲畜饮水是畜牧养殖重要环节之一,为提高北方地区养殖户的经济效益,解决我国北方寒冷地区牲畜饮用热水的问题尤为重要。通过对已有加热方式的研究,设计了一款更为经济、环保,安全性能优越,自动化系统先进,可拓展性好的智能畜牧饮水系统。

新型羊舍电动撒料车研究与试验

该文主要论述新型舍饲羊专用的喂料设备,采用电动三轮车为底盘,液压驱动装置作为撒料机构的动力,对于羊舍通道狭窄、高饲喂槽等喂养难的问题,可一次完成舍饲羊的饲喂工作。

多功能家禽散养巡检车模型的行走、捡拾模块设计与应用

为改善传统养殖现状,提高农村畜牧养殖科学管理水平,设计一款多功能家禽散养巡检车,该系统具备智能巡检、智能感知、禽蛋捡拾、视觉识别及全地形适应等功能和特点。模拟散养场景对模型车行驶、捡拾等功能进行测试,结果表明,可以基本实现禽蛋智能捡拾,且漏捡率低,巡检车运行速度稳定,平均漏捡率小于7.7%,巡检车最高行驶速度可达145cm·s^(-1)。

智能雏鸡断喙设备

智能断喙器用于对刚孵化的1~10日龄雏鸡进行断喙处理。该设备基于机械系统和控制系统,实现雏鸡的高效、准确抓取和断喙操作。机械系统包括柔性机械手、快速移动装置和自感应体质量分拣装置,实现对雏鸡的稳固抓取和体质量分类。控制系统基于STM32实现,可精确控制机械手。该设备还具备分质量称量、智能抓取、断喙计数以及断喙速度调节等功能,提高了养鸡效率,并简化了养殖户的统计管理工作。

一种巴旦木壳仁分选除杂机的设计

基于目前国内缺乏适合新疆莎车种植的巴旦木壳仁分选模式和技术要求的机械,以米桑、双果和晚丰3个品种巴旦木为样本,通过对筛分部分、破壳部分、输送部分及皮带传动系统的选型和计算,设计了一种新型的巴旦木壳仁分选除杂机。运用Solidworks软件完成三维建模,利用Simulation求解破壳辊静力学仿真特性:破壳辊的最大应力为5.06 MPa,最大位移量为1.5 mm,满足材料强度要求。经校核零部件无干涉影响,验证了设计、选材的合理性。

精准配比料药一体化生猪饲喂器设计与试验

针对向生猪饲料中添加颗粒药物时药物分布不均导致的药物利用率低的问题,设计了一种精准配比料药一体化饲喂器,以计量式斜槽轮为排料装置,并对排料斜槽轮、排药斜槽轮、饲料分流刀等关键部件进行了设计和仿真,实现给定质量比范围内的实时精准加药。用离散元分析软件EDEM进行排料稳定性分析,得出转速为40~60 r/min时排料槽轮的稳定性较好,根据(100~250)∶1的料药质量配比确定排药槽轮转速为10~20 r/min。用力链分析饲料颗粒和药物颗粒在斜槽轮排料装置工作时的受力情况,可知饲料颗粒和药物颗粒所受的外力小于破碎力,两种颗粒在整个运动过程中所受的外力不会造成颗粒破碎。通过样机试验测得在给定转速范围内,可实现的料药质量配比范围为(93.4~251.8)∶1,给定的料药质量配比在此范围内;进行料药配比混合台架试验,试验结果表明精准配比料药一体化饲喂器能实现向饲料中实时精准加药,解决了小粒径小流量的药物颗粒在大粒径大流量的饲料颗粒中分布不均匀问题。

山东省生猪养殖机械化生产现状及发展建议

机械化是养猪业现代化的重要内容、重要支撑和重要标志,使用机械装备可降低养猪人工成本,提高养殖效率与管理水平,实现增产增收。农业农村部《关于加快畜牧养殖机械化发展的意见》提出,到2025年,生猪规模化养殖机械化率达到70%以上,大规模养殖场基本实现全程机械化。当前我国生猪养殖正加快向规模化、标准化、集约化养殖转型,对加快生猪养殖机械化发展的要求日益迫切。

9YJ-2.0型分饮式羊用即热饮水系统的试验研究

本文针对规模化牧场羊只对饮水条件的需求设计了9YJ-2.0型分饮式羊用即热饮水系统,介绍了其结构、主要技术参数及工作原理等。以9YH-30型羊用恒温饮水机为对照,进行了两者的对比试验,采集了不同饮水温度对羊只生产性能影响的试验数据,为规模化羊场的健康、高效、安全养殖提供依据。