CN103491768A - 自动饲料分配器 - Google Patents

Abstract

一种用于自动喂食至少两个动物的方法，其中使用的至少一个饲料分配器包括至少一个登记设备、电子控制单元、饲料容器、传送器装置、饲料槽，向所述至少两个动物各自提供包含数据的信息载体，其中该方法包括以下步骤：信息载体经由登记设备登记；控制单元触发将饲料推送到饲料槽中的传送器装置，其中所述控制单元触发传送器装置以实现传送器装置根据所登记的信息载体推送不同量的饲料每时间单位；当信息载体的登记中断时所述控制单元停止传送器装置，由此停止饲料分配。

Description

自动饲料分配器

技术领域

本发明涉及一种自动喂食至少两个动物的方法，其中所使用的至少一种饲料分配器包含至少一个登记设备、具有存储器的电子可编程控制单元、饲料容器、传送器装置、饲料槽，向所述至少两个动物各自提供包含数据的信息载体，由此所述方法包括以下步骤：信息载体经由登记设备进行登记；控制单元触发传送器装置以将饲料从饲料容器向饲料槽推送。

本发明进一步涉及一种饲料分配器，其包括至少一个登记设备、具有存储器的电子可编程控制单元、至少一个饲料容器、至少一个传送器装置、包括饲料槽的喂食位置，其中一个或多个传送器装置能够从一个或多个饲料容器向饲料槽推送饲料，所述饲喂位置按照以下方式设置，其向动物提供整个饲喂过程的逃路（escapeway），由此使得所述动物在任何时间都能够离开饲料槽。

背景技术

在现代农业中，高科技装置使用的程度越来越大，提高了效率，随之确保了固定资产投资的最小化。因此，使用控制单元和信息载体，例如以标签、转发器（transponder）、应答器等形式，用于登记饲养（keep）于群中的动物已然非常常见，但是需要单独喂食、处理等。

通过将信息载体的信息对比于存储于中央控制单元的信息，就有可能确保以喂食、奶牛挤奶、与群分隔等形式进行个体处理。由此降低了人工监控和处理动物的需要。

在这种描述的实例中，出发点起步于喂养猪，但自动喂食也可以是喂养羊、马、牛、山羊等其它家畜，而自动喂食既可以室内进行，也可以室外进行。

猪有很强的等级制度（序位，hierarchy），当这些动物饥饿时，就会为其饲料进行打斗而企图侵占对方的饲料。早些时候通过以下方法解决这个问题，将各个动物从群中分开，或以其它方式通过门闸隔开各个动物，随之向动物提供饲料，从而使之能够和平且平静地进食其饲料部分。通常情况下，这种动物被给予相对较大的部分（份数）和在某些情况下的全部每日额定量（ration）。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于自动喂食动物的方法以实现最小化喂食错误和最小化动物为其饲料的打斗。

根据本发明，其通过以上所述类型的方法实现，其特征在于控制单元触发传送器装置以实现传送器装置根据所登记的信息载体推送一定量的饲料每时间单位；控制单元在信息载体的登记中断时使传送器装置停止以实现动物离开饲料槽时的饲料分配中断。

由此饲料可以根据动物的进食速度分份，从而可以确保给特定动物分配的饲料确实由该动物吃掉，并确保在将动物从饲料槽赶走之前，该动物具有充足的时间吃完所分配的饲料，本应该如此。

此外，该方法进一步确保动物对饲料的获取（接近，access）类似于动物的自然进食行为。可以使动物在一天其想要进食时就能够吃食，而饲料分配器确保动物在较短的时间段内不能接收其饲料的喂食额定量；例如，24-小时额定量在24h的时间段内可以按照许多小部分（小份）进行分配。

打斗将是最小的，继而畜群更加平静。

每时间单位的饲料量可以按照饲料的体积以及质量给出。

本发明的实施方式包括，该方法包括根据所登记的信息载体，所述传送器装置连续推送一定量的饲料每时间单位。由此实现经调节的饲料用量，以实现佩戴上登记的信息载体的动物具有其进食所分配的饲料量所必需的可用时间。

根据本发明的实施方式包括，传送器装置根据所登记的信息载体按照改变的饲料量以部分（分份）推送饲料。

根据本发明的实施方式，该方法进一步包括传送器装置根据所登记的信息载体以不同的时间间隔以部分（分份）推送饲料。

本发明的实施方式包括，该方法进一步包括传送器装置根据所登记的信息载体推送固定量的饲料每时间单位。

该方法的实施方式包括，控制单元控制传送器装置以使得当信息载体达到每时间单位最大饲料分配时，停止饲料传送。由此实现动物不接收大于饲喂方案中投放的最大饲料量的饲料。

该方法的实施方式包括，在预定的时间段内在饲料槽处反复进行信息载体登记变换（shift）的情况下，控制单元引入饲料传送中断的时间段。由此实现在分配一份饲料之前在饲料槽处建立平静，由此避免喂食错误。实现所谓的争斗延迟。

本发明的实施方式包括，饲料分配器包括至少两个饲料容器和至少两个传送器装置，其中该方法进一步包括以下步骤：控制单元经由两个或更多传送器装置向饲料槽推送饲料。由此实现饲料组合物可以通过组合几种类型的饲料源进行各自按需调节，或实现更多饲料贮存，因此提高自动化饲养的能力。

本发明的实施方式包括，控制单元的存储器储存于中央服务器。由此实现对技术需求的减少，因此对能源需求的降低，这是特别有利的。控制单元可以是电池供电运行的，这在将饲料分配器设置于自由放养动物饲喂所用场地上时是很有利的。控制单元和中央服务器之间的信息传送可以是无线的。

根据该方法的实施方式，该方法进一步包括向一个信息载体的饲料传送以最少两个独立饲料槽异步（asynchronously）发生。

大多数动物群将根据群体的等级自然进食；在问题发生之前，对于等级层次中处于低等级的那些大多数动物离开饲料槽将会自然地发生；当较高等级层次中的动物已进食时，它们将会在某些其它情况下访问饲料分配器，一直等到饲料槽有空间或将会访问另一个饲料槽。由此实现进一步的冲突处理，因为猪可以通过访问另一个饲料槽而继续进食。

本发明的另一个方面涉及一种饲料分配器，其包括至少一个登记单元、具有存储器的电子可编程控制单元、至少一个饲料容器、至少一个传送器装置、包括饲料槽的喂食位置，其中一个或多个传送器装置能够从一个或多个饲料容器向饲料槽推送饲料，其中喂食位置按照以下方式设置，其使得动物在整个喂食过程期间都具有逃路，由此使动物在任何时候都能够离开饲料槽。

根据本发明的饲料分配器的实施方式，该饲料分配器具有容许控制单元中断传送器装置的中断装置（机构）。

附图说明

现在将参照附图进一步详细描述本发明，其中，

图1显示了根据本发明用于喂食的流程图；

图2显示了接受喂食的流程图；

图3显示了根据所登记的信息载体在不同的时间间隔下分份喂食的时间表。

具体实施方式

本发明涉及一种用于自动且各个喂食动物的方法；在本申请中，使用了有关自由放养猪的自动饲料分配器的解释，但是，当然该自动饲料分配器也可以在室内和室外用于其它动物，例如马、绵羊、牛、山羊等牲畜。该饲料分配器也可用于喂食至少一个或多个不同动物种类的畜群。

该方法包括具有登记单元的饲料分配器、具有存储器的可编程控制单元、饲料容器、传送器装置、饲料槽和动物佩戴的信息载体。

例如，登记设备可以是能够捕获来自转发器信号的天线。这就可能使用不同类型的信息载体。然而，使用转发器可以是有利的，因为它们可以是有源的（active），并且配置例如用于发出指示目前将接受喂食的动物的信号。

将向畜群中的所有猪提供信息载体，诸如可以由登记设备例如天线捕获的电子耳标（ear tag）/转发器。当猪处于饲料槽特定的检测范围内时，信号将从登记单元传送到控制单元。识别猪的身份，并进行各种运算过程以确定猪已经摄取的饲料量，和其是否有权（entitle）进一步进食等。如果根据个体喂食方案，猪还没有吃完其全部定额，则控制单元将激活传送器装置分配该识别猪的饲料部分。

如果动物已接受进食饲料部分，则传送器装置将分配每时间单位的饲料部分，以实现推送的饲料部分小于动物的进食速度，由此该动物具有足够的时间连续吃完推送的饲料，从而不在饲料槽中遗留任何饲料。

分配饲料以实现推送的饲料部分小于动物进食速度，可以按照许多不同的方式获得。当饲料分配变化时，推送的每时间单位的饲料量可以通过推送的饲料的尺寸/用量或速度，或其组合进行调节。

例如，饲料可以连续推送或饲料可以按照一定间隔以小部分（小份）推送。此外，这些部分的尺寸可以在大部分（大份）或小部分（小份）之间变化，通过调节一个或多个这些参数，传送器装置可以响应登记的信息载体以每次推送一定量的饲料。

因此，例如，可以在访问开始时，动物较饥饿并且倾向于较快进食时分配大量的饲料，这可以通过最初分配大部分而逐渐减小实现，或这可以通过逐渐增加几个等份分配之间的时间而实现。每时间单位的部分尺寸对各个动物都设置于喂食方案中。

喂食方案可以储存于控制单元的存储器中。

控制单元的存储器也可以存储于中央服务器上或其它单元中以实现数据可以储存和累积于控制单元之外的中央服务器上。由此，中央服务器可以存储和处理关于分配的部分的连续输入数据，并执行每一信息载体随时间分配的剩余饲料额定用量的计算。

可以通过分析关于饲料分配、进食循环和访问循环的数据确定各个动物的行为。

图1显示了表示确定是否分配饲料部分的简单流程图。

当信息载体被识别时，启动图1中所示的饲喂过程，其中首先确定预定时间段例如最后的小时期间是否已经达到最大饲料摄取量。如果还没出现该情况，则确定饲料槽是否存在如图3f中所示的紧张情况。如果都没出现这些情况，则确定还有的预定时间周期例如24h是否已经发生最大饲料摄取量，即24-小时额定量。如果都没出现这种情况，则对所登记的信息载体接受饲料分配。

当积累分配的饲料部分时，昨天的饲料部分将占计算值例如总饲料量的90％。这意味着昨天的饲料部分并不在计算值中占如此多的权重以使分配下一个24h额定量的时间不变化。由此这种计算确保其能够使动物具有非常精确的饮食周期，例如每天早晨同一时间接收饲料。

控制单元或中央服务器包含畜群中所有动物的个体喂食方案。这是这种个体喂食方案的共同特征，即饲料缓慢分配或作为小餐，作为所谓的微份（微小份）分配于整个24h时间段内。由此，这些猪就有吃完所分配的饲料之后才被畜群中的另一个体赶走所必需的时间，从而避免了喂食错误。

图3a显示了其中猪A在相等的时间间隔内接收固定大小的饲料部分的时间表。这意味着，只要登记猪A在饲料槽，饲料就按照该实例中的固定时间间隔分配。如图3b，猪A在四个分配的饲料部分之后离开饲料槽，而猪B随后使用饲料槽，并按照较短的、相等的时间间隔接收饲料。

当猪A已接受一段时间的最大饲料量时，猪A不接收另外的饲料部分，传送器装置停止向饲料槽传送饲料，这如图3c所示。

如果另一猪侵入，猪A的饲料分配也可以被中断，参见图3d。然而，该分配的部分将少至使猪A在离开饲料槽之前将已经清空饲料槽。

图3f表示对于两个在预定时间间隔内在饲料槽交替登记的猪的信息载体是在饲料槽处骚动的迹象，为了在喂食饲料槽处建立平静，在饲料分配中要制定间歇期（intermission），即所谓的打斗延迟。

饲料分配器的结构可以按照各种方式制成。

例如，饲料分配器可以由具有饲料槽的喂食位置构成。喂食位置可以具有U形防护罩，即所谓的食棚。该食棚可以是这种尺寸以使之在同一时间仅容纳一个动物以实现仅识别的动物有空间，从而使仅识别的动物接近饲料槽。然而，在该动物之后没有门闸。

喂食装置可以是模块化结构以实现相邻第二模块可以包含饲料容器。

因此，可以向与一个喂食饲料槽相关的饲料提供几个饲料容器，由此可以组合不同类型的饲料或仅提高饲料分配器的容量。

通过提供两个或更多的饲料分配器，可以对每个具有载体信息的动物各自调节和混合饲料。这可以灵活使用以使打斗最小化，因为太活跃的动物会接收不太富含能量的饲料混合物。

本发明涉及一种自动饲料分配器，用于喂养动物，主要是猪，但还有绵羊、马、牛、山羊等牲畜。

这种自动分配饲料，是由按照通常所知的方式识别的动物经由基于RFID技术的电子耳标的转发器触发的。

这种原理由以下各项组成：

1.按照小部分（小份）饲喂，远小于常规饲喂部分，小至5-10g部分（微份）；

2.能够各自调节重量、混合比例和营养含量；

3.具有相对于动物进食速度自动调节分配部分之间的时间的选项；以及

4.由此避免了入口门闸的需求。

分配这些部分的数目按照这种方式发生以使之覆盖动物每24h的时间的总要求。原理上，这种分配类似于动物自然接近喂食，该动物也将根据该动物的自然本能接近饲料源/饲料分配。这意味着，自然而然地解决了打斗。

微份及其分份确保目前正进食的动物将一直具有足够的时间进食已经分配到进食饲料槽中的少量饲料才出现另一动物的侵入。这意味着，从饲料分配器赶出较弱的动物不会得到“回报”。如果该动物在指定的（微份之间的）一段时间之后仍然在那儿，则将会发生另一饲料部分的分配。这种饲喂将按照这种方式继续，直至软件计算出中断（结果）。

如果两个猪轮流进食而在饲料槽处按照较短的时间间隔登记，则打斗延迟可以并入到软件中。由此直至平静条件再次在饲料槽建立时才将饲料分配到饲料槽中。

在饲料分份时，饲料的重量和体积都对这种喂食具有重要意义。

为了确保能量，和体积的正确计量，建立动物的饱腹感觉，有利的是提供两个或更多的饲料源以实现饲料组合物可以进一步适应于各个动物。

软件连续分析喂食数据并调节微份之间的时间间隔以实现进食速度动态调节。由此确保分配器最佳运行。微饲喂（micro-feeding）模拟/模仿动物在野外的自然接近饲料，这意味着该原理可用于自由放养的生产和野生动物。

由于分配器并不具有确保传统饲料分配器中同一时间只存在一个动物的入口门闸的特征，则本发明的分配器能够适用于不相同的长度/宽度，类型或种类的动物。

几种饲喂螺杆（传送器装置）可以进行组合以实现其向相同个体分配。由此分配的饲料可以由几种饲料源混合。这可以有助于确保本发明的容量和功用/效率；尤其是相对于“无门闸”的原理更是如此。

如果动物太急于接近分配器，则可以将具有非常低的能量含量的饲料源分配给这种动物，或可以制成合适的混合物比例。由此这种动物将具有充分的饱腹感而不太急于进食。

微份的正确分配和限制有助于确保饲料的最佳利用以及确保良好的胃/瘤胃健康。

目前，分份喂食是已知的，粗略地讲，它是实际喂食任务的一种简单的机械方案。这些部分是较大的。这意味着动物的整个24h定额被分成2-5份，而这些动物在饲喂过程中通过门闸方式进行限制。本发明和现有系统之间的差异是：

1.相对于按照大份，饲料分配按照微份出现；

2.相对于一个饲料源，每个个体具有饲料混合物的选择；

3.相对于没有优化，进食时间进行了优化；以及

4.相对于使用入口门闸，没有入口门闸。

本发明主要的技术功能确保繁琐的入口门闸显得多余，并且进食速度能够动态调节，这确保经由这种分配器喂食动物的可能数量被优化。

传送器装置和饲料槽可以按照几种方式设置，请参阅下文实施例。

喂食的分份装置包括通过步进电机驱动的常规螺杆。电机经由驱动装置连接至螺杆。正确确定尺寸的销栓（pin）确保饲料源连续搅拌，因此不会在饲料中形成操作停止“桥”，否则将会抑制螺杆运行，从而确保均匀分份。螺杆长度经过调节以使之能够精确引入确定尺寸的用量。

部分的计量通过常规螺杆实现。该螺杆可以是螺旋给料机，螺旋输送器等。这种螺杆是小型的，即直径小，且坡度相对较低。以此方式而使螺杆进行分份操作的驱动力是电机。这种电机将被启动以使得产生所需的分份。目前这在技术上能够建造。

螺杆通常倾斜安装，因此抬升饲料。对于抬升饲料这是非常耗能的。因此，在这情况下，螺杆采用垂直形式，以确保能量有效性的方案。

螺杆将饲料从螺杆一端推送至另一端，在此进行饲料分配。螺杆的电机是由电脉冲控制的步进电机。

校准是为了清楚显示对于给定饲料源每步传送饲料的克数。这种清楚显示经由内部秤或外部的临时秤进行。这些秤可以位于螺杆和喂食饲料槽之间以获知准确份量。

为了确保进一步的饲料不会在动物晃动分配器时从螺旋送料机掉落，螺杆在喂食之后逆转。由此将饲料推回到螺杆机（螺旋喂料机）中。

以上描述的技术方案确保在系统错误或其它故障情况下不会出现任何过量喂食，即饲料过度给予（overdose）。

这种结构有助于确保在电源不稳定的情况下该部分具有相同的精度，并且能量效率确保在例如用于汽车的充电蓄电池上的最长的可能工作时间。

该结构确保可以公差非常低地分份非常小量的部分。立式螺杆机确保能够使用粗粉饲料（meal feed）、具有不同湿度/质量的饲料和具有外来物的饲料，由此不会促使运行终止。

绝大部分的螺杆机对于下部筒仓（silo）中的饲料获取（访问，access）是开放的，确保良好地掌控饲料。

自动饲料分配器通过转发器用于饲喂动物，其中饲料部分被分为微份，这有助于使入口门闸显得多余。

自动饲料分配器无需设置入口门闸。

微份之间逝去的时间可以根据进食量进行动态调节，因此这种进食量可以通过软件对数据的计算/分析自动进行调节。

分份经由步进式电机完成。

分份螺杆机几乎垂直安装。

进料分配器也能够分配湿饲料。

饲料分配器能够在分配饲料的同时共混来自安装以使得能够组合饲喂单个动物的几个饲料源（螺旋送料器系统）的饲料。

Claims (12)

1.一种自动喂食至少两个动物的方法，其中使用的至少一个饲料分配器包括至少一个登记设备、具有存储器的电子可编程控制单元、饲料容器、传送器装置、饲料槽，向所述至少两个动物各自提供包含数据的信息载体，由此所述方法包括以下步骤：

-信息载体经由登记设备登记；

-所述控制单元触发所述传送器装置，将饲料从饲料容器推送至所述饲料槽，

其特征在于，

-所述控制单元触发所述传送器装置以实现所述传送器装置根据所登记的信息载体推送一定量的饲料每时间单位；

-所述控制单元在所述信息载体的登记中断时停止所述传送器装置以实现当动物离开所述饲料槽时饲料分配的中断。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤：

-所述传送器装置根据所述登记的信息载体连续推送一定量的饲料每时间单位。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤：

-所述传送器装置根据所述登记的信息载体以具有变化的喂食量的以部分推送饲料。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤：

-所述传送器装置根据所述登记的信息载体按照不同的时间间隔以部分推送饲料。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤：

-所述传送器装置根据所述登记的信息载体推送固定量的饲料每时间单位。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤：

-所述控制单元控制所述传送器装置以实现当已达到信息载体每时间单位的最大饲料分配时的饲料传送中断。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤：

-在预定的时间段内在饲料槽处，在信息载体的登记反复变换的情况下，所述控制单元引入饲料传送中断的时间段。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述饲料分配器包括至少两个饲料容器和至少两个传送器装置；其中所述方法包括以下进一步的步骤：

-所述控制单元经由两个或更多传送器装置向喂食饲料槽推送饲料。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其中所述控制单元的所述存储器储存于中央服务器。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其中所述方法包括以下进一步的步骤：

-向一个信息载体的饲料传送以最少两个独立的饲料槽异步发生。

11.一种饲料分配器，包括至少一个登记设备、具有存储器的电子可编程控制单元、至少一个饲料容器、至少一个传送器装置、包含饲料槽的饲喂位置，其中所述一个或多个传送器装置能够从一个或多个饲料容器向所述饲料槽推送饲料，其特征在于所述饲喂位置按照以下方式设置，其使得动物在整个饲喂过程中都具有逃路，由此使得所述动物在任何时间点都能够离开所述饲料槽。

12.根据权利要求11所述的饲料分配器，其特征在于所述饲料分配器具有使得所述控制单元能够中断所述传送器装置的中断装置。

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