CN105104224B - 奶牛饲喂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种奶牛饲喂装置，包括料斗、支撑座、栏杆和阻挡单元；所述料斗为上部开放的斗状容器，所述料斗可拆卸设置于所述支撑座上；所述支撑座有2个，对称设置于所述料斗两侧的地面上，用于支撑所述料斗，还用于称量料斗及其盛放的饲料的重量；所述栏杆设置于所述料斗的一侧，栏杆中部设置有用于供奶牛头部通过的取食空间；所述阻挡单元设置于所述料斗和所述栏杆之间，用于阻挡不符合条件的奶牛进食、放入符合条件的奶牛进食。本发明提供的奶牛饲喂装置，能够根据奶牛的身份编号，和服务器通信获取当前奶牛的进食情况，以此判定是否开放阻挡单元，允许奶牛进食，满足科学饲养、个性化饲喂的要求。
Description
技术领域
本发明涉及畜牧饲养领域，特别是指一种奶牛饲喂装置。
背景技术
在进行泌乳奶牛的精细饲喂和性能测定的试验研究中，需要准确计量每头奶牛每天的实际采食量，甚至每次的采食量与采食的时间。在获得每头牛的采食量后，结合每天计量的泌乳牛的产量，才能评价测定对象——泌乳牛的生产性能及产乳潜力，并获得完整的DHI(奶牛性能)数据，为制定泌乳牛的营养调控及品种改良计划提供基础数据支撑。但是，国内外一直以来，则是通过对奶牛的单笼饲喂，通过人工称量每天每头牛的剩余采食量，计算单个奶牛每天的采食量。这种最为传统的饲喂量的计量方法，当饲喂的奶牛头数较多时，工作量大，难免会出现人为的错误，其次，也无法记录每头奶牛每天的采食规律。
随着现代信息技术，包括个体电子标识技术，自动感知(如近红外、RFID技术等)技术及自动控制技术的快速发展，为研究基于奶牛个体的自动饲喂及自动计量技术提供了可能。若能结合上述技术，提供一种能够自动识别奶牛身份并记录其采食量的饲喂装置，则可以大大提高数据准确性，为科研生产提供助力。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种能够实现科学饲养、个性化饲喂的奶牛饲喂装置。
基于上述目的本发明提供的奶牛饲喂装置，包括料斗、支撑座、栏杆和阻挡单元；所述料斗为上部开放的斗状容器，所述料斗可拆卸设置于所述支撑座上；所述支撑座有2个，对称设置于所述料斗两侧的地面上，用于支撑所述料斗，还用于称量料斗及其盛放的饲料的重量；所述栏杆设置于所述料斗的一侧，栏杆中部设置有用于供奶牛头部通过的取食空间；所述阻挡单元设置于所述料斗和所述栏杆之间，用于阻挡不符合条件的奶牛进食、放入符合条件的奶牛进食。
进一步，所述料斗包括提拉杆、支撑头、转动轴和连接架；所述料斗的后侧的上半部开放；所述料斗前侧中部设置有一开口，所述开口上半部等宽，下半部宽度逐渐减小；所述料斗内部沿左右横向设置有所述提拉杆；所述支撑头有2个，对称设置于所述料斗的左右两侧，所述支撑头通过转动轴与所述料斗转动连接；所述2个支撑头通过绕过所述料斗底部的连接架相固定；所述支撑头远离所述料斗的一侧水平设置有2个卡位直杆，所述料斗通过所述卡位直杆架设于所述支撑座上。
进一步，所述料斗底部及侧面边角的内侧，设置半径至少为1厘米的圆角。
进一步，所述支撑座包括底座、称重模块和卡位模块；所述支撑座设置于地面；所述支撑座上端设置有所述称重模块，所述称重模块上端设置有所述卡位模块。
进一步，所述卡位模块上部平行开有2个卡位槽；所述卡位槽截面宽度与所述卡位直杆直径配合；所述2个卡位槽截面形状，下部竖直，上部向同一侧倾斜至少30°，上部与所述卡位模块的上边缘相接。
进一步，所述栏杆包括主栏杆、副栏杆和上横杆；所述主栏杆有2根，相隔第一距离设置；所述主栏杆下半段竖直，上半段分别向左右两侧倾斜，在上半段之间形成供奶牛头部通过的第一空间，在下半段之间形成不足奶牛头部通过、能够容纳奶牛颈部的第二空间；所述副栏杆自所述主栏杆下半段起，相隔第二距向左右两侧离等间距设置。
进一步，所述阻挡单元包括立柱、上红外发射模块、上红外接收模块、下红外发射模块、下红外接收模块、连接体和挡板；所述立柱有2根，对称设置于所述主栏杆左右两侧，任一所述立柱内设置有升降装置，所述升降装置通过所述连接体连接至正对所述主栏杆设置的挡板，用于带动所述挡板上下移动；所述上红外发射模块和上红外接收模块相对设置于2根所述立柱上侧，所述下红外发射模块和下红外接收模块相对设置于2根所述立柱下侧；所述挡板初始位置处于所述上红外发射模块和所述下红外发射模块之间；
当所述上红外接收模块检测不到红外光线时，所述升降装置带动所述挡板下移，直至所述挡板低于所述下红外发射模块和下红外接收模块；当所述上红外接收模块能够接收到光线，且所述下红外接收模块由不能接收到光线的状态变化为能够接收到光线的状态时，所述升降装置带动所述挡板上移，直至挡板回到初始位置。
进一步，所述升降装置还连接至RFID识别器；所述RFID识别器用于识别第一距离内的奶牛是否为未饲喂奶牛，若为未饲喂奶牛，则允许所述升降装置工作，否则，禁止所述升降装置工作。
进一步，还包括无线通信单元，所述无线通信单元连接至所述支撑座及所述RFID识别器；当所述上红外接收模块检测不到红外光线时，所述无线通信单元从所述RFID识别器获取当前奶牛的身份编号，从所述支撑座获取当前料斗的第一重量；当所述上红外接收模块能够接收到光线，且所述下红外接收模块由不能接收到光线的状态变化为能够接收到光线的状态时，所述无线通信单元再次从所述支撑座获取当前料斗的第二重量，计算第二重量与第一重量的差值，作为奶牛本次的进食重量，将所述身份编号和进食重量发送至外部服务器，建立奶牛进食量表格。
进一步，所述RFID识别器获取第一距离内的奶牛的身份编号，通过所述无线通信单元发送至服务器；服务器在所述奶牛进食量表格中检测该身份编号对应的奶牛的进食状态；若当日进食量未达到标准，则将该奶牛设置为未饲喂奶牛，并通过所述无线通信单元告知所述RFID识别器。
从上面所述可以看出，本发明提供的奶牛饲喂装置，能够根据奶牛的身份编号，和服务器通信获取当前奶牛的进食情况，以此判定是否开放阻挡单元，允许奶牛进食，满足科学饲养、个性化饲喂的要求。本发明装置，在研究国际同类装置的基础上，集成物联网核心技术，即电子标识技术、无线感知技术与自动控制技术，实现了对奶牛个体的自动识别、自动计量饲喂，并能获得基于个体的采食量规律曲线，为奶牛的精准饲喂技术的创新提供了基础的研究平台。
附图说明
图1为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例的立体示意图；
图2为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例的主视图；
图3为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例的侧视图；
图4为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例的俯视图；
图5为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例在阻挡单元降下时的立体示意图；
图6为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中料斗的立体示意图；
图7为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中料斗的主视图；
图8为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中料斗的侧视图；
图9为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中料斗的俯视图；
图10为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中支承座的立体示意图；
图11为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中支承座的侧视图；
图12为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中栏杆及阻挡单元的立体示意图；
图13为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中栏杆及阻挡单元的后视图；
图14为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中栏杆及阻挡单元的侧视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
特别说明，本实施例中的“前”表示以图3为观察视角时的右侧、“后”表示以图3为观察视角时的左侧；“左”表示以图2为观察视角时的左侧，“右”表示以图2为观察视角时的右侧。在权利要求书及说明书中将直接使用“前”、“后”、“左”、“右”等表示词语对方位进行描述。
第一实施例
首先结合附图介绍本发明的第一实施例。
图1为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例的立体示意图。
图2为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例的主视图。
图3为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例的侧视图。
图4为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例的俯视图。
图5为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例在阻挡单元降下时的立体示意图。
如图1至图4所示，本实施例包括料斗1、支撑座2、栏杆3和阻挡单元4；所述料斗1为上部开放的斗状容器，所述料斗1可拆卸设置于所述支撑座2上；所述支撑座2有2个，对称设置于所述料斗1两侧的地面5上，用于支撑所述料斗1，还用于称量料斗1及其盛放的饲料的重量；所述栏杆3设置于所述料斗的一侧，栏杆3中部设置有用于供奶牛头部通过的取食空间；所述阻挡单元4设置于所述料斗1和所述栏杆3之间，用于阻挡不符合条件的奶牛进食、放入符合条件的奶牛进食。如图5所示，当奶牛符合条件时，阻挡单元4的阻挡部会降下，允许奶牛将头低下取食，下面对上述各部分结构进行具体介绍。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
图6为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中料斗的立体示意图。
图7为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中料斗的主视图。
图8为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中料斗的侧视图。
图9为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中料斗的俯视图。
如图所示，在第一实施例中，所述料斗1包括提拉杆11、支撑头12、转动轴13和连接架14；所述料斗1的后侧的上半部开放；所述料斗1前侧中部设置有一开口，所述开口上半部等宽，下半部宽度逐渐减小；所述料斗1内部沿左右横向设置有所述提拉杆11；所述支撑头12有2个，对称设置于所述料斗1的左右两侧，所述支撑头12通过转动轴13与所述料斗1转动连接；所述2个支撑头12通过绕过所述料斗1底部的连接架14相固定；所述支撑头12远离所述料斗1的一侧水平设置有2个卡位直杆121，所述料斗1通过所述卡位直杆121架设于所述支撑座2上。
料斗1后侧的上半部开放，便于添加饲料时方便，同时便于观察奶牛的进食情况。
料斗1前侧中部设置有一开口，所述开口上半部等宽，下半部宽度逐渐减小；此形状上半部空间较大，便于奶牛头部深入料斗内，下半部空间较小，当奶牛低头进食时，足以容纳奶牛脖颈部位，同时较小的尺寸可以防止饲料洒出。
料斗1内部沿左右横向设置有所述提拉杆11，便于在清理料斗1时，利用提拉杆11将料斗1取下。
料斗1通过其左右两侧转动设置的2个支撑头12架设于所述支撑座2上，支撑头12之间通过连接架14相固定；固定架14绕过料斗1底部，并且与料斗1间隔一定距离。上述设计使得料斗1可以一定程度上进行翻转，在不取下料斗1的前提下，也可以翻转料斗1对其内部进行清理。
在其他可选实施例中，转动轴13设置有限位模块，以限制料斗1前后翻转的幅度，防止饲料洒出。
在其他可选实施例中，所述料斗1底部及侧面边角的内侧，设置半径至少为1厘米的圆角；设置圆角可以防止饲料卡在料斗1的边角处，便于清理，同时也便于奶牛进食。
图10为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中支承座的立体示意图。
图11为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中支承座的侧视图。
如图所示，在第一实施例中，所述支撑座2包括底座21、称重模块22和卡位模块23；所述支撑座2设置于地面；所述支撑座2上端设置有所述称重模块22，所述称重模块22上端设置有所述卡位模块23。
进一步，所述卡位模块23上部平行开有2个卡位槽231；所述卡位槽231截面宽度与所述卡位直杆121直径配合；所述2个卡位槽231截面形状，下部竖直，上部向同一侧倾斜至少30°，上部与所述卡位模块23的上边缘相接。
本实施例中的支撑座2不但具备支撑功能，还具备称重功能，可以测量料斗及其内饲料总重量的变化，便于进行科学饲喂，这一点在下文详述。卡位模块23上，卡位槽231设置为此种形状，是为了防止在奶牛进食时晃动料斗1，导致料斗1从卡位槽231内脱离，因此将卡位槽231上半部设置为倾斜，这样在需要取下料斗1时，需要将料斗1按照卡位槽231的形状所示路径提拉才可取下，可以有效防止料斗意外脱离。
在其他可选实施例中，卡位槽231也可以是其他形状，其截面形状具备至少一个拐角，以达到防止料斗1脱落的目的即可。
图12为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中栏杆及阻挡单元的立体示意图；
图13为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中栏杆及阻挡单元的后视图；
图14为本发明提供的奶牛饲喂装置的第一实施例中栏杆及阻挡单元的侧视图。
如图所示，在第一实施例中，所述栏杆3包括主栏杆31、副栏杆32和上横杆33；所述主栏杆31有2根，相隔第一距离设置；所述主栏杆31下半段竖直，上半段分别向左右两侧倾斜，在上半段之间形成供奶牛头部通过的第一空间，在下半段之间形成不足奶牛头部通过、能够容纳奶牛颈部的第二空间；所述副栏杆32自所述主栏杆31下半段起，相隔第二距向左右两侧离等间距设置。主栏杆31的形状和位置决定了奶牛头部只能从第一空间伸入，在其低头取食时，又可以防止其头部退出。
所述阻挡单元4包括立柱41、上红外发射模块42、上红外接收模块421、下红外发射模块43、下红外接收模块431、连接体44和挡板45；所述立柱41有2根，对称设置于所述主栏杆31左右两侧，任一所述立柱41内设置有升降装置，所述升降装置通过所述连接体44连接至正对所述主栏杆31设置的挡板45，用于带动所述挡板45上下移动；所述上红外发射模块42和上红外接收模块421相对设置于2根所述立柱上侧，所述下红外发射模块43和下红外接收模块431相对设置于2根所述立柱下侧；所述挡板45初始位置处于所述上红外发射模块42和所述下红外发射模块43之间；
当奶牛头部深入主栏杆31之间的上部(第一空间)，所述上红外接收模块421检测不到红外光线时，所述升降装置带动所述挡板45下移，直至所述挡板低于所述下红外发射模块43和下红外接收模块431，此时奶牛头部下移进食，下红外接收模块431检测不到红外光线，装置处于待机状态；当奶牛进食完毕，头部离开后，所述上红外接收模块421能够接收到光线，且所述下红外接收模块431由不能接收到光线的状态变化为能够接收到光线的状态时，所述升降装置带动所述挡板45上移，直至挡板45回到初始位置。
所述升降装置还连接至RFID识别器；所述RFID识别器用于识别第一距离内的奶牛是否为未饲喂奶牛，若为未饲喂奶牛，则允许所述升降装置工作，否则，禁止所述升降装置工作。
还包括无线通信单元，所述无线通信单元连接至所述支撑座2及所述RFID识别器；当所述上红外接收模块421检测不到红外光线时，所述无线通信单元从所述RFID识别器获取当前奶牛的身份编号，从所述支撑座2获取当前料斗1的第一重量；当所述上红外接收模块421能够接收到光线，且所述下红外接收模块431由不能接收到光线的状态变化为能够接收到光线的状态时，所述无线通信单元再次从所述支撑座2获取当前料斗1的第二重量，计算第二重量与第一重量的差值，作为奶牛本次的进食重量，将所述身份编号和进食重量发送至外部服务器，建立奶牛进食量表格。
所述RFID识别器获取第一距离内的奶牛的身份编号，通过所述无线通信单元发送至服务器；服务器在所述奶牛进食量表格中检测该身份编号对应的奶牛的进食状态；若当日进食量未达到标准，则将该奶牛设置为未饲喂奶牛，并通过所述无线通信单元告知所述RFID识别器。
综上所述，本发明提供的奶牛饲喂装置，能够根据奶牛的身份编号，和服务器通信获取当前奶牛的进食情况，以此判定是否开放阻挡单元，允许奶牛进食，满足科学饲养、个性化饲喂的要求。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种奶牛饲喂装置，其特征在于，包括料斗(1)、支撑座(2)、栏杆(3)和阻挡单元(4)；所述料斗(1)为上部开放的斗状容器，所述料斗(1)可拆卸设置于所述支撑座(2)上；所述支撑座(2)有2个，对称设置于所述料斗(1)两侧的地面上，用于支撑所述料斗(1)，还用于称量料斗(1)及其盛放的饲料的重量；所述栏杆(3)设置于所述料斗的一侧，栏杆(3)中部设置有用于供奶牛头部通过的取食空间；所述阻挡单元(4)设置于所述料斗(1)和所述栏杆(3)之间，用于阻挡不符合条件的奶牛进食、放入符合条件的奶牛进食；
所述料斗(1)包括提拉杆(11)、支撑头(12)、转动轴(13)和连接架(14)；所述料斗(1)的后侧的上半部开放；所述料斗(1)前侧中部设置有一开口，所述开口上半部等宽，下半部宽度逐渐减小；所述料斗(1)内部沿左右横向设置有所述提拉杆(11)；所述支撑头(12)有2个，对称设置于所述料斗(1)的左右两侧，所述支撑头(12)通过转动轴(13)与所述料斗(1)转动连接；所述2个支撑头(12)通过绕过所述料斗(1)底部的连接架(14)相固定；所述支撑头(12)远离所述料斗(1)的一侧水平设置有2个卡位直杆(121)，所述料斗(1)通过所述卡位直杆(121)架设于所述支撑座(2)上；
所述栏杆(3)包括主栏杆(31)、副栏杆(32)和上横杆(33)；所述主栏杆(31)有2根，相隔第一距离设置；所述主栏杆(31)下半段竖直，上半段分别向左右两侧倾斜，在上半段之间形成供奶牛头部通过的第一空间，在下半段之间形成不足奶牛头部通过、能够容纳奶牛颈部的第二空间；所述副栏杆(32)自所述主栏杆(31)下半段起，相隔第二距离向左右两侧离等间距设置。
2.根据权利要求1所述的奶牛饲喂装置，其特征在于，所述料斗(1)底部及侧面边角的内侧，设置半径至少为1厘米的圆角。
3.根据权利要求1所述的奶牛饲喂装置，其特征在于，所述支撑座(2)包括底座(21)、称重模块(22)和卡位模块(23)；所述支撑座(2)设置于地面；所述支撑座(2)上端设置有所述称重模块(22)，所述称重模块(22)上端设置有所述卡位模块(23)。
4.根据权利要求3所述的奶牛饲喂装置，其特征在于，所述卡位模块(23)上部平行开有2个卡位槽(231)；所述卡位槽(231)截面宽度与所述卡位直杆(121)直径配合；所述2个卡位槽(231)截面形状，下部竖直，上部向同一侧倾斜至少30°，上部与所述卡位模块(23)的上边缘相接。
5.根据权利要求1所述的奶牛饲喂装置，其特征在于，所述阻挡单元(4)包括立柱(41)、上红外发射模块(42)、上红外接收模块(421)、下红外发射模块(43)、下红外接收模块(431)、连接体(44)和挡板(45)；所述立柱(41)有2根，对称设置于所述主栏杆(31)左右两侧，任一所述立柱(41)内设置有升降装置，所述升降装置通过所述连接体(44)连接至正对所述主栏杆(31)设置的挡板(45)，用于带动所述挡板(45)上下移动；所述上红外发射模块(42)和上红外接收模块(421)相对设置于2根所述立柱上侧，所述下红外发射模块(43)和下红外接收模块(431)相对设置于2根所述立柱下侧；所述挡板(45)初始位置处于所述上红外发射模块(42)和所述下红外发射模块(43)之间；
当所述上红外接收模块(421)检测不到红外光线时，所述升降装置带动所述挡板(45)下移，直至所述挡板低于所述下红外发射模块(43)和下红外接收模块(431)；当所述上红外接收模块(421)能够接收到光线，且所述下红外接收模块(431)由不能接收到光线的状态变化为能够接收到光线的状态时，所述升降装置带动所述挡板(45)上移，直至挡板(45)回到初始位置。
6.根据权利要求5所述的奶牛饲喂装置，其特征在于，所述升降装置还连接至RFID识别器；所述RFID识别器用于识别第一距离内的奶牛是否为未饲喂奶牛，若为未饲喂奶牛，则允许所述升降装置工作，否则，禁止所述升降 装置工作。
7.根据权利要求6所述的奶牛饲喂装置，其特征在于，还包括无线通信单元，所述无线通信单元连接至所述支撑座(2)及所述RFID识别器；当所述上红外接收模块(421)检测不到红外光线时，所述无线通信单元从所述RFID识别器获取当前奶牛的身份编号，从所述支撑座(2)获取当前料斗(1)的第一重量；当所述上红外接收模块(421)能够接收到光线，且所述下红外接收模块(431)由不能接收到光线的状态变化为能够接收到光线的状态时，所述无线通信单元再次从所述支撑座(2)获取当前料斗(1)的第二重量，计算第二重量与第一重量的差值，作为奶牛本次的进食重量，将所述身份编号和进食重量发送至外部服务器，建立奶牛进食量表格。
8.根据权利要求7所述的奶牛饲喂装置，其特征在于，所述RFID识别器获取第一距离内的奶牛的身份编号，通过所述无线通信单元发送至服务器；服务器在所述奶牛进食量表格中检测该身份编号对应的奶牛的进食状态；若当日进食量未达到标准，则将该奶牛设置为未饲喂奶牛，并通过所述无线通信单元告知所述RFID识别器。
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