CN108207685A - 一种自动喂料机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动喂料机器人，包括控制器、识别单元、存储器、检测单元和执行单元，所述识别单元包括电子标签和射频阅读器；电子标签安装在围栏食槽处，射频阅读器安装在执行单元的落料口处；射频阅读器与控制器的输入端连接；所述检测单元包括料量检测组件和行走定位检测组件；料量检测组件和行走定位检测组件均与控制器的输入端连接；所述执行单元包括加料组件和行走组件，加料组件安装在行走组件上；且加料组件和行走组件均与控制器的输出端连接；控制器与存储器双向连接。本发明自动化程度高，无需人工参与，且可靠性高，维护方便。
Description
技术领域
本发明属于圈养饲喂设备技术领域，具体涉及一种猪用自动喂料机器人。
背景技术
目前猪用自动喂料设备一般是采用固定式结构的自动料线，其原理是由电机驱动张力轮旋转，张力轮带动不锈钢链条在输料管道中运转，不锈钢链条带动呢绒刮板刮带料仓中的饲料，从而实现将料仓中的饲料运输到料槽中。在这种喂料装置中，输料管道较长，其拐弯接口处和缝隙会残留饲料，时间长了就变质发霉，直接影响猪的正常生长甚至导致疾病。
发明内容
本发明是面向家畜养殖领域的自动喂料机器人，解决了现有人工饲喂中的劳动强度高、效率低和疫病传播，以及自动料线中的饲料残留和霉变等问题。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种自动喂料机器人，包括控制器、识别单元、存储器、检测单元和执行单元，所述识别单元包括电子标签和射频阅读器；电子标签安装在围栏食槽处，射频阅读器安装在执行单元的螺旋落料口处；射频阅读器与控制器的输入端连接；所述检测单元包括料量检测组件和行走定位检测组件；料量检测组件和行走定位检测组件均与控制器的输入端连接；所述执行单元包括加料组件和行走组件，加料组件安装在行走组件上；且加料组件和行走组件均与控制器的输出端连接；控制器与存储器双向连接。
所述电子标签为项圈或耳牌，可以安装在食槽上或牲畜身上。
所述加料组件包括输送电机、输送管和螺旋输送轴；输送电机安装在输送管的一端，且输送电机的输出轴与螺旋输送轴连接，螺旋输送轴安装在输送管内；在输送管的前端设置有出料口，出料口与食槽相对应；在输送管的后端设置有料箱，料箱与输料管相通；输送电机与控制器的输出端连接。
所述加料组件包括输送电机、输送管、螺旋输送轴、二级料箱和电磁阀；输送电机安装在输送管的一端，且输送电机的输出轴与螺旋输送轴连接，螺旋输送轴安装在输送管内；输送管的前端设置有出料口，出料口与二级料箱的进料口相通，二级料箱固定在输送管上，在二级料箱的出料口处装有电磁阀，在二级料箱箱体外壁安装有料量检测组件，所述料量检测组件为称重传感器；称重传感器与控制器的输入端连接；电磁阀和输送电机均与控制器的输出端连接。
在二级料箱的下端安装有振动电机，振动电机与控制器的输出端连接。
所述行走组件包括行走机器人和铺设在路面的感应线圈；在行走机器人上安装有行走定位检测组件的霍尔传感器，行走定位检测组件的磁钢安装在食槽的两端；霍尔传感器与控制器的输入端连接，行走机器人与控制器的输出端连接；给料组件安装在行走机器人上。
所述行走组件包括行走轨道、行走电机、主动轮、从动轮和安装板；行走轨道架设在禽舍内，主动轮、从动轮和行走电机均安装在安装板上端面；在安装板的下端面安装给料组件；主动轮和从动轮卡设在行走轨道上并在行走轨道上滚动；行走电机的输出轴与主动轮连接；在安装板上安装有行走定位检测组件的霍尔传感器，行走定位检测组件的磁钢安装在行走轨道上；霍尔传感器与控制器的输入端连接，行走电机与控制器的输出端连接。
所述控制器控制行走组件带动加料组件行走至需加料处，当控制器接收到霍尔传感器传输的信号，则控制器控制行走组件停止运动，当射频阅读器读取到标签信息后，给控制器发送信号，控制器接收到信号并处理后给加料组件发送控制命令，加料组件进行填料。加料可采用螺杆输送方式，也可通过料箱称重输送方式；当采用螺杆输送时，控制器从存储器内读取该围栏的料量信息，并控制输送电机转动时间实现料量的控制。当采用料箱称重输送时，控制器通过称重传感器的检测，控制输送电机和电磁阀的启停，进而实现料量的控制。行走组件同样也可采用两种方式，一种是自动行走，一种是轨道行走。自动行走时，通过预先铺设的感应线圈作为行走机器人的行走路线，并通过霍尔传感器与磁钢的配合实现行走机器人的停止定位，也就是加料组件的停止定位。当轨道行走时，控制器控制行走电机转动，带动主动轮和从动轮在行走轨道上行走，从而实现加料组件的移动，并通过霍尔传感器与磁钢的配合实现加料组件的停止定位。
本发明根据猪生长的不同阶段实现定时、定量地饲喂，节省饲料，切实提高料肉比；有效避免猪群发生应激反应；饲养人员可以不进入猪舍内而直接喂料，切断疫病传播途径；封闭式下料设计，有效减少老鼠苍蝇偷吃和污染饲料；自动化程度高，无需人工参与，节省劳动力，提高劳动生产率；可靠性高，维护方便。本发明涉及的移动式自动饲喂机器人中，输料管道无弯曲结构，可以有效地避免现有猪场自动料线中残留饲料的问题，既提高了生产效率，又可避免猪群发生应激反应，杜绝因饲养人员进入猪舍而产生的疫病传播。此外，本发明经过微小的调整，还可用于其他畜禽养殖的自动饲喂，具有很好的经济效益和社会效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的控制原理框图。
图2为本发明加料组件的结构示意图一。
图3为本发明加料组件的结构示意图二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：如图1所示，一种自动喂料机器人，包括控制器、识别单元、存储器、检测单元和执行单元，所述识别单元包括电子标签和射频阅读器；所述电子标签为项圈或耳牌，可以安装在食槽或牲口身上。电子标签安装在围栏食槽处，射频阅读器安装在执行单元的落料口处；射频阅读器与控制器的输入端连接。
所述检测单元包括料量检测组件和行走定位检测组件；料量检测组件和行走定位检测组件均与控制器的输入端连接；所述执行单元包括加料组件和行走组件，加料组件安装在行走组件上；加料组件和行走组件均与控制器的输出端连接；控制器与存储器双向连接。
所述行走组件包括行走机器人和铺设在路面的感应线圈；所述行走机器人采用现有的机器人平台。这种行走机构是自主行走。
在行走机器人上安装有行走定位检测组件的霍尔传感器，行走定位检测组件的磁钢安装在食槽的两端；霍尔传感器与控制器的输入端连接，行走机器人与控制器的输出端连接；给料组件安装在行走机器人上。
控制器控制行走机器人沿着铺设的线路行走。在行走过程中，当霍尔传感器检测到磁钢时，会给控制器发送一个脉冲信号，控制器控制行走机器人停止移动，并进行加料准备。
所述行走机构还可采用轨道行走，包括行走轨道、行走电机、主动轮、从动轮和安装板；行走轨道架设在猪舍内，主动轮、从动轮和行走电机均安装在安装板上端面；在安装板的下端面安装给料组件；主动轮和从动轮卡设在行走轨道上并在行走轨道上滚动；行走电机的输出轴与主动轮连接；在安装板上安装有行走定位检测组件的霍尔传感器，行走定位检测组件的磁钢安装在行走轨道上；霍尔传感器与控制器的输入端连接，行走电机与控制器的输出端连接。
控制器控制行走电机转动，带动主动轮和从动轮在行走轨道上行走，从而实现加料组件的移动。在行走过程中，当霍尔传感器检测到磁钢时，会给控制器发送一个脉冲信号，控制器控制行走机器人停止移动，并进行加料准备。
在本实施例中，所述加料组件，如图2所示，包括输送电机1、输送管2和螺旋输送轴3。输送电机1安装在输送管2的一端，且输送电机1的输出轴与螺旋输送轴3连接，螺旋输送轴3安装在输送管2内；在输送管2的前端设置有出料口2-1，出料口2-1与食槽相对应；在输送管2的后端设置有料箱2-2，料箱2-2与输料管2相通；输送电机1与控制器的输出端连接。
射频阅读器检测到标签信息后给控制器发送信号，控制器接收后从存储器内调取该围栏所对应的料量信息，并控制输送电机1的转动时间，实现料量的控制。
所述加料组件还可采用如图3所示的结构，包括输送电机1、输送管2、螺旋输送轴3、二级料箱4和电磁阀5；输送电机1安装在输送管2的一端，且输送电机1的输出轴与螺旋输送轴3连接，螺旋输送轴3安装在输送管2内；在输送管2的前端设置有出料口2-1，出料口2-1与二级料箱4的进料口相通，二级料箱4固定在输送管2上，在二级料箱4的出料口处安装有电磁阀5，在二级料箱4箱体外壁安装有料量检测组件，所述料量检测组件为称重传感器6；称重传感器6与控制器的输入端连接；电磁阀5和输送电机1均与控制器的输出端连接。
为便于快速下料，在二级料箱4的下端安装有振动电机，振动电机与控制器的输出端连接。
射频阅读器检测到标签信息后给控制器发送信号，控制器控制输送电机转动实现二级料箱内料量的增加，并通过二级料箱4处称重传感器的检测信息，控制输送电机1的启停，当达到设定值时，控制器控制电磁阀开启，振动电机启动，完成填料。
本发明中，螺旋输送轴采用无中心轴的设计，是由具有一定柔性的整体钢制成的螺旋状结构。
在本发明中，为了减轻整体重量，料箱的材料采用强度高、质量轻的工程塑料，且料箱的外部设计为圆弧过渡结构，可避免行走过程中的碰撞。
本发明采用蓄电池作为供电电源，提高了使用的安全性与便利性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明。凡在本发明的思想和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种自动喂料机器人，其特征在于：包括控制器、识别单元、存储器、检测单元和执行单元，所述识别单元包括电子标签和射频阅读器；电子标签安装在围栏食槽处，射频阅读器安装在执行单元的落料口处；射频阅读器与控制器的输入端连接；所述检测单元包括料量检测组件和行走定位检测组件；料量检测组件和行走定位检测组件均与控制器的输入端连接；所述执行单元包括加料组件和行走组件，加料组件安装在行走组件上；且加料组件和行走组件均与控制器的输出端连接；控制器与存储器双向连接。
2.根据权利要求1所述的自动喂料机器人，其特征在于：所述电子标签为项圈或耳牌。
3.根据权利要求1所述的自动喂料机器人，其特征在于：所述加料组件包括输送电机（1）、输送管（2）和螺旋输送轴（3）；输送电机（1）安装在输送管（2）的一端且输送电机（1）的输出轴与螺旋输送轴（3）连接，螺旋输送轴（3）安装在输送管（2）内；且在输送管（2）的前端设置有出料口（2-1），出料口（2-1）与食槽相对应；在输送管（2）的后端设置有料箱（2-2），料箱（2-2）与输料管（2）相通；输送电机（1）与控制器的输出端连接。
4.根据权利要求1所述的自动喂料机器人，其特征在于：所述加料组件包括输送电机（1）、输送管（2）、螺旋输送轴（3）、二级料箱（4）和电磁阀（5）；输送电机（1）安装在输送管（2）的一端且输送电机（1）的输出轴与螺旋输送轴（3）连接，螺旋输送轴（3）安装在输送管（2）内；且在输送管（2）的前端设置有出料口（2-1），出料口（2-1）与二级料箱（4）的进料口相通，二级料箱（4）固定在输送管（2）上，在二级料箱（4）的出料口处安装有电磁阀（5），在二级料箱（4）箱体外壁安装有料量检测组件，所述料量检测组件为称重传感器（6）；称重传感器（6）与控制器的输入端连接；电磁阀（5）和输送电机（1）与控制器的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的自动喂料机器人，其特征在于：在二级料箱（4）的下端安装有振动电机，振动电机与控制器的输出端连接。
6.根据权利要求1所述的自动喂料机器人，其特征在于：所述行走组件包括行走机器人和铺设在路面的感应线圈；在行走机器人上安装有行走定位检测组件的霍尔传感器，行走定位检测组件的磁钢安装在食槽的两端；霍尔传感器与控制器的输入端连接，行走机器人与控制器的输出端连接；给料组件安装在行走机器人上。
7.根据权利要求1所述的自动喂料机器人，其特征在于：所述行走组件包括行走轨道、行走电机、主动轮、从动轮和安装板；行走轨道架设在牲畜舍内，主动轮、从动轮和行走电机均安装在安装板上端面；在安装板的下端面安装给料组件；且主动轮和从动轮卡设在行走轨道上并在行走轨道上滚动；行走电机的输出轴与主动轮连接；且在安装板上安装有行走定位检测组件的霍尔传感器，行走定位检测组件的磁钢安装在行走轨道上；霍尔传感器与控制器的输入端连接，行走电机与控制器的输出端连接。
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