CN111202607A - 一种奶牛自动孕检系统 - Google Patents

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CN111202607A CN202010172684.9A CN202010172684A CN111202607A CN 111202607 A CN111202607 A CN 111202607A CN 202010172684 A CN202010172684 A CN 202010172684A CN 111202607 A CN111202607 A CN 111202607A
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王德宏
杨昆山
张照
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Abstract

本发明公开了一种奶牛自动孕检系统，属于奶牛养殖器械技术领域，其技术方案要点包括底座，所述底座顶部固定设有第一固定架和第二固定架，所述第一固定架设于第二固定架后侧，所述第一固定架和第二固定架上均固定设有第一弹性伸缩杆，所述第一弹性伸缩杆输出轴上固定设有感应颈枷，所述第一固定架和第二固定架上均固定设有第二弹性伸缩杆，所述第二弹性伸缩杆输出轴上固定设有后臀固定装置，所述第二固定架上固定设有第一红外传感器和第二红外传感器；通过PLC控制器控制个部件工作，自动化程度高，省时省力，节省了人工成本，定位操作，减轻传统方式操作不当对奶牛的伤害，提高孕检效率和准确率。

Description

一种奶牛自动孕检系统
技术领域
本发明属于奶牛养殖器械技术领域，更具体地说，它涉及一种奶牛自动孕检系统。
背景技术
牛科动物的共同特点是体质强壮，有适合长跑的腿；脚上有4趾，但侧趾比鹿类更加退化，适于奔跑，门牙和犬齿都已经退化，但还保留着下门牙，而且下犬齿也门齿化了，三对门齿向前倾斜呈铲子状，由于以比较坚硬的植物为食，前臼齿和臼齿为高冠，珐琅质有褶皱，齿冠磨蚀后表面形成复杂的齿纹，适于吃草；为了贮存草料、躲避敌害，它们的胃在进化中形成了4个室：即瘤胃、蜂巢胃、瓣胃和腺胃，还具有“反刍”的习性，使食物能够得到更好地消化和吸收。更重要的是它们的角与鹿类有极其明显的区别，通常情况下，1岁以后的雄兽和雌兽的头骨上都长有一对粗大的角，角的形状在各种之间有所不同，但都是额骨的突起衍生出来形成的对称骨枝，外边包着一层角质套，角质套可以脱下，角内部是空心的，所以又叫“洞角”，牛科动物也因之被称作“洞角”动物。
现有的母牛孕检操作，并不具备自动化进行，而是需要工人手动操作，而像一些大型畜牧养殖场，一次性需要检测的数量极多，而全部采用人工手动进行将会耗费大量时间和体力，而且母牛的孕检是需要在特定的时间内进行的，采用人工将会减缓检测速度，很容易就会出现孕检时机延误的情况。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种奶牛自动孕检系统，其优点在于自动化程度高，省时省力，节省了人工成本，定位操作，减轻传统方式操作不当对奶牛的伤害，提高孕检效率和准确率。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种奶牛自动孕检系统，包括底座，所述底座顶部固定设有第一固定架和第二固定架，所述第一固定架设于第二固定架后侧，所述第一固定架和第二固定架上均固定设有第一弹性伸缩杆，所述第一弹性伸缩杆输出轴上固定设有感应颈枷，所述第一固定架和第二固定架上均固定设有第二弹性伸缩杆，所述第二弹性伸缩杆输出轴上固定设有后臀固定装置，所述第二固定架上固定设有第一红外传感器和第二红外传感器，所述第一红外传感器设于第二红外传感器一侧，所述底座顶部设有行走小车，所述行走小车顶部固定设有机器人本体，所述机器人本体上固定设有PLC控制器，所述机器人本体上固定设有第一机械臂，所述第一机械臂一端固定设有第一弹性插杆，所述第一弹性插杆上固定设有第三红外传感器，所述第一弹性插杆一端固定设有粪便抓取机械手，所述机器人本体上固定设有第二机械臂，所述第二机械臂一端固定设有第二弹性插杆，所述第二弹性插杆上固定设有第四红外传感器，所述第二弹性插杆一端固定设有孕检B超仪。
通过采用上述技术方案，PLC控制器控制粪便抓取机械手工作抓取清除直肠内粪便，清理完成后通过第一机械臂带动第一弹性插杆抽回复位，通过第四红外传感器再次找到奶牛肛门，通过PLC控制器控制第二机械臂工作将第二弹性插杆插入奶牛肛门，通过第二弹性插杆一端的孕检B超仪在直肠底部探测左右子宫角，寻找受精卵，找到受精卵给出则将信号传输至PLC控制器，确定奶牛怀孕，若未找到，则确定未怀孕，将奶牛电子耳标号扫入电脑，记载牛号和怀孕信息，之后通过PLC控制器控制感应颈枷和后臀固定装置打开，第一弹性伸缩杆和第二弹性伸缩杆收缩复位，完成孕检，自动化程度高，省时省力，节省了人工成本，定位操作，减轻传统方式操作不当对奶牛的伤害，提高孕检效率和准确率，所述第一红外传感器、第二红外传感器、第三红外传感器和四红外传感器型号均为一种能够感应目标辐射的红外线，利用红外线的物理性质来进行测量的传感器，按探测机理可分成为光子探测器和热探测器，红外传感技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用，其型号为p。
本发明进一步设置为：所述第一红外传感器通过导电线与PLC控制器连接，所述第二红外传感器通过导电线与PLC控制器连接。
通过采用上述技术方案，以便于第一红外传感器和第二红外传感器与PLC控制器之间的电路连通和信号传输。
本发明进一步设置为：所述第三红外传感器通过导电线与PLC控制器连接，所述第四红外传感器通过导电线与PLC控制器连接。
通过采用上述技术方案，以便于第三红外传感器和四红外传感器与PLC控制器之间的电路连通和信号传输。
本发明进一步设置为：所述第一机械臂通过导电线与PLC控制器连接，所述第二机械臂通过导电线与PLC控制器连接。
通过采用上述技术方案，以便于第一机械臂和第二机械臂与PLC控制器之间的电路连通和信号传输。
本发明进一步设置为：所述第一弹性伸缩杆通过导电线与PLC控制器连接，所述第二弹性伸缩杆通过导电线与PLC控制器连接。
通过采用上述技术方案，以便于第一弹性伸缩杆和第二弹性伸缩杆与PLC控制器之间的电路连通和信号传输。
本发明进一步设置为：所述行走小车通过导电线与PLC控制器连接，所述粪便抓取机械手通过导电线与PLC控制器连接。
通过采用上述技术方案，以便于行走小车和粪便抓取机械手与PLC控制器之间的电路连通和信号传输。
本发明进一步设置为：所述感应颈枷通过导电线与PLC控制器连接，所述孕检B超仪通过导电线与PLC控制器连接。
通过采用上述技术方案，以便于感应颈枷和孕检B超仪与PLC控制器之间的电路连通和信号传输。
本发明进一步设置为：所述后臀固定装置通过导电线与PLC控制器连接。
通过采用上述技术方案，以便于后臀固定装置与PLC控制器之间的电路连通和信号传输。
综上所述，本发明具有以下优点：
1、通过PLC控制器控制粪便抓取机械手工作抓取清除直肠内粪便，清理完成后通过第一机械臂带动第一弹性插杆抽回复位，通过第四红外传感器再次找到奶牛肛门，通过PLC控制器控制第二机械臂工作将第二弹性插杆插入奶牛肛门，通过第二弹性插杆一端的孕检B超仪在直肠底部探测左右子宫角，寻找受精卵，找到受精卵给出则将信号传输至PLC控制器，确定奶牛怀孕，若未找到，则确定未怀孕，将奶牛电子耳标号扫入电脑，记载牛号和怀孕信息，之后通过PLC控制器控制感应颈枷和后臀固定装置打开，第一弹性伸缩杆和第二弹性伸缩杆收缩复位，完成孕检，自动化程度高，省时省力，节省了人工成本，定位操作，减轻传统方式操作不当对奶牛的伤害，提高孕检效率和准确率；
2、通过设置的第一红外传感器和第二红外传感器将感应数据发送至PLC控制器，当奶牛颈部达到第一弹性伸缩杆的位置时以及奶牛后臀部达到第二弹性伸缩杆的位置时，通过PLC控制器控制第一弹性伸缩杆工作将感应颈枷推送至奶牛颈部附近，第二弹性伸缩杆工作将后臀固定装置推送至奶牛后臀部附近，之后通过PLC控制器控制感应颈枷和后臀固定装置工作分别夹住奶牛颈部和臀部，从而完成奶牛保定工作，省时省力。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的行走小车俯视结构示意图；
图3是本发明的系统图；
图4是本发明的电路图；
附图标记说明：1、底座；2、第一固定架；3、第二固定架；4、第一弹性伸缩杆；5、感应颈枷；6、第二弹性伸缩杆；7、后臀固定装置；8、第一红外传感器；9、第二红外传感器；10、行走小车；11、机器人本体；12、PLC控制器；13、第一机械臂；14、第一弹性插杆；15、第三红外传感器；16、粪便抓取机械手；17、第二机械臂；18、第二弹性插杆；19、第四红外传感器；20、孕检B超仪。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如附图1-4所示的一种奶牛自动孕检系统，包括底座1，所述底座1顶部固定设有第一固定架2和第二固定架3，所述第一固定架2设于第二固定架3后侧，所述第一固定架2和第二固定架3上均固定设有第一弹性伸缩杆4，所述第一弹性伸缩杆4输出轴上固定设有感应颈枷5，所述第一固定架2和第二固定架3上均固定设有第二弹性伸缩杆6，所述第二弹性伸缩杆6输出轴上固定设有后臀固定装置7，所述第二固定架3上固定设有第一红外传感器8和第二红外传感器9，所述第一红外传感器8设于第二红外传感器9一侧，所述底座1顶部设有行走小车10，所述行走小车10顶部固定设有机器人本体11，所述机器人本体11上固定设有PLC控制器12，所述机器人本体11上固定设有第一机械臂13，所述第一机械臂13一端固定设有第一弹性插杆14，所述第一弹性插杆14上固定设有第三红外传感器15，所述第一弹性插杆14一端固定设有粪便抓取机械手16，所述机器人本体11上固定设有第二机械臂17，所述第二机械臂17一端固定设有第二弹性插杆18，所述第二弹性插杆18上固定设有第四红外传感器19，所述第二弹性插杆18一端固定设有孕检B超仪20；
进一步的，所述第一红外传感器8通过导电线与PLC控制器12连接，所述第二红外传感器9通过导电线与PLC控制器12连接；
进一步的，所述第三红外传感器15通过导电线与PLC控制器12连接，所述第四红外传感器19通过导电线与PLC控制器12连接；
进一步的，所述第一机械臂13通过导电线与PLC控制器12连接，所述第二机械臂17通过导电线与PLC控制器12连接；
进一步的，所述第一弹性伸缩杆4通过导电线与PLC控制器12连接，所述第二弹性伸缩杆6通过导电线与PLC控制器12连接；
进一步的，所述行走小车10通过导电线与PLC控制器12连接，所述粪便抓取机械手16通过导电线与PLC控制器12连接；
进一步的，所述感应颈枷5通过导电线与PLC控制器12连接，所述孕检B超仪20通过导电线与PLC控制器12连接；
进一步的，所述后臀固定装置7通过导电线与PLC控制器12连接。
实施方式具体为：将奶牛赶入第一固定架2和第二固定架3之间，通过设置的第一红外传感器8将感应数据发送至PLC控制器12，当奶牛颈部达到第一弹性伸缩杆4的位置时，通过PLC控制器12控制第一弹性伸缩杆4工作将感应颈枷5推送至奶牛颈部附近，之后通过PLC控制器12控制感应颈枷5工作夹住奶牛颈部，通过设置的第二红外传感器9将感应数据发送至PLC控制器12，当奶牛后臀部达到第二弹性伸缩杆6的位置时，通过PLC控制器12控制第二弹性伸缩杆6工作将后臀固定装置7推送至奶牛后臀部附近，之后通过PLC控制器12控制后臀固定装置7工作夹住奶牛后臀部，从而完成奶牛保定工作，之后通过PLC控制器12控制行走小车10移动至奶牛身后，通过第三红外传感器15找到奶牛肛门，通过PLC控制器12控制第一机械臂13工作将第一弹性插杆14插入奶牛肛门，通过PLC控制器12控制粪便抓取机械手16工作抓取清除直肠内粪便，清理完成后通过第一机械臂13带动第一弹性插杆14抽回复位，通过第四红外传感器19再次找到奶牛肛门，通过PLC控制器12控制第二机械臂17工作将第二弹性插杆18插入奶牛肛门，通过第二弹性插杆18一端的孕检B超仪20在直肠底部探测左右子宫角，寻找受精卵，找到受精卵给出则将信号传输至PLC控制器12，确定奶牛怀孕，若未找到，则确定未怀孕，将奶牛电子耳标号扫入电脑，记载牛号和怀孕信息，之后通过PLC控制器12控制感应颈枷5和后臀固定装置7打开，第一弹性伸缩杆4和第二弹性伸缩杆6收缩复位，完成孕检，自动化程度高，省时省力，节省了人工成本，定位操作，减轻传统方式操作不当对奶牛的伤害，提高孕检效率和准确率。
本发明工作原理：
参照说明书附图1-4，在使用本发明时，通过PLC控制器12控制粪便抓取机械手16工作抓取清除直肠内粪便，清理完成后通过第一机械臂13带动第一弹性插杆14抽回复位，通过第四红外传感器19再次找到奶牛肛门，通过PLC控制器12控制第二机械臂17工作将第二弹性插杆18插入奶牛肛门，通过第二弹性插杆18一端的孕检B超仪20在直肠底部探测左右子宫角，寻找受精卵，找到受精卵给出则将信号传输至PLC控制器12，确定奶牛怀孕，若未找到，则确定未怀孕，将奶牛电子耳标号扫入电脑，记载牛号和怀孕信息，之后通过PLC控制器12控制感应颈枷5和后臀固定装置7打开，第一弹性伸缩杆4和第二弹性伸缩杆6收缩复位，完成孕检，自动化程度高，省时省力，节省了人工成本，定位操作，减轻传统方式操作不当对奶牛的伤害，提高孕检效率和准确率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，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 (8)

1.一种奶牛自动孕检系统，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）顶部固定设有第一固定架（2）和第二固定架（3），所述第一固定架（2）设于第二固定架（3）后侧，所述第一固定架（2）和第二固定架（3）上均固定设有第一弹性伸缩杆（4），所述第一弹性伸缩杆（4）输出轴上固定设有感应颈枷（5），所述第一固定架（2）和第二固定架（3）上均固定设有第二弹性伸缩杆（6），所述第二弹性伸缩杆（6）输出轴上固定设有后臀固定装置（7），所述第二固定架（3）上固定设有第一红外传感器（8）和第二红外传感器（9），所述第一红外传感器（8）设于第二红外传感器（9）一侧，所述底座（1）顶部设有行走小车（10），所述行走小车（10）顶部固定设有机器人本体（11），所述机器人本体（11）上固定设有PLC控制器（12），所述机器人本体（11）上固定设有第一机械臂（13），所述第一机械臂（13）一端固定设有第一弹性插杆（14），所述第一弹性插杆（14）上固定设有第三红外传感器（15），所述第一弹性插杆（14）一端固定设有粪便抓取机械手（16），所述机器人本体（11）上固定设有第二机械臂（17），所述第二机械臂（17）一端固定设有第二弹性插杆（18），所述第二弹性插杆（18）上固定设有第四红外传感器（19），所述第二弹性插杆（18）一端固定设有孕检B超仪（20）。
2.根据权利要求1所述的一种奶牛自动孕检系统，其特征在于：所述第一红外传感器（8）通过导电线与PLC控制器（12）连接，所述第二红外传感器（9）通过导电线与PLC控制器（12）连接。
3.根据权利要求1所述的一种奶牛自动孕检系统，其特征在于：所述第三红外传感器（15）通过导电线与PLC控制器（12）连接，所述第四红外传感器（19）通过导电线与PLC控制器（12）连接。
4.根据权利要求1所述的一种奶牛自动孕检系统，其特征在于：所述第一机械臂（13）通过导电线与PLC控制器（12）连接，所述第二机械臂（17）通过导电线与PLC控制器（12）连接。
5.根据权利要求1所述的一种奶牛自动孕检系统，其特征在于：所述第一弹性伸缩杆（4）通过导电线与PLC控制器（12）连接，所述第二弹性伸缩杆（6）通过导电线与PLC控制器（12）连接。
6.根据权利要求1所述的一种奶牛自动孕检系统，其特征在于：所述行走小车（10）通过导电线与PLC控制器（12）连接，所述粪便抓取机械手（16）通过导电线与PLC控制器（12）连接。
7.根据权利要求1所述的一种奶牛自动孕检系统，其特征在于：所述感应颈枷（5）通过导电线与PLC控制器（12）连接，所述孕检B超仪（20）通过导电线与PLC控制器（12）连接。
8.根据权利要求1所述的一种奶牛自动孕检系统，其特征在于：所述后臀固定装置（7）通过导电线与PLC控制器（12）连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113734971A (zh) * 2021-11-08 2021-12-03 河南工学院 一种畜牧兽医用四肢定位输送绞车

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