CN112205298A - 一种基于5g网络的远程智能挤奶系统及挤奶方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于5G网络的远程智能挤奶系统及挤奶方法，涉及牧场养殖设备技术领域，解决了人工挤奶费时费力效率低；无人机器人挤奶成本高、利用率低的技术问题。该基于5G网络的远程智能挤奶系统包括基础台架、设置在所述基础台架上的挤奶工位、设置在每个所述挤奶工位上的挤奶装置和辅助判断装置、活动设置在所述基础台架旁侧能移动到每个所述挤奶工位用以控制所述挤奶装置动作的操控装置以及设置在远程控制室内用以控制所述操控装置动作的远程挤奶操控系统，所述辅助判断装置、所述操控装置与所述远程挤奶操控系统之间均采用5G网络进行信号传输；该挤奶方法包括挤奶准备、挤奶、乳品质量检测和整理。本发明用于远程自动挤奶。

Description

一种基于5G网络的远程智能挤奶系统及挤奶方法

技术领域

本发明涉及牧场养殖设备技术领域，尤其是涉及一种基于5G网络的远程智能挤奶系统及挤奶方法。

背景技术

目前市场上常见的挤奶系统基本分为：1、无人操作的挤奶机器人，每台设备只能满足最多80头泌乳牛使用，设备成本高，利用率低，多适用于家庭式小牧场使用；奶牛排队等待挤奶，等待被挤奶的奶牛就位后，挤奶机器人的挤奶杯组机械手在乳头追踪定位成功后完成前药浴，套杯和后药浴等动作，这种挤奶作业前期准备工作需要耗费好几分钟，每头牛挤完要清洗杯组，然后再等下一头牛进来进行挤奶，由于每头奶牛一天要挤奶4-6次，使用此种机器人不仅效率低，而且投入成本高，这种挤奶机器人一套大约150万元人民币；而且对泌乳牛的乳头形状，垂直度及奶牛的性情安静遗传性状等方面过分挑剔。；2、有挤奶员的现场挤奶的传统挤奶机，需要挤奶员现场站立重复操作持续高达6-8小时/每班次，纯属机械性行为，枯燥且环境恶劣，比如牛只随时排泄粪便，现场夏季闷热冬季湿冷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于5G网络的远程智能挤奶系统及挤奶方法，以解决现有技术中存在的人工挤奶费时费力环境恶劣艰苦雇工困难；无人机器人挤奶成本高、利用率低，对奶牛乳头形状垂直度等遗传选育要求苛刻等的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种基于5G网络的远程智能挤奶系统，包括基础台架、设置在所述基础台架上的挤奶工位、设置在每个所述挤奶工位上的挤奶装置和辅助判断装置、活动设置在所述基础台架旁侧能移动到每个所述挤奶工位用以控制所述挤奶装置动作的操控装置以及设置在远程控制室内用以控制所述操控装置动作的远程挤奶操控系统，所述辅助判断装置、所述操控装置与所述远程挤奶操控系统之间均采用5G网络进行信号传输。

作为本发明的进一步改进，所述操控装置包括底座、设置在所述底座上的机械手臂、设置在所述底座上的高清摄像头，以及设置在地面或空中与所述底座滑动连接的轨道。

作为本发明的进一步改进，所述机械手臂的数量为两套，并排设置在所述底座上，且两套所述机械手臂的动作为独立运行模式。

作为本发明的进一步改进，所述挤奶装置包括四组挤奶杯组、座体、阀阵组件、供气组件、抽真空组件、清洗组件、药浴组件、排污组件、排奶组件、脱杯组件和稳杯组件，四组所述挤奶杯组通过所述稳杯组件活动设置在座体上，所述脱杯组件与所述稳杯组件传动连接，用以带动所述稳杯组件运动以带动所述挤奶杯组按指定方向复位；所述阀阵组件设置在所述座体上，且所述供气组件、所述抽真空组件、所述清洗组件、所述药浴组件、所述排污组件、所述排奶组件均通过所述阀阵组件与四组所述挤奶杯组连接；所述操控装置与所述挤奶杯组可接触连接。

作为本发明的进一步改进，所述挤奶杯组包括奶杯外壳、奶杯内套、清洗喷头、药浴喷头、奶杯手柄，所述奶杯外壳为中空筒状结构，所述奶杯内套套设在所述奶杯外壳内部，且所述奶杯内套顶沿向外翻折包覆在所述奶杯外壳顶沿处；所述清洗喷头和所述药浴喷头嵌设在所述奶杯内套内，所述奶杯手柄设置在所述奶杯外壳侧壁上，所述组件、所述药浴组件穿过所述奶杯外壳后分别与所述清洗喷头和所述药浴喷头连接；所述供气组件穿过所述奶杯外壳后延伸到所述奶杯外壳和所述奶杯内套之间；所述抽真空组件、所述排污组件和所述排奶组件均与所述奶杯内套连接；所述稳杯组件连接在所述奶杯外壳上。

作为本发明的进一步改进，所述稳杯组件包括多块导向块以及将所有的所述导向块穿设在一起的连接绳索，且所述连接绳索与所述导向块之间为活动连接，所述脱杯组件与所述连接绳索传动连接；当进行挤奶时，所述挤奶杯组吸附在泌乳牛相应的乳头上，所述连接绳索被拉长，所述导向块之间具有间隔；当挤奶结束乳头药浴完成后，所述脱杯组件运动带动所述连接绳索回缩，所有的所述导向块被拉回并依次贴合在一起，所述挤奶杯组被拉回并以竖直向上的方向回复到初始位置。

作为本发明的进一步改进，所述远程挤奶操控系统包括一对多关节操作手柄，所述多关节操纵手柄与一对所述机械手臂一一对应，远程电控连接。

作为本发明的进一步改进，当所述挤奶工位分成两排并列式或鱼骨式设计时，所述操控装置设置在两排所述挤奶工位之间，能旋转180度控制两排所述挤奶工位上的所述挤奶装置，所述挤奶装置通过地面轨道沿两排所述挤奶工位移动；当所述挤奶工位呈转盘式设计时，所述操控装置设置在所述挤奶工位旁侧，所述操控装置通过地面或空中轨道沿所述挤奶工位移动。

作为本发明的进一步改进，所述辅助判断装置包括设置在所述挤奶工位上的自动识别系统和视频监控系统。

本发明提供的一种挤奶方法，包括如下步骤：

步骤100、挤奶准备：泌乳牛通过挤奶通道进入到基础台架的挤奶工位内，自动识别系统识别牛只身份，远程挤奶操控系统判断牛只是否允许挤奶；当牛只不允许挤奶时，挤奶工位的分群门开启，牛只回到相应牛舍内；当牛只允许挤奶时，操控人员通过一对多关节操作手柄对操控装置下达动作指令；当操控装置数量为多台时，多关节操控手柄可切换至任意一台操控装置进行指令下达；

步骤200、挤奶：操控装置的两个机械手臂分别在一对多关节操控手柄控制下夹取挤奶装置中的一对挤奶杯组，远程操控人员通过操控装置中底座上安装的高清摄像头快速找到泌乳牛相应的乳头，并控制多关节操控手柄将位移信号指令下达到机械手臂，调整机械手臂的姿势进而调整挤奶杯组的姿态，依次快速的将挤奶杯组套在牛乳头上；重复前面一组挤奶杯组动作，以将另一对挤奶杯组套在牛乳头上；同时挤奶装置中的阀阵组件启动，将用于控制供气组件、抽真空组件中的低压真空组件、清洗组件、排污组件通断的阀门打开，供气组件中的脉动系统开启为快速按摩模式，以对挤奶杯组进行抽低压真空、清洗和对牛只进行脉动快速按摩；关闭前面打开的阀门，打开用于控制抽真空组件中的挤奶真空组件、排奶组件、供气组件通断的阀门打开，进行挤奶操作，供气组件中的脉动系统切换成挤奶模式；

步骤300、乳品质量检测：牛奶流入电子奶量计，完成电导率检测进行计量，当电导率异常时，排奶组件中的异常乳收集阀门打开，正常乳收集阀门关闭；当电导率正常时，进行乳流量检测，当乳流量低于脱杯流量时，关闭用于控制抽真空组件中挤奶真空组件和供气组件的阀门，打开用于控制供气组件通断的阀门，供气组件中的脉动系统切换到按摩模式，挤奶结束；

步骤400、乳头药浴及挤奶杯组整理：将用于控制排奶组件的阀门关闭，将用于控制排污组件和药浴组件的阀门打开，进行药浴和排污；关闭用于控制药浴组件、供气组件的阀门，脱杯组件启动带动与挤奶杯组连接的稳杯组件移动，挤奶杯组在稳杯组件带动下回复到初始位置，并保持直立状态，待下次机械手臂夹取使用，牛只离开挤奶工位；将用于控制冲洗组件、供气组件、排污组件的阀门打开，以对挤奶杯组进行冲洗工作；冲洗结束后，将用于控制供气组件、冲洗组件和排污组件的阀门关闭，等待下一头泌乳牛就位；

步骤500、操控装置移动相应距离，或转动相应角度后移动到下一个挤奶工位处，以重复进行步骤100到步骤400中的动作；

步骤600、当操控装置数量为多台时，远程挤奶操控系统可以任意切换至其中一台操控装置进行如上动作。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明提供的基于5G网络的远程智能挤奶系统，分为2个部分，一部分是在牧场的挤奶现场接收指令的挤奶机械手臂，另一部分是在城市的远程挤奶操控系统，利用5G网络低时延和传输速度快的特点，远程操作人员观察每头就位的泌乳牛的乳房及乳头清晰影像，轻松操控手柄准确完成现场挤奶机械手臂的挤奶流程，完成远程智能挤奶操作；本发明中在牧场的挤奶现场接收指令的操控装置包括挤奶机械手、用于远程操作人员观察奶牛乳房的高清摄像头，挤奶装置包括可接收远程操作人员指令的集乳头清洗、挤奶和药浴为一体的挤奶杯组、自动控制供水、供药浴液、供气、排废弃奶、输奶、排清洗液的阀阵装置，利用5G网络低时延和传输速度快的特点，通过远程操作人员操作手柄，完成远程挤奶操作；远程挤奶操控系统内设置有自动呼叫提示组件，可完成1人操控多个挤奶机械手臂的自动切换；高清的挤奶现场视频屏幕可观察到牛只乳房的健康状况及乳头的精确位置，不用担心牛只的活动及乳头的发育垂直度；左右2只操控手柄可以轻松完成挤奶机械手臂的上下前后左右倾斜及四个奶杯的上下前后左右的三维运动，手柄上的按钮可以实现奶杯的真空开关、自动按摩、挤奶、药浴、冲洗、清洗、特殊牛只、特殊乳房、特殊乳头的处置；本发明的挤奶系统颠覆了传统的人工挤奶方案，实现了远程挤奶操作；重新定义牛只定时挤奶，优化挤奶设备的使用效率；能满足在5G网络环境下实现牛只远程挤奶及所有挤奶相关的大数据采集、分析及反馈的人工智能应用；利用时差及5G网络环境下的互联网物联网，跨时区跨国度提供远程挤奶员的人力资源储备，彻底解决全球范围内奶牛场挤奶员人力资源短缺问题。

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是本发明基于5G网络的远程智能挤奶系统中机械手臂和挤奶杯组的结构示意图；

图2是本发明基于5G网络的远程智能挤奶系统中挤奶杯组的结构示意图；

图3是本发明基于5G网络的远程智能挤奶系统挤奶装置的结构示意图；

图4是本发明基于5G网络的远程智能挤奶系统一种布置方式的结构示意图；

图5是本发明基于5G网络的远程智能挤奶系统第二种布置方式的结构示意图；

图6是本发明基于5G网络的远程智能挤奶系统第三种布置方式的结构示意图；

图7是本发明基于5G网络的远程智能挤奶系统中稳杯组件的结构示意图。

图中1、基础台架；2、挤奶工位；3、操控装置；31、底座；32、机械手臂；33、轨道；4、挤奶装置；41、挤奶杯组；411、奶杯外壳；412、奶杯内套；413、清洗喷头；414、药浴喷头；415、奶杯手柄；42、座体；43、阀阵组件；44、稳杯组件。

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，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图4-图6所示，本发明提供了一种基于5G网络的远程智能挤奶系统，包括基础台架1、设置在基础台架1上的挤奶工位2、设置在每个挤奶工位2上的挤奶装置4和辅助判断装置、活动设置在基础台架1旁侧能移动到每个挤奶工位2用以控制挤奶装置4动作的操控装置3以及设置在远程控制室内用以控制操控装置3动作的远程挤奶操控系统，辅助判断装置、操控装置3与远程挤奶操控系统之间均采用5G网络进行信号传输。

如图1所示，作为本发明的一种可选实施方式，操控装置3包括底座31、设置在底座31上的机械手臂32、设置在底座31上的高清摄像头，以及设置在地面或空中与底座31滑动连接的轨道33。

其中，机械手臂32的数量为两套，并排设置在底座31上，且两套机械手臂32的动作为独立运行模式。机械手臂32采用现有技术中的多维动作臂实现，经外部市场购得。

如图3所示，作为本发明的一种可选实施方式，挤奶装置4包括四组挤奶杯组41、座体42、阀阵组件43、供气组件、抽真空组件、清洗组件、药浴组件、排污组件、排奶组件、脱杯组件和稳杯组件44，四组挤奶杯组41通过稳杯组件44活动设置在座体42上，脱杯组件与稳杯组件44传动连接，用以带动稳杯组件44运动以带动挤奶杯组41按指定方向复位；阀阵组件43设置在座体42上，且供气组件、抽真空组件、清洗组件、药浴组件、排污组件、排奶组件均通过阀阵组件43与四组挤奶杯组41连接；操控装置3与挤奶杯组41可接触连接。

如图2所示，进一步的，挤奶杯组41包括奶杯外壳411、奶杯内套412、清洗喷头413、药浴喷头414、奶杯手柄415，奶杯外壳411为中空筒状结构，奶杯内套412套设在奶杯外壳411内部，且奶杯内套412顶沿向外翻折包覆在奶杯外壳411顶沿处，奶杯内套412采用橡胶材料制成，奶杯内套412下部延伸到座体42上，被挤出的牛奶通过奶杯内套412向外输送；清洗喷头413和药浴喷头414嵌设在奶杯内套412内能向奶杯内套412内部喷洒清水和药液，进一步的，清洗喷头43和药浴喷头414均为三个，沿奶杯内套412圆周方向均匀设置，奶杯手柄415设置在奶杯外壳411侧壁上，奶杯手柄415用于机械手臂32的夹取抓握；清洗组件、药浴组件穿过奶杯外壳411后分别与清洗喷头413和药浴喷头414连接；供气组件穿过奶杯外壳411后延伸到奶杯外壳411和奶杯内套412之间，用于利用脉冲气体推动奶杯内套412的伸缩形成抽吸动作，脉冲气体频率不同作用不同；抽真空组件、排污组件和排奶组件均与奶杯内套412连接；稳杯组件44连接在奶杯外壳411上，具体的连接在与奶杯手柄415相对的一侧。

奶杯外壳411采用不锈钢材料制成。

如图7所示，作为本发明的一种可选实施方式，稳杯组件44包括多块导向块以及将所有的导向块穿设在一起的连接绳索，且连接绳索与导向块之间为活动连接，脱杯组件与连接绳索传动连接；当进行挤奶时，挤奶杯组41吸附在泌乳牛的相应乳头上，具体的是泌乳牛的四个乳头上，连接绳索被拉长，导向块之间具有间隔；当挤奶结束乳头药浴完成后，脱杯组件运动带动连接绳索回缩，所有的导向块被拉回并依次贴合在一起，挤奶杯组41被拉回并以竖直向上的方向回复到初始位置。导向块采用塑料材质制成，连接绳索采用不锈钢索制成。脱杯组件为现有设备中的脱杯气缸。由现有挤奶设备的自动脱杯气缸提供动力，收紧钢索保证4个挤奶杯组的形态姿势定型便于机械手臂快速夹取，也便于冲洗杯组的液体干净排出。

进一步的，远程挤奶操控系统包括一对多关节操作手柄，多关节操纵手柄与一对机械手臂32一一对应，远程电控连接。

如图4-图6所示，当挤奶工位分成两排并列式或鱼骨式设计时，操控装置3设置在两排挤奶工位2之间，能旋转180度控制两排挤奶工位2上的挤奶装置4，挤奶装置4通过地面轨道33沿两排挤奶工位2移动；当挤奶工位2呈转盘式设计时，操控装置3设置在挤奶工位2旁侧，操控装置3通过地面或空中轨道33沿挤奶工位2移动。

辅助判断装置包括设置在挤奶工位2上的自动识别系统和视频监控系统。

远程智能挤奶系统所依托的挤奶设备包括一套完整的挤奶装置：

1)基础台架：提供挤奶牛只的站位保定，基础台架的底座和支撑附着在混凝土浇筑的挤奶台面和挤奶间的墙体上，相邻墙体之间形成挤奶工位，基础台架一般包括进出牛门，后挡板和前护栏等部分；

2)基础挤奶管路：包括主奶管路、真空主管路、脉动空气过滤管路、清洗管路、穿线管路、压缩空气管路以及所有管路的支撑、连接、阀门、过滤等附属装置；

3)抽真空组件：为挤奶设备动力系统，包括真空泵机组，真空调节装置，变频控制装置等；

4)供气组件(脉动系统)，实现挤奶及乳头按摩，包括每个挤奶工位对应的脉动器，脉动监测装置、脉动频率控制装置和脉动管路等部分；

5)牛奶收集系统，将奶牛乳房挤出的原奶通过牛奶管路输送至牛奶冷却罐中，包括集乳罐、奶水分离器，变频奶泵，牛奶过滤器等；

6)清洗组件：实现挤奶设备的完整清洗，包括每个挤奶工位的挤奶杯组清洗托盘，清洗槽及冷热水、清洗剂供应装置，浪涌发生装置、排污管路及清洗控制系统；

7)挤奶工位，实现每一头牛的挤奶操作，挤奶工位上配置有挤奶装置，包括挤奶杯组，挤奶工位触屏控制器，自动脱杯气缸，挤奶杯组的稳杯组件，橡胶奶管和脉动管，牛奶电子计量装置，脉动器，脉动发生器及挤奶工位的保护外壳等；

8)牛只识别及牛群管理系统，实现挤奶的信息化管理，包括每个挤奶工位的牛只自动识别接收装置，数据传输线束和在计算机室安装的服务器及牛群管理软件等；

以上1)-8)项中，挤奶杯组的稳杯组件是本次改进的技术方案，其他均为现有技术，采用现有的牧场配置的挤奶机组即可。本发明提供的远程智能挤奶系统可以用于新智能化挤奶机的配套，也可以用于老旧及传统挤奶设备的智能化改造升级。

具体的，当挤奶工位2成转盘式设计，挤奶工位2以固定间隔时间持续转动时，布置在挤奶工位2旁侧的操控装置3数量为两套，两套操控装置3一套通过地面轨道33移动，另一套通过空中轨道33移动。

本发明提供的一种挤奶方法，包括如下步骤：

步骤100、挤奶准备：泌乳牛通过挤奶通道进入到基础台架的挤奶工位内，自动识别系统识别牛只身份，远程挤奶操控系统判断牛只是否允许挤奶；当牛只不允许挤奶时，挤奶工位的分群门开启，牛只回到相应牛舍内；当牛只允许挤奶时，操控人员通过一对多关节操作手柄对操控装置下达动作指令；当操控装置数量为多台时，多关节操控手柄可切换至任意一台操控装置进行指令下达；

步骤200、挤奶：操控装置的两个机械手臂分别在一对多关节操控手柄控制下夹取挤奶装置中的一对挤奶杯组，远程操控人员通过操控装置中底座上安装的高清摄像头快速找到泌乳牛相应的乳头，并控制多关节操控手柄将位移信号指令下达到机械手臂，调整机械手臂的姿势进而调整挤奶杯组的姿态，依次快速的将挤奶杯组套在牛乳头上；重复前面一组挤奶杯组动作，以将另一对挤奶杯组套在牛乳头上；挤奶装置中的阀阵组件启动，将用于控制供气组件、抽真空组件中的低压真空组件、清洗组件、排污组件通断的阀门打开，供气组件中的脉动系统开启为快速按摩模式，以对挤奶杯组进行抽低压真空、清洗和对牛只进行脉动快速按摩；关闭前面打开的阀门，打开用于控制抽真空组件中的挤奶真空组件、排奶组件、供气组件通断的阀门打开，进行挤奶操作，供气组件中的脉动系统切换成挤奶模式；

步骤300、乳品质量检测：牛奶流入电子奶量计，完成电导率检测进行计量，当电导率异常时，排奶组件中的异常乳收集阀门打开，正常乳收集阀门关闭；当电导率正常时，进行乳流量检测，当乳流量低于脱杯流量时，关闭用于控制抽真空组件中挤奶真空组件和供气组件的阀门，打开用于控制供气组件通断的阀门，供气组件中的脉动系统切换到按摩模式，挤奶结束；

步骤400、乳头药浴及挤奶杯组整理：将用于控制排奶组件的阀门关闭，将用于控制排污组件和药浴组件的阀门打开，进行药浴和排污；关闭用于控制药浴组件、供气组件的阀门，脱杯组件启动带动与挤奶杯组连接的稳杯组件移动，挤奶杯组在稳杯组件带动下回复到初始位置，并保持直立状态，待下次机械手臂夹取使用，牛只离开挤奶工位；将用于控制冲洗组件、供气组件、排污组件的阀门打开，以对挤奶杯组进行冲洗工作；冲洗结束后，将用于控制供气组件、冲洗组件和排污组件的阀门关闭，等待下一头泌乳牛就位；

步骤500、操控装置移动相应距离，或转动相应角度后移动到下一个挤奶工位处，以重复进行步骤100到步骤400中的动作；

步骤600、当操控装置数量为多台时，远程挤奶操控系统可以任意切换至其中一台操控装置进行如上动作。

本发明提供的基于5G网络的远程智能挤奶系统，分为2个部分，一部分是在牧场的挤奶现场接收指令的挤奶机械手臂，另一部分是在城市的远程挤奶操控系统，利用5G网络低时延和传输速度快的特点，远程操作人员观察每头就位的泌乳牛的乳房及乳头清晰影像，轻松操控手柄准确完成现场挤奶机械手臂的挤奶流程，完成远程智能挤奶操作；本发明中在牧场的挤奶现场接收指令的操控装置包括挤奶机械手、用于远程操作人员观察奶牛乳房的高清摄像头，挤奶装置包括可接收远程操作人员指令的集乳头清洗、挤奶和药浴为一体的挤奶杯组、自动控制供水、供药浴液、供气、排废弃奶、输奶、排清洗液的阀阵装置，利用5G网络低时延和传输速度快的特点，通过远程操作人员操作手柄，完成远程挤奶操作；远程挤奶操控系统内设置有自动呼叫提示组件，可完成1人操控多个挤奶机械手臂的自动切换；高清的挤奶现场视频屏幕可观察到牛只乳房的健康状况及乳头的精确位置，不用担心牛只的活动及乳头的发育垂直度；左右2只操控手柄可以轻松完成挤奶机械手臂的上下前后左右倾斜及四个奶杯的上下前后左右的三维运动，手柄上的按钮可以实现奶杯的真空开关、自动按摩、挤奶、药浴、冲洗、清洗、特殊牛只、特殊乳房、特殊乳头的处置；本发明的挤奶系统颠覆了传统的人工挤奶方案，实现了远程挤奶操作；重新定义牛只定时挤奶，优化挤奶设备的使用效率；能满足在5G网络环境下实现牛只远程挤奶及所有挤奶相关的大数据采集、分析及反馈的人工智能应用；利用时差及5G网络环境下的互联网物联网，跨时区跨国度提供远程挤奶员的人力资源储备，彻底解决全球范围内奶牛场挤奶员人力资源短缺问题。

这里首先需要说明的是，“向内”是朝向容置空间中央的方向，“向外”是远离容置空间中央的方向。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图1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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于5G网络的远程智能挤奶系统，其特征在于，包括基础台架、设置在所述基础台架上的挤奶工位、设置在每个所述挤奶工位上的挤奶装置和辅助判断装置、活动设置在所述基础台架旁侧能移动到每个所述挤奶工位用以控制所述挤奶装置动作的操控装置以及设置在远程控制室内用以控制所述操控装置动作的远程挤奶操控系统，所述辅助判断装置、所述操控装置与所述远程挤奶操控系统之间均采用5G网络进行信号传输。

2.根据权利要求1所述的基于5G网络的远程智能挤奶系统，其特征在于，所述操控装置包括底座、设置在所述底座上的机械手臂、设置在所述底座上的高清摄像头，以及设置在地面或空中与所述底座滑动连接的轨道。

3.根据权利要求2所述的基于5G网络的远程智能挤奶系统，其特征在于，所述机械手臂的数量为两套，并排设置在所述底座上，且两套所述机械手臂的动作为独立运行模式。

4.根据权利要求1或2或3所述的基于5G网络的远程智能挤奶系统，其特征在于，所述挤奶装置包括四组挤奶杯组、座体、阀阵组件、供气组件、抽真空组件、清洗组件、药浴组件、排污组件、排奶组件、脱杯组件和稳杯组件，四组所述挤奶杯组通过所述稳杯组件活动设置在座体上，所述脱杯组件与所述稳杯组件传动连接，用以带动所述稳杯组件运动以带动所述挤奶杯组按指定方向复位；所述阀阵组件设置在所述座体上，且所述供气组件、所述抽真空组件、所述清洗组件、所述药浴组件、所述排污组件、所述排奶组件均通过所述阀阵组件与四组所述挤奶杯组连接；所述操控装置与所述挤奶杯组可接触连接。

5.根据权利要求4所述的基于5G网络的远程智能挤奶系统，其特征在于，所述挤奶杯组包括奶杯外壳、奶杯内套、清洗喷头、药浴喷头、奶杯手柄，所述奶杯外壳为中空筒状结构，所述奶杯内套套设在所述奶杯外壳内部，且所述奶杯内套顶沿向外翻折包覆在所述奶杯外壳顶沿处；所述清洗喷头和所述药浴喷头嵌设在所述奶杯内套内，所述奶杯手柄设置在所述奶杯外壳侧壁上，所述组件、所述药浴组件穿过所述奶杯外壳后分别与所述清洗喷头和所述药浴喷头连接；所述供气组件穿过所述奶杯外壳后延伸到所述奶杯外壳和所述奶杯内套之间；所述抽真空组件、所述排污组件和所述排奶组件均与所述奶杯内套连接；所述稳杯组件连接在所述奶杯外壳上。

6.根据权利要求5所述的基于5G网络的远程智能挤奶系统，其特征在于，所述稳杯组件包括多块导向块以及将所有的所述导向块穿设在一起的连接绳索，且所述连接绳索与所述导向块之间为活动连接，所述脱杯组件与所述连接绳索传动连接；当进行挤奶时，所述挤奶杯组吸附在泌乳牛相应的乳头上，所述连接绳索被拉长，所述导向块之间具有间隔；当挤奶结束乳头药浴完成后，所述脱杯组件运动带动所述连接绳索回缩，所有的所述导向块被拉回并依次贴合在一起，所述挤奶杯组被拉回并以竖直向上的方向回复到初始位置。

7.根据权利要求3所述的基于5G网络的远程智能挤奶系统，其特征在于，所述远程挤奶操控系统包括一对多关节操作手柄，所述多关节操纵手柄与一对所述机械手臂一一对应，远程电控连接。

8.根据权利要求1所述的基于5G网络的远程智能挤奶系统，其特征在于，当所述挤奶工位分成两排并列式或鱼骨式设计时，所述操控装置设置在两排所述挤奶工位之间，能旋转180度控制两排所述挤奶工位上的所述挤奶装置，所述挤奶装置通过地面轨道沿两排所述挤奶工位移动；当所述挤奶工位呈转盘式设计时，所述操控装置设置在所述挤奶工位旁侧，所述操控装置通过地面或空中轨道沿所述挤奶工位移动。

9.根据权利要求1所述的基于5G网络的远程智能挤奶系统，其特征在于，所述辅助判断装置包括设置在所述挤奶工位上的自动识别系统和视频监控系统。

10.一种利用如权利要求1-9中基于5G网络的远程智能挤奶系统挤奶的挤奶方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤100、挤奶准备：泌乳牛通过挤奶通道进入到基础台架的挤奶工位内，自动识别系统识别牛只身份，远程挤奶操控系统判断牛只是否允许挤奶；当牛只不允许挤奶时，挤奶工位的分群门开启，牛只回到相应牛舍内；当牛只允许挤奶时，操控人员通过一对多关节操作手柄对操控装置下达动作指令；当操控装置数量为多台时，多关节操控手柄可切换至任意一台操控装置进行指令下达；

步骤200、挤奶：操控装置的两个机械手臂分别在一对多关节操控手柄控制下夹取挤奶装置中的一对挤奶杯组，远程操控人员通过操控装置中底座上安装的高清摄像头快速找到泌乳牛相应的乳头，并控制多关节操控手柄将位移信号指令下达到机械手臂，调整机械手臂的姿势进而调整挤奶杯组的姿态，依次快速的将挤奶杯组套在牛乳头上；重复前面一组挤奶杯组动作，以将另一对挤奶杯组套在牛乳头上；挤奶装置中的阀阵组件启动，将用于控制供气组件、抽真空组件中的低压真空组件、清洗组件、排污组件通断的阀门打开，供气组件中的脉动系统开启为快速按摩模式，以对挤奶杯组进行抽低压真空、清洗和对牛只进行脉动快速按摩；关闭前面打开的阀门，打开用于控制抽真空组件中的挤奶真空组件、排奶组件、供气组件通断的阀门打开，进行挤奶操作，供气组件中的脉动系统切换成挤奶模式；

步骤300、乳品质量检测：牛奶流入电子奶量计，完成电导率检测进行计量，当电导率异常时，排奶组件中的异常乳收集阀门打开，正常乳收集阀门关闭；当电导率正常时，进行乳流量检测，当乳流量低于脱杯流量时，关闭用于控制抽真空组件中挤奶真空组件和供气组件的阀门，打开用于控制供气组件通断的阀门，供气组件中的脉动系统切换到按摩模式，挤奶结束；

步骤400、乳头药浴及挤奶杯组整理：将用于控制排奶组件的阀门关闭，将用于控制排污组件和药浴组件的阀门打开，进行药浴和排污；关闭用于控制药浴组件、供气组件的阀门，脱杯组件启动带动与挤奶杯组连接的稳杯组件移动，挤奶杯组在稳杯组件带动下回复到初始位置，并保持直立状态，待下次机械手臂夹取使用，牛只离开挤奶工位；将用于控制冲洗组件、供气组件、排污组件的阀门打开，以对挤奶杯组进行冲洗工作；冲洗结束后，将用于控制供气组件、冲洗组件和排污组件的阀门关闭，等待下一头泌乳牛就位；

步骤500、操控装置移动相应距离，或转动相应角度后移动到下一个挤奶工位处，以重复进行步骤100到步骤400中的动作；

步骤600、当操控装置数量为多台时，远程挤奶操控系统可以任意切换至其中一台操控装置进行如上动作。

Images