CN112470966B - 用于养殖场的自动供料系统和自动供料方法 - Google Patents

用于养殖场的自动供料系统和自动供料方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一用于养殖场的自动供料系统和自动供料方法，其中所述自动供料系统包括至少一供料设备、一导航模块以及一控制模块。所述供料设备用于承载饲料，所述导航模块用于根据一导航策略提供导航内容，其中所述导航策略的内容是根据所述供料设备的所处环境选择导航方式，所述控制模块被可通信地连接于所述导航模块，所述供料设备被可控制地连接于所述控制模块，其中所述控制模块根据所述导航模块提供的导航内容控制所述供料设备。

Description

用于养殖场的自动供料系统和自动供料方法
技术领域
本发明涉及养殖场供料领域，特别涉及一用于养殖场的自动供料系统和自动供料方法。
背景技术
近年来，随着经济持续快速的发展和人们生活水平的不断提高，人们的健康意识也在不断地发展变化，在此基础上，人们对于肉类(例如牛肉)产品的需求量越来越大，并且已经从“量变”转为“质变”，即人们对于肉类产品的质量和安全均提出了更高的要求。为了满足市场需求，大型养殖场被建立，其中大型养殖场往往提供多个料仓和远离这些料仓的多个养殖棚，在该养殖棚内用栏杆围设出多个养殖圈，以供将畜类(例如牛)养殖在该养殖圈内。由于该料仓和该养殖棚之间具有较远的距离，在需要喂养被养殖在该养殖棚的畜类时，需要人工驾驶一个送料车(例如TMR(Total Mixed Rations)搅拌车)将被存储在该料仓的饲料从该料仓运输到该养殖棚内被撒放到该养殖圈的栏杆附近，以供被养殖在该养殖圈内的畜类食用。为了避免因饲料远离该养殖圈的栏杆而导致该被养殖在该养殖圈内的畜类无法食用的情况出现，用于将饲料自动地推动到靠近该养殖圈的栏杆的推料机被应用。可见，大型养殖场的现有的供料模式仍然需要人工参与，无法满足建立自动化、智能化的养殖场的需要。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一用于养殖场的自动供料系统和自动供料方法，其中所述自动供料系统能够自动地将饲料供应给畜类，以实现无人供料。例如所述自动供料系统能够自动地将被存储在一料仓的饲料运输到一养殖棚以供应给被养殖在所述养殖棚的畜类。
本发明的一个目的在于提供一用于养殖场的自动供料系统和自动供料方法，其中所述自动供料系统提供用于承载饲料的一供料设备和用于提供导航的一导航模块，所述导航模块根据一导航策略提供导航以引导所述供料设备在所述养殖场的室外环境自主地行走和在所述养殖场的室内环境自主地行走，以实现无人供料。
本发明的一个目的在于提供一用于养殖场的自动供料系统和自动供料方法，其中所述导航策略的内容是根据所述供料设备的所处环境选择导航方式，如此所述导航模块能够实现精准导航以可靠地将饲料供应给畜类。例如当所述供料设备的所处环境是室外环境时，所述导航模块基于RTK导航方式提供导航以引导所述供料设备在所述养殖场的室外环境自主地行走，相应地，当所述供料设备的所处环境是室内环境时，所述导航模块基于视觉导航方式提供导航以引导所述供料设备在所述养殖场的室内环境自主地行走。
依本发明的一个方面，本发明提供一用于养殖场的自动供料系统，其包括：
至少一供料设备，其中所述供料设备用于承载饲料；
一导航模块，其中所述导航模块用于根据一导航策略提供导航内容，其中所述导航策略的内容是根据所述供料设备的所处环境选择导航方式；和
一控制模块，其中所述控制模块被可通信地连接于所述导航模块，所述供料设备被可控制地连接于所述控制模块，其中所述控制模块根据所述导航模块提供的导航内容控制所述供料设备。
根据本发明的一个实施例，所述自动供料系统进一步包括一确认模块，所述导航模块被可通信地连接于所述确认模块，其中所述确认模块用于确定所述供料设备的所处环境，以允许所述导航模块根据所述确认模块确定的所述供料设备的所处环境选择导航方式。
根据本发明的一个实施例，所述自动供料系统进一步包括一推料设备，所述推料设备和所述供料设备互联，并且所述推料设备被可控制地连接于所述控制模块，其中在所述供料设备完成撒料作业后，所述控制模块根据所述导航模块提供的导航内容控制所述推料设备进行推料作业。
根据本发明的一个实施例，所述自动供料系统进一步包括一图像获取模块、一图像分割模块、一位置获取模块以及一航向角获取模块，其中所述图像获取模块用于获取一料道图像，所述图像分割模块用于从所述料道图像中分割所述供料设备和一可行驶区域，并确定所述供料设备的边界和所述可行驶区域的边界，所述位置获取模块用于获取所述供料设备的左边界到用于形成一料道的左侧的栏杆的距离和/或所述供料设备的右边界到用于形成所述料道的右侧的栏杆的距离，所述航向角获取模块用于根据所述供料设备的左边界到用于形成所述料道的左侧的栏杆的距离和/或所述供料设备的右边界到用于形成所述料道的右侧的栏杆的距离获取所述供料设备的横向偏移距离，并基于横向偏移距离得到一航向角，所述控制模块根据所述航向角调整所述供料设备的实际运动方向。
根据本发明的一个实施例，所述位置获取模块用于获取所述供料设备的前方边界到所述料道的前方边界的距离，所述控制模块在比较所述供料设备的前方边界到所述料道的前方边界的距离和预留距离后，基于比较结果控制所述供料设备的工作状态。
根据本发明的一个实施例，所述图像分割模块通过像素搜索的方式确定所述供料设备的边界和所述可行驶区域的边界。
根据本发明的一个实施例，所述图像获取模块通过至少一摄像装置拍摄所述料道图像，其中所述位置获取模块根据所述摄像装置的高度、所述摄像装置的光轴与地面夹角以及所述摄像装置的参数获取所述供料设备的左边界到用于形成所述料道的左侧的栏杆的距离和/或所述供料设备的右边界到用于形成所述料道的右侧的栏杆的距离。
根据本发明的一个实施例，所述位置获取模块根据相邻所述摄像装置的间距确定用于获取所述供料设备的左边界到用于形成所述料道的左侧的栏杆的距离和/或所述供料设备的右边界到用于形成所述料道的右侧的栏杆的距离的所述摄像装置。
依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一用于养殖场的自动供料方法，其中所述自动供料方法包括如下步骤：
(a)根据一供料设备的所处环境选择导航方式；和
(b)提供导航内容以引导所述供料设备自主地行走。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之前，所述自动供料方法进一步包括步骤：确定所述供料设备的所处环境，以在所述步骤(a)中，根据所述供料设备的所处环境选择导航方式。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，允许完成撒料作业的所述供料设备进行推料作业。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，在所述供料设备完成撒料作业后，允许一推料设备被引导进行推料作业。
根据本发明的一个实施例，所述步骤(b)进一步包括步骤：
获取一料道图像；
在自所述料道图像中分割出所述供料设备和一可行驶区域后确定所述供料设备的边界和所述可行驶区域的边界；
获取所述供料设备的左边界到用于形成一料道的左侧的栏杆的距离和/或所述供料设备的右边界到用于形成所述料道的右侧的栏杆的距离；
在获取所述供料设备的横向偏移距离后确定一航向角；以及
根据所述航向角调整所述供料设备的实际运动方向。
根据本发明的一个实施例，所述步骤(b)进一步包括步骤：
获取所述供料设备的前方边界到所述料道的前方边界的距离；和
比较所述供料设备的前方边界到所述料道的前方边界的距离和预设距离，若所述供料设备的前方边界到所述料道的前方边界的距离大于所述预设距离，则所述供料设备继续撒料作业，若所述供料设备的前方边界到所述料道的前方边界的距离小于所述预设距离，则所述供料设备转向或停机。
根据本发明的一个实施例，在上述方法中，通过像素搜索的方式确定所述供料设备的边界和所述可行驶区域的边界。
根据本发明的一个实施例，在上述方法中，通过至少一摄像装置获取所述料道图像，根据所述摄像装置的高度、所述摄像装置的光轴与地面夹角以及所述摄像装置的参数获取所述供料设备的左边界到用于形成所述料道的左侧的栏杆的距离和/或所述供料设备的右边界到用于形成所述料道的右侧的栏杆的距离
根据本发明的一个实施例，在上述方法中，基于相邻所述摄像装置的间距，确定用于获取所述供料设备的左边界到用于形成所述料道的左侧的栏杆的距离和/或所述供料设备的右边界到用于形成所述料道的右侧的栏杆的距离的所述摄像装置。
附图说明
图1是依本发明的一较佳实施例的一自动供料系统的框图示意图。
图2是依本发明的上述较佳实施例的所述自动供料系统的流程示意图。
图3A至图3D是依本发明的上述较佳实施例的所述自动供料系统的一个应用场景示意图。
图4A至图4D是依本发明的上述较佳实施例的所述自动供料系统的另一个应用场景示意图。
图5是依本发明的上述较佳实施例的所述自动供料系统的视觉导航技术的俯视示意图。
图6是依本发明的上述较佳实施例的所述自动供料系统的视觉导航技术的主视示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
参考本发明的说明书附图之附图1至图6，依本发明的一较佳实施例的一用于养殖场的自动供料系统在接下来的描述中被揭露和被阐述，其中所述自动供料系统包括一供料设备10和一导航模块20，所述供料设备10用于承载饲料，所述导航模块20用于根据一导航策略提供导航以引导所述供料设备10在一养殖场的室外环境自主地行走和在所述养殖场的室内环境自主地行走，如此实现无人供料。优选地，所述导航策略的内容是根据所述供料设备10的所处环境选择导航方式，如此所述导航模块20能够实现精准导航以可靠地将饲料供应给畜类。例如当所述供料设备10的所处环境是室外环境时，所述导航模块20基于RTK(Real-Time Kinematic)导航方式提供导航以引导所述供料设备10在所述养殖场的室外环境自主地行走，相应地，当所述供料设备10的所处环境是室内环境时，所述导航模块20基于视觉导航方式提供导航以引导所述供料设备10在所述养殖场的室内环境自主地行走。
具体地，所述养殖场包括至少一料仓100和远离所述料仓100的至少一养殖棚200，其中所述养殖棚200的内部通过一系列栏杆201围设成至少一养殖圈 202，畜类(例如牛类)被养殖在所述养殖圈202内，其中在相邻所述栏杆201 之间能够形成一料道203，以供被铺设饲料。所述导航模块20提供导航以引导所述供料设备10从所述料仓100所处的位置自主地行走到所述养殖棚200所处的位置和引导所述供料设备10在所述养殖棚200的内部自主地行走，如此所述供料设备10能够将承载的饲料撒放到所述料道203而使饲料被铺设在所述料道 203，以允许被养殖在所述养殖圈202的畜类的头部探出到所述料道203而食用被铺设在所述料道203的饲料。
更具体地，所述供料设备10的所处环境能够被实时地确定，例如通过拍摄所述供料设备10的四周环境的影像(图像或视频)的方式能够确定所述供料设备10的所处环境，或者通过定位所述供料设备10的位置的方式能够确定所述供料设备10的所处环境。当所述供料设备10的所处环境是室外环境时，例如当所述供料设备10从所述料仓100所处的位置向所述养殖棚200所处的位置行走时，所述导航模块20基于RTK导航方式提供导航以引导所述供料设备10在所述养殖场的室外环境自主地行走，相应地，当所述供料设备10的所处环境是室内环境时，例如当所述供料设备10在所述养殖棚202的内部行走时，所述导航模块 20基于视觉导航方式提供导航以引导所述供料设备10在所述养殖场的室内环境自主地行走，如此本发明的所述自动供料系统能够自主地将饲料从所述料仓100 运输到所述养殖棚200并撒放到所述料道203而实现无人供料。
可以理解的是，当所述供料设备10在所述料仓100的内部行走时，所述导航模块20同样基于视觉导航方式提供导航以引导所述供料设备10在所述养殖场的室内环境自主地行走，如此自所述料仓100获取饲料。
继续参考附图1至图6，所述自动供料系统进一步包括一确认模块30，以用于确定所述供料设备10的所处环境，其中所述导航模块20被可通信地连接于所述确认模块30，以用于根据所述确认模块30确定的所述供料设备10的所处环境选择导航方式。
在本发明的一个示例中，所述供料设备10被配置有至少一相机，以用于拍摄所述供料设备10的四周环境的影像。所述确认模块30被可通信地连接于被配置在所述供料设备10的所述至少一相机，以在后续，所述确认模块30在接收和分析所述至少一相机拍摄的所述供料设备10的四周环境的影像后能够确定所述供料设备10的所处环境。例如，若所述至少一相机拍摄的所述供料设备10的四周环境的影像的内容中包含所述栏杆201和/或被养殖在所述养殖圈202中的畜类，则可以确定所述供料设备10的所处环境是室内环境，相反，若所述至少一相机拍摄的所述供料设备10的四周环境的影像的内容未包含所述栏杆201和/ 或被养殖在所述养殖圈202中的畜类，则可以确定所述供料设备10的所处环境是室外环境。
在本发明的另一个示例中，所述供料设备10被配置有至少一定位芯片，以用于确定所述供料设备10在所述养殖场的具体位置。所述确认模块30被可通信地连接于被配置在所述供料设备10的所述至少一定位芯片，以在后续，所述确认模块30在接收和分析所述至少一定位芯片的定位数据后能够确定所述供料设备10的所处环境。例如，若所述确认模块30的分析结果是所述至少一定位芯片的定位数据和预设在所述确认模块30的所述料仓100的定位数据、所述养殖棚 200的定位数据相同，则可以确定所述供料设备10的所处环境是室内环境，相反，若所述确认模块30的分析结果是所述至少一定位芯片的定位数据和预设在所述确认模块30的所述料仓100的定位数据、所述养殖棚200的定位数据不同，则可以确定所述供料设备10的所处环境是室外环境。
继续参考附图1至图6，所述自动供料系统进一步包括一控制模块40，其中所述控制模块40被可通信地连接于所述导航模块20，所述供料设备10被可控制地连接于所述控制模块40，其中所述控制模块40用于根据所述导航模块20 提供的导航内容控制所述供料设备10行走。换言之，所述控制模块40是一个执行模块，其用于执行所述导航模块20的导航内容，以控制所述供料设备10被引导而在所述养殖场的室外环境自主地行走和在所述养殖场的室内环境自主地行走。
继续参考附图1至图6，所述自动供料系统进一步包括一图像采集模块50、一图像分割模块60、一位置获取模块70以及一航向角获取模块80，其中所述图像分割模块60被可通信地连接于所述图像采集模块50，所述位置获取模块70 被可通信地连接于所述图像采集模块50和所述图像分割模块60，所述航向角获取模块80被可通信地连接于所述位置获取模块70，所述控制模块40被可通信地连接于所述航向角获取模块80。所述图像采集模块20用于采集一料道图像，其中所述料道图像的内容包括所述料道203的图像、被铺设于所述料道203的所述饲料的图像以及位于所述料道203的所述供料设备10的图像。所述图像分割模块60用于在分割所述料道图像后确定所述供料设备10的边界和可行驶区域的边界，其中所述可行驶区域的边界和用于围设所述养殖圈202的所述栏杆201相邻和平行，从而通过确定所述可行驶区域的边界的方式能够确定所述料道203的边界。所述位置获取模块70用于获取所述供料设备10的左边界到用于形成所述料道203的左侧的所述栏杆201的距离y1和所述供料设备10的右边界到用于形成所述料道203的右侧的所述栏杆201的距离y2。所述航向角获取模块80用于根据所述供料设备10的左边界到用于形成所述料道203的左侧的所述栏杆201 的距离y1和/或所述供料设备10的右边界到用于形成所述料道203的右侧的所述栏杆201的距离y2获取所述供料设备10的横向偏移距离Δy，并基于所述供料设备10的横向偏移距离Δy得到一航向角α。所述控制模块40根据所述航向角α调整所述供料设备10的行走路线，从而使得所述供料设备10在所述养殖场的室内环境自主地行走，并在后续将所述供料设备10承载的饲料撒放到靠近所述栏杆201的合适位置。
具体地，多个摄像装置300被布置于所述养殖棚200，以用于拍摄所述养殖棚200的影像，其中所述摄像 装置300的高度H、所述摄像装置300的光轴和地面夹角θ、所述摄像装置300的参数以及相邻所述摄像装置300的距离L已知。在所述供料设备10于所述养殖场的室内环境行走时，所述图像采集模块50被设置能够从这些所述摄像装置300获取这些所述摄像装置300拍摄的图像，和能够通过多摄像头融合算法融合这些图像而得到所述料道图像，其中所述料道图像的内容包括所述料道203的图像、被铺设于所述料道203的所述饲料的图像以及位于所述料道203的所述供料设备10的图像。
所述图像分割模块60在从所述图像采集模块50获取所述料道图像后能够基于图像分割算法从所述料道图像中分割出所述供料设备10和所述可行驶区域，并且所述图像分割模块50能够通过像素搜索的方式确定所述供料设备10的边界和所述可行驶区域的边界。值得一提的是，为了使所述图像分割模块60能够准确地从所述料道图像中分割出所述供料设备10和所述可行驶区域，在图像标注时需要标注所述供料设备10和所述可行驶区域，以用于训练模型，从而在后续实际使用的过程中，所述图像分割模块60能够准确地从所述料道图像中分割出所述供料设备10和所述可行驶区域，和所述图像分割模块60能够通过像素搜索的方式准确地确定所述供料设备10的边界和所述可行驶区域的边界。例如，在本发明的所述自动供料系统的一个较佳示例中，所述图像分割模块60基于图像分割模型(segmentation Model)自所述料道图像中分割出所述供料设备10的成像区域R和所述可行驶区域的成像区域S，其中(S，R)＝segmentation Model (Img)。
所述位置获取模块70基于单目摄像头测距方式能够根据所述摄像装置300 的高度H、所述摄像装置300的光轴和地面夹角θ以及所述摄像装置300的参数计算出所述供料设备10的左边界到用于形成所述料道203的左侧的所述栏杆201 的距离y1和所述供料设备10的右边界到用于形成所述料道203的右侧的所述栏杆201的距离y2。例如，在本发明的所述自动供料系统的一个较佳示例中，所述位置获取模块70基于距离计算模型(dis Compute)根据所述摄像装置300的高度H、所述摄像装置300的光轴和地面夹角θ以及所述摄像装置300的参数计算出所述供料设备10的左边界到用于形成所述料道203的左侧的所述栏杆201的距离y1和所述供料设备10的右边界到用于形成所述料道203的右侧的所述栏杆201的距离y2，其中(y1，y2)＝dis Compute(S，R，H，θ)。
优选地，根据相邻所述摄像装置300的间距L，所述位置获取模块70用于计算所述供料设备10的左边界到用于形成所述料道203的左侧的所述栏杆201 的距离y1和所述供料设备10的右边界到用于形成所述料道203的右侧的所述栏杆201的距离y2的所述摄像装置300被确定。例如，当所述供料设备10逐渐地驶离第一个所述摄像装置300的视野和驶入第二个所述摄像装置300的视野时，根据第一个所述摄像装置300和第二个所述摄像装置300之间的间距L，所述位置获取模块70能够判断第一个所述摄像装置300拍摄的所述供料设备10的图像的清晰度是否高于第二个所述摄像装置300拍摄的所述供料设备10的图像的清晰度，若所述位置获取模块70判断第一个所述摄像装置100拍摄的所述供料设备10的图像的清晰度高于第二个所述摄像装置100拍摄的所述供料设备10的图像的清晰度，则所述位置获取模块70能够根据第一个所述摄像装置300的高度 H、所述摄像装置300的光轴和地面夹角θ以及所述摄像装置300的参数计算所述供料设备10的左边界到用于形成所述料道203的左侧的所述栏杆201的距离 y1和所述供料设备10的右边界到用于形成所述料道203的右侧的所述栏杆201 的距离y2，相应地，若所述位置获取模块70判断第一个所述摄像装置100拍摄的所述供料设备10的图像的清晰度低于第二个所述摄像装置100拍摄的所述供料设备10的图像的清晰度，则所述位置获取模块70能够根据第二个所述摄像装置300的高度H、所述摄像装置300的光轴和地面夹角θ以及所述摄像装置300 的参数计算所述供料设备10的左边界到用于形成所述料道203的左侧的所述栏杆201的距离y1和所述供料设备10的右边界到用于形成所述料道203的右侧的所述栏杆201的距离y2。
所述航向角获取模块80用于根据所述供料设备10的左边界到用于形成所述料道203的左侧的所述栏杆201的距离y1和/或所述供料设备10的右边界到用于形成所述料道203的右侧的所述栏杆201的距离y2获取所述供料设备10的横向偏移距离Δy，并基于所述供料设备10的横向偏移距离Δy得到所述航向角α。例如，根据所述设定运行方向，所述供料设备10的左侧边界到用于形成所述料道203的左侧的所述栏杆201的距离为50mm，若所述位置获取模块70获取的所述供料设备10的左边界到用于形成所述料道203的右侧的所述栏杆201的距离y1为60mm，则所述航向角获取模块80能够确定所述供料设备10的横向偏移距离Δy为10mm。后续，所述控制模块40能够根据所述航向角α确定所述供料设备10的实际运动方向，以调整所述供料设备10的行走路线，从而使得所述供料设备10能够自动地将这些草料推动到靠近所述栏杆201的合适位置。例如，在本发明的所述自动供料系统的一个具体示例中，所述航向角获取模块80基于机器人控制模型(drive Control)计算所述航向角α，其中α＝drive Control(v1， v2)。
进一步地，所述位置获取模块70能够获取所述撒料设备10的前方边界和所述料道203的前方边界的距离x，其中所述控制模块40被可通信地连接于所述位置获取模块70，以在所述位置获取模块70获取所述供料设备10的前方边界和所述料道203的前方边界的距离x后，所述控制模块40将所述供料设备10的前方边界和所述料道203的前方边界的距离x和预留距离TH进行比较，若所述控制模块40比较后的结果表明所述供料设备10的前方边界和所述料道203的前方边界的距离x大于所述预留距离TH，则所述控制模块40控制所述供料设备 10继续撒料，相应地，若所述控制模块40比较后的结果表明所述供料设备10 的前方边界和所述料道203的前方边界的距离x小于所述预留距离TH，则所述供料设备10的单航向撒料作业结束，此时，所述供料设备10转向或停机。
附图3A至图3D示出了本发明的所述自动供料系统的一个应用场景，其中所述供料设备10包括一牵引机械11和被可驱动地连接于所述牵引机械11的一搅拌机械12，所述搅拌机械12用于承载饲料，所述牵拉机械11用于牵拉所述搅拌机械12行走和提供动力供所述搅拌机械12搅拌承载的饲料，其中所述供料设备10的所述牵拉机械11和所述搅拌机械12均被可控制地连接所述控制模块 40。参考附图3A，所述供料设备10处于所述料仓100和所述养殖棚200之间的室外环境，此时所述导航模块20基于RTK导航方式提供导航以引导所述牵拉机械11牵引所述搅拌机械12在室外环境自主地自所述料仓100向所述养殖棚200 的方向行走。参考附图3B，当所述供料设备10被引导自所述料仓100和所述养殖棚200之间的室外环境行走到所述养殖棚200的室内环境后，所述导航模块 20基于视觉导航方式提供导航以引导所述牵拉机械11牵拉所述搅拌机械12在室内环境自主地行走。参考附图3C，在所述控制模块40控制所述牵拉机械11 牵拉所述搅拌机械12在室内环境自主地行走的过程中，所述控制模块40控制所述搅拌机械12进行撒料作业，以使所述搅拌机械12承载的饲料被撒放到所述料道203而铺设于所述料道203。参考附图3D，所述供料设备10和一个推料设备 90能够被互联，以在所述供料设备10的撒料作业完成后，所述推料设备90能够进行推料作业，以将远离所述栏杆201的饲料推动到靠近所述栏杆201的位置而允许被圈养在所述养殖圈202内的畜类方便地食用。优选地，所述推料设备 90被可控制地连接于所述控制模块40，其中所述导航模块20基于视觉导航方式提供导航，以在后续所述控制模块40根据所述导航模块20提供的导航内容控制所述推料设备90进行推料作业。
附图4A至图4D示出了本发明的所述自动供料系统的另一个应用场景。参考附图4A，所述供料设备10处于所述料仓100和所述养殖棚200之间的室外环境，此时所述导航模块20基于RTK导航方式提供导航以引导所述供料设备10 自主地自所述料仓100向所述养殖棚200的方向行走。参考附图4B，当所述供料设备10自所述料仓100和所述养殖棚200之间的室外环境行走到所述养殖棚 200的室内环境后，所述导航模块20基于视觉导航方式以引导所述供料设备10 在室内环境自主地行走。参考附图4C，在所述控制模块40控制所述供料设备 10在室内环境自主地行走的过程中，所述控制模块40能够控制所述供料设备10 进行撒料作业，以使所述供料设备10承载的饲料被撒放到所述料道203而铺设于所述料道203。参考附图4D，在所述供料设备10完成撒料作业后能够继续进行推料作业，以将远离所述栏杆201的饲料推动到靠近所述栏杆201的位置而允许被圈养在所述养殖圈202内的畜类方便地食用。
依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一用于养殖场的自动供料方法，其中所述自动供料方法包括如下步骤：
(a)根据所述供料设备10的所处环境选择导航方式；和
(b)提供导航内容以引导所述供料设备10自主地行走。
优选地，在所述步骤(a)之前，所述自动供料方法进一步包括步骤：确定所述供料设备10的所处环境，以在所述步骤(a)中，根据所述供料设备10的所处环境选择导航方式。
进一步地，在本发明的所述自动供料方法的一个较佳示例中，在所述步骤(b) 中，允许完成撒料作业的所述供料设备10进行推料作业；在本发明的所述自动供料方法的另一个较佳示例中，在所述步骤(b)中，在所述供料设备10完成撒料作业后，允许所述推料设备90被引导进行推料作业。
进一步地，所述步骤(b)进一步包括步骤：
获取所述料道图像；
在自所述料道图像中分割出所述供料设备10和所述可行驶区域后确定所述供料设备10的边界和所述可行驶区域的边界；
获取所述供料设备10的左边界到用于形成所述料道203的左侧的所述栏杆 201的距离和/或所述供料设备10的右边界到用于形成所述料道203的右侧的所述栏杆201的距离；
在获取所述供料设备10的横向偏移距离后确定所述航向角α；以及
根据所述航向角α调整所述供料设备10的实际运动方向。
进一步地，所述步骤(b)进一步包括步骤：
获取所述供料设备10的前方边界到所述料道203的前方边界的距离；和
比较所述供料设备10的前方边界到所述料道203的前方边界的距离和预设距离，若所述供料设备10的前方边界到所述料道203的前方边界的距离大于所述预设距离，则所述供料设备10继续撒料作业，若所述供料设备10的前方边界到所述料道203的前方边界的距离小于所述预设距离，则所述供料设备10转向或停机。
本领域的技术人员可以理解的是，以上实施例仅为举例，其中不同实施例的特征可以相互组合，以得到根据本发明揭露的内容很容易想到但是在附图中没有明确指出的实施方式。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一用于养殖场的自动供料系统，其特征在于，包括：
至少一供料设备，其中所述供料设备用于承载饲料；
一导航模块，其中所述导航模块用于根据一导航策略提供导航内容，其中所述导航策略的内容是根据所述供料设备的所处环境选择导航方式；
一确认模块，所述导航模块被可通信地连接于所述确认模块，其中所述确认模块用于确定所述供料设备的所处环境，以允许所述导航模块根据所述确认模块确定的所述供料设备的所处环境选择导航方式；
一图像获取模块，其中所述图像获取模块用于获取一料道图像；
一图像分割模块，所述图像分割模块被可通信地连接于所述图像获取模块，所述图像分割模块用于从所述料道图像中分割所述供料设备和一可行驶区域，并确定所述供料设备的边界和所述可行驶区域的边界；
一位置获取模块，所述位置获取模块被可通信地连接于所述图像获取模块和所述图像分割模块，所述位置获取模块用于获取所述供料设备的左边界到用于形成一料道的左侧的栏杆的距离和/或所述供料设备的右边界到用于形成所述料道的右侧的栏杆的距离；
一航向角获取模块，所述航向角获取模块被可通信地连接于所述位置获取模块，所述航向角获取模块用于根据所述供料设备的左边界到用于形成所述料道的左侧的栏杆的距离和/或所述供料设备的右边界到用于形成所述料道的右侧的栏杆的距离获取所述供料设备的横向偏移距离，并基于所述横向偏移距离得到一航向角；和
一控制模块，其中所述控制模块被可通信地连接于所述导航模块和所述航向角获取模块，所述供料设备被可控制地连接于所述控制模块，其中所述控制模块根据所述导航模块提供的导航内容控制所述供料设备进行撒料作业，在所述供料设备完成撒料作业后，控制所述供料设备进行推料作业或根据所述导航模块提供的导航内容，控制与所述供料设备互联的一推料设备进行推料作业，以及根据所述航向角调整所述供料设备的实际运动方向。
2.根据权利要求1所述的自动供料系统，其中所述位置获取模块用于获取所述供料设备的前方边界到所述料道的前方边界的距离，所述控制模块在比较所述供料设备的前方边界到所述料道的前方边界的距离和预留距离后，基于比较结果控制所述供料设备的工作状态。
3.根据权利要求1所述的自动供料系统，其中所述图像分割模块通过像素搜索的方式确定所述供料设备的边界和所述可行驶区域的边界。
4.根据权利要求1所述的自动供料系统，其中所述图像获取模块通过至少一摄像装置拍摄所述料道图像，其中所述位置获取模块根据所述摄像装置的高度、所述摄像装置的光轴与地面夹角以及所述摄像装置的参数获取所述供料设备的左边界到用于形成所述料道的左侧的栏杆的距离和/或所述供料设备的右边界到用于形成所述料道的右侧的栏杆的距离。
5.根据权利要求4所述的自动供料系统，其中所述位置获取模块根据相邻所述摄像装置的间距确定用于获取所述供料设备的左边界到用于形成所述料道的左侧的栏杆的距离和/或所述供料设备的右边界到用于形成所述料道的右侧的栏杆的距离的所述摄像装置。
6.一用于养殖场的自动供料方法，其特征在于，所述自动供料方法包括：
在步骤(a)之前，先确定一供料设备的所处环境；
步骤(a)，根据所述供料设备的所处环境选择导航方式；和
步骤(b)，提供导航内容以引导所述供料设备自主地行走，以进行撒料作业，并在所述供料设备完成撒料作业后，所述供料设备进行推料作业或基于导航内容引导与所述供料设备互联的一推料设备进行推料作业；
其中所述步骤(b)进一步包括步骤：
获取一料道图像；
在自所述料道图像中分割出所述供料设备和一可行驶区域后确定所述供料设备的边界和所述可行驶区域的边界；
获取所述供料设备的左边界到用于形成一料道的左侧的栏杆的距离和/或所述供料设备的右边界到用于形成所述料道的右侧的栏杆的距离；
在获取所述供料设备的横向偏移距离后确定一航向角；以及
根据所述航向角调整所述供料设备的实际运动方向。
7.根据权利要求6所述的自动供料方法，其中所述步骤(b)进一步包括步骤：
获取所述供料设备的前方边界到所述料道的前方边界的距离；和
比较所述供料设备的前方边界到所述料道的前方边界的距离和预设距离，若所述供料设备的前方边界到所述料道的前方边界的距离大于所述预设距离，则所述供料设备继续撒料作业，若所述供料设备的前方边界到所述料道的前方边界的距离小于所述预设距离，则所述供料设备转向或停机。
8.根据权利要求6所述的自动供料方法，其中在上述方法中，通过像素搜索的方式确定所述供料设备的边界和所述可行驶区域的边界。
9.根据权利要求6所述的自动供料方法，其中在上述方法中，通过至少一摄像装置获取所述料道图像，根据所述摄像装置的高度、所述摄像装置的光轴与地面夹角以及所述摄像装置的参数获取所述供料设备的左边界到用于形成所述料道的左侧的栏杆的距离和/或所述供料设备的右边界到用于形成所述料道的右侧的栏杆的距离。
10.根据权利要求9所述的自动供料方法，其中在上述方法中，基于相邻所述摄像装置的间距，确定用于获取所述供料设备的左边界到用于形成所述料道的左侧的栏杆的距离和/或所述供料设备的右边界到用于形成所述料道的右侧的栏杆的距离的所述摄像装置。
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