全自动多功能高效养鸡机器人

罗舒瀚

摘要：我国养鸡业生产形势概括起来可以分成规模集约化生产、中小型鸡场生产、零散型的养鸡生产三种，然而随着国内外畜牧业的蓬勃发展，规模化、集约化经营将是养鸡业发展的必然趋势，小规模的饲养户会逐渐减少，而自动化、机械化的大规模养殖场将占主导地位。本文所介绍的一种全自动多功能高效养鸡机器人可以在养鸡场内实现从上料、给水、消毒到清洗等整个饲养过程全部自动化，适应性强，性价比高。

关键词：养鸡机器人;多功能;自动化;高效

引言

     养鸡业作为我国畜牧业的重要组成部分，对我国畜牧业的发展和经济的发展有极其重要的作用。目前我国在养鸡业的养殖方式上还有一定缺陷，如传统的养鸡养殖场自动化程度低、养殖环境差、劳动生产率低，导致鸡的疾病繁多，从而缺乏规模效益;另外我国有些企业现在采用了自动化养鸡设备，机械化程度较高，但是这些设备大都是从国外进口，成本过于昂贵，企业的理想效益不能得到。为了克服这些缺陷，本人设计一种全自动多功能高效养鸡机器人 ，实现了从上料、给水、消毒到清洗等整个饲养过程全部自动化，适应性强，减少了人工费用，成本较低，性价比高。

1.结构组成及相关结构

  为了达到自动移动、上料、给水、消毒、清洗等目的，全自动多功能高效养鸡机器人由四大模块组成：控制模块、驱动模块、执行模块、反馈模块。以下是具体模块和部分细节的介绍：

1.1控制模块

    利用AVR单片机与PC电脑结合，建立与机器人的无线连接，实现对机器人的控制，如行走轨迹、机械手的转换等。

在明确各机械部分的功能及其引脚设计后，即可进入PCB的设计环节。PCB设计的中心任务是实现控制部分的准确、稳定与快速运行。PCB中需要包含电源和地线接口，需要包含各个机械部分与单片机部分的准确连通，需要控制各路排线连通与否的锁存器组件，以及A/D、D/A组件等等。PCB组件的绘制确定了单片机与机械部分的控制关系，从而可以通过软件编程控制各引脚输入或输出信息，从而实现控制部分的功能。

更可以结合当下热门技术，将控制系统移入IPAD和IPHONE等平板电脑、手机中，实现多端口、远程操控，便于工作人员随时随地对养鸡场进行实时控制与管理。

1.2驱动模块

    利用安装在机器人顶部的太阳能电板供电，充分利用养鸡场的充足光照，在光照不足时，使用内置可充电化学电池进行供电，实现节能减排，降低饲养成本。利用电能驱动马达、液压装置、空压装置等动力原件，实现对机器人的驱动。

1.3执行模块

利用驱动装置让机器人在鸡舍内的通道之中巡迹行走，实现上料、给水、清洗、消毒等流水作业。具体通过在机器人上部的机械手的转换来实现，机械手具体分为上料机械手、喷水机械手、给水机械手、洗刷机械手，利用这些机械手进行精确喂食、强劲冲洗、适量给水、去除残留物等功能，并可利用机器人中部的自动伸缩装置进行高度调整。

1.4反馈模块

利用色标，红外等传感器，精确控制并自动调整机器人的行走路线、机械手高度、喂食量、给水量。同时将这些信息反馈并记录到远程的中枢控制系统，技术员可以实时了解养鸡场的情况，并进行适当的调整。

1.5部分细节

（1）在机器人适当部位添加摄像头，并将画面传输到各个终端，实现工作人员的远程监控;

（2）在能实现预期目标的前提下，尽量设置简单的工作面板，方便工作人员的操作;

（3）设计出来的机器人可以适用于各种鸡笼，只需将程序以及机械手进行相应的简单调整;

（4）在给水或者清洗时，将给水管道置于机器人顶部，防止线路缠绕，便于机器人的行走。

2.产品特点及创新点

    全自动多功能高效养鸡机器人是一种全新概念下的产品，它致力于解决现阶段养鸡场的难题，实现从上料、给水、消毒、清洗等功能，它大大降低了养鸡的人工成本，改善了养鸡场的饲养环境，提高的养鸡场的效益。

    本产品的创新点在于多功能高效养鸡机器人的理念和它的结构设计，能够高效实现上料、给水、消毒、清洗，还能有机结合这些功能，大大提高了性价比，这样的智能化高效化的养鸡机器人一定会让饲养家充满好奇与惊喜，同时养鸡业的效率也会大大提高。在现在的市场上还没有发现类似的产品，所以这是一种全新的设计，定会让人眼前一亮。

3.改进方向及应用前景

由于本款机器人是巡线机器人，以养鸡场内的指示线为运行轨迹，从而实现机器人的自动行走。由于养鸡场内设施放置比较复杂而且可能改变各种设施的位置，这样该机器人存在运行轨迹单一，不能灵活在养鸡场内“行走”，而且养鸡场内可能存在该机器人不能覆盖的死角。我们同样可以把养鸡机器人设计成养鸭机器人等新产品。但是限于时间和客观条件的制约，这些想法暂时未能实现，在此也提供方向令读者思考。

经过市场的分析和调研，由于本产品的原创性和新颖性，应该能在实际应用中发挥它的价值从而在市场上占据一席之地。在经过技术创新和不断完善改进之后，我们期待可移动式自动收作业机取得教室用具自动化革命性的成功！

参考文献：

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[3]申丽，李小琴，嘛贺，施正香.我国现代养鸡设备生产应用现状与发展趋势，中国家禽，2012

[4]韩青，李辉.中国养禽设备生产体系建设现状及展望[J].中国家禽，2008

[5]张世卿，朱玉，杨秋红.我国养鸡业存在的主要问题及其对策.天中学刊，2008