一種奶牛自動(dòng)喂食裝置以及對應(yīng)的智能喂食系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于畜牧業(yè)喂食領(lǐng)域，具體涉及一種奶牛自動(dòng)喂食裝置以及對應(yīng)的智能喂食系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，奶牛業(yè)在我國畜牧業(yè)中已經(jīng)成為了支柱型企業(yè)，它的發(fā)展決定了我國畜牧業(yè)的經(jīng)濟(jì)水平，影響著我國國民的健康狀況。隨著我國畜牧業(yè)的崛起，對牛奶的需求量增大，因此需要保證每頭奶牛的飲食，保障奶牛的產(chǎn)奶量。
[0003]目前，奶牛的喂食方法是人工統(tǒng)一喂食，不僅造成人力資源的大量浪費(fèi)，工作效率低下，發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，由于每頭奶牛的整體運(yùn)動(dòng)水平不同，其飼料需求也不同，如果每頭奶牛都采用相同的喂食量進(jìn)行喂食，很容易出現(xiàn)飼料的浪費(fèi)或者不足的情況，影響奶牛的健康狀況，使得奶牛的產(chǎn)奶水平不均衡。因此，需要一種奶牛自動(dòng)喂食裝置，根據(jù)奶牛的運(yùn)動(dòng)水平，分別進(jìn)行奶牛的自動(dòng)喂食。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種奶牛自動(dòng)喂食裝置以及對應(yīng)的智能喂食系統(tǒng)，用以提供一種能夠根據(jù)奶牛的運(yùn)動(dòng)水平進(jìn)行奶牛的自動(dòng)喂食的裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括:
[0006]—種自動(dòng)喂食裝置，包括喂食機(jī)、驅(qū)動(dòng)喂食機(jī)的電機(jī)，以及料槽控制模塊和運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊；所述運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊連接料槽控制模塊，所述料槽控制模塊控制連接電機(jī)；所述運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊用于讀取奶牛身上佩戴的運(yùn)動(dòng)量采集裝置的運(yùn)動(dòng)量信息；所述料槽控制模塊用于接收、處理所述運(yùn)動(dòng)量信息，并根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)量信息控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0007]所述料槽上還設(shè)有流量計(jì)，流量計(jì)連接料槽控制模塊，所述流量計(jì)用于檢測喂食量。
[0008]所述運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊是NFC讀寫器。
[0009]—種智能喂食系統(tǒng)，包括自動(dòng)喂食裝置和用于佩戴在奶牛身上的加速度采集裝置，所述加速度采集裝置包括加速度傳感器、加速度控制模塊和通訊模塊；所述自動(dòng)喂食裝置包括喂食機(jī)、驅(qū)動(dòng)喂食機(jī)的電機(jī)，以及料槽控制模塊和運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊；所述運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊連接料槽控制模塊，所述料槽控制模塊控制連接電機(jī)；所述加速度傳感器用于采集奶牛前進(jìn)方向的加速度數(shù)據(jù)；所述加速度控制模塊用于處理采集到的加速度數(shù)據(jù)并生成奶牛的運(yùn)動(dòng)量信息；所述通訊模塊用于將運(yùn)動(dòng)量信息發(fā)送給自動(dòng)喂食裝置；所述運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊用于讀取奶牛身上佩戴的加速度采集裝置的運(yùn)動(dòng)量信息；所述料槽控制模塊用于接收、處理所述通訊模塊發(fā)送來的運(yùn)動(dòng)量信息，并根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)量信息控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]所述料槽上還設(shè)有流量計(jì)，流量計(jì)連接料槽控制模塊，所述流量計(jì)用于檢測喂食量。
[0011]所述運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊是NFC讀寫器。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:通過加速度傳感器采集奶牛前進(jìn)方向的加速度信息，加速度控制模塊根據(jù)加速度信息生成相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)量信息，并通過通訊模塊將運(yùn)動(dòng)量信息發(fā)送給自動(dòng)喂食裝置。根據(jù)該運(yùn)動(dòng)量信息，通過料槽控制模塊控制步進(jìn)電機(jī)設(shè)置奶牛的喂食量，保證了每頭奶牛都有合適的喂食量，實(shí)現(xiàn)了奶牛的自動(dòng)化飼養(yǎng)。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明智能喂食裝置實(shí)施例的示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明智能喂食系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]智能喂食裝置實(shí)施例
[0016]本發(fā)明實(shí)施例的智能喂食裝置包括喂食機(jī)、電機(jī)，以及料槽控制模塊和運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊；運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊連接料槽控制模塊，料槽控制模塊控制連接電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接喂食機(jī)。
[0017]運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊讀取奶牛身上的運(yùn)動(dòng)量信息，并將該信息傳送給料槽控制模塊，料槽控制模塊處理奶牛運(yùn)動(dòng)量信息并控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)喂食機(jī)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)奶牛喂食的自動(dòng)控制。
[0018]在上述實(shí)施例中，所述奶牛自動(dòng)喂食裝置還包括流量計(jì)，流量計(jì)連接料槽控制模塊，如圖1所示。流量計(jì)用于檢測喂食量，并將喂食量反饋給料槽控制模塊，通過料槽控制模塊控制喂食量的多少，實(shí)現(xiàn)奶牛喂食量的自動(dòng)控制。作為其他實(shí)施方式，可以通過料槽控制模塊直接控制電機(jī)的工作時(shí)間來控制喂食量。
[0019]在上述實(shí)施例中，所述料槽控制模塊是Arduino Uno R3單片機(jī)。作為其他實(shí)施方式，所述料槽控制模塊是其它類型的控制器。
[0020]智能喂食系統(tǒng)實(shí)施例
[0021]本發(fā)明實(shí)施例的智能喂食系統(tǒng)包括自動(dòng)喂食裝置和用于佩戴在奶牛身上的加速度采集裝置。加速度采集裝置包括加速度傳感器、加速度控制模塊和通訊模塊，加速度傳感器連接加速度控制模塊，加速度控制模塊連接通訊模塊。自動(dòng)喂食裝置包括喂食機(jī)、電機(jī)，以及料槽控制模塊和運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊；運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊連接料槽控制模塊，料槽控制模塊控制連接電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接喂食機(jī)。
[0022]加速度采集裝置的加速度傳感器采集奶牛前進(jìn)方向的加速度數(shù)據(jù)，加速度控制模塊處理采集到的加速度數(shù)據(jù)并根據(jù)相應(yīng)的算法生成奶牛的運(yùn)動(dòng)量信息；通訊模塊將運(yùn)動(dòng)量信息發(fā)送給自動(dòng)喂食機(jī)。
[0023]運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊讀取奶牛身上佩戴的加速度采集裝置的運(yùn)動(dòng)量信息；料槽控制模塊接收、處理通訊模塊發(fā)送來的運(yùn)動(dòng)量信息，并根據(jù)運(yùn)動(dòng)量信息控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)奶牛喂食的自動(dòng)控制。
[0024]在上述實(shí)施例中，所述奶牛自動(dòng)喂食裝置還包括流量計(jì)，可以選用超聲波流量計(jì)，流量計(jì)連接料槽控制模塊，用于檢測喂食量，并將喂食量反饋給料槽控制模塊，通過料槽控制模塊控制喂食量的多少，實(shí)現(xiàn)奶牛喂食量的自動(dòng)控制。作為其他實(shí)施方式，可以通過料槽控制模塊直接控制步進(jìn)電機(jī)電機(jī)控制喂食量。
[0025]在上述實(shí)施例中，所述料槽控制模塊是Arduino Uno R3單片機(jī)。作為其他實(shí)施方式，所述料槽控制模塊是其它類型的控制器。
[0026]在上述實(shí)施例中，所述通訊模塊包括NFC讀寫器和RFID標(biāo)簽，NFC讀寫器將奶牛的運(yùn)動(dòng)量信息寫入RFID標(biāo)簽，所述運(yùn)動(dòng)量信息讀取模塊是NFC讀寫器，如圖2所示。作為其他實(shí)施方式，所述運(yùn)動(dòng)信息讀取模塊是與奶牛身上的通訊模塊相適配的，比如，奶牛身上的加速度采集裝置的通訊模塊是藍(lán)牙模塊，用于將信息發(fā)送到自動(dòng)喂食裝置，這種方式下，自動(dòng)喂食裝置的信息讀取模塊也為一個(gè)藍(lán)牙模塊。
[0027]現(xiàn)結(jié)合具體算法對智能喂食系統(tǒng)的典型實(shí)施例進(jìn)行說明。
[0028]在一段時(shí)間內(nèi)，通過加速度傳感器采集若干組加速度數(shù)據(jù)，每組加速度數(shù)據(jù)為設(shè)定周期的奶牛前進(jìn)方向的加速度數(shù)據(jù)。加速度控制模塊一Arduino Uno R3單片機(jī)對加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行以下處理:
[0029]I)對于每組加速度數(shù)據(jù)，計(jì)算加速度零均值序列的前向差分序列d。
[0030]設(shè)其中一組加速度序列為X = [X1, X2,…，Xn]，計(jì)算X的均值X' = (χ^Χζ+^'+Χη)/η，將加速度序列X中的每個(gè)元素減去均值