一种辅助奶牛挤奶作业的自动药浴装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种辅助奶牛挤奶作业的自动药浴装置，它包括前闸门、后闸门、分离门、门禁模块、钢架支撑结构、无线传输模块、读卡模块、机械臂、机械执行控制模块、图像采集与处理模块和清洁消毒单元。自动药浴装置的前端和后端分别设置有前闸门和后闸门，自动药浴装置的一侧设置有分离门，自动药浴装置的另一侧设置有钢架支撑结构，钢架支撑结构的前端设置无线传输模块，无线传输模块紧邻设置有读卡模块，在钢架支撑结构上设置有机械臂，机械臂的末端设置有机械执行控制模块，机械执行控制模块上设置有图像采集与处理模块，机械执行控制模块与设置在四个支架上的清洁消毒单元电连接。本实用新型专利技术操作简便、有效降低劳动力成本，提高安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自动药浴装置，特别是关于一种在家畜领域中使用的辅助奶牛挤奶作业的自动药浴装置。
技术介绍
目前，我国2000头以上规模的牛场，主要采用转盘式挤奶台。其中，前药浴和后药浴均为人工作业环节，不但人工成本高、作业强度大，而且不易做到标准化，并易带来消毒安全隐患。国外药浴环节的自动化清洁消毒方法主要包括两种：第一种是基于挤奶站的清洁消毒方法，该清洁消毒方法与自动挤奶机器人相结合，即在挤奶站中，利用激光技术进行识别，控制机械臂进行清洁消毒和上奶杯等操作；第二种是基于转盘式挤奶台的清洁消毒方法，该方法针对挤奶转台设计的单独药浴设备，在挤奶台转动过程中，通过TOF(Time of Flight)深度相机获取奶牛乳房位置信息，控制机械臂进行清洁消毒操作。这两种方法还无法解决国内转盘式挤奶台系统中的清洁消毒问题。基于挤奶站的清洁消毒方法，缺点在于：该方法每次只能对一头奶牛进行清洁、消毒和挤奶操作，所以该方法会影响挤奶效率，适合规模较小、自动化程度高的牧场。如果配备多台自动化挤奶设备，设备间协调问题较为复杂，且安装成本较高。基于转盘式挤奶台的清洁消毒方法，缺点在于：挤奶台在旋转过程中，药浴操作时间短，不仅对系统实时性要求高，而且不能提供足够的时间使药浴液发挥药效。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种辅助奶牛挤奶作业的自动药浴装置，其操作简便、有效降低劳动力成本，提高安全性。为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：一种辅助奶牛挤奶作业的自动药浴装置，其特征在于它包括前闸门、后闸门、分离门、门禁模块、钢架支撑结构、无线传输模块、读卡模块、机械臂、机械执行控制模块、图像采集与处理模块和清洁消毒单元；自动药浴装置的前端设置有所述前闸门，自动药浴装置的后端设置有所述后闸门，自动药浴装置的一侧设置有所述分离门，所述前闸门、所述后闸门和所述分离门均由所述门禁模块控制其开、关动作；自动药浴装置的另一侧设置有所述钢架支撑结构，所述钢架支撑结构的前端设置所述无线传输模块，所述无线传输模块紧邻设置有所述读卡模块，在所述钢架支撑结构上设置有所述机械臂，所述机械臂的末端设置有所述机械执行控制模块，所述机械执行控制模块上设置有所述图像采集与处理模块和四个支架，所述机械执行控制模块与设置在四个支架上的所述清洁消毒单元均电连接，所述门禁模块、所述读卡模块、所述机械执行控制模块和所述图像采集与处理模块均与所述无线传输模块电连接，所述无线传输模块收集到的信息传输至外部上位机。优选地，所述清洁消毒单元采用喷淋、擦拭方式，所述机械执行控制模块控制四个所述清洁消毒单元的角度和位置。优选地，所述前闸门和所述后闸门上均设置有感应装置。优选地，所述读卡模块采用射频识别技术。优选地，所述图像采集与处理模块采用双目视觉与单目视觉相结合的方式，其中，单目视觉采用红外热成像技术。优选地，所述机械执行控制模块控制所述机械臂在所述钢架支撑结构上滑动和转向。本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本技术采用辅助奶牛挤奶作业的自动药浴装置，可在现有的旋转式挤奶设备基础上，进行配套使用，替代挤奶转台中的前药浴和后药浴的人工作业环节，有效降低劳动力成本，便于清洁消毒环节的标准化操作，提高安全性，克服了挤奶转台因消毒环节停留时间造成的间断性运行问题。2、本技术采用辅助奶牛挤奶作业的自动药浴装置，整体空间布局紧凑、结构合理，易于功能扩展、方便移植。3、本技术采用辅助奶牛挤奶作业的自动药浴装置，可以和体重监测、体况评估、体温监测等技术相结合，采集奶牛个体综合信息，便于牧场管理。附图说明图1是本技术整体结构示意图；图2是本技术的自动药浴装置流程结构图；图3是本技术的图像处理流程示意图；图4是本技术的机械臂和清洁消毒单元运动流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进行详细的描述。如图1所示，本技术提供一种辅助奶牛挤奶作业的自动药浴装置，其包括前闸门1、后闸门2、分离门3、门禁模块、钢架支撑结构4、无线传输模块5、读卡模块6、机械臂7、机械执行控制模块8、图像采集与处理模块9和清洁消毒单元10。自动药浴装置的前端设置有前闸门1，自动药浴装置的后端设置有后闸门2，自动药浴装置的一侧设置有分离门3，用于将不符合挤奶条件的奶牛送出，前闸门1、后闸门2、分离门3均由门禁模块控制其开、关动作。自动药浴装置的另一侧设置有钢架支撑结构4，钢架支撑结构4的前端设置无线传输模块5，无线传输模块5紧邻设置有读卡模块6，用于读取奶牛的个体信息，在钢架支撑结构4上设置有机械臂7，机械臂7可以在钢架支撑结构4上滑动和转向，机械臂7的末端设置有机械执行控制模块8，机械执行控制模块8上设置有图像采集与处理模块9和四个支架，机械执行控制模块8与设置在四个支架上的清洁消毒单元10均电连接，用于控制四个清洁消毒单元10进行清洁和药浴，门禁模块、读卡模块6、机械执行控制模块8和图像采集与处理模块9均与无线传输模块5电连接，无线传输模块5收集到的信息传输至外部上位机。上述实施例中，清洁消毒单元10采用喷淋、擦拭等方式，对奶牛乳头进行清洁和药浴，机械执行控制模块8控制四个清洁消毒单元10的角度和位置。上述各实施例中，前闸门1和后闸门2上均设置有感应装置，用于判断前闸门1和后闸门2的前面是否有奶牛。上述各实施例中，机械执行控制模块8控制机械臂7在钢架支撑结构4上滑动和转向。上述各实施例中，读卡模块6采用射频识别技术，获取奶牛耳朵上的电子标签11内的奶牛信息。上述各实施例中，图像采集与处理模块9采用双目视觉与单目视觉相结合的方式，实现对奶牛乳头的动态定位与跟踪，获得奶牛乳头轮廓和深度信息，有效克服清洁消毒过程中因奶牛晃动带来的定位不准、操作失败的问题。其中，单目视觉采用红外热成像技术，可以获得奶牛乳区温度数据，方便进行温度特征分析，有助于帮助奶牛乳房炎诊断。如图2所示，基于上述装置，本技术还提供一种辅助奶牛挤奶作业的自动药浴装置的使用方法，其具体步骤如下：1)奶牛来到自动药浴装置前，通过感应装置，门禁模块控制开启后闸门，使奶牛进入自动药浴装置；2)通过前闸门的感应装置，判断奶牛是否进入自动药浴装置，如果奶牛进入自动药浴装置，则关闭后闸门，否则，返回步骤1)；3)读卡模块对奶牛耳朵上的电子标签进行识别，并获取该奶牛的个体信息，通过无线传输模块将信息传输至外部上位机；4)上位机提取奶厅数据库中该奶牛的信息，如果符合挤奶要求，上位机向机械执行控制模块发送信息；否则，上位机向门禁模块发送控制信息，门禁模块控制打开分离门，使奶牛进入问题牛处置通道后，关闭分离门，并返回步骤1)；5)机械执行控制模块控制机械臂移动至奶牛腹部位置，图像采集与处理模块对奶牛乳头进行图像信息采集，获取奶牛乳头三维空间信息并传输至上位机；6)上位机向机械执行控制模块发送信息，机械执行控制模块控制机械臂，把四个清洁消毒单元均移动至奶牛乳头位置处；7)机械控制执行模块控制四个清洁消毒单元对奶牛乳头进行清洁和药浴操作；8)如果完成清洁和药浴操作，则上位机向机械执行控制模块和门禁模块发送信息，否则，返回步骤7)；9)机械执行控制模块控制机械臂移动到初始状态，门禁模块控制打开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辅助奶牛挤奶作业的自动药浴装置，其特征在于：它包括前闸门、后闸门、分离门、门禁模块、钢架支撑结构、无线传输模块、读卡模块、机械臂、机械执行控制模块、图像采集与处理模块和清洁消毒单元；自动药浴装置的前端设置有所述前闸门，自动药浴装置的后端设置有所述后闸门，自动药浴装置的一侧设置有所述分离门，所述前闸门、所述后闸门和所述分离门均由所述门禁模块控制其开、关动作；自动药浴装置的另一侧设置有所述钢架支撑结构，所述钢架支撑结构的前端设置所述无线传输模块，所述无线传输模块紧邻设置有所述读卡模块，在所述钢架支撑结构上设置有所述机械臂，所述机械臂的末端设置有所述机械执行控制模块，所述机械执行控制模块上设置有所述图像采集与处理模块和四个支架，所述机械执行控制模块与设置在四个支架上的所述清洁消毒单元均电连接，所述门禁模块、所述读卡模块、所述机械执行控制模块和所述图像采集与处理模块均与所述无线传输模块电连接，所述无线传输模块收集到的信息传输至外部上位机。

【技术特征摘要】
1.一种辅助奶牛挤奶作业的自动药浴装置，其特征在于：它包括前闸门、后闸门、分离门、门禁模块、钢架支撑结构、无线传输模块、读卡模块、机械臂、机械执行控制模块、图像采集与处理模块和清洁消毒单元；自动药浴装置的前端设置有所述前闸门，自动药浴装置的后端设置有所述后闸门，自动药浴装置的一侧设置有所述分离门，所述前闸门、所述后闸门和所述分离门均由所述门禁模块控制其开、关动作；自动药浴装置的另一侧设置有所述钢架支撑结构，所述钢架支撑结构的前端设置所述无线传输模块，所述无线传输模块紧邻设置有所述读卡模块，在所述钢架支撑结构上设置有所述机械臂，所述机械臂的末端设置有所述机械执行控制模块，所述机械执行控制模块上设置有所述图像采集与处理模块和四个支架，所述机械执行控制模块与设置在四个支架上的所述清洁消毒单元均电连接，所述门禁模块、所述读卡模块、所述机械执行控制模块和所述图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：施正香，贾楠，杜松怀，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：新型
国别省市：北京;11