Research progress on robotic technology in the field of livestock and poultry farming
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摘要:
随着现代畜禽养殖业面临的挑战日益增加，包括提高生产效率、降低成本、确保动物福利以及应对环境变化等，机器人技术的应用成为推动该行业转型的关键。文章综述了畜禽养殖机器人技术的研究进展，涵盖了饲喂机器人、清洁机器人、巡检机器人、挤奶机器人以及其他相关领域的研究现状和技术特点。机器人技术在提升畜禽养殖业自动化和智能化水平中具有重要作用。其中，饲喂机器人通过精准控制饲料投放，提高了饲喂效率和养殖动物健康水平；清洁机器人能有效地管理畜牧环境，提升养殖场卫生条件；巡检机器人通过实时监测环境和动物健康状况，优化了养殖管理；挤奶机器人则实现了奶牛养殖自动化，提高了生产效率。探讨了畜禽养殖机器人技术面临的挑战与机遇，并对未来的发展趋势进行了展望。
Abstract:As the modern livestock and poultry farming industry faces increasing challenges, including improving production efficiency, reducing costs, ensuring animal welfare, and responding to environmental changes, the application of robotic technology has become the key to driving the transformation of this industry. This article reviewed the research progress of robotic technology in the field of livestock and poultry farming, including the current status and technical characteristics of research on feeding robots, cleaning robots, inspection robots, milking robots, and other related areas. The robotic technology played an important role in enhancing the automation and intelligence level of the livestock and poultry farming industry. Among them, the feeding robots improved the feeding efficiency and the health level of farmed animals through precise control of feed delivery, the cleaning robots could effectively manage the farming environment and enhance the hygiene conditions of farms, the inspection robots optimized farming management through real-time monitoring of the environment and animal health condition, the milking robots achieved automation in dairy farming and improved the production efficiency. The challenge and opportunity of robotic technology in livestock and poultry farming were discussed, and the future development trend and prospect were proposed.
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Keywords:
- Robot /
- Livestock and poultry farming /
- Intelligentization /
- Development prospect
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图 5 平养鸡舍粪污清收装袋一体机
1：破碎机构；2：收拢机构；3：提升机构；4：清扫机构；5：汽油机；6：扶手；7：变速箱；8：行走轮；9：机架
Figure 5. The integrated machine of manure collection and bagging in flat chicken coop
1: Crushing mechanism; 2: Collecting mechanism; 3: Lifting mechanism; 4: Sweeping mechanism; 5: Gasoline engine; 6: Handrail; 7: Gear box; 8: Traveling wheel; 9: Frame
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图 8 捡蛋机器人
1：底盘框架；2：拾蛋机构；3：分蛋装置；4：存蛋箱；5：集蛋通道；6：控制箱
Figure 8. Egg picking robot
1: Classis frame; 2: Egg-picking mechanism; 3: Egg-sorting device; 4: Egg storage tank; 5: Egg collection channel; 6: Control box
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图 14 笼养蛋鸭个体产蛋性能巡检系统
Figure 14. The inspection system of individual egg production performance for laying duck in cage
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图 15 蛋品检测分拣系统
1：电脑；2：摄像头； 3：Led 灯； 4：多锥形滚轴
Figure 15. Egg detection and sorting system
1: Computer; 2: Camera; 3: Led light; 4: Multi-cone roller
表 1 不同机器人在畜禽养殖领域的现状与不足
Table 1 The current status and insufficiency of different robots in the livestock farming industry
类型
Type研究现状
Research status存在不足
Insufficient发展趋势
Development trend饲喂机器人
Feeding robot已有部分畜禽养殖场采用商用的饲喂机器人，利用非接触式身份识别和物联网技术能够准确识别畜禽个体并实现定量饲喂 部分饲喂机器人系统精度尚需提高，特别是在复杂环境下的饲喂精度有待提升 未来发展将侧重于提高机器人的智能化水平，包括更精准的识别和更灵活的饲喂策略，以适应不同畜禽品种和生长阶段的需求 清洁机器人
Cleaning robot目前，在畜禽养殖场的清洁领域，尤其是禽舍清洁方面，尚处于研发和试验阶段，部分养殖场试验了移动式清洁机器人，但应用有限 移动清洁机器人在复杂的养殖场环境中可能遇到导航困难和清洁效率低下等问题；此外，机器人的清洁范围和适应性仍需改进 未来发展将注重提高机器人的机动性和自主性，包括更智能的导航系统和更高效的清洁装置，以实现全面自动化的清洁任务 巡检机器人
Inspection robot部分畜禽养殖场开始引入巡检机器人，这些机器人能够监测环境参数、畜禽健康状态和设备运行情况，提高了养殖管理的效率 目前，一些巡检机器人功能较为单一，监测精度和范围有待提高，特别是在大规模养殖场中的适应性较差 未来发展趋势将包括多传感器融合、机器学习等技术的应用，以实现更全面精准的监测和管理，提高养殖场智能化水平 挤奶机器人
Milk Robot挤奶机器人已在奶牛养殖场得到广泛应用，这些机器人能够自动完成挤奶任务，提高了挤奶效率和生产水平 挤奶机器人的维护和管理需要较高的技术水平和成本投入，有些养殖场可能难以承担 未来趋势将注重降低挤奶机器人的成本、提高可靠性，推动其在不同规模养殖场中的应用 剪毛、分拣等
其他机器人
Other robots such as shearing and sorting尚未有大规模商业应用，但在剪毛、分拣等领域有研究机构和公司进行相关研究和试验 机器人在剪毛、分拣等领域的适应性和通用性尚待提高，尤其是针对不同畜禽品种和养殖场景的需求 未来发展将聚焦于加强与养殖场实际需求的对接，提升机器人的智能化水平和适应性，拓展其在畜禽养殖中的应用场景 
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表 2 国内外养殖机器人企业
Table 2 The breeding robot enterprises at home and abroad
机器人
Robot外国相关企业
Foreign related enterprise中国相关企业
Chinese related enterprise饲喂机器人 Feeding robot 荷兰Lely、芬兰PELLON 国科农牧、泰安意美特 清洁机器人 Cleaning robot 德国 GEA、瑞典 Delaval 泰安意美特、青岛睿吉盛工贸 日常巡检机器人 Daily inspection robot 瑞典 Delaval、加拿大 Rovibec 北京小龙潜行、牧原集团 挤奶机器人 Milking robot 德国 GEA、奥地利 Hetwin 特斯勒设备、农垦畜牧工程 健康巡检机器人 Health inspection robot 无 华大智农、牧原集团 蛋品分拣机器人 Egg sorting robot 荷兰 Moba、荷兰 SANOVO 华大智农、振野
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