一种人工智能自动投料装置及投料方法与流程

本发明涉及自动投料技术领域，具体涉及一种人工智能自动投料装置及投料方法。

背景技术：

人工智能，英文缩写为ai。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

在大型畜牧场，尤其是养猪场中，对于猪的喂养通常都是通过机械设备来实现。专利公开号为cn106665398a和cn108901890a的中国发明专利分别公开了一种自动喂猪投料装置和一种养猪场用便捷型自动投料装置，这些装置虽然能够实现投料的自动化控制，但是存在以下问题：每个猪的进食速度不同，当进食速度快的猪进食完自己附近区域的食物之后，就会凑向其它进食速度慢的猪的区域，两者会形成竞争关系、出现抢食甚至打架的情况，容易导致受伤情况的发生和一些进食速度慢的猪无法进食到充足的食物。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种人工智能自动投料装置及投料方法，使得养猪场的猪在进食时，不会出现抢食甚至打架的情况。

根据本发明的第一个方面，提供一种人工智能自动投料装置，包括投食槽、隔板、移动料仓、第一驱动装置和控制箱，

所述投食槽的顶部具有多个向下延伸的槽口，所述槽口的底部设置有升降板，所述升降板用于盛放所述槽口内的饲料，所述升降板与所述槽口的底部之间安装有感应组件，所述感应组件用于检测所述升降板上的饲料的变化量，

多个所述隔板布置在所述投食槽的一侧，每相邻的两个所述隔板之间形成能够容纳一头猪的容纳区域，多个所述容纳区域与多个所述槽口一一对应设置，

所述移动料仓设置在所述投食槽的上方、且能够向每个所述槽口内定量加料，

第一驱动装置，用于驱动所述移动料仓的移动，

控制箱，用于接收所述感应组件的信号、并控制所述第一驱动装置的工作。

进一步地，所述感应组件包括安装在所述升降板底部的位移传感器和安装在所述升降板与所述槽口的底部之间的弹簧，所述位移传感器与所述控制箱电连接，所述弹簧对所述位移传感器起保护作用。

进一步地，所述感应组件包括安装在所述升降板与所述槽口的底部之间的压力传感器，所述压力传感器与所述控制箱电连接。

进一步地，所述移动料仓的底部开有与外界连通的出料口、且其两侧均安装有弧形段，所述移动料仓的底部设置有转动轴，所述转动轴的外周面与两个所述弧形段相贴合，所述转动轴上沿径向开有贯穿的导料孔，所述移动料仓上安装有控制所述转动轴进行转动的第二驱动装置80，所述第二驱动装置80与所述控制箱电连接。

进一步地，所述投食槽的另一侧的顶部与每个所述槽口的底部之间都形成有倾斜面，所述移动料仓在多个所述倾斜面的正上方移动。

根据本发明的第二个方面，提出了一种投料方法，应用于上述人工智能自动投料装置，包括以下步骤：

向每个所述槽口内投入等量的饲料；

检测每个所述槽口内的饲料余量变化情况；

当一个所述槽口内的饲料余量达到预设值时，控制所述移动料仓向对应的所述槽口内补充一定量的饲料；

当检测到所有的所述槽口内的饲料余量在一段时间内不再变化时，所述自动投料装置停止工作。

本发明的有益效果：本发明提供的一种人工智能自动投料装置及投料方法，投料装置工作时，移动料仓首先向每个槽口内投入等量的饲料，然后猪开始进食。猪在进食的过程中，使得每个槽口的饲料逐渐变少，感应组件检测每个槽口内的饲料余量变化情况。当某一个槽口内的饲料余量达到预设值时，控制箱控制移动料仓移动至对应槽口的上方，并向此槽口内补充饲料。这样就能一直保持每个槽口内都有源源不断的饲料，因此在此槽口内进食的猪就不会跑到其他槽口去，也就不会与在其它槽口进食的猪出现抢食甚至打架的情况。当检测到所有的槽口内的饲料余量在一段时间内都不再变化时，代表所有的猪都已经进食完毕、且已吃饱，自动投料装置停止工作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为图2中沿a-a方向剖开的第一个实施例的结构示意图；

图4为图2中沿a-a方向剖开的第二个实施例的结构示意图；

图5为图3中b部的放大结构示意图；

图6为移动料仓的结构示意图；

图7为移动料仓的俯视结构示意图；

图8为图7中沿c-c方向的剖面结构示意图；

图9为本发明的流程示意图。

附图标记：10-投食槽、11-槽口、12-升降板、13-倾斜面、20-隔板、21-容纳区域、30-移动料仓、31-脚轮、32-出料口、33-弧形段、34-转动轴、35-导料孔、40-第一驱动装置、41-第一电机、42-齿轮、43-齿条、50-控制箱、60-感应组件、61-位移传感器、62-弹簧、63-压力传感器、70-支撑台、71-导轨、80-第二驱动装置、81-第二电机、82-第一锥齿轮、83-第二锥齿轮。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵”、“横”、“水平”、“顶”、“底”、“上”、“下”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-9所示，本发明提供一种人工智能自动投料装置，包括投食槽10、隔板20、移动料仓30、第一驱动装置40和控制箱50。

投食槽10的顶部具有多个向下延伸的槽口11，槽口11的底部设置有升降板12，升降板12用于盛放槽口11内的饲料。升降板12与槽口11的底部之间安装有感应组件60，感应组件60与控制箱50电连接、用于检测升降板12上的饲料的变化量。

多个隔板20布置在投食槽10的一侧，每相邻的两个隔板20之间形成能够容纳一头猪的容纳区域21，多个容纳区域21与多个槽口11一一对应设置。当猪进食时，进入到一个容纳区域21内，然后头部伸向对应的槽口11内进食。

移动料仓30设置在支撑台70上、且位于投食槽10的上方。移动料仓30的两侧安装有脚轮31，支撑台70的两侧均安装有与脚轮31相适应的导轨71。在脚轮31和导轨71的作用下，移动料仓30能够在支撑台70上移动至每个槽口11的上方、并向每个槽口11内定量加料。

第一驱动装置40用于驱动移动料仓30的移动，包括第一电机41、齿轮42和齿条43。第一电机41固定安装在移动料仓30上、且与控制箱50电连接，齿轮42安装在第一电机41的输出轴上，齿条43固定安装在支撑台70上、且与两个导轨71保持平行，齿条43与齿轮42啮合。

控制箱50内具有控制器等控制系统，用于接收感应组件60的信号、并控制第一驱动装置40的工作。

具体地工作过程为：首先在移动料仓30内装入足够的饲料。当投料装置工作时，移动料仓30向每个槽口11内投入等量的饲料，然后饲养人员将所有的猪驱赶至投料装置附件，每个猪在不同的槽口11开始进食。猪在进食的过程中，使得每个槽口11的饲料逐渐变少，感应组件60实时检测每个槽口11内的饲料余量的变化情况。

当感应组件60检测到某一个槽口11内的饲料余量逐渐减少到预设值时，代表在此槽口11内进食的猪的进食速度较快，此时控制箱50控制第一电机41工作，使得移动料仓30移动至对应槽口11的上方，并向此槽口11内补充一定的饲料。移动料仓30的不断移动和补料，就能够保持每个槽口11内都有源源不断的饲料，因此在此槽口11内进食的猪就会一直在此槽口11进食，而不会跑到其他槽口11去，也就不会与在其它槽口11进食的猪出现抢食甚至打架的情况。

当感应组件60检测到所有的槽口11内的饲料余量在一段时间内都不再变化时，代表所有的猪都已经进食完毕、且已吃饱，自动投料装置停止工作。

在第一个实施例中，感应组件60包括安装在升降板12底部的位移传感器61和安装在升降板12与槽口11的底部之间的弹簧62。位移传感器61与控制箱50电连接，弹簧62的上端与升降板12的底部连接、下端与槽口11的底部连接，弹簧62的设计对位移传感器61起保护作用。

升降板12上的饲料较多时，弹簧62被压缩得更多。当猪不断进食饲料时，在弹簧62的复位力作用下，升降板12会缓慢地向上移动，位移传感器61感知升降板12向上移动的距离。投料装置工作时，当位移传感器61向上移动的距离达到预设值时，代表升降板12上的饲料较少，此槽口11的猪进食速度较快，此时位移传感器61将信号传输至控制箱50，控制箱50再控制移动料仓30给此槽口11补充饲料即可。

在第二个实施例中，感应组件60包括安装在升降板12与槽口11的底部之间的压力传感器63，压力传感器63与控制箱50电连接。压力传感器63能够感知升降板12的压力变化，当升降板12上的饲料较多时，压力传感器63受到的压力更大。

投料装置工作时，当压力传感器63受到的压力小于预设值时，代表升降板12上的饲料较少，此槽口11的猪进食速度较快，此时压力传感器63将信号传输至控制箱50，控制箱50再控制移动料仓30给此槽口11补充饲料即可。这种感应组件60的结构简单，便于实际安装。

在一个实施例中，移动料仓30的底部开有与外界连通的出料口32、且其两侧均安装有弧形段33。移动料仓30的底部设置有转动轴34，转动轴34的外周面与两个弧形段33的表面相贴合。转动轴34上沿径向开有贯穿的导料孔35，移动料仓30上安装有控制转动轴34进行转动的第二驱动装置80，第二驱动装置80包括固定安装在移动料仓30上的第二电机81，第二电机81的输出轴上安装有第一锥齿轮82，转动轴34上安装有第二锥齿轮83，第一锥齿轮82与第二锥齿轮83啮合，第二电机81与控制箱50电连接。

当需要下料时，第二电机81控制转动轴34转动，使得导料孔35处于竖直位置，此时移动料仓30内的饲料穿过导料孔35落下，完成下料。当需要停止下料时，第二电机81控制转动轴34转动，使得导料孔35处于横向位置，此时移动料仓30内的饲料就不会再落下。

通过第二电机81对转动轴34的转动，实现了对移动料仓30下料的自动化控制，提高了投料装置的自动化程度。

在一个实施例中，投食槽10的另一侧的顶部与每个槽口11的底部之间都形成有倾斜面13，移动料仓30在多个倾斜面13的正上方移动。移动料仓30投下的饲料经过倾斜面13的导向进入到槽口11内，避免了移动料仓30在向槽口11内补充饲料时，投下的饲料直接砸在猪的身上，减少了猪的不适感。

一种投料方法，应用于上述人工智能自动投料装置，包括以下步骤：

s10：移动料仓30向每个槽口11内投入等量的饲料，然后饲养人员将猪驱赶至投料装置附近，每个猪在不同的槽口11内进食。

s20：感应组件60实时检测每个槽口11内的饲料余量变化情况，饲料的余量越少，代表在此槽口11内进食的猪的进食速度越快。

s30：当感应组件60检测到某个槽口11内的饲料余量达到预设值时，控制箱50控制移动料仓30向对应的槽口11内补充一定量的饲料，保持每个槽口11内都有源源不断的饲料。

s40：当检测到所有的槽口11内的饲料余量在一段时间内不再发生变化时，代表所有的猪都已经进食完毕、且已吃饱，自动投料装置断电、停止工作。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。