畜牧業(yè)自動化機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

沈蘭蘭

摘 要：奶牛的喂養(yǎng)，棚舍的清理、消毒是奶牛養(yǎng)殖場最需要人力的幾個工作。畜牧業(yè)自動化機(jī)器人能夠代替人工完成這些工作，大大節(jié)省人力物力，提高工作效率。產(chǎn)品具有半自主奶牛飼養(yǎng)功能。能夠?qū)崿F(xiàn)飼料的粉碎，攪拌混合，飼料的填充，剩余飼料的清理，牧場棚舍清理等功能。

關(guān)鍵詞：自動化;粉碎;清理

1 現(xiàn)狀分析

目前傳統(tǒng)的養(yǎng)殖形勢多為家庭小規(guī)模生產(chǎn)。產(chǎn)品相對單一，只能實(shí)現(xiàn)單一功能，存在以下問題：

（1）產(chǎn)品單一化，價格昂貴。

（2）產(chǎn)品噪音較大。

（3）技術(shù)不成熟，難以推廣。

2 總體思路

通過對畜牧業(yè)養(yǎng)殖地進(jìn)行實(shí)地考察，產(chǎn)品具有半自主奶牛飼養(yǎng)功能。能夠?qū)崿F(xiàn)飼料的粉碎，攪拌混合，飼料的填充，剩余飼料的清理，牧場棚舍清理等功能，并且能對這能對整個養(yǎng)殖場實(shí)行實(shí)時監(jiān)控，在設(shè)計(jì)中，通過設(shè)計(jì)簡單可靠的弓片懸掛、框架式底盤作為載體，電力驅(qū)動，加設(shè)攪拌機(jī)構(gòu)、送料機(jī)構(gòu)、消毒掛載平臺、清理鏟平臺，軟件系統(tǒng)采用arduino進(jìn)行控制，硬件系統(tǒng)采用模塊化電路設(shè)計(jì);模型采用循跡自行方式進(jìn)行工作，配備安全開關(guān)滿足生產(chǎn)安全要求。模型配合minecraft沙盤進(jìn)行演示，能夠完整的演示拌料、巡線、監(jiān)控、喂養(yǎng)等工作流程。如圖1所示

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

車體結(jié)構(gòu)主要由底盤，減震，后波箱，前轉(zhuǎn)向，傳動軸構(gòu)成。承載機(jī)構(gòu)采用常用載重車輛底盤設(shè)計(jì)，梯式底盤，鋼片彈簧減震，橋式懸掛，前拉桿式轉(zhuǎn)向，電機(jī)中置后輪驅(qū)動。該結(jié)構(gòu)制造裝配工藝簡單，制造成本低。產(chǎn)品的維修維護(hù)方便。絞龍式攪拌結(jié)構(gòu)。攪拌等功能機(jī)構(gòu)也均選用標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)型材進(jìn)行加工裝配。針對奶牛養(yǎng)殖的周期長，機(jī)械需要長年用于奶牛養(yǎng)殖場，所以各結(jié)構(gòu)采用模塊設(shè)計(jì)。承載機(jī)構(gòu)可以選擇現(xiàn)有農(nóng)牧機(jī)械掛載安裝的形式生產(chǎn)使用，也可以采用整體加工設(shè)計(jì)，推出專業(yè)機(jī)械交付養(yǎng)殖場使用。這樣不同規(guī)模的養(yǎng)殖廠可以根據(jù)自己的實(shí)際生產(chǎn)情況選擇不同形式的機(jī)械用于生產(chǎn)。提高了機(jī)械的利用率。解決了大型畜牧機(jī)械運(yùn)輸困難，運(yùn)輸成本高的問題。車體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

絞龍的作用是均勻攪拌飼料，同時還能定速推送草料，這樣的工作要求需要絞龍采用螺旋結(jié)構(gòu)。采用了更加方便實(shí)用的葉片式絞龍。拌料機(jī)構(gòu)選用減速電機(jī)驅(qū)動。攪拌機(jī)構(gòu)由絞龍和梯形斗組成，這樣的結(jié)構(gòu)非常適合短棒狀和粉狀飼料的攪拌。攪拌均勻，并且非常的方便將飼料推到下料口。下料絞龍的作用是定量下料。并且能夠有效的在機(jī)器運(yùn)行在拌料狀態(tài)下能夠有效的封閉料斗。在飼料攪拌過程中，送料機(jī)構(gòu)將下料口封死，攪拌機(jī)構(gòu)配合倒梯形料斗能夠均勻攪拌飼料，并且飼料不易溢出。當(dāng)送料過程中攪拌機(jī)構(gòu)能夠?qū)暳贤扑偷剿土蠙C(jī)構(gòu)的絞龍位置，方便一次弄夠?qū)⑺胁萘先寄軌驗(yàn)a出，也保證了送料機(jī)構(gòu)的定量準(zhǔn)確定量送料。

4 產(chǎn)品特點(diǎn)

本畜牧業(yè)自動化機(jī)器人加工工藝簡單，操作維護(hù)方便，并且安全可靠，適合于多種飼料，多種環(huán)境，特別適合基層大型養(yǎng)殖場的使用。本設(shè)計(jì)形成了了一個科學(xué)的養(yǎng)殖模式，對減少人力成本提高生產(chǎn)效率和奶源的質(zhì)量有非常大的幫助。

（1）采用電動為系統(tǒng)動力源，結(jié)構(gòu)簡單、安全，噪聲小，排放小，能耗低。

（2）實(shí)現(xiàn)飼料的粉碎混合，飼料填充，剩余飼料清理，棚舍清理的功能。

（3）結(jié)構(gòu)合理，產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)合，低碳環(huán)保。

（4）有針對性的設(shè)計(jì)，功能完善，模塊化設(shè)計(jì)，高實(shí)用性，方便調(diào)試。

（5）制作樣機(jī)，和硬件電路進(jìn)行聯(lián)調(diào)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)簡化加工，節(jié)約成本。

5 市場定位

根據(jù)市場調(diào)研及產(chǎn)品特點(diǎn)，我們決定將該產(chǎn)品定位主要在我國東北地區(qū)以及國外養(yǎng)殖廠，在這些地方對飼料需求大，同時牧草豐富，存在巨大的市場潛力，適合產(chǎn)品的推廣。

6 展望

隨著科技的不斷發(fā)展，不論是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)都朝著自動化發(fā)展，這將是社會的主流發(fā)展趨勢，而在畜牧業(yè)這一塊，隨著人力資源成本的增長，減少人工，用機(jī)器去代替人工勞動力就成為了必不可缺的一部分，畜牧業(yè)自動化機(jī)器人低碳環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單，安全、噪音小、實(shí)用性強(qiáng)、適合基層操作、能大大減少人力成本，提高工作效率，適合大量推廣。可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用在機(jī)器上增加必要的模塊，可以用用于各類養(yǎng)殖廠使用，推廣起來方便，市場潛力巨大。