终端液态智能饲喂养猪机器人及系统平台的集成应用解决方案
北京探感科技股份有限公司
1基本情况
1.1单位简介
北京探感科技股份有限公司成立于2006年,连续18年被认定为国家高新技术企业,2016年底登陆新三板(股票代码:839733)。公司多年来沉淀的16名核心研发团队成员稳定,具有丰富的智能硬件、嵌入式软件、结构设计及物联网技术方面的开发经验。
十余年来,公司自筹资金6000余万元,独立完成了前三代养猪机器人的开发和应用(已在猪场应用6000余台),形成了150多项国内外发明专利、软件著作权等知识产权,其中国际已授权发明专利3项(已在美国、英国、德国、法国、荷兰、丹麦等养猪强国生效),国内发明专利已授权16项,待授权国际、国内发明专利29项。
其中,采用机器学习算法研发的、没有按键无需操作的养猪机器人产品填补了国内外市场空白,处于全球领先水平;重复精度小于2克的投料技术处于国际领先水平;半屏蔽环境下,养猪机器人等智能硬件近场无线物联智能组网和数据传输技术处于国内领先水平。
1.2案例背景介绍
农业农村部2025年1月3日发布的《关于实施养殖业节粮行动的意见》,第二部分“推进养殖方式提效节粮”中指出:“加快研发推广基于全产业链效益最大化的数智化饲喂决策和饲料配方软件系统,引导饲料加工设备核心部件自主创制,全面推行饲料精准配方和精细加工技术措施,推广精细化阶段饲养管理工艺,提升全环节养殖生产效率。”
根据国内外猪业发布的数据,中国头均母猪产能不到发达国家的一半,每公斤毛猪成本是发达国家的两倍,且国内传统养猪模式普遍采用不锈钢料槽或半自动料槽饲喂以及较为粗犷的管理方式,大量用人,无法整合猪场数据资源以做到精细化管理。猪只采食效率低,饲料转化率低导致饲料大量浪费,环境资源不友好,同时也增加了人为传递疫病的概率。
1.3解决思路
国家和北京市近期发布的相关政策文件,均体现对农业信息化、数字化及高质量发展的决心,也对农机装备的智能化、物联化及示范应用提出了很高的要求,且对养殖业节粮行动提出具体意见。
本解决方案是公司在总结前三代养猪机器人及其软硬件使用经验的基础上,对第四代养猪机器人和养猪管理平台的研发迭代,现已完成并计划于2025年上半年择机发布。公司第四代养猪机器人(固定式)在完善、提升水料精准饲喂功能的基础上,从批次化生产、智能饲喂、环境监测等方面入手,提升养猪智能化。从出生的24小时内为每头仔猪赋予“身份证”,充分利用机器学习算法技术、机器人技术,发挥平台数据资源效能等思路,实现精准液态、智能饲喂;实现基于智能硬件的原发数据闭环并档案化;实现人、猪、物系统平台管理化,达到降低生产成本,提升饲料转化率的目的。
2场景解决
2.1创新亮点
(1)、利用内置机器学习算法,在饲喂过程中不断学习猪只的采食习惯,根据学习到的采食习惯,智能精准的为猪只分配饲料,做到24小时连续饲喂,满足猪只自由采食的需求,也满足猪只不同成长阶段得的营养需求。
(2)、基于猪只采食欲望结合养猪生产管理平台远程查询分析与操控功能,研发实现终端液态精准投料,远程调整水料比,针对性的进行个性化精准饲喂算法的研究。
(3)、在生猪生产批次管理的基础上,在仔猪出生后24小时对其进行身份识别,让猪只身份数据获取双保险化。
(4)、将每批次生产猪只的饲喂数据、饲养环境等信息与猪只的身份关联,实现提前预判猪只的健康度和疫病趋势的智能预警。
(5)、攻克了在猪场半屏蔽场景下,大数量、远距离、无线物联组网的技术研究,实现一键智能组网。使养猪管理平台决策下行数据和终端液态智能精准饲喂养猪机器人及相关智能硬件上行数据无线畅通。
2.2核心技术
(1)、终端液态智能精准饲喂养猪机器人采用机器学习算法,没有按键、无需操作,实现终端液态精准、智能饲喂,远程调整水料比;
(2)、投料重复精度小于2克;
(3)、仔猪出生后24小时即进行身份识别,让猪只身份数据获取双保险化;
(4)、实现实时记录猪只饲喂过程中批次化生产信息,每日定时盘点猪只数量;
(5)、实现智能硬件与养猪管理平台无线联接、数据稳定传输;
(6)、半屏蔽环境下,大集群、分布式、近场无线一键智能组网和数据传输动态平衡;
2.3应用范围
该解决方案可应用在拥有100头及以上母猪,年出栏2500头及以上育肥猪的规模化生猪养殖场中,对猪场的位置、环境等没有限制。
3应用成效
3.1投入产出情况
公司第三代养猪机器人在上海市农委《智慧、健康、生态、美丽一体化猪场关键技术集成示范》项目中进行应用示范,并于2023年通过上海市农委的验收。项目实现了精准饲喂、环境监测以及“机器换人”功能,人均生产效率及综合经济效益均有所提高。
3.2经济社会价值
该解决方案实现养猪生产阶段精准液态、智能饲喂;实现基于智能硬件的原发数据闭环档案化;实现人、猪、物系统平台管理化,能够达到降低生产成本,提升饲料转化率,从而实现节约饲料、降低粮食资源消耗、实现减排减碳。
3.3推广应用前景
推广应用终端液态智能饲喂养猪机器人及系统平台的集成应用解决方案,贴合国家及农业农村部对养殖业高质量发展的政策要求。在猪场使用后,可实现精准饲养管理,使生猪养殖节粮降耗、降本增效,并在“无人少人、疫病监控、管理智慧化、无线物联、云服务、大数据、绿色可持续发展”等方面又向前迈进了一大步。