Система роботизированного обслуживания кормового стола на животноводческих комплексах

Оценили уровень роботизации технологических процессов на животноводческих комплексах по содержанию крупного рогатого скота, определили, что наиболее свободной нишей роботизации технологических процессов стало кормление, которое на 55 процентов формирует молочную продуктивность. Показали необходимость в разработке колесной роботизированной платформы, которая обеспечит доступность кормовой смеси по фронту кормления и в процессе перемещения будет многостадийно насыщать объемистые компоненты кормовой смеси концентрированными, повышая их привлекательность для животных, при этом нормализуя баланс сухого вещества и клетчатки.

(Цель исследования) Смоделировать систему управления роботизированной платформой с независимым электромоторизированным приводом.

(Материалы и методы) Рассмотрели технологии организации процессов кормления животных на ферме. Провели технологическую оценку эффективности применяемых на ферме автоматизированных и роботизированных машин. Использовали в процессе исследования среду имитационного моделирования Matlab/Simulink.

(Результаты и обсуждение) Разработали математическую модель, описывающую кинематику и динамику движения платформы. Сформировали предполагаемую элементную базу в общую модель робота в искусственной среде Matlab/Simulink, сымитировав процесс движения по окружности.

(Выводы) Создали математическую модель, формирующую основу создания системы управления разрабатываемого робота. Доказали, что устройство дозирования кормовых добавок обеспечит баланс потребляемого сухого вещества и клетчатки.

1. Валецкий Ю.Е. Технологическая модернизация молочных ферм в племзаводе ЗАО «Зеленоградское» // Техника и оборудование для села. 2008. N5. С. 9-11.

2. Мишуров Н.П. Информационный менеджмент молочного скотоводства // Вестник ВНИИМЖ. 2014. N4. С. 41-48.

3. Иванов Ю.А., Сыроватка В.И., Морозов Н.М. Механизация и автоматизация процессов в животноводстве. Сборник статей. Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса (Правдинский). 2019.

4. Ерохин М.Н., Катаев Ю.В., Вергазова Ю.Г. Проблемы изготовления и ремонта машин АПК с позиции принципа 5м. Всероссийская научно-техническая конференция "Отечественный и зарубежный опыт обеспечения качества в машиностроении". Сборник докладов. 2019. С. 158-161.

5. Miller-Cushon E.K., DeVries T.J. Feed sorting in dairy cattle: Causes, consequences, and management. Journal of Dairy Science. 2017. May, 100(5). 4172-4183.

6. Yang Fan, Liu Shi-rong, Liu Fei. Cooperative transport strategy for formation control of multiple mobile robots. Journal of Zhejiang University-Science C-Computers & Electronics. 2010. Dec. Vol. 12. 931-938.

7. Scott V.E., Kerrisk K.L., Thomson P.C. Voluntary cow traffic and behaviour in the premilking yard of a pasture-based automatic milking system with a feed supplementation regime. Livestock Science. 2015. Jan. Vol. 71. 52-63

8. Кирсанов В.В., Павкин Д.Ю., Никитин Е.А., Заикин В.П. Математическая модель управления электромоторизированным приводом робота для обслуживания кормового стола на животноводческих комплексах // Вестник НГИЭИ. 2020. N7(110). С. 14-24.

9. Никитин Е.А., Семенюк В.С. Анализ проблем эффективного приготовления кормовой смеси в современном животноводстве // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2019. N2(34). С. 158-163.

10. Halachmi I., Borsting C.F., Maltz E. Feed intake of Holstein, Danish Red, and Jersey cows in automatic milking systems. Livestock Science. 2011. Jun. Vol. 1-3

11. Jacobs J.A., Siegford J.M. Invited review: The impact of automatic milking systems on dairy cow management, behavior, health, and welfare. Journal of Dairy Science. 2012. May. Vol. 95, Iss. 5, 2227-2247.

12. Tseu Ramos Jorge, Perna Junior Flavio, Carvalho Roberta Ferreira. Effect of tannins and monensin on feeding behaviour, feed intake, digestive parameters and microbial efficiency of nellore cows. Italian Journal of Animal Science. 2020. Dec. Vol. 14. 262-273.

13. Rodrigues Rodrigo O., Cooke Reinaldo F., Firmino Franciele C. Productive and physiological responses of lactating dairy cows supplemented with phytogenic feed ingredients. Translational Animal Science. 2019. Jul. Vol. 4. 1133-1142.

14. Khmelovskyi V., Rogach S., Tonkha O., Rosamaha Y. Quality evaluation of mixing fodder by mobile combined units. 18th International Scientific Conference Engineering For Rural Development. Book series: Engineering for Rural Development. 2019. 18. N468. 299-304.

15. Nazli Muhamad Hazim, Halim Ridzwan Abdul, Abdullah Amin Mahir. Potential of feeding beef cattle with whole corn crop silage and rice straw in Malaysia. Tropical Animal Health And Production. 2018. Jun. Vol. 5. 1119-1124.

16. Sinha S. K., Chaturvedi V.B., Singh Putan. Effect of high and low roughage total mixed ration diets on rumen metabolites and enzymatic profiles in crossbred cattle and buffaloes. Veterinary World. 2017. Jun. Vol. 6. 616-622.

17. Salazar Luces, Jose Victorio, Matsuzaki Shin, Hirata Yasuhisa RoVaLL. Design and Development of a Multi-Terrain Towed Robot With Variable Lug-Length Wheels. IEEE Robotics And Automation Letters. 2020. Vol. 4. 6017-6024.

18. Hogenboom J.A., Pellegrino L., Sandrucci A. Invited review: Hygienic quality, composition, and technological performance of raw milk obtained by robotic milking of cows. Journal of Dairy Science. 2019. Sep. Vol. 9. 7640-7654.

19. Rodenburg Jack. Robotic milking: Technology, farm design, and effects on work flow. Journal of Dairy Science. Sep. 2017. Vol. 9. 7729-7738.

20. Измайлов А.Ю., Дорохов А.С., Федоткин Р.С., Крючков В.А., Овчинников Е.В., Уютов С.Ю., Овчаренко А.С., Кузьмин В.А. О разработке двухзвенного малогабаритного роботизированного транспортнотехнологического средства // Инновации в сельском хозяйстве. 2020. N1(34). С. 4-14.