智能养殖机器人技术与应用进展*马为红,薛向龙,李奇峰,丁露雨,李嘉位,高荣华,

【目的】随着人工智能和机器人技术的崛起,畜牧机器人的研究发展迅速。基于国内外相关成果,阐明畜牧机器人研究与发展现状,归纳总结畜牧机器人的应用效果和实际问题,较准确地指明畜牧机器人的未来发展趋势。【方法】文章利用文献梳理法收集国内外大量应用实例和文献资料,重点介绍7类典型机器人,分析梳理已有的畜禽机器人研究成果和实际应用情况,归纳总结畜牧机器人应具备的普遍特点、目前的技术瓶颈和实际应用中的具体要求,并讨论畜牧机器人的现存问题,预测畜牧机器人技术发展方向,为畜牧智能机器人技术的进一步发展提供参考。【结果】国外对畜牧机器人的研究成果多,技术成熟,有一批适应养殖需求的智能机器人产品。我国对畜牧机器人的研究虽然起步较晚但是发展迅速,积极吸纳先进技术,已有许多产品用于商业化推广,但仍存在与生产环节契合度低、设备续航与鲁棒性差、信息利用维度低等问题。【结论】畜牧业的规模化和集约化发展对畜牧机器人提出了更迫切的需求,畜禽机器人可有效提高畜禽养殖过程中的动物福利水平,降低畜牧养殖过程中因饲养环境恶劣、人工劳动强度大带来的经济损失以及存在人畜共患病的风险,未来畜牧机器人将进一步提高其与养殖环节的衔接与适应性、闭环处理决策能力以及自动化水平,朝着无人化、智能化与可持续化方向发展。     

农业机器人研究进展评述

【目的】系统梳理农业机器人研发现状,归纳凝练目前存在的关键科学问题,明确未来发展分析,促进农业机器人更好服务于农业生产,提高农业生产的机械化和智能化水平。【方法】通过对国内外大量文献资料的收集、查阅,总结梳理了当前国内外农业机器人的研究现状与应用现状。【结果】目前农业机器人总体包括植保机器人、采摘机器人、信息采集机器人、移栽嫁接机器人4种典型机器人,机器人的共性系统及关键技术主要包括:自动导航与路径规划、作物目标识别与分析、机械臂自主规划与控制、多机协作和智能交互。【结论】当前农业机器人在农业中的应用越来越广泛,但推广与普及的主要瓶颈是农业机器人的制造成本问题和智能化程度问题,农业机器人未来主要研究方向是低成本高适应性的开放性机器人研究和"农业大脑"智能决策体系的构建。     

新书速递

《畜禽标准化养殖技术图册》系列丛书出版单位:中国农业科学技术出版社作者:全国畜牧总站定价:39.8元(每册)出版时间:2012年6月【内容简介】《畜禽标准化养殖技术图册》系列丛书分为8分册,编者从养殖场选址、布局、饲养设备等关键技术入手,收集整理了我国畜禽标准化规模生产中的先进技术环节的照片,以图片的形式解析畜禽标准化规模养殖技术。以促进标准化示范场的示范效果与范围进一步扩大,     

信息技术在畜禽养殖中的应用进展

【目的】现代集约化、规模化养殖业发展的本质在于以较少的资源投入,按照动物生长发育的需要,在可控环境条件下实现自动化、智能化和数字化的生产和管理,不断发展的信息化技术极大的促进了当前畜禽养殖业发展。【方法】文章主要从畜禽环境监测控制技术、畜禽体征信息获取与行为监测技术、畜禽疫病防控决策与预警技术、畜禽智能繁育与精准饲养管理技术4个应用层面,总结信息技术在畜禽养殖中的研究现状与应用进展。【结果】在环境监测控制方面,分析了环境监测系统的内容,列举了国内比较成熟的环境参数监控和控制系统;在体征信息监测方面,分别从机器视觉技术、声音处理技术、生物传感技术等角度,总结了对健康信息、生命体征信息、情绪信息、行为信息等的体征监测;在疫病防控决策方面,介绍了使用红外热图像处理、声音监测、专家诊断系统等进行动物疫病的监测、诊断、预测;在畜禽繁育与精准饲养方面,总结了畜禽繁育典型的信息化技术类型,分析畜禽精准饲喂模式。【结论】我国畜禽养殖逐步向标准化、规模化与智能化转变,信息化技术能有效提高畜禽生产效率、管理水平、经营决策能力和服务质量,是支撑现代畜牧业可持续发展的关键。因此,加强畜牧业"互联网+"信息化技术研究与应用至关重要。     

无线射频识别技术在现代畜禽养殖中的应用及发展前景

精细养殖是未来畜禽业发展的必然趋势,其中可追溯系统是一种有效的畜禽产品质量安全风险控制管理手段。无线射频识别(RFID)技术在现代畜禽精细养殖和可追溯系统中具有十分重要的作用。该文主要阐述了RFID技术在畜禽养殖中对于促进经济效益、保障食品安全等方面的重要性,介绍了无线射频识别技术的组成以及工作原理,并对目前RFID技术在畜禽养殖方面的应用进行了阐述,最后通过对RFID技术发展的趋势以及经济社会发展方向的分析,总结了其在畜禽动物养殖中的发展方向及前景。     

畜禽养殖智能装备与信息化技术研究进展

我国现代畜禽养殖正朝着规模化、设施化、标准化和信息化方向快速发展,智能养殖技术装备与信息化技术的研发与应用是促进畜禽养殖行业健康可持续发展的关键,对提升我国畜禽养殖产出效率、降低生产过程对劳动力的依赖、实现绿色高质量转型发展具有重要意义。本文从满足规模化畜禽生产对品质安全、健康管理、提质增效的需求出发,重点介绍了模块化装配式畜禽舍建筑与热环境耦合调控技术、养殖环境参数精准监测与智能调控技术以及畜禽智能化饲喂、饮水、投药设备、畜禽舍清粪工艺与自动清粪装备、畜禽生产信息实时采集与智能管理技术等方面的最新研究与应用进展;指出了畜牧装备产业的薄弱环节和卡脖子问题,并对中国畜牧业机械化与智能装备发展的方向进行了展望,为我国现代畜牧业绿色高质量转型升级与健康可持续发展提供参考。     

智能化畜禽养殖场人工智能技术的应用与展望

回顾国内外学者应用人工智能领域中的专家系统、机器学习、神经网络和模式识别等技术,在畜牧生产管理、动物疾病监测、屠宰机器人、机器视觉与虚拟现实、可穿戴设备、肉品生产销售预测、及畜禽产品交易平台等方面取得的诸多研究成果。借鉴畜牧业发达国家经验,展望我国智能化畜禽养殖场的人工智能技术应用的产业需求、发展前景,提出技术研究和产业应用建议:提高养殖设施和工艺水平,打好畜牧业工业化基础;加强养殖过程中数据采集和信息处理能力,打好畜牧业信息化基础;集成创新养殖场智能感知控制系统、畜禽健康监测系统、养殖机器人、畜产品收割加工机器人、自动化粪污处理系统等高端技术产品,实现智慧畜牧跨越发展目标。     

畜禽养殖小区建设存在的问题及对策

为积极探索畜禽养殖小区建设的新模式和新机制,使黄集镇畜牧养殖小区建设和管理与标准化生产紧密结合,逐步向规范化、标准化方向发展,分析了畜禽养殖小区建设中存在的问题,并提出相应对策,主要包括：科学规划、防疫制度化、科学管理、加强环境保护、加大资金投入等。     

浅析规模化养殖场污染的治理与建议

<正>近年来,畜禽养殖业规模化和产业化发展迅速,畜牧业已成为农业主导产业和农民增收的重要渠道,但与此同时畜禽养殖场户所产生的大量排泄物给周围环境造成较大压力,导致农村生态环境问题日益突出,也不同程度制约了畜牧业持续稳定发展,如何治理规模化养殖场排泄物的污染,已成为畜牧部门重点探索和研究的问题。1畜禽养殖污染现状随着养殖业的快速发展,传统的一家一户养殖模式正逐渐被规模、集约化养殖所取代。畜禽养殖业以养猪和养鸡为     

畜禽养殖粪污资源化应用策略

随着人们对畜禽产品的消费需求日益增长,在一定程度上促进了畜禽养殖业的迅速发展。当前我国畜禽养殖业的生产经营逐渐由分散型转向规模化、集约化的同时,也伴随着大量畜禽粪污的产生,对生态环境和人类健康安全造成严重的威胁,制约畜牧养殖业自身的可持续发展。作为亟待解决的环境污染物,畜禽养殖粪污自身是宝贵的可再生资源,需要对其进行资源化利用,实现畜禽粪污的饲料化、肥料化和能源化利用,充分发挥畜禽粪污的价值,这也是畜禽养殖业能实现可持续发展的根本出路。本文强调了畜禽养殖粪污资源化利用的必要性,分析畜禽养殖粪污的处理现状,最后针对畜禽养殖粪污资源化应用策略展开论述。     

抗菌肽作用机制及其在畜禽养殖中应用

抗菌肽又称宿主防御肽,是一种具有广谱抗菌活性小肽类物质,是生物先天免疫系统的重要组成部分。抗菌肽具有抗细菌,抗真菌、抗寄生虫、抗病毒、抗癌细胞和免疫调节等功能,与抗生素作用机制不同,不易产生耐药性,有望成为抗生素替代品,在畜禽生产中应用广泛。文章综述抗菌肽作用机制及其在畜牧养殖中的应用,初步探讨抗菌肽作为抗生素替代物的应用前景。     

我国规模化畜禽养殖粪污资源化利用分析

针对我国规模化畜禽养殖污染严重的突出问题及推动粪污资源化利用的技术需求,以“十二五”污染物总量减排认定规模化畜禽养殖场为例,统计了粪污资源化利用模式的类别及比例,并结合全国典型地区规模化畜禽养殖粪污治理现状对其进行了深入调研与分析。结果表明：不同规模、不同畜种粪污资源化利用模式存在一定差异,生猪、奶牛、肉牛养殖采用储存农用模式处理粪便的占75%以上,蛋鸡、肉鸡养殖采用粪便生产有机肥的占65%左右,粪污资源化利用模式主要与该地区的自然特征、农业生产方式、养殖场规模、经济发展水平等相关;规划不合理、养殖清洁生产严重不足、区域粪污资源化利用模式选择不当是当前我国规模化畜禽养殖粪污资源化利用中存在的主要问题。     

黑龙江省畜禽养殖污染防治管理问题研究

针对黑龙江省畜禽养殖业快速发展的实际,以畜禽养殖业污染物产生情况及处理现状为基础,对黑龙江省畜禽养殖污染防治管理存在问题进行分析,为畜禽养殖管理提供依据。问题主要包括：规模以下养殖粪污管理政策缺失;畜禽粪污肥料化利用瓶颈;激励措施落实不到位;日常监管不到位。应探索相关措施减少环境污染,保障黑龙江省养殖业持续健康发展。     

赵王河流域畜禽养殖污染负荷分析

采用排泄系数法,分别计算了赵王河流经聊城市境内各县区以及整个赵王河流域2008年畜禽养殖污染物产生量、排放量和入河量.结果表明,2008年,赵王河流域畜禽养殖污染物产生量分别为CODCr 20 789.82t、氨氮1 225.88 t、总氮3 554.28 t、总磷1 730.85 t,排放量分别为CODCr 5 212.49t、氨氮303.78t、总氮1 320.97 t、总磷387.09t,入河量分别为CODCr 521.25 t、氨氮30.38 t、总氮132.10t、总磷38.71 t.在4种污染物中,CODCr的产生量、排放量、入河量所占比例最高,其次是总氮,再次是总磷,氨氮所占比例最小;4种污染物入河量与产生量呈正相关关系.     

畜禽养殖业实施清洁生产的必要性及措施研究

集约化畜禽养殖业的发展在提高人民生活水平的同时,也给环境带来了巨大的压力。清洁生产是基于污染预防的一种环保战略措施,它体现了废弃物的减量化、资源化和无害化原则。实施畜禽养殖业清洁生产是保证畜禽养殖业可持续发展的根本途径。本文分析了畜禽养殖业实施清洁生产的必要性,并根据当前畜禽养殖业清洁生产进展中存在的问题,提出了相应的对策。     

畜禽养殖疾病诊断智能传感技术研究进展

畜牧业是我国农业的重要组成部分,目前我国畜牧业向着规模化、集约化发展,同时也增加了畜禽疾病诊断的难度。为提高畜禽养殖中的动物福利水平,并降低畜牧养殖中因动物疫病与健康异常带来的经济损失与公共卫生安全风险,近年出现了一批通过数字化、智能化手段实现畜禽疫病诊疗的自动化方法,如机器视觉分析、动物音频分析、红外温度感知、深度学习分类等,这些方法可以有效提高对患病或异常畜禽动物的诊断效率、缩短诊断周期、降低畜牧养殖中人工巡检劳动力。畜禽疫病自动诊疗方法不同于常规的基于病理学知识的诊断方法,其主要通过各类传感器自动获取畜禽在养殖过程中的图像、声音、体温、心率、排泄物等各类特征信息,而后通过梅尔倒谱系数、Logistics回归分析等数学模型和支持向量机、深度学习等智能算法对采集的信息进行综合分析与处理,并对动物的健康状态做出评价与预测。文章分别从畜禽形态诊断技术、行为诊断技术、声音诊断技术、体温诊断技术、其他生理参数诊断技术等几个方面总结阐述了目前动物疫病智能诊断技术研究的进展和一些基础的方法原理,这些方法基于动物外型与体尺、行为与动作、鸣叫与声音、体温、排泄物、呼吸与心率等数字化特征,通过数学模型对传感器采集到的特征进行实时分析与分归类,基本实现了对理想环境下动物健康状态的评价。目前的畜禽动物疾病自动诊疗技术研究成果丰富,但相关诊断方法大多是在理想环境下进行,而实际的生产养殖环境中干扰因素很大,目前的诊断方法大多无法很好地排除干扰并精确提取出所需特征信息;并且目前的数字化禽畜疾病诊断方法多是基于禽畜的一种特征信息进行分析诊断,这使得诊断系统的诊断准确度受到影响,诊断结果说服力不足。同时目前的大多数数字化禽畜疾病诊断方法还存在诊断泛化能力差、抗干扰能力差等问题,这些问题制约了其推广与应用。未来畜禽疾病自动诊断的研究重点是提高其传感算法的精度和数学模型的适用性与鲁棒性,并进一步发展基于多种特征耦合与数据融合的智能化畜禽疾病诊疗专家系统,争取实现实时、高效、智能、精准的畜禽健康诊断。     

农业种植对畜禽养殖废弃物承纳能力核算方法研究与应用

基于农业环境保护的相关要求,从畜禽养殖废弃物总氮产生量、处理与利用中氮素损失量、土壤可供氮量、农业种植需氮量、农业种植对氮素利用效率等几方面进行了定量分析。提出了以氮素平衡为核算指标的农业种植对畜禽养殖废弃物承纳能力的新核算方法。利用构建的方法,本研究以湖南省长沙市为例,核算出该地区当前主要作物种植对畜禽养殖废弃物承纳能力,并结合其化肥施用比例,核算出长沙市当前农业种植条件下能承载的最大畜禽养殖量。     

基于文献计量的畜禽养殖废弃物新污染物研究态势分析

近年来畜禽养殖行业抗生素、激素等新污染物受到广泛关注,本研究利用CiteSpace软件对畜禽养殖废弃物新污染物的研究动态进行文献计量分析,得出了该领域的研究态势、热点和知识主题演化历程等,并提出下一步研究的重点方向与控制对策建议。研究发现,畜禽养殖废弃物新污染物的相关研究近年来呈现出发文量高速增长的趋势,我国和美国在该研究领域影响力表现突出;以抗生素和激素类为主的新污染物的来源、环境行为归趋和分析检测技术等方面是该领域主要的研究热点;新污染物的潜在生态环境与健康风险研究将成为未来重点关注的方向;在污染防控方面,建议强化对养殖业投入品使用和养殖废弃物处置及排放的监管,并对畜禽养殖新污染物减排和控制关键技术及工程应用的研究加大投入。     

养猪场发酵床垫料营养物质及毒性研究

以厦门继荣和莆田优利可猪场发酵床垫料以及洛东酵素为材料,对养猪厂发酵床垫料的营养水平及毒性进行评价.结果表明:垫料中pH值和有机质含量均达到有机肥标准要求,但含水率和总养分不达标,全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾的含量呈现随着垫料使用年限增加而升高的趋势,垫料中砷、汞、铜、铬、铅、镉均达到有机肥标准要求;洛东酵素中富含纳豆芽孢杆菌和酵母菌,但不含金黄色葡萄球菌,属于口服低毒性,皮肤接触无毒物质.研究证明,垫料中添加的菌剂对养殖在垫料上的猪只是安全的.废弃垫料含有较高有机质和其他养分,可以作为植物有机肥使用.     

北京市密云地区畜禽养殖场消毒情况调查报告

通过调查统计,北京市密云县畜禽存栏量大,分布范围广,畜禽养殖遍布18个乡镇343个行政村,在动物疫病的防控工作中,做好养殖场地和牲畜的日常消毒工作,是疾病综合防治中的一个重要环节,密云县2010年向养殖场户发放和配送各类合格有效的消毒药10种,对畜禽养殖场户消毒2313次,消毒面积3689.4432万m2,其中村级防疫员负责的散养户消毒面积1766.1455万m2,占到全县消毒面积的47.9%,同时着重做好村级防疫员的培训工作,并对消毒失败的原因进行分析。