[發明專利]一種基于5G網絡的遠程智能擠奶系統及擠奶方法

在審

• 申請號: 202011116540.8
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112205298A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 溫利明
• 申請（專利權）人: 寧夏牧樂機械有限公司
• 主分類號: A01J5/007
• 分類號: A01J5/007;A01J5/01;A01J5/04;A01J5/06;A01J5/10;A01J7/04
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 梁亞靜

1.一種基于5G網絡的遠程智能擠奶系統，其特征在于，包括基礎臺架、設置在所述基礎臺架上的擠奶工位、設置在每個所述擠奶工位上的擠奶裝置和輔助判斷裝置、活動設置在所述基礎臺架旁側能移動到每個所述擠奶工位用以控制所述擠奶裝置動作的操控裝置以及設置在遠程控制室內用以控制所述操控裝置動作的遠程擠奶操控系統，所述輔助判斷裝置、所述操控裝置與所述遠程擠奶操控系統之間均采用5G網絡進行信號傳輸。

2.根據權利要求1所述的基于5G網絡的遠程智能擠奶系統，其特征在于，所述操控裝置包括底座、設置在所述底座上的機械手臂、設置在所述底座上的高清攝像頭，以及設置在地面或空中與所述底座滑動連接的軌道。

3.根據權利要求2所述的基于5G網絡的遠程智能擠奶系統，其特征在于，所述機械手臂的數量為兩套，并排設置在所述底座上，且兩套所述機械手臂的動作為獨立運行模式。

4.根據權利要求1或2或3所述的基于5G網絡的遠程智能擠奶系統，其特征在于，所述擠奶裝置包括四組擠奶杯組、座體、閥陣組件、供氣組件、抽真空組件、清洗組件、藥浴組件、排污組件、排奶組件、脫杯組件和穩杯組件，四組所述擠奶杯組通過所述穩杯組件活動設置在座體上，所述脫杯組件與所述穩杯組件傳動連接，用以帶動所述穩杯組件運動以帶動所述擠奶杯組按指定方向復位；所述閥陣組件設置在所述座體上，且所述供氣組件、所述抽真空組件、所述清洗組件、所述藥浴組件、所述排污組件、所述排奶組件均通過所述閥陣組件與四組所述擠奶杯組連接；所述操控裝置與所述擠奶杯組可接觸連接。

5.根據權利要求4所述的基于5G網絡的遠程智能擠奶系統，其特征在于，所述擠奶杯組包括奶杯外殼、奶杯內套、清洗噴頭、藥浴噴頭、奶杯手柄，所述奶杯外殼為中空筒狀結構，所述奶杯內套套設在所述奶杯外殼內部，且所述奶杯內套頂沿向外翻折包覆在所述奶杯外殼頂沿處；所述清洗噴頭和所述藥浴噴頭嵌設在所述奶杯內套內，所述奶杯手柄設置在所述奶杯外殼側壁上，所述組件、所述藥浴組件穿過所述奶杯外殼后分別與所述清洗噴頭和所述藥浴噴頭連接；所述供氣組件穿過所述奶杯外殼后延伸到所述奶杯外殼和所述奶杯內套之間；所述抽真空組件、所述排污組件和所述排奶組件均與所述奶杯內套連接；所述穩杯組件連接在所述奶杯外殼上。

6.根據權利要求5所述的基于5G網絡的遠程智能擠奶系統，其特征在于，所述穩杯組件包括多塊導向塊以及將所有的所述導向塊穿設在一起的連接繩索，且所述連接繩索與所述導向塊之間為活動連接，所述脫杯組件與所述連接繩索傳動連接；當進行擠奶時，所述擠奶杯組吸附在泌乳牛相應的乳頭上，所述連接繩索被拉長，所述導向塊之間具有間隔；當擠奶結束乳頭藥浴完成后，所述脫杯組件運動帶動所述連接繩索回縮，所有的所述導向塊被拉回并依次貼合在一起，所述擠奶杯組被拉回并以豎直向上的方向回復到初始位置。

7.根據權利要求3所述的基于5G網絡的遠程智能擠奶系統，其特征在于，所述遠程擠奶操控系統包括一對多關節操作手柄，所述多關節操縱手柄與一對所述機械手臂一一對應，遠程電控連接。

8.根據權利要求1所述的基于5G網絡的遠程智能擠奶系統，其特征在于，當所述擠奶工位分成兩排并列式或魚骨式設計時，所述操控裝置設置在兩排所述擠奶工位之間，能旋轉180度控制兩排所述擠奶工位上的所述擠奶裝置，所述擠奶裝置通過地面軌道沿兩排所述擠奶工位移動；當所述擠奶工位呈轉盤式設計時，所述操控裝置設置在所述擠奶工位旁側，所述操控裝置通過地面或空中軌道沿所述擠奶工位移動。

9.根據權利要求1所述的基于5G網絡的遠程智能擠奶系統，其特征在于，所述輔助判斷裝置包括設置在所述擠奶工位上的自動識別系統和視頻監控系統。

10.一種利用如權利要求1-9中基于5G網絡的遠程智能擠奶系統擠奶的擠奶方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟100、擠奶準備：泌乳牛通過擠奶通道進入到基礎臺架的擠奶工位內，自動識別系統識別牛只身份，遠程擠奶操控系統判斷牛只是否允許擠奶；當牛只不允許擠奶時，擠奶工位的分群門開啟，牛只回到相應牛舍內；當牛只允許擠奶時，操控人員通過一對多關節操作手柄對操控裝置下達動作指令；當操控裝置數量為多臺時，多關節操控手柄可切換至任意一臺操控裝置進行指令下達；

步驟200、擠奶：操控裝置的兩個機械手臂分別在一對多關節操控手柄控制下夾取擠奶裝置中的一對擠奶杯組，遠程操控人員通過操控裝置中底座上安裝的高清攝像頭快速找到泌乳牛相應的乳頭，并控制多關節操控手柄將位移信號指令下達到機械手臂，調整機械手臂的姿勢進而調整擠奶杯組的姿態，依次快速的將擠奶杯組套在牛乳頭上；重復前面一組擠奶杯組動作，以將另一對擠奶杯組套在牛乳頭上；擠奶裝置中的閥陣組件啟動，將用于控制供氣組件、抽真空組件中的低壓真空組件、清洗組件、排污組件通斷的閥門打開，供氣組件中的脈動系統開啟為快速按摩模式，以對擠奶杯組進行抽低壓真空、清洗和對牛只進行脈動快速按摩；關閉前面打開的閥門，打開用于控制抽真空組件中的擠奶真空組件、排奶組件、供氣組件通斷的閥門打開，進行擠奶操作，供氣組件中的脈動系統切換成擠奶模式；

步驟300、乳品質量檢測：牛奶流入電子奶量計，完成電導率檢測進行計量，當電導率異常時，排奶組件中的異常乳收集閥門打開，正常乳收集閥門關閉；當電導率正常時，進行乳流量檢測，當乳流量低于脫杯流量時，關閉用于控制抽真空組件中擠奶真空組件和供氣組件的閥門，打開用于控制供氣組件通斷的閥門，供氣組件中的脈動系統切換到按摩模式，擠奶結束；

步驟400、乳頭藥浴及擠奶杯組整理：將用于控制排奶組件的閥門關閉，將用于控制排污組件和藥浴組件的閥門打開，進行藥浴和排污；關閉用于控制藥浴組件、供氣組件的閥門，脫杯組件啟動帶動與擠奶杯組連接的穩杯組件移動，擠奶杯組在穩杯組件帶動下回復到初始位置，并保持直立狀態，待下次機械手臂夾取使用，牛只離開擠奶工位；將用于控制沖洗組件、供氣組件、排污組件的閥門打開，以對擠奶杯組進行沖洗工作；沖洗結束后，將用于控制供氣組件、沖洗組件和排污組件的閥門關閉，等待下一頭泌乳牛就位；

步驟500、操控裝置移動相應距離，或轉動相應角度后移動到下一個擠奶工位處，以重復進行步驟100到步驟400中的動作；

步驟600、當操控裝置數量為多臺時，遠程擠奶操控系統可以任意切換至其中一臺操控裝置進行如上動作。