申请/专利权人：中国农业科学院北京畜牧兽医研究所

申请日：2018-05-09

公开（公告）日：2024-01-12

公开（公告）号：CN108633774B

主分类号：A01K29/00

分类号：A01K29/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.12#授权;2018.11.06#实质审查的生效;2018.10.12#公开

摘要：本发明公开了一种用于母猪发情识别的机器公猪，涉及畜牧养殖技术领域。该方法的一具体实施方式包括：包括身体组件、四肢组件、头部组件、功放设备、采集设备和通信模块；其中，所述头部组件和所述四肢组件分别转动连接至所述身体组件，形成模拟公猪外形的机械结构；所述功放设备设置于所述头部组件内，用于播放公猪发情时所发出的特定音频信息；所述采集设备用于采集所述机器公猪前方和下方的视频信息，以及采集所述机器公猪附近的音频信息；所述通信模块用于将采集到的所述视频信息和所述音频信息发送至服务器，以便服务器根据所述视频信息和音频信息判断目标母猪是否发情。该实施方式能够节约人力资源，且实现对母猪发情的精确识别。

主权项：1.一种用于母猪发情识别的机器公猪，其特征在于，包括身体组件，四肢组件，头部组件，后肢驱动器，头部驱动器，功放设备，采集设备和通信模块；其中，所述头部组成和所述四肢组件分别转动连接至所述身体组件，形成模拟公猪外形的机械结构；所述头部组件通过至少2个依次连接的转动轴与所述身体组件相连接；所述转动轴包括垂直轴体和水平轴体，所述水平轴体的轴线与水平面平行，所述垂直轴体的轴线垂直于所述水平轴体的轴线；所述头部驱动器驱动所述头部组件相对于所述身体组件转动，用于实现类似于公猪交配时的动作以诱发母猪发情行为；所述四肢组件包括设置于所述身体组件后部下方的后肢组件，所述后肢驱动器驱动所述身体组件相对于所述后肢组件转动；用于控制所述机器公猪做出爬跨动作以识别母猪的发情行为；所述四肢组件包括设置于所述身体组件前部下方的前肢组件和所述后肢组件；所述后肢组件远离所述身体组件的一端与地面或可移动设备固定连接；所述前肢组件通过弹性轴与所述身体组件相连接，所述弹性轴向所述前肢组件施加使其大致垂直于所述身体组件并指向下方的回复力；或者所述机器公猪还包括前肢驱动器，所述前肢驱动器用于驱动所述前肢组件相对于所述身体组件转动，从而控制所述机器公猪做出爬跨动作；所述功放设备设置于所述头部组件内，用于播放公猪发情时所发出的特定音频信息；所述采集设备用于采集所述机器公猪前方和下方的视频信息，以及采集所述机器公猪附近的音频信息；所属通信模块用于将采集到的所述视频信息和所述音频信息发送至服务器，以便服务器根据所述视频信息和音频信息判断目标母猪是否发情。

全文数据：一种用于母猪发情识别的机器公猪技术领域[0001]本发明涉及畜牧养殖技术领域，尤其涉及一种用于母猪发情识别的机器公猪。背景技术[0002]如何对母猪的发情周期进行准确判断一直是畜牧养殖行业所关心的重要问题之一，是否能够准确识别出母猪的各种发情状态，决定了是否能够及时进行配种，以及是否能够及时对母猪饲料投放做出调整等，进而决定了产仔数量及母猪的生产力水平，对于规模化的种猪繁殖场有着重要的意义。[0003]现有的母猪发情检测仅通过人工观察的方式进行识别，例如通过观察母猪的身体状态或通过人工模拟公猪的行为刺激母猪产生发情期的反射行为的方式来判断母猪是否处于或即将处于发情期。这种判断的方式不但费时费力，还不够精确，不易于提高养殖单位的生产效率。发明内容[0004]有鉴于此，本发明实施例提供一种用于母猪发情识别的机器公猪，能够节约人力资源，且头现对母猪发情的精确识别。[0005]为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于母猪发情识别的机器公猪，包括身体组件、四肢组件、头部组件、功放设备、采集设备和通信模块;其中，[0006]所述头部组件和所述四肢组件分别转动连接至所述身体组件，形成模拟公猪外形的机械结构；[0007]所述功放设备设置于所述头部组件内，用于播放公猪发情时所发出的特定音频信息；[0008]所述采集设备用于采集所述机器公猪前方和下方的视频信息，以及采集所述机器公猪附近的音频信息；[0009]所述通信模块用于将采集到的所述视频信息和所述音频信息发送至服务器，以便服务器根据所述视频信息和音频信息判断目标母猪是否发情。[0010]可选的，所述头部组件通过至少2个依次连接的转动轴与所述身体组件相连接;所述转动轴包括垂直轴体和水平轴体，所述水平轴体的轴线与水平面平行，所述垂直轴体的轴线垂直于所述水平轴体的轴线。[0011]可选的，所述机器公猪还包括头部驱动器;所述头部驱动器用于驱动所述头部组件的转动轴按预设速度运动。[0012]可选的，所述四肢组件包括设置于所述身体组件前部下方的前肢组件和设置于所述身体组件后部下方的后肢组件;所述后肢组件远离所述身体组件的一端与地面或可移动设备固定连接。[0013]可选的，所述机器公猪还包括后肢驱动器;所述后肢驱动器用于驱动所述身体组件相对于所述后肢组件转动，从而控制所述机器公猪做出爬跨动作。[0014]可选的，所述前肢组件通过弹性轴与所述身体组件相连接，所述弹性轴向所述前肢组件施加使其大致垂直于所述身体组件并指向下方的回复力;或者，[0015]所述机器公猪还包括前肢驱动器，所述前肢驱动器用于驱动所述前肢组件相对于所述身体组件转动，从而控制所述机器公猪做出爬跨动作。[0016]可选的，所述采集设备包括图像采集设备和声音采集设备;所述图像采集设备为一个或多个，至少一个所述图像采集设备设置于所述头部组件前部下方，用于采集所述机器公猪前方和下方的视频信息;所述声音采集设备为一个或多个，至少一个所述声音采集设备设置于所述头部组件内或表面。[0017]可选的，所述机器公猪还包括气味收纳设备，所述气味收纳设备用于盛放含有公猪气味信息的物体。[0018]可选的，所述气味收纳设备为至少1个抽屉，所述抽屉可抽出地收纳于所述身体组件或所述头部组件内，并通过锁定结构与所述身体组件或所述头部组件可解除地锁定;所述抽屉朝向所述机器公猪外侧的侧面上设置有供空气流通的散味孔。[0019]上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：因为采用构建模拟公猪外形的机器公猪，并通过设置功放设备播放发情公猪的特定音频信息，同时采集机器公猪下母猪的视频信息和音频信息并发送至服务器进行分析的技术手段，克服了现有技术无法对母猪发情状态做出准确判断的技术问题，达到了在节约人力资源的同时实现对母猪发情状态进行准确判断的技术效果，有利于进行精细化科学管理。[0020]上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。附图说明[0021]附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：[0022]图1是根据本发明实施例的用于母猪发情识别的机器公猪的结构示意图；[0023]图2是根据本发明实施例的用于母猪发情识别的机器公猪的头部组件的结构示意图；[0024]图3是根据本发明实施例的用于母猪发情识别的机器公猪的电子系统结构示意图。具体实施方式[0025]以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。[0026]图1是根据本发明实施例的用于母猪发情识别的机器公猪的结构示意图；图3是根据本发明实施例的用于母猪发情识别的机器公猪的电子系统结构示意图。[0027]如图1、图3所示，本发明实施例提供的一种用于母猪发情识别的机器公猪，包括身体组件110、四肢组件、头部组件120、功放设备230、采集设备和通信模块260;其中：[0028]所述头部组件120和所述四肢组件分别转动连接至所述身体组件11〇，形成模拟公猪外形的机械结构;所述头部部件120和所述四肢组件可以包括外部或内部的驱动装置，使其可以按照预设轨迹或随机轨迹摆动，从而模拟公猪的行为。需说明的是，本实施例中的机器公猪仅包括基本的结构，为了使得机器公猪更加拟真，还可以在外部蒙上类似于皮革材料的蒙布等，进行外形的修饰。[0029]所述功放设备230设置于所述头部组件120内，用于播放公猪发情时所发出的特定音频信息;该特定音频信息通常是预先录制的，保存在该功放设备230中或者处理模块270中或者其他未展示在附图中的存储结构中。[0030]所述采集设备用于采集所述机器公猪前方和下方的视频信息，以及采集所述机器公猪附近的音频信息；[0031]所述通信模块260用于将采集到的所述视频信息和所述音频信息发送至服务器，以便服务器300根据所述视频信息和音频信息判断目标母猪是否发情。具体而言，可以通过在服务器预先保存发情母猪在不同状态阶段的视频样本数据和音频样本数据，利用机器学习等方法基于这些样本数据进行训练以构建发情母猪识别模型，服务器在接收到通信模块260发送的视频信息和音频信息后，会根据所述识别模型判断该母猪是否发情，以及属于何种阶段。在服务器300做出判断结果后，可以将判断结果发送至终端设备310、320和330,从而使持有终端设备的使用者获知母猪的发情状态，以便及时配种、合理投放词料等，实现精细的科学化管理。[0032]图2是根据本发明实施例的用于母猪发情识别的机器公猪的头部组件的结构示意图。[0033]如图2所示，在一些可选的实施例中，所述头部组件通过至少2个依次连接的转动轴与所述身体组件相连接;所述转动轴包括垂直轴体122和水平轴体124,所述水平轴体124的轴线与水平面平行，所述垂直轴体122的轴线垂直于所述水平轴体124的轴线。所述机器公猪还包括头部驱动器210;所述头部驱动器210用于驱动所述头部组件的转动轴按预设速度运动。垂直轴体I22、水平轴体124和头部驱动器210配合运行，使得机器公猪的头部组件12〇可以实现类似于公猪交配时的动作，从而诱发母猪的发情行为。图2中仅示出了包含1个垂直轴体和一个水平轴体的结构，应当理解，为了更好地模拟公猪的动作和形态特征，可以采用多个垂直轴体和或多个水平轴体相互结合，以达到更加灵活的角度控制;这些轴体内部或外部应当设置有相应的驱动结构，以驱动轴体所连接的两个部件之间相对转动。[0034]如图1、图3所示，在一些可选的实施例中，所述四肢组件包括设置于所述身体组件前部下方的前肢组件130和设置于所述身体组件后部下方的后肢组件140;所述后肢组件140远离所述身体组件的一端与地面或可移动设备固定连接。所述机器公猪还包括后肢驱动器224;所述后肢驱动器224用于驱动所述身体组件110相对于所述后肢组件14〇转动，从而控制所述机器公猪做出爬跨动作。爬跨动作是指公猪交配时做出的动作，母猪感受到机器公猪做出的爬跨动作后，会产生爬跨反射例如静立反应或称呆立反应），从而识别母猪的发情行为。当后肢驱动器2M设置于可移动设备例如推车等时，可以便于将机器公猪移动至各母猪的圈舍内进行检测。[0035]本实施例中，所述前肢组件1：3〇通过弹性轴与所述身体组件u〇相连接，所述弹性轴向所述前肢组件130施加使其大致垂直于所述身体组件11〇并指向下方的回复力。从而在所述机器公猪模拟爬跨动作时，所述前肢组件130会自动地搭载母猪后背并产生一定的压力，从而使模拟更加逼真。或者，所述机器公猪还包括前肢驱动器222，所述前肢驱动器222用于驱动所述前肢组件130相对于所述身体组件11〇转动，从而控制所述机器公猪做出爬跨动作；前肢驱动器222可以进行预编程或加载从外部获取的代码，从而实现对于前置组件130的可控操作，做出按压母猪后背的动作，相对于前一方案中的弾性轴而言，具备更高的可控性。[0036]在一些可选的实施例中，所述采集设备包括图像采集设备240和声音采集设备250;所述图像采集240设f•为一个或多个，至少一个所述图像采集设备240设置于所述头部组件120前部下方，用于采集所述机器公猪前方和下方的视频信息；所述声音采集设备250为一个或多个，至少一个所述声音采集设备250设置于所述头部组件120内或表面，以便于采集到来自母猪清晰的音频信息。[0037]所述机器公猪的电子系统还可以包括处理模块270,用于统筹管理电子系统中的各电子设备。例如处理模块270可用于接收来自图像采集设备240的视频信息和来自声音采集设备25〇的音频信息，还可以向头部驱动器210、前肢驱动器222、后肢驱动器224发送控制指令含控制代码等），以便使各所述驱动器根据控制指令做出相应地预设动作，向功放设备230发送特定音频信息，以及将采集到的视频信息和音频信息通过通信模块260发送至服务器300等。[0038]在一些可选的实施例中，所述机器公猪还包括气味收纳设备，所述气味收纳设备用于盛放含有公猪气味信息的物体。例如，所述气味收纳设备可以为至少1个抽屉，所述抽屉可抽出地收纳于所述身体组件110或所述头部组件120内，并通过锁定结构与所述身体组件110或所述头部组件120可解除地锁定;所述抽屉朝向所述机器公猪外侧的侧面上设置有供空气流通的散味孔。所述抽屉内可以存放散发发送公猪特定气味的物品，以便于诱发母猪发情。应当理解的是，上述抽屉仅为气味收纳设备的一种较为易于实现且便于使用的实施例，其他便于存取物体且可以使物体的气味透出的结构也可以作为气味收纳设备的其他实施例，例如可避免内部物体脱出的凹槽、窗格等;或者，所述气味收纳设备还可以包括例如海绵等可吸收、贮存液体的物体，用于暂存包含公猪特定气味的液体并便于液体挥发而使气味散出。[0039]上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

权利要求：1.一种用于母猪发情识别的机器公猪，其特征在于，包括身体组件、四肢组件、头部组件、功放设备、采集设备和通信模块;其中，所述头部组件和所述四肢组件分别转动连接至所述身体组件，形成模拟公猪外形的机械结构；所述功放设备设置于所述头部组件内，用于播放公猪发情时所发出的特定音频信息；所述采集设备用于采集所述机器公猪前方和下方的视频信息，以及采集所述机器公猪附近的音频信息；所述通信模块用于将采集到的所述视频信息和所述音频信息发送至服务器，以便服务器根据所述视频信息和音频信息判断目标母猪是否发情。2.根据权利要求1所述的机器公猪，其特征在于，所述头部组件通过至少2个依次连接的转动轴与所述身体组件相连接;所述转动轴包括垂直轴体和水平轴体，所述水平轴体的轴线与水平面平行，所述垂直轴体的轴线垂直于所述水平轴体的轴线。3.根据权利要求2所述的机器公猪，其特征在于，所述机器公猪还包括头部驱动器;所述头部驱动器用于驱动所述头部组件的转动轴按预设速度运动。4.根据权利要求1所述的机器公猪，其特征在于，所述四肢组件包括设置于所述身体组件前部下方的前肢组件和设置于所述身体组件后部下方的后肢组件;所述后肢组件远离所述身体组件的一端与地面或可移动设备固定连接。5.根据权利要求4所述的机器公猪，其特征在于，所述机器公猪还包括后肢驱动器;所述后肢驱动器用于驱动所述身体组件相对于所述后肢组件转动，从而控制所述机器公猪做出爬跨动作。6.根据权利要求4所述的机器公猪，其特征在于，所述前肢组件通过弹性轴与所述身体组件相连接，所述弹性轴向所述前肢组件施加使其大致垂直于所述身体组件并指向下方的回复力；或者所述机器公猪还包括前肢驱动器，所述前肢驱动器用于驱动所述前肢组件相对于所述身体组件转动，从而控制所述机器公猪做出爬跨动作。7.根据权利要求1所述的机器公猪，其特征在于，所述采集设备包括图像采集设备和声音采集设备;所述图像采集设备为一个或多个，至少一个所述图像采集设备设置于所述头部组件前部下方，用于采集所述机器公猪前方和下方的视频信息;所述声音采集设备为一个或多个，至少一个所述声音采集设备设置于所述头部组件内或表面。8.根据权利要求1所述的机器公猪，其特征在于，所述机器公猪还包括气味收纳设备，所述气味收纳设备用于盛放含有公猪气味信息的物体。9.根据权利要去8所述的机器公猪，其特征在于，所述气味收纳设备为至少1个抽屉，所述抽屉可抽出地收纳于所述身体组件或所述头部组件内，并通过锁定结构与所述身体组件或所述头部组件可解除地锁定;所述抽屉朝向所述机器公猪外侧的侧面上设置有供空气流通的散味孔。

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