一種羊體征自動檢測系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種羊體征自動檢測系統，包括機械結構部分和電氣控制部分，其特征是：體高、體長、臀寬測量采用步進電機驅動檢測機構，通過記錄步進電機的發出脈沖數計算三項體征數據；體重測量采用壓力傳感器的變形量計算出羊的體重。生長體征信息可在本地實時顯示、存儲和歷史數據查詢，并具有遠程數據傳輸功能。本系統以電子耳標作為唯一身份識別標識，將牲畜個體體征信息存入數據庫，為生長過程記錄、選種育種、畜牧產品追溯提供基礎數據鏈，實現草原畜牧業養殖產業鏈的信息化管理。滿足了現代畜牧業生產需要，結構設計合理、穩定性好、可靠性高，使用操作簡便，可有效提高畜牧生產經濟效益和社會效益。
【專利說明】一種羊體征自動檢測系統【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種羊體征自動檢測系統，屬于畜牧信息采集領域。
【背景技術】
[0002]目前，畜牧養殖過程中羊的體征檢測主要采用純手工的方式，將羊捆綁起來利用量具測量所需要的體征數據。例如在稱量羊的體重時，首先抓住羊并將其四蹄捆綁起來，然后需要兩個人用抬杠將羊抬起，一個人用桿秤稱重，一個人進行記錄。這種方式費時、費力，特別是在羊只較多時更是工作量巨大。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了克服羊體征檢測純手工方式的不足，提供一種可實現對羊的體重、體長、體高和臀寬體征信息一站式自動檢測、測量數據可在本地實時顯示、存儲和歷史數據查詢，并具有遠程數據傳輸功能的羊體征自動檢測系統。
[0004]本系統以電子耳標作為唯一身份識別標識，將牲畜個體體征信息存入數據庫，為生長過程記錄、選種育種、畜牧產品追溯提供基礎數據鏈，實現草原畜牧業養殖產業鏈的信息化管理。本發明滿足現代畜牧業生產需要，結構設計合理、穩定性好、可靠性高，使用操作簡便，可有效提高畜牧生產經濟效益和社會效益。
[0005]本發明的技術方案如下:
本發明由機械結構部分和電氣控制部分構成，機械結構部分包括前板、左擋門機構、右擋門機構、鋼索卷繞機構、夾緊板、體高測量機構、體長測量機構、體重測量機構和檢測底盤機構，所述左擋門機構和右擋門機構固定于前板兩側；鋼索卷繞機構固定于前板背部通過鋼絲與夾緊板上端連接，夾緊板下端與檢測底盤機構固定；體高測量機構與體長測量機構分別固定于前板內側；體重測量機構固定于檢測底盤機構上方；
電氣控制部分包括電控柜、處理器、電源模塊、驅動單元、檢測單元、RFID讀寫器、無線路由器以及觸摸屏，處理器、電源模塊、驅動單元、檢測單元和無線路由器安裝于電控柜內部，RFID讀寫器安裝于前板頂部靠左擋門一側，觸摸屏安裝于前板上部外側；檢測單元與處理器輸入端相連接；驅動單元與處理器輸出端相連接；RFID讀寫器、無線路由器和觸摸屏分別與處理器相連接；驅動單元輸出端分別連接左擋門機構、右擋門機構、鋼索卷繞機構、體高測量機構和體長測量機構；檢測單元輸入端分別連接體高測量機構的接近開關、體長測量機構的接近開關和體重測量機構的壓力傳感器。
[0006]左擋門機構、右擋門機構、前板和夾緊板共同構成一個半封閉空間，夾緊板在鋼索卷繞機構的作用下將進入所述半封閉空間的羊體夾緊，使其保持站立姿勢且不能自由活動，以保證羊體特征參數有效測量。
[0007]體重測量機構采用稱重臺面和固定于稱重臺面下方的兩個壓力傳感器實現羊體
重測量。
[0008]左擋門機構和右擋門機構由步進電機驅動，通過聯軸器驅動兩側門的開、關動作，采用滾動球軸承和止推軸承實現左、右門定位。
[0009]鋼索卷繞機構由夾緊驅動步進電機、夾緊驅動彈性聯軸器、夾緊驅動卷筒、夾緊驅動鋼索和夾緊驅動驅動軸組成，采用步進電機驅動，帶動2個卷繞滾筒旋轉，分別由2個滾動球軸承支撐，通過繩索纏繞將一端活動的夾緊板收緊。鋼索卷繞機構與夾緊板配合實現對羊夾緊動作的同時完成羊體臀寬的測量。
[0010]體高測量機構由體高測量步進電機、體高測量彈性聯軸器、體高測量滾珠螺母、體高測量滾珠絲杠、體高測量測板、體高測量接近開關以及體高測量開口銷組成，實現羊體體高測量。
[0011]體長測量機構由體長測量接近開關、體長測量測板、體長測量開口銷、體長測量步進電機、體長測量彈性聯軸器、體長測量滾珠螺母和體長測量滾珠絲杠組成，實現羊體體長測量。
[0012]所述RFID讀寫器用于讀取固定于羊身上的電子耳標信息，并將其作為唯一標識與羊體征數據存入數據庫。
[0013]RFID讀寫器讀取羊體電子耳標信息進行身份識別，處理器接收到羊的身份信息后通過驅動單元發出控制信號，同時接收檢測單元檢測信號，完成以下檢測步驟:
第一步左擋門機構、右擋門機構關閉，將羊封閉于檢測設備的內部空間，RFID讀寫器讀取羊體電子耳標信息；
第二步處理器向驅動單元發出驅動脈沖，驅動鋼索卷繞機構動作，將羊體夾緊，處理器記錄夾緊驅動步進電機的發出脈沖數，自動計算出所測羊的臀寬；同時，處理器根據體重測量機構的壓力傳感器的信號計算出羊的體重；
第三步處理器分別控制體高測量機構和體長測量機構動作，通過記錄向體高測量步進電機和體長測量步進電機發出的脈沖數，分別計算出羊的體高和體長。
[0014]固定于檢測臺前板頂部的觸屏實現測量數據實時顯示和人機交互。
[0015]處理器通過無線路由器與遠程數據中心聯接，實現遠程數據傳輸功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為羊體征自動檢測系統的主視圖；
圖2為羊體征自動檢測系統的左視圖；
圖3為羊體征自動檢測系統的俯視圖；
圖4為羊體征自動檢測系統的軸測圖；
圖5為羊體征自動檢測系統的電氣控制部分原理框圖。
[0017]圖中:1腳輪，2檢測底盤機構，3左擋門機構，4前板，5電控柜，6體高測量機構，7體高測量步進電機，8體高測量彈性聯軸器，9體高測量滾珠螺母，10體高測量滾珠絲杠，11觸屏，12右擋門機構，13夾緊驅動步進電機，14夾緊驅動彈性聯軸器，15夾緊驅動卷筒，16夾緊驅動鋼索，17夾緊驅動驅動軸，18鋼索卷繞機構，19固定支座，20壓力傳感器，21體重測量機構，22夾緊板，23 RFID讀寫器，24體高測量測板，25體高測量接近開關，26體高測量開口銷，27體長測量接近開關，28體長測量測板，29體長測量開口銷，30體長測量步進電機，31體長測量彈性聯軸器，32體長測量滾珠螺母，33體長測量滾珠絲杠，34體長測量機構，35處理器，36電源模塊，37驅動單元，38檢測單元，39無線路由器，40遠程數據中心，41電子耳標。
[0018]【具體實施方式】:
實施例1
羊進入到檢測設備后，RFID讀寫器23讀取羊體電子耳標41信息進行身份識別，處理器35接收到羊的身份信息后通過多路驅動單元37發出控制信號，同時接收檢測單元38檢測信號，完成以下檢測步驟:
第一步左擋門機構3、右擋門機構12關閉，將羊關在檢測設備的內部空間內，RFID讀寫器23讀取羊體電子耳標41信息。
[0019]第二步處理器向驅動單元37發出驅動脈沖，驅動鋼索卷繞機構18通過夾緊驅動步進電機13帶動夾緊驅動彈性聯軸器14、夾緊驅動軸17、夾緊驅動卷筒15旋轉，夾緊驅動鋼索16 —端纏繞在夾緊驅動卷筒15上，另一端與夾緊板22連接。隨著夾緊驅動卷筒15旋轉，夾緊驅動鋼索16的長度變短，帶動夾緊板22繞底部固定支座19旋轉，夾緊羊使其不能自由活動。處理器13記錄夾緊驅動步進電機14的發出脈沖數可以自動計算出所測羊的臀寬。同時，體重測量機構21的壓力傳感器20發生變形，檢測單元16記錄變形產生的電信號大小，處理器13可以計算出羊的體重。
[0020]第三步在夾緊狀態下體高測量機構6通過體高測量步進電機7帶動體高測量彈性聯軸器8、體高測量滾珠絲杠10旋轉，從而帶動體高測量滾珠螺母9和固定在體高測量滾珠螺母9上的體高測量測板24做直線運動。體高測量測板24碰到羊體后繞體高測量開口銷26旋轉，觸發體高測量接近開關25。檢測單元38將其信號傳送給處理器35，處理器35收到信號記錄體高測量步進電機7的發出脈沖數，計算羊的體高，然后處理器35發出信號使體高測量步進電機7反轉，回到零位，體高測量完畢。體長測量機構34通過體長測量步進電機30帶動體長測量彈性聯軸器31、體長測量滾珠絲杠33旋轉，從而帶動體長測量滾珠螺母32和固定在體長測量滾珠螺母32上的體長測量測板28做直線運動。體長測量測板28碰到羊體后繞體長測量開口銷29旋轉，觸發體長測量接近開關27。檢測單元將其信號傳送給處理器35，處理器35收到信號記錄體長測量步進電機30的發出脈沖數，計算羊的體長，然后處理器35發出信號使步進電機反轉，回到零位，體長測量完畢。
[0021]第四步鋼索卷繞機構18的夾緊驅動步進電機13反轉，松開夾緊板22，左擋門機構
3、右擋門機構12打開，羊進入到下一個設備。
[0022]觸屏11可以對檢測設備進行人機交互操作。檢測底盤機構2承載整個設備和羊的重量，底部安有四個腳輪1，便于檢測設備的搬運和定位。
【權利要求】
1.一種羊體征自動檢測系統，由機械結構部分和電氣控制部分構成，其特征是:機械結構部分包括前板、左擋門機構、右擋門機構、鋼索卷繞機構、夾緊板、體高測量機構、體長測量機構、體重測量機構和檢測底盤機構，所述左擋門機構和右擋門機構固定于前板兩側；鋼索卷繞機構固定于前板背部通過鋼絲與夾緊板上端連接，夾緊板下端與檢測底盤機構固定；體高測量機構與體長測量機構分別固定于前板內側；體重測量機構固定于檢測底盤機構上方；電氣控制部分包括電控柜、處理器、電源模塊、驅動單元、檢測單元、RFID讀寫器、無線路由器以及觸摸屏，處理器、電源模塊、驅動單元、檢測單元和無線路由器安裝于電控柜內部，RFID讀寫器安裝于前板頂部靠左擋門一側，觸摸屏安裝于前板上部外側；檢測單元與處理器輸入端相連接；驅動單元與處理器輸出端相連接；RFID讀寫器、無線路由器和觸摸屏分別與處理器相連接；驅動單元輸出端分別連接左擋門機構、右擋門機構、鋼索卷繞機構、體高測量機構和體長測量機構；檢測單元輸入端分別連接體高測量機構的接近開關、體長測量機構的接近開關和體重測量機構的壓力傳感器。
2.根據權利要求1所述的羊體征自動檢測系統，其特征是:體重測量機構由稱重臺面和固定于稱重臺面下方的兩個壓力傳感器構成。
3.根據權利要求1所述的羊體征自動檢測系統，其特征是:左擋門機構和右擋門機構由步進電機驅動，通過聯軸器驅動兩側門的開、關動作，采用滾動球軸承和止推軸承實現左、右門定位。
4.根據權利要求1所述的羊體征自動檢測系統，其特征是:鋼索卷繞機構由夾緊驅動步進電機、夾緊驅動彈性聯軸器、夾緊驅動卷筒、夾緊驅動鋼索和夾緊驅動驅動軸組成，采用步進電機驅動，帶動2個卷繞滾筒旋轉，分別由2個滾動球軸承支撐，通過繩索纏繞將一端活動的夾緊板收緊。
5.根據權利要求1所述的羊體征自動檢測系統，其特征是:體高測量機構由體高測量步進電機、體高測量彈性聯軸器、體高測量滾珠螺母、體高測量滾珠絲杠、體高測量測板、體高測量接近開關以及體高測量開口銷組成。
6.根據權利要求1所述的羊體征自動檢測系統，其特征是:體長測量機構由體長測量接近開關、體長測量測板、體長測量開口銷、體長測量步進電機、體長測量彈性聯軸器、體長測量滾珠螺母和體長測量滾珠絲杠組成，實現羊體體長測量。
7.根據權利要求1所述的羊體征自動檢測系統，其特征是=RFID讀寫器讀取羊體電子耳標信息進行身份識別，處理器接收到羊的身份信息后通過驅動單元發出控制信號，同時接收檢測單元檢測信號，完成以下檢測步驟: 第一步左擋門機構、右擋門機構關閉，將羊封閉于檢測設備的內部空間，RFID讀寫器讀取羊體電子耳標信息； 第二步處理器向驅動單元發出驅動脈沖，驅動鋼索卷繞機構動作，將羊體夾緊，處理器記錄夾緊驅動步進電機的發出脈沖數，自動計算出所測羊的臀寬；同時，處理器根據體重測量機構的壓力傳感器的信號計算出羊的體重； 第三步處理器分別控制體高測量機構和體長測量機構動作，通過記錄向體高測量步進電機和體長測量步進電機發出的脈沖數，分別計算出羊的體高和體長。
【文檔編號】G06K7/10GK103591984SQ201310525456
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】興安, 張萬鍇, 李寶山, 石煒, 江杰, 李琦, 陳波, 張超, 那日蘇, 王立全 申請人:內蒙古物通天下網絡科技有限公司, 內蒙古科技大學