饲喂辅助机器人的智能推料方法与试验研究

作者：张勤; 胡嘉辉; 任海林

来源：华南理工大学学报(自然科学版), 2022, 50(06): 111-120.

• 机器人
• 智能推料
• 奶牛饲喂
• 二维码
• 深度学习

在中、大型牧场的奶牛饲喂中，现有的推料机器人功能单一，只能完成均匀推料功能，无法满足牛只的个性化采食需求。针对这个问题，文中提出了一种饲喂辅助机器人的智能推料方法。首先，引入二维码标牌作为牛颈枷的定位标签，基于YOLOv4深度学习模型得到二维码标牌和牛头的检测框区域；然后，通过预处理和预测算法对二维码标牌的检测框区域进行实时识别与跟踪，并将二维码标牌与牛头进行匹配，确定觅食奶牛所在的采食颈枷位置；最后，根据牛-码位置匹配信息、余料分布信息控制机器人推板改变推料角度，实现个性化推料，以满足奶牛个体自由采食需求。实验结果表明：所提出的智能推料方法对二维码的识别率为96.0%;在二维码标牌连续丢失60帧的情况下，对二维码的跟踪预测精度在±2.85%以内；每帧图像在图形处理器中处理的时间为34.4 ms;智能送料的准确率为100%,满足牛舍复杂环境下机器人智能推料的实时性要求。

• 单位
  华南理工大学