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智能推翻草机器人有效提高了牧场饲养牛只的智能化水平

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记者近日获悉，西北农林科技在学胡建宏教授科研团队针对牛只进食过程中出现的抵料现象，开发了一种牧场智能推翻草机器人，实现了牧场环境中精准建图、自主导航、高效推翻草等任务，有效提高了牧场饲养牛只的智能化水平。

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便携式牛只表型信息智能感知装置。(a)整体装置结构；(b)场景应用；(c)用户交互界面

“该装置针对牛只表型信息获取难题，搭建一种便携式牛只表型信息智能感知装置，能够实现牛只的身份信息自动识别和牛只表型信息精准获取。”胡建宏教授介绍说。

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科研团队多年来在生物图像处理、分析与理解理论和方法方面开展研究，在大型动物行为模型和检测方法研究方面积累了比较丰富的研究经验。该装置创新技术主要有三个方面。

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非接触式表型高精度测量。牛只体尺参数反映了其自身个体大小和生长发育情况，同时也与牛只对环境的适应能力、生产能力和繁殖力等密切相关。为此，团队研发设计了一种便携式牛只表型信息智能感知装置，操作人员能够通过操作GUI界面实现对牛只体尺的测量与记录，具有便于携带、易于操作的特点。研发的装置颠覆了传统“拿眼瞄、靠尺量、用本记”的观察与记录方式，极大减少人工操作，降低工作强度，提高数据的准确性和可靠性，有效地提高测量过程的效率和准确度。

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牛只身份信息识别。为解决牛只身份识别任务中低可识别性和姿态变化带来的低鲁棒性这一问题，研究通过深入分析牛脸图像在嵌入空间中的分布规律，提出了一种牛脸识别方法，利用特征增强模块有效地增强低识别性牛脸的嵌入。采用特征优化模块，模型训练前期通过子中心使模型专注于学习特征表示而不是嵌入聚合，有效降低了学习难度；在模型训练中后期通过子中心聚合，实现了每头牛的牛脸嵌入的簇 “去姿态化”，提升了模型在姿态变化下的识别鲁棒性。

智能推翻草机器人。牛只在进食在进食过程中存在抵料、打窝现象，这一现象将导致饲料被推向远离围栏的位置，使牛只无法正常进食，造成食物浪费及牛只摄食不足。

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推翻草机器人

研究设计了一种基于SLAM激光雷达同步定位与建图的牧场智能推翻草机器人自主导航系统，实现了机器人在牧场环境中自主导航完成推翻草任务。该机器人循环精度高、工作时间长，有效提高了牧场饲养牛只的智能化水平。

农业科技报-中国农科新闻网记者 胡润田 实习记者 张荣

（来源：中国农科新闻）
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