畜牧业4.0的养殖场将引入先进传感、智能机器人、无线传感器网络及大数据环境下的数据流计算、数据仓库和信息整合等技术。这样工作人员就不需要直接到达各个养殖场的现场，只需利用智能监控中心、智能设备及安装在养殖场和相关区域的大量传感器、自控设备和机器人，实现对畜禽及周围环境信息的不间断感知，接入互联网及云架构物联网，对所获取的海量数据进行智能处理，实时显示在手持终端上，这样就可以及时全面地掌握养殖场的情况。在养殖场内，利用各类机器人进行乳牛的挤奶、牛群的放牧、家禽的饲喂和饮水、禽蛋的收集等工作。畜禽健康状态将在大数据分析支持下得到实时的监控和干预，新生畜禽将享有更加精准的优生优育的筛查和干预，畜禽疫病的预防预警将及时准确地推送给工作人员，被动医治将被主动预防代替，不过一旦有畜禽生病将立即进行干预并快速治疗。例如，通过在畜禽体内植入纳米传感器来对它们的健康情况进行实时的监测。一旦监测到畜禽生病，通过机器人兽医立即为生病的畜禽进行诊断，并开具药方；机器人药剂师再按照药方为其提供相应的治病药物。从而及时地医治生病的畜禽，避免疾病传播感染给其他畜禽，有效地防止畜禽疫情的发生，确保养殖生产的安全性以及工作人员的健康和生命安全。利用上述技术及系统，不仅实现了畜禽的福利养殖，而且大幅度地提高了繁殖率、产奶率、产蛋率及肉产品的品质。

1.智能乳牛挤奶机器人

畜牧业4.0将全面应用如图6-8所示的智能乳牛挤奶机器人。需要挤奶的乳牛会主动排队等待机器人提供服务。在为乳牛进行挤奶时，机器人首先会对乳牛乳房进行自动定位，接着对乳房进行消毒，将吸奶器固定之后，很快就能完成挤奶工作。除负责挤奶外，机器人还能对分乳区、每个乳区的奶量及牛奶的质量进行自动监测，如牛奶的糖分、颜色、脂肪、电解质、蛋白质等都是机器人要监测的项目，装配有牛群导航仪的机器人还能够监测牛奶当中的乳酸脱氢酶。质量不合格的牛奶，会自动装入专门用于存储废奶的容器中；即使是合格的牛奶，为了保障牛奶的品质，机器人也会将最初挤出的一小部分牛奶作为废奶处理掉。另外，机器人还可以自动统计并分析乳牛的健康状况、产奶量、挤奶频率等，并将其存储到存储系统中，一旦发现数据异常，机器人可以自动发出警告。同时机器人还负责自动发料给乳牛并自动监测乳牛的饲料消耗，同时也监测乳牛的活动量，并且提供在线的体细胞检测等。

图6-8 智能乳牛挤奶机器人

图6-9 智能肉牛放牧管理机器人

2.智能肉牛管理机器人

畜牧业4.0将应用拥有先进的感应系统及全球定位系统的智能肉牛放牧管理机器人，如图6-9所示。该机器人能自动检测牲畜群的运动速度，并驱赶它们在沟渠、沼泽、山丘等不同的牧场地形中移动，实现自主放牧肉牛、管理牛群的功能；同时通过安装的各种不同的热量和视觉传感器，实时监测肉牛的体温和行为变化，跟踪监测肉牛的健康状况；利用机器人上安装的色彩、纹理和形状传感器还可以检测牧草的质量。智能肉牛管理机器人通过安装牛犊自动管理装置，针对犊牛特有的口腔活动和反刍行为自动适时补充粗饲料，以降低动物的异食癖，适时提供干草料和代乳料的组合饲料，降低口腔异常活动，提高反刍率，满足铁元素的需要，避免牛犊缺铁导致贫血进而发生疾病甚至死亡。智能肉牛管理机器人还具备使牛舍保持适宜的温度、湿度、空气流通等环境监控的功能，同时还具备牲畜粪便自动处理功能，水冲式清理养殖场里的粪便，快速将粪尿水中的有机物、悬浮物及其他固体物质分离出来，不仅降低化粪池的要求，还避免造成任何营养成分的浪费。

3.智能生猪养殖监控系统(www.daowen.com)

如图6-10所示的智能生猪养殖监控系统，能满足猪舍空间大及温度、湿度、有害气体等分布不均匀等复杂环境综合监控要求，实现规模化生猪养殖的自动化、精准化、智能化和可持续化。该系统利用无线传感器技术对猪舍环境温度、湿度及有害气体浓度进行自动采集，根据采集到的环境参数生成控制算法，并对风机及降温、加热设备进行自动化控制。通过采集猪周围局部空间的环境参数值，可以更加真切地反映猪的体感，也更有利于准确控制相关参数。该系统充分利用模糊控制、神经网络、遗传优化、混沌控制等智能控制算法，使系统监控赋予智能化。对舍外环境进行监测，可以及时处理有害物质，进而减少有害气体的排放，体现了该系统监控的可持续化。

图6-10 智能生猪养殖监控系统

4.智能家禽养殖监控系统

智能家禽养殖监控系统可对富集型笼中的家禽的健康状态及饲料质量、饮水器中水量情况进行实时监控，不但可以保证营养丰富的优质饲料和充足新鲜的饮水，还能通过日常的饲料消耗量和耗水量，自动对家禽健康状态进行预测，同时帮助工作人员收集鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋并利用机器人进行自动装卸，如图6-11所示。该系统还能实时监控养殖区的温度、湿度、有害气体、粉尘、病原微生物浓度等养殖环境信息，及时自动清理家禽养殖过程中的粪便等垃圾，并对禽舍进行全面清洗和消毒，同时能收集鸭毛和鹅毛并对其进行分离，用于加工成羽绒制品。类似于智能生猪养殖监控系统，智能家禽养殖监控系统也具备保证适宜温度、湿度、空气流通的功能。通过安装育雏期仔鸡的红外线断喙系统，利用红外线光束穿透鸡喙硬的外壳层，直至喙部的基础组织，减轻禽类断喙过程中的应激反应。

上述的各种智能畜禽养殖监控系统不仅实现能畜禽养殖的无人值守生产，大大地减少劳动力的使用，而且还充分考虑了畜禽养殖的福利化，大幅度地提升畜牧养殖的效率、效益及畜禽产品的品质。

图6-11 禽蛋自动装卸机器人