ГЛАВА 8. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ДОЕНИЯ (ДОИЛЬНЫХ РОБОТОВ)

Современная тенденция в создании технологического оборудования для ферм нового поколения – полная автоматизация производственных процессов, превращение биотехнического комплекса фермы в гибкую самоадаптирующуюся систему машин, параметры и режимы которых увязаны с продуктивностью животных.

Разработка технологии содержания с применением роботизированных систем доения и управления кормлением должна предусматривать: обеспечение животным пространства для комфортного отдыха и движения, возможность свободного потребления корма и проявления половых рефлексов; стабильное и качественное выполнение всех технологических процессов.

Системы автоматизированного доения представляют собой полноценный автоматизированный комплекс, позволяющий получать молоко самым естественным для коровы способом. Применение такой техники не требует строительства доильных залов. Наиболее приемлемо расположение роботов в центре коровника недалеко от танков-охладителей.

Доильные роботы выполняют автоматически все операции:

• при входе коровы в станок – идентификацию с одновременной

• настройкой всех систем по предыдущей дойке;

• выдачу запрограммированной порции комбикорма;

• подмывание сосков вымени щетками с дезинфицирующим раствором

• или каждого соска специальным стаканом;

• поочередное надевание доильных стаканов, начиная с заднего (лазер,

• ультразвук, анализ видеоизображения);

• контроль доения по каждой доле вымени (в основном по электропро-

• водности молока);

• поочередное снятие стаканов;

• открывание двери и вывод коровы из станка;

• замер надоенного молока и перекачивание его в танк-охладитель.

То есть роботы для автоматизированной системы доения выполняют множество функций, которые ранее были частично возложены на операторов. Они подготавливают вымя перед подключением доильного аппарата, находят соски и подключают к ним доильный аппарат, своевременно его снимают, дезинфицируют сосковую резину и подсчитывают количество шагов коровы, сделанных ею после последней дойки (выявление коров в охоте). Роботы подают сигналы селекционным воротам для выборки проблемных коров, измеряют удой молока, кислотность, температуру, количество соматических клеток и т. д. Кроме того, доильные роботы позволяют оценивать состояние каждой из четвертей вымени и своевременно выявлять признаки мастита. Для диагностики субклинических маститов используются два параметра – электропроводность и температура молока. Некоторые исследовате-

ли считают измерение электропроводности молока достаточно эффективным методом обнаружения мастита в клинической стадии. Для большей точности диагностики мастита голландские ученые разработали компьютерный анализ трех переменных величин – надоя, температуры и электропроводности молока (В. Тимошенко, А. Музыка, 2013).

Современные модели доильных роботов имеют возможность контролировать качество молока по показателям цвета, кислотности, температуры, электропроводности, числу соматических клеток, а также определять скорость молокоотдачи, объем по каждой доли вымени, отделять качественное молоко от брака в отдельные емкости.

Первой компанией, начавшей промышленное производство доильных роботов, была голландская компания Lely. Сейчас их производят по лицензии Lely фирмы Fullwood и Bou-Matic. В настоящее время производством роботов занимаются еще свыше десятка различных ведущих поставщиков доильного оборудования: DeLaval (Швеция), GEA Farm Technologies (Германия), SAC (Дания), Insentec – Galaxy Starline (Нидерланды), BouMatic (США), Fullwood (Великобритания) и др.

Роботизированные системы на молочных фермах обеспечивают постоянное фиксированное выполнение комплекса технологических операций, повторяющихся в строго определенной последовательности по доению и кормлению животных, в том числе и постановку доильных стаканов на вымя коров без участия и даже присутствия оператора. Роботы, как правило, конструктивно схожи и состоят из следующих составных частей: станочного оборудования с воротами и станцией кормления (бокса), руки-манипулятора с системой определения положения сосков, доильных аппаратов, систем управления доением и регистрации качества молока, системы менеджмента стада. Неотъемлемой частью робота можно считать также молокоохладитель, так как холодильное оборудование, применяемое в доильных залах, не подходит для использования на роботизированных фермах.

Во всех доильных роботах применяется двойная система локализации сосков: приближенная и точная. Главную роль в них выполняют компьютерные системы, в которых данные о геометрическом расположении сосков сохраняются и после каждой дойки анализируются. Применяются различные устройства для локализации: лазерные измерители, механические измерители положения, цифровые камеры, а также оптические и ультразвуковые устройства. В доильных роботах применяются два способа надевания доильных стаканов. В первом, применяемом в роботах Astronaut (Lely), манипулятор передвигается под вымя и, по окончании позиционирования, начинает последовательно надевать доильные стаканы на соски, начиная с задних четвертей вымени. Другое решение, применяемое в VMS фирмы DeLaval: манипулятор надевает доильные стаканы, каждый раз забирая их по одному из камеры для промывки, находящейся на расстоянии около 1 м. Результаты измерений показывают, что при первом способе надевание доильных стаканов происходит в два раза быстрее, чем при втором.

Автоматические доильные системы условно можно подразделить на две группы: установка с одним доильным боксом, который обслуживает одна рука-манипулятор, управляемая отдельной системой, и установка, состоящая из нескольких боксов, обслуживаемых одной рукой и одной системой. Промежуточным решением является система Astronaut А4, в которой может быть несколько боксов, каждый из которых оснащен отдельным манипулятором, но все они управляются одним блоком.

В однобоксовой системе все происходит в одном месте: «рука» подготавливает вымя к доению, очищает его, надевает и снимает доильные стаканы и промывает их. Если это необходимо, выравнивает шланги во время доения, опрыскивает соски дезинфицирующим составом после него.

Примерами однобоксовых систем могут служить роботы VMS (DeLaval), Astronaut (Lely), а также модуль автоматизированного доения Monobox компании GEA Farm Technologies.

Мировой лидер по производству доильных роботов – голландская компания LeLy представляет систему автоматизированного доения нового поколения – Lely Astronaut A3 Next и Lely Astronaut A4 (рис. 8.1).

Доильный робот Astronaut А4 предназначен для автоматического доения коров при беспривязном содержании, непосредственно в помещении (коровнике). Установка автоматически, без применения ручного труда выполняет следующие функции: идентификацию коровы, выдачу концентрированных кормов, очистку сосков, присоединение доильных стаканов, контроль процесса доения, снятие доильных стаканов, санитарную обработку вымени, перекачку молока в емкость для охлаждения и хранения.

Робот Astronaut А4 оборудован многопараметрической системой контроля качества молока посредством одновременного определения цвета, удельной электропроводности и температуры отдельно по каждой доле вымени. Анализ содержания жира и белка контролируется ежедневно, что позволяет оперативно реагировать на изменения в случае их возникновения и распознать на ранней стадии ацидоз и кетоз. Оценка базируется на результатах анализов 5 последних доений при контроле молока, в обычных случаях –