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 –
по результатам двух доений. По данным системы контроля качества молока установка определяет количество и качество молока и автоматически отделяет отклоняющееся от нормы молоко в отдельные емкости.
Установка оборудована автоматической системой санитарногигиенической обработки внутренней поверхности молокопроводящих частей и молочных линий. Система очистки паром Lely Pura уничтожает более 99% всех бактерий и микроорганизмов в доильных стаканах без применения химикатов. Главная особенность доильного робота Lely Astronaut А4 заключается в вынесении стойла за пределы основного блока. Размещенное с внешней стороны ограждение доильного места позволяет корове идти прямо в стойло робота и выходить из него без препятствий. Такая конструкция обеспечивает непрерывное взаимодействие животного с остальной частью стада, устраняя возможный стресс, возникающий при изоляции животных.
Положение коровы определяется с помощью 3D-камеры, позволяющей точно локализовать положение коровы и расположение вымени животного. Размер и движения коровы также контролируются с помощью 3D-камеры. Манипулятор при этом перемещался вместе с коровой, что обеспечивает быстрое навешивание доильных стаканов при низком и высоком расположении вымени с большим или маленьким расстоянием между сосками или сосками, смотрящими в сторону.
Улучшенная конструкция весового помоста в доильном роботе Lely Astronaut имеет двойную функцию – он не только определяет стартовую позицию манипулятора робота перед каждым доением и обеспечивает оптимальное положение доильного инструмента во время доения, но и взвешивает животных перед каждым доением. Lely Astronaut А4 выполнен в модульной концепции, что позволяет выпускать 2 модели: однобоксовый и двухбоксовый доильные роботы. Центральный блок объединяет центральный вакуум и систему очистки для двух стойл робота (рис. 8.2). Этот блок является отдельным и может работать с двумя стойлами на расстоянии до тридцати метров.
