牛舍智能推料作业机器人设计与试验

来源：农业机械学报杂志2026年第2期北京时间：

作者：岳健民，董创，王海峰，贾楠，朱君，李斌

单位：北京市农林科学院智能装备技术研究中心,北京市农林科学院智能装备技术研究中心;天津农学院,北京市农林科学院智能装备技术研究中心,北京市农林科学院智能装备技术研究中心,北京市农林科学院智能装备技术研究中心,北京市农林科学院智能装备技术研究中心,

摘要：针对传统人工推料劳动强度大、作业效率低，难以满足牛只采食需求，饲喂精料易下沉导致营养不均等问题，本文设计一款基于双螺旋结构的牛舍智能推料作业机器人。根据牛舍推料饲喂流程和输送原理，对推料机器人整机结构和控制系统进行了研究；分析了饲料推送运动过程，确定双螺旋推送机构工作结构和主要参数，利用EDEM离散元仿真软件建立推料作业过程颗粒群运动仿真模型；以饲料含水率、双螺旋推送机构转速以及机器人前进速度为试验因素，推送率为评价指标，进行三因素三水平正交试验。仿真结果表明，最优推料参数组合为饲料含水率50%、双螺旋推送机构转速72r/min、机器人前进速度0.3m/s。室内试验结果与仿真试验结果推送率平均相对误差6.11%，表明构建的仿真模型具有较高的可行性。牛舍现场试验结果表明，推料机器人最大饲料推送率为98.15%，避障成功率100%，可在空载条件下连续工作25.5h，实际推料条件下连续工作3~5h，满足牛舍推料需求。研究结果为畜牧养殖智能化推料作业装备研发提供技术参考。

关键词：推料机器人;牛舍;双螺旋推送机构

基金资助：国家重点研发计划项目（2022YFD1301103）