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2025年 市一奖项

羽测先机——小型笼养畜禽智能管家

破解传统养殖困局,智能巡检迎来新机遇

随着人民生活水平不断提高,肉蛋类消费需求持续增长,我国畜禽养殖业正朝着规模化、集约化方向快速发展。然而,传统养殖模式仍面临诸多挑战:人工巡检效率低下,疫病监测手段滞后,养殖环境复杂多变。特别是在高密度笼养条件下,一旦发生禽流感等疫情,往往造成巨大经济损失。据统计,2024年12月欧盟地区因禽流感补杀家禽超5000万只,全球经济损失高达904万元。

当前养殖业面临着三大核心痛点:一是疫病监测主要依赖人工巡检,成本高、准确率低,且易引起畜禽应激反应;二是现有监测设备功能单一,难以满足大规模养殖场的精细化需求;三是专业养殖劳动力日益短缺,农村老龄化问题加剧。这些因素严重制约了养殖业的可持续发展。

在此背景下,国家高度重视智慧农业发展。国务院、农业农村部相继出台《数字农业农村发展规划》《关于大力发展智慧农业的指导意见》等政策文件,明确支持畜牧养殖智能化,推动精准饲喂、环境控制、疫病监测等智能装备研发应用。政策东风为养殖智能化提供了有力支撑,智能巡检机器人市场迎来黄金发展期。

硬核科技赋能,打造全方位智能养殖解决方案

“羽测先机”项目团队依托中国农业大学饲料加工技术与装备实验室,研发了系列小型笼养畜禽智能巡检机器人,构建了完整的“感知-决策-执行”技术体系。

多机型适配,全面覆盖养殖场景。项目创新性地开发了轮-杆式、底盘-机械臂式和龙门架式三种巡检装备,完美适配不同规模的养殖环境。轮-杆式装备集成高精度滚珠丝杠模组和闭环步进电机,实现毫米级移动精度;底盘-机械臂式采用四全向主动轮设计,配备三自由度机械臂,实现灵活巡检与精准操作;龙门架式则依托导轨系统,适应高空和大范围巡检需求。特别是其独特的叠层笼养适配能力,解决了国内养殖场空间利用率高的痛点。

多维度监测,构建智能感知网络。机器人搭载RGB相机、热红外相机、深度相机等多源视觉传感器,配合温湿度、二氧化碳、氨气、光照等环境传感器,构建了全方位的监测体系。通过先进的图像识别算法,系统能够实时监测畜禽行为姿态、体温变化、粪便状况,准确识别进食、饮水、卧躺等行为模式。创新性的声音监测系统还可分析畜禽叫声和呼吸声,及时发现呼吸道疾病征兆。

AI智能决策,实现精准预警防控。项目基于深度学习技术,开发了多教师模型融合的知识蒸馏行为识别模型(KD ResNet 34),准确率高达96.6%,模型参数量和计算量分别降低32%和33%。死体检测系统结合YOLO v11-seg实例分割和YOLO v8-cls分类网络,检测精度达93.0%,推理速度仅6.1ms/帧。智能预警系统通过分析历史数据和实时监测信息,可提前预测疫病风险,为防控决策提供科学依据。

从实验室到养殖场,技术创新结出丰硕成果

“羽测先机”项目已从技术研发走向商业化应用,在实际养殖场景中取得了显著成效。目前,项目已与德青源、山东民和、四方新城、山东兔兔育种有限公司等多家行业龙头企业建立战略合作,实现了技术成果的快速转化。

在经济效益方面,项目交出了亮眼成绩单:为北京德青源蛋鸡舍每年增加收益23.7万元/栋,肉鸡舍每年增加收益26.28万元/栋;为山东民和牧业蛋鸡舍每年增加收益21.9万元/栋,肉鸡舍每年增加收益19.68万元/栋。实测数据显示,智能巡检机器人可替代1/4的劳动力,单台设备年节省人工成本约1.8万元。

技术成果方面,项目已申请相关专利20余项,形成完整的技术壁垒。研发的智能数据处理系统能够高准确度地监测畜禽健康状态,疫病监测功能达到国际领先水平。项目还在笼养兔技术应用上取得突破,展现出良好的技术拓展性。

团队建设方面,项目凝聚了中国农业大学工学院、经管学院、动物科技学院等多学科人才,形成了一支涵盖农业工程、机械设计、人工智能等领域的跨学科研发团队。通过产学研深度融合,为项目持续创新提供强有力的人才支撑。

百亿市场蓄势待发,智能养殖前景广阔

根据权威报告数据,2023年全球巡检机器人市场规模已达218亿元,预计2030年将增长至571亿元,年复合增长率达14.5%。中国作为全球第二大肉鸡养殖国,畜禽养殖业在农业中占据重要地位,巡检机器人市场潜力巨大。

国内市场上,随着养殖规模化率不断提升(2025年预计达73%),大型养殖场对自动化、智能化设备需求迫切。项目初期聚焦B2B市场,与大型畜牧业企业合作,提供高端智能机器人产品和服务。随着技术成熟和成本优化,将逐步拓展至中小养殖场及个体户,通过低成本产品和租赁服务覆盖更广泛客户群体。

国际市场方面,项目已规划清晰的出海路径。针对“一带一路”沿线国家,将依托当地农业特点进行设备适应性改进;欧美高端市场则通过CE、EPA等国际认证突破技术壁垒。特别是美国作为全球最大肉鸡生产国,年销售额达400亿美元,对提升动物福利的智能化设备需求旺盛,为项目国际化提供广阔空间。

科技惠农助力振兴,智能养殖彰显社会价值

“羽测先机”项目的推广和应用,将产生显著的社会效益。在就业方面,虽然智能设备替代部分人工巡检岗位,但在研发、生产、组装、测试等环节创造了大量技术型就业机会。项目已直接带动500余人就业,随着产业规模扩大,售后服务、技术支持等岗位需求将持续增长,为农村劳动力提供新的就业渠道。

在推动乡村产业升级方面,项目通过智能化手段提升养殖效率和管理水平,助力传统养殖业向现代化转型。养殖业的规模化、专业化发展将带动饲料加工、兽药生产、屠宰加工等相关产业协同发展,进一步优化乡村产业结构,促进区域经济繁荣。项目还显著促进了农民增收。智能巡检机器人替代了人工巡检的重复性劳动,让养殖人员转向技术型岗位,有效提高工资收入。同时,通过24小时不间断高效巡检,及时发现问题并处理,确保畜禽健康生长,直接提升养殖场经济效益,间接带动农民收入增长。

在教育引领方面,项目为大学生提供了宝贵的实践平台。研发过程中,学生深入养殖一线,将理论知识与实践相结合,增强了服务社会的能力。这种产学研融合模式不仅培养了学生的创新创业精神,为农业现代化输送了专业技术人才。

随着技术的不断迭代和市场的持续拓展,“羽测先机”有望成为引领养殖业智能化变革的重要力量,为推动农业现代化、实现乡村振兴贡献积极力量。