所有文章 > 正文

普渡大学的研究人员用机器人小药丸检测牛群健康状况

作者: Jansfer

时间: 2019-09-29 15:41

即使是奶牛也有情绪,而快乐的奶牛比受压的奶牛更好。但是,奶农如何在一个含有近万头牛的牛群中读取一只个体牛的面部表情呢?普渡大学理工学院的教授理查德·沃伊尔斯(Richard Voyles)认为,人工智能和机器人技术可以成为向奶农提供有关其畜群状况(包括疾病或焦虑症)的深入数据的关键。

即使是奶牛也有情绪,而快乐的奶牛比受压的奶牛更好。但是,奶农如何在一个含有近万头牛的牛群中读取一只个体牛的面部表情呢?普渡大学理工学院的教授理查德·沃伊尔斯(Richard Voyles)认为,人工智能和机器人技术可以成为向奶农提供有关其畜群状况(包括疾病或焦虑症)的深入数据的关键。他说:“在作物农业中,与整个田地相比,我们并不在乎玉米穗或小麦粒。” “但是我们关心每头牛或猪。每只动物的饮食不同,生病的方式也不同。“关键是,对动物进行良好的处理可以使生产力提高多达15%。这是一个巨大的增长。”Voyles正在与Purdue和其他两所大学的工程和农业同事合作进行两个研究项目,以向畜牧和奶农提供有关其畜群的大量新信息。这两个项目都获得了美国农业部的资助。与玉米田不同,仅凭无人机越过牛群这种方法很难确定牛群的健康程度。考虑到这一点,Voyles正在让奶牛在进食中吃掉机器人药丸,以此从内到外地看问题。小型机器人是可移动的,可以在牛的四个胃腔中的每一个之间移动。Voyles说:“这就是AI发挥作用的地方。” “我们需要能够移动那些机器人,以便我们对那里发生的一切都有一个真正的理解。”

这种药物个头比较大且由聚合物制成,因此此时它们不溶于胃酸。但是像牛这样的动物通过在消化前在隔室中发酵来从植物性食物中获取营养。因此,药丸无法通过,而是被反流并再次被咀嚼。包括动物科学家在内的研究人员正在与Voyles合作,研究机器人的新运动方法。它们必须具有非常低的功耗,并且依赖于外部感应以及供电和充电。牛的内脏使运动变得困难(因为牛有四个胃)。Voyles说:“牛胃不断地收缩,并且在将不可消化的蛋白质转化为可消化的蛋白质时四处移动。我们真的需要留在胃腔中,因为它非常复杂。但是,如果药丸不是机器人,那么药丸总是会停在错误的地方。”

Voyles是Purdue协作机器人实验室的负责人,他的研究重点是新型机器人机制,传感器,自适应软件和实时控制。Voyles最初是在三里岛核事故期间以普渡大学的本科生学习机器人技术的,他说工程理论,实际技术问题和工程解决方案之间的联系使他从工程和工程技术的角度都感到兴奋。Voyles正在与Penn State和Virginia Tech的同事合作,为动物内部开发一种受千足虫启发的运动系统,这种运动系统本来就是安全的。他相信这些药丸随着进一步的发展,最终将可用于人体手术和健康。第二阶段是将机器人药丸与机器人药丸结合在一起:一次为整个畜群开发一个传感器网络,使农民在任何给定时间都可以更密切地监视母牛的健康状况。机器人药丸可以安全地将数据连接到奶牛的项圈,然后通过手机或wi-fi信号广播到网络。机器人药丸和网络研究均由国家科学基金会和美国农业部资助。Voyles说:“他们成群结队地走来走去,所以我们需要知道谁在咳嗽以及在哪里咳嗽。” “我们需要隔离他们吗,是否有疾病涉及,他们需要药物治疗吗?这样,农民可以更具体地查明哪些母牛生病了,从而减少了仅向需要它的动物施用抗生素的情况。而药丸的用途不仅限于药物,还可以用于日常维护,例如喂养。奶牛每天至少要喂两次奶,如果不多的话,因此有很多机会可以自然地补充维生素,矿物质和其他补品。但是我们需要跟踪单个母牛。Voyles说:“如果我们使用此网络以数字结构的形式将整个农场中的数据带回给农民,他们可以做出决定,然后将其发送回给机器人喂食器,” 以此为基础,Voyles预见了使用人工智能构建具有各种分析级别的广泛网络,并将动物的行为汇总到畜群的行为中。使用技术来提高动物农业的质量和生产率超出了商业观点。在土地和水资源利用方面,有可能对全球产生重大影响。

参考:https://techxplore.com/news/2019-09-cow-happy-ai-robotics.html

[关于转载]:本文为“AMiner”官网文章。转载本文请联系原作者获取授权,转载仅限全文转载并保留文章标题及内容,不得删改、添加内容绕开原创保护,且文章开头必须注明:转自“AMiner”官网。谢谢您的合作。

二维码 扫码微信阅读
推荐阅读 更多