專利名稱：具有最小斷奶應(yīng)激的小牛自動喂奶系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有最小斷奶應(yīng)激的小牛自動喂奶系統(tǒng)，其中，新生小牛經(jīng)受最 小的斷奶應(yīng)激，因此生長為健康且強(qiáng)壯的牛。
背景技術(shù)：
在新生的哺乳動物能夠消化包括固體飼料的更多不同食物之前，它們只有一種營 養(yǎng)源，它們完全依賴來自它們的母親的奶來生長。另外，隨著來自它們的母親的奶量減少， 幼崽開始攝取固體飼料來補(bǔ)充奶中不足的營養(yǎng)。斷奶是將幼崽逐漸地引入到將成為它們的 成年食物的食物并撤銷奶的供應(yīng)的過程。只要幼崽不再收到任何母乳并開始依靠固體食物 作為它們的全部營養(yǎng)，則認(rèn)為幼崽已經(jīng)完全斷奶。在把生產(chǎn)奶作為主要目標(biāo)的乳牛業(yè)中，長期以來做出許多努力來提高來自母牛的 奶超出小牛需要的量以上的日產(chǎn)量，并在下次分娩之前保持奶的產(chǎn)量處于高的比率。例如， 防止母牛在分娩日為新生小牛喂奶，以生產(chǎn)乳制品。作為替代，用擠出的母乳來人工飼喂新 生小牛，這稱為人工喂奶。傳統(tǒng)地，奶農(nóng)使用奶瓶以2kg的劑量每天兩次用奶來飼喂小牛，總計(jì)的量為4kg， 或者以1. 5kg的劑量每天飼喂三次或四次，總計(jì)的量為體重的10%。隨著最近對幼牛健康的興趣的提高，已經(jīng)進(jìn)行嘗試來允許它們被不受限制地用奶 飼喂。當(dāng)幼牛自由地接近人工飼喂者或者母牛的乳房時(shí)，觀察到幼牛每天吃奶10次，總計(jì) 的量為10kg。然而，據(jù)報(bào)導(dǎo)，在出生后180天至200天之后，自由飼喂的小牛的體重與以體 重的10%為最大量限制地飼喂的小牛的體重實(shí)際上沒有差異。所有這些傳統(tǒng)的喂奶方法的缺點(diǎn)在于由于幼牛被突然地?cái)嗄蹋鼈儾荒艹浞值?適應(yīng)固體飼料(草料、干草等)的攝取，因此它們經(jīng)受很長時(shí)間段的營養(yǎng)不良，這會導(dǎo)致生 長不充分或免疫缺陷。具體地說，慣于吃足量奶的小牛經(jīng)受更強(qiáng)的應(yīng)激，因此它們需要更長的時(shí)間段來 從應(yīng)激中恢復(fù)。由于下面的原因，奶農(nóng)不情愿地讓幼牛自由地接近乳房或奶瓶。每次出現(xiàn)哺 乳時(shí)將新生牛和母牛分開需要很多勞動。另外，來自牛的奶的產(chǎn)量降低。此外，在斷奶時(shí)， 幼牛除了經(jīng)受身體上的應(yīng)激，還經(jīng)受心理上的應(yīng)激，因此它們會變得身體虛弱。傳統(tǒng)的喂奶方法的問題在于以下事實(shí)，S卩，幼牛在沒有充分適應(yīng)固體飼料的情況 下被斷奶，或者幼牛因此而營養(yǎng)不良。因此，需要一種能夠?qū)⑿∨５臄嗄虘?yīng)激最小化的精確 的喂奶方法，并需要一種采用該方法的系統(tǒng)。因此，本申請人于2006年7月28日提交了題目為“STEP-DOWNSUCKLING METHOD FOR MINIMIZING WEANING STRESS INNEffBORN CALF”(用于使新生小牛的斷奶應(yīng)激最小 化的漸減式的喂奶方法)的第2006-0071228號的專利申請(該申請被授權(quán)，韓國專利號 為804，309)，并且基于上述韓國專利提交了 PCT國際申請(W0 2008-013344)。該專利提 供一種用于給 新生小牛喂奶的方法，該方法包括以下步驟在小牛出生后，用對應(yīng)于體重的 15%至25%的足量的奶來飼喂新生小牛3周至4周；然后，用最終達(dá)到對應(yīng)于體重的8%至15%的逐步減少的奶量來飼喂3至7天，差別的量用水替代；然后，在從出生后3-5周至 6-8周的時(shí)間段中，用從體重的8% -15%至O%的逐漸減少的奶量來飼喂，并用固體飼料來 飼喂。該方法顯示了與報(bào)導(dǎo)完全不同的數(shù)據(jù)，在所述報(bào)導(dǎo)中，在以體重的10%的量喂奶 的傳統(tǒng)的喂奶方法和自由接近方法之間，出生后飼養(yǎng)180天或200天的小牛的體重沒有差 異。與當(dāng)根據(jù)傳統(tǒng)方法飼喂時(shí)相比，當(dāng)根據(jù)該方法飼喂時(shí)，到出生后50天為止，觀察到小牛 對干飼料的進(jìn)食量提高了 31%或更高，并且到出生后120天為止，提高了 16%或更高。另 夕卜，與根據(jù)傳統(tǒng)方法飼喂的小牛相比，發(fā)現(xiàn)根據(jù)該發(fā)明的方法飼喂的小牛的重量增加到出 生后50天為止，提高了 75%，并且到出生后120天為止，提高了 54%。然而，這種高級的逐步減少的喂奶方法不可避免地需要奶農(nóng)來執(zhí)行相當(dāng)多的奶農(nóng) 的勞動。例如，必須人工地記錄對象的信息(日齡、重量、進(jìn)食頻率、進(jìn)食時(shí)間等)，并且必 須根據(jù)所測量的重量來確定奶的飼喂量。另外，在飼喂之后，必須使新生小牛與喂奶裝置分 開，并且必須將使用過的喂奶裝置消毒。此外，用人工喂奶可能導(dǎo)致過量飼喂或?qū)е滦律∨Ｔ馐軕?yīng)激，因而使人工喂奶 的實(shí)際應(yīng)用變得困難。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一方面在于提供一種喂奶系統(tǒng)，其中，能夠自動地執(zhí)行對小牛的喂 奶，并且能夠使新生小牛的斷奶應(yīng)激最小化。將在下面的描述中部分地闡述本發(fā)明的附加方面和/或優(yōu)點(diǎn)，并且將通過描述而 部分地明白，或者可以通過實(shí)施本發(fā)明而習(xí)知。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種具有最小的斷奶應(yīng)激的小牛自動喂奶系統(tǒng)，所述 自動喂奶系統(tǒng)包括喂奶單元和供奶單元，以將奶飼喂給小牛，其中，所述喂奶單元包括奶嘴 構(gòu)件，并且奶嘴構(gòu)件控制其高度，并且奶嘴構(gòu)件能夠前后移動。喂奶單元可包括重量計(jì)。喂奶單元可包括喂奶框，小牛被裝載在喂奶框中；目標(biāo)識別裝置，識別在喂奶框 中的小牛的存在。自動喂奶系統(tǒng)還可包括清洗器，以清洗奶嘴構(gòu)件和供奶單元。清洗器可包括加熱器。供奶單元可包括熱交換器和混合箱，熱交換器加熱儲藏在儲藏箱中的奶，混合箱 儲藏加熱的奶或液態(tài)奶粉。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種具有最小斷奶應(yīng)激的小牛自動喂奶系統(tǒng)，所述 自動喂奶系統(tǒng)包括喂奶單元和供奶單元，以將奶飼喂給小牛；控制模塊，控制所述喂奶單 元和所述供奶單元，其中，所述喂奶單元包括重量計(jì)以測量小牛的重量，所述控制模塊基于 所述重量控制供奶單元的供應(yīng)量。所述自動喂奶系統(tǒng)還包括輸入模塊，所述輸入模塊包括檢測器，以將小牛信息輸 入到控制模塊。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種具有最小斷奶應(yīng)激 的小牛自動喂奶系統(tǒng)，所述 自動喂奶系統(tǒng)包括喂奶單元和供奶單元，以將奶飼喂給小牛，其中，供奶單元包括熱交換器和混合箱，熱交換器加熱儲藏在儲藏箱中的奶，混合箱儲藏加熱的奶或液態(tài)奶粉。


通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的對實(shí)施例的描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面和優(yōu)點(diǎn) 將變得明顯且更加容易理解，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的具有最小斷奶應(yīng)激的小牛自動喂奶系統(tǒng) 的框圖；圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的具有最小斷奶應(yīng)激的小牛自動 喂奶系統(tǒng)的喂奶單元和喂奶單元的視圖；圖3是示出使用根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的具有最小斷奶應(yīng)激的小牛自動喂奶 系統(tǒng)的最佳喂奶方法的曲線圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中示出了實(shí)施例的示例，其中，相同的標(biāo) 號始終表示相同的元件。下面將參照附圖描述實(shí)施例，以解釋本發(fā)明。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的具有最小斷奶應(yīng)激的小牛自動喂奶系統(tǒng) (在下文中，簡稱“喂奶系統(tǒng)”)。參照附圖，喂奶系統(tǒng)包括輸入模塊10，接收小牛信息；控制模塊20，根據(jù)輸入的 信息來控制喂奶量；執(zhí)行模塊30，執(zhí)行喂奶。輸入模塊10包括檢測器12，識別為小牛分配的特定的號碼；重量傳感器14，測 量小牛的重量。例如，檢測器12可以是圍繞小牛的脖子佩戴的項(xiàng)鏈或附著到耳朵的耳號 (earmark)，并且檢測器12可以使用諸如能夠無線地發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的無線射頻識別標(biāo)簽 (RFID)的電子標(biāo)簽。重量傳感器14可以使用重量計(jì)?？刂颇K20根據(jù)從檢測器12和重量傳感器14輸入的信息來確定將要喂給小牛 的奶量，并且控制模塊12包括通信接口(例如RS422)以從輸入模塊10接收信息并將信息 發(fā)送到輸入模塊10?？刂颇K20可以是包括監(jiān)視器、主機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)等的通用計(jì)算機(jī)?？?制模塊20包括存儲器22，在存儲器22中存儲了單獨(dú)營養(yǎng)控制程序和自動奶進(jìn)食監(jiān)測程序， 以控制并監(jiān)測小牛的進(jìn)食行為。控制模塊20還包括數(shù)據(jù)庫24，以存儲小牛信息，所述小牛 信息包括對象名稱、月齡、重量、進(jìn)食頻率和周期、進(jìn)食量、進(jìn)食率、警告指示(用紅色來表 示表現(xiàn)出小于75%的進(jìn)食率的對象)、總進(jìn)食率(總進(jìn)食量/總飼喂量)、平均飼喂量和平 均進(jìn)食量。執(zhí)行模塊30包括供奶器32，根據(jù)輸入的小牛信息和管理程序來供應(yīng)適當(dāng)量的 奶；清洗器34，在完成喂奶之后清洗喂奶系統(tǒng)。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的喂奶系統(tǒng)。所述喂奶系統(tǒng)包括喂奶單元100和供奶單元 200。喂奶單元100包括喂奶框110，小牛被裝載 在喂奶框110中；目標(biāo)識別裝置120， 識別在喂奶框Iio中的小牛的存在；重量計(jì)130，測量小牛的重量；奶嘴構(gòu)件140。喂奶框110可以是矩形框。喂奶框110具有預(yù)定的高度和窄的寬度，使得小牛沿 一個方向進(jìn)出喂奶框。
用于確定小牛的存在的目標(biāo)識別裝置120安裝在喂奶框110的中部，并且目標(biāo)識 別裝置120可以使用諸如光電傳感器的普通裝置。當(dāng)小牛完全進(jìn)入喂奶框110時(shí)，重量計(jì)130利用連接到喂奶框110的底部的裝置 來執(zhí)行重量測量。重量計(jì)130可以使用吊秤，以減小由于動物廢物或外部雜物造成的出錯。奶嘴構(gòu)件140設(shè)置在喂奶框110的一個端部112上，即，設(shè)置在假如小牛完全進(jìn)入 喂奶框110時(shí)小牛接觸的一個表面上?？梢宰詣涌刂颇套鞓?gòu)件140的高度。根據(jù)小牛的高 度和重量，在大約70cm至IlOcm的范圍內(nèi)基于5個等級來控制奶嘴構(gòu)件140的高度。當(dāng)奶
嘴的高度比小牛的高度低時(shí)，奶會被注射到小牛的胃或支氣管中。 當(dāng)喂奶完成時(shí)，奶嘴構(gòu)件140能夠向前和向后移動，以防止因向后移動導(dǎo)致的損 壞。通過訓(xùn)練小牛響應(yīng)鈴聲信號并向小牛施加電脈沖2秒至3秒，來實(shí)現(xiàn)小牛的離開。用 標(biāo)號“142”來表示奶嘴構(gòu)件140的移動裝置。供奶單元200包括熱交換器220和混合箱230，熱交換器220用于使儲藏在儲藏箱 210中的奶加熱，混合箱230用于稀釋奶或用液態(tài)奶粉來混合奶。比例為大約7 1至大約8 1的奶(或固態(tài)奶粉)和水在儲藏箱210中以大約 4°C的平均溫度冷藏。熱交換器220使儲藏在儲藏箱210中的大約4°C的平均冷卻溫度的奶或固態(tài)奶粉 (代乳品)的溫度被調(diào)節(jié)至適于小牛飲用的水平。熱交換器220設(shè)置有循環(huán)電機(jī)、供水傳感 器、過熱報(bào)警傳感器和過載等。以每個循環(huán)200mL的量將加熱過的(稀釋過的)奶或水儲藏在混合箱230中?；?合箱230可包括傳感器232，從而在小牛將奶完全消耗之后，如果還需要，則再次充裝奶或 水。由于奶經(jīng)常形成乳垢，所以優(yōu)選地，混合箱130由耐熱玻璃制造，以確保清潔和透明。同時(shí)，圖2中還示出了閥門和泵。第一閥門241允許奶被供應(yīng)到奶嘴構(gòu)件140，第 二閥門242允許水被供應(yīng)。第三閥門243用于清潔容納在系統(tǒng)中的管線，并通過泵251使管 線回轉(zhuǎn)，以去除殘留在管線中的奶。當(dāng)?shù)谌y門243開啟時(shí)，第一閥門241和第二閥門242 關(guān)閉。第四閥門244允許水被供應(yīng)，第五閥門245允許奶被供應(yīng)。由于通過水管供應(yīng)的水 處于高壓，所以降壓閥門247將壓力控制到適于該系統(tǒng)的水平。第六閥門246用于清潔奶 嘴構(gòu)件140。第七閥門248將水供應(yīng)到熱交換器，熱交換器工作泵252將奶或水供應(yīng)到熱交 換器220。工作泵252可以是對經(jīng)過管線的奶不造成污染的磁循環(huán)泵。用于清潔奶嘴構(gòu)件140的清洗器34的噴嘴260通過第六閥門246接收清洗水，在 清洗水到達(dá)噴嘴260之前，清洗水經(jīng)過包括在清洗器34中的加熱器262，然后保持不低于 90°C的高溫，以對奶嘴構(gòu)件140消毒。如上所述，在第一閥門241和第二閥門243關(guān)閉，并且第三閥門243開啟的條件下，利用清洗泵251來清洗供奶單元200。通過第二閥門242將清洗水排放到外部。同時(shí)，將描述一種利用所述喂奶系統(tǒng)來為小牛喂奶的方法。所述方法利用第10-2006-71228號韓國專利申請中公開的漸減式喂奶方法，以使新生小牛的斷奶應(yīng)激最小 化。如圖3所示，該方法包括五步。在第一步中，如圖1所示，每3至7天測量小牛的體重，并以每日總量為各自體重 的15%至25%的量來將奶飼喂給小牛。優(yōu)選地，所訴量為各自體重的20%。劑量限制在從 1500cc至2000cc的量之內(nèi)。這時(shí)，以足夠小牛小口咬的量來將小牛初始飼料飼喂給小牛。第二步是使小牛適于減少了的奶量。用每日總飼喂量(體重的15%至25% )的 1. 5%至2. 5%的量來用水稀釋牛奶，從小牛出生后3周至5周開始，用稀釋的奶飼喂小牛3 天至7天的時(shí)間段。這時(shí)，提供量增加的小牛初始飼料和高品質(zhì)干草，以促進(jìn)小牛提高它們 吸收固體飼料的能力。第三步是低量喂奶步驟，在第三步中，以小牛各自體重的8%至15%的量來為小 牛喂奶，并且從出生后的4周至5周到斷奶日(由奶農(nóng)設(shè)定，通常為出生后的6周至8周)， 以每頭Ikg的量為小牛提供高營養(yǎng)的小牛初始飼料和高品質(zhì)干草。在第四步中，再次使小牛適應(yīng)奶量減少。從斷奶日之前的3天至7天，以體重的 8%至15%的量并且用水稀釋的奶來飼喂小牛，所述水以每天飼喂的奶的1. 5%至2. 5%的 比率增加，最后從出生后的6周至8周開始，只用100%的水飼喂。第五步是通過檢驗(yàn)來確定斷奶，從出生后6周至8周開始，只用水飼喂小牛3天至 7天。[飼喂量確定示例7周(49日齡)喂奶程序] 測量重量(kg)1 變量(下一天的正常平均體重的平均值)同時(shí)，根據(jù)實(shí)施例的用于執(zhí)行漸減式喂奶方法的喂奶系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)檢驗(yàn)操作，例 如，當(dāng)施加功率時(shí)，預(yù)熱重量計(jì)和熱交換器，并且清潔管線，因此準(zhǔn)備就緒。當(dāng)目標(biāo)識別裝置120檢測到小牛進(jìn)入喂奶框110時(shí)，測量小牛的體重并讀取電子 標(biāo)簽信息，然后將所述體重和信息傳輸?shù)娇刂颇K20?？刂颇K20根據(jù)相應(yīng)的信息和體重 來計(jì)算喂奶量，并且當(dāng)奶嘴構(gòu)件140在自動高度控制的同時(shí)向前移動時(shí)，控制模塊20使得 喂奶開始。
在飼喂過程中，連續(xù)地檢測小牛的重量。在飼喂之后，小牛離開并收回奶嘴構(gòu)件 140。用加熱過的清洗水對收回的奶嘴構(gòu)件140消毒，并用加熱過的清洗水來清洗管線，以 準(zhǔn)備后續(xù)的喂奶。根據(jù)諸如日齡、周期、步驟和目標(biāo)的項(xiàng)目將小牛的喂奶量存儲在數(shù)據(jù)庫24中。由上可知，根據(jù)本發(fā)明的具有最小斷奶應(yīng)激的 小牛自動喂奶系統(tǒng)具有下面的優(yōu) 點(diǎn)。第一，可以均勻地飼喂被設(shè)定為母乳的溫度的奶(或液態(tài)奶粉)。第二，可將根據(jù)日齡 和體重確定的預(yù)定量的奶自動地飼喂給小牛。第三，奶嘴構(gòu)件的高度可在適合小牛的范圍 內(nèi)控制。第四，在喂奶之后，可自動清洗奶嘴構(gòu)件和供奶單元。雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在 不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對這些實(shí)施例進(jìn)行改變，本發(fā)明的范圍在權(quán)利 要求及其等同物中限定。
權(quán)利要求
一種具有最小斷奶應(yīng)激的用于小牛的自動喂奶系統(tǒng)，所述自動喂奶系統(tǒng)包括喂奶單元和供奶單元，以將奶飼喂給小牛，其中，所述喂奶單元包括奶嘴構(gòu)件，并且奶嘴構(gòu)件的高度可控。
2.如權(quán)利要求1所述的自動喂奶系統(tǒng)，其中，奶嘴構(gòu)件能夠前后移動。
3.如權(quán)利要求1所述的自動喂奶系統(tǒng)，其中，喂奶單元包括重量計(jì)。
4.如權(quán)利要求1所述的自動喂奶系統(tǒng)，其中，喂奶單元包括喂奶框，小牛被裝載在喂 奶框中；目標(biāo)識別裝置，識別在喂奶框中的小牛的存在。
5.如權(quán)利要求1所述的自動喂奶系統(tǒng)，其中，自動喂奶系統(tǒng)還包括清洗器，以清洗奶嘴 構(gòu)件和供奶單元。
6.如權(quán)利要求5所述的自動喂奶系統(tǒng)，其中，清洗器包括加熱器。
7.如權(quán)利要求1所述的自動喂奶系統(tǒng)，其中，供奶單元包括熱交換器和混合箱，熱交換 器加熱儲藏在儲藏箱中的奶，混合箱儲藏加熱的奶或液態(tài)奶粉。
8.一種具有最小斷奶應(yīng)激的小牛自動喂奶系統(tǒng)，所述自動喂奶系統(tǒng)包括喂奶單元和供奶單元，以將奶飼喂給小牛；控制模塊，控制所述喂奶單元和所述供奶單元，其中，所述喂奶單元包括重量計(jì)以測量小牛的重量，所述控制模塊基于所述重量控制 供奶單元的供應(yīng)量。
9.如權(quán)利要求8所述的自動喂奶系統(tǒng)，其中，喂奶單元包括奶嘴構(gòu)件，其中，奶嘴構(gòu)件 的高度可被控制，并且奶嘴構(gòu)件能夠前后移動。
10.如權(quán)利要求9所述的自動喂奶系統(tǒng)，其中，所述自動喂奶系統(tǒng)還包括清洗器，以清 洗奶嘴構(gòu)件和供奶單元。
11.如權(quán)利要求10所述的自動喂奶系統(tǒng)，其中，清洗器包括加熱器。
12.如權(quán)利要求8所述的自動喂奶系統(tǒng)，其中，供奶單元包括接交換器和混合箱，熱交 換器加熱儲藏在儲藏箱中的奶，混合箱儲藏加熱的奶或液態(tài)奶粉。
13.如權(quán)利要求8所述的自動喂奶系統(tǒng)，其中，所述自動喂奶系統(tǒng)還包括輸入模塊，所 述輸入模塊包括檢測器，以將小牛信息輸入到控制模塊。
14.一種具有最小斷奶應(yīng)激的小牛自動喂奶系統(tǒng)，所述自動喂奶系統(tǒng)包括喂奶單元和 供奶單元，以將奶飼喂給小牛，其中，供奶單元包括熱交換器和混合箱，熱交換器加熱儲藏在儲藏箱中的奶，混合箱儲 藏加熱的奶或液態(tài)奶粉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有最小斷奶應(yīng)激的小牛自動喂奶系統(tǒng)，其中，可以自動執(zhí)行為小牛喂奶，并且可以使新生小牛的斷奶應(yīng)激最小化。所述具有最小斷奶應(yīng)激的小牛自動喂奶系統(tǒng)包括喂奶單元和供奶單元，以將奶飼喂給小牛；控制模塊，以控制所述喂奶單元和所述供奶單元，其中，所述喂奶單元包括重量計(jì)以測量小牛的重量，所述控制模塊基于所述重量控制供奶單元的供應(yīng)量。供奶單元均勻地將被設(shè)定為母乳溫度的奶供應(yīng)給小牛，奶嘴構(gòu)件的高度可被控制為適于小牛的水平，飼喂之后，自動地清洗奶嘴構(gòu)件和供奶單元。
文檔編號A01K9/00GK101836598SQ20091012680
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月16日
發(fā)明者全炳淳, 奇光錫, 姜錫鎮(zhèn), 樸修奉, 樸性在, 李王植, 李賢俊, 白光洙, 許太寧, 鄭昤勛, 都玧廷, 金相范, 金賢燮 申請人:韓國農(nóng)村振興廳