袁裕忠 ，袁亞峰

（1.南通鳳之靈農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，江蘇 南通 226300；2.南通市農(nóng)村專業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)，江蘇 南通 226000）

梅花鹿（Cervus nippon）是一種東亞季風(fēng)區(qū)特產(chǎn)的珍貴藥用動(dòng)物[1-2]，兼具經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值，其產(chǎn)品可為人類健康作出巨大貢獻(xiàn)[3]，是我國畜禽養(yǎng)殖中不可或缺的一個(gè)名貴品種。梅花鹿全身是寶，鹿茸、鹿鞭、鹿角、鹿角膠、鹿角霜、鹿血、鹿胎、鹿肉、鹿尾、鹿筋、鹿皮、鹿毛絨等都是保健品、化妝品、食品、輕工、紡織等領(lǐng)域的重要產(chǎn)品原料，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值；特別是鹿茸中含有生長素，具有增強(qiáng)人體機(jī)能、促進(jìn)人體新陳代謝、提高免疫力、強(qiáng)身健體的作用，作為名貴藥材具有悠久的歷史[4-7]。但是，梅花鹿養(yǎng)殖存在“效益低下、智能化程度低”等瓶頸問題，依靠人工監(jiān)測梅花鹿健康狀況、鹿舍環(huán)境參數(shù)等既浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而且監(jiān)測結(jié)果也不夠精確[5]，通過加強(qiáng)梅花鹿智能化物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制養(yǎng)殖系統(tǒng)研發(fā)，可以帶動(dòng)梅花鹿產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展，提升養(yǎng)殖效益，帶動(dòng)養(yǎng)殖戶增收致富。

1 研發(fā)背景

梅花鹿屬哺乳類動(dòng)物，其養(yǎng)殖是我國的一項(xiàng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)[8]，特別是在茸鹿馴養(yǎng)業(yè)方面，是世界上最早、最先進(jìn)的國家[9-10]。因哺乳類動(dòng)物產(chǎn)后身體虛弱、食欲不好，同時(shí)消化能力也有所下降，需要飼喂一些適口性好且消化率高的飼料，濕飼料就成為最佳選擇，哺乳類動(dòng)物產(chǎn)后身體會(huì)流失大量水分，濕飼料正好可以作為水分補(bǔ)充。但是，在對(duì)飼料進(jìn)行濕潤時(shí)，通常是由人們手動(dòng)進(jìn)行混合，較為麻煩。基于物聯(lián)網(wǎng)的梅花鹿養(yǎng)殖用喂料設(shè)備的研發(fā)，為解決上述問題提供了切實(shí)可行的技術(shù)路徑。

2 技術(shù)方案

2.1 總體方案

基于物聯(lián)網(wǎng)的梅花鹿養(yǎng)殖用喂料設(shè)備（見圖1、圖2），包括混合攪拌箱1（見圖2、圖3）、固定板20、清潔刷36、飼養(yǎng)槽43。混合攪拌箱的頂部固定安裝有安裝架16，安裝架的上表面固定安裝有移動(dòng)機(jī)構(gòu)19（見圖4、圖5），混合攪拌箱上表面的中部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)軸17，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的頂端與安裝架轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)動(dòng)軸的表面固定套接有第一皮帶輪18；混合攪拌箱的一側(cè)固定安裝有干飼料箱2（見圖6）。干飼料箱的內(nèi)腔轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第一攪拌槳6，干飼料箱的正面固定安裝有第一電機(jī)7，第一電機(jī)的輸出端延伸至干飼料箱的內(nèi)腔且與第一攪拌槳固定連接，干飼料箱的另一側(cè)固定安裝有水箱4，水箱的內(nèi)腔設(shè)置有水流量傳感器5，干飼料箱與水箱的內(nèi)腔均設(shè)置有第一電磁閥3；混合攪拌箱的內(nèi)腔轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二攪拌槳8，第二攪拌槳的頂部延伸至混合攪拌箱的外部且與轉(zhuǎn)動(dòng)軸17 固定連接，混合攪拌箱的內(nèi)腔轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二電磁閥9。

圖1 基于物聯(lián)網(wǎng)的梅花鹿養(yǎng)殖用喂料設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 混合攪拌箱正面的剖視結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 圖2中的A側(cè)放大圖

圖4 移動(dòng)機(jī)構(gòu)側(cè)面的剖視結(jié)構(gòu)示意圖

圖5 移動(dòng)機(jī)構(gòu)俯視的剖視結(jié)構(gòu)示意圖

圖6 干飼料箱側(cè)面的剖視結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 可選方案

混合攪拌箱（見圖2、圖3）的一側(cè)固定安裝有第一安裝板10，第一安裝板的下表面固定安裝有觸碰開關(guān)11，第一安裝板的下表面固定安裝有固定桿44（見圖7），固定桿的正面設(shè)置有活動(dòng)塊15，固定桿的正面開設(shè)有第一滑槽12，第一滑槽的內(nèi)腔固定安裝有導(dǎo)向桿13，導(dǎo)向桿的表面活動(dòng)套接有第一滑塊14，第一滑塊與活動(dòng)塊15 固定連接。通過將干飼料放置在干飼料箱的內(nèi)腔，將水放入水箱的內(nèi)腔，通過水流量傳感器對(duì)水流量進(jìn)行監(jiān)控，打開兩個(gè)第一電磁閥，使干飼料與水進(jìn)入混合攪拌箱1 的內(nèi)腔，同時(shí)通過第一電機(jī)帶動(dòng)第一攪拌槳轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一攪拌槳對(duì)干飼料箱內(nèi)腔的干飼料進(jìn)行攪拌，避免干飼料對(duì)干飼料箱造成堵塞，通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)19 中的第二電機(jī)31 帶動(dòng)第二攪拌槳8 轉(zhuǎn)動(dòng)，使第二攪拌槳8 對(duì)混合攪拌箱1 內(nèi)腔的干飼料與水進(jìn)行攪拌，使干飼料充分濕潤，使其成為濕飼料，便于人們對(duì)其進(jìn)行混合攪拌，打開第二電磁閥，使混合攪拌箱1 內(nèi)腔的濕飼料進(jìn)入飼養(yǎng)槽43 的內(nèi)腔，利用移動(dòng)機(jī)構(gòu)19 帶動(dòng)混合攪拌箱移動(dòng)，使活動(dòng)塊15 在飼養(yǎng)槽43 的內(nèi)腔移動(dòng)，利用混合攪拌箱的移動(dòng)與飼養(yǎng)槽內(nèi)的飼料進(jìn)行配合，使活動(dòng)塊向上移動(dòng)，當(dāng)活動(dòng)塊到達(dá)一定高度時(shí)，使活動(dòng)塊與觸碰開關(guān)相接觸，進(jìn)而關(guān)閉第二電磁閥，停止下料，這樣使喂料更加方便，同時(shí)可以對(duì)飼料投放進(jìn)行控制。

圖7 固定桿側(cè)面的剖視結(jié)構(gòu)示意圖

移動(dòng)機(jī)構(gòu)19 包括固定板20 與移動(dòng)箱22，移動(dòng)箱與安裝架16 固定連接，固定板固定在墻面上，固定板的正面固定安裝有齒條21，固定板的上表面與下表面均開設(shè)有第二滑槽23，第二滑槽的內(nèi)腔滑動(dòng)連接有第二滑塊24，第二滑塊與移動(dòng)箱固定連接。

移動(dòng)箱的內(nèi)部開設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)槽25，轉(zhuǎn)動(dòng)槽的內(nèi)腔轉(zhuǎn)動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)桿26，轉(zhuǎn)動(dòng)桿的一端貫穿安裝架且與混合攪拌箱轉(zhuǎn)動(dòng)連接，轉(zhuǎn)動(dòng)桿的表面固定套接有第二皮帶輪30，第二皮帶輪與第一皮帶輪18 通過皮帶傳動(dòng)連接。

轉(zhuǎn)動(dòng)桿的表面固定套接有齒輪27 與蝸輪28，齒輪與齒條相嚙合，轉(zhuǎn)動(dòng)槽的內(nèi)腔轉(zhuǎn)動(dòng)連接有蝸桿29，蝸桿與蝸輪相嚙合，移動(dòng)箱的一側(cè)固定安裝有第二電機(jī)31，第二電機(jī)的輸出端延伸至轉(zhuǎn)動(dòng)槽的內(nèi)腔且與蝸桿固定連接，通過第二電機(jī)帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，由于蝸桿與蝸輪相嚙合，使蝸桿帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將蝸輪與齒輪均固定套接至轉(zhuǎn)動(dòng)桿的表面，使蝸輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)桿帶動(dòng)齒輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒輪與齒條相嚙合，使齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以沿著齒條的方向進(jìn)行移動(dòng)，帶動(dòng)移動(dòng)箱移動(dòng)，進(jìn)而使混合攪拌箱進(jìn)行移動(dòng)，可以使飼料更加均勻地落入飼養(yǎng)槽43內(nèi)。

混合攪拌箱的一側(cè)位于干飼料箱的下方且固定安裝有第二安裝板32，第二安裝板的下表面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有電動(dòng)伸縮桿33，電動(dòng)伸縮桿的輸出端固定連接有固定塊34，固定塊的下表面開設(shè)有安裝槽35。

清潔刷36 的頂部固定安裝有安裝塊37，安裝塊與安裝槽相適配，安裝塊的一側(cè)開設(shè)有限位槽38，固定塊的一側(cè)固定安裝有收縮彈簧39，收縮彈簧的一端固定連接有擋板40，擋板的一側(cè)固定安裝有限位桿41，限位桿的一端延伸至蝸輪的內(nèi)腔。

第二安裝板的上表面固定安裝有第三電機(jī)42，第三電機(jī)的輸出端貫穿第二安裝板且與電動(dòng)伸縮桿固定連接。通過拉動(dòng)擋板，帶動(dòng)限位桿移動(dòng)，同時(shí)對(duì)收縮彈簧進(jìn)行拉伸，將清潔刷放置在固定塊的下方，使安裝塊進(jìn)入安裝槽的內(nèi)腔，當(dāng)限位槽到達(dá)限位桿的位置時(shí)，松開擋板，利用收縮彈簧的收縮性，帶動(dòng)擋板移動(dòng)，使限位桿的一端伸入限位槽的內(nèi)腔，對(duì)清潔刷進(jìn)行固定，完成對(duì)清潔刷的安裝，通過電動(dòng)伸縮桿推動(dòng)固定塊移動(dòng)，使清潔刷伸入飼養(yǎng)槽43 的內(nèi)腔，利用第三電機(jī)帶動(dòng)電動(dòng)伸縮桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使清潔刷進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，可以對(duì)飼養(yǎng)槽的內(nèi)腔進(jìn)行清洗，更加方便。

3 應(yīng)用效果

3.1 避免堵塞，有效控制投喂量

基于物聯(lián)網(wǎng)的梅花鹿養(yǎng)殖用喂料設(shè)備，通過將干飼料放置在干飼料箱的內(nèi)腔，將水放入水箱的內(nèi)腔，通過水流量傳感器對(duì)水流量進(jìn)行監(jiān)控，打開兩個(gè)第一電磁閥，使干飼料與水進(jìn)入混合攪拌箱的內(nèi)腔，同時(shí)通過第一電機(jī)帶動(dòng)第一攪拌槳轉(zhuǎn)動(dòng)，使第一攪拌槳對(duì)干飼料箱內(nèi)腔的干飼料進(jìn)行攪拌，避免干飼料對(duì)干飼料箱造成堵塞，通過移動(dòng)機(jī)構(gòu)中的第二電機(jī)帶動(dòng)第二攪拌槳轉(zhuǎn)動(dòng)，使第二攪拌槳對(duì)混合攪拌箱內(nèi)腔的干飼料與水進(jìn)行攪拌，使干飼料充分濕潤，使其成為濕飼料，便于人們對(duì)其進(jìn)行混合攪拌，打開第二電磁閥，使混合攪拌箱內(nèi)腔的濕飼料進(jìn)入飼養(yǎng)槽的內(nèi)腔，利用移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)混合攪拌箱移動(dòng)，使活動(dòng)塊在飼養(yǎng)槽的內(nèi)腔移動(dòng)，利用混合攪拌箱的移動(dòng)與飼養(yǎng)槽內(nèi)的飼料進(jìn)行配合，使活動(dòng)塊向上移動(dòng)，當(dāng)活動(dòng)塊到達(dá)一定高度時(shí)，使活動(dòng)塊與觸碰開關(guān)相接觸，進(jìn)而關(guān)閉第二電磁閥，停止下料，使人們喂料時(shí)更加方便，同時(shí)可以對(duì)飼料投放進(jìn)行控制。

3.2 操作簡單，飼料投喂更均衡

基于物聯(lián)網(wǎng)的梅花鹿養(yǎng)殖用喂料設(shè)備，通過第二電機(jī)帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，由于蝸桿與蝸輪相嚙合，使蝸桿帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將蝸輪與齒輪均固定套接至轉(zhuǎn)動(dòng)桿的表面，使蝸輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)桿帶動(dòng)齒輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒輪與齒條相嚙合，使齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以沿著齒條的方向進(jìn)行移動(dòng)，帶動(dòng)移動(dòng)箱移動(dòng)，進(jìn)而使混合攪拌箱進(jìn)行移動(dòng)，可以使飼料更加均勻地落入飼養(yǎng)槽內(nèi)。

3.3 清洗方便，有助于健康養(yǎng)殖

基于物聯(lián)網(wǎng)的梅花鹿養(yǎng)殖用喂料設(shè)備，通過拉動(dòng)擋板，帶動(dòng)限位桿移動(dòng)，同時(shí)對(duì)收縮彈簧進(jìn)行拉伸，將清潔刷放置在固定塊的下方，使安裝塊進(jìn)入安裝槽的內(nèi)腔，當(dāng)限位槽到達(dá)限位桿的位置時(shí)，松開擋板，利用收縮彈簧的收縮性，帶動(dòng)擋板移動(dòng)，使限位桿的一端伸入限位槽的內(nèi)腔，固定清潔刷，完成對(duì)清潔刷的安裝，通過電動(dòng)伸縮桿推動(dòng)固定塊移動(dòng)，使清潔刷伸入飼養(yǎng)槽的內(nèi)腔，利用第三電機(jī)帶動(dòng)電動(dòng)伸縮桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使清潔刷進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，可以對(duì)飼養(yǎng)槽的內(nèi)腔進(jìn)行清洗，更加方便。