name: Совершенствование роботизированного устройства для внесения кормовых добавок при обслуживании кормового стола
keyword_list: Колёсные роботизированные технические средства для животноводства Спектральный анализ кормовой смеси Дозирование кормовых добавок Роботизированное обслуживание кормового стола Машинные технологии кормления Роботизация животноводства
abstract: Актуальность темы. Выполнение операций по обслуживанию кормового стола на животноводческих комплексах для содержания крупного рогатого скота подразумевает использование различных механизированных и автоматизированных технических средств, агрегатируемых тракторами или специализированными малогабаритными энергетическими средствами. Применение подобной техники влечет за собой массу негативных последствий, таких как повышенные уровня шума, выбросы угарного газа, травматизм, неточное дозирование корма, при этом оказывая прямое влияние на животных и качество получаемой продукции.
  Предлагаемая разработка роботизированного устройства для внесения кормовых добавок при обслуживании кормового стола позволит осуществить переход к интеллектуальным производственным технологиям и обеспечит высокопродуктивное, экологически чистое производство молока и говядины на животноводческих комплексах, с рациональным подходом к использованию кормов.
  Теоретическая и методологическая основа исследования. В качестве определения актуальности направления научных исследований изучались материалы международных научных и отраслевых конференций, выставок, сайты ведущих производителей образцов современных технических и технологических решений для молочного и мясного животноводства, научная литература, охранные документы. Исследованы существующие технологии организации процессов кормления животных на ферме, оценена эффективность применения автоматизированных и роботизированных машин. Исследования проводились с использованием теории планирования эксперимента, математической обработки данных и компьютерного моделирования (MS Word, Excel, Matlab «Simulink», Компас 3D, MathCad, и др.). В процессе проведения исследований использовалась современная измерительная аппаратура, вычислительная техника и стендовое оборудование для испытания электропривода. Прототипирование экспериментальных образов осуществлялось путем использования технологии 3-D печати.
  Цель исследования:
  Разработка роботизированного устройства для внесения кормовых добавок при обслуживании кормового стола и обоснование параметров работы исполнительных узлов. 
  Задачи исследования:
  1.	Провести анализ машинных технологий кормления крупного рогатого скота на животноводческих комплексах и применяемых роботизированных устройств для обслуживания кормового стола.
  2.	Теоретически исследовать процесс управления исполнительными механизмами роботизированного устройства для внесения кормовых добавок при обслуживании кормового стола.
  3.	Провести экспериментальные исследования исполнительных механизмов и роботизированного устройства для внесения кормовых добавок при обслуживании кормового стола.
  4. Определить зависимость спектров и уровня влажности кормовой смеси для обеспечения управляемого дозирования кормовых добавок с использованием роботизированного устройства.
  5.	Оценить технико-экономическую эффективность результатов исследования.
  Область исследования соответствует специальности 05.20.01 – Технологии и средства механизации сельского хозяйства.
  Объект исследования - процесс потребление кормовой смеси у крупного рогатого скота при различных способах обслуживания кормового стола.
  Предмет исследования - роботизированное устройство для внесения кормовых добавок при обслуживании кормового стола.
  Научная новизна:
  1. Математическая модель и алгоритм управления роботизированным устройством для внесения кормовых добавок при обслуживании кормового стола на животноводческом комплексе (Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021616608 Российская Федерация);
  2. Метод спектральной оценки кормовой смеси на кормовом столе для обеспечения автоматического дозирования кормовых добавок с использованием роботизированного устройства.
  Теоретическая и практическая значимость
  1. Методика определения конструктивных параметров дозатора концентрированных кормовых добавок, позволяющая разрабатывать роботизированные устройства различной производительности и обеспечивающая минимальную погрешность дозирования корма.
  2. Корреляционные зависимости между интенсивностью рассеянного излучения и влажностью кормовой смеси в диапазоне от 570 до 720 нм, позволяющие определять режимы дозирования концентрированных кормовых добавок по фронту кормления, не нарушая структуру рациона по заданным пределам содержания сухого вещества.
  3. Роботизированное устройство для внесения кормовых добавок при обслуживании кормового стола на животноводческих комплексах.
  Положения выносимые на защиту:
  1. Технология обслуживания кормового стола с использованием роботизированного устройства, дозирующего концентрированные кормовые добавки снижающая количество кормовых отходов.
  2. Методика определения конструктивных параметров дозатора, обеспечивающая минимальную погрешности дозирования концентрированных кормовых добавок между заданным и фактическим значениями.
  3. Алгоритм управления роботизированным устройством для внесения кормовых добавок при автономном перемещении по фронту кормового стола.
  Апробация результатов работы
  Основные положения научной работы и результаты исследований докладывались и обсуждались в рамках Международных научно-технических и научно-практических конференций.
  Публикация результатов исследования. По теме диссертации опубликована 31 печатная работа, в том числе в рецензируемых изданиях 19 публикаций, из которых 12 статей в российских журналах, включенных в перечень ВАК РФ, 4 статьи в перечне изданий Web of Science и Scopus, получен 1 патент РФ на изобретение, 2 свидетельства государственной регистрации программы ЭВМ.
  Работа выполнена при поддержке гранта Министерства науки высшего образования Российской Федерации на крупные научные проекты по приоритетным направлениям научного-технического развития (грант № 075-15-2020-774).
  Структура и объем работы - работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа изложена на 159 листах машинописного текста, содержит 30 рисунков, 9 таблиц, список литературы сформирован 127 источниками.
chairman_dissertation_council.name: Валентин
chairman_dissertation_council.surname: Лялякин
chairman_dissertation_council.patronymic: Павлович
chairman_dissertation_council.position: Главный специалист
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: "-"
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7801670445
chairman_dissertation_council.rinc_id: 174162
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Александр
organization_supervisor.surname: Соколов
organization_supervisor.patronymic: Вячеславович
organization_supervisor.position: Ведущий научный сотрудник
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 68.85.39
rubrics.name: Механизация и электрификация в животноводстве
oecds.code: 02.11.IF
oecds.name: ENGINEERING, MULTIDISCIPLINARY
speciality_codes.name: Технологии и средства механизации сельского хозяйства
speciality_codes.code: 05.20.01
supervisors.fio: Дорохов А.С.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Булатов С.Ю.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Технологии и средства механизации сельского хозяйства
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Михайличенко С.М.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Технологии и средства механизации сельского хозяйства
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ВИМ"
protection_organization.ogrn: 1037739771827
protection_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ИЗМАЙЛОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ЮРЬЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГБНУ ФНАЦ ВИМ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ НАУЧНЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ВИМ"
author_organization.ogrn: 1037739771827
author_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
author_organization.supervisor_surname: ИЗМАЙЛОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ЮРЬЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения