KR20230126504A - Livestock farrowing support apparatus and control method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시 예는 가축 분만을 보조하는 장치 및 그 장치의 제어방법에 관한 것이다. An embodiment of the present invention relates to a device for assisting in calving of livestock and a method for controlling the device.
분만된 자돈(새끼돼지)은 어미의 자궁에서 세상 밖으로 나온 직후 큰 환경변화로 인해 소정 시간 동안 움직이지 않고 적응하는 시간을 가진다. 이때 어미로부터 눌려 압사당할 위험이 높다. 또한 분만 직후 탯줄이 끝긴 자돈은 코 호흡을 시작하는데 이때 입안에 양수가 있으면 질식사할 수 있고, 태막이 벗겨지지 않은 채 태어난 자돈은 태막에 의해 질식사할 가능성이 있다. 또한 분만 직후 자돈의 전신에 적셔진 양수를 신속히 제거하지 않으면 저장된 갈색지방이 체온유지를 위해 소진되고 정상체온에 도달하는 시간이 늦어져 초유를 섭취할 수 있는 컨디션 회복을 지연시켜 분만 직후 폐사하거나 생존하더라도 저체온증 또는 면역력 저하를 가져와 포유기간 동안 폐사될 확률이 높아진다. 이러한 이유로 분만 직후 간호분만을 하는 것이 양돈산업에서 중요한 사육기술 중에 하나이다. Immediately after coming out of the mother's womb, the delivered piglets (pigs) do not move for a predetermined period of time due to a large environmental change and have time to adapt. At this time, there is a high risk of being crushed by the mother. In addition, immediately after delivery, piglets whose umbilical cord ends start to breathe through the nose. At this time, if amniotic fluid is present in the mouth, they may suffocate. In addition, if the amniotic fluid soaked in the whole body of the piglet is not promptly removed immediately after delivery, the stored brown fat is used up to maintain body temperature and the time to reach normal body temperature is delayed, delaying the recovery of the condition to consume colostrum, resulting in death or survival immediately after delivery. Even if it does, hypothermia or immunity decreases, and the probability of death during the nursing period increases. For this reason, nursing delivery immediately after delivery is one of the important breeding techniques in the pig farming industry.
일반적으로 양돈산업에서는 분만 당일 작업자가 하루에 수십회 육안으로 모돈의 분만을 관찰하여 간호분만을 하고 있다. 그러나 야간이나 심야시간에는 작업자가 관찰하는 것이 어려우므로 심야시간에 분만하는 자돈의 폐사율이 높아 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 야간이나 심야시간에 작업자를 근무하게 할 이 경우 심야근무자의 인력난과 고비용이 소요되는 문제점이 있다.In general, in the pig farming industry, workers on the day of farrowing observe the farrowing of sows with the naked eye dozens of times a day and nurse farrowing. However, since it is difficult for workers to observe at night or late at night, there is a problem in that productivity is lowered due to a high mortality rate of piglets delivered at night. In this case, when workers are to be worked at night or late at night, there is a problem of manpower shortage and high cost of night workers.
야간이나 심야시간의 분만을 방지하기 위하여 분만 예정일 근처에 모돈에게 유도분만제제(PGFα)를 투여하여 작업자가 상주하는 주간시간에 인위적으로 분만을 유도하는 방법이 있으나, 이 경우 일부 자돈들이 조기분만으로 인해 체중미달로 태어나거나 모돈의 건강에 악영향을 주는 문제점이 발생할 수 있다. In order to prevent delivery at night or late at night, there is a method of artificially inducing delivery during the daytime when workers are present by administering PGFα to sows near the expected delivery date, but in this case, some piglets are delivered prematurely. As a result, they may be born underweight or cause problems that adversely affect the health of sows.
본 발명의 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는, 가축 분만 과정에서 새끼의 폐사를 방지할 수 있도록 도와주는 가축분만보조장치 및 그 장치의 제어방법을 제공하는 데 있다.A technical problem to be achieved by an embodiment of the present invention is to provide a livestock childbirth assist device and a control method of the device to help prevent the death of offspring in the course of livestock childbirth.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따라 가축분만보조장치의 일 예는, 바닥으로부터 일정 높이에 설치된 레일을 따라 이동하는 본체; 상기 본체의 회전축에 연결되어 회전이동하며 소정 길이의 암(arm)을 포함하는 회전부; 대상체를 움켜잡을 수 있는 그립부; 상기 암의 일측을 관통하여 상기 그립부와 연결되는 와이어; 및 상기 본체의 직선이동, 상기 회전부의 회전이동, 상기 와이어의 돌출길이를 제어하는 제어부;를 포함한다.To achieve the above technical problem, an example of a livestock calving aid device according to an embodiment of the present invention includes a main body moving along a rail installed at a certain height from the floor; a rotating unit connected to the rotating shaft of the main body to rotate and include an arm having a predetermined length; a grip unit capable of gripping an object; a wire passing through one side of the arm and connected to the grip part; and a control unit for controlling the linear movement of the main body, the rotational movement of the rotation unit, and the protruding length of the wire.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따라 가축분만보조장치의 제어방법의 일 예는, 바닥으로부터 일정 높이에 설치된 레일을 따라 이동하는 가축분만보조장치의 제어방법에 있어서, 영상센서를 통해 가축의 분만 여부를 파악하는 단계; 상기 영상센서를 통해 수집한 영상을 기반으로, 분만된 새끼를 움켜잡을 수 있도록 본체로부터 암(arm)과 와이어로 연결된 그립부의 위치를 제어하는 단계; 및 상기 그립부를 통해 움켜잡은 새끼를 어미의 젖꼭지 부분으로 이동시키는 단계;를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, one example of a control method of a livestock farrowing aid device according to an embodiment of the present invention is a control method of a livestock farrowing aid device that moves along a rail installed at a certain height from the floor. Determining whether the livestock has been delivered through a sensor; Controlling the position of a grip part connected to an arm from the main body by a wire so as to grasp the delivered offspring based on the image collected through the image sensor; and moving the baby caught through the grip part to the nipple of the mother.
본 발명의 실시 예에 따르면, 가축 분만을 관찰하여 분만 직후 새끼의 위치를 이동시켜 압사나 질식사 등을 방지하고 초유 섭취를 용이하게 할 수 있다. 다른 실시 예로, 분만 직후 새끼의 양수를 제거하여 정상체온에 신속하게 도달하도록 도울 수 있다. 또한 어미의 사료 섭취 또는 새끼의 모유 섭취 등을 관찰하여 어미와 새끼의 건강상태를 관찰할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to observe livestock childbirth and move the position of the offspring immediately after childbirth to prevent stamping or suffocation and to facilitate colostrum intake. In another embodiment, amniotic fluid from the offspring may be removed immediately after parturition to help rapidly reach normal body temperature. In addition, the health status of the mother and offspring can be observed by observing the mother's feed intake or the offspring's milk intake.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가축분만보조장치의 설치 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가축분만보조장치의 구성의 일 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가축분만보조장치의 그립부의 일 예의 상세 구성을 도시한 도면,
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 가축분만보조장치를 이용하여 대상체를 이동시키는 방법의 일 예를 도시한 도면,
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 가축분만보조장치가 설치된 축사의 일 예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 가축분만보조장치의 일 예의 구성을 도시한 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 인공지능모델을 이용하여 영상으로부터 대상체를 식별하는 방법의 일 예를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 인공지능모델을 이용하여 가축의 건강상태를 파악하는 방법의 일 예를 도시한 도면, 그리고,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 가축분만보조장치의 제어방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.1 is a view showing an installation example of a livestock farrowing assist device according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing an example of the configuration of a livestock farrowing assist device according to an embodiment of the present invention;
3 is a view showing a detailed configuration of an example of a grip part of a livestock farrowing assist device according to an embodiment of the present invention;
4 and 5 are diagrams showing an example of a method of moving a subject using a livestock delivery assist device according to an embodiment of the present invention;
6 and 7 are views showing an example of a barn in which a livestock farrowing assist device according to an embodiment of the present invention is installed;
8 is a view showing the configuration of an example of a livestock farrowing assist device according to an embodiment of the present invention;
9 is a diagram illustrating an example of a method of identifying an object from an image using an artificial intelligence model according to an embodiment of the present invention;
10 is a diagram showing an example of a method for determining the health state of livestock using an artificial intelligence model according to an embodiment of the present invention, and
11 is a flowchart illustrating an example of a control method of a livestock farrowing assist device according to an embodiment of the present invention.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 가축분만보조장치 및 그 장치의 제어방법에 대해 상세히 살펴본다. 본 발명의 실시 예에 따른 가축분만보조장치는 다양한 가축의 분만을 보조하는데 사용될 있다. 예를 들어, 돼지나 양 등 다양한 가축의 분만에 사용될 수 있다. 다만 이하에서는 설명의 편의를 위하여 가축 중 돼지를 기준으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a livestock delivery assist device and a control method of the device according to an embodiment of the present invention will be described in detail. Livestock calving aids according to an embodiment of the present invention can be used to assist in the calving of various livestock. For example, it can be used for farrowing of various livestock such as pigs and sheep. However, in the following, for convenience of description, pigs among livestock will be described.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 가축분만보조장치의 설치 예를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 가축분만보조장치의 구성의 일 예를 도시한 도면이다.1 is a view showing an installation example of a livestock farrowing assist device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a livestock farrowing assist device according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 가축분만보조장치는 본체(100), 암(arm)(120)을 포함하는 회전부(110), 와이어(130), 그립부(140) 및 제어부(미도시)를 포함한다. Referring to FIGS. 1 and 2 together, the livestock delivery aid includes a
축사에는 가축분만보조장치가 설치되는 레일(150)이 존재한다. 레일(150)은 가축분만보조장치의 이동시 가축이나 여러 구조물에 의해 방해받지 않도록 바닥으로부터 일정 높이에 위치한다. 본 실시 예는 레일(150)이 직선인 형태를 도시하고 있으나 이는 하나의 예일 뿐 레일(150)은 곡선 등 다양한 형태로 구현될 수 있으며 어느 하나의 형태로 한정되는 것은 아니다.In the barn, there is a
본체(100)는 레일(150)에 위치하여 레일(150)을 따라 이동한다. 레일(150)을 따라 이동할 수 있도록 본체(100)의 외부 형태나 모터 등의 내부 구조 등은 다양한 형태로 구현될 수 있다.The
회전부(110)는 본체(100)의 회전축(200)에 연결되어 회전이동이 가능하다. 예를 들어, 본체(100)의 중심에 회전축(200)이 존재하고, 회전축(220)에 회전부가 연결될 수 있다. 이 외에도 회전부(110)가 본체(100)에 회동 결합할 수 있는 기존의 다양한 연결 구조가 본 실시 예에 적용될 수 있다. The
회전부(110)는 일정 길이의 암(120)을 포함한다. 암(120)은 회전부의 일측으로부터 뻗은 일정 길이의 막대 모양이다. 예를 들어, 도 4와 같이 레일(150)이 축사의 분만공간의 중간을 가로질러 설치되는 경우에, 암(120)의 길이는 분만공간의 길이(또는 모돈의 평균 체장 길이)의 반으로 구현될 수 있다. 또 다른 실시 예로 암(120)은 길이 조절이 가능하도록 구현될 수 있다. 이 외에도 암(120)의 길이는 실시 예에 따라 다양하게 설정될 수 있다.The
그립부(140)는 분만공간에 위치한 대상체(170)를 파지할 수 있는 구조로 구현된다. 대상체(170)가 본 실싱 예와 같이 자돈인 경우에, 그립부(140)는 자돈을 움켜잡을 수 있는 그리퍼로 구현될 수 있다. 그립부(140)의 상세 구성에 대해서는 도 3에서 다시 살펴본다.The
그립부(140)는 암(120)의 일측을 관통하여 나온 와이어(130)로 연결된다. 본 실시 예는 와이어(130)가 암(120)의 끝 부분에서 나오는 형태를 도시하고 있으나 이는 하나의 예일 뿐 암의 중간 부분 등 와이어가 나오는 위치는 다양하게 변형될 수 있다. 와이어(130)의 돌출 길이(즉, 암(120)과 그립부(140) 사이의 거리)는 제어 가능하다. 예를 들어, 와이어(130)는 본체(100)에 릴형태로 연결되어 와이어(130)를 감고 푸는 방식으로 길이를 조절할 수 있다. 와이어(130)는 강철소재나 화학섬유 등 다양한 소재로 구현될 수 있다. 그립부(140)에 전기 등을 공급하기 위한 전기신호배선이 와이어(130)와 나란히 배치될 수 있다. The
그립부(140)가 자돈(170)을 움켜잡는 동안에 그립부(140) 또는 와이어(130)가 모돈(160)에 깔리거나 걸릴 수 있다. 이때 가축분만보조장치가 손상되거나 모돈(160)이나 자돈(170)이 다치지 않도록 암(120)은 탄성소재(예를 들어, 카본 재질 등)로 구현될 수 있다. 또는 와이어(130)에 일정 크기 이상의 장력이 발생하면, 가축분만보조장치는 와이어를 풀어 장력이 일정 이하가 되도록 제어할 수 있다. While the
제어부(미도시)는 모터 등을 구동하여 본체(100)의 이동, 회전부(110)의 회전, 와이어(130)의 길이를 조절함으로서 그립부(140)를 원하는 다양한 위치로 제어될 수 있다. 제어부의 상세 구성에 대해서는 도 8에서 다시 살펴본다.The control unit (not shown) may control the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가축분만보조장치의 그립부의 일 예의 상세 구성을 도시한 도면이다.3 is a view showing a detailed configuration of an example of a grip part of a livestock farrowing assist device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 그립부(140)는 그리퍼(300), 건조부(310), 온도센서(320) 및 영상센서(330)를 포함한다. 본 실시 예는 이해를 돕기 위한 하나의 예일 뿐, 그립부(140)는 그리퍼(300)만을 포함하거나, 그리퍼(300)와 함께 건조부(310), 온도센서(320) 및 영상센서(330) 중 어느 하나만을 포함하도록 구현하거나 또는 다른 구성을 더 포함하도록 구현할 수 있다. 다만 이하에서는 설명의 편의를 위하여 그립부(140)는 그리퍼(300)와 함께 건조부(310), 온도센서(320) 및 영상센서(330)를 모두 포함하는 경우를 가정하여 설명한다.Referring to FIG. 3 , the
그리퍼(300)는 자돈을 잡을 수 있는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 본 실시 예는 그리퍼(300)의 모양으로 집게 모양을 제시하고 있으나 이는 하나의 예일 뿐 그리퍼(300)는 다양한 모양이나 크기, 구조 등으로 변형될 수 있다. 그리퍼(300)는 합성수지나 금속 등 다양한 소재로 구현될 수 있다. 다른 실시 예로 그리퍼(300)가 자돈을 움켜잡을 때 자돈이 상처를 입지 않도록 그리퍼(300)의 안쪽 표면에는 고무나 가죽 또는 천 등 다양한 소재가 존재할 수 있다. 또한, 그피퍼(300)는 자돈을 용이하게 파지하기 위하여 그립부(140)의 회전축에 연결되어 자돈의 배치 방향에 따라 회전할 수 있다. The
건조부(310)는 그리퍼(300)에 의해 파지된 대상체(예를 들어, 자돈)를 건조시킬 수 있는 바람을 출력한다. 예를 들어, 건조부(430)는 온풍을 출력하여 분만된 자돈의 양수를 신속시 제거하여 자돈이 정상체온에 도달하는 것을 도울 수 있다. 본 실시 예는 그립부(140)의 아랫면에 건조부(310)를 포함하는 예를 도시하고 있으나 건조부(310)의 위치 및 개수 등은 실시 예에 따라 다양하게 변형될 수 있다.The drying
온도센서(320)는 온도를 측정하는 센서이고, 영상센서(330)는 영상을 촬영하는 센서이다. 본 실시 예는 온도센서(320)와 영상센서(330)가 모두 그립부(140)의 일측에 위치하는 경우를 도시하고 있으나, 이는 하나의 예일 뿐 온도센서(320)와 영상센서(330)는 암(120)이나 본체(100), 회전부(110) 등 가축분만보조장치의 다양한 곳에 위치할 수 있다. 또는 온도센서(320) 및/또는 영상센서(330)는 분만공간 등 축사 내 다양한 곳에 위치할 수 있으며, 이 경우 온도센서(320) 및/또는 영상센서(330)는 소정의 통신기능(예를 들어, 블루투스, 와이파이 등)을 이용하여 측정한 데이터를 가축분만보조장치로 전송할 수 있다. 예를 들어, 온도센서(320) 및/또는 영상센서(330)는 IoT(Internet of Thing) 기기의 형태로 구현될 수도 있다. 다만, 이하에서는 온도센서(320)와 영상센서(330)가 모두 그립부(140)에 위치하는 경우를 가정하여 설명한다. The
가축분만보조장치는 영상센서(330)를 통해 촬영된 영상을 기반으로 자돈을 식별하고, 그립부(140)의 위치를 제어하여 자돈을 파지한 후 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. 또한 가축분만보조장치는 온도센서(320)를 통해 자돈이나 모돈의 온도 또는 실내 온도 등을 파악할 수 있다. 가축분만보조장치가 자돈을 파지하여 이동시키는 제어 동작의 구체적인 구성에 대해서는 도 8에서 다시 살펴본다.The livestock delivery assist device can identify piglets based on the image captured by the
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예에 가축분만보조장치를 이용하여 대상체를 이동시키는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.4 and 5 are diagrams illustrating an example of a method of moving a subject using a livestock delivery assist device according to an embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5를 참조하면, 가축분만보조장치는 그립부(140)를 이용하여 분만된 자돈을 파지한 후 자돈을 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. 본 실시 예에서 레일(150)은 분만공간(400)의 중간을 가로질러 위치하므로, 본체(100)로부터 돌출된 암(120)의 길이는 분만공간(400)의 길이(또는 모돈의 평균 체장 길이)의 반 이상이면 된다. 암(120)의 길이가 분만공간(400)의 길이(또는 모돈의평균 체장 길이)의 반 이상이 되면, 가축분만보조장치는 본체(100)의 이동과 회전부(110)의 회전을 통해 그립부(140)를 분만공간(400) 내 원하는 모든 위치로 이동시킬 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5 , the livestock delivery assistance device can move the piglet to a desired position after gripping the delivered piglet using the
예를 들어, 가축분만보조장치는 도 4와 같이 본체(100)를 분만공간(400)의 중심에 위치시킨 후 회전부(110)를 회전시키고 와이어(130)의 길이를 조절하여 모돈의 뒷부분에 위치한 분만된 자돈을 파지할 수 있다. 자돈을 파지한 후 가축분만보조장치는 도 5와 같이 본체(100)를 레일을 따라 오른쪽으로 일정 거리 이동시키고 회전부(110)를 시계방향으로 회전시켜 그립부(140)에 파지된 자돈을 모돈의 젖꼭지 부분으로 이동시킬 수 있다. For example, as shown in FIG. 4, the livestock delivery assist device locates the
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 가축분만보조장치가 설치된 축사의 일 예를 도시한 도면이다.6 and 7 are diagrams showing an example of a barn in which a livestock farrowing assist device according to an embodiment of the present invention is installed.
도 6 및 도 7을 참조하면, 축사(600)에는 복수의 분만공간이 존재한다. 복수의 레일(150-1,150-2)은 복수의 분만공간을 가로질러 설치된다. 각 레일(150-1,150-2)에는 가축분만보조장치(100-1,100-2)가 위치한다. 각 레일(150-1,150-2)의 가축분만보조장치(100-1,100-2)는 분만공간의 모돈을 관찰하여 분만된 자돈을 파지하여 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. Referring to FIGS. 6 and 7 , a plurality of delivery spaces exist in the
예를 들어, 가축분만보조장치(100-1,100-2)는 복수의 분만공간에서 분만이 일어나는 경우에 일정 주기(예를 들어, 자돈이 분만직후 움직이지 않는 일정 시간)로 각 분만공간을 이동하면서 자돈을 파지하여 이동시킬 수 있다. 본 실시 예는 하나의 레일(150-1,150-2)에 하나의 가축분만보조장치(100-1,100-2)가 존재하는 경우를 도시하고 있으나, 다른 실시 예로 하나의 레일(150-1,150-2)에 복수의 가축분만보조장치가 존재할 수 있다. 또 다른 실시 예로, 동일 분만공간을 가로지르는 레일이 병렬로 설치되어 동시에 발생하는 여러 분만을 효율적으로 처리하도록 할 수 있다. For example, the livestock delivery aids (100-1,100-2) move each delivery space at a certain period (eg, a certain time when piglets do not move immediately after delivery) when delivery occurs in a plurality of delivery spaces. Piglets can be gripped and moved. This embodiment shows a case in which one livestock farrowing aid (100-1,100-2) exists on one rail (150-1, 150-2), but in another embodiment, one rail (150-1, 150-2) There may be a plurality of livestock farrowing aids. In another embodiment, rails across the same delivery space can be installed in parallel to efficiently handle only several deliveries occurring at the same time.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 가축분만보조장치의 일 예의 구성을 도시한 도면이다.8 is a view showing the configuration of an example of a livestock farrowing assist device according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 가축분만보조장치(800)는 도 1 및 도 2에서 설명한 본체(100), 회전부(110), 암(120), 와이어(130), 그립부(140) 등의 하드웨어적인 구성과 더불어 각 구성을 제어하기 위한 제어부를 포함한다. 제어부는 분만파악부(810), 위치제어부(820), 이동제어부(830), 건조제어부(840), 건강상태파악부(850) 및 알람부(860) 등을 포함한다. 제어부의 구성 중 일부는 생략되거나 다른 구성을 더 포함할 수 있다. 제어부는 가축분만보조장치의 본체 내에 구현되거나 가축분만보조장치와 유선 또는 무선으로 연결된 외부 장치로 구현될 수 있다. Referring to FIG. 8, the
분만파악부(810)는 영상센서(330)가 촬영한 영상을 기반으로 분만 여부를 파악할 수 있다. 일 실시 예로, 분만파악부(810)는 영상을 분석하여 자돈이 존재하면 분만이 이루어졌음을 알 수 있다. 영상으로부터 특정 객체를 식별하는 종래의 다양한 영상인식알고리즘이 본 실시 예의 자돈을 식별하는 방법에 적용될 수 있다. 또는, 도 9와 같이 자돈 식별을 위해 인공지능모델이 사용될 수 있다.
다른 실시 예로, 분만파악부(810)는 자돈이 태어나기 전에 모돈의 행동패턴 등을 파악하여 분만이 임박하였음을 파악한 후 가축분만보조장치를 분만이 임박한 모돈의 분만공간에 대기시키거나 주기적으로 분만공간을 관찰할 수 있다. 예를 들어, 분만이 임박한 모돈의 행동패턴에 대한 특징정보를 미리 정의하여 저장한 후, 분만파악부(810)는 영상센서가 수집한 모돈의 영상으로부터 모돈의 행동패턴을 파악한 후 기 저장된 행동패턴과 비교하여 분만의 임박여부를 파악할 수 있다. 또는 행동패턴에 따른 분만 시기를 예측하는 인공지능모델이 사용될 수 있다. 도 7과 같이 하나의 가축분만보조장치가 복수의 분만공간의 분만을 관리하여야 할 경우에, 분만 임박 여부를 미리 파악한다면 효과적으로 복수의 분만공간의 분만을 보조할 수 있다.In another embodiment, the
위치제어부(820)는 분만된 자돈을 움켜잡을 수 있도록 그립부(140)의 위치를 제어한다. 위치제어부(820)는 본체(100)의 이동, 회전부(110)의 회전, 와이어(130)의 길이 등을 제어하여 그립부(140)를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. 위치제어부(820)는 영상센서(330)가 촬영한 실시간 영상을 기반으로 그립부(140)를 자돈의 위치로 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 도 3과 같이 영상센서(330)가 그립부(140)에 위치한 경우에, 위치제어부(820)는 자돈이 영상의 중앙 부근에 위치하도록 그립부(140)를 이동시켜 그립부(140)가 자돈의 바로 위쪽에 위치하도록 할 수 있다. 도 3과 같이 그리퍼(300)와 영상센서(330)가 일정 거리 이격되어 있다면, 위치제어부(820)는 자돈을 영상의 정중앙이 아닌 그리퍼와 영상센서의 이격 거리를 고려하여 정중앙으로부터 기 정의된 일정 거리 이격된 곳에 위치하도록 그립부(140)를 제어할 수 있다. 또한, 그립부(140)가 자돈에 가까워질수록 영상센서(330)도 자돈에 가까워지므로 영상 내 자돈의 크기가 커진다. 이러한 원리를 이용하여 위치제어부(820)는 자돈에 파지할 수 있도록 근접시켜 그립부(140)를 자돈 근처로 이동시킬 수 있다. The
다른 실시 예로, 위치제어부(820)가 그립부(140)의 3차원 위치를 제어하는 것을 돕기 위하여, 거리센서, 라이다 등 다양한 센서를 추가적으로 포함할 수 있다. 또는 영상센서(330)는 깊이를 파악할 수 있는 3차원 카메라 등으로 구현되고, 위치제어부(820)는 영상센서(330)의 촬영 이미지로부터 자돈이 위치한 깊이 등을 파악하여 그립부(140)의 위치를 제어할 수 있다. 이 외에도, 영상을 분석하여 그립부(140)를 영상 내 존재하는 자돈의 위치로 이동시키는 다양한 방법이 본 실시 예에 적용될 수 있으며 이상에서 설명한 방법으로 한정되는 것은 아니다.In another embodiment, in order to help the
이동제어부(830)는 그립부(140)로 파지한 자돈을 원하는 위치로 이동시키기 위하여 본체(100)와 회전부(110), 와이어(130) 등을 제어한다. 예를 들어, 분만 직후의 자돈을 어미의 젖꼭지 부분으로 이동시키고자 하는 경우에, 이동제어부(830)는 도 4 및 도 5와 같이 자돈을 파지한 후 영상센서(330)가 촬영한 실시간 영상을 기반으로 모돈의 젖꼭지 위치를 파악한다. 예를 들어, 도 3과 같이 영상센서(330)가 그립부(130)에 위치하면, 이동제어부(830)는 영상의 중앙 부근에 모돈의 젖꼭지가 위치하도록 그립부(140)를 이동시킬 수 있다. 그리고, 이동제어부(830)는 와이어(130)를 풀어 자돈을 모돈의 젖꼭지 부분에 내려 놓을 수 있다. 이 외에도, 이동제어부(830)는 자돈의 상태 등을 고려하여 자돈을 모돈의 젖꼭지 부분이 아닌 다른 장소로 이동시킬 수도 있으며, 이에 대해서는 도 11에서 다시 살펴본다.The
건조제어부(840)는 분만된 자돈의 양수를 건조하도록 건조부(310)를 제어한다. 예를 들어, 그립부(140)가 자돈을 파지한 상태이면, 건조제어부(840)는 건조부(310)를 제어하여 자돈을 건조시킬 수 있다. 다른 예로, 위치제어부(820)는 그립부(140)를 자돈으로부터 일정 높이의 윗쪽에 이동시키고, 건조제어부(840)는 자돈을 파지하지 않은 상태에서 건조부(310)를 구동하여 자돈을 건조시킬 수 있다. The drying
건강상태파악부(850)는 온도센서(320)를 통해 자돈이나 모돈의 체온을 측정하여 건강상태를 파악할 수 있다. 예를 들어, 건강상태파악부(850)는 그립부(140)가 자돈을 파지한 상태에서 온도센서(320)를 통해 자돈의 체온을 측정할 수 있다. 또는 위치제어부(820)를 통해 그립부(140)를 자돈이나 모돈의 근처로 이동시키고, 건강상태파악부(850)는 온도센서(320)를 통해 자돈이나 모돈의 체온을 측정할 수 있다. 모돈이나 자돈의 체온이 기 설정된 범위를 벗어나면, 건강상태파악부(850)는 모돈이나 자돈의 건강 이상을 알람부(860)를 통해 사용자 등에게 알려줄 수 있다.The health
다른 실시 예로, 건강상태파악부(850)는 모돈의 사료섭취패턴 또는 자돈의 모유섭취패턴을 파악하여 모돈이나 자돈의 건강상태를 파악할 수 있다. 예를 들어, 건강상태파악부(850)는 영상센서(330)가 촬영한 영상을 통해 모돈의 사료 섭취량이나 섭취 횟수 등을 파악하거나 자돈의 모유 섭취 횟수 등을 파악하여 저장 기록할 수 있다. 또한 건강상태파악부(850)는 도 10과 같이 인공지능모델을 이용하여 모돈의 사료섭취패턴이나 자돈의 모유섭취패턴을 기초로 건강상태를 파악할 수 있다.As another embodiment, the health
알람부(860)는 분만이 발생하면 이를 기 정의된 사용자단말로 메시지 등을 통해 알려줄 수 있다. 또는 알람부(860)는 건강상태파악부(850)에 의해 모돈이나 자돈의 건강 이상이 발견되면 이를 사용자단말로 알려줄 수 있다. 알람부(860)는 실시 예에 따라 생략될 수도 있다. When childbirth occurs, the
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 인공지능모델을 이용하여 영상으로부터 대상체를 식별하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating an example of a method of identifying an object from an image using an artificial intelligence model according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 인공지능모델(900)은 복수의 분만 이미지(910)에서 식별 대상체(예를 들어, 자돈이나 모돈 등)를 라벨링한 학습데이터를 이용하여 학습된 모델이다. 예를 들어, 분만과정의 모돈과 자돈이 존재하는 복수의 분만 이미지가 학습데이터로 사용될 수 있다.Referring to FIG. 9 , the
가축분만보조장치는 학습완료된 인공지능모델(900)을 이용하여 영상센서가 촬영한 영상으로부터 모돈이나 자돈을 식별(920)할 수 있다. 예를 들어, 영상센서(330)가 촬영한 영상을 인공지능모델(900)에 입력하면, 인공지능모델(900)은 영상에서 모돈이나 자돈의 존재여부를 파악하고, 자돈이 존재하면 영상 내 자돈을 식별하여 출력할 수 있다. The livestock delivery assistance device can identify a sow or a piglet from an image captured by an image sensor using the learned artificial intelligence model 900 (920). For example, when an image captured by the
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 인공지능모델을 이용하여 가축의 건강상태를 파악하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.10 is a diagram showing an example of a method for determining the health state of livestock using an artificial intelligence model according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 인공지능모델(1000)은 모돈의 사료섭취패턴(예를 들어, 사료 섭취 횟수나 간격, 섭취량 등) 또는 자돈의 모유섭취패턴(모유 섭취 횟수나 간격, 섭취량 등)(1010)을 건강상태로 라벨링한 학습데이터를 이용하여 학습된 모델이다. 예를 들어, 분만 전후의 건강한 모돈의 사료섭취패턴 또는 건강이 안 좋은 모돈의 사료섭취패턴 등의 학습데이터로 인공지능모델(1000)을 학습시킬 수 있다.Referring to FIG. 10, the
가축분만보조장치는 영상센서(330)가 촬영한 영상으로부터 분만 전 및/또는 분만 후의 모돈의 사료섭취패턴을 파악한 후 이를 인공지능모델에 입력하여 건강상태의 좋고 나쁨을 파악할 수 있다. 다른 실시 예로, 모돈의 사료섭취패턴을 지속적으로 촬영하기 위한 별도의 카메라 등이 존재할 수 있다. The livestock delivery assist device can identify the sow's feed intake pattern before and/or after delivery from the image taken by the
다른 예로, 인공지능모델(1000)이 자돈의 건강상태를 파악하기 위한 모델인 경우에, 가축분만보조장치는 영상센서(330)가 촬영한 영상으로부터 자돈의 모유섭취패턴(예를 들어, 모유 섭취 횟수, 간격 등)을 파악한 후 이를 인공지능모델(1000)에 입력하여 자돈의 건강상태를 파악할 수 있다. 건강상태가 안 좋은 것으로 파악되면, 가축분만보조장치는 그립부(140)를 이용하여 건강상태가 안 좋은 자돈을 파지하여 기 정의된 공간으로 이동시켜 별도의 관리가 가능하도록 할 수 있다.As another example, when the
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 가축분만보조장치의 제어방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating an example of a control method of a livestock farrowing assist device according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 가축분만보조장치(800)의 제어부는 영상센서(330)를 통해 가축의 분만 여부를 파악한다(S1100). 제어부는 영상센서를 통해 수집한 영상을 기반으로, 분만된 자돈을 움켜잡을 수 있도록 본체(100)로부터 암(120)과 와이어(130)로 연결된 그립부(140)의 위치를 제어한다(S1110). 제어부는 파지한 자돈을 건조시킬 수 있도록 그립부(140)의 일측에 위치한 건조부(310)를 제어한다(S1120). 제어부는 그립부(140)를 통해 움켜잡은 자돈을 어미의 젖꼭지 부분으로 이동시킨다(S1130). 본 실시 예는 분만된 자돈을 파지한 후 건조하면서 이동시키는 예를 도시하고 있으나 건조단계(S1120)는 실시 예에 따라 생략될 수 있다. Referring to FIG. 11 , the control unit of the livestock
돼지는 수동면역체계로서 생후 약 40일령까지는 모돈의 초유 속에 포함된 면역물질(IgG, IgA 등)을 섭취하여 질병에 대항하는 것으로 알려져 있다. 또한 초유 속에 포함된 면역물질의 농도는 12~24시간 동안 유효하며, 분만 이후 시간이 경과할수록 급격히 감소하는 것으로 알려져 있다. 따라서 분만 전에 초유를 미리짜거 보관한 후 소정시간 이후 늦게 태어나는 자돈들에 먹이는 것이 중요한다. 이를 위하여, 제어부는 첫 번째 자돈이 태어난 시점으로부터 현재 자돈이 태어난 시점 사이의 경과시간을 파악하고, 그 경과시간이 기 설정된 시간을 초과하면, 현 분만시점의 자돈을 기 설정된 공간으로 이동시켜 별도의 관리가 가능하도록 할 수 있다. 기 정의된 공간은 가축분만보조장치가 레일로 이동하여 도달할 수 있는 축사 내 별도의 공간일 수 있다. 기 정의된 공간으로 자돈을 이동한 경우에 제어부는 알람부를 통해 사용자에게 해당 사실을 알려줄 수 있다.Pigs are known to resist diseases by ingesting immune substances (IgG, IgA, etc.) contained in sow's colostrum until about 40 days of age as a passive immune system. In addition, it is known that the concentration of immune substances contained in colostrum is effective for 12 to 24 hours, and rapidly decreases as time passes after childbirth. Therefore, it is important to pre-squeeze and store colostrum before delivery and feed it to piglets born late after a predetermined time. To this end, the control unit determines the elapsed time between the time when the first piglet was born and the time the current piglet was born, and if the elapsed time exceeds the preset time, the piglet at the current time of delivery is moved to a preset space to separate can be made manageable. The pre-defined space may be a separate space in the barn where the farrowing aid can reach by moving on rails. When the piglets are moved to a predefined space, the control unit may inform the user of the fact through an alarm unit.
또 다른 실시 예로, 제어부는 어미의 젖꼭지 부근에 위치한 자돈의 모유섭취패턴를 기초로 자돈의 건강상태를 파악한 후 건강상태에 따라 모돈의 이동여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 도 10에서 살펴본 인공지능모델(1000)을 이용하여 자돈의 건강상태를 파악하고, 자돈의 건강상태가 안 좋은 경우 자돈을 파지한 후 기 정의된 공간으로 자돈을 이동시켜 별도의 관리가 가능하도록 할 수 있다. 이때 제어부는 사용자단말 등에 자돈의 이동 사실을 통보할 수 있다.As another embodiment, the control unit may determine whether or not to move the sow according to the health state after determining the health state of the piglet based on the breast milk intake pattern of the piglet located near the mother's nipple. For example, the control unit identifies the health status of the piglets using the
또 다른 실시 예로, 제어부는 영상센서를 통해 파악한 모돈의 사료섭취패턴을 기초로 모돈의 건강상태를 파악할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 도 10에서 살펴본 인공지능모델을 이용하여 모돈의 건강상태를 파악할 수 있다.As another embodiment, the control unit may determine the health status of the sow based on the feed intake pattern of the sow identified through the image sensor. For example, the control unit can determine the health status of the sow using the artificial intelligence model shown in FIG. 10 .
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The present invention can also be implemented as computer readable program codes on a computer readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, and optical data storage devices. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed to computer systems connected through a network to store and execute computer-readable codes in a distributed manner.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at mainly with its preferred embodiments. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered from a descriptive point of view rather than a limiting point of view. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent scope will be construed as being included in the present invention.
100: 본체
110: 회전부
120: 암(arm)
130: 와이어
140: 그립부100: main body 110: rotating part
120: arm 130: wire
140: grip part
Claims (11)
상기 본체의 회전축에 연결되어 회전이동하며 소정 길이의 암(arm)을 포함하는 회전부;
대상체를 움켜잡을 수 있는 그립부;
상기 암의 일측을 관통하여 상기 그립부와 연결되는 와이어; 및
상기 본체의 직선이동, 상기 회전부의 회전이동, 상기 와이어의 돌출길이를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분만보조장치.A body moving along a rail installed at a certain height from the floor;
a rotating unit connected to the rotating shaft of the main body to rotate and include an arm having a predetermined length;
a grip unit capable of gripping an object;
a wire passing through one side of the arm and connected to the grip part; and
Cattle farrowing assistance device comprising a; linear movement of the main body, rotational movement of the rotation unit, and a control unit for controlling the protruding length of the wire.
상기 본체는 축사 내 복수의 분만공간을 가로지는 레일에 설치되는 것을 특징으로 하는 가축분만보조장치.According to claim 1,
The main body is livestock calving assistance device, characterized in that installed on a rail crossing a plurality of farrowing spaces in the barn.
상기 그립부의 일측에 위치한 건조부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분만보조장치.According to claim 1,
Cattle farrowing aid device further comprising a; drying unit located on one side of the grip unit.
상기 그립부의 일측에 위치한 온도센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분만보조장치.According to claim 1,
Cattle farrowing aid device further comprising a; temperature sensor located on one side of the grip part.
영상을 촬영하는 영상센서;를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 영상을 통해 식별된 대상체를 움켜잡을 수 있도록 상기 그립부의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 가축분만보조장치.According to claim 1,
An image sensor for capturing an image; further comprising,
The control unit controls the position of the grip unit so that the object identified through the image can be grasped.
어미와 새끼의 이미지를 포함하는 학습데이터를 이용하여 학습된 인공지능모델을 이용하여 상기 영상에서 어미와 새끼를 식별하는 것을 특징으로 하는 가축분만보조장치.The method of claim 5, wherein the control unit,
A device for assisting livestock delivery, characterized in that the mother and offspring are identified from the images using an artificial intelligence model learned using learning data including images of the mother and offspring.
영상센서를 통해 가축의 분만 여부를 파악하는 단계;
상기 영상센서를 통해 수집한 영상을 기반으로, 분만된 새끼를 움켜잡을 수 있도록 본체로부터 암(arm)과 와이어로 연결된 그립부의 위치를 제어하는 단계; 및
상기 그립부를 통해 움켜잡은 새끼를 어미의 젖꼭지 부분으로 이동시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분만보조장치의 제어방법.In the control method of a livestock calving aid moving along a rail installed at a certain height from the floor,
Determining whether the livestock has been delivered through an image sensor;
Controlling the position of a grip part connected to an arm from the main body by a wire so as to grasp the delivered offspring based on the image collected through the image sensor; and
The method of controlling a livestock childbirth assist device comprising the steps of moving the calf grabbed through the grip part to the teat of the mother.
새끼를 어미의 젖꼭지 부분으로 이동시키는 동안에 새끼를 건조시킬 수 있도록 상기 그립부의 일측에 위치한 건조부를 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분만보조장치의 제어방법.According to claim 7,
Controlling the drying unit located on one side of the grip unit to dry the offspring while moving the offspring to the mother's teat;
상기 분만 여부를 파악하는 단계는, 첫 번째 분만시점부터 현 분만시점까지의 경과시간을 파악하는 단계;를 포함하고,
상기 경과시간이 기 설정된 시간을 초과하면, 현 분만시점의 새끼를 기 설정된 공간으로 이동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분만보조장치의 제어방법.According to claim 7,
The step of determining whether the childbirth is, the step of determining the elapsed time from the first time of childbirth to the current time of childbirth; includes,
If the elapsed time exceeds a preset time, moving the offspring at the current time of delivery to a preset space;
어미의 젖꼭지 부근에 위치한 새끼의 모유 섭취 패턴를 기초로 새끼의 이동여부를 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분만보조장치의 제어방법.According to claim 7,
The method of controlling a livestock delivery aid, further comprising the step of determining whether the offspring moves based on the milk intake pattern of the offspring located near the mother's nipple.
상기 영상센서를 통해 파악한 어미의 사료섭취패턴 또는 새끼의 모유섭취패턴을 기초로 어미 또는 새끼의 건강상태를 파악하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분만보조장치의 제어방법.According to claim 7,
The method of controlling a livestock delivery aid further comprising the step of determining the health status of the mother or offspring based on the feed intake pattern of the mother or the milk intake pattern of the offspring determined through the image sensor.
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