Autonomous Feed Pushing Robot Design and Manufacturing

Abstract

The inability of animals to reach the food during feeding causes stress and may lead to a decrease in milk yield. At this point, adequate nutrition of animals in farms is very important in terms of milk yield. In this study, the design and manufacture of an autonomous machine that can be used in animal farms and facilities has been carried out. The func-tions of the device were determined and the main chassis and the parts were designed. First, the main chassis, which forms the body of the device was designed and electronic components were assembled on it. Feed is pushed by means of the drum, which is mounted on the main chassis with the connecting arms and located outside. The device was produced with the designed machine body. The machine can provide forward-backward, rotational and drum movements. It has a mass of approximately 80 kg and is equipped with three 12 V direct current electric motors. The device, which can be operated with Arduino and interface program, can move autonomously. The machine designed and manufactured has been tested in the animal farm.

Keywords

• Autonomous
• Feed pushing robot
• Milk yield
• Labor

References

1. 1. Ertuğrul, İ., Deniz, G., (2018). 4.0 Dünyası: Pazarlama 4.0 ve Endüstri 4.0. Journal of Bitlis Eren University Institute of Social Sciences, 7(1): 158-170.
2. 2. Sadıç, Ş., (2022). Endüstri 5.0 ve Sürdürülebilirlik. In book: Endüstri 5.0 Dijital Toplum Publisher: Preprint, Türkiye.
3. 3. Terzi, A., (2021). Endüstri 4.0 Sürecinde Üretim Maliyetlerinde Meydana Gelmesi Beklenen Etkiler Üzerine Bir İnceleme. Muha-sebe ve Vergi Uygulamaları Dergisi, 14 (2): 837-872.
4. 4. Toplum 5.0. (2022). Bilgi Teknolojileri ve İletişim Kurumu. https://www.btk.gov.tr/uploads/pages/arastirma-raporlari/toplum-5-0-arastirma-raporu.pdf (Date of Access: 25.11.2022).
5. 5. Çevik, M., (2021). Tarımda Teknoloji Verimlilik ve Tasarruf Sağlıyor. Tarım ve Orman Dergisi, http://www.turktarim.gov.tr/Haber/619/tarimda-teknoloji-verimlilik-ve-tasarruf-sagliyor (Date of Access: 25.11.2022).
6. 6. Fukuyama, M., (2018). Society 5.0: Aiming for a New Human-Centered Society. Japan Spotlight, https://www.jef.or.jp/journal/pdf/220th_Special_Article_02.pdf
7. 7. Güzey, A., Akıncı, M.M., Altan, Ş., (2020). Otonom Kara ve Hava Araçları ile Akıllı Tarım: Hasat Optimizasyonu Üzerine Bir Uygulama. Ankara Hacı Bayram Veli Üniversitesi İktisadi ve İdari Bilimler Fakültesi Dergisi, Özel Sayı:207-220.
8. 8. Saracel, N., Aksoy, I., (2020). Toplum 5.0: Süper Akıllı Toplum. Social Sciences Research Journal, 9 (2): 26-34.

9. 9. Akıllı Tarım (2022). Akılı Tarım. Bilgi Teknolojileri ve İletişim Kurumu. https://www.btk.gov.tr/uploads/pages/arastirma-raporlari/akilli-tarim.pdf (Date of Access: 25.11.2022).
10. 10. Ataseven, Z.Y., (2020). Tarımsal Ekonomi ve Politika Geliştirme Enstitüsü, Durum ve Tahmin Süt ve Süt Ürünleri. https://arastirma.tarimorman.gov.tr/tepge/Belgeler/Yay%C4%B1n%20Ar%C5%9Fivi/2017-2022%20Yay%C4%B1n%20Ar%C5%9Fivi/Yay%C4%B1nno321.pdf (Date of Access: 25.11.2022).
11. 11. Ataseven, Z.Y., (2021). Tarımsal Ekonomi Ve Politika Geliştirme Enstitüsü, Durum ve Tahmin Süt ve Süt Ürünleri. https://arastirma.tarimorman.gov.tr/tepge/Belgeler/PDF%20Durum-Tahmin%20Raporlar%C4%B1/2021%20Durum-Tah-min%20Raporlar%C4%B1/S%C3%BCt%20ve%20S%C3%BCt%20%C3%9Cr%C3%BCnleri%20Durum%20Tahmin%20Raporu%202021-331%20TEPGE.pdf, (Date of Access: 25.11.2022).
12. 12. TÜİK, (2019).Hayvancılık İstatistikleri, Süt ve Süt Ürünleri Ver-ileri. https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Hayvansal-Uretim-Istatistikleri-2019-33873, Date of Access: 25.11.2022).
13. 13. Cengiz, F., (2001). Hayvanlarda Zorlanım (Stres) Oluşturan Et-kenler. Uludağ Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 20, 147-153.
14. 14. Hall, S.J.G.; Forslıng, M.L.; Broom, D.M., (1998). Stress respons-es of sheep to routine prosedures changes in plasma concentra-tions of vazopressin, oxytocin and cortisol. Veterinary Record. 142 (4) 91-93.
15. 15. Hall, SJ. G.; Broom. D.M.; Goode, J.A.; Lloyd, D.M.; Parrott, R.F.; Rodway, R.G., (1999). Physiological responses of sheep during long road journeys involving ferry crossings. Animal Sci-ence. 69:19-27.
16. 16. Parrott, R.F.; Hall, S.J.G.; Lloyd, D.M., (1998). Heart rate and stress hormone responses of sheep to road transport following two different loading procedures. Animal Welfare. 7(3) 257-267.
17. 17. Altınçekiç, Ş., Ö., Koyuncu, M.,(2012). Çiftlik Hayvanları ve Stres, Hayvansal Üretim 53(1): 27-37
18. 18. Pehlivan, E., Dellal, G., (2014). Memeli Çiftlik Hayvanlarında Stres, Fizyoloji ve Üretim İlişkileri. Hayvansal Üretim 55(1): 25-34.
19. 19. TÜİK, (2021).Hayvansal Üretim İstatistikleri, https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Hayvansal-Uretim-Istatistikleri-Haziran-2021-37208#:~:text=T%C3%9C%C4%B0K%20Kurumsal&text=B%C3%BCy%C3%BCkba%C5%9F%20hayvanlar%20aras%C4%B1nda%20yer%20alan,194%20bin%20ba%C5%9F%20olarak%20ger%C3%A7ekle%C5%9Fti. (Date of Access: 25.11.2022).
20. 20. Ulusal Süt Konseyi, (2022). Ulusal Süt Konseyi, Süt ve Süt Ürünleri Dış Ticareti, https://ulusalsutkonseyi.org.tr/disticaret/ (Date of Access: 25.11.2022).
21. 21. Uzal, S., (2008). Serbest ve Serbest Duraklı Süt Sığırı Barınak-larında Hayvanların Alan Kullanımı ve Zaman Bütçesine Mevsimlerin Etkisi, Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilim-leri Enstitüsü, Konya.
22. 22. Martin, S.W., Schwabe, C.W., Franti, C.E. (1975). Dairy calf mortality rate: Influence of meteorological factors on calf mor-tality rate in Tulare County, California. Am. J. Vet. Res. 36: 1105-1109.
23. 23. Bruckmaier, R.M. (2005). Normal and disturbed milk ejection in dairy cows. Domest. Anim. Endocrinol. 29: 268-273.
24. 24. Bobic, T., Mijic, P., Knezevic, M., Speranda, B., Antunovic, B., Baban, M., Sakac, M., Frizon, E., Koturic, T. (2011). The impact of environmental factors on the milk ejections and stress of dairy cows. Biotech. Anim. Husb. 27(3): 919-927.
25. 25. Dahl, G.E. (2008). The eighth international workshop on the bi-ology of lactation in farm animals: Introduction. J. Anim. Sci. 86(Suppl. 1): 1-2.
26. 26. Matteri, R. L., Carroll, J. A., Dyer, C. J. (2000). Neuroendocrine responses to stress. Ed. Moberg G.P., Mench, J.A. The Biology of Animal Stress: Basic Principles and Implications for Animal Wel-fare. CABI Publishing, USA.
27. 27. Munsterhjelm, C. (2009). Housing, stress and productivity: stud-ies in growing and reproducing pigs. University of Helsinki, Aca-demic Dissertation, Helsinki.
28. 28. Squires, E. J. (2003). Applied animal endocrinology. CABI Pub-lushing, USA.
29. 29. Yadav, S., Anand, M. (2013). Stress and lactation: an overview. Ed. Yadav, S., Kumar, J., Madan, A.K., Yadav, B., Anand, M. Physiology and Nutri-Genomics, Underpinning Animal Produc-tion. India.
30. 30. Byashimov, G., (2012). Hayvancılık İşletmelerinin Ekonomik Analizi ve Rekabet Stratejisi; Türkmenistan Marı İli Yolöten İlçesi Örneği, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
31. 31. Dikbaş, S., (2021). ZT Traktör - Otonom Tarım Traktörü. https://www.tarimsalteknoloji.com/zt-traktor-otonom-tarim-traktoru-123#, (Date of Access: 25.11.2022).
32. 32. Delaval (2018). Yeni DeLaval OptiDuo Sadece Yem İtmiyor. https://www.mutluciftlikler.com/post/yeni-delaval-optiduo-sadece-yem-i%CC%87tmiyor, (Date of Access: 25.11.2022).
33. 33. Fermanet (2022). Yemleme Robotu Cow-boy. https://fermanet.com/urun/yemleme-robotu/ (Date of Access: 25.11.2022).
34. 34. Lely Juno, (2022). Otomatik Yem İtici. https://www.lely.com/tr/cozumler/yemleme/juno/ (Erişi Tarihi: 25.11.2022)
35. 35. Metfarm, (2016). Yem İtme Robotu-FRONE. https://www.met-farm.com/yem-itme-robotu-frone/ (Date of Access: 25.11.2022).
36. 36. Çengel, Y.A., Jimbala, J.M., (2008). Akışkanlar Mekaniği Temelleri ve Uygulamaları. Güven Bilimsel, İzmir Güven Kitabe-vi. İzmir, Türkiye.
37. 37. Çetinkaya, S., (2017). Taşıt Mekaniği. Nobel Akademik Yayıncılık Eğitim Danışmanlık Tic. Ltd. Şti. Ankara, Türkiye.