2025全国畜牧业数智化典型案例——万华高层笼养蛋鸡抓鸡机器人解决方案

万华高层笼养蛋鸡抓鸡机器人解决方案

河南万华畜牧设备有限公司

1基本情况

1.1单位简介

河南万华畜牧设备有限公司成立于2016年，总投资2亿元，占地140亩。员工总数300余人，其中研发技术人员100余人。公司自成立以来始终致力于为行业提供完整的基于“互联网+”理念的养殖、监管、流通、溯源一体化智能养殖解决方案。万华数字化牧场全产业链装备体系涵盖数字化养殖、粪污处理、品牌蛋包装、生物安全防控、物联网管理等多个领域，是一站式养殖供应链新平台。公司拥有4条智能化无人生产线、20条自动化生产线等国际顶尖生产装备，先后与欧洲知名企业开展全球范围内的战略合作，引入先进的智能化生产工艺和制造技术，研发适合中国市场的蛋鸡、肉鸡、育雏、鸡蛋包装、环保设备等一站式养殖供应链产品。产品品质好，生产效率高，柔性化生产能力强。公司长期与河南农业大学、山东农业大学、西北农林科技大学等国内知名院校在科研、技术创新等方面进行合作，先后荣获“国家级高新企业”“国家级5G工厂”“国家级科技型中小企业”“国家级知识产权优势企业”“河南省技术转移示范机构”“河南省畜牧行业高质量发展典范企业”“专精特新中小企业”等称号。公司每年科研投入均在500万以上，共申请专利300多项目，已获得授权专利240多项，发明专利25项目，国际专利2项。目前公司的智能化养殖设备、畜牧环保设备已销往全国20多个省市，并出口到欧洲、南美、中东、东南亚等50多个国家和地区，获得了客户的一致认可。有较高的市场知名度于品牌影响力。

1.2案例背景介绍

我国家禽2024年出栏量超170亿大关，其中蛋鸡规模化养殖企业迅速增长，，高层笼养模式因土地利用率高、管理集中等优势成为主流，但传统人工巡检与死鸡处理方式面临严峻挑战。在此背景下，蛋鸡巡检机器人与配套抓鸡机器人项目成为行业转型升级的重要方向，期望解决效率低下与疫病风险、劳动力成本攀升、管理粗放与数据缺失、设备适配性不足等问题。现今人工巡检需逐层排查，单栋10万羽鸡舍耗时超4小时，死鸡发现滞后易引发腐坏、交叉感染，据统计，因死鸡处理不及时导致的疫病损失占比达养殖总损失的15%-20%。同时养殖场下放农村地区，养殖场工人老龄化问题逐渐暴露，人工成本占养殖总成本超30%，高层笼架作业安全隐患高，事故率较平地养殖增加3倍，成本与隐患极大。在养殖过程中，死鸡的数量、位置依赖人工记录，误差率超20%，难以支撑精准疫病分析与养殖决策优化，只能依赖养殖员在日常养殖中的经验总结，对于企业集中化、数字化、精细化管理，存在触点不足问题。在养殖设备应用过程中，现有自动化设备多针对饲料投喂、环境控制环节，死鸡抓取仍依赖人工，且高层笼架（3-8层）的机械臂作业、笼门防逃技术尚未成熟，即使巡检机器人能够找到死鸡，处理也依赖于人工，仍未彻底做到无人化自动化。政策层面，《“十四五”全国畜牧兽医行业发展规划》明确提出“推动智慧畜牧业建设、提升畜牧养殖集约化水平、提升设施装备水平”，农业农村部《关于加快畜禽养殖机械化发展的意见》进一步要求蛋鸡养殖机械化率到2025年达到70%以上。然而，行业智能化转型面临两大瓶颈：一是高层笼养场景下机器人跨层作业、精准定位的技术难题；二是“识别-抓取-数据闭环”的全流程协同能力缺失。

通过调研万华服务的部分蛋鸡养殖厂数据收集分析，其20万羽高层鸡场年死鸡处理人工成本超30万元，且因死鸡滞留导致的产蛋率损失达1.3%。市场亟需一套适配高层笼养设备、实现无人化作业的智能抓鸡系统，构建从巡检到处理的完整闭环，推动蛋鸡养殖向“少人化、数据化、安全化”升级。

1.3解决思路

抓鸡机器人的研发以“AI协同感知+精准执行+数据驱动”为核心，通过多设备协同作业体系，实现抓鸡机器人与巡检机器人数据互通，实时接收死鸡位置、时间及体态信息，并基于激光导航技术结合三维点云地图动态规划最优抓取路径，同时通过通用通信接口与养殖场电梯无缝衔接，实现跨栋作业；智能抓取技术层面，AI视觉定位采用红外热成像与高精度图像双模识别，结合定制算法区分活鸡与死鸡状态，六轴协作机械臂搭载柔性夹爪自适应笼位尺寸，并通过挡板同步下压形成物理屏障，防止跑鸡。从识别到抓鸡全流程闭环，构建高层笼养全场景智能抓鸡系统破解行业痛点，构建智慧鸡舍生态。

2场景解决

2.1创新亮点

抓鸡机器人实现了“巡检-抓取”全链路闭环的创新。通过物联网通信协议，抓鸡机器人与巡检机器人数据实时互通，当巡检机器人发现死鸡后，5秒内将位置信息（笼架编号、层数、坐标）同步至抓鸡机器人任务队列，响应速度较人工提升12倍，死鸡滞留时间压缩至1小时内，疫病传播风险降低70%。基于强化学习模型，智能分配多台机器人作业区域，支持跨栋、跨层任务优先级排序，设备利用率提升50%，单台机器人日均处理量达100只。

适用高层笼养的机械臂+仿生夹爪创新：机械臂重复定位精度±0.1mm，夹爪内置压力传感器，抓取力度可随鸡只重量（1-2.5kg）自适应调节，避免尸体破损。通过深度相机实时扫描笼内空间，自动调整夹爪开合角度（15°-75°），适配80%以上主流笼具规格，并保障抓取动作的准确率。

激光导航与电动门联动，单台机器人可服务1-3栋鸡舍，配合专用通道设计，实现“一机多栋”共享模式创新，投资成本较单栋配置降低40%。

支持快充（30分钟充至80%）与自动涓流充电，可支持多机共用充电桩，满电量续航8小时，适配-10℃至45℃极端环境，整体用电方面，年维护成本下降35%。

为保障机械臂在高层笼养环境下超长时间无人值守，创新研发了预测性维护系统，该是基于工业物联网与机器学习深度融合的智能运维解决方案。通过高精度传感器、互感器等设备，实时采集机械臂关节振动与动作完成情况、伺服电机三相电流波形、核心位置温度等多维度数据，结合时序分析算法构建设备健康画像。利用LSTM神经网络与随机森林算法融合建模，可精准识别传动系统畸变、轴承故障前兆，实现关键部件损耗状态的趋势预测。经产线验证，该系统可在关键部位超限、磨损量达临界值前5天触发分级预警，使非计划停机时间减少75%，备件库存周转率提升40%。通过设备状态可视化看板与工单系统联动，推动维护策略从定期检修向按需维护转型，助力企业年综合运维成本降低30%以上。

2.2核心技术

从设备协作看，抓鸡机器人与巡检机器人通过5G物联网协议实时交互，接收死鸡位置（笼架编号、层数、坐标）、死亡时间、体态特征等数据，响应延迟＜1秒，实现高速数据互通；基于激光SLAM（即时定位与地图构建）技术，结合鸡舍三维点云地图，自动生成最优抓取路径，避让笼架、喂料车等障碍物，跨层作业效率提升60%，实现动态路径规划；开发与养殖场电梯的通用通信接口（支持Modbus、CAN总线协议），机器人抵达电梯时自动触发呼叫指令，实现跨栋作业无缝衔接。从抓取操作上看，AI视觉定位采用“红外热成像+高精度RGB摄像头”双模识别，通过残差神经网络（ResNet）区分活鸡休眠与死亡状态，准确率≥98%；六轴协作机械臂搭载柔性夹爪，根据笼位尺寸（长40-60cm×宽35-45cm）自动调整开合角度，抓取成功率≥99%；防跑鸡控制：开笼门时机械臂挡板同步下压形成物理屏障，跑鸡率≤0.1%。数据层面建设设备云图软件系统：1:1还原鸡舍布局，实时显示机器人位置、任务进度、死鸡抓取分布热力图，支持历史操作回溯；根据任务队列智能调度充电时机，满电量续航8小时，支持“手动急充+自动涓流充电”双模式，充电效率提升30%；通过API接口与养殖管理系统（如环控、饲喂平台）数据互通，未来可扩展病鸡隔离、绝产鸡抓取等功能，构建智慧鸡舍生态。

2.3应用范围

本方案专为蛋鸡高层笼养场景设计，适用于规模化、集约化养殖企业，可覆盖单栋存栏量1万至20万羽的现代化鸡舍。系统通过模块化结构适配不同养殖模式，支持超高层、叠层式及A型笼架布局，兼容3-12层笼养高度（3*2、3*3、3*4、4*2、4*3）（垂直行程0.5～2.5米），满足国内主流笼具规格需求。针对多栋鸡舍场景，机器人可借助激光导航与标准化电梯交互协议实现跨栋作业，通过专用通道与电动门协同，单台设备可服务1-3栋鸡舍，显著降低规模化部署成本。

在鸡舍环境上，鉴于使用的鸡舍长期高温、高湿、高粉尘，系统已通过高低温（-10℃至45℃）、高湿（≤85%RH）、粉尘（≤20mg/m³）等极端环境测试，适用于北方寒冷地区、南方湿热地带及中西部规模化养殖集群。此外，系统支持与现有环控、饲喂、清粪设备的数据互通，可无缝接入智慧养殖管理平台，实现死鸡处理、环境监测、疫病预警的全流程数字化闭环。未来通过机械臂功能扩展，还可延伸至病鸡隔离、绝产鸡抓取等场景，为蛋鸡养殖企业提供从“精准处理”到“健康管理”的一体化解决方案。

未来，随着技术迭代与功能扩展，本方案将进一步延伸至肉鸡、种鸡等禽类养殖场景，推动家禽养殖行业向智能化、绿色化方向转型升级。通过构建“识别-抓取”的全流程智能化体系，本方案将为蛋鸡养殖企业提供可复制的智能化升级范式，助力行业实现降本增效与可持续发展。

3应用成效

3.1投入产出情况

抓鸡机器人的投入成本与经济效益对比优势突出。从投入成本来看，单台机器人硬件与部署成本采购成本约15万-20万元，包含自主导航、死鸡识别、自主抓取、电梯互动、无人值守等模块，覆盖10万羽鸡舍1-3栋，部署周期30天。年维护成本约2万元，主要为传感器校准、零部件更换及软件升级。初期需传统巡检员可转型为设备管理员，人员结构优化后综合成本下降。产出效益测算如下：以10万羽规模鸡场为例，机器人年均可节约人工成本14万元（减少2名巡检员）、死鸡保险（每日10只*365*16元，约5.8万元），综合年收益增长约19.8万元。同时通过死鸡及时清理，降低疾病风险，减少10万元隐性成本。

投资回报周期：综合初始投入与年收益，设备回收期缩短至8～10个月，显著优于传统人工挑选死鸡。

典型案例：广安某蛋鸡养殖场引入机器人后，单人工节约1人情况下，死鸡检出效率提升、保险回收，月节约成本1万元，投资回报周期仅18个月。

3.2经济社会价值

通过智能抓鸡机器人的应用，为蛋鸡养殖行业带来显著的经济效益、社会效益和生态效益，推动产业向智能化、绿色化方向转型升级。设备显著降低了人工成本与饲料浪费。以10万羽鸡场为例，传统模式下死鸡处理需2名工人，年人工成本约14万元，而采用本方案后，人工参与度下降80%，年节省成本超10万元。同时，死鸡处理时效从16小时缩短至1小时内，有效减少死鸡腐败导致的保险损失、单个笼位养殖量不足造成的饲料浪费，增设降本约6万元。

社会效益方面，抓鸡机器人缓解了养殖企业“招工难、用工贵”的痛点。通过“机器替人”，减少了对鸡舍内养殖岗位的依赖，为养殖企业吸引年轻劳动力创造了条件。此外，系统为中小型养殖场提供了低成本智能化、无人化解决方案，后期产品充分进入市场后，价格的降低或简易设备上线，可全面助力乡村振兴与农业现代化发展。

生态效益方面，设备通过减少死鸡滞留时间与饲料浪费，降低了氨气、硫化氢等有害气体排放，鸡舍环境改善显著，减少环境污染风险，为畜牧业绿色低碳发展提供了技术支撑。

综上所述，本方案不仅为养殖企业创造了可观的经济回报，也为行业可持续发展注入了新动能，具有广泛的社会价值与生态意义。

3.3推广应用前景

政策支持方面，方案高度契合国家“十四五”规划与农业农村部的现代化智慧农业相关要求，符合“推动智能装备在畜禽养殖中的应用”的政策导向。近年来，各地政府陆续出台智慧农业补贴政策，为养殖企业智能化升级提供了资金支持，进一步加速了本方案的推广应用。

市场需求方面，我国蛋鸡存栏量超13亿羽，其中高层笼养模式占比逐年提升。然而，传统死鸡处理方式效率低、成本高，已成为制约行业发展的瓶颈，随着养殖规模化程度的不断提高，市场需求将持续增长。

技术壁垒方面，本方案通过自主研发的AI视觉识别、防跑鸡、跨层跨栋导航等核心技术，形成了完整的技术护城河，同时系统通过模块化设计，可灵活适配不同规模与场景，满足多样化需求，进一步增强了市场竞争力。

未来随着技术迭代与功能扩展，本方案将进一步延伸至肉鸡、种鸡等禽类养殖场景，构建从“精准处理”到“健康管理”的全流程智能化体系。同时，通过“设备+服务”模式，为养殖企业提供定制化解决方案，打造智慧养殖生态圈，推动行业向智能化、绿色化方向转型升级。