这个乳制品谷仓是 正如您所期望的那样，到处都是牛。 牛正在挤奶，，，， 牛正在喂食，，，， 牛正在清理后，还有一些非常快乐的母牛 大力刮擦耳朵后面。我的向导扬·雅各布斯（Jan Jacobs）说：“我想知道农民在哪里。”但是，雅各布斯似乎并不特别担心 – 这只谷仓中的几百头母牛受到一小群完全自主的机器人的照顾，而农民可能不会回来几个小时。机器人会让他知道是否有任何问题。
在其中一个挤奶机器人中，几头牛被排成一列，鼻子到尾巴，礼貌地等待着他们。奶牛可以随时会被机器人挤奶，这通常意味着
比每天两次更频繁 在传统的奶牛场。不仅挤奶更频繁地挤奶，还可以更舒适 牛还会产生约10％的牛奶 当挤奶时间表完全取决于他们时。
雅各布斯说：“压力与牛奶产量之间存在直接相关性。” “这很好，因为机器人使母牛更快乐，因此，它们会提供更多的牛奶，这有助于我们出售更多的机器人。”
Jan Jacobs 是人类机器人的互动设计领导 莱利，农业机械的制造商。 Lely于1948年在荷兰的Maassluis成立于1990年代初期的第一个宇航员挤奶机器人。此后，该公司开发了其他机器人系统，可以帮助清洁，喂食和牛舒适，宇航员挤奶机器人正在使用 第五代。 Lely现在完全专注于奶牛场的机器人，其中约有135,000个部署了世界各地。
奶牛场的基本工作
谷仓外的天气很痛苦。荷兰的秋天是秋天，从海中阵阵阵阵阵雨，这可能就是为什么奶牛非常明智地决定留在室内的原因，以及为什么还找不到农民。 Lely要求采用机器人的奶农承诺让母牛以自己的节奏在挤奶，喂食和休息以及内部和外部的挤奶，喂食和休息之间自由移动。雅各布斯说：“我们认为，自由牛的交通是耕作未来的核心部分。”我们看着一只牛从挤奶机器人散步而另一个牛却取代了牛奶机器人。只有在农场按母牛的日程安排而不是人类运营时，才有可能。
传统的乳业农场在很大程度上依赖人工劳动。 Lely估计，重复的日常任务约占奶牛场平均工作日的三分之一。早晨，奶牛第一次被挤奶。大多数奶牛必须每天至少两次挤奶，否则它们会变得不舒服，因此牛群将自己排队。传统的挤奶室旨在最大程度地提高人类挤奶效率。例如，挤奶旋转木马会在挤奶时慢慢旋转牛，以便乳制品工不必在摊位之间移动。
乳业农民乔西·罗祖姆（Josie Rozum）解释说：“我们每天花6个小时的挤奶。 “既然机器人正在处理所有这些，我们可以更多地专注于动物护理和舒适。”
经验丰富的人使用良好的设备可以将挤奶机连接到牛
仅20到30秒。实际的挤奶只需要几分钟，但是北美的平均小奶牛场为 几百头牛，挤奶通常代表 每天4至6个小时。
每天都必须在乳制品上做其他工作。
奶牛不断获得食物更快乐，这意味着每天喂几次。 饲料是粗糙（干草），青贮饲料（草）和谷物的混合物。奶牛会吃掉所有这些，但他们更喜欢谷物，因此通常看到母牛通过抓住一只嘴并将其扔到空中来对食物进行分类。较轻的粗糙粗糙和青贮饲料比谷物远得多，当其余的东西被扔掉时，牛带来了一堆更美味的东西。这使得“饲料推”将其余的饲料伸回到牛的范围内。”
当然还有肥料。一头奶牛平均生产
每天68公斤肥料。必须收集所有这些肥料，并定期清洁谷仓地板。
经营乳制品所需的劳动量意味着直到1900年代初期，
大多数家庭农场只能支持大约八头牛。引入第一台挤奶机，称为 水桶挤奶者，帮助农民牛奶每小时10头母牛，而不是1920年代中期的4头母牛。农村电气化从1950年代开始进一步改善了乳制品自动化，从那时起，农场的规模和牛奶的生产都在稳步增长。在1930年代，一头好奶牛 每年生产3600公斤牛奶。 今天，近11,000公斤而且，莱利认为机器人将使小型奶牛场能够继续可持续扩展。
莱利
但是乳制品机器人很昂贵。挤奶机器人可以花费 数十万美元，再加上一个 每年5,000至10,000美元的运营成本。 Lely的最新挤奶机器人A5使用激光引导的机器人臂清洁牛的乳房，然后一次安装奶牛杯。当牛在零食上咀嚼时，宇航员会监视她的牛奶输出，收集有关32个参数的数据，包括牛奶质量的指标和牛的健康。挤奶完成后，机器人再次清洁乳房，当机器人蒸汽清洁自己以准备下一头牛时，牛可以自由离开。
莱利说 尽管初始成本高于传统挤奶室的成本，但机器人通过更高的牛奶产量（主要是由于挤奶频率增加）和较低的人工成本来为自己支付。莱利的其他机器人也可以节省劳动力。矢量移动机器人处理连续的进食和推动饲料，发现收集器是一种机器人肥料真空吸尘器，可保持地板清洁。
Rozum和她的家人在Take dairy Farm，曾经每天花几个小时管理奶牛的食物。 “喂食机器人是我们农场的难题的另一个了不起的东西，可以让我们专注于其他事物。”
不过，对于大多数奶农来说，赚更多的钱不是获得机器人的主要原因。
Marcia Endres，明尼苏达大学动物科学系教授。 Endres专门从事奶牛管理，行为和福利，并研究乳制品机器人的采用。 “当我们大约12年前首次开始对此进行研究时，安装机器人的大多数农场都是不想雇用员工的较小农场。” “他们只想通过家庭劳动来完成工作，但他们也想在时间上更加灵活。他们想要更好的生活方式。”
灵活性是托管家庭的关键
在他们的奶牛场中添加了Lely机器人 四年前，在爱荷华州伊利亚。 “当我们有旧的挤奶室时，我们作为一个家庭所做的一切总是安排在挤奶周围，”乔西·罗祖姆（Josie Rozum）与父母一起管理农场和奶油园的乔西·罗祖姆（Josie Rozum）说，丹和黛比（Dan）和黛比（Debbie）和三个兄弟。 “有了机器人，我们可以将个人生活优先考虑 – 我们可以在圣诞节早晨一起度过时光，并知道牛仍在挤奶。”
带家庭奶牛场一对宇航员A5机器人挤奶了120个牛群，其中有一个矢量和三个用于喂养和清洁的发现收藏家。罗祖姆解释说：“他们已经成为团队的关键部分。” “对于我们来说，找到外部帮助将是一项挑战，机器人可以使事情顺利进行。”这些机器人还为小型奶牛场增添了可持续性，而不仅仅是短期内。 Rozum解释说：“在农场长大，我们经历了艰苦的工作，我们看到了这种承诺对我们的父母做了什么。” “这是一种非常艰难的生活方式。让机器人接管了一点，这使乳制品耕种对我们这一代人的吸引力更具吸引力。”
带奶牛场
在美国的25,000个奶牛场中，末日估计约有10％的机器人。这是
大约三分之一的欧洲采用率，，，， 农场往往较小的地方，因此实施机器人的成本较低。恩德里斯（Endres）表示，在过去的五年中，她看到了在500多头牛的较大农场中朝着机器人收养的转变，这主要是由于劳动力短缺。 “这些较大的奶牛很难找到想要挤奶的员工 – 这是一项非常乏味的工作。机器人总是一致的。农民告诉我，’我的机器人从未打电话给病人，从来没有醉酒。’透明
恩德里斯（Endres）对莱利（Lely）的说法持怀疑态度，即其机器人负责增加牛奶的产量。她说：“没有研究证明，仅仅因为机器人而牛会更有生产力。”她补充说，添加机器人的农场确实会看到牛奶产量增加，但很难衡量机器人的直接影响。 “我有很多乳制品与他们既有机器人挤奶系统和常规挤奶系统的地方一起工作，如果他们很好地管理奶牛，牛奶的生产没有太大差异。”
Lely Luna牛刷有助于使母牛的皮肤健康。它也很放松和愉快，所以母牛每天都会刷几次。
但是，机器人似乎确实改善了牛的生活。恩德雷斯说：“福利不仅是生产力和健康，而且是情感状态，具有更自然的生活的能力。” “同样，这很难衡量，但是我认为在大多数这些机器人农场中，它们的情感状态得到了改善。”牛与人的关系也改变了，评论终结。当母牛不再将人类与被告知要去哪里以及一直在做什么时，他们是
放松和友好得多 他们遇到的人。 Rozum同意。 “我们注意到我们的牛的举止发生了巨大的变化。他们更加镇定和放松，只是在谷仓里做事。当他们可以选择该做什么时，他们会更加舒适。”
牛与机器人
牛是好奇而聪明的动物，并且在面对一个新机器人时具有与人类相同的本能：他们想和它一起玩。因此，Lely不得不对其机器人进行保护，修改其设计和编程，以便机器可以在母牛周围自主运行。像许多移动机器人一样，Lely的乳制品机器人包括接触式的保险杠，如果遇到某种东西，它将暂停机器人的运动。在矢量喂养机器人上，莱利产品工程师
雷内·贝尔德曼（RenéBeltman） 告诉我，他们必须添加一个软件选项来禁用保险杠。 “奶牛得知，’哦，如果我只是推动保险杠，那么机器人就会停下来，放下更多的饲料，让我吃。”这是一个免费的自助餐，所以您不希望母牛控制机器人。”必须将紧急停止按钮搬迁，以便无法通过探索牛注来按下它们。
还有一个社会组成部分，可以解决牛机器的互动。在他们的牛群中，牛有一个完善的层次结构，机器人需要在该等级制度内工作才能完成工作。例如，如果牛认为另一头牛在层次结构中比以前要低，并且它将以相同的方式对待机器人，就不会走出去。工程师必须弄清楚发现收集器如何来回驾驶以吸尘肥料而不会被母牛阻塞。雅各布解释说：“在我们的早期测试中，我们将使用传感器使机器人停止以避免遇到任何母牛。” “但这意味着机器人成为层次结构中最弱的机器人，它最终会在角落哭泣，因为奶牛不会为此而动。所以现在，它不会停止。”
奶牛场上最肮脏的工作之一是由自动肥料真空的发现收藏家处理的。机器人依赖于车轮的探光法和超声传感器进行导航，因为它通常被肥料覆盖。Evanackerman
贝尔特曼补充说：“我们将机器人驱动器在第一周被介绍给新牛群时使机器人驱动器变慢。” “这使牛有时间找出机器人在层次结构的顶部。”
雅各布斯告诉我，除了在牛群的顶部保持统治地位外，Lely机器人与牛的相互作用不大，但这正在改变，雅各布告诉我。现在，当机器人开车穿过谷仓时，它发出了哔哔声，让母牛知道它即将到来。莱利（Lely）正在研究如何使这些牛的声音更有趣。雅各布斯说：“这对我来说是最近的启示。” “我们不只是为人类设计互动。牛也是我们的用户。”
人类机器人相互作用
去年，荷兰代尔夫特技术大学的雅各布斯和研究人员
提出了一篇论文 在IEEE人类机器人互动（HRI）会议上，探讨了在工作奶牛场开发机器人行为的概念。研究人员访问了机器人乳制品，采访了奶农，并在Lely中举行了研讨会，以建立机器人的行为守则，这是Lely的设计师和工程师在考虑其机器人应该看起来，声音和行动时使用的指南，以使人类和母牛受益。在工程方面，这包括实用的颜色和灯光图案和不同类型的声音，以便在平台上始终如一地传达信息。
但是，使机器人对最终用户看起来“可靠”或“友好”，因为这些事情不仅难以定义，而且很难以适合优先功能的奶农来定义“可靠”或“友好”。
雅各布斯不希望他的机器人试图成为任何人的朋友，而不是牛，而不是农民的朋友。他说：“机器人是一名员工，应该有专业的关系。” “所以机器人可能会说’嗨’，但不会说，’你今天感觉如何？’ “更重要的是机器人是值得信赖的。对于Jacobs而言，灌输信任很简单：“您无法通过做技巧来获得信任。如果您的机器人可靠且可预测，人们会信任它。”
Lely宇航员用来挤奶奶牛用电气驱动的气动均衡机器人臂设计用于承受偶然（或故意）的踢球。
雅各布斯（Jacobs）解释说，真正的挑战是，当找到将机器人整合到可能从未想过拥有机器人员工的人们的日常生活中，Lely在很大程度上是独立的。雅各布斯说：“在机器人世界中，关于如何解决这些问题没有太多知识。” “我们正在与近20,000名农民劳动力的农民合作。他们是机器人经理。他们不知道还有其他公司拥有普通人的客户群，他们对机器人的生计具有战略性依赖。这就是我们现在所在的地方。”
从奶农到机器人经理
随着机器人启用的额外时间和灵活性，一些奶农已经能够多样化。在回到莱利总部的路上，我们停在 农场兰辛兰群岛，由一位Lely客户拥有，该客户在他的乳制品中增加了一家小餐厅和农业商店。大窗户看谷仓，以便餐厅的顾客可以在工作中观看机器人，照顾生产菜单上的奶酪的母牛。一次自我引导的游览将带您到宇航员A5挤奶机器人旁边，同时在室内警告矢量喂养机器人的迹象。雅各布斯在奶酪三明治上向我解释说：“这个农民无法扩展，这是他允许这里的牛。” “因此，他需要还有额外的收入来源。这就是为什么他开始了其他这些事情。机器人对此至关重要。”
农民是早期采用者 – 有人对技术感到兴奋，并对机器人本身积极感兴趣。但是，Lely的大多数客户只想要一个可靠的机器人员工，而不是科学项目。雅各布斯解释说：“我们不仅可以帮助农民为机器人准备环境，而且还要准备思想。” “这是他们工作方式的完全转变。”
除了管理机器人外，农民还必须学会管理机器人对母牛产生的大量数据。 Rozum说：“我们从机器人那里获得的数据数量是改变游戏规则的人。” “我们可以实时跟踪牛奶的生产，健康和牛习惯。但是它是压倒性的。您可以整天坐在计算机上，查看数据并没有完成任何操作。我们花了一年的时间才真正学习如何使用它。”
明尼苏达大学的《终结者》说，对农民来说，最重要的优势来自使用数据进行长期优化。她说：“在传统的谷仓中，牛被视为一群人。” “但是机器人正在收集有关单个动物的数据，这使我们可以将它们作为个人进行管理。”例如，通过将挤奶机器人和喂养机器人的数据结合在一起，农民可以关闭循环，将奶牛与牛奶的产量相关联。雅各布斯说，莱利正在尽最大努力简化这种决策。 “您需要了解数据的含义，然后您需要以可操作的方式将其呈现给农民。”
乳制品机器人的明智未来
午餐后，我们在Lely总部停下来，鲜红色的真人大小的牛雕像守卫入口，所有会议室都是乳制品的主题。我们在黄油中感到舒适，我问雅各布斯和贝尔特曼，他们的乳制品机器人的未来有什么影响。
在短期内，Lely专注于使其现有机器人更有能力。它的最新
进料机器人 配备了LiDAR和立体声摄像头，可让其自主在大型农场周围自动导航，而无需遵循将螺栓固定在地面上的金属带。一个新 高架相机系统 将利用人工智能识别单个母牛并跟踪其行为，同时还为农民提供了一个巨大的新数据集，这可以使Lely的系统能够帮助农民对牛福利做出更细微的决定。 AI的潜力是Jacobs似乎最兴奋的，尽管他也谨慎。 “有了人工智能，我们突然将带走完全不同的工作水平。因此，我们正在考虑研究工作的有意义，以确保我们与AI所做的事情是农民的事物 想 我们与AI一起做。”
Rozum评论说：“ AI的想法非常有趣。” “我认为AI可以帮助为农民简化事物。这将是一种工具，一种资源。但是我们最了解我们的牛，而农民的判断也必须在那里。只有奶牛的某些组成部分您无法将人类脱离。机器人不会在农场上成功，除非您有好的农民。”
Lely意识到这一点，并且知道其机器人必须在帮助和接管之间找到适当的平衡。贝尔特曼说：“我们要确保不要消除使奶农在工作中获得欢乐的各种互动。” “就像饲养小牛一样，每个农民都喜欢喂犊牛。” Lely确实出售
自动小牛喂食器 许多奶农购买的，这说明了这一点：设计机器人的最佳方法是什么，使人类灵活地做自己喜欢的工作？
雅各布斯告诉我：“这就是机器人技术的去处。” “作为一个人，您可以还有另外两个人和六个机器人，这就是您的公司。”他说，许多行业都希望尽可能地减少人类参与的目的，以便机器人可以为碰巧负责的人带来最大的价值。
奶牛场不同。也许是因为购买机器人的人是最直接从中受益的人。但是我想知道，如果越来越多的公司选择强调以利润平均强调工作的可持续性和乐趣，是否会减轻对工作自动化的关注。自动化不必是零和零 – 如果经过深思熟虑，也许机器人也可以使工作更轻松，更高效，更有趣。
雅各布斯当然是这样认为的。 “那是我的乌托邦，”他说。 “我们正在朝着正确的方向工作。”
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