Zarządzanie produkcją brojlerów za pomocą robotów
Obecnie Stany Zjednoczone są największym na świecie producentem brojlerów z roczną sprzedażą na poziomie 40 miliardów dolarów. Współczesna produkcja brojlerów stoi w obliczu pojawiających się wyzwań związanych ze zdrowiem zwierząt, bezpieczeństwem żywności, wpływem na środowisko i rosnącą troską ogółu społeczeństwa o dobrostan zwierząt. Szybkie tempo wzrostu i większa masa ciała brojlerów wiążą się z problemami związanymi z dobrostanem, takimi jak wady chodu i kulawizny. Te obawy dotyczące dobrostanu zwróciły uwagę ogółu społeczeństwa, głównie restauracji i sklepów spożywczych oraz organów regulacyjnych, aby poprawić dobrostan brojlerów i pomiary. Codzienne rutynowe zadania inspekcji dobrostanu drobiu są pracochłonne, czasochłonne i podatne na błędy ludzkie wynikające ze skomplikowanych warunków w pomieszczeniach inwentarskich. Dlatego opracowano i przetestowano automatyczne systemy, takie jak roboty, do monitorowania lub kontroli produkcji drobiu i warunków środowiskowych.
Zaprojektowany przez francuską firmę robot (Octopus Poultry Safe) został przetestowany pod kątem dezynfekcji kurników i podłóg poprzez autonomiczne dostarczanie płynnych środków dezynfekcyjnych (Fotografia 1). Ponadto robot może zbierać dane środowiskowe dotyczące temperatury, wilgotności, dwutlenku węgla i natężenia światła. Inny podobny robot w fazie rozwoju oraz testowania nazywa się Metabolic Robot (Fotografia 2).
Fot. 1. Robot do zbierania jaj zniesionych poza gniazdem (źródło: Canadian Poultry Magazine)
Fot. 2. Metabolic Robot (źródło: The Poultry Site)
Oprócz robotów naziemnych dostępnych jest kilka robotów sufitowych do skanowania produkcji i środowiska w kurnikach (Fotografia 3). Robot sufitowy jest często wyposażony w kamery umożliwiające zbieranie zdjęć kurczaków z góry w celu analizy ich zdrowia i dobrostanu.
Fot. 3. Robot sufitowy (źródło: Big Dutchman)
Zarządzanie jajami podłogowymi w kurnikach bezklatkowych za pomocą robotów
Stany Zjednoczone są drugim co do wielkości producentem jaj na świecie (105 miliardów jaj spożywczych w 2017 r.), jednak przemysł jaj stoi w obliczu szeregu kontroli związanych z dobrostanem zwierząt w związku z konwencjonalnym systemem chowu klatkowego. Główne sieci fast foodów i duże sklepy spożywcze (np. McDonald i Walmart) zobowiązały się do roku 2025 kupować wyłącznie jaja z chowu bezklatkowego. Zgodnie z obietnicami udział w rynku jaj z chowu bezklatkowego wzrośnie z 24,5% w grudniu 2020 r. do 72% w 2025 r. (Źródła danych: raporty USDA Cage-free Shell Eggs, UEP i Egg Industry Center). Ponadto siedem stanów przyjęło przepisy nakazujące do 2025 r. lub wcześniej pozyskiwanie wyłącznie jaj z chowu bezklatkowego. Jednakże taka produkcja wiąże się z pewnymi wyzwaniami. W gospodarstwach bezklatkowych odsetek jaj podłogowych może sięgać nawet 10–15% (Fotografia 4). Pracownicy gospodarstwa muszą codziennie zbierać ręcznie takie jaja, co zwiększa koszty pracy. Ponadto jaja pozagniazdowe są obarczone większym ryzykiem skażenia bakteriami (np. Salmonellą) ze ściółki/odchodów, co może budzić obawy ogółu społeczeństwa dotyczące bezpieczeństwa żywności. Ogniska salmonelli stanowią potencjalne zagrożenie w branży jajecznej, a zwiększona liczba jaj składanych na ziemi może zaostrzyć problem.
Fot. 4. Jaja podłogowe w kurnikach bezklatkowych (źródło: Lilong Chai)
Zbieranie jaj pozagniazdowych za pomocą robotów
Istnieją dwa główne zastosowania robotów do zarządzania jajami podłogowymi. Pierwsze polega na wykorzystaniu robotów do fizycznego zbierania jaj z podłogi, a drugie zastosowanie polega na wykorzystaniu robotów do zniechęcania kur do składania jaj na podłodze. W różnych krajach przetestowano badania na skalę laboratoryjną dotyczące zastosowań robotów w zbieraniu jaj. W Holandii naukowcy z Uniwersytetu w Wageningen zaprojektowali robota (PoultryBot, Fotografia 5) o wymiarach 1,1 m dł. × 0,55 m szer. × 0,45 m wys.. Według testów laboratoryjnych przeprowadzonych na 300 jajach pozagniazdowych robot pomyślnie zebrał 46% jaj. W USA badacze zajmujący się drobiarstwem z Uniwersytetu w Georgii we współpracy z inżynierami z Georgia Tech ocenili robota francuskiej firmy (Spoutnic firmy Tibot) i ulepszyli jego możliwości w zakresie wykrywania jaj, podejścia do celu i zbierania ich. Wskaźnik skuteczności odzyskiwania jaj podłogowych zgłoszony dla Spoutnic wynosi ponad 80% w laboratoryjnych lub eksperymentalnych testach trzymania bezklatkowego. Naukowcy ze stanu Mississippi opracowali oparte na wizji oprogramowanie do wykrywania jaj podłogowych, które współpracuje z robotami w celu poprawy dokładności identyfikacji jaj podłogowych (Fotografia 6).
Fot. 5. PoultryBot opracowany do zbierania jaj podłogowych (Vroegindeweij i in., 2018)
Fot. 6. Wykrywanie jaj podłogowych metodą wizyjną (Li i in., 2020)
Badacze zajmujący się drobiarstwem z Uniwersytetu w Georgii przetestowali robota Spoutnic w komercyjnych hodowlach brojlerów w Georgii (Fotografia 7). Liczba jaj podłogowych uległa znacznemu zmniejszeniu, jednak wiele jaj składano na podniesionych listwach pomiędzy budkami lęgowymi, a nie na podłodze. Rosnąca liczba jaj pozagniazdowych lub na podniesionych listwach odzwierciedla problemy z budkami lęgowymi.
Fot. 7. Zrobotyzowana aplikacja do redukcji jaj podłogowych w kurnikach brojlerów (źródło: Claudia Dunkley)
Ponadto badacze z Uniwersytetu w Georgii (pod przewodnictwem Lilong Chai) badają mobilny system sufitowy do śledzenia jaj podłogowych. Śledząc takie jaja (np. ich liczbę w różnych obszarach i określonej lokalizacji), personel gospodarstwa będzie w stanie precyzyjnie nimi zarządzać (Fotografia 8).
Fot. 8. System obrazowania umożliwiający śledzenie jaj podłogowych w komercyjnych kurnikach bezklatkowych (źródło: Lilong Chai)
źródło: Uniwersytet w Georgii
