即使是奶牛也有情緒，而快樂的奶牛比受壓的奶牛更好，這點在日本和牛的飼養(yǎng)中得到了充分體現(xiàn)。但是，在在牧場養(yǎng)殖下，在多達(dá)10000頭的牛群中，奶農(nóng)如何解讀一只面部表情不為人知的牛呢？
普渡理工學(xué)院的教授理查德·沃伊爾斯（Richard Voyles）認(rèn)為，人工智能和機(jī)器人技術(shù)可以成為向奶農(nóng)提供有關(guān)其畜群狀況（包括疾病或焦慮癥）的深入數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。
他說：“在作物農(nóng)業(yè)中，與整個田地相比，我們并不在乎玉米穗或小麥粒。” “但是我們關(guān)心每頭牛或豬。每只動物的飲食不同，生病的方式也不同。關(guān)鍵是，對動物進(jìn)行良好的處理可以使生產(chǎn)力提高多達(dá)15％。這是一個巨大的增長。”
Voyles正在與Purdue和其他兩所大學(xué)的工程和農(nóng)業(yè)同事合作進(jìn)行兩個研究項目，以向畜牧和奶農(nóng)提供有關(guān)其畜群的大量新信息。這兩個項目都獲得了美國農(nóng)業(yè)部的資助。與玉米田不同，僅憑無人機(jī)越過牛群就很難確定牛群的健康。考慮到這一點，Voyles正在使用奶牛攝取的植入式機(jī)器人藥丸從內(nèi)到外看問題。
小型機(jī)器人是可移動的，可以在牛的四個胃腔中的每一個之間移動。他說：“這就是AI來的地方。” “我們需要能夠移動那些機(jī)器人，以便我們對那里發(fā)生的一切都有一個真正理解事物的感覺。”
原型較大且由聚合物制成，因此此時它們不溶于胃酸。這種藥丸有望被人類通過。但是像牛這樣的動物則通過在消化前在隔室中發(fā)酵來從植物性食物中獲取營養(yǎng)。因此，固體不被通過，而是被反流并再次被咀嚼。包括動物科學(xué)家在內(nèi)的研究人員正在與Voyles合作，研究機(jī)器人的新運(yùn)動方法。它們必須具有非常低的功耗，并且依賴于外部感應(yīng)以及供電和充電。
但難點在于牛的內(nèi)臟使運(yùn)動（或只是停留在其中一個胃腔中）變得困難。Voyles說：“牛胃不斷地收縮，并且在將不可消化的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為可消化的蛋白質(zhì)時四處移動。” “我們真的需要留在胃腔中，因為它非常復(fù)雜，非常分層。但是，如果藥丸不是機(jī)器人，那么藥丸總是會停在錯誤的地方。”
Voyles是Purdue協(xié)作機(jī)器人實驗室的負(fù)責(zé)人，他的研究重點是新型機(jī)器人機(jī)制，傳感器，庫卡機(jī)器人驅(qū)動器維修，自適應(yīng)軟件和實時控制。Voyles最初是在三哩島核事故期間以普渡大學(xué)的本科生學(xué)習(xí)機(jī)器人技術(shù)的，他說工程理論，實際技術(shù)問題和工程解決方案之間的聯(lián)系使他從工程和工程技術(shù)的角度都感到興奮。
Voyles正在與Penn State和Virginia Tech的同事合作，為動物內(nèi)部開發(fā)一種受千足蟲啟發(fā)的運(yùn)動系統(tǒng)，這種運(yùn)動系統(tǒng)本來就是安全的。他相信這些藥丸隨著進(jìn)一步的發(fā)展，最終將可用于人體手術(shù)和健康。
第二階段是將機(jī)器人藥丸與機(jī)器人藥丸結(jié)合在一起：一次為整個畜群開發(fā)一個人體傳感器網(wǎng)絡(luò)，使農(nóng)民在任何給定時間都可以更密切地監(jiān)視母牛的健康狀況。機(jī)器人藥丸可以安全地將數(shù)據(jù)連接到奶牛的項圈，然后通過手機(jī)或wi-fi信號廣播到網(wǎng)絡(luò)。機(jī)器人藥丸和網(wǎng)絡(luò)研究均由國家科學(xué)基金會和美國農(nóng)業(yè)部資助。
Voyles說：“他們成群結(jié)隊地走來走去，所以我們需要知道誰在咳嗽以及在哪里咳嗽。” “我們需要隔離他們嗎，機(jī)器人維修，是否有疾病涉及，他們需要藥物治療嗎？”他說，農(nóng)民可以更具體地查明哪些母牛生病了，從而減少了僅向需要它的動物使用抗生素的情況。
用途不僅限于藥物，還可以用于日常維護(hù)，例如喂養(yǎng)。奶牛每天至少要喂兩次奶，如果不多的話，因此有很多機(jī)會可以自然地補(bǔ)充維生素，礦物質(zhì)和其他補(bǔ)品。但是我們需要跟蹤單個母牛。“如果我們使用此網(wǎng)絡(luò)以數(shù)字結(jié)構(gòu)的形式將整個農(nóng)場中的數(shù)據(jù)帶回給農(nóng)民，他們可以做出決定，然后將其發(fā)送回給機(jī)器人喂食器，” Voyles說。
以此為基礎(chǔ)，Voyles預(yù)見了使用人工智能構(gòu)建具有各種分析級別的廣泛網(wǎng)絡(luò)，并將動物的行為匯總到畜群的行為中。使用技術(shù)來提高動物農(nóng)業(yè)的質(zhì)量和生產(chǎn)率超出了商業(yè)觀點。在土地和水資源利用方面，有可能對全球產(chǎn)生重大影響。
Voyles說：“現(xiàn)在，當(dāng)您談?wù)摰竭@一點時，那里就具有可持續(xù)性的重要方面。” “如果可以改善動物的健康和生產(chǎn)力，就可以減少甲烷。您還可以在改善動物福祉的同時，優(yōu)化它們的用水和土地利用。”
不像是目前手術(shù)用的機(jī)器人，www.twshmhelmet.com，相對而言，給動物用的機(jī)器人，仿佛也用不著那么規(guī)范，但卻更環(huán)保。