CN107341342A - 用于养老机器人的药品管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明申请公开了用于养老机器人的药品管理系统，包括药箱装置、设置在药箱装置上的微控制器，以及分别与微控制器连接的摄像头、重力传感器和自动拨号模块；所述摄像头，用来拍摄药箱装置中提供药品的药瓶；微控制器内设有存储模块，存储模块内存储有各个医药公司的联系方式以及每个医药公司对应提供的药瓶图像信息；微控制器接收重力传感器传递来的重量信号，当重量信号小于预设在微控制器内的提醒重量值，微控制器启动摄像头工作；微控制器接收并识别摄像头传递来的药瓶图像信息，微控制器将药瓶对应的医药公司的联系方式发送给自动拨号模块；自动拨号模块拨号连通医药公司，微控制器通过自动拨号模块向医药公司自动发送该药品的采购信息。

Description

用于养老机器人的药品管理系统

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体涉及一种用于养老机器人的药品管理系统。

背景技术

老年人属于身体比较脆弱的一个特殊群体，为了更好地服务老年人有人推出了养老服务设备。老年人因为身体机能的不断衰退，往往需要长期吃药来维持一个相对稳定的身体状况。因此，对于药品的管理是服务老年人的一个重要环节。然而，现在市面上已有的养老服务设备在药品管理上仅仅是提醒老年人按时吃药这个单一的服务，并没有对药品本身进行管理。还需要人为地定期购买新的药品来添加或者更换已经吃完或者过期的药品。这样不完善的药品管理给老年人的日常生活带来不便，鉴于此，本申请提供一种能够实时监控药品存量、及时补充药品的用于养老机器人的药品管理系统。

发明内容

本发明意在提供一种用于养老机器人的药品管理系统，以解决现有养老服务设备的药品管理系统不能及时补充药品的问题。

本方案中的用于养老机器人的药品管理系统，包括药箱装置、设置在药箱装置上的微控制器，以及分别与微控制器连接的摄像头、重力传感器和自动拨号模块；所述摄像头，用来拍摄药箱装置中提供药品的药瓶；所述重力传感器，用来检测药箱装置中的剩余药品的重量；所述自动拨号模块，用来进行自动拨号和信息发送；

微控制器内设有存储模块，存储模块内存储有各个医药公司的联系方式以及每个医药公司对应提供的药瓶图像信息；微控制器接收重力传感器传递来的重量信号，当重量信号小于预设在微控制器内的提醒重量值，微控制器启动摄像头工作；微控制器接收并识别摄像头传递来的药瓶图像信息，微控制器将药瓶对应的医药公司的联系方式发送给自动拨号模块；自动拨号模块拨号连通医药公司，微控制器通过自动拨号模块向医药公司自动发送该药品的采购信息。

名词解释：

提醒重量值：指人为设定的一个表征剩余药品重量的值。

原理及效果：

工作时，重力传感器实时将测量到的剩余药品的重量信号传递给微控制器，通过重力传感器来实时检测储药箱中是否有足够的药品。当储药箱中药品的重量小于预设在微控制器的提醒重量值时，微控制器启动摄像头工作，拍摄下剩余量不足的这种药品的药瓶。微控制器从拍摄得到的药瓶图像信息中识别出提供这种药瓶中所装载药品的医药公司。微控制器通过自动拨号模块联系该医药公司，并通过自动拨号模块直接将该药品的采购信息发送给医药公司，自动进行药物采购。

本发明实现了自动监测药品剩余量、自动补充采购药品的功能。避免了老人需要亲自整理各种药品和外出买药的麻烦。本发明有效解决了现有养老服务设备的药品管理系统不能及时补充药品的问题。

此外，通过更改设置提醒重量值，可以人为调节自动向医药公司进行药品采购的时间，使补充药品的周期可以根据实际情况进行人为调整，增加本发明的适用范围。

方案二：进一步，微控制器连接有用来向外播报语音信息的语音播报模块；微控制器在向医药公司发送采购信息的同时，微控制器通过语音播报模块自动播报包括药瓶名称在内的采购信息。

在药物采购时，微控制器直接将所缺药品的药品采购信息通过自动拨号模块发送给医药公司，同时语音播报模块会向外播报语音采购信息，这个语音采购信息不仅能够发送给医药公司，也能播报给使用者听。两者同时进行，能够起到采购确认的作用，提醒使用者该药品正在进行补充采购。如果当使用者不需要再采购这种药品时，可以及时撤回采购信息。

方案三：进一步，药箱装置包括用来供药瓶插入的储药箱，以及用来分药的药盘；重力传感器设置在储药箱上，摄像头设置在药盘上。

储药和分药分开，有利于彼此独立，互不影响。药盘中分配出去的药，能够供使用者直接使用，而不需要人为分配药品。将重力传感器设置在储药箱内，可以及时监测剩余药品的重量，将摄像头设置在药盘上，有利于直接对准插在储药箱上药瓶进行拍摄，使得到的药瓶图像信息更加清晰，便于对比识别。

方案四：进一步，微控制器内设置有计时模块，微控制器通过计时模块内设定的提醒时间定时通过语音播报模块发出吃药提醒。

通过计时模块内的时间段设置，方便根据不同时间设置定时提醒老人按时吃药。

方案五：进一步，储药箱设置在机器人内部，药盘与机器人内部之间连接有电动推杆；微控制器根据计时模块内设定的提醒时间定时通过电动推杆将药盘推出机器人。

相比于其他养老服务设备简单的语音提醒吃药，本发明直接通过定时推出的药盘，让老人直接取用药盘内的药品进行食用，这种提醒更加直接，也省去了老人需要取药的麻烦，使用更加方便。

方案六：进一步，药盘与储药箱之间连通有可伸缩的波纹管，波纹管与药盘的连接位置处设置有向药盘内送药的单向阀。

通过波纹管，实现自动送药和自动分药。波纹管可伸缩，因此在电动推杆推动药盘向外运动，或者在电动推杆在拉动药盘向内运动的时候，波纹管才能够相应进行伸缩运动而不影响波纹管与储药箱和药盘的彼此连通。波纹管中设置有单向阀，使药品只能从储药箱中往药盘输送。波纹管在伸缩运动的时候，因为伸缩导致的体积改变，会形成吸附力和压紧力，在波纹管拉伸时自动将储药箱中的药品输送到药盘中，在波纹管压缩时自动封闭储药箱和波纹管中的药品避免药品与空气接触，形成密封保护。具体来讲，当波纹管随着电动推杆向外运动时，波纹管拉伸，波纹管由挤压状态变成拉伸状态，因体积变化而形成一种类似负压的吸附力，将储药箱中的药品吸附到波纹管中。紧接着电动推杆带动药盘向内运动，波纹管挤压，将波纹管内的药品挤压到药盘中，同时整个波纹管将其内的所有空气挤压出来形成密封状态，密封波纹管内和储药箱中的药品，形成密封保护。而药盘中的药可以供食用者直接取用。

方案七：进一步，微控制器还连接有用来检测是否有人靠近药盘的红外线传感器；当红外线传感器向微控制器发送有人信号时，微控制器根据预设在计时模块中的取药时间，微控制器在取药时间过后停止语音播报模块的吃药提醒；微控制器在取药时间过后控制电动推杆将药盘拉回机器人内部。

通过红外线传感器来检测是否有人靠近药盘，一般靠近药盘的人智能推定为使用者来取药，可以根据使用者的行为智能地停止语音提醒，并将药盘收回机器人内部。如果，使用者忘记吃药，不来药盘取药，则语音播报模块会一直提醒，药盘也会一直处于伸出的状态，以醒目的方式提醒使用者用药。

方案八：进一步，储药箱和药盘为一一对应设置的多组，每个储药箱上均设置有与微控制器连接的闪光灯和重力传感器；当该组储药箱上的重力传感器检测到的重量信号小于提醒重量值时，微控制器控制该组的闪光灯点亮。

通过闪光灯的点亮，使该组的药瓶外照射的光亮最充足，可以使微控制器从摄像头在拍摄的多个药瓶图像信息中准确识别需要补充的药瓶图像信息。

附图说明

图1为本发明实施例的逻辑框图。

图2为本发明实施例的药箱装置的结构示意图。

图3为应用本发明实施例的机器人的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：微控制器1、摄像头2、重力传感器3、闪光灯4、电动推杆5、自动拨号模块6、存储模块7、机器人本体8、药箱装置9、横板10、竖板11、储药箱12、药瓶13、波纹管14、药盘15、计时模块16、语音播报模块17、红外线传感器18、机械手掌19。

如图1所示，本实施例的用于养老机器人的药品管理系统，包括药箱装置9；药箱装置9上设置微控制器1，以及分别与微控制器1连接的摄像头2、重力传感器3、语音播报模块17、自动拨号模块6、闪光灯4、红外线传感器18以及电动推杆5中的控制电路；药箱装置9包括用来供药瓶13插入的储药箱12，以及用来分药的药盘15；重力传感器3设置在储药箱12上，用来检测储药箱12内药品的重量；摄像头2设置在药盘15上，用来拍摄插入储药箱12的药瓶13；微控制器1内设有存储模块7，存储模块7内存储有各个医药公司的联系方式以及每个医药公司对应提供的药品信息；药品信息包括药瓶13图像信息；微控制器1接收重力传感器3传递来的重量信号，当重量信号小于预设在微控制器1内的提醒重量值，微控制器1启动摄像头2工作；微控制器1接收摄像头2传递来的药瓶13图像信息，微控制器1将该药瓶13图像信息对应的医药公司的联系方式发送给自动拨号模块6；自动拨号模块6拨号连通医药公司，微控制器1通过语音播报模块17自动播报药瓶13图像信息对应的药品名称，微控制器1通过自动拨号模块6向医药公司自动发送该药品的采购信息。提醒重量值，指人为设定的一个表征剩余药品重量的值。

微控制器1内设置有计时模块16，微控制器1通过计时模块16内设定的提醒时间定时通过语音播报模块17发出吃药提醒。通过向计时模块16内输入各个吃药时间段，可以定时提醒老人按时吃药。

微控制器1还连接有用来检测是否有人靠近药盘15的红外线传感器18；当红外线传感器18向微控制器1发送有人信号时，微控制器1根据预设在计时模块16中的取药时间，微控制器1在取药时间过后停止语音播报模块17的吃药提醒；微控制器1在取药时间过后控制电动推杆5将药盘15拉回机器人内部。

通过红外线传感器18来检测是否有人靠近药盘15，一般靠近药盘15的人智能推定为使用者来取药，可以根据使用者的行为智能地停止语音提醒，并将药盘15收回机器人内部。如果，使用者忘记吃药，不来药盘15取药，则语音播报模块17会一直提醒，药盘15也会一直处于伸出的状态，以醒目的方式提醒使用者用药。

微控制器1还连接有定位模块。微控制器1通过定位模块获取微控制器1当前所处的位置信号，即使用者的位置信号。当微控制器1向医药公司发送的采购信息中包括微控制器1所处位置信号，方便医疗公司安排人员及时上门进行药品补充更换。

本实施例通过重力传感器3来实时检测储药箱12中是否有药。当储药箱12中药品的重量小于预设在微控制器1的提醒重量值时，微控制器1通过自动拨号模块6联系医药公司，并通过语音播报模块17和自动自动进行药物采购。在药物采购时，微控制器1直接将所缺药品的药品信息通过自动拨号模块6发送给医药公司，同时语音播报模块17会向医药公司发送语音采购信息，两者同时进行，能够起到采购确认的作用。同时，语音播报模块17在播报药品名称的时候，也起到了提醒使用者该药品正在进行补充采购的作用。

如图2所示，药箱装置9包括设置在机器人内的储药箱12和可伸出机器人的药盘15；药盘15与储药箱12通过波纹管14连通。

药箱装置9中，储药箱12设置在机器人内部，药盘15与机器人内部之间连通有可将药盘15推出机器人的电动推杆5；微控制器1根据计时模块16内设定的提醒时间定时通过电动推杆5将药盘15推出机器人。

相比于其他养老服务设备简单的语音提醒吃药，本发明直接通过定时推出的药盘15，让老人直接取用药盘15内的药品进行食用，这种提醒更加直接，也省去了老人需要取药的麻烦，使用更加方便。

药盘15与储药箱12之间连通有可伸缩的波纹管14，波纹管14与药盘15的连接位置处设置有向药盘15内送药的单向阀。

波纹管14可伸缩，因此在电动推杆5推动药盘15向外运动，或者在电动推杆5在拉动药盘15向内运动的时候，波纹管14才能够相应进行伸缩运动而不影响波纹管14与储药箱12和药盘15的彼此连通。波纹管14中设置有单向阀，使药品只能从储药箱12中往药盘15输送。波纹管14在伸缩运动的时候，因为伸缩导致的体积改变，会形成吸附力和压紧力，在波纹管14拉伸时自动将储药箱12中的药品输送到药盘15中，在波纹管14压缩时自动封闭储药箱12和波纹管14中的药品避免药品与空气接触，形成密封保护。具体来讲，当波纹管14随着电动推杆5向外运动时，波纹管14拉伸，波纹管14由挤压状态变成拉伸状态，因体积变化而形成一种类似负压的吸附力，将储药箱12中的药品吸附到波纹管14中。紧接着电动推杆5带动药盘15向内运动，波纹管14挤压，将波纹管14内的药品挤压到药盘15中，同时整个波纹管14将其内的所有空气挤压出来形成密封状态，密封波纹管14内和储药箱12中的药品，形成密封保护。而药盘15中的药可以供食用者直接取用。

储药箱12和药盘15为一一对应设置的三组，每个储药箱12上均设置有与微控制器1连接的闪光灯4和重力传感器3；当该组储药箱12上的重力传感器3检测到的重量信号小于提醒重量值时，微控制器1控制该组的闪光灯4点亮。

通过闪光灯4的点亮，使该组的药瓶13外照射的光亮最充足，可以使微控制器1从摄像头2在拍摄的多个药瓶13图像信息中准确识别需要补充的药瓶13图像信息。

如图3所示，整个药箱装置9是设置在机器人本体8的肚位置上，正好位于机器人的两个机器人手臂之间。在机器人本体8的位置处开有一个矩形槽，这个矩形槽内有一个竖直的竖板11和一个水平的横板10，竖板11和横板10构成一个“L”形状。储药箱12背靠着竖板11设置。储药箱12和药盘15都设置在横板10上。电动推杆5设置在横板10和药盘15之间。为了能够更好地检测到使用者是否来取用药品，将红外线传感器18设置在机器人的机械手掌19上。这样，使用者在通过两个机械手掌19之间伸手取出药盘15中的药时，就能够被红外线传感器18捕捉到伸手动作信号，进而将检测信号传递给微控制器1。微控制器1可以采用STM32单片机，或者有基本控制功能的其他控制芯片。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.用于养老机器人的药品管理系统，其特征在于：包括药箱装置、设置在药箱装置上的微控制器，以及分别与微控制器连接的摄像头、重力传感器和自动拨号模块；所述摄像头，用来拍摄药箱装置中提供药品的药瓶；所述重力传感器，用来检测药箱装置中的剩余药品的重量；所述自动拨号模块，用来进行自动拨号和信息发送；微控制器内设有存储模块，存储模块内存储有各个医药公司的联系方式以及每个医药公司对应提供的药瓶图像信息；微控制器接收重力传感器传递来的重量信号，当重量信号小于预设在微控制器内的提醒重量值，微控制器启动摄像头工作；微控制器接收并识别摄像头传递来的药瓶图像信息，微控制器将药瓶对应的医药公司的联系方式发送给自动拨号模块；自动拨号模块拨号连通医药公司，微控制器通过自动拨号模块向医药公司自动发送该药品的采购信息。

2.根据权利要求1所述的用于养老机器人的药品管理系统，其特征在于：微控制器连接有用来向外播报语音信息的语音播报模块；微控制器在向医药公司发送采购信息的同时，微控制器通过语音播报模块自动播报包括药瓶名称在内的采购信息。

3.根据权利要求1所述的用于养老机器人的药品管理系统，其特征在于：药箱装置包括用来供药瓶插入的储药箱，以及用来分药的药盘；重力传感器设置在储药箱上，摄像头设置在药盘上。

4.根据权利要求2所述的用于养老机器人的药品管理系统，其特征在于：微控制器内设置有计时模块，微控制器通过计时模块内设定的提醒时间定时通过语音播报模块发出吃药提醒。

5.根据权利要求3所述的用于养老机器人的药品管理系统，其特征在于：储药箱设置在机器人内部，药盘与机器人内部之间连接有电动推杆；微控制器根据计时模块内设定的提醒时间定时通过电动推杆将药盘推出机器人。

6.根据权利要求3所述的用于养老机器人的药品管理系统，其特征在于：药盘与储药箱之间连通有可伸缩的波纹管，波纹管与药盘的连接位置处设置有向药盘内送药的单向阀。

7.根据权利要求4或5所述的用于养老机器人的药品管理系统，其特征在于：微控制器还连接有用来检测是否有人靠近药盘的红外线传感器；当红外线传感器向微控制器发送有人信号时，微控制器根据预设在计时模块中的取药时间，微控制器在取药时间过后停止语音播报模块的吃药提醒；微控制器在取药时间过后控制电动推杆将药盘拉回机器人内部。

8.根据权利要求3所述的用于养老机器人的药品管理系统，其特征在于：储药箱和药盘为一一对应设置的多组，每个储药箱上均设置有与微控制器连接的闪光灯和重力传感器；当该组储药箱上的重力传感器检测到的重量信号小于提醒重量值时，微控制器控制该组的闪光灯点亮。