CN107789200A - 一种具有自动配药和监护提醒功能的药盒及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有自动配药和监护提醒功能的药盒及其控制方法，包括药盒，所述药盒被划分成若干个储药空间，所述其中一个储药空间内放置接药杯，所述药盒顶端设置有取放药片的机械手，所述药盒内设置有控制模块，所述控制模块控制机械手，通过机械手上的吸风机吸取、转运药片且能保证每个工作循环都能吸取到指定的一片药片，在各种检测元器件作用下不会出现漏取、错取或多取药片的现象，大幅度提高了自动配药的准确率，且通过低成本的重力传感器就能判断病人是否按时服用药物，大幅降低了判断并提醒病人服药的成本，同时安装的SIM卡允许指定联系人监控病人的服药情况，进而督促病人服药和避免意外情况的发生。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体的讲是一种具有自动配药和监护提醒功能的药盒及控制方法。
背景技术
一直以来，很多人都需要通过定期服用药片改善身体健康，但是当今社会，由于生活节奏加快和老龄化现象加剧，在健忘和其他干扰因素下，很多人经常忘记服药或者服药错误，非常不利于病人的身体恢复，甚至可能加剧病人的病情。
公开号为105708689A的发明专利公开了一种具备自动配药和监测提醒功能的智能药盒，该方案是在药盒顶端连接药仓，药仓内胆的底部设置有振动电机，药仓内胆设置有出药通道和储药室，药仓内胆上方设置有药仓舵机，通过振动电机的振动将药仓内的药片输送到药盒内，而且为了防止配药错误，加装了药片计数装置，但是该方案不能保证药粒在振动前进过程中一字排开，仍然存在计数错误的问题，且配药过程复杂，各机构的配合精度要求高，控制程序复杂，容易出错。
公开号为105769576A的发明专利公开了一种智能药箱及其控制方法，但是该药箱的计数原理也是通过光电计数模块计算药片量，但是在药片发生重叠时，很难准确计数，而且也存在同105708689A一样的配药过程复杂，各机构的配合精度要求高，控制程序复杂，容易出错的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种具有自动配药和监护提醒功能的药盒及控制方法，能够准确提取和计量所配制的药片，提高了配药的准确性，同时大幅优化药盒结构，提高了药盒运行的可靠性和生产的经济性，而且使药盒的监护提醒功能和交互界面更加人性化。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种具有自动配药和监护提醒功能的药盒，包括竖直放置的正棱柱形药盒，所述药盒被过药盒顶面和底面形心的对角线所在的平面划分成若干个独立的棱柱形储药空间，所述每个储药空间的顶端均设置有开口且所有开口均位于以药盒顶面中心为圆心的同一个圆上，所述其中一个储药空间内放置有竖直放置的接药杯，所述储药空间连续编号；
所述药盒顶端设置有取放药片的机械手，所述机械手包括与药盒同轴线的旋转轴、与旋转轴平行的伸缩杆及连接旋转轴顶端与伸缩杆顶端的连接杆，所述伸缩杆的底端设置有风嘴朝下的吸风机，所述旋转轴的底端与电机的转子固定连接，所述电机安装在药盒顶端上，所述吸风机内设置有检测吸风机是否吸取到药片的检测装置，所述风嘴口径小于药盒内药片的直径，所述吸风机与旋转轴的距离等于药盒顶面上的开口与药盒轴线的距离；
所述药盒内设置有控制模块，所述控制模块控制电机的旋转、伸缩杆的伸缩、三维定位传感器的工作和吸风机的开关。
所述药盒的主体构件为储药空间和机械手，结构简单，制造成本低，吸取药片通过机械手完成，工作程序简单，避免了程序复杂导致的错误取药现象，由于风嘴口径小于药盒内药片的直径，所以吸风机一次只能吸取一个药品，通过吸风机吸取药片和检测装置对吸取结果进行判断，可提高配药的精确度。
以下是对上述方案的进一步优化：
所述吸风机内设置的检测吸风机是否吸取到药片的检测装置为风压传感器，所述风压传感器连接到控制模块，吸风机吸取到药片后，吸风机内的风压会产生巨大变化，所以低精度、结构简单的风压传感器就能满足使用条件，采用这种检测装置可大幅降低药盒的生产成本。
所述机械手通过步进电机实现对将取药药盒的定位。
所述药盒顶端设置有棱柱形壳体，所述机械手位于棱柱形壳体内，所述棱柱形壳体的侧壁上设置有显示屏和音响，所述显示屏内置电子键盘模块，所述显示屏和音响连接到控制模块，所述棱柱形壳体可将机械手与外界环境分隔开，有效防止外界环境污染机械手和药片，所述显示屏用于显示药盒状态、服药提醒信息和输入信息，所述音响用于发出提示音。
所述显示屏旁设置有扫码器，所述扫码器连接到控制模块和显示屏，所述扫码器可以用于扫描药片包装盒上的条形码或者病人的电子病历，往药盒内装载药片时，借助扫码器扫描药片信息，减少了手动录入药片信息的工作量，扫码信息可以在显示屏上显示。
所述储药空间内设置有光电开关，所述光电开关连接控制模块，所述光电开关用于判断储药空间内的药片余量是否符合要求，通过合理设置光电开关的位置和范围，能够准确判断储药空间内药片余量是否满足使用要求，药片余量不足时，光电开关通过控制模块、显示屏和音响及时发出报警信息提醒及时添药。
所述接药杯下方设置有重量传感器，所述重量传感器连接控制模块，所述重量传感器用于判断接药杯是否就位和接药杯中是否有药片，所述接药杯正上方设置有漏斗，所述漏斗的小头朝下且所述漏斗的大头与药盒顶面平齐，当重量传感器检测到重量偏轻时，说明接药杯没有放回原位，或者当接药杯放回原位之后重量偏重，说明接药杯内有没有服用的药片，这两种情况下重量传感器都会通过控制模块、显示屏和音响及时发出报警信息提醒及时服药，所述漏斗便于收集机械手放下的药片，使药片全部进入接药杯。
所述药盒的控制模块还连接有GSM模块，所述GSM模块上安装有SIM卡，如果控制模块通过重量传感器采集到的信息判定病人未按时服药时，控制模块会通过GSM模块上的SIM卡向指定的联系人发出提示短信，由指定的联系人联系病人了解状况并督促按时吃药，防止意外情况发生，所述控制模块也可以通过GSM模块上的SIM卡接收相关医疗数据库发送的医疗数据信息和上报服药情况及电子病历。
所述控制模块包括CPU、内存和时钟模块，所述CPU连接内存和时钟模块，所述CPU用于将控制模块所连接的所有装置所输入的信息和指令进行处理并存储到内存中，所述时钟模块用于计时，所述CPU根据时钟模块的时间信息和内存存储的指令信息控制相应装置执行相应操作，所述内存也可以用于存储病人的电子病历和服药记录，CPU通过药量检测光电开关，判断药量是否足够，以便提醒病人及时添药。
所述棱柱形壳体顶端设置有提手，优选的，所述提手的形状为蝴蝶形，使用蝴蝶形提手方便携带药盒且不占用空间，所述蝴蝶形提手上标注有表示储药空间内所盛放药片的直径最大值和最小值的药片尺寸标识，以便明确该药盒的使用范围，所述储药空间、显示屏、接药杯等各部件均设置有盲文标识，便于盲人使用。
利用具有自动配药和监护提醒功能的药盒实现自动配药的控制方法包括以下步骤：
步骤S1、将需要服用的药片分别放入不同编号的储药空间内，放置药片时，可通过扫码器扫描药片包装盒上的条形码或者通过显示屏上的电子键盘模块键入药片名称及储药空间编号；
步骤S2、通过显示屏上的电子键盘模块向控制模块输入服药时间、服药种类和服药量；
步骤S3、CPU根据时钟模块判断到服药时间时，CPU从内存调取该次服药种类和服药量信息及指令，并控制机械手进行配药动作；
步骤S4、步进电机带动旋转轴旋转，使伸缩杆和吸风机位于该次服药种类中的一种药片的储药空间的正上方，伸缩杆伸长使吸风机的风嘴通过储药空间顶端的开口进入储药空间内，伸缩杆上三维定位传感器开始定位工作，准确定位到药片位置后，吸风机起动，风嘴吸取一粒药片，风压传感器检测到风嘴吸取到药片后，伸缩杆缩短，使吸风机的风嘴退出储药空间，最后电机带动旋转轴旋转，使伸缩杆和吸风机位于接药杯上方后关闭吸风机，药片落入接药杯，完成一个工作循环；
步骤S5、按照内存调取的该次服药种类和服药量信息重复步骤S4，一个工作循环只吸取一粒药片，直至该次需要的服药种类和服药量全部吸入接药杯之后，配药工作结束。
本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：
通过机械手上的吸风机吸取、转运药片且能保证每个工作循环都能吸取到指定的一片药片，在各种检测元器件作用下不会出现漏取、错取或多取药片的现象，大幅提很高了自动配药的准确率，且通过低成本的重量传感器就能判断病人是否按时服用药物，大幅降低了判断并提醒病人服药的成本，同时安装的SIM卡允许指定联系人监控病人的服药情况，进而督促病人服药和避免意外情况的发生。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为本发明的透视图；
图2为本发明的控制原理图；
图3为显示屏的一种样式图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、药盒，2、储药空间，3、接药杯，4、开口，5、机械手，6、旋转轴，7、伸缩杆，8、连接杆，9、吸风机，10、棱柱形壳体，11、漏斗，12、提手，13、药片尺寸标识。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1和2所示，具有自动配药和监护提醒功能的药盒，包括竖直放置的正棱柱形药盒1，所述药盒1被过药盒1顶面和底面形心的对角线所在的平面划分成若干个独立的棱柱形储药空间2，所述每个储药空间2的顶端均设置有开口4且所有开口4均位于以药盒1顶面中心为圆心的同一个圆上，所述其中一个储药空间2内放置有竖直放置的接药杯3，所述储药空间2连续编号；
所述药盒1顶端设置有取放药片的机械手5，所述机械手5包括与药盒1同轴线的旋转轴6、与旋转轴6平行的伸缩杆7及连接旋转轴6顶端与伸缩杆7顶端的连接杆8，所述伸缩杆7上配有三维定位传感器，以保证准确定位到所选药盒内的药片，伸缩杆底端设置有风嘴朝下的吸风机9，所述旋转轴6的底端与电机的转子固定连接，所述步进电机安装在药盒1顶端上，所述吸风机9内设置有检测吸风机9是否吸取到药片的检测装置，所述风嘴口径小于药盒1内药片的直径，所述吸风机9与旋转轴6的距离等于药盒1顶面上的开口4与药盒1轴线的距离。
所述药盒1内设置有控制模块，所述控制模块控制电机的旋转、伸缩杆7的伸缩和吸风机9的开关。
所述药盒1的主体构件为储药空间2和机械手5，结构简单，制造成本低，吸取药片通过机械手5完成，工作程序简单，避免了程序复杂导致的错误取药现象，由于风嘴口径小于药盒1内药片的直径，所以吸风机9一次只能吸取一个药品，通过吸风机9吸取药片和检测装置对吸取结果进行判断，可提高配药的精确度。
所述吸风机9内设置的检测吸风机9是否吸取到药片的检测装置为风压传感器，所述风压传感器连接到控制模块，吸风机9吸取到药片后，吸风机9内的风压会产生巨大变化，所以低精度、结构简单的风压传感器就能满足使用条件，采用这种检测装置可大幅降低药盒的生产成本。
所述机械手5在步进电机的控制下可以准确定位到储药空间2目标取药盒。
所述药盒1顶端设置有棱柱形壳体10，所述机械手5位于棱柱形壳体10内，所述棱柱形壳体10的侧壁上设置有显示屏和音响，所述显示屏内置电子键盘模块，所述显示屏和音响连接到控制模块，所述显示屏用于显示药盒状态、服药提醒信息和输入信息，所述音响用于发出提示音。
所述显示屏旁设置有扫码器，所述扫码器连接到控制模块和显示屏，所述扫码器可以用于扫描药片包转盒上的条形码或者病人的电子病历，往药盒内装载药片时，借助扫码器扫描药片信息，减少了手动录入药片信息的工作量，扫码信息可以在显示屏上显示。
所述储药空间2内设置有光电开关，所述光电开关连接控制模块，所述光电开关用于判断储药空间2内的药片余量是否符合要求，通过合理设置光电开关的位置和范围，能够准确判断储药空间2内药片余量是否满足使用要求，药片余量不足时，光电开关通过控制模块、显示屏和音响及时发出报警信息提醒及时添药。
所述接药杯3下方设置有重量传感器，所述重量传感器连接控制模块，所述重量传感器用于判断接药杯3是否就位和接药杯3中是否有药片，所述接药杯3的正上方设置有漏斗11，所述漏斗11的小头朝下且所述漏斗11的大头与药盒1的顶面平齐，当重量传感器检测到重量偏轻时，说明接药杯3没有放回原位，或者当接药杯3放回原位之后重量偏重，说明接药杯3内有没有服用的药片，这两种情况下重量传感器都会通过控制模块、显示屏和音响及时发出报警信息提醒及时服药，所述漏斗11便于收集机械手5放下的药片，使药片全部进入接药杯3。
所述控制模块还连接有GSM模块，所述GSM模块上安装有SIM卡，如果控制模块通过重量传感器采集到的信息判定病人未按时服药时，控制模块会通过GSM模块上的SIM卡向指定的联系人发出提示短信，由指定的联系人联系病人了解状况并督促按时吃药，防止意外情况发生，所述控制模块也可以通过GSM模块上的SIM卡接收相关医疗数据库发送的医疗数据信息和上报服药情况及电子病历。
所述控制模块包括CPU、内存和时钟模块，所述CPU连接内存和时钟模块，所述CPU用于将控制模块所连接的所有装置所输入的信息和指令进行处理并存储到内存中，所述时钟模块用于计时，所述CPU根据时钟模块的时间信息和内存存储的指令信息控制相应装置执行相应操作，所述内存也可以用于存储病人的电子病历和服药记录，CPU通过光电开关检查药片余量，以便提醒病人及时添药。
所述棱柱形壳体10的顶端设置有提手12，优选的，所述提手的形状为蝴蝶形，使用蝴蝶形提手方便携带药盒且不占用空间，所述蝴蝶形提手12上标注有表示储药空间2内所盛放药片的直径最大值和最小值的药片尺寸标识13，以便明确该药盒的使用范围，所述储药空间2、显示屏、接药杯3等各部件均设置有盲文标识，便于盲人使用。
利用具有自动配药和监护提醒功能的药盒实现自动配药的控制方法包括以下步骤：
步骤S1、将需要服用的药片分别放入不同编号的储药空间2内，放置药片时，可通过扫码器扫描药片包装盒上的条形码或者通过显示屏上的电子键盘模块键入药片名称、数量及储药空间2编号；
步骤S2、通过显示屏上的电子键盘模块向控制模块输入服药时间、服药种类和服药量；
步骤S3、CPU根据时钟模块判断到服药时间时，CPU从内存调取该次服药种类和服药量信息及指令，并控制机械手5进行配药动作；
步骤S4、电机带动旋转轴6旋转，使伸缩杆7和吸风机9位于该次服药种类中的一种药片的储药空间2的正上方，伸缩杆7伸长使吸风机9的风嘴通过储药空间2顶端的开口4进入储药空间2内，三维定位传感器工作，准确定位到所取药片(胶囊)位置，然后吸风机9起动，风嘴吸取一粒药片，风压传感器检测到风嘴吸取到药片后，伸缩杆7缩短，使吸风机9的风嘴退出储药空间2，最后电机带动旋转轴6旋转，使伸缩杆7和吸风机9位于接药杯3上方后关闭吸风机9，药片落入接药杯3，完成一个工作循环；
步骤S5、按照内存调取的该次服药种类和服药量信息重复步骤S4，一个工作循环只吸取一粒药片，直至该次需要的服药种类和服药量全部吸入接药杯3之后，配药工作结束。
实施例1，显示屏可以采用如图3所示的样式显示信息，通过显示屏设置服药种类、服药数量和服药时间，且显示屏采用触摸屏，方便操作。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有自动配药和监护提醒功能的药盒，其特征在于，包括竖直放置的正棱柱形药盒(1)，所述药盒(1)被过药盒(1)顶面和底面形心的对角线所在的平面划分成若干个独立的棱柱形储药空间(2)，所述每个储药空间(2)的顶端均设置有开口(4)且所有开口(4)均位于以药盒(1)顶面中心为圆心的同一个圆上，所其中一个储药空间(2)内放置有竖直放置的接药杯(3)，所述储药空间(2)连续编号；
所述药盒(1)顶端设置有取放药片的机械手(5)，所述机械手(5)包括与药盒(1)同轴线的旋转轴(6)、与旋转轴(6)平行的伸缩杆(7)及连接旋转轴(6)顶端与伸缩杆(7)顶端的连接杆(8)，所述伸缩杆(7)的底端设置有风嘴朝下的吸风机(9)，所述旋转轴(6)的底端与电机的转子固定连接，所述电机安装在药盒(1)顶端上，所述吸风机(9)内设置有检测吸风机(9)是否吸取到药片的检测装置，所述风嘴口径小于药盒(1)内药片的直径，所述吸风机(9)与旋转轴(6)的距离等于药盒(1)顶面上的开口(4)与药盒(1)轴线的距离；
所述药盒(1)内设置有控制模块，所述控制模块控制电机的旋转、伸缩杆(7)的伸缩和吸风机(9)的开关；所述吸风机(9)上配有三维定位传感器。
2.如权利要求1所述的具有自动配药和监护提醒功能的药盒，其特征在于，所述吸风机(9)内设置的检测吸风机(9)是否吸取到药片的检测装置为风压传感器，所述吸风机(9)上配有三维定位传感器，所述风压传感器和三维定位传感器连接到控制模块。
3.如权利要求1或2所述的具有自动配药和监护提醒功能的药盒，其特征在于，所述药盒(1)顶端设置有棱柱形壳体(10)，所述机械手(5)位于棱柱形壳体(10)内，所述棱柱形壳体(10)的侧壁上设置有显示屏和音响，所述显示屏内置电子键盘模块，所述显示屏和音响连接到控制模块，所述显示屏用于显示药盒状态、服药提醒信息和输入信息，所述音响用于发出提示音。
4.如权利要求3所述的具有自动配药和监护提醒功能的药盒，其特征在于，所述显示屏旁设置有扫码器，所述扫码器连接到控制模块和显示屏。
5.如权利要求1或2所述的具有自动配药和监护提醒功能的药盒，其特征在于，所述储药空间(2)内设置有光电开关，所述光电开关连接控制模块。
6.如权利要求1或2所述的具有自动配药和监护提醒功能的药盒，其特征在于，所述接药杯(3)的下方设置有重量传感器，所述重量传感器连接控制模块，所述重量传感器用于判断接药杯(3)是否就位和接药杯(3)中是否有药片，所述接药杯(3)的正上方设置有漏斗(11)，所述漏斗(11)的小头朝下且所述漏斗(11)的大头与药盒(1)的顶面平齐。
7.如权利要求1或2所述的具有自动配药和监护提醒功能的药盒，其特征在于，所述控制模块还连接有GSM模块，所述GSM模块上安装有SIM卡。
8.如权利要求1或2所述的具有自动配药和监护提醒功能的药盒，其特征在于，所述控制模块包括CPU、内存和时钟模块，所述CPU连接内存和时钟模块，所述CPU用于将控制模块所连接的所有装置所输入的信息和指令进行处理并存储到内存中，所述时钟模块用于计时，所述CPU根据时钟模块的时间信息和内存存储的指令信息控制相应装置执行相应操作，所述内存还用于存储病人的电子病历和服药记录。
9.如权利要求1或2所述的具有自动配药和监护提醒功能的药盒，其特征在于，所述棱柱形壳体(10)的顶端设置有提手(12)，所述提手(12)上标注有表示储药空间(2)内所盛放药片的直径最大值和最小值的药片尺寸标识(13)；优选的，所述提手的形状为蝴蝶形。
10.利用如权利要求1所述的具有自动配药和监护提醒功能的药盒实现自动配药的控制方法包括以下步骤：
步骤S1、将需要服用的药片分别放入不同编号的储药空间(2)内，放置药片时，通过扫码器扫描药片包装盒上的条形码或者通过显示屏上的电子键盘模块键入药片名称、数量及对应的储药空间(2)的编号；
步骤S2、通过显示屏上的电子键盘模块向控制模块输入服药时间、服药种类和服药量；
步骤S3、CPU根据时钟模块判断到服药时间时，CPU从内存调取该次服药种类和服药量信息及指令，并控制机械手(5)进行配药动作；
步骤S4、电机带动旋转轴(6)旋转，使伸缩杆(7)和吸风机(9)位于该次服药种类中的一种药片的储药空间(2)的正上方，伸缩杆(7)伸长使吸风机(9)的风嘴通过储药空间(2)顶端的开口(4)进入储药空间(2)内，吸风机(9)上三维定位传感器工作，准确定位到所药片位置。然后吸风机(9)起动，风嘴吸取一粒药片，风压传感器检测到风嘴吸取到药片后，伸缩杆(7)缩短，使吸风机(9)的风嘴退出储药空间(2)，之后电机带动旋转轴(6)旋转，使伸缩杆(7)和吸风机(9)位于接药杯(3)的正上方后关闭吸风机(9)，药片落入接药杯(3)，完成一个工作循环；
步骤S5、按照从内存调取的当次服药种类和服药量信息重复步骤S4，一个工作循环只吸取一粒药片，直至该次需要的服药种类和服药量全部吸入接药杯(3)之后，配药工作结束。
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