CN112190427A - 一种智能送药小车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能送药小车，包括车体、走行机构、药箱、药箱升降机构、药箱平移机构及注水机构。药盒存放于封闭的药箱内，且不同时间所服药物分格存放、分别定时，服药时小车能够自动走行至指定位置，提醒服药，同时药箱升起并提示药物所在位置，自动向水杯中注入温水，保证使用者按时按量服用药物。
Description
技术领域
本发明涉及家用机器人技术领域，尤其涉及一种智能送药小车。
背景技术
老年人在现今社会群体中占了很大的比例，老年人的生活需求越来越引起人们的重视。而年轻人大多忙于工作，很难有空闲时间去照顾自己的父母。此时，服务型机器人的优势便明显体现了出来。大多数老人在日常生活中都需要服用药物，药物通常一日按1-3次服用，有的药物还不能同时服用，因此每天按时服药就成为了一件让人头疼的事情；尤其是记忆力衰退的老人，他们经常忘记按时服药或者忘记了是否已经服药；对于行动不便且子女又无法在身边长期照料的老人来说，服药更成为了一件麻烦事。
目前，家用机器人的研发还处于起始和发展阶段。迄今为止，市场上尚未出现集多种功能于一体的智能服药机器人。这种机器人多出现在公开文献中，如公开号为CN106994693A的中国专利专利公开的一种“自动送药车及其送药方法”，该自动送药车包括行进机构、升降机构和抓药机构。其具有寻迹行进功能和升降机构。公开号为CN108030627A的中国专利申请公开的“一种多功能医疗送药车”，包括基础矩形箱体且其下端设有缓震轮装置、内腔分为低温、低温灭菌、加热、加热灭菌及医疗器械储放区，药品储放区内设有辅助药品储放装置。公开号为CN106264944A的中国专利申请公开的“一种改进的送药车”，包括车体，车体的底部设置有四个万向轮，车体的顶部设置有回收腔，回收腔的左侧铰接有配药面板，回收腔右侧的车体顶部设置有工具摆放筒和消毒专用筒，车体顶部的后方铰接有智能显示面板，回收腔下方的车体上设置有多个药盒抽屉；两者在存放药物的同时还具有加热杀菌或消毒等功能，但不具备自动行进功能，只适合于医院使用。
发明内容
本发明提供了一种智能送药小车，药盒存放于封闭的药箱内，且不同时间所服药物分格存放、分别定时，服药时小车能够自动走行至指定位置，提醒服药，同时药箱升起并提示药物所在位置，自动向水杯中注入温水，保证使用者按时按量服用药物。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种智能送药小车，包括车体、走行机构、药箱、药箱升降机构、药箱平移机构及注水机构；所述车体的底部设走行机构，走行机构具备循迹避障及颜色识别功能，能够带动车体沿设定路线走行；所述药箱置于车体内，药箱内置智能药盒及水杯；车体的顶板分为翻盖部及固定部，其中翻盖部能够向外打开并使车体顶部一侧处于敞开状态；固定部的顶部设保温桶，保温桶的底部设出水管向下延伸至车体内；所述药箱在药箱平移机构的带动下在固定部与翻盖部之间往返移动；当药箱移动至固定部一侧时，通过出水管能够向水杯中注水；当药箱移动至翻盖部一侧时，通过药箱升降机构能够自车体敞开处升至车体上方。
所述走行机构由走行舵机、走行车轮、万向轮、光电测距传感器及循迹及颜色识别模块组成；所述走行车轮为2个，设于车体底部同一端的两侧，所述万向轮为2个，设于车体底部另一端的两侧；2个走行车轮分别由对应的走行舵机驱动，走行舵机通过同一车轮架与车体的底板固定连接；所述万向轮通过万向轮支架与车体的底板连接；对应万向轮一端的车体底部边缘处设光电测距传感器及循迹及颜色识别模块。
所述智能药盒由盒体、单片机、数码显示屏及设定按钮组成；所述盒体的中部设封闭部，封闭部外侧的盒体分隔为多个药品储存腔，每个药品储存腔的内壁上均标有相应的编号；单片机置于封闭部内；封闭部的顶部设数码显示屏及设定按钮；所述设定按钮包括储存腔编号选择按钮、时间设定按钮及提醒铃声设定按钮。
所述药箱内设药盒定位槽和水杯定位槽，智能药盒和水杯分别置于对应的定位槽内，并能够自药箱中取出。
所述固定部的顶部设声光报警器，由闪光灯及蜂鸣器组成；声光报警器与单片机通过无线网连接。
所述翻盖部与固定部之间通过合页相连，翻盖部由翻盖机构带动实现开关盖动作；所述翻盖机构由翻盖舵机、摇杆及滑块组成，翻盖舵机设于固定部的顶部，其舵机轴与摇杆的一端固连并能够带动摇杆摆动，摇杆上设滑道；所述翻盖部上设滑块与滑道配合。
所述出水管上设出水阀，固定部的底部设出水舵机，出水舵机的舵机轴与出水阀相连并带动其旋转。
所述药箱升降机构由升降底板、步进电机、伸缩杆及交叉式升降架组成，所述升降底板设于药箱的下方，升降底板与药箱之间通过伸缩杆及交叉式升降架相连，伸缩杆由固定在升降底板上的步进电机驱动。
所述药箱平移机构由平移舵机、曲柄、滑轨及滑套组成；所述车体的底板顶部两侧分别设滑轨，2条滑轨平行设置，并且滑轨的两端分别对应固定部和翻盖部；底板的中部设平移舵机，平移舵机的舵机轴与曲柄的一端相连，曲柄的另一端连接升降底板底部的连接轴；所述升降底板的底部两侧分别设滑套与滑轨配合；在平移舵机的驱动下，曲柄带动升降底板及其上的药箱升降机构、药箱一起沿滑轨滑动。
一种智能送药小车，还包括控制系统；所述控制系统至少包括ARM主控板、电源及蓝牙模块，电源为车体内的所有用电装置供电；ARM主控板的信号输入端分别连接光电测距传感器、循迹及颜色识别模块的信号输出端，ARM主控板的信号输出端分别连接走行舵机、翻盖舵机、出水舵机、平移舵机及步进电机；ARM主控板通过蓝牙模块与外部控制终端相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)药盒存放于封闭的药箱内，可防止药品污染；
2)不同时间所服药物分格存放、分别定时，防止多服、少服或错服药物；
3)服药时小车具有循迹避障功能，并能够根据不同颜色的标示线自动按规划路径走行；
4)具备提醒服药的功能；
5)服药时，药箱升起并通过数码显示屏提示药物所在位置，同时自动向水杯中注入温水，方便使用者服用药物；
6)特别适合家居老人特别是失能老人使用，也可用于养老院等场所，减轻看护人员的负担。
附图说明
图1是本发明所述一种智能送药小车的立体结构示意图一(为显示内部结构，拆下了车体的一个侧板)。
图2是本发明所述走行机构的立体结构示意图。
图3是本发明所述一种智能送药小车的立体结构示意图二(药箱为升起状态，车体只显示了底板)
图4是本发明所述注水机构和翻盖机构的立体结构示意图。
图5是本发明所述智能药盒的立体结构示意图。
图6是本发明所述控制系统的原理图。
图中：1.车体 1-1.固定部 1-2.翻盖部 1-3.底板 1-4.直角固定件 2.走行机构2-1.光电测距传感器 2-2.循迹及颜色识别模块 2-3.万向轮 2-4.走行舵机 2-5.车轮架2-6.万向轮支架 2-7.走行车轮 3.药箱 4.药箱升降机构 4-1.升降底板 4-2.伸缩杆 4-3.交叉式升降架 4-4.步进电机 5.药箱平移机构 5-1.平移舵机 5-2.曲柄 5-3.滑轨 6.注水机构 6-1.水杯 6-2.保温桶 6-3.出水管 6-4.出水舵机 6-5.出水阀 7.声光报警器7-1.闪光灯 7-2.蜂鸣器 8.翻盖机构 8-1合页 8-2.翻盖舵机 8-3.摇杆 8-4.滑块 9.智能药盒 9-1.设定按钮 9-2.数码显示屏 9-3.药品储存腔 10.控制系统 10-1.ARM主控板10-2.电源 10-3.蓝牙模块
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1所示，本发明所述一种智能送药小车，包括车体1、走行机构2、药箱3、药箱升降机构4、药箱平移机构5及注水机构6；所述车体1的底部设走行机构2，走行机构2具备循迹避障及颜色识别功能，能够带动车体1沿设定路线走行；所述药箱3置于车体1内，药箱3内置智能药盒9及水杯6-1；车体1的顶板分为翻盖部1-2及固定部1-1，其中翻盖部1-2能够向外打开并使车体1顶部一侧处于敞开状态；固定部1-1的顶部设保温桶6-2，保温桶6-2的底部设出水管6-3向下延伸至车体1内；所述药箱3在药箱平移机构5的带动下在固定部1-1与翻盖部1-2之间往返移动；当药箱3移动至固定部1-1一侧时，通过出水管6-3能够向水杯6-1中注水；当药箱3移动至翻盖部1-2一侧时，通过药箱升降机构4能够自车体1敞开处升至车体1上方。
如图2所示，所述走行机构2由走行舵机2-4、走行车轮2-7、万向轮2-3、光电测距传感器2-1及循迹及颜色识别模块2-2组成；所述走行车轮2-7为2个，设于车体1底部同一端的两侧，所述万向轮2-3为2个，设于车体1底部另一端的两侧；2个走行车轮2-7分别由对应的走行舵机2-4驱动，走行舵机2-4通过同一车轮架2-5与车体1的底板1-3固定连接；所述万向轮2-3通过万向轮支架2-6与车体1的底板1-3连接；对应万向轮2-3一端的车体1底部边缘处设光电测距传感器2-1及循迹及颜色识别模块2-2。
如图5所示，所述智能药盒9由盒体、单片机、数码显示屏9-2及设定按钮9-1组成；所述盒体的中部设封闭部，封闭部外侧的盒体分隔为多个药品储存腔9-3，每个药品储存腔9-3的内壁上均标有相应的编号；单片机置于封闭部内；封闭部的顶部设数码显示屏9-2及设定按钮9-1；所述设定按钮9-1包括储存腔编号选择按钮、时间设定按钮及提醒铃声设定按钮。
所述药箱3内设药盒定位槽和水杯定位槽，智能药盒9和水杯6-1分别置于对应的定位槽内，并能够自药箱3中取出。
如图4所示，所述固定部1-1的顶部设声光报警器7，由闪光灯7-1及蜂鸣器7-2组成；声光报警器7与单片机通过无线网连接。
所述翻盖部1-2与固定部1-1之间通过合页8-1相连，翻盖部1-2由翻盖机构8带动实现开关盖动作；所述翻盖机构8由翻盖舵机8-2、摇杆8-3及滑块8-4组成，翻盖舵机8-2设于固定部1-1的顶部，其舵机轴与摇杆8-3的一端固连并能够带动摇杆8-3摆动，摇杆8-3上设滑道；所述翻盖部1-2上设滑块8-4与滑道配合。
所述出水管6-3上设出水阀6-5，固定部1-1的底部设出水舵机6-4，出水舵机6-4的舵机轴与出水阀6-5相连并带动其旋转。
如图3所示，所述药箱升降机构4由升降底板4-1、步进电机4-4、伸缩杆4-2及交叉式升降架4-3组成，所述升降底板4-1设于药箱3的下方，升降底板4-1与药箱3之间通过伸缩杆4-2及交叉式升降架4-1相连，伸缩杆4-2由固定在升降底板4-1上的步进电机4-4驱动。
所述药箱平移机构5由平移舵机5-1、曲柄5-2、滑轨5-3及滑套组成；所述车体1的底板1-3顶部两侧分别设滑轨5-3，2条滑轨5-3平行设置，并且滑轨5-3的两端分别对应固定部1-1和翻盖部1-2；底板1-3的中部设平移舵机5-1，平移舵机5-1的舵机轴与曲柄5-2的一端相连，曲柄5-2的另一端连接升降底板4-1底部的连接轴；所述升降底板4-1的底部两侧分别设滑套与滑轨5-3配合；在平移舵机5-1的驱动下，曲柄5-2带动升降底板4-1及其上的药箱升降机构4、药箱3一起沿滑轨5-3滑动。
如图1、图6所示，一种智能送药小车，还包括控制系统10；所述控制系统10至少包括ARM主控板10-1、电源10-2及蓝牙模块10-3，电源10-2为车体1内的所有用电装置供电；ARM主控板10-1的信号输入端分别连接光电测距传感器2-1、循迹及颜色识别模块2-2的信号输出端，ARM主控板10-1的信号输出端分别连接走行舵机2-4、翻盖舵机8-2、出水舵机6-4、平移舵机5-1及步进电机4-4；ARM主控板10-1通过蓝牙模块10-3与外部控制终端(如遥控器或手机)相连。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例】
如图1-图4所示，本实施例中，一种智能送药小车，包括车体1、行走机构2、药箱3、药箱升降机构4、药箱平移机构5、注水机构6、声光报警器7、翻盖机构8、智能药盒9及控制系统10；所述车体1的4个侧板分别通过直角固定件1-4固连于底板1-3上，4个侧板之间通过直角固定件1-4相互连接，顶板的固定部1-1通过热熔胶连接在对应的3个侧板顶部；底板1-3、侧板及顶板均采用5mm厚的亚克力板制作；控制系统10固定在车体1一侧。
如图2所示，所述走行机构2由走行舵机2-4驱动，2个走行车轮2-7之间通过车轮架2-5连接；两个万向轮2-3通过万向轮支架2-6与底板1-3连接；通过2个走行舵机2-4驱动2个走行车轮2-7差速旋转实现转向，光电测距传感器2-1和循迹及颜色识别模块2-2固定在底板1-3上，并且位于走行方向的前端。
如图3所示，所述药箱平移机构5中，2根滑轨5-3的两端分别通过支座固定在底板1-3上，平移舵机5-1的舵机轴与曲柄5-2一端铰接，曲柄5-2另一端与升降底板4-1底部的连接轴铰接；平移舵机5-1驱动曲柄5-2转动时，带动升降底板4-1及其上的药箱升降机构4与药箱3一同沿滑轨5-3水平移动；药箱平移机构5的功能是，当需要注水时，通过平移药箱3将水杯6-1送至出水管6-3下方，注水后再返回到原位(翻盖部1-2下方)，准备升起。
药箱升降机构4中，交叉式升降架4-3和伸缩杆4-2均连接在药箱3底部和升降底板4-1之间，伸缩杆4-2由步进电机4-4驱动实现升降动作，交叉式升降架4-3能够使药箱3的升降动作更加平稳，并且对药箱3起支撑作用。药箱3中设智能药盒9和水杯6-1，智能药盒9和水杯6-1均置于对应的定位槽中，可以随时取出。
如图4所示，所述声光报警器7由闪光灯7-1和蜂鸣器7-2组成，固定在固定部1-1的顶部，用于在预先设置好的时间进行提醒；出水管6-3贯穿固定部2-2，其进水口与保温桶6-2密封连接，保温桶6-2固定在固定部1-1的顶部。翻盖部1-2与固定部1-1之间通过合页8-1相连，出水舵机6-4固定在固定部1-1的底部，出水舵机6-4转动时，带动出水管6-3上的出水阀6-5开启或闭合，从而实现向水杯6-1中注水的功能。翻盖机构8中，翻盖舵机8-2和翻盖部1-2通过摇杆8-3相连，翻盖舵机8-2带动摇杆8-3转动时，通过滑块8-4带动翻盖部1-2开启或闭合。
如图5所示，所述智能药盒9上设有设定按钮9-1、数码显示屏9-2和药品储存腔9-3，并且内置有小型32开发板(单片机)，以实现定时提醒的功能。另外，服药者每次服用的药物品种或数量可能不一样，每个药品储存腔9-3中分别放置各次服用的不同药物，服药时，通过数码显示屏9-2指示对应的药品储存腔9-3编码，即可防止误服。
本实施例中，走行舵机2-4采用DG-995MG360连续旋转舵机；其它舵机5-1、6-4、8-2均采用TBS-K20大扭矩舵机。ARM主控板10-1采用野火STM32F429IGT6主控板。电源10-2采用格式3S 2200mAh的航模电池。蓝牙模块10-3采用HC-05蓝牙模块。步进电机4-4采用57BYG250B 42步进电机。光电测距传感器2-1采用E18-D80NK测距模块。循迹及颜色识别模块2-2采用TCRT5000光电检测模块。
一种智能送药小车的使用过程为：到设定服药时间时，小车通过控制系统10预先设置好的路线或根据地面标识循迹实现自动行走，光电测距传感器2-1通过发射红外线监测障碍物并实现自动避障。小车到达指定位置后，通过声光报警器7提醒服药者准备服药；药箱3平移，通过注水机构6向水杯6-1中注入温水，然后平移回到原位；翻盖部1-2打开，药箱3自开口处升起，服药者按提示取出对应药品储存腔9-3中的药物，服药完成后将水杯6-1放回原处；药箱3下降至车体1内，翻盖部1-2关闭，小车按原路返回。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能送药小车，其特征在于，包括车体、走行机构、药箱、药箱升降机构、药箱平移机构及注水机构；所述车体的底部设走行机构，走行机构具备循迹避障及颜色识别功能，能够带动车体沿设定路线走行；所述药箱置于车体内，药箱内置智能药盒及水杯；车体的顶板分为翻盖部及固定部，其中翻盖部能够向外打开并使车体顶部一侧处于敞开状态；固定部的顶部设保温桶，保温桶的底部设出水管向下延伸至车体内；所述药箱在药箱平移机构的带动下在固定部与翻盖部之间往返移动；当药箱移动至固定部一侧时，通过出水管能够向水杯中注水；当药箱移动至翻盖部一侧时，通过药箱升降机构能够自车体敞开处升至车体上方。
2.根据权利要求1所述的一种智能送药小车，其特征在于，所述走行机构由走行舵机、走行车轮、万向轮、光电测距传感器及循迹及颜色识别模块组成；所述走行车轮为2个，设于车体底部同一端的两侧，所述万向轮为2个，设于车体底部另一端的两侧；2个走行车轮分别由对应的走行舵机驱动，走行舵机通过同一车轮架与车体的底板固定连接；所述万向轮通过万向轮支架与车体的底板连接；对应万向轮一端的车体底部边缘处设光电测距传感器及循迹及颜色识别模块。
3.根据权利要求1所述的一种智能送药小车，其特征在于，所述智能药盒由盒体、单片机、数码显示屏及设定按钮组成；所述盒体的中部设封闭部，封闭部外侧的盒体分隔为多个药品储存腔，每个药品储存腔的内壁上均标有相应的编号；单片机置于封闭部内；封闭部的顶部设数码显示屏及设定按钮；所述设定按钮包括储存腔编号选择按钮、时间设定按钮及提醒铃声设定按钮。
4.根据权利要求1所述的一种智能送药小车，其特征在于，所述药箱内设药盒定位槽和水杯定位槽，智能药盒和水杯分别置于对应的定位槽内，并能够自药箱中取出。
5.根据权利要求1所述的一种智能送药小车，其特征在于，所述固定部的顶部设声光报警器，由闪光灯及蜂鸣器组成；声光报警器与单片机通过无线网连接。
6.根据权利要求1所述的一种智能送药小车，其特征在于，所述翻盖部与固定部之间通过合页相连，翻盖部由翻盖机构带动实现开关盖动作；所述翻盖机构由翻盖舵机、摇杆及滑块组成，翻盖舵机设于固定部的顶部，其舵机轴与摇杆的一端固连并能够带动摇杆摆动，摇杆上设滑道；所述翻盖部上设滑块与滑道配合。
7.根据权利要求1所述的一种智能送药小车，其特征在于，所述出水管上设出水阀，固定部的底部设出水舵机，出水舵机的舵机轴与出水阀相连并带动其旋转。
8.根据权利要求1所述的一种智能送药小车，其特征在于，所述药箱升降机构由升降底板、步进电机、伸缩杆及交叉式升降架组成，所述升降底板设于药箱的下方，升降底板与药箱之间通过伸缩杆及交叉式升降架相连，伸缩杆由固定在升降底板上的步进电机驱动。
9.根据权利要求1所述的一种智能送药小车，其特征在于，所述药箱平移机构由平移舵机、曲柄、滑轨及滑套组成；所述车体的底板顶部两侧分别设滑轨，2条滑轨平行设置，并且滑轨的两端分别对应固定部和翻盖部；底板的中部设平移舵机，平移舵机的舵机轴与曲柄的一端相连，曲柄的另一端连接升降底板底部的连接轴；所述升降底板的底部两侧分别设滑套与滑轨配合；在平移舵机的驱动下，曲柄带动升降底板及其上的药箱升降机构、药箱一起沿滑轨滑动。
10.根据权利要求1所述的一种智能送药小车，其特征在于，还包括控制系统；所述控制系统至少包括ARM主控板、电源及蓝牙模块，电源为车体内的所有用电装置供电；ARM主控板的信号输入端分别连接光电测距传感器、循迹及颜色识别模块的信号输出端，ARM主控板的信号输出端分别连接走行舵机、翻盖舵机、出水舵机、平移舵机及步进电机；ARM主控板通过蓝牙模块与外部控制终端相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011267383.0A CN112190427A (zh) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | 一种智能送药小车 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011267383.0A CN112190427A (zh) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | 一种智能送药小车 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112190427A true CN112190427A (zh) | 2021-01-08 |
Family
ID=74033500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011267383.0A Pending CN112190427A (zh) | 2020-11-13 | 2020-11-13 | 一种智能送药小车 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112190427A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113456246A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-10-01 | 中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院 | 一种智能急救车及其使用方法 |
| CN114668608A (zh) * | 2022-03-27 | 2022-06-28 | 庞震 | 智能配药送药车及其配送方法 |
| CN114668607A (zh) * | 2022-03-27 | 2022-06-28 | 庞震 | 智能行走送药车及其配送方法 |
-
2020
- 2020-11-13 CN CN202011267383.0A patent/CN112190427A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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