CN114642331B - 一种智能中药粉末抓取和分包无人车及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能中药粉末抓取和分包无人车及其工作方法，设有中药抓取模块、中药处理模块、信息监测模块、底盘运动模块、管理控制模块和无人车主体结构；所述中药抓取模块、中药处理模块、信息监测模块和底盘运动模块分别与管理控制模块电连接；所述中药抓取模块包括水平运动模组、竖直运动模组、旋转运动模组、伸缩运动模组、末端存药漏斗和漏斗开关；所述无人车主体结构包括车体、自动出药门和传送带，所述中药抓取模块设于所述车体的内部，所述车体的顶部设有位于所述分量药盘上方的第一开口；所述车体的侧面开有第二开口；本发明有着自动化、效率高、使用方便的优点。

Description

一种智能中药粉末抓取和分包无人车及其工作方法

技术领域

本发明属于中草药自动存取技术领域，具体是一种智能中药粉末抓取和分包无人车及其工作方法，适用于中药房、医院这类场所。

背景技术

随着相关科室的设立以及人员的增设，未来会有更多的人接受中医的治疗，同时中医的影响力也会越来越大，由此带来的是中药需求和接受度的提升。而且在当前人口老龄化和慢性病发病率逐年提升的背景下，中药挥不可将发替代的作用。

然而现有的中药房管理模式存在诸多弊端，主要包括：目前大多数中医药房以人工抓药为主流，对中药的处理有限，使得患者不得不自己处理加工中药材，增加了患者的使用成本；对于中医药工作者来说，人工抓药工作量大、工作效率低。

抓取多个订单的中药对于人工来说比较困难，而目前的抓取机械臂都比较复杂且价格昂贵，缺乏一种简单的能够抓取中药粉末的机械臂。

中国发明专利(申请号CN202111388019.4)公开了一种基于药方自动抓药的药店智能抓药终端设备，涉及抓药终端设备技术领域，具体为扫码终端和抓药组件，所述扫码终端的一侧设置有药柜，所述抽屉滑轨的内部滑动连接有药屉组件，所述药屉本体的内部开设有药仓，所述转轴的外壁连接有倾斜板，所述药屉本体的右端底部通过扭簧连接有撑杆。该设备需要药师近距离站在药柜旁边，无法实现多个订单的同时抓取和分包，无法实现实时监测抓取情况。

中国发明专利(申请号CN202011380640.1)公开了一种一种中草药自动化抓药配药系统，其位于壳体内，中草药自动化抓药配药系统包括储药装置、抓取装置、翻转装置和链轮装置，储药装置竖立放置在壳体内，待收到系统的配方指令后，储药装置的抽屉自动打开，以取出中草药；在全向轮的带动下，抓取装置通过伸缩杆的伸缩从储药装置的抽屉内取出中草药，且通过伸缩杆的伸缩放入翻转装置内，翻转装置通过链轮装置的运动将中草药置入链轮装置的取药盒中完成配药；其通过抓手进行抓药容易导致药粉，容易导致药粉移动过程中的浪费，并且只能抓取单次使用的药，效率低下。

现有技术中的中药抓取装置，普遍存在中药抓取耗时、费力，特别是找药、称量、分包过程耗时长，需要医师一定的经验的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种自动化、效率高、使用方便的智能中药粉末抓取和分包无人车及其工作方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种智能中药粉末抓取和分包无人车，设有底盘运动模块、位于所述底盘运动模块上部的无人车主体结构、中药抓取模块、中药处理模块、信息监测模块、管理控制模块；所述中药抓取模块、中药处理模块、信息监测模块和底盘运动模块分别与管理控制模块电连接；

所述中药抓取模块包括可多向运动和可伸缩的运动模组，所述运动模组的外端部设有末端存药漏斗；所述末端存药漏斗上安装有漏斗开关，所述漏斗开关与所述管理控制模块电连接，用于控制末端存药漏斗中中药粉末向下的流动；

所述中药处理模块包括分量装置和药品包装装置，所述分量装置包括下药控制装置、分量药盘、设于所述分量药盘下侧的多个分量药罐和位于所述分量药罐下侧的药粉汇总装置，所述药粉汇总装置连接所述药品包装装置；

所述管理控制模块包括中央处理器以及和所述中央处理器电连接的压力传感模块、订单完成度监测模块、路径规划模块、GPS定位模块、激光传感模块、GPRS模块和自动导航模块；所述压力传感器模块安装在所述末端存药漏斗上，用于核实每次药粉获取的质量；

所述无人车主体结构包括车体、自动出药门和传送带，所述中药抓取模块、中药处理模块、管理控制模块均设于所述车体的内部，所述车体的顶部设有位于所述分量药盘上方的第一开口；所述车体的侧面开有第二开口；所述自动出药门安装在车体后侧面的下方，所述传送带连通所述自动出药门。

上述方案中，中药抓取模块的运动模组可实现对末端存药漏斗进行平移、升降和旋转，使末端存药漏斗从药柜处取药，并将药粉输送到分量药罐中，漏斗开关控制分量药罐中药粉的下料，所述漏斗开关安装在末端存药漏斗上，并与管理控制模块电连，用于控制末端存药漏斗中中药粉末向下的流动，可以是电磁阀，伸缩运动模组控制分量药罐伸出和回缩；

分量装置和药品包装装置对药粉进行分装和打包，分量药盘对多个分量药罐进行固定，下药控制装置控制分量药罐中药粉的下料，根据不同中药粉末的密度特点控制其下药速度，以此来满足订单需求，多个分量药罐中不同的药粉通过重力进入到药粉汇总装置中汇总，药品包装装置包含打包袋以及压封机构；

底盘运动模块的底盘对部件进行连接固定，电池为直流电机提供能力，直流电机通过传动轴驱动麦克纳姆轮运动，通过采用麦克纳姆轮作为行走轮，可以实现直行、横行、斜行、蛇行、以零半径任意角度进行旋转及其组合的运行方式，可以快速定位，适合在狭窄的环境中工作，可提供效率增加空间利用率；

中央处理器对压力传感模块、订单完成度监测模块、路径规划模块、GPS定位模块、激光传感模块、GPRS模块和自动导航模块进行电连接，传输信号，从而对底盘运动模块进行导航、检测订单完成度情况；激光传感模块对末端存药漏斗的位置进行校正，使末端存药漏斗刚好位于药柜出药口正下方，压力传感器模块安装在所述末端存药漏斗上，可以根据订单要求的药物总量抓取药粉，后续由分量装置将药粉分成若干分下料；

车体包含外壳结构，对中药抓取模块、中药处理模块进行保护，防止内部污染，第一开口供末端存药漏斗通过，将药粉投入到分量药罐中，第二开口供中药抓取模块伸出，混合的药粉最后通过传送带从自动出药门运出。

进一步的，所述运动模组包括水平运动模组、竖直运动模组、旋转运动模组、伸缩运动模组，所述水平运动模组包含一级水平运动模组、二级水平运动模组、三级水平运动模组，所述竖直运动模组包含一级竖直运动模组、二级竖直运动模组；

所述二级水平运动模组安装在一级水平运动模组上；所述一级竖直运动模组通过旋转运动模组安装在二级水平运动模组上；所述二级竖直运动模组安装在一级竖直运动模组上；所述三级水平运动模组安装在二级竖直运动模组上；所述伸缩运动模组安装在三级水平运动模组上。

包含水平运动模组、竖直运动模组、旋转运动模组、伸缩运动模组可实现运动功能，所述二级水平运动模组安装在一级水平运动模组上能够增加水平运动的行程，防止与车体发生干涉，通过旋转运动模组来实现转动，二级竖直运动模组安装在一级竖直运动模组上能够增加竖直运动的行程，防止与车体发生干涉，三级水平运动模组控制伸缩运动模组进行水平运动，方便末端存药漏斗取药。

进一步的，每一级的所述水平运动模组、竖直运动模组中分别包含有动力部；所述动力部连接有传动杆，所述传动杆螺纹连接安装板，所述动力部与所述安装板间还设置有导向杆。

动力部可以是电机，提供动力，动力部对传动杆进行驱动，传动杆带动安装板移动，导向杆对安装板导向和限位，旋转运动模组可以包含转动电机，伸缩运动模组可以是齿轮连杆式或者液压式。

进一步的，所述分量装置还包括齿轮驱动装置、导管；所述分量药盘为外侧带轮齿结构的圆形，所述分量药盘与齿轮驱动装置啮合连接，所述分量药盘下侧沿圆周设置有多个分量药罐，所述分量药罐上安装有所述下药控制装置，所述分量药罐分别通过导管与所述药粉汇总装置连接。

通过齿轮驱动装置上齿轮转动带动分量药盘的转动，齿轮驱动装置中间转动连接转轴，转轴固定在车体上，控制不同的分量药罐移动到第一开口处接收末端存药漏斗的药粉，下药控制装置可以是电磁阀，控制分量药罐药粉的下料，分量药罐的药粉通过导管汇总到药粉汇总装置中。

进一步的，所述药粉汇总装置包括上组成部和下组成部，所述上组成部通过所述导管与分量药罐连接，并通过圆形卡槽连接在下组成部上，所述下组成部通过导管与药品包装装置连接。

上组成部和下组成部通过圆形卡槽进行连接，可以配合分量药盘相对转动，防止导管打结，下组成部通过导管与药品包装装置连接，将混合的药粉导出到药品包装装置处。

进一步的，所述底盘运动模块包括底盘、电池、麦克纳姆轮、直流电机和传动轴；所述电池设置于所述底盘的上方，设在所述底盘上的4个麦克纳姆轮分别通过传动轴连接所述直流电机。

所述底盘上方设置有壳体，电池设置于底盘上方、壳体的内部，壳体的侧面设置有门，方便电池取出、安装，电池为直流电机提供能量，直流电机通过传动轴传输动力对麦克纳姆轮进行驱动。

进一步的，所述信息监测模块包括显示屏和与所述显示屏电连接的电池电量传感器、电源温度传感器、药罐监测模块、车速传感器、湿度监测模块、视觉识别模块、订单完成度监测模块；所述药罐监测模块安装在所述分量药罐上面，用于监测各个分量药罐的占用情况；所述湿度监测模块用于监测无人车内部的湿度；所述订单完成度监测模块，用于监测每个订单的完成情况。

通过显示屏对各个模块的检测内容进行显示，方便监控，药罐监测模块检测分量药罐是否被占用，使不同药粉存放在不同的药罐中，通过订单完成度监测模块来了解机器的工作进度。

本发明通过所述信息检测模块获取智能中药粉末抓取和分包无人车的电池电量、电源温度、装置内部湿度、行驶速度、实时位置、周围环境障碍物情况以及智能中药粉末抓取和分包无人车内部药罐的占用信息，结合中药抓取信息、订单抓取情况中药存放位置等中药信息，以图案或数字的形式显示在显示屏上，同时通过GPRS模块将上述信息通过无线传输方式发送给后台，使医师可以在远程监测智能中药粉末抓取和分包无人车的运动状态，若发生紧急情况后台管理人员可及时做出快速响应，确保智能中药粉末抓取和分包无人车正常运行。

进一步的，所述车体内部设有紫外线消毒装置、警报装置、所述湿度监测模块和电源温度传感器，所述紫外线消毒装置和警报装置与管理控制模块电连接。

设置在车体内部进行保护，所述紫外线消毒装置与管理控制模块电连接，用于对装置和中药粉末杀毒，所述警报装置与管理控制模块电连接；当所述智能中药粉末抓取和分包无人车出现问题(例如电量不足、湿度或者温度不符合要求或有物体阻挡其移动)，所述管理控制模块控制报警装置进行报警提示。

进一步的，所述第一开口处设有防尘罩，所述第二开口处设有自动门，所述自动门、防尘罩处均设有驱动机构，所述驱动机构均与管理控制模块电连接。

管理控制模块对驱动机构进行控制，驱动机构控制自动门、防尘罩的开关，不使用时防尘罩和自动门关闭对车体内部进行隔离，使用时自动门、防尘罩打开供中药抓取模块通过。

一种智能中药粉末抓取和分包无人车工作方法，使用如权利要求1-8任一项所述的智能中药粉末抓取和分包无人车，包含如下工作步骤：

S1:管理控制模块中的GPRS模块从后台获取用户的订单信息，管理控制模块根据订单信息中的粉末种类，通过自主导航模块和GPS定位模块实现即时定位和导航，由底盘运动模块驱动无人车到达指定位置；

通过订单输入所需药粉的种类和质量，由自主导航模块和GPS定位模块导航，底盘运动模块中麦克纳姆轮结构可以驱动无人车进行各个方向的移动，驱动无人车到达指定位置；

S2:无人车到位后，中药抓取模块通过水平运动模组、竖直运动模组、旋转运动模组、伸缩运动模组带动末端存药漏斗进行取药操作，末端存药漏斗取药后，将需要的中药粉末分别放置到各个分量药罐中进行暂存；

水平运动模组、竖直运动模组、旋转运动模组、伸缩运动模组能够带动存药漏斗取药，并将通过第一开口将药粉移动到分量药罐中；

S3:下药控制装置控制各个分量药罐中的粉末分批次的按需要的重量进入到药粉汇总装置，汇总的药粉随后流入药品包装装置进行打包，打包后的药品通过传送带从自动出药门流出；

下药控制装置将各个分量药罐中的粉末分批次的送入到药粉汇总装置，将药粉进行分批混合，混合的药粉流入药品包装装置打包，最后流出。如此避免了人工重复的取药以及分药称量、打包操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.抓药过程中定位药粉、取药、分药、打包全程自动化，无需对抓药人员的经验做要求，减少人力；

2.通过管理控制模块记录和导航药粉位置，底盘运动模块驱动找药，中药抓取模块直接进行抓药，通过末端存药漏斗依次抓药可将需要药粉的总量送入分量药罐，不需要频繁抓取，避免人工找不到药、取药困难的问题；

3.设置多个分量药罐，可一次取药过程中取出所需的药粉，将药粉分别放入分量药罐中临时存放，下药控制装置自动对分量药罐的药品重量进行控制，将定量药粉进行混合和分包操作，简化工作流程，提升效率；

4.通过信息监测模块可实时检测无人车工作状态、药品环境，设置车体、消毒模块防止药粉打包过程受到污染，使用方便、卫生。

附图说明

图1为本发明实施例1中无人车外部结构示意图；

图2为本发明实施例1中无人车内部结构示意图；

图3为本发明实施例1中管理控制模块原理框图；

图4为本发明实施例1中信息监测模块原理框图；

图5为本发明实施例1中中药抓取模块的结构示意图；

图6为本发明实施例1中末端存药漏斗的结构示意图；

图7、图8为本发明实施例1中中药抓取模块的工作状态结构图；

图9、图10为本发明实施例1中分量装置的结构示意图；

图11为本发明实施例1中传送带的结构示意图；

图12为本发明实施例1中底盘运动模块的结构示意图；

图13为本发明实施例1中药粉汇总装置的结构示意图；

图14为本发明实施例2中分量药盘的结构示意图；

附图中：1、中药抓取模块；1-1、水平运动模组；1-1-1、一级水平运动模组；1-1-2、二级水平运动模组；1-1-3、三级水平运动模组；1-2、竖直运动模组；1-2-1、一级竖直运动模组；1-2-2、二级竖直运动模组；1-3、旋转运动模组；1-4、伸缩运动模组；1-5、末端存药漏斗；1-5-1、漏斗开关；2、中药处理模块；2-1、分量装置；2-1-1、分量药罐； 2-1-2、药粉汇总装置；2-1-3、齿轮驱动装置；2-1-4、分量药盘；2-1-5、导管；2-1-6、下药控制装置；2-2、药品包装装置；21-2-1、上组成部；21-2-2、下组成部；3、信息监测模块；4、底盘运动模块；4-2、电池；4-3、麦克纳姆轮；4-4、直流电机；4-5、传动轴；5、管理控制模块；6、无人车主体结构；6-2、自动门；6-3、传送带；6-4、自动出药门；6-6、防尘罩。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1-13所示，一种智能中药粉末抓取和分包无人车，设有中药抓取模块1、中药处理模块2、信息监测模块3、底盘运动模块4、管理控制模块5和无人车主体结构6；所述中药抓取模块1、中药处理模块2、信息监测模块3和底盘运动模块4分别与管理控制模块5电连接；

所述中药抓取模块1包括水平运动模组1-1、竖直运动模组1-2、旋转运动模组1-3、伸缩运动模组1-4、末端存药漏斗1-5和漏斗开关1-5-1；所述末端存药漏斗1-5安装在伸缩运动模组1-4的外端部；所述漏斗开关1-5-1安装在所述末端存药漏斗1-5上，并与所述管理控制模块5电连接，用于控制末端存药漏斗1-5中中药粉末向下的流动；

所述中药处理模块2包括分量装置2-1和药品包装装置2-2，所述分量装置2-1包括下药控制装置2-1-6、分量药盘2-1-4、设于所述分量药盘2-1-4下侧的多个分量药罐2-1-1和位于所述分量药罐2-1-1下侧的药粉汇总装置2-1-2，所述药粉汇总装置2-1-2连接所述药品包装装置2-2；

所述底盘运动模块4包括底盘、电池4-2、麦克纳姆轮4-3、直流电机4-4和传动轴4-5；

所述管理控制模块5包括中央处理器以及和所述中央处理器电连接的压力传感模块、订单完成度监测模块、路径规划模块、GPS定位模块、激光传感模块、GPRS模块和自动导航模块；所述压力传感器模块安装在所述末端存药漏斗1-5上，用于核实每次药粉获取的质量；

所述无人车主体结构6包括车体、自动出药门6-4和传送带6-3，所述中药抓取模块1设于所述车体的内部，所述车体的顶部设有位于所述分量药盘2-1-4上方的第一开口；所述车体的侧面开有第二开口；所述自动出药门6-4安装在车体后侧面的下方，所述传送带6-3 连通所述自动出药门6-4。

上述方案中，中药抓取模块1的的水平运动模组1-1、竖直运动模组1-2、旋转运动模组1-3、伸缩运动模组1-4实现对末端存药漏斗1-5进行平移、升降和旋转，使末端存药漏斗1-5从药柜处取药，并将药粉输送到分量药罐2-1-1中，漏斗开关1-5-1控制分量药罐 2-1-1中药粉的下料，所述漏斗开关1-5-1安装在末端存药漏斗1-5上，并与管理控制模块5 电连，用于控制末端存药漏斗1-5中中药粉末向下的流动，可以是电磁阀，伸缩运动模组 1-4控制分量药罐2-1-1伸出和回缩；

分量装置2-1和药品包装装置2-2对药粉进行分装和打包，分量药盘2-1-4对多个分量药罐2-1-1进行固定，下药控制装置2-1-6控制分量药罐2-1-1中药粉的下料，根据不同中药粉末的密度特点控制其下药速度，以此来满足订单需求，多个分量药罐2-1-1中不同的药粉通过重力进入到药粉汇总装置2-1-2中汇总，药品包装装置2-2包含打包袋以及压封机构，分量药盘2-1-4的中部可通过连接柱体转动连接在车体上；药品包装装置2-2可采用市场批量打包机。

底盘运动模块4的底盘对部件进行连接固定，电池4-2为直流电机4-4提供能力，直流电机4-4通过传动轴4-5驱动麦克纳姆轮4-3运动，通过采用麦克纳姆轮4-3作为行走轮，可以实现直行、横行、斜行、蛇行、以零半径任意角度进行旋转及其组合的运行方式，可以快速定位，适合在狭窄的环境中工作，可提供效率增加空间利用率；

中央处理器对压力传感模块、订单完成度监测模块、路径规划模块、GPS定位模块、激光传感模块、GPRS模块和自动导航模块进行电连接，传输信号，从而对底盘运动模块4 进行导航、检测订单完成度情况；激光传感模块对末端存药漏斗1-5的位置进行校正，使末端存药漏斗1-5刚好位于药柜出药口正下方，压力传感器模块安装在所述末端存药漏斗 1-5上，可以根据订单要求的药物总量抓取药粉，后续由分量装置2-1将药粉分成若干分下料；

车体包含外壳结构，对中药抓取模块1、中药处理模块2进行保护，防止内部污染，第一开口供末端存药漏斗1-5通过，将药粉投入到分量药罐2-1-1中，第二开口供中药抓取模块1伸出，混合的药粉最后通过传送带6-3从自动出药门6-4运出。

进一步的，所述水平运动模组1-1包含一级水平运动模组1-1-1、二级水平运动模组 1-1-2、三级水平运动模组1-1-3，所述竖直运动模组1-2包含一级竖直运动模组1-2-1、二级竖直运动模组1-2-2；

所述二级水平运动模组1-1-2安装在一级水平运动模组1-1-1上；所述一级竖直运动模组1-2-1通过旋转运动模组1-3安装在二级水平运动模组1-1-2上；所述二级竖直运动模组 1-2-2安装在一级竖直运动模组1-2-1上；所述三级水平运动模组1-1-3安装在二级竖直运动模组1-2-2上；所述伸缩运动模组1-4安装在三级水平运动模组1-1-3上。

二级水平运动模组1-1-2和一级水平运动模组1-1-1、一级竖直运动模组1-2-1和二级竖直运动模组1-2-2，可通过液压式伸缩结构或机械式伸缩结构合并为同一级。

所述二级水平运动模组1-1-2安装在一级水平运动模组1-1-1上能够增加水平运动的行程，防止与车体发生干涉，通过旋转运动模组1-3来实现转动，二级竖直运动模组1-2-2 安装在一级竖直运动模组1-2-1上能够增加竖直运动的行程，防止与车体发生干涉，三级水平运动模组1-1-3控制伸缩运动模组1-4进行水平运动，方便末端存药漏斗1-5取药。

进一步的，每一级的所述水平运动模组1-1、竖直运动模组1-2中分别包含有动力部；所述动力部连接有传动杆，所述传动杆螺纹连接安装板，所述动力部与所述安装板间还设置有导向杆。

动力部可以是电机，提供动力，动力部对传动杆进行驱动，传动杆带动安装板移动，导向杆对安装板导向和限位，旋转运动模组1-3可以包含转动电机，伸缩运动模组1-4可以是齿轮连杆式、伸缩铰链式或者液压式。

进一步的，所述电池4-2设置于所述底盘的上方，设在所述底盘上的4个麦克纳姆轮4-3 分别通过传动轴4-5连接所述直流电机4-4。

所述底盘上方设置有壳体，电池4-2设置于底盘上方、壳体的内部，壳体的侧面设置有门，方便电池4-2取出、安装，电池4-2为直流电机4-4提供能量，直流电机4-4通过传动轴4-5传输动力对麦克纳姆轮4-3进行驱动。

进一步的，所述信息监测模块3包括显示屏和与所述显示屏电连接的电池4-2电量传感器、电源温度传感器、药罐监测模块、车速传感器、湿度监测模块、视觉识别模块、订单完成度监测模块；所述药罐监测模块安装在所述分量药罐2-1-1上面，用于监测各个分量药罐2-1-1的占用情况；所述湿度监测模块用于监测无人车内部的湿度；所述订单完成度监测模块，用于监测每个订单的完成情况。

通过显示屏对各个模块的检测内容进行显示，方便监控，药罐监测模块检测分量药罐 2-1-1是否被占用，使不同药粉存放在不同的药罐中，通过订单完成度监测模块来了解机器的工作进度。

本发明通过所述信息检测模块获取智能中药粉末抓取和分包无人车的电池4-2电量、电源温度、装置内部湿度、行驶速度、实时位置、周围环境障碍物情况以及智能中药粉末抓取和分包无人车内部药罐的占用信息，结合中药抓取信息、订单抓取情况中药存放位置等中药信息，以图案或数字的形式显示在显示屏上，同时通过GPRS模块将上述信息通过无线传输方式发送给后台，使医师可以在远程监测智能中药粉末抓取和分包无人车的运动状态，若发生紧急情况后台管理人员可及时做出快速响应，确保智能中药粉末抓取和分包无人车正常运行。

进一步的，所述车体内部设有紫外线消毒装置、警报装置、所述湿度监测模块和电源温度传感器，所述紫外线消毒装置和警报装置与管理控制模块5电连接。

设置在车体内部进行保护，所述紫外线消毒装置与管理控制模块5电连接，用于对装置和中药粉末杀毒，所述警报装置与管理控制模块5电连接；当所述智能中药粉末抓取和分包无人车出现问题(例如电量不足、湿度或者温度不符合要求或有物体阻挡其移动)，所述管理控制模块5控制报警装置进行报警提示。

进一步的，所述分量装置2-1还包括齿轮驱动装置2-1-3、导管2-1-5；所述分量药盘 2-1-4为外侧带轮齿结构的圆形，所述分量药盘2-1-4与齿轮驱动装置2-1-3啮合连接，所述分量药盘2-1-4下侧沿圆周设置有多个分量药罐2-1-1，所述分量药罐2-1-1上安装有所述下药控制装置2-1-6，所述分量药罐2-1-1分别通过导管2-1-5与所述药粉汇总装置2-1-2 连接。

通过齿轮驱动装置2-1-3上齿轮转动带动分量药盘2-1-4的转动，控制不同的分量药罐 2-1-1移动到第一开口处接收末端存药漏斗1-5的药粉，下药控制装置2-1-6可以是电磁阀，控制分量药罐2-1-1药粉的下料，分量药罐2-1-1的药粉通过导管2-1-5汇总到药粉汇总装置2-1-2中。

进一步的，所述药粉汇总装置2-1-2包括上组成部21-2-1和下组成部21-2-1，所述上组成部21-2-1通过所述导管2-1-5与分量药罐2-1-1连接，并通过圆形卡槽连接在下组成部 21-2-1上，所述下组成部21-2-1通过导管2-1-5与药品包装装置2-2连接。

上组成部21-2-1和下组成部21-2-1通过圆形卡槽进行连接，可以配合分量药盘2-1-4 相对转动，防止导管2-1-5打结，下组成部21-2-1通过导管2-1-5与药品包装装置2-2连接，将混合的药粉导出到药品包装装置2-2处。

进一步的，所述第一开口处设有防尘罩6-6，所述第二开口处设有自动门6-2，所述自动门6-2、防尘罩6-6处均设有驱动机构，所述驱动机构均与管理控制模块5电连接。

管理控制模块5对驱动机构进行控制，驱动机构控制自动门6-2、防尘罩6-6的开关，不使用时防尘罩6-6和自动门6-2关闭对车体内部进行隔离，使用时自动门6-2、防尘罩6-6 打开供中药抓取模块1通过。

所述旋转运动模组1-3用于旋转上方的一级竖直运动模组1-2-1，控制其旋转角度每次都是正负180度。

所述上组成部21-2-1通过导管2-1-5与分量药罐2-1-1连接，并通过圆形卡槽连接在下组成部21-2-2上；所述下组成部21-2-2通过导管2-1-5与药品包装装置2-2连接，以实现上组成部21-2-1可相对下组成部21-2-2旋转。

进一步地，所述齿轮驱动装置2-1-3用于驱动分量药盘2-1-4的旋转，使其每次用于接收所述末端存药漏斗1-5的药罐都是空置的。

所述管理控制模块5中的GPRS模块从后台获取用户的订单信息，当中药订单数积累到一定数量时，智能中药粉末抓取和分包无人车根据订单信息中中药粉末的存放位置，结合管理控制模块5中的路径规划模块规划出的多目标点的最佳路径，通过管理控制模块5中的自主导航模块和GPS定位模块实现即时定位和导航，确保智能中药粉末抓取和分包无人车能准确到达指定位置；所述无人车通过底盘运动模块4到达指定位置后，无人车主体结构6 中的自动门6-2打开，中药抓取模块1进行抓取操作并将中药粉末放置到药罐中进行暂存；再通过底盘运动模块4运动到医师处；中药处理模块2中的分量装置2-1和药品包装装置2-2 对分量药罐2-1-1的中药粉末进行分量包装；整个过程中医师都可以在后台通过信息监测模块来了解无人车的信息。

抓取时，所述一级水平运动模组1-1-1通过电机驱动螺杆旋转，带动二级水平运动模组1-1-2在水平方向上做直线运动；所述二级水平运动模组1-1-2通过电机驱动螺杆旋转，带动旋转运动模组1-3在水平方向上做直线运动；所述旋转运动模组1-3通过电机驱动一级竖直运动模组1-2-1在水平方向上沿旋转运动模组1-3的中心轴线转动；所述一级竖直运动模组1-2-1通过电机驱动螺杆旋转，带动二级竖直运动模组1-2-2在竖直方向上运动；所述二级竖直运动模组1-2-2通过电机驱动螺杆旋转，带动三级水平运动模组1-1-3在竖直方向上做直线运动；所述三级水平运动模组1-1-3通过电动驱动螺杆旋转，带动伸缩运动模组 1-4在水平方向上横向直线运动；所述伸缩运动模组1-4通过电动推杆驱动末端存药漏斗 1-5在纵深方向上做直线运动；中药抓取模块1将末端存药漏斗1-5精确移动到存贮有订单需要的药柜处，再通过激光传感模块进行位置矫正，使末端存药漏斗1-5刚好位于药柜出药口正下方；再通过GPRS模块向药柜发送出药指令，使药柜出药，并通过压力传感模块核实药粉质量；核实完成后，无人车主体结构6的防尘罩6-6打开，管理控制模块5控制中药抓取模块1的各个部分移动到事先设定好的位置，打开漏斗开关1-5-1，放置中药粉末到分量药罐2-1-1中进行暂存；齿轮驱动2-1-3驱动分量药盘2-1-4旋转，使得每次末端存药漏斗1-5都能把中药粉末放置到空置的药罐中；重复移动无人车的位置和上述操作直到全部订单中的中药粉末都放置在各个药罐中。

本实施例可通过后台进行下单，一次取药就可以完成多个订单，节约了中药房医师的取药时间，大大减轻了工作量，提高了服务水平和质量。

实施例2

如图14所示，本实施例的一种智能中药粉末抓取和分包无人车，在实施例1的基础上进行进一步的优化：

进一步的，取消所述齿轮驱动装置2-1-3，所述分量药盘2-1-4设置为矩形，分量药盘 2-1-4固定在所述车体上部，所述分量药盘2-1-4的底部矩形阵列设置所述分量药罐2-1-1。所述药粉汇总装置2-1-2的上组成部21-2-1和下组成部21-2-1为固定连接或者一体化结构。

分量药盘2-1-4固定设置在车体内，通过中药抓取模块1直接将药粉送入各个分量药罐2-1-1中，简化结构。

一种智能中药粉末抓取和分包无人车工作方法，使用如权利要求1-8任一项所述的智能中药粉末抓取和分包无人车，包含如下工作步骤：

S1:管理控制模块5中的GPRS模块从后台获取用户的订单信息，管理控制模块5根据订单信息中的粉末种类，通过自主导航模块和GPS定位模块实现即时定位和导航，由底盘运动模块4驱动无人车到达指定位置；

通过订单输入所需药粉的种类和质量，由自主导航模块和GPS定位模块导航，底盘运动模块4中麦克纳姆轮4-3结构可以驱动无人车进行各个方向的移动，驱动无人车到达指定位置；

S2:无人车到位后，中药抓取模块1通过水平运动模组1-1、竖直运动模组1-2、旋转运动模组1-3、伸缩运动模组1-4带动末端存药漏斗1-5进行取药操作，末端存药漏斗1-5取药后，将需要的中药粉末分别放置到各个分量药罐2-1-1中进行暂存；

水平运动模组1-1、竖直运动模组1-2、旋转运动模组1-3、伸缩运动模组1-4能够带动存药漏斗取药，并将通过第一开口将药粉移动到分量药罐2-1-1中；

S3:下药控制装置2-1-6控制各个分量药罐2-1-1中的粉末按需要的重量进入到药粉汇总装置2-1-2，汇总的药粉随后流入药品包装装置2-2进行打包，打包后的药品通过传送带 6-3从自动出药门6-4流出；

下药控制装置2-1-6将各个分量药罐2-1-1中的粉末分批次的送入到药粉汇总装置 2-1-2，将药粉进行分批混合，混合的药粉流入药品包装装置2-2打包，最后流出。如此避免了人工重复的取药以及分药称量、打包操作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种智能中药粉末抓取和分包无人车，其特征在于，设有底盘运动模块、位于所述底盘运动模块上部的无人车主体结构、中药抓取模块、中药处理模块、信息监测模块、管理控制模块；所述中药抓取模块、中药处理模块、信息监测模块和底盘运动模块分别与管理控制模块电连接；

所述中药抓取模块包括可多向运动和可伸缩的运动模组，所述运动模组的外端部设有末端存药漏斗；所述末端存药漏斗上安装有漏斗开关，所述漏斗开关与所述管理控制模块电连接，用于控制末端存药漏斗中中药粉末向下的流动；

所述中药处理模块包括分量装置和药品包装装置，所述分量装置包括下药控制装置、分量药盘、设于所述分量药盘下侧的多个分量药罐和位于所述分量药罐下侧的药粉汇总装置，多个分量药罐用于存放不同的药粉，所述药粉汇总装置连接所述药品包装装置；

所述管理控制模块包括中央处理器以及和所述中央处理器电连接的压力传感模块、订单完成度监测模块、路径规划模块、GPS定位模块、激光传感模块、GPRS模块和自动导航模块；所述压力传感器模块安装在所述末端存药漏斗上，用于根据订单要求的药物总量抓取药粉以及核实每次药粉获取的质量；

所述无人车主体结构包括车体、自动出药门和传送带，所述中药抓取模块、中药处理模块、管理控制模块均设于所述车体的内部，所述车体的顶部设有位于所述分量药盘上方的第一开口；所述车体的侧面开有第二开口；所述自动出药门安装在车体后侧面的下方，所述传送带连通所述自动出药门。

2.根据权利要求1所述的智能中药粉末抓取和分包无人车，其特征在于，所述运动模组包括水平运动模组、竖直运动模组、旋转运动模组、伸缩运动模组，所述水平运动模组包含一级水平运动模组、二级水平运动模组、三级水平运动模组，所述竖直运动模组包含一级竖直运动模组、二级竖直运动模组；

所述二级水平运动模组安装在一级水平运动模组上；所述一级竖直运动模组通过旋转运动模组安装在二级水平运动模组上；所述二级竖直运动模组安装在一级竖直运动模组上；所述三级水平运动模组安装在二级竖直运动模组上；所述伸缩运动模组安装在三级水平运动模组上。

3.根据权利要求2所述的智能中药粉末抓取和分包无人车，其特征在于，每一级的所述水平运动模组、竖直运动模组中分别包含有动力部；所述动力部连接有传动杆，所述传动杆螺纹连接安装板，所述动力部与所述安装板间还设置有导向杆。

4.根据权利要求1所述的智能中药粉末抓取和分包无人车，其特征在于，所述分量装置还包括齿轮驱动装置、导管；所述分量药盘为外侧带轮齿结构的圆形，所述分量药盘与齿轮驱动装置啮合连接，所述分量药盘下侧沿圆周设置有多个分量药罐，所述分量药罐上安装有所述下药控制装置，所述分量药罐分别通过导管与所述药粉汇总装置连接。

5.根据权利要求4所述的智能中药粉末抓取和分包无人车，其特征在于，所述药粉汇总装置包括上组成部和下组成部，所述上组成部通过所述导管与分量药罐连接，并通过圆形卡槽连接在下组成部上，所述下组成部通过导管与药品包装装置连接。

6.根据权利要求1所述的智能中药粉末抓取和分包无人车，其特征在于，所述底盘运动模块包括底盘、电池、麦克纳姆轮、直流电机和传动轴；所述电池设置于所述底盘的上方，设在所述底盘上的4个麦克纳姆轮分别通过传动轴连接所述直流电机。

7.根据权利要求1所述的智能中药粉末抓取和分包无人车，其特征在于，所述信息监测模块包括显示屏和与所述显示屏电连接的电池电量传感器、电源温度传感器、药罐监测模块、车速传感器、湿度监测模块、视觉识别模块、订单完成度监测模块；所述药罐监测模块安装在所述分量药罐上面，用于监测各个分量药罐的占用情况；所述湿度监测模块用于监测无人车内部的湿度；所述订单完成度监测模块，用于监测每个订单的完成情况。

8.根据权利要求7所述的智能中药粉末抓取和分包无人车，其特征在于，所述车体内部设有紫外线消毒装置、警报装置、所述湿度监测模块和电源温度传感器，所述紫外线消毒装置和警报装置与管理控制模块电连接。

9.根据权利要求1所述的智能中药粉末抓取和分包无人车，其特征在于，所述第一开口处设有防尘罩，所述第二开口处设有自动门，所述自动门、防尘罩处均设有驱动机构，所述驱动机构均与管理控制模块电连接。

10.一种智能中药粉末抓取和分包无人车工作方法，其特征在于，使用如权利要求1-8任一项所述的智能中药粉末抓取和分包无人车，包含如下工作步骤：

S1:无人车的管理控制模块中的GPRS模块从后台获取用户的订单信息，管理控制模块根据订单信息中的粉末种类，通过自主导航模块和GPS定位模块实现即时定位和导航，由底盘运动模块驱动无人车到达指定位置；

S2:无人车到位后，中药抓取模块通过水平运动模组、竖直运动模组、旋转运动模组、伸缩运动模组带动末端存药漏斗进行取药操作，末端存药漏斗取药后，将需要的中药粉末分别放置到各个分量药罐中进行暂存；

S3:下药控制装置控制各个分量药罐中的粉末分批次的按需要的重量进入到药粉汇总装置，汇总的药粉随后流入药品包装装置进行打包，打包后的药品通过传送带从自动出药门流出。

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